JP3843192B2

JP3843192B2 - Reflective liquid crystal display

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Publication number: JP3843192B2
Application number: JP08492899A
Authority: JP
Inventors: 由美子佐藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000275601A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示面のコントラストが良好な範囲が狭くなることや色付きのない範囲が狭いことを改善でき、視野角依存性を低減できる反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置の表示形態には、バックライトを備えた半透過型、透過型と呼ばれるものと、反射型と呼ばれるものがある。反射型液晶表示装置は、太陽光、照明光等の外光だけを利用してバックライト無しで表示する液晶表示装置であり、例えば薄型で、軽量化、低消費電力が要求される携帯情報端末等に多く用いられている。
【０００３】
図１２は、従来一般の反射型液晶表示装置の概略構成を示す断面図であるが、この装置は、特に単純マトリクス方式のＳＴＮ型の液晶表示装置の例である。
この反射型液晶表示装置は、下側偏光板７０付きの反射板７１の下側偏光板７０上に、反射モードＳＴＮ（Super-Twisted Nematic）方式用の液晶セル７２、位相差板７３が下部偏光板７０側から順に積層され、さらにこの位相差板７３上に上側偏光板７４が積層された概略構成となっている。
上記液晶セル７２は、下側ガラス基板７５、カラーフィルタ７６、下側透明電極層７８、下側配向膜７９、この下側配向膜７９と隙間を隔てて対向配置された上側配向膜８０、上側透明電極層８１、上側ガラス基板８２を下側偏光板７０側から順に積層され、上記下側及び上側の配向膜７９，８０間にＳＴＮ液晶層８３が配設された概略構成となっている。カラーフィルタ７６と下側透明電極層７８との間には、シリカやアクリル樹脂からなるオーバーコート層（図示略）が設けられている。
上記位相差板７３は、ＳＴＮ液晶を透過する光の位相差を補償することにより表示が青や黄色に着色するのを防止するためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示装置の表示性能としては、通常、▲１▼解像度、▲２▼コントラスト、▲３▼画面の明るさ、▲４▼色の鮮やかさ、▲５▼視野角範囲が広い等の視認性、などが良好であることが要求される。
しかしながら、従来の反射型液晶表示装置においては、携帯情報端末等の表示部に適用した場合に、表示面（画面）のコントラストが良好な範囲が狭く、しかも色付きのない範囲が狭いため、表示面の視野角が狭く、視野角依存性が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表示面のコントラストが良好な範囲が狭くなることや色付きのない範囲が狭いことを改善でき、視野角依存性を低減できる反射型液晶表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶層を挟んで対向する透明基板の一方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該一方の透明基板側から順に設け、他方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該他方の透明基板側から順に設けるとともに上記他方の透明基板の外面側に２枚の位相差板および偏光板を上記他方の透明基板側から順に設けてなり、上記液晶層がその厚さ方向に２４０度ないし２５０度ねじれた螺旋構造を持ち、上記液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄが７００ｎｍないし８００ｎｍであり、かつ上記偏光板の偏光軸αは表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに４０度ないし６５度または１３０度ないし１５５度であり、かつ上記偏光板に隣接した方の位相差板の遅相軸γは上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１１０度ないし１３５度であり、かつ他方の透明基板に隣接した方の位相差板の遅相軸βは上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに７５度ないし１００度であり、かつ上記他方の透明基板側の配向膜の配向方向ａは上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに２５度ないし４０度または２０５度ないし２２０度であり、かつ上記一方の透明基板側の配向膜の配向方向ｂは上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１４０度ないし１５５度または３２０度ないし３３５度に設定されており、他方の透明基板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ ₁ が液晶層Δｎｄの２０％ないし３０％の値であり、偏光板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ ₂ が液晶層Δｎｄの４５％ないし６０％の値であることを特徴とする反射型液晶表示装置を上記課題の解決手段とした。
【０００７】
本発明の反射型液晶表示装置によれば、液晶層を挟んで対向する透明基板の一方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該一方の透明基板側から順に設け、他方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該他方の透明基板側から順に設けるとともに上記他方の透明基板の外面側に２枚の位相差板および偏光板を上記他方の透明基板側から順に設けたことにより、用いる偏光板を１枚にした構造となり、明表示状態（白表示状態）での反射率（透過率）が高くなり、明表示が明るくなる。この結果、コントラストが高くなり、優れた表示特性が得られる。
【０００８】
また、上記の液晶層がその厚さ方向に２４０度ないし２５０度ねじれた螺旋構造を持ち、上記液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄが７００ｎｍないし８００ｎｍであり、かつ上記偏光板の偏光軸αは表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに４０度ないし６５度または１３０度ないし１５５度であり、かつ他方の透明基板に隣接した方の位相差板の遅相軸βは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに７５度ないし１００度であり、かつ上記偏光板に隣接した方の位相差板の遅相軸γは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１１０度ないし１３５度であり、かつ上記他方の透明基板側の配向膜の配向方向ａは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに２５度ないし４０度または２０５度ないし２２０度であり、かつ上記一方の透明基板側の配向膜の配向方向ｂは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１４０度ないし１５５度または３２０度ないし３３５度に設定されたことにより、表示面のコントラストが良好な範囲が広く、しかも色付きのない範囲も広く、従って、表示面の視野角が広いものが得られる。
【０００９】
さらに、上記の反射型液晶表示装置においては、他方の透明基板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ₁が液晶層Δｎｄの２０％ないし３０％の値であり、偏光板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ₂は、液晶層Δｎｄの４５％ないし６０％の値であることが望ましい。
このような反射型液晶表示装置とすることで、表示面のコントラストが良好な範囲がより広くなり、しかも色付きのない範囲もより広くなり、表示面の視野角をより広くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態の反射型液晶表示装置が備えられた携帯情報端末の表示部の第一の実施形態を示す正面図である。
