JP2004126107A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストを向上し、正面視野角を拡大して高輝度かつ広い視野角をもつ左右視野角方向での色調ずれのない画像表示を実現する。
【解決手段】下側基板ＳＵＢ１の液晶層ＬＣと接する面に下側配向膜ＯＲＩ１を、上側基板ＳＵＢ２の液晶層ＬＣと接する面に上側配向膜ＯＲＩ２を有し、液晶層ＬＣと反対側の面にλ／２位相差板ＰＳ２−１と１／４位相差板ＰＳ２−２および偏光板ＰＯＬをこの順で積層してなり、下側配向膜ＯＲＩ１の配向軸と上側配向膜ＯＲＩ２の配向軸の間のツイスト角を３０°〜８０°に設定し、偏光板ＰＯＬの吸収軸又は偏光軸を１２０°±２０°に、λ／２位相差板ＰＳ２−１の延伸軸又は遅相軸を１０７°±２０°に、１／４位相差板ＰＳ２−２の延伸軸又は遅相軸を４３°±２０°とし、液晶層ＬＣのΔｎｄを０．１３μｍ〜０．２６μｍに、λ／２位相差板ＰＳ２−１のΔｎｄを２２０ｎｍ〜２８０ｎｍに、１／４位相差板ＰＳ２−２のΔｎｄを８０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲に設定した。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子に係り、特に観察側から入射する光で画像を表示する反射型の液晶表示素子、および観察側と反対側から入射する光の透過光と上記観察側から入射する光を選択的に又は同時に利用可能として画像を表示する半透過反射型の液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型で軽量、低消費電力であることから、ノート型パソコン、ワードプロセッサ、電子手帳、携帯電話機、カメラ一体型ビデオレコーダ等、広範囲の電子機器の表示装置として使用されている。液晶表示装置は、ブラウン管やプラズマディスプレイ装置と異なり、それ自体が発光するのではなく、外部から入射した光の光量を制御して画像等を表示するものである。また、光制御素子として複数色のカラーフィルタを具備させることで多色のカラー画像表示が可能となる。
【０００３】
この種の液晶表示素子は、一対の基板（以下、上側基板と下側基板とも称する）の間に液晶層を挟持し、液晶層に印加される電界で液晶層を構成する液晶組成物の分子配向を制御することで電子的な潜像を可視画像とするものである。
【０００４】
液晶表示素子には、その駆動方式により、単純マトリクス型とアクティブ・マトリクス型とに分類される。現行の液晶表示素子は高精彩、高速画像表示が可能であることからアクティブ・マトリクス型が主流である。アクティブ・マトリクス型の液晶表示素子では、上記下側基板または上側基板に画素選択のための薄膜トランジスタで代表されるアクティブ素子（スイッチング素子）を有し、また何れかの基板にカラー表示のための３色に塗り分けたカラーフィルタを有している。反射型の液晶表示素子は、観察側から入射する光で画像を表示し、半透過反射型の液晶表示素子は、観察側と反対側から入射する光の透過光と上記観察側から入射する光を選択的に又は同時に利用可能として画像を表示するものである。
【０００５】
液晶表示素子は自発光型ではないので、電子的潜像を可視光による照明で可視化し、これを観察面に画像光として出射させる必要がある。観察面側から照明光を照射する形式は反射型と称し、観察面と反対側から照明光を照射する形式は透過型と称する。また、観察面側から照明光を照射する形式と観察面と反対側から照明光を照射する形式を兼ね備えたものを半透過反射型と称している。なお、下側基板に反射板を設け、この反射板の一部に透口を形成して半透過反射型とした液晶表示素子も製品化されている。
【０００６】
図９は半透過反射型の液晶表示素子の構成例を説明する一画素付近の断面模式図である。この液晶表示素子は、内面に反射板ＲＦおよび画素電極ＩＴＯ１を有するガラスを好適とする下側基板ＳＵＢ１と、下側基板ＳＵＢ１と対向する内面に透明共通電極ＩＴＯ２を有して下側基板ＳＵＢ１との間に液晶層ＬＣを挟持して貼り合わせた下側基板ＳＵＢ２とからなる。この種の従来技術を開示したものとしては、例えば特許文献１を挙げることができる。
【０００７】
