JP3096383B2 - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１枚の偏光板と１／４
波長板とを用いて構成された反射型液晶表示装置に関
し、特に、電子式卓上計算機や電子手帳などに好適に用
いられる反射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の反射型液晶表示装置は、誘電率異
方性が正のネマティック液晶組成物を捩れ配向させて形
成した、いわゆるツイステッドネマティック（以下「Ｔ
Ｎ」と略す）型液晶表示素子を一対の偏光板間に配置し
て構成される。このＴＮ型液晶表示素子は、低消費電力
であるという特徴を有しており、電子式卓上計算機やデ
ジタル時計などの比較的小型の液晶表示装置に利用され
ている。

【０００３】しかしながら、上述のとおりＴＮ型液晶表
示素子は２枚の偏光板を必要とするため、反射型の液晶
表示素子として用いた場合、自然光強度と比較すると約
１／４程度の光強度しか得られない。したがって、表示
の際に明表示と暗表示とのコントラストが十分に得られ
ず、表示が不鮮明となる。

【０００４】このような問題点を解決すべく、特開昭５
５−７０８１７に開示されている液晶表示装置では、１
枚の偏光板と１／４波長板との間にＴＮ型液晶表示素子
を配置することによって、偏光板を１枚減らしてコント
ラストの向上を実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−７０８１７では、上述のように構成される液晶表
示装置の表示駆動原理が述べられているにすぎず、実際
に液晶表示装置を製造する際の各種の条件、たとえば表
示品位を決定する条件として、液晶層の層厚ｄと液晶分
子の屈折率異方性Δｎとの積ｄ・Δｎの値などの条件に
ついては述べられていない。なぜならば、昭和５５年当
時、薄膜状の１／４波長板は実現されていなかったの
で、現実に１／４波長板を利用した液晶表示装置を製造
しようとする試みはなされていなかったからである。今
日においても、１／４波長板は投写型プロジェクション
装置にわずかに用いられるのみで、薄型・軽量の液晶表
示装置への採用はなされていない。

【０００６】本発明の目的は、ＴＮ型液晶表示素子の低
消費電力であるという利点を損なうことなく表示品位を
向上し、薄型・軽量の反射型液晶表示装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板間
に、当該基板間で液晶分子が約４５°捩れたネマティッ
ク液晶層を介在して形成される液晶表示素子と、液晶表
示素子の一方表面側に配置される偏光板と、液晶表示素
子の他方表面側に配置される反射手段と、液晶表示素子
と反射手段との間に配置され、複数枚の高分子延伸フィ
ルムが積層された構成を有する１／４波長板とを含み、
偏光板の吸収軸方向と、偏光板に近接する基板の表面に
最近接する液晶分子の長軸方向との成す角度を８５°〜
９５°とし、液晶層の層厚ｄと液晶分子の屈折率異方性
Δｎとの積ｄ・Δｎを、５００ｎｍ〜７００ｎｍに選ぶ
ことを特徴とする反射型液晶表示装置である。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、一対の基板間に、当該基板間
で液晶分子が約４５°捩れたネマティック液晶層を介在
して形成される液晶表示素子と、偏光板と、反射手段
と、１／４波長板とを含んで反射型液晶表示装置が構成
される。ここで、偏光板の吸収軸方向と偏光板に近接す
る基板の表面に最近接する液晶分子の長軸方向との成す
角度と、液晶層の層厚ｄと液晶分子の屈折率異方性Δｎ
との積ｄ・Δｎとを最適化する。この最適化によって、
明表示と暗表示とのコントラストが良好で、かつ無彩色
に近い表示を得られることが確認された。また本発明に
従えば、１／４波長板は、複数枚の高分子延伸フィルム
が積層された構成を有し、したがって広波長領域におい
て良好なコントラストをもつ好ましい暗表示の実現が可
能となる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の基本となる反射型液晶表示
装置１の断面図である。反射型液晶表示装置は、観測者
が画像を見る表示面とは反対側である背面に反射板を配
置することによって、周囲光で表示面全体を均一に照射
することができる液晶表示装置である。反射型液晶表示
装置１は、大略的に、液晶表示素子２が偏光板３と反射
手段である反射板４との間に配置され、さらに液晶表示
素子２と反射板４との間に１／４波長板５が配置されて
構成される。偏光板３は、ポリビニルアルコールの延伸
膜から成り、１／４波長板５は、ポリカーボネイトなど
の高分子延伸膜から成る。反射板４は、無指向性アルミ
ニウム反射板で実現される。液晶表示素子２は、液晶層
６が上側基板７と下側基板８との間に介在されて構成さ
れる。上側基板７は、透光性基板９の一方表面に少なく
とも透明電極１０と配向膜１１とが形成されて構成され
る。下側基板８は、透光性基板１４の一方表面に少なく
とも透明電極１３と配向膜１２とが形成されて構成され
る。上側基板７および下側基板８は、前記一方表面が互
いに対向するように配置される。