第一の実施形態の携帯情報端末の表示部は、枠体１００と、該枠体１００内に収容される第一の実施形態の反射型液晶表示装置１０１が少なくとも備えられてなるものである。この第一の実施形態の反射型液晶表示装置１０１は、横置き型のものであり、図１に示すように、使用時に表示面１０５の底辺１０２が方向Ｘ₁ と平行になるような状態に設置されるものである。
【００１１】
第一の実施形態の反射型液晶表示装置１０１は、図２に示すように、液晶セル１と、該液晶セル１の上側ガラス基板（他方の透明基板）１１の外面側に第１の位相差板（他方の透明基板に隣接した方の位相差板）１４と第２の位相差板（偏光板に隣接した方の位相差板）１５と偏光板１７が上記上側ガラス基板１１側から順に設けられ、液晶セル１の下側ガラス基板（一方の透明基板）１２の外面側に反射体３０が設けられることにより概略構成されている。
上記液晶セル１は、液晶層３４を挟んで対向する上側と下側のガラス基板１１，１２の下側ガラス基板１２の内面側にカラーフィルタ１９、第１のオーバーコート２０ａ、コモン電極（透明電極）２３及び下配向膜（一方の透明基板側の配向膜）２７が下側ガラス基板１２側から順に設けられ、上側ガラス基板１１の内面側にセグメント電極（透明電極）２４、トップコート２８、上配向膜（他方の透明基板側の配向膜）２６が順に設けられた概略構成である。
【００１２】
上記上下の配向膜２６，２７は、通常使用されている透明な配向膜が用いられ、例えば、ポリイミドなどの高分子膜がラビング処理されたものである。
上配向膜２６の配向方向（ラビング方向）ａは、この実施形態では、図３に示すように光の入射側から見て反時計周りの方向を＋、時計周りの方向を−とした場合、表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が２５度ないし４０度または２０５度ないし２２０度の範囲、好ましくは３０度ないし３５度になるように設定されている。
また、下配向膜２７の配向方向（ラビング方向）ｂは、この実施形態では、図３に示すように表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が１４０度ないし１５５度または３２０度ないし３３５度の範囲、好ましくは１４５度ないし１５０度に設定されている。
なお、図中符号Ｚは、液晶セル１、第１及び第２の位相差板１４，１５及び偏光板１７の光の入射側の面にそれぞれ直交する方向（法線方向）である。
【００１３】
上記液晶層３４は、その厚さ方向に２４０度ないし２５０度ねじれた螺旋構造を持つものであり、上側と下側ガラス基板１１，１２の内側に設けられた上下の配向膜２６，２７と、これら配向膜２６，２７を所定の間隔を隔てて接合するシール材（図示略）とに囲まれた領域内に封入された常温でネマチック状態となる液晶分子からなり、この液晶分子はスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）タイプのものが用いられている。
【００１４】
上記トップコート２８は、絶縁性の確保のために設けられたもので、シリカやＺｒＯ₂などの無機材料からなるものである。
上記上側ガラス基板１１は、液晶表示装置の種類によって異るが、この実施形態では、ソーダライムガラスなどからなるものである。この上側ガラス基板１１の厚みは、液晶表示装置の種類によって異るが、０．３ないし１．１ｍｍとされるのが好ましい。
上記第１のオーバーコート２０ａは、カラーフィルタ１９による凹凸を平坦化するために設けられたもので、カラーフィルタ１９と密着性の高いポリビニルアルコールやアクリル系樹脂などの有機材料からなるものである。
【００１５】
上記カラーフィルタ１９は、レッド、ブルー、グリーンの３原色の各画素が、フォトリソグラフィーや印刷法などの方法により所望のパターン通り形成されてなるものである。このカラーフィルタ１９には、上記３原色の周りに線状のブラックマトリックスがパターンニングされていてもよく、あるいは隣合う画素は一部分が重なっていてもよい。
【００１６】
上記下側ガラス基板（一方の透明基板）１２としては、液晶表示装置の種類によって異るが、この実施形態では、ナトリウムなどのアルカリ金属の酸化物を含んだソーダライムガラスなどが用いられている。この下側ガラス基板１２の厚みは、０．３ないし１．１ｍｍとされるのが好ましい。
上記反射体３０は、入射した光を反射させるとともに拡散させることにより、視野角を大きくするためのものである。
この第一の実施形態の反射型液晶表示装置における反射体３０は、上記下側ガラス基板１２の外側に配置したガラス基板３５の凹凸を有する粗面の表面に形成されたＡｌ膜やＡg膜等の金属膜からなるものである。
ここでの反射体３０は、フッ素含有のエポキシ系の材料からなる透明接着層３６により下側ガラス基板１２に接着されている。
【００１７】
上述のような液晶層３４の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層３４の厚さ（液晶層厚）ｄとの積Δｎｄの値は、７００ないし８００ｎｍの範囲（測定波長５８９ｎｍ）に設定されている。Δｎｄが上述の範囲外であるとコントラストが低下する、もしくは白あるいは黒表示が黄色や赤色に着色され、良好な表示が得られない。
また、上記Δｎｄは、好ましくは７２０ｎｍないし７６０ｎｍの範囲に設定されていることが、コントラストが高く、良好な白黒表示が得られる点で比較的好ましい。
【００１８】
上記第１及び第２の位相差板１４，１５は、１または２軸延伸したポリビニルアルコールや、ポリカーボネートのフィルムなどからなり、延伸方向が遅相軸となる。
第１の位相差板１４の位相差Ｒ₁は、液晶層Δｎｄの２０％ないし３０％の範囲に設定されている。位相差Ｒ₁が、上述の範囲外であると高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られない。位相差Ｒ₁は、好ましくは、液晶層Δｎｄの２１％ないし２６％に設定されていることが、高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られる点で比較的好ましい。
また、第２の位相差板１５の位相差Ｒ₂は、液晶層Δｎｄの４５％ないし６０％の範囲に設定されている。位相差Ｒ₂が、上述の範囲外であると高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られない。位相差Ｒ₂は、好ましくは、液晶層Δｎｄの５０％ないし６０％に設定されていることが、高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られる点で比較的好ましい。
【００１９】
さらに、この第１の位相差板１４は、図３に示すように、その遅相軸（光学軸）βが上記表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が、光の入射側から見て反時計周りに７５度ないし１００度の範囲になるように設定されている。遅相軸（光学軸）βが上述の範囲に設定されていないと、コントラストが低く、良好な白黒表示が得られない。また、遅相軸βが上記方向Ｘ₁に対してなす角度は、光の入射側から見て反時計周りに８５度ないし９０度になるように設定されていることが、高いコントラストで良好な白黒表示が得られる点でより好ましい。
【００２０】
また、上記第２の位相差板１５は、図３に示すように、その遅相軸（光学軸）γが上記表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１１０度ないし１３５度の範囲になるように設定されている。遅相軸（光学軸）γが上述の範囲に設定されていないと、高いコントラストで良好な白黒表示が得られない。また、遅相軸（光学軸）γが上記方向Ｘ₁に対してなす角度は、光の入射側から見て反時計周りに１２０度ないし１２５度になるように設定されていることが、高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られる点でより好ましい。
【００２１】
上記偏光板１７は、図３に示すように、その偏光軸αが表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに４０度ないし６５度または１３０度ないし１５５度の範囲に設定されている。偏光板１７の偏光軸αが上述の範囲に設定されていないと、高いコントラストで良好な白黒表示が得られない。また、偏光軸αが上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１４０度ないし１４５度になるように設定されていることが、高いコントラストあるいは良好な白黒表示が得られる点でより好ましい。
【００２２】
この第一の実施形態の反射型液晶表示装置にあっては、上述の構造としたことにより、用いる偏光板を１枚にした構造となるので、明表示状態での反射率（透過率）が高くなり、明表示が明るくなり、この結果コントラストが高くなり、優れた表示特性が得られる。
【００２３】