ここでは、下側基板ＳＵＢ１にアクティブ素子として薄膜トランジスタが形成されている。薄膜トランジスタはアルミニウムとネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）の表面に陽極酸化膜ＡＯをもつゲート電極ＧＴ、ＳｌＮのゲート絶縁膜ＧＩ、シリコン半導体膜ＳＩ、ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２で構成されている。ソース電極ＳＤ１には画素電極ＩＴＯ１が接続されている。そして、ソース電極ＳＤ１とドレイン電極ＳＤ２を覆ってパッシベーション膜ＰＡＳが成膜され、このパッシベーション膜ＰＡＳの上には反射電極ＲＦ／Ｔが形成され、パッシベーション膜ＰＡＳを貫通して設けたコンタクトホールを介して画素電極ＩＴＯ１と接続されている。
【０００８】
反射電極ＲＦの一部には、当該反射電極ＲＦを欠如した透口ＳＴを有し、下側基板ＳＵＢ１の外側から入射する光を液晶層ＬＣを通して上側基板ＳＵＢ２側に透過させる半透過反射膜を構成している。なお、Ｃａｄｄは画素の付加容量であり、ゲート電極ＧＴと同時に成膜された電極と反射電極ＲＦ／Ｔとの間に有するパッシベーション膜ＰＡＳを誘電層として所定の容量を形成している。また、液晶層ＬＣと接する最上層には下側配向膜ＯＲＩ１が塗布され、所定の方向に配向処理がなされている。下側配向膜ＯＲＩ１の下層に平坦化膜を設けたものもあるが、ここでは図示していない。下側基板ＳＵＢ１の外面には下側位相差板ＰＳ１と下側偏光板ＰＯＬ１がこの順で積層されている。下側基板ＳＵＢ１と下側位相差板ＰＳ１の間に拡散粘着層を設けてもよい。
【０００９】
一方、上側基板ＳＵＢ２の内面にはブラックマトリクスＢＭで区画された３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタＣＦが形成され、その上を平坦化膜ＯＣ２で覆い、さらに共通電極ＩＴＯ２が形成されている（図９には、一色のみ示す）。そして、液晶層ＬＣと接する最上層には上側配向膜ＯＲＩ２が塗布され、所定の方向に配向処理がなされている。この構成例では、カラーフィルタＣＦの一部に、反射電極ＲＦからの反射光を直接上側基板ＳＵＢ２に出射させて明るさを向上するための開口ＨＬを設けている。しかし、この開口ＨＬは必須の構成用件ではない。上側基板ＳＵＢ２の外面（観察側）には拡散粘着層ＳＣで粘着された上側位相差板ＰＳ２と上側偏光板ＰＯＬ２が配置されている。上側位相差板ＰＳ２は上側λ／２位相差板ＰＳ２−１と上側λ／４位相差板ＰＳ２−２の積層体で構成される。
【００１０】
図１０は図９に示した液晶表示素子における上側位相差板と上側偏光板および下側位相差板と下側偏光板の光学軸配置の説明図であり、同図（ａ）は上側位相差板と上側偏光板の光学軸配置、同図（ｂ）は上側基板から見た下側位相差板と下側偏光板の光学軸配置を示す。なお、図中、参照符号ＩＮＪは下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２の貼り合わせ間隙（セルギャップ）に液晶を注入した液晶注入口を封止した封止部である。また、θ２は横方向Ｘ−Ｘに対する上側偏光板ＰＯＬ２の吸収軸又は偏光軸の角度、θ３は横方向Ｘ−Ｘに対する上側λ／２位相差板ＰＳ２の延伸軸又は遅相軸の角度、θ４は横方向Ｘ−Ｘに対する上側λ／４位相差板ＰＳ２の延伸軸又は遅相軸の角度、θ５は横方向Ｘ−Ｘに対する下側偏光板ＰＯＬ１の吸収軸又は偏光軸の角度、θ６は横方向Ｘ−Ｘに対する下側λ／２位相差板ＰＳ１の延伸軸又は遅相軸の角度、θ７は横方向Ｘ−Ｘに対する下側λ／４位相差板ＰＳ１の延伸軸又は遅相軸の角度をそれぞれ示す。
【００１１】
なお、反射型の液晶表示素子では、図９における反射電極ＲＦの透口ＳＴ、下側偏光板ＰＯＬ１、下側λ／２位相差板ＰＳ１、下側λ／４位相差板ＰＳ１を有しない構成となっている。また、この種の液晶表示素子では、その上側λ／２位相差板ＰＳ２と上側λ／４位相差板ＰＳ２および下側λ／２位相差板ＰＳ２と下側λ／４位相差板ＰＳ２はノルボルネン系アートン位相差板を用いている。
【００１２】
図９に示した半透過反射型の液晶表示素子では、図１０の（ａ）に示したように、上側基板ＳＵＢ２から見た上側基板ＳＵＢ２側において、上側偏光板ＰＯＬ２の角度θ２は３５°、上側λ／２位相差板ＰＳ２の角度θ３は４０°、上側λ／４位相差板ＰＳ２の角度θ４は１１０°に設定されている。また、半透過反射型では、上記の上側基板ＳＵＢ２側の各角度の設定に加えて、図１０の（ｂ）に示したように、下側偏光板ＰＯＬ１の角度θ５は１０°、下側λ／２位相差板ＰＳ１の角度θ６は５３°、下側λ／４位相差板ＰＳ２の角度θ７は９０°に設定されている。このような光学軸の設定でノーマリホワイト表示の液晶表示素子を実現している。