【００１０】液晶層６は、正の誘電率異方性を有するネ
マティック液晶材料から成り、液晶層６を構成する液晶
分子は、上側基板７と下側基板８との間で約４５°捩れ
た状態で配向されている。透光性基板９，１４は、ガラ
スなどの透光性を有する材料から成る。透光性基板９，
１４の各内方側表面には、たとえばＩＴＯ（IndiumTin
Oxide）膜で実現される透明電極１０，１３が複数の帯
状に、かつ互いに平行となるようにそれぞれ形成されて
おり、この透明電極１０，１３が互いに直交するように
透光性基板９，１４が配置される。配向膜１１，１２
は、たとえばポリイミド樹脂で実現され、その表面には
たとえばラビング処理などの配向処理が施されており、
液晶分子の配向状態を制御する。

【００１１】図２は、前記反射型液晶表示装置１の構成
部材の配置条件を示す図である。矢符１６は偏光板３の
吸収軸方向を示し、矢符１７は上側基板９に最近接する
液晶分子の長軸方向を示し、矢符１８は下側基板８に最
近接する液晶分子の長軸方向を示し、矢符１９は１／４
波長板５の遅相軸方向を示す。

【００１２】反射型液晶表示装置１では、矢符１６と矢
符１７との成す角度をα、矢符１７と矢符１８との成す
角度、すなわち液晶分子の捩れ角をφ、矢符１８と矢符
１９との成す角度をβとし、角度αがα＝８５°〜９５
°、願わくばα＝９０°、角度φがφ＝４５°、角度β
がβ＝−５°〜５°、願わくばβ＝０°となるように、
偏光板３と１／４波長板５とを配置する。

【００１３】また、偏光板３の単体透過率および偏光度
は、それぞれ４６％以上、および９５％以上が望まれ
る。液晶表示装置１に用いられる偏光板３の単体透過率
および偏光度は、それぞれ４６．５％および９５．０％
であり、液晶分子の捩れ角φは４５°であり、ｄ・Δｎ
は６００ｎｍ（ｄ＝６μｍ、Δｎ＝０．１）である。

【００１４】図３は、反射型液晶表示装置１の表示原理
を説明するための図である。液晶層６を構成する液晶材
料として、誘電率異方性が正の４５°捩れネマティック
液晶材料が用いられる。矢符２３で示される偏光板３の
吸収軸方向と、矢符２４で示される上側基板７に最近接
する液晶分子２２の長軸方向とを直交させる。また、矢
符２５で示される１／４波長板５の遅相軸方向と、矢符
２６で示される下側基板８に最近接する液晶分子２３の
長軸方向とを一致させる。