また、この第一の実施形態の反射型液晶表示装置にあっては、上記液晶層３４がその厚さ方向に２４０度ないし２５０度ねじれた螺旋構造を持ち、上記液晶層３４の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄが７００ｎｍないし８００ｎｍであり、かつ偏光板１７の偏光軸αは上記上記表示面１０５の底辺１０２に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに４０度ないし６５度または１３０度ないし１５５度であり、かつ第１の位相差板１４の遅相軸βは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに７５度ないし１００度であり、かつ第２の位相差板１５の遅相軸γは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１１０度ないし１３５度であり、かつ上配向膜２６の配向方向ａは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに２５度ないし４０度または２０５度ないし２２０度であり、かつ下配向膜２７の配向方向ｂは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１４０度ないし１５５度または３２０度ないし３３５度に設定されたことにより、表示面１０５のコントラストが良好な範囲が広く、しかも色付きのない範囲も広く、従って、表示面１０５の視野角が広いものが得られ、視角依存性を改善することができる。
【００２４】
さらに、第一の実施形態の反射型液晶表示装置においては、第１の位相差板１４の位相差Ｒ₁が液晶層Δｎｄの２０％ないし３０％であり、第２の位相差板１５の位相差Ｒ²が液晶層Δｎｄの４５％ないし６０％であるので、表示面１０５のコントラストが良好な範囲がより広くなり、しかも色付きのない範囲もより広くなり、表示面１０５の視野角をより広くすることができる。
【００２５】
なお、第一の実施形態の反射型液晶表示装置では、表示面１０５が横長である場合について説明したが、縦長のものであってもよい。また、上配向膜２６とセグメント電極２４との間にトップコート２８が介在され、コモン電極２３とカラーフィルタ１９との間に第１のオーバーコート２０ａが介在された場合について説明したが、トップコート２８、第１のオーバーコート２０ａは必ずしも設ける必要はなく、反射型液晶表示装置の種類や要求される特性に応じて適宜設けられる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例）
図２および図３に示した第一の実施形態の反射型液晶表示装置（実施例１）における表示特性について調べた。
ここでの液晶セルを構成する上下の配向膜としては、ＬＩＸＯＮＡＬＩＧＮＥＲＰＩＡ−２５０１−Ｕ０２（商品名；チッソ石油化学株式会社製）を用い、ツイスト角が５度になるように配向処理を行った。液晶層の液晶としては、ＡＰ−４２６８ＬＥ（商品名；チッソ石油化学株式会社製）を用いた。また、液晶セルのΔｎｄ（液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積）は、７５０ｎｍ（測定波長５８９ｎｍ）であった。第１の位相差板としては、ＮＲＦ−１７０（商品名；日東電工株式会社製材質：ポリカーボネート）を用い、第２の位相差板としては、ＮＲＦ−４２５（商品名；日東電工株式会社製材質：ポリカーボネート）を用いた。偏光板（上側偏光板）としては、ＥＧ−１２２５ＤＶ（商品名；日東電工株式会社製）を用いた。
【００２７】
そして、この実施例では、偏光板の偏光軸αが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第１の位相差板の遅相軸βが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第２の位相差板の遅相軸γが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、上配向膜の配向方向ａが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、下配向膜の配向方向ｂが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度をそれぞれ表１に示すように設定した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１中、液晶セルのΔｎｄの欄の数値は、液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積の値、液晶セルのａの欄の数値は上配向膜の配向方向ａが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、液晶セルのｂの欄の数値は、下配向膜の配向方向ｂが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、上側偏光板のαの角度の欄の数値は、偏光板の偏光軸αが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第１の位相差板のＲ₁の欄の数値は位相差の値、βの角度の欄の数値は第１の位相差板の遅相軸βが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第２の位相差のＲ₂の欄の数値は位相差の値、γの角度の欄の数値は第２の位相差板の遅相軸γが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度である。なお、ここでの角度は、光の入射側から見て反時計周りの方向を＋、時計周りの方向を−とした。
【００３０】
このときの表示特性について以下のようにして調べた。
ここでの表示特性は、光源からの光（径２２ｍｍ、光速５００ルクス）を液晶セルに対して方位角３３０度の方向で、図３のＺ方向、すなわち、液晶セル１、第１の位相差板１４、第２の位相差板１５及び偏光板１７の入射側の面にそれぞれ直交する方向から１５度または３０度で入射したときの反射率およびコントラストを調べた。
その結果を図４〜図７に示す。
図４は、光を１５度で入射したときの反射率を示す図、図５は、光を１５度で入射したときのコントラストを示す図、図６は、光を３０度で入射したときの反射率を示す図、図７は、光を３０度で入射したときのコントラストを示す図である。
なお、図４〜図７中の縦軸は受光側の極角方向であり、中心点は、図１に示した表示面の中心点に相当する。
【００３１】
（比較例）
比較例の反射型液晶表示装置の液晶としては、ＡＰ−４２６８ＬＡ（商品名；チッソ石油化学株式会社製）を用いた。また、液晶セルのΔｎｄ（液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄは、８１０ｎｍ（測定波長５８９ｎｍ）であった。第１の位相差板としては、ＮＲＦ−４２０（商品名；日東電工株式会社製材質：ポリカーボネート）を用い、第２の位相差板としては、ＮＲＦ−４３０（商品名；日東電工株式会社製材質：ポリカーボネート）を用いた。偏光板（上側偏光板）としては、ＥＧ−１２２５ＤＶ（商品名；日東電工株式会社製）を用いた。その他の材料は、上記実施例１で用いたものと同様の材料を使用した。
【００３２】
また、この比較例では、偏光板の偏光軸αが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第１の位相差板の遅相軸βが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、第２の位相差板の遅相軸γが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、上配向膜の配向方向ａが表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度、下配向膜の配向方向ｂが上記表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度をそれぞれ表１に示すように設定した。
【００３３】
そして、上記実施例と同様にして、反射率およびコントラストを調べた。
その結果を図８〜図１１に示す。
図８は、光を１５度で入射したときの反射率を示す図、図９は、光を１５度で入射したときのコントラストを示す図、図１０は、光を３０度で入射したときの反射率を示す図、図１１は、光を３０度で入射したときのコントラストを示す図である。
なお、図８〜図１１中の縦軸は受光側の極角方向であり、中心点は、図１に示した表示面の中心点に相当する。
【００３４】
図４と図８に示した結果および図６と図１０に示した結果を比較すると、実施例の反射型液晶表示装置は、比較例の反射型液晶表示装置よりも反射率の高い範囲が広いことがわかる。また、図５と図９に示した結果および図７と図１１に示した結果を比較すると、実施例の表示面のコントラストの大きい範囲が、比較例よりも広いことがわかる。