【００１３】
図１１は図９と図１０で説明した従来の液晶表示素子における視野角特性の説明図であり、図１０の正面Ｙ−Ｙ線上から左右方向（Ｘ−Ｘ方向）に視野角を移動した場合（点線で示す）および正面Ｘ−Ｘ線上から上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に視野角を移動した場合（実線で示す）の液晶表示素子の出射光強度（透過光の強さ）の変化の説明図である。横軸は視野角、縦軸は出射光強度（図中では、単に強度で示す）である。図１１に示されたように、特にＹ−Ｙ線から左右方向に視線を移動した場合に、右方向での強度が急激に低下する。すなわち、視線を正面から右方向に僅かに移動しただけで出射光の強度が極端に低下し、視認性が極度に劣化するのが分かる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−２９２７８２号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の液晶表示素子における各光学軸の角度では、正面コントラストが低く、また視野角が狭くかつ左右の視野角での透過光の強度が非対称であるため、カラー表示では左右の視野角方向で色調ずれが生じる。これらが解決すべき課題の一つとなっていた。
【００１６】
本発明の目的は、コントラストを向上し、また正面視野角を拡大して高輝度かつ広い視野角をもち、左右視野角方向での色調ずれのない高品質の画像表示を実現した液晶表示素子を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内面に反射板および画素電極を有する下側基板と、内面に透明共通電極を有して前記下側基板との間に液晶層を挟持して貼り合わせた上側基板とを有し、下側基板の液晶層と接する面に下側配向膜を、上側基板の液晶層と接する面に上側配向膜を有すると共に、液晶層と反対側の面にλ／２位相差板と１／４位相差板および偏光板を上側基板側からこの順で積層して構成された反射型の液晶表示素子において、
下側配向膜の配向軸と上側配向膜の配向軸の間のツイスト角を３０°〜８０°、好ましくは５０°〜７０°に設定し、偏光板の吸収軸又は偏光軸を１２０°±２０°に、λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸を１０７°±２０°に、１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸を４３°±２０°とし、
液晶層のΔｎｄを０．１３μｍ〜０．２６μｍに、λ／２位相差板のΔｎｄを２２０ｎｍ〜２８０ｎｍに、１／４位相差板のΔｎｄを９０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲に設定した。
【００１８】
この構成により、反射型の液晶表示素子として高いコントラストと明るい反射輝度の表示画像を表示することができる液晶表示素子を得ることができる。
【００１９】
また、本発明は、内面に画素毎の透口を有する反射板および画素電極を有する下側基板と、内面に透明共通電極を有して前記下側基板との間に液晶層を挟持して貼り合わせた上側基板とを有し、
下側基板の液晶層と接する面に下側配向膜を有し、液晶層と反対側の面に下側λ／２位相差板と下側１／４位相差板および下側偏光板をこの順で積層し、
上側基板の液晶層と接する面に上側配向膜を有すると共に、液晶層と反対側の面に上側λ／２位相差板と上側１／４位相差板および上側偏光板をこの順で積層した半透過反射型の液晶表示素子において、
下側配向膜の配向軸と上側配向膜の配向軸の間のツイスト角を３０°〜８０°、好ましくは５０°〜７０°に設定し、上側偏光板の吸収軸又は偏光軸を１２０°±２０°に、上側λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸を１０７°±２０°に、上側１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸を４３°±２０°とし、