【００１５】図３（ａ）を用いて、透明電極１０，１３
が非通電状態で明表示を行う場合を説明する。透明電極
１０，１３間には電界が生じないので、液晶分子２２は
液晶層６内で４５°捩れて配向している。自然光２７
は、偏光板３の通過に伴って、偏光板３の吸収軸方向２
３と直交する方向に振動する入射光２８ａとなる。入射
光２８ａは、液晶層６の通過に伴ってその振動方向が４
５°捩れて、１／４波長板５の遅相軸方向２５と同一方
向に振動する光２８ｂとなる。１／４波長板５に入射す
る光２８ｂの振動方向と、１／４波長板５の遅相軸方向
２５とは同一方向であるので、光２８ｂはその振動方向
を変えることなく１／４波長板５を透過し、反射板４で
反射されて、反射光２９ａとなる。

【００１６】反射光２９ａの振動方向と１／４波長板５
の遅相軸方向２５とは同一方向であるので、反射光２９
ａはその振動方向を変えることなく１／４波長板５を透
過する。１／４波長板５を透過した反射光２９ａは、液
晶層６の通過に伴って４５°捩れて、偏光板３の吸収軸
方向２３と直交する方向に振動する光２９ｂとなる。し
たがって、光２９ｂは偏光板３を透過することができ
る。このようにして明表示が実現する。

【００１７】次に、図３（ｂ）を用いて、透明電極１
０，１３が通電状態で暗表示を行う場合を説明する。液
晶分子２２は、矢符３０で示されるように、通電によっ
て生じる電界の向きに配向する。自然光２７は、偏光板
３の通過に伴って、偏光板３の吸収軸方向２３と直交す
る方向に振動する入射光２８ａとなる。入射光２８ａ
は、透明電極１０，１３が通電していることによって液
晶分子２２の旋光性が消失するので、その振動方向を変
えることなく液晶層６を透過する。この入射光２８ａの
振動方向と１／４波長板５の遅相軸方向２５とは、４５
°の角度を成しているので、入射光２８ａは１／４波長
板５の通過に伴って右旋回の円偏光２８ｃとなる。右旋
回の円偏光２８ｃは、反射板４で反射されて左旋回の円
偏光２９ｃとなる。左旋回の円偏光２９ｃは、１／４波
長板５の通過に伴って、前記入射光２８ａの振動方向に
対して直角方向に振動する光２９ｄとなる。光２９ｄ
は、その振動方向を変えることなく液晶層６を通過す
る。光２９ｄの振動方向と、偏光板３の吸収軸方向２３
とは一致している。したがって、光２９ｄは偏光板３を
透過することができない。このようにして暗表示が実現
する。

【００１８】図４は、本発明の第１実施例である反射型
液晶表示装置４１の構成を示す側面図である。反射型液
晶表示装置４１は、前記反射型液晶表示装置１と類似の
構成であるので、同一の構成部材には同一の符号を用い
る。本実施例の特徴は、１／４波長板５を、互いにリタ
ーデーション値の異なる２枚の高分子延伸フィルム４
２，４３を積層して構成したことである。各フィルムの
リターデーション値はそれぞれ１００ｎｍ〜３２０ｎｍ
の範囲で適宜選ばれる。本実施例では、フィルム４２の
リターデーション値を２７０ｎｍ、フィルム４３のリタ
ーデーション値を１４０ｎｍとした。

【００１９】図５は、反射型液晶表示装置４１の配置条
件を示す図である。図５において前記図２と同一の条件
については同一の符号を用いる。高分子延伸フィルム４
２の遅相軸方向を一点鎖線の矢符４４で示し、高分子延
伸フィルム４３の遅相軸方向を破線の矢符４５で示す。
矢符１８と矢符４４との成す角度をε、矢符１８と矢符
４５との成す角度をζとする。

【００２０】本実施例では、角度εがε＝−２０°〜−
３５°、願わくば−２７．５°、また角度ζがζ＝２０
°〜４５°、願わくば３５°となるように、高分子延伸
フィルム４２，４３を配置する。角度α、φの範囲は、
前述と同様である。