従って、実施例の反射型液晶表示装置によれば、表示面の視野角が広いものが得られ、視角依存性を改善できることがあきらかとなった。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の反射型液晶表示装置によれば、液晶層を挟んで対向する透明基板の一方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該一方の透明基板側から順に設け、他方の透明基板の内面側に透明電極および配向膜を該他方の透明基板側から順に設けるとともに上記他方の透明基板の外面側に２枚の位相差板および偏光板を上記他方の透明基板側から順に設けたことにより、用いる偏光板を１枚にした構造となり、明表示状態（白表示状態）での反射率（透過率）が高くなり、明表示が明るくなる。その結果、コントラストが高くなり、優れた表示特性が得られる。
【００３６】
また、本発明の反射型液晶表示装置は、特に、上記液晶層がその厚さ方向に２４０度ないし２５０度ねじれた螺旋構造を持ち、上記液晶層の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎｄが７００ｎｍないし８００ｎｍであり、かつ上記偏光板の偏光軸αは表示面の底辺に沿った方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに４０度ないし６５度または１３０度ないし１５５度であり、かつ他方の透明基板に隣接した方の位相差板の遅相軸βは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに７５度ないし１００度であり、かつ上記偏光板に隣接した方の位相差板の遅相軸γは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１１０度ないし１３５度であり、かつ上記他方の透明基板側の配向膜の配向方向ａは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに２５度ないし４０度または２０５度ないし２２０度であり、かつ上記一方の透明基板側の配向膜の配向方向ｂは上記方向Ｘ₁に対してなす角度が光の入射側から見て反時計周りに１４０度ないし１５５度または３２０度ないし３３５度に設定されたことにより、表示面のコントラストが良好な範囲が広く、しかも色付きのない範囲も広く、従って、表示面の視野角が広いものが得られ、視角依存性を改善することができる。
【００３７】
さらに、他方の透明基板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ₁を液晶層Δｎｄの２０％ないし３０％とし、偏光板に隣接した方の位相差板の位相差Ｒ₂を液晶層Δｎｄの４５％ないし６０％とすることで、表示面のコントラストが良好な範囲がより広くなり、しかも色付きのない範囲もより広くなり、表示面の視野角をより広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射型液晶表示装置が備えられた携帯情報端末の表示部の一実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の反射型液晶表示装置をＳＴＮ型の反射型カラー液晶表示装置に適用した第一の実施形態を示す断面図である。
【図３】第一の実施形態の反射型液晶表示装置の要部分解斜視図である。
【図４】光を１５度で入射したときの実施例の反射率を示す図である。
【図５】光を１５度で入射したときの実施例のコントラストを示す図である。
【図６】光を３０度で入射したときの実施例の反射率を示す図である。
【図７】光を３０度で入射したときの実施例のコントラストを示す図である。
【図８】光を１５度で入射したときの従来例の反射率を示す図である。
【図９】光を１５度で入射したときの従来例のコントラストを示す図である。
【図１０】光を３０度で入射したときの従来例の反射率を示す図である。
【図１１】光を３０度で入射したときの従来例のコントラストを示す図である。
【図１２】従来の反射型液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・液晶セル、１１・・・上側ガラス基板（他方の透明基板）、１２・・・下側ガラス基板（一方の透明基板）、１４・・・第１の位相差板（他方の透明基板に隣接した方の位相差板）、１５・・・第２の位相差板（偏光板に隣接した方の位相差板）、１７・・・偏光板、１９・・・カラーフィルタ、２３・・・コモン電極（透明電極）、２４・・・セグメント電極（透明電極）、２６・・・上配向膜（他方の透明基板側の配向膜）、２７・・・下配向膜（一方の透明基板側の配向膜）、３０・・・反射体、３４・・・液晶層、１０１・・・反射型液晶表示装置、１０２・・・底辺、１０５・・・表示面、ａ・・・配向方向、ｂ・・・配向方向、α・・・偏光軸、β・・・遅相軸、γ・・・遅相軸。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device that can improve that the range in which the contrast of the display surface is good is narrowed or that the range without color is narrow and can reduce the viewing angle dependency.
[0002]
[Prior art]
In general, there are a display form of a liquid crystal display device, a so-called transflective type and a transmissive type having a backlight, and a reflective type. The reflective liquid crystal display device is a liquid crystal display device that displays only without using backlight, such as sunlight and illumination light, and is, for example, a portable information terminal that is thin, lightweight, and requires low power consumption. It is used in many cases.
[0003]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional general reflection type liquid crystal display device. This device is an example of a simple matrix type STN type liquid crystal display device.
In this reflection type liquid crystal display device, a reflection mode STN (Super-Twisted Nematic) type liquid crystal cell 72 and a phase difference plate 73 are provided on a lower polarizing plate 70 with a lower polarizing plate 70. The plate 70 is laminated in order from the side, and the upper polarizing plate 74 is further laminated on the retardation plate 73.
The liquid crystal cell 72 includes a lower glass substrate 75, a color filter 76, a lower transparent electrode layer 78, a lower alignment film 79, an upper alignment film 80 disposed opposite to the lower alignment film 79 with a gap therebetween, and an upper side. A transparent electrode layer 81 and an upper glass substrate 82 are laminated in order from the lower polarizing plate 70 side, and an STN liquid crystal layer 83 is disposed between the lower and