液晶層のΔｎｄを０．１３μｍ〜０．２６μｍに、上側λ／２位相差板のΔｎｄを２２０ｎｍ〜２８０ｎｍに、上側１／４位相差板のΔｎｄを８０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲とし、
下側偏光板の吸収軸又は偏光軸を１０８°±２０°に、下側λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸を９９°±２０°に、下側１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸を４５°±２０°とし、
前記上側偏光板と前記下側偏光板の吸収軸又は偏光軸を平行に配置し、
下側１／４位相差板のΔｎｄを９０ｎｍ〜１７０ｎｍに、下側λ／２位相差板のΔｎｄを２２０ｎｍ〜２８０ｎｍに設定した。
【００２０】
この半透過反射型の液晶表示素子では、下側基板の背面に補助照明装置（バックライトとも称する）を設置することでさらに明るい画像表示を得るように構成できる。この構成により、半透過反射型としての液晶表示素子では広い視野角で高い透光性を有し、かつ左右方向の対称性が良好な表示画像を得ることができる。
【００２１】
このように、本発明により、外光の反射光を利用し、あるいは透過光と反射光を選択的または同時に利用して明るい外光がある環境と暗い環境の何れにおいても、視野角が広く、コントラスト比が高く明るい鮮明な画像を得ることができ、また色調ずれのない高品質のカラー画像表示が得られる。なお、本発明は上記各構成および後述する実施例の構成に限るものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による液晶表示素子の第１実施例の構成を模式的に説明する一画素付近の断面図である。この液晶表示素子ＰＮＬは反射型であり、ガラスを好適とする下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２の間に液晶層ＬＣを挟持して構成される。両基板の間隙（セルギャップ）はスペーサＳＰで規制される。
【００２３】
下側基板ＳＵＢ１の内面には、拡散機能を有することを好適とする反射板ＲＦが形成されており、その上層に平坦化膜ＯＣ１、画素電極ＩＴＯ１、および下側配向膜ＯＲＩ１がこの順で成膜されている。また、上側基板ＳＵＢ２の内面には、ブラックマトリクスＢＭで区画された３色のカラーフィルタＣＦが形成されている（図１では３色のカラーフィルタのうちの一つのみを示す）。このカラーフィルタＣＦの上層に平坦化膜ＯＣ２、共通電極ＩＴＯ２、上側配向膜ＯＲＩ２がこの順で成膜されている。そして、上側基板ＳＵＢ２の表面（観察側）には拡散粘着層ＳＣで粘着された上側位相差板ＰＳ２と上側偏光板ＰＯＬ２が配置されている。上側位相差板ＰＳ２は上側λ／２位相差板ＰＳ２−１と上側λ／４位相差板ＰＳ２−２の積層体で構成される。
【００２４】
図２は図１に示した液晶表示素子における下側配向膜と上側配向膜の光学軸配置および上側偏光板と上側λ／２位相差板並びに上側λ／４位相差板光学軸配置の説明図であり、同図（ａ）は上側基板側から見た下側配向膜ＯＲＩ１と上側配向膜ＯＲＩ２の光学軸配置、同図（ｂ）は上側基板から見た上側偏光板と上側λ／２位相差板並びに上側λ／４位相差板光学軸配置を示す。なお、図中、参照符号ＩＮＪは下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２の貼り合わせ間隙（セルギャップ）に液晶を注入した液晶注入口を封止した封止部である。
【００２５】
図２の（ａ）において、Ｙ−Ｙ線に対して対称配置される下側配向膜ＯＲＩ１の配向軸ＡＸ１と上側配向膜ＯＲＩ２の配向軸ＡＸ１のなす角度すなわちツイスト角θ１は３０°〜８０°の範囲であり、好ましくは５０°〜７０°の狭い範囲が高い性能の光学特性が得られる。上側偏光板ＰＯＬ２の吸収軸又は偏光軸θ２は１２０°±２０°、上側λ／２位相差板ＰＳ２−２の延伸軸又は遅相軸θ３は１０７°±２０°、上側１／４位相差板ＰＳ２−２の延伸軸又は遅相軸θ４が４３°±２０°である。このような構成とすることで、波長依存性の少ない円偏光を作ることができる。反射板に円偏光を与えることで、高い反射率が得られる。又、波長依存性の少ない円偏光を使用することで高い透過率が得られる。
【００２６】