【００２１】図６は、本発明の第２実施例である反射型
液晶表示装置５１の構成を示す側面図である。反射型液
晶表示装置５１は、前記反射型液晶表示装置４１と類似
の構成であるので、同一の構成部材には同一の符号を用
いる。本実施例の特徴は、１／４波長板５を３枚の高分
子延伸フィルム４２，４３，５２を積層して構成したこ
とである。各フィルムのリターデーション値は、それぞ
れ１００ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲で適宜選ばれる。本実
施例では、高分子延伸フィルム４２，４３，５２のリタ
ーデーション値をそれぞれ２７０ｎｍ，１４０ｎｍ，２
７０ｎｍとした。

【００２２】図７は、反射型液晶表示装置５１の配置条
件を示す図である。図７において前記図５と同一の条件
については、同一の符号を用いる。前記高分子延伸フィ
ルム５２の遅相軸方向を破線の矢符５３で示し、矢符５
３と矢符１８との成す角度をδとする。

【００２３】本実施例では、角度εがε＝−３．５°〜
−１８．５°、願わくば−１１．０°、また、角度ζが
ζ＝３５°〜７５°、願わくば５５°、さらに、角度δ
がδ＝−３０°〜−４５°、願わくば−３８．５°とな
るように、高分子延伸フィルム４２，４３，５２をそれ
ぞれ配置する。

【００２４】図８は、本発明の第３実施例である反射型
液晶表示装置６１の構成を示す側面図である。反射型液
晶表示装置６１は、前記反射型液晶表示装置４１と類似
の構成であるので、同一の構成部材には同一の参照符号
を用いる。本実施例の特徴は、下側基板８と１／４波長
板５との間に、高分子延伸フィルム６２を配置したこと
である。高分子延伸フィルム６２のリターデーション値
は、７０ｎｍ〜９０ｎｍの範囲から選ばれる。本実施例
では、８０ｎｍとした。

【００２５】図９は、反射型液晶表示装置６１の配置条
件を示す図である。図９において前記図５と同一の条件
については、同一の参照符号を用いる。高分子延伸フィ
ルム６２の遅相軸方向を２点鎖線の矢符６３で示し、矢
符６３と矢符１８との成す角度をγとする。

【００２６】本実施例では、角度γがγ＝８５°〜９５
°、願わくば９０°となるように、高分子延伸フィルム
６２を配置する。

【００２７】図１０は、明表示時に液晶層６を透過する
出射光の偏光状態を示すグラフである。液晶層６のｄ・
Δｎ値を３００ｎｍ〜１０００ｎｍまで段階的に変化さ
せたときに、液晶層６を透過した４５０ｎｍ，５５０ｎ
ｍ，６５０ｎｍの各波長光の出射光の偏光状態の変化を
楕円率で示す。ｄ・Δｎ値が大きくなると、液晶層６の
層厚が増すことになるので、薄型、軽量な反射型液晶表
示装置を実現するためには、出来るだけｄ・Δｎ値を小
さく設定する必要がある。

【００２８】横軸にｄ・Δｎ、縦軸に楕円率をとり、４
５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光を入射さ
せたときの出射楕円偏光の楕円率の変化を、それぞれ破
線７１、実線７２、一点鎖線７３に示す。４５０ｎｍ，
５５０ｎｍ波長光は、ｄ・Δｎ≧４００ｎｍで、また、
６５０ｎｍ波長光はｄ・Δｎ≧５００ｎｍで出射楕円偏
光の楕円率が約０．１％程度の比較的低い値に収まるこ
とが分かる。この結果から判断して、ｄ・Δｎの下限を
５００ｎｍとする。