upper alignment films

79 and 80. An overcoat layer (not shown) made of silica or acrylic resin is provided between the color filter 76 and the lower transparent electrode layer 78.
The retardation plate 73 is for preventing the display from being colored blue or yellow by compensating for the phase difference of light transmitted through the STN liquid crystal.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as the display performance of the liquid crystal display device, the visual recognition such as (1) resolution, (2) contrast, (3) screen brightness, (4) vividness of color, (5) wide viewing angle range, etc. The property is required to be good.
However, in a conventional reflective liquid crystal display device, when applied to a display unit such as a portable information terminal, the display surface (screen) has a narrow contrast range and a non-colored range. There is a problem that the viewing angle is narrow and the viewing angle dependency is large.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a reflective liquid crystal display device that can improve that the range with a good contrast on the display surface is narrow or that the range without color is narrow and can reduce the viewing angle dependency. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a transparent electrode and an alignment film are provided in order from the one transparent substrate side on the inner surface side of one transparent substrate of the transparent substrate facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, and the transparent electrode and alignment are disposed on the inner surface side of the other transparent substrate. A film is provided in order from the other transparent substrate side, and two retardation plates and a polarizing plate are provided in order from the other transparent substrate side on the outer surface side of the other transparent substrate, and the liquid crystal layer has a thickness thereof. The liquid crystal layer has a spiral structure twisted by 240 to 250 degrees, the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness d of the liquid crystal layer is 700 nm to 800 nm, and the polarization of the polarizing plate The axis α is a direction X along the bottom of the display surface.₁Is 40 degrees to 65 degrees or 130 degrees to 155 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis γ of the retardation plate adjacent to the polarizing plate is Direction X along the bottom of the display surface₁Is 110 degrees to 135 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis β of the retardation plate adjacent to the other transparent substrate is at the bottom of the display surface. Direction X₁Is 75 to 100 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction a of the alignment film on the other transparent substrate side is a direction X along the bottom of the display surface.₁Is an angle of 25 to 40 degrees or 205 to 220 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction b of the alignment film on the one transparent substrate side is Direction X along the base₁Is set to 140 to 155 degrees or 320 to 335 degrees counterclockwise as viewed from the light incident side.The phase difference R of the phase difference plate adjacent to the other transparent substrate ₁ Is a value of 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd, and the phase difference R of the phase difference plate adjacent to the polarizing plate is ₂ Is 45% to 60% of the liquid crystal layer ΔndA reflection type liquid crystal display device characterized by the above is used as means for solving the above problems.
[0007]
According to the reflective liquid crystal display device of the present invention, the transparent electrode and the alignment film are provided in this order from the one transparent substrate side on the inner surface side of one transparent substrate of the transparent substrate facing each other across the liquid crystal layer, and the other transparent substrate. A transparent electrode and an alignment film are sequentially provided on the inner surface side from the other transparent substrate side, and two retardation plates and a polarizing plate are sequentially provided on the outer surface side of the other transparent substrate from the other transparent substrate side. As a result, a single polarizing plate is used, the reflectance (transmittance) in the bright display state (white display state) is increased, and the bright display is brightened. As a result, contrast is increased and excellent display characteristics can be obtained.
[0008]
The liquid crystal layer has a spiral structure twisted by 240 to 250 degrees in the thickness direction, and the product Δnd of the liquid crystal layer refractive index anisotropy Δn and the liquid crystal layer thickness d is 700 nm to The polarizing axis α of the polarizing plate is 800 nm and the direction X along the bottom of the display surface₁Is 40 degrees to 65 degrees or 130 degrees to 155 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis β of the phase difference plate adjacent to the other transparent substrate is Direction X₁The slow axis γ of the phase difference plate adjacent to the polarizing plate is 75 ° to 100 ° counterclockwise as viewed from the light incident side, and the direction X₁Is 110 to 135 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction a of the alignment film on the other transparent substrate side is the direction X₁Is 25 to 40 degrees or 205 to 220 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction b of the alignment film on the one transparent substrate side is the direction X₁Is set to 140 ° to 155 ° or 320 ° to 335 ° counterclockwise when viewed from the light incident side, the display surface has a wide range of contrast and is not colored. A wide range is obtained, and therefore, a display with a wide viewing angle can be obtained.
[0009]
Further, in the reflection type liquid crystal display device, the phase difference R of the phase difference plate adjacent to the other transparent substrate is used.₁Is a value of 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd, and the phase difference R of the phase difference plate adjacent to the polarizing plate is₂Is preferably 45% to 60% of the liquid crystal layer Δnd.
By setting it as such a reflective liquid crystal display device, the range where the contrast of the display surface is favorable becomes wider, the range without color is also wider, and the viewing angle of the display surface can be made wider.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a display unit of a portable information terminal provided with the reflective liquid crystal display device of the first embodiment of the present invention.
The display unit of the portable information terminal according to the first embodiment includes at least the frame 100 and the reflective liquid crystal display device 101 according to the first embodiment housed in the frame 100. The reflective liquid crystal display device 101 of the first embodiment is of a horizontal type, and as shown in FIG.₁ It is installed in the state which becomes parallel to.
[0011]
As shown in FIG. 2, the reflective liquid crystal display device 101 of the first embodiment includes a liquid crystal cell 1 and a first retardation on the outer surface side of the upper glass substrate (the other transparent substrate) 11 of the liquid crystal cell 1. A plate (a phase difference plate adjacent to the other transparent substrate) 14, a second phase difference plate (a phase difference plate adjacent to the polarizing plate) 15, and a polarizing plate 17 are provided in this order from the upper glass substrate 11 side. The reflector 30 is generally configured by being provided on the outer surface side of the lower glass substrate (one transparent substrate) 12 of the liquid crystal cell 1.
The liquid crystal cell 1 includes a color filter 19, a first overcoat 20 a, a common electrode (transparent electrode) on the inner surface of the lower glass substrate 12 on the upper and lower glass substrates 11 and 12 facing each other with the liquid crystal layer 34 interposed therebetween. ) 23 and a lower alignment film (alignment film on one transparent substrate side) 27 are provided in order from the lower glass substrate 12 side, and a segment electrode (transparent electrode) 24, a top coat 28, an upper surface are provided on the inner surface side of the upper glass substrate 11. This is a schematic configuration in which an alignment film (an alignment film on the other transparent substrate side) 26 is provided in order.
[0012]
For the upper and