そして、液晶層ＬＣのΔｎｄは０．１３μｍ〜０．２６μｍの範囲、好ましくは０．１８μｍ〜０．２μｍである。また、上側λ／２位相差板ＰＳ２−１のΔｎｄは２２０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲、上側１／４位相差板ＰＳ２−２のΔｎｄが８０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲とした。各Δｎｄを上記条件とすることで、高いコントラストが得られる。特に反射特性に寄与する。また上記条件により反射コントラストは１０：１となった。
【００２７】
なお、反射型の液晶表示素子では、図９に示したようなカラーフィルタＣＴに開口ＨＬを設けることもできる。上側λ／２位相差板ＰＳ２と上側λ／４位相差板ＰＳ２は共にノルボルネン系アートン位相差板を用いている。このような光学軸の設定でノーマリホワイト表示の液晶表示素子を実現する。
【００２８】
また、拡散粘着層ＳＣは、アクリル系粘着剤に光拡散性を有するプラスチック（ポリマー）やガラス（シリカ）のビーズを混入したもので、このビーズの混入量を調整することで拡散度合いを変更することが可能である。ビーズは平均粒径が３〜５μｍの球状のものを使用した。拡散度合いは濁度（ヘイズ値）に置き換えることが一般的である。本実施例については、拡散粘着剤ＳＣのヘイズ値は０〜８０％の範囲とする。このヘイズ値は液晶表示素子内に内蔵されている拡散反射板の拡散プロファイル仕様と、液晶表示素子の視野角特性を考慮して決定する。例えば、液晶表示素子の内部に拡散層が配置されていない場合は、液晶表示素子の外部に拡散粘着層を配置し、そのヘイズ値を７０％以上と高く設定することが望ましい。
【００２９】
液晶表示素子の内部に拡散層が配置され、その拡散プロファイルが正反射に近い場合（液晶表示素子の正面反射輝度が高い仕様）は、拡散反射層ＳＤのヘイズ値は低い方がよく、０％でるのが好ましい。また、拡散反射層ＳＤの設置は内面拡散による干渉が起きるような場合に配置することで表示の視認性の確保にも有効な手段である。
【００３０】
本実施例の反射型の液晶表示素子によれば、高いコントラストと明るい反射輝度の表示画像を得ることができる液晶表示素子を提供できる。
【００３１】
図３は本発明による液晶表示素子の第２実施例の構成を模式的に説明する一画素付近の断面図である。本実施例は、半透過反射型の液晶表示素子に本発明を適用したものである。この液晶表示素子ＰＮＬは半透過反射型であり、ガラスを好適とする下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２の間に液晶層ＬＣを挟持して構成される。両基板の間隙（セルギャップ）はスペーサＳＰで規制される。
【００３２】
下側基板ＳＵＢ１の内面には、拡散機能を有することを好適とする反射板ＲＦが形成されている。この反射板ＲＦの一部には図４に一例を示したような透口ＳＴを有する反射板ＲＦを有し、その上層に平坦化膜ＯＣ１、画素電極ＩＴＯ１、および下側配向膜ＯＲＩ１がこの順で成膜されている。そして、その裏面には下側位相差板ＰＳ１と下側偏光板ＰＯＬ１が配置されている。下側位相差板ＰＳ１は下側λ／２位相差板ＰＳ１−１と下側λ／４位相差板ＰＳ１−２の積層体で構成されている。
【００３３】
また、上側基板ＳＵＢ２の内面には、ブラックマトリクスＢＭで区画された３色のカラーフィルタＣＦが形成されている（図３にはカラーフィルタのうちの一つのみを示す）。カラーフィルタＣＦの上層には平坦化膜ＯＣ２、共通電極ＩＴＯ２、上側配向膜ＯＲＩ２がこの順で成膜されている。そして、上側基板ＳＵＢ２の表面（観察側）には拡散粘着層ＳＣで粘着された上側位相差板ＰＳ２と上側偏光板ＰＯＬ２が配置されている。上側位相差板ＰＳ２は上側λ／２位相差板ＰＳ２−１と上側λ／４位相差板ＰＳ２−２の積層体で構成されている。
【００３４】
図４は図３における反射板ＲＦの構成例を説明する模式平面図である。同図にはＲ、Ｇ、Ｂの３色の単位画素からなる１カラー画素を示す。各色を構成する一画素（単位画素）を構成する反射板ＲＦには、その一部にスリット形状の透口ＳＴが形成されている。この透口ＳＴは下側基板ＳＵＢ１の背面からの照明光を液晶層ＬＣを通して上側基板ＳＵＢ２側に導入する。この透口ＳＴの形状は図示された形状のスリットに限るものではなく、例えば円形、楕円形、あるいは多角形、その他の形状でよい。
【００３５】