【００２９】図１１は、暗表示時に液晶層６を透過する
出射光の偏光状態を示すグラフである。液晶層６のｄ・
Δｎ値を３００ｎｍ〜１０００ｎｍまで段階的に変化さ
せたときに、５５０ｎｍ波長光が前記液晶層６を透過し
たときの出射方位角の変化を示す。出射方位角とは、入
射光である直線偏光の振動方向と、出射光である直線偏
光の振動方向との成す角度である。出射方位角が大きい
と、１／４波長板による補償が不完全になり、漏光によ
って良好なコントラストが得られないこととなるので、
出射方位角をできるだけ小さく設定する必要がある。

【００３０】横軸にｄ・Δｎ、縦軸に出射方位角をと
り、５５０ｎｍ波長光を透過させたときの出射方位角の
変化を破線８１に示す。出射方位角は、ｄ・Δｎが３０
０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲では１０°以内であり、ｄ・
Δｎが７００ｎｍを超えると、急激に上昇することが分
かる。この結果から判断して、ｄ・Δｎの上限を７００
ｎｍとする。

【００３１】したがって、図１０と図１１とから判断し
て、本発明における液晶層６のｄ・Δｎ値の適正範囲を
ｄ・Δｎ＝５００ｎｍ〜７００ｎｍとする。

【００３２】図１２は、１／４波長板５を構成する高分
子延伸フィルムを透過した出射光の偏光状態を示す図で
ある。４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光
が、各実施例１，２，３に用いた高分子延伸フィルム４
２，４３，５２を透過したときの、それぞれの出射光の
偏光形状を示す。図１２（ａ）はフィルム４２のみの場
合における各波長光の出射光の偏光形状を示し、図１２
（ｂ）はフィルム４２，４３を重ねた場合における各波
長光の出射光の偏光形状を示し、図１２（ｃ）はフィル
ム４２，４３，５２を重ねた場合における各波長光の出
射光の偏光形状を示す。図１２（ａ），図１２（ｂ），
図１２（ｃ）において、４５０ｎｍ波長光の出射光の偏
光形状を実線９１で、５５０ｎｍ波長光の出射光の偏光
形状を破線９２で、６５０ｎｍ波長光の出射光の偏光形
状を１点鎖線９３でそれぞれ示す。また、各波長光の入
射振動方向を実線９４で示す。

【００３３】図１２（ａ）を用いて、フィルム４２のみ
の場合における前記各波長光の出射光の偏光形状を説明
する。１／４波長板であるフィルム４２を透過した４５
０ｎｍ波長光の出射光の偏光形状は、実線９１で示され
るように、入射振動方向９４を長軸とする楕円偏光であ
る。また、５５０ｎｍ波長光の出射光の偏光形状は、破
線９２で示されるようにほぼ円偏光である。さらに、６
５０ｎｍ波長光の出射光の偏光形状は、１点鎖線９３で
示されるように、入射振動方向９４を短軸とする楕円偏
光である。このように、高分子延伸フィルム１枚で実現
される１／４波長板を透過した各波長光の出射光の偏光
形状は完全な円偏光でなく、かつ一致していないので、
良好なコントラストをもつ好ましい暗表示の実現は不充
分である。

【００３４】図１２（ｂ）を用いて、フィルム４２，４
３を重ねた場合における各波長光の出射光の偏光形状を
説明する。高分子延伸フィルム４２，４３を透過した各
波長光の出射光の偏光形状は、それぞれほぼ円偏光であ
り、かつほぼ一致している。このように、２枚の高分子
延伸フィルム４２，４３の組合わせでは、各波長光の出
射楕円偏光の形状がほぼ一致しているので、良好なコン
トラストを有する暗表示を実現することができる。

【００３５】図１２（ｃ）を用いて、フィルム４２，４
３，５２を重ねた場合における各波長光の出射光の偏光
形状を説明する。高分子延伸フィルム４２，４３，５２
を透過した各波長光の出射光の偏光の形状は、すべてほ
ぼ円偏光であり、かつ一致している。このように、３枚
の高分子延伸フィルム４２，４３，５２の組合わせで
は、各波長光の出射光の偏光形状は円偏光で、かつ一致
しているので、色付きがなく、より良好なコントラスト
を有する暗表示を実現することができる。