lower alignment films

26 and 27, a transparent alignment film that is usually used is used. For example, a polymer film such as polyimide is rubbed.
In this embodiment, the alignment direction (rubbing direction) a of the upper alignment film 26 is, as shown in FIG. 3, when the counterclockwise direction as viewed from the light incident side is + and the clockwise direction is − Direction X along the bottom side 102 of the display surface 105₁Is set in a range of 25 to 40 degrees or 205 to 220 degrees, preferably 30 to 35 degrees.
Further, in this embodiment, the orientation direction (rubbing direction) b of the lower orientation film 27 is the direction X along the bottom side 102 of the display surface 105 as shown in FIG.₁Is set to a range of 140 to 155 degrees or 320 to 335 degrees, preferably 145 to 150 degrees.
In the figure, reference symbol Z denotes a direction (normal direction) orthogonal to the light incident side surfaces of the liquid crystal cell 1, the first and

second retardation plates

14, 15 and the polarizing plate 17, respectively.
[0013]
The liquid crystal layer 34 has a spiral structure twisted 240 degrees to 250 degrees in the thickness direction, and upper and

lower alignment films

26 and 27 provided on the inner side of the upper and lower glass substrates 11 and 12, The liquid crystal molecules are in a nematic state at normal temperature enclosed in a region surrounded by a sealing material (not shown) that joins the

alignment films

26 and 27 at a predetermined interval, and the liquid crystal molecules are super twisted nematic. The (STN) type is used.
[0014]
The top coat 28 is provided to ensure insulation, and is made of silica or ZrO.₂It consists of inorganic materials such as.
The upper glass substrate 11 is made of soda lime glass or the like in this embodiment, although it varies depending on the type of liquid crystal display device. The thickness of the upper glass substrate 11 varies depending on the type of the liquid crystal display device, but is preferably 0.3 to 1.1 mm.
The first overcoat 20a is provided to flatten the unevenness caused by the color filter 19, and is made of an organic material such as polyvinyl alcohol or acrylic resin having high adhesion to the color filter 19.
[0015]
The color filter 19 is formed by forming pixels of the three primary colors of red, blue, and green in a desired pattern by a method such as photolithography or printing. The color filter 19 may be patterned with a linear black matrix around the three primary colors, or adjacent pixels may partially overlap.
[0016]
The lower glass substrate (one transparent substrate) 12 varies depending on the type of the liquid crystal display device, but in this embodiment, soda lime glass containing an oxide of an alkali metal such as sodium is used. . The thickness of the lower glass substrate 12 is preferably 0.3 to 1.1 mm.
The reflector 30 is for increasing the viewing angle by reflecting and diffusing incident light.
The reflector 30 in the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment includes an Al film, an Ag film, or the like formed on the rough surface having the irregularities of the glass substrate 35 disposed outside the lower glass substrate 12. It consists of a metal film.
The reflector 30 here is bonded to the lower glass substrate 12 by a transparent adhesive layer 36 made of a fluorine-containing epoxy material.
[0017]
The value of the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer 34 and the thickness (liquid crystal layer thickness) d of the liquid crystal layer 34 is set in the range of 700 to 800 nm (measurement wavelength 589 nm). ing. When Δnd is out of the above range, the contrast is lowered, or white or black display is colored yellow or red, and a good display cannot be obtained.
The Δnd is preferably set in the range of 720 nm to 760 nm, which is relatively preferable in terms of high contrast and good monochrome display.
[0018]
The first and