図５は図３における下側基板に有する下側偏光板ＰＯＬ１と下側λ／２位相差板ＰＳ１−１および下側λ／４位相差板ＰＳ１−２の光学軸の配置の説明図である。図５において、下側偏光板ＰＯＬ１の吸収軸又は偏光軸の角度θ８は１０８°±２０°、下側λ／２位相差板ＰＳ１−１の延伸軸の角度θ９は９９°±２０°、下側λ／４位相差板ＰＳ１−２の延伸軸の角度θ１０は４５°±２０°である。また、下側λ／２位相差板ＰＳ１−１のΔｎｄは２２０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲で、下側λ／４位相差板ＰＳ１−２のΔｎｄは９０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲である。
【００３６】
本実施例の半透過反射型の液晶表示素子によれば、高いコントラストと明るい反射輝度の表示画像を得ることができる液晶表示素子を提供できる。透過コントラストは５０：１となった。
【００３７】
図６は本発明の各液晶表示素子における視野角特性の説明図であり、図５の正面Ｙ−Ｙ線上から左右方向（Ｘ−Ｘ方向）に視野角を移動した場合（点線で示す）および正面Ｘ−Ｘ線上から上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に視野角を移動した場合（実線で示す）の液晶表示素子の出射光強度（透過光の強さ）の変化の説明図である。横軸は視野角、縦軸は出射光強度（図中では、単に強度で示す）である。図６に示されたように、上記本発明の各実施例では、左右方向に視線を移動した場合でも、上下方向の視野角移動と同様の出射光の強度の変化は緩やかであり、視認性が向上しているのが分かる。
【００３８】
図７および図８は本発明を適用した電子機器例を説明する外観図である。図７は本発明による液晶表示素子ＰＮＬを携帯電話機の表示部に適用したものであり、図８は本発明による液晶表示素子ＰＮＬを携帯情報端末（ＰＤＡ）の表示部に適用したものである。なお、本発明の液晶表示素子はこのような携帯機器に限るものではなく、ノートパソコンや各種のディスプレイモニターにも使用できることは言うまでもない。
【００３９】
また、本発明における液晶表示素子は、上記の実施例における薄膜トランジスタ等を用いたアクティブ・マトリクス型の液晶表示素子に限るものではなく、薄膜ダイオード方式、その他のアクティブ・マトリクス方式の液晶表示素子、あるいは単純マトリクス型の液晶表示素子にも同様に適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型の液晶表示素子あるいは半透過反射型の液晶表示素子におけるコントラストを向上し、また正面視野角を拡大して高輝度かつ広い視野角をもち、視野角方向での色調ずれのない高品質の画像表示を実現した液晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示素子の第１実施例の構成を模式的に説明する一画素付近の断面図である。
【図２】図１に示した液晶表示素子における下側配向膜と上側配向膜の光学軸配置および上側偏光板と上側λ／２位相差板並びに上側λ／４位相差板光学軸配置の説明図である。
【図３】本発明による液晶表示素子の第２実施例の構成を模式的に説明する一画素付近の断面図である。
【図４】図３における反射板ＲＦの構成例を説明する模式平面図である。
【図５】図３における下側基板に有する下側偏光板と下側λ／２位相差板および下側λ／４位相差板の光学軸の配置の説明図である。
【図６】本発明の各液晶表示素子における視野角特性の説明図である。
【図７】本発明を適用した電子機器例を説明する外観図である。
【図８】本発明を適用した電子機器の他例を説明する外観図である。
【図９】半透過反射型の液晶表示素子の構成例を説明する一画素付近の断面模式図である。
【図１０】図９に示した液晶表示素子における上側位相差板と上側偏光板および下側位相差板と下側偏光板の光学軸配置の説明図である。
【図１１】図９と図１０で説明した従来の液晶表示素子における視野角特性の説明図である。
【符号の説明】
ＰＮＬ・・・・液晶表示素子、ＳＵＢ１・・・・下側基板、ＳＵＢ２・・・・上側基板、ＬＣ・・・・液晶層、ＲＦ・・・・反射板、ＳＴ・・・・透口、ＩＴＯ１・・・・画素電極、ＩＴＯ２・・・・共通電極、ＯＲＩ１・・・・下側配向膜、ＯＲＩ２・・・・上側配向膜、ＣＦ・・・・カラーフィルタ、ＨＬ・・・・開口、ＢＭ・・・・ブラックマトリクス、ＰＳ１・・・・下側位相差板，ＰＳ２・・・・上側位相差板、ＰＯＬ１・・・・下側偏光板、ＰＯＬ２・・・・上側偏光板、ＳＰ・・・・スペーサ。