【００３６】このように、高分子延伸フィルムを複数枚
積層して用いることによって、広波長領域において、良
好な暗表示を得ることができる。すなわち、通電時の暗
表示においては、１／４波長板を透過した各波長光は、
ほぼ円偏光に近い状態で、かつ方位角が揃って出射され
ることによって、点灯色は色付きがなく、より良好なコ
ントラストを有する暗表示の実現が可能となる。

【００３７】図１３は、各実施例の暗表示時において、
ｄ・Δｎ＝６００ｎｍの４５°捩れネマティック液晶層
を、４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光が
透過したときの出射光の偏光形状を示す図である。透明
電極１０，１３間に電圧を印加すると、液晶分子２２
は、その長軸方向が電界の向きに沿って配向するが、実
際には液晶分子２２には捩れ成分が残っている。これに
よって、通電時に液晶層６を透過した直線偏光は、楕円
偏光となってしまう。

【００３８】液晶層６を透過した４５０ｎｍ波長光の出
射光の偏光形状を実線１０１で、５５０ｎｍ波長光の出
射光の偏光形状を破線１０２で、６５０ｎｍ波長光の出
射光の偏光形状を１点鎖線１０３でそれぞれ示し、ま
た、各波長光の入射振動方向を実線１０４で示す。各波
長光の出射楕円偏光１０１，１０２，１０３から判断し
て、液晶分子２２の捩れはほぼ解消されているといえ
る。したがって、高分子延伸フィルムとの組合わせによ
って、良好なコントラストを有する暗表示を得ることが
できる。

【００３９】図１４は、第３実施例の暗表示時におい
て、液晶表示素子２および高分子延伸フィルム６２を４
５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光が透過し
たときの出射光の偏光形状を示す図である。高分子延伸
フィルム６２は、上述の液晶分子２２の捩れ成分に起因
する出射楕円偏光１０１，１０２，１０３の楕円率を抑
制するために設けられる。高分子延伸フィルム６２は、
その遅相軸が下側基板８に最近接する液晶分子２２の長
軸方向に対して、反時計回りに９０°となるように配置
され、また、そのリターデーション値は８０ｎｍであ
る。

【００４０】高分子延伸フィルム６２を透過した４５０
ｎｍ波長光の出射光の偏光形状を実線１１１で、５５０
ｎｍ波長光の出射光の偏光形状を破線１１２で、６５０
ｎｍ波長光の出射光の偏光形状を１点鎖線１１３でそれ
ぞれ示し、また、各波長光の入射振動方向を実線１１４
で示す。各波長光の出射楕円偏光１１１，１１２，１１
３は、前記図１３における出射楕円偏光１０１，１０
２，１０３と比較して、それぞれ著しく楕円率が抑制さ
れていることが分かる。すなわち、液晶層６を透過した
各波長光の残余楕円率が約０．３程度であったのに対し
て、液晶層６と高分子延伸フィルム６２とを透過した各
波長光の残余楕円率は０．２以下に抑制することができ
た。

【００４１】したがって、高分子延伸フィルム６２を用
いることによって、より一層良好なコントラストを有す
る暗表示を得ることができる。

【００４２】図１５は、本発明の比較例である反射型液
晶表示装置１２１の構成を示す側面図である。反射型液
晶表示装置１２１は、前記反射型液晶表示装置１と類似
の構成であるので、同一の構成部材には同一の符号を用
いる。反射型液晶表示装置１２１は、前記反射型液晶表
示装置１において、液晶表示素子２と反射板４との間
に、１／４波長板５に代えて偏光板１２２を配置した構
成となっている。すなわち、液晶表示素子２が、２枚の
偏光板３，１２２間に挟持されて構成される。偏光板
３，１２２はともに、単体透過率は４４．５％、偏光度
は９６．５％である。また、反射型液晶表示装置１２１
に用いられる液晶分子の長軸方向の捩れ角を９０°、ｄ
・Δｎを６３６ｎｍとする。