second retardation plates

14 and 15 are made of mono- or biaxially stretched polyvinyl alcohol, polycarbonate film, or the like, and the stretching direction is the slow axis.
Phase difference R of first retardation plate 14₁Is set in the range of 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd. Phase difference R₁However, if it is out of the above range, high contrast or good black and white display cannot be obtained. Phase difference R₁Is preferably set to 21% to 26% of the liquid crystal layer Δnd from the viewpoint of obtaining high contrast or good black-and-white display.
In addition, the phase difference R of the second retardation plate 15₂Is set in the range of 45% to 60% of the liquid crystal layer Δnd. Phase difference R₂However, if it is out of the above range, high contrast or good black and white display cannot be obtained. Phase difference R₂Is preferably set to 50% to 60% of the liquid crystal layer Δnd from the viewpoint of obtaining high contrast or good black and white display.
[0019]
Further, as shown in FIG. 3, the first retardation plate 14 has a slow axis (optical axis) β in the direction X along the bottom 102 of the display surface 105.₁Is set to be in the range of 75 to 100 degrees counterclockwise as viewed from the light incident side. If the slow axis (optical axis) β is not set in the above range, the contrast is low and good black and white display cannot be obtained. Further, the slow axis β is in the direction X₁The angle formed with respect to is preferably set to be 85 to 90 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, from the viewpoint of obtaining a good monochrome display with high contrast.
[0020]
Further, as shown in FIG. 3, the second retardation plate 15 has a slow axis (optical axis) γ in the direction X along the bottom side 102 of the display surface 105.₁Is set to be in the range of 110 to 135 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side. If the slow axis (optical axis) γ is not set within the above-mentioned range, good black and white display cannot be obtained with high contrast. Further, the slow axis (optical axis) γ is in the direction X₁The angle formed with respect to is preferably set to be 120 to 125 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, from the viewpoint of obtaining high contrast or good black-and-white display.
[0021]
As shown in FIG. 3, the polarizing plate 17 has a polarization axis α in the direction X along the bottom 102 of the display surface 105.₁Is set in the range of 40 to 65 degrees or 130 to 155 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side. If the polarization axis α of the polarizing plate 17 is not set within the above range, good black and white display cannot be obtained with high contrast. The polarization axis α is in the direction X₁It is more preferable that the angle formed with respect to is set to 140 degrees to 145 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, from the viewpoint of obtaining high contrast or good monochrome display.
[0022]
In the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment, the above-described structure results in a structure in which a single polarizing plate is used. Therefore, the reflectance (transmittance) in the bright display state is high. Higher and brighter display results in higher contrast and better display characteristics.
[0023]
In the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment, the liquid crystal layer 34 has a spiral structure twisted by 240 degrees to 250 degrees in the thickness direction, and the refractive index of the liquid crystal of the liquid crystal layer 34. The product Δnd of the anisotropy Δn and the thickness d of the liquid crystal layer is 700 nm to 800 nm, and the polarization axis α of the polarizing plate 17 is the direction X along the bottom 102 of the display surface 105.₁Is 40 degrees to 65 degrees or 130 degrees to 155 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis β of the first retardation plate 14 is in the direction X₁Is 75 to 100 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis γ of the second retardation plate 15 is in the direction X₁Is 110 to 135 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction a of the upper alignment film 26 is the direction X₁Is 25 to 40 degrees or 205 to 220 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction b of the lower alignment film 27 is the direction X₁Is set to 140 ° to 155 ° or 320 ° to 335 ° counterclockwise when viewed from the light incident side, the contrast range of the display surface 105 is wide and the color is colored. Therefore, a wide viewing angle of the display surface 105 can be obtained, and viewing angle dependency can be improved.
[0024]
Furthermore, in the reflective liquid crystal display device of the first embodiment, the phase difference R of the first phase difference plate 14.₁Is 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd, and the retardation R of the second retardation plate 15²Is 45% to 60% of the liquid crystal layer Δnd, so that the range in which the contrast of the display surface 105 is good becomes wider, the range without coloration becomes wider, and the viewing angle of the display surface 105 can be made wider. it can.
[0025]
In the reflective liquid crystal display device of the first embodiment, the case where the display surface 105 is horizontally long has been described. However, the display surface 105 may be vertically long. Further, the case where the top coat 28 is interposed between the upper alignment film 26 and the segment electrode 24 and the first overcoat 20a is interposed between the common electrode 23 and the color filter 19 has been described. 28. The first overcoat 20a is not necessarily provided, and is appropriately provided according to the type of the reflective liquid crystal display device and the required characteristics.
[0026]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited only to these Examples.
(Example)
The display characteristics of the reflective liquid crystal display device (Example 1) of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3 were examined.
As the upper and lower alignment films constituting the liquid crystal cell here, LIXON ALIGNER PIA-2501-U02 (trade name; manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.) was used, and the alignment treatment was performed so that the twist angle was 5 degrees. . AP-4268LE (trade name; manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.) was used as the liquid crystal of the liquid crystal layer. Further, Δnd of the liquid crystal cell (product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness d of the liquid crystal layer) was 750 nm (measurement wavelength 589 nm). As the first retardation film, NRF-170 (trade name; manufactured by Nitto Denko Corporation: material: polycarbonate) is used, and as the second retardation film, NRF-425 (trade name: product of Nitto Denko Corporation) is used. : Polycarbonate). As a polarizing plate (upper polarizing plate), EG-1225DV (trade name; manufactured by Nitto Denko Corporation) was used.
[0027]
In this embodiment, the polarization axis α of the polarizing plate is the direction X along the bottom of the display surface.₁, The direction X of the slow axis β of the first retardation plate along the bottom of the display surface₁, The direction X of the slow axis γ of the second retardation plate along the bottom of the display surface₁, The orientation direction a of the upper orientation film is the direction X along the bottom of the display surface₁, The orientation direction b of the lower orientation film is the direction X along the bottom of the display surface₁The angles formed with respect to were set as shown in Table 1.
[0028]
[Table 1]