Claims (6)

1. 内面に反射板および画素電極を有する下側基板と、内面に透明共通電極を有して前記下側基板との間に液晶層を挟持して貼り合わせた上側基板とからなる液晶表示素子であって、
   前記下側基板の前記液晶層と接する面に下側配向膜を有し、
   前記上側基板の前記液晶層と接する面に上側配向膜を有すると共に、前記液晶層と反対側の面にλ／２位相差板と１／４位相差板および偏光板をこの順で積層してなり、
   前記下側配向膜の配向軸と前記上側配向膜の配向軸の間のツイスト角が３０°〜８０°の範囲にあり、前記偏光板の吸収軸又は偏光軸が１２０°±２０°、前記λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸が１０７°±２０°、前記１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸が４３°±２０°であり、
   前記液晶層のΔｎｄが０．１３μｍ〜０．２６μｍ、前記λ／２位相差板のΔｎｄが２２０ｎｍ〜２８０ｎｍ、前記１／４位相差板のΔｎｄが８０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲にあることを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記下側配向膜の配向軸と前記上側配向膜の配向軸の間のツイスト角が５０°〜７０°の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 前記下側基板に前記画素電極を駆動する薄膜トランジスタを有し、前記上側基板にカラーフィルタ層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
4. 内面に画素毎の透口を有する反射板および画素電極を有する下側基板と、内面に透明共通電極を有して前記下側基板との間に液晶層を挟持して貼り合わせた上側基板とからなる液晶表示素子であって、
   前記下側基板の前記液晶層と接する面に下側配向膜を有すると共に、前記液晶層と反対側の面に下側λ／２位相差板と下側１／４位相差板および下側偏光板をこの順で積層してなり、
   前記上側基板の前記液晶層と接する面に上側配向膜を有すると共に、前記液晶層と反対側の面に上側λ／２位相差板と上側１／４位相差板および上側偏光板をこの順で積層してなり、
   前記下側配向膜の配向軸と前記上側配向膜の配向軸の間のツイスト角が３０°〜８０°の範囲にあり、前記上側偏光板の吸収軸又は偏光軸が１２０°±２０°、前記上側λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸が１０７°±２０°、前記上側１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸が４３°±２０°であり、
   前記液晶層のΔｎｄが０．１３μｍ〜０．２６μｍ、前記上側λ／２位相差板のΔｎｄが２２０ｎｍ〜２８０ｎｍ、前記上側１／４位相差板のΔｎｄが８０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲にあり、
   前記下側偏光板の吸収軸又は偏光軸が１０８°±２０°、前記下側λ／２位相差板の延伸軸又は遅相軸が９９°±２０°、前記下側１／４位相差板の延伸軸又は遅相軸が４５°±２０°であり、
   前記上側偏光板と前記下側偏光板の吸収軸又は偏光軸が平行であり、
   前記下側１／４位相差板のΔｎｄが９０ｎｍ〜１７０ｎｍ、前記下側λ／２位相差板のΔｎｄが２２０ｎｍ〜２８０ｎｍであることを特徴とする液晶表示素子。
5. 前記下側配向膜の配向軸と前記上側配向膜の配向軸の間のツイスト角が５０°〜７０°の範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
6. 前記下側基板に前記画素電極を駆動する薄膜トランジスタを有し、前記上側基板にカラーフィルタ層を有することを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示素子。

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