【００４３】図１６は、前記反射型液晶表示装置１２１
の配置条件を示す図である。矢符１６は偏光板３の吸収
軸方向を示し、矢符１７は上側基板７に最近接する液晶
分子の長軸方向を示し、矢符１８は下側基板８に最近接
する液晶分子の長軸方向を示し、矢符１３１は偏光板１
２２の吸収軸方向を示す。

【００４４】このとき、矢符１６と矢符１７との成す角
度をα、矢符１８と矢符１３１との成す角度をη、液晶
分子の捩れ角をφとし、α＝５°、η＝５°、φ＝９０
°となるように偏光板１，１２２を配置する。

【００４５】表１に、比較例および第１，第２，第３実
施例における明るさ、明度指数、色調、彩度の測定結果
を示し、比較例と各実施例とを比較して説明する。

【００４６】

【表１】

【００４７】明るさは、比較例を１００．０としたとき
の値であり、値が大きいほど明るい表示である。明るさ
は、比較例と比較して、各実施例とも著しく上昇してい
る。これは、比較例では２枚の偏光板が用いられている
のに対して、第１，第２，第３実施例では偏光板を１枚
のみ使用していることによって、偏光板を透過する周囲
光の明度の低下が抑制されたことによるものと考えられ
る。明度指数Ｌ＊は、下記式（１）によって求められる
指数である。

【００４８】 Ｌ＊＝１０Ｙ^1/2 （ただし、０＜Ｙ＜１００） …（１） 明度指数Ｌ＊は、ＣＩＥ色度座標におけるＹの値のみに
よって変化する指数である。

【００４９】色調は、明表示および暗表示時の色付き具
合を示し、色調を示すａ＊およびｂ＊の値は、下記数式
（２），（３）によって求められ、目標値である「０」
に近づくほど無彩色の表示となる。なお、ａ＊＞０では
赤味を帯び、ａ＊＜０では緑味を帯びる。ｂ＊＞０では
黄味を帯び、ｂ＊＜０では青味を帯びる。Ｘ，Ｙ，Ｚ
は、ＣＩＥ色度座標上の値である。

【００５０】 ａ＊＝１７．５（１．０２Ｘ−Ｙ）／Ｙ^1/2 …（２） ｂ＊＝７．０（Ｙ−０．８４７Ｚ）／Ｙ^1/2 …（３） 色調を示すａ＊およびｂ＊の値は、明表示時、暗表示時
ともに実施例３において前記目標値に極めて近い値を示
す。このことから、色調は実施例３において著しく向上
したことが分かる。

【００５１】彩度Ｃ＊は、表示の鮮やかさを示し、下記
数式（４）によって求められる。Ｃ＊の値が０に近づく
ほど良好な白黒表示が実現する。

【００５２】 Ｃ＊＝（ａ＊²＋ｂ＊²）^1/2 …（４） Ｃ＊の値は、明表示時では、比較例に比べて各実施例と
も著しい減少が見られることから、より白色に近い明表
示が得られたことがわかる。また暗表示時では、第１，
第２実施例では比較例に比べてＣ＊値が上昇しているけ
れども、第３実施例では比較例に比べてＣ＊値が減少し
ていることから、第３実施例においてのみ、より黒色に
近い暗表示が得られたことがわかる。

【００５３】以上の実験結果から、各実施例において表
示品位の向上が見られたが、特に第３実施例において、
極めて良好な表示品位を得ることが確認できた。

【００５４】本発明において、ｄ・Δｎの値が５００ｎ
ｍ〜７００ｎｍの範囲外となると、明表示が色づき明る
さが低下し、かつ暗表示が十分に黒く表示されないこと
となり、この結果、良好なコントラストが得られないこ
ととなる。