[0029]
In Table 1, the numerical value in the column Δnd of the liquid crystal cell is the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness d of the liquid crystal layer, and the numerical value in the column a is the upper alignment film. Direction X along the bottom of the display surface is X₁The numerical value in the column b of the liquid crystal cell is the direction X in which the alignment direction b of the lower alignment film is along the bottom side of the display surface.₁The numerical value in the column of α of the upper polarizing plate and the angle α of the upper polarizing plate is the direction X in which the polarizing axis α of the polarizing plate is along the bottom of the display surface.₁Angle of the first retardation plate R₁The numerical value in the column of the phase difference is the value of the phase difference, and the numerical value of the column of the angle β is the direction X in which the slow axis β of the first retardation plate is along the bottom of the display surface.₁With respect to the second phase difference R₂The numerical value in the column of the phase difference is the value of the phase difference, and the numerical value of the column of the angle γ is the direction X in which the slow axis γ of the second retardation plate is along the bottom of the display surface.₁It is an angle made with respect to. In addition, as for the angle here, the counterclockwise direction when viewed from the light incident side is +, and the clockwise direction is −.
[0030]
The display characteristics at this time were examined as follows.
The display characteristic here is that the light from the light source (diameter 22 mm, speed of light 500 lux) is azimuthally 330 degrees with respect to the liquid crystal cell in the Z direction of FIG. 3, ie, the liquid crystal cell 1 and the first phase difference. The reflectance and contrast when the light was incident at 15 degrees or 30 degrees from the direction orthogonal to the incident side surfaces of the plate 14, the second retardation plate 15 and the polarizing plate 17 were examined.
The results are shown in FIGS.
4 is a diagram illustrating the reflectance when light is incident at 15 degrees, FIG. 5 is a diagram illustrating the contrast when light is incident at 15 degrees, and FIG. 6 is a diagram when light is incident at 30 degrees. FIG. 7 is a diagram showing the reflectance, and FIG. 7 is a diagram showing the contrast when light is incident at 30 degrees.
4 to 7, the vertical axis represents the polar angle direction on the light receiving side, and the center point corresponds to the center point of the display surface shown in FIG.
[0031]
(Comparative example)
AP-4268LA (trade name; manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.) was used as the liquid crystal of the reflective liquid crystal display device of the comparative example. In addition, Δnd of the liquid crystal cell (the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness d of the liquid crystal layer was 810 nm (measurement wavelength 589 nm). As the first retardation plate, NRF-420 (trade name; Nitto Denko Corporation material: polycarbonate) was used, and NRF-430 (trade name; Nitto Denko Corporation material: polycarbonate) was used as the second retardation plate. As the (upper polarizing plate), EG-1225DV (trade name; manufactured by Nitto Denko Corporation) was used, and the other materials were the same as those used in Example 1 above.
[0032]
In this comparative example, the polarization axis α of the polarizing plate is a direction X along the bottom of the display surface.₁, The direction X of the slow axis β of the first retardation plate along the bottom of the display surface₁, The direction X of the slow axis γ of the second retardation plate along the bottom of the display surface₁, The orientation direction a of the upper orientation film is the direction X along the bottom of the display surface₁, The orientation direction b of the lower orientation film is the direction X along the bottom of the display surface₁The angles formed with respect to were set as shown in Table 1.
[0033]
Then, the reflectance and contrast were examined in the same manner as in the above example.
The results are shown in FIGS.
8 is a diagram showing the reflectance when light is incident at 15 degrees, FIG. 9 is a diagram illustrating the contrast when light is incident at 15 degrees, and FIG. 10 is a diagram when light is incident at 30 degrees. FIG. 11 is a diagram showing the reflectance, and FIG. 11 is a diagram showing the contrast when light is incident at 30 degrees.
8 to 11 is the polar angle direction on the light receiving side, and the center point corresponds to the center point of the display surface shown in FIG.
[0034]
When the results shown in FIGS. 4 and 8 and the results shown in FIGS. 6 and 10 are compared, the reflective liquid crystal display device of the example has a wider range of reflectance than the reflective liquid crystal display device of the comparative example. I understand that. Further, when the results shown in FIGS. 5 and 9 and the results shown in FIGS. 7 and 11 are compared, it can be seen that the range in which the contrast of the display surface of the example is large is wider than that of the comparative example.
Therefore, according to the reflection type liquid crystal display device of the example, it is clear that a display surface having a wide viewing angle can be obtained and the viewing angle dependency can be improved.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the reflective liquid crystal display device of the present invention, the transparent electrode and the alignment film are provided in order from the one transparent substrate side on the inner surface side of one of the transparent substrates facing each other across the liquid crystal layer. The transparent electrode and the alignment film are provided in order from the other transparent substrate side on the inner surface side of the other transparent substrate, and two retardation plates and a polarizing plate are provided on the outer surface side of the other transparent substrate. By providing in order, the polarizing plate to be used is made into one sheet, the reflectance (transmittance) in the bright display state (white display state) becomes high, and the bright display becomes bright. As a result, contrast is increased and excellent display characteristics can be obtained.
[0036]
In addition, the reflective liquid crystal display device of the present invention has a spiral structure in which the liquid crystal layer is twisted by 240 to 250 degrees in the thickness direction, and the liquid crystal layer has a refractive index anisotropy Δn and a liquid crystal layer. The product Δnd with the thickness d of the polarizing plate is 700 nm to 800 nm, and the polarizing axis α of the polarizing plate is the direction X along the bottom of the display surface.₁Is 40 degrees to 65 degrees or 130 degrees to 155 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the slow axis β of the phase difference plate adjacent to the other transparent substrate is Direction X₁The slow axis γ of the phase difference plate adjacent to the polarizing plate is 75 ° to 100 ° counterclockwise as viewed from the light incident side, and the direction X₁Is 110 to 135 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction a of the alignment film on the other transparent substrate side is the direction X₁Is 25 to 40 degrees or 205 to 220 degrees counterclockwise when viewed from the light incident side, and the alignment direction b of the alignment film on the one transparent substrate side is the direction X₁Is set to 140 ° to 155 ° or 320 ° to 335 ° counterclockwise when viewed from the light incident side, the display surface has a wide range of contrast and is not colored. A wide range is obtained, and thus a display surface having a wide viewing angle can be obtained, and the viewing angle dependency can be improved.
[0037]
Further, the phase difference R of the phase difference plate adjacent to the other transparent substrate₁Is 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd, and the phase difference R of the phase difference plate adjacent to the polarizing plate₂Is set to 45% to 60% of the liquid crystal layer Δnd, the range in which the contrast of the display surface is favorable becomes wider, and the non-colored range becomes wider, so that the viewing angle of the display surface can be widened. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a display unit of a portable information terminal provided with a reflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment in which a reflective liquid crystal display device of the present invention is applied to an STN reflective color liquid crystal display device.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing the reflectance of an example when light is incident at 15 degrees.
FIG. 5 is a diagram showing the contrast of an example when light is incident at 15 degrees.
FIG. 6 is a diagram showing the reflectance of an example when light is incident at 30 degrees.
FIG. 7 is a diagram showing the contrast of an example when light is incident at 30 degrees.
FIG. 8 is a diagram showing the reflectance of a conventional example when light is incident at 15 degrees.
FIG. 9 is a diagram showing the contrast of a conventional example when light is incident at 15 degrees.
FIG. 10 is a diagram showing the reflectance of a conventional example when light is incident at 30 degrees.
FIG. 11 is a diagram showing the contrast of a conventional example when light is incident at 30 degrees.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional reflective liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal cell, 11 ... Upper glass substrate (the other transparent substrate), 12 ... Lower glass substrate (one transparent substrate), 14 ... 1st phase difference plate (the other) Phase plate adjacent to the transparent substrate), 15 ... second phase plate (phase plate adjacent to the polarizing plate), 17 ... polarizing plate, 19 ... color filter, 23 ... Common electrode (transparent electrode), 24 ... Segment electrode (transparent electrode), 26 ... Upper alignment film (alignment film on the other transparent substrate side), 27 ... Lower alignment film (one Alignment film on the transparent substrate side), 30 ... reflector, 34 ... liquid crystal layer, 101 ... reflective liquid crystal display device, 102 ... bottom, 105 ... display surface, a ... orientation Direction, b: orientation direction, α: polarization axis, β: slow axis, γ: slow axis.

Claims

A transparent electrode and an alignment film are provided in order from the one transparent substrate side on the inner surface side of one of the transparent substrates facing each other across the liquid crystal layer, and the transparent electrode and the alignment film are provided on the inner surface side of the other transparent substrate. Provided in order from the transparent substrate side and two retardation plates and a polarizing plate are provided in order from the other transparent substrate side on the outer surface side of the other transparent substrate,
The liquid crystal layer has a spiral structure twisted by 240 to 250 degrees in the thickness direction, and the product Δnd of the liquid crystal refractive index anisotropy Δn