【００５５】また、偏光板の単体透過率が４６％以下、
偏光度が９５％以下となり、α＝８５°〜９５°、β＝
−５°〜５°の範囲を外れると、明表示、暗表示の両方
が色付いてしまう。

【００５６】さらにまた、透明電極が形成される透光性
基板として、ガラスに代ってポリカーボネイトなどの高
分子フィルムから成る基板を用いれば、さらに鮮明な表
示を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶分子
の長軸方向と、偏光板の吸収軸方向と、１／４波長板の
遅相軸方向と、ｄ・Δｎの値とを最適化するので、色調
が無彩色で、コントラストが良好な表示を得ることがで
きる。特に本発明によれば、１／４波長板は、複数枚の
高分子延伸フィルムが積層された構成を有し、これによ
って広波長領域において良好なコントラストをもつ好ま
しい暗表示の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本となる反射型液晶表示装置１の断
面図である。

【図２】前記反射型液晶表示装置１の構成部材の配置条
件を示す図である。

【図３】反射型液晶表示装置１の表示原理を説明するた
めの図である。

【図４】本発明の第１実施例である反射型液晶表示装置
４１の構成を示す側面図である。

【図５】前記反射型液晶表示装置４１の構成部材の配置
条件を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例である反射型液晶表示装置
５１の構成を示す側面図である。

【図７】前記反射型液晶表示装置５１の構成部材の配置
条件を示す図である。

【図８】本発明の第３実施例である反射型液晶表示装置
６１の構成を示す側面図である。

【図９】前記反射型液晶表示装置６１の構成部材の配置
条件を示す図である。

【図１０】液晶層６を透過した４５０ｎｍ，５５０ｎ
ｍ，６５０ｎｍの各波長光の出射光の楕円率の変化を示
す図である。

【図１１】液晶層６を透過した５５０ｎｍ波長光の出射
方位角の変化を示す図である。

【図１２】高分子延伸フィルム４２，４３，５２を透過
した４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光の
出射光の偏光形状を示す図である。

【図１３】ｄ・Δｎ＝６００ｎｍの４５°捩れネマティ
ック液晶層を、４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの
各波長光が透過したときの出射光の偏光形状を示す図で
ある。

【図１４】液晶表示素子２および高分子延伸フィルム６
２を４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの各波長光が
透過したときの出射光の偏光形状を示す図である。

【図１５】本発明の比較例である反射型液晶表示装置１
２１の構成を示す側面図である。

【図１６】前記反射型液晶表示装置１２１の構成部材の
配置条件を示す図である。

【符号の説明】

１，４１，５１，６１ 反射型液晶表示装置 ２ 液晶表示素子 ３ 偏光板 ４ 反射板 ５ １／４波長板 ６ 液晶層 ７ 上側基板 ８ 下側基板 ９，１４ 透光性基板 １０，１３ 透明電極 ４２，４３，５２，６２ 高分子延伸フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−70817（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−223715（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−154226（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−217316（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−116515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13363 G02F 1/1335 510 G02F 1/1335 520

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に、当該基板間で液晶分子
   が約４５°捩れたネマティック液晶層を介在して形成さ
   れる液晶表示素子と、 液晶表示素子の一方表面側に配置される偏光板と、 液晶表示素子の他方表面側に配置される反射手段と、 液晶表示素子と反射手段との間に配置され、複数枚の高
   分子延伸フィルムが積層された構成を有する１／４波長
   板とを含み、 偏光板の吸収軸方向と、偏光板に近接する基板の表面に
   最近接する液晶分子の長軸方向との成す角度を８５°〜
   ９５°とし、 液晶層の層厚ｄと液晶分子の屈折率異方性Δｎとの積ｄ
   ・Δｎを、５００ｎｍ〜７００ｎｍに選ぶことを特徴と
   する反射型液晶表示装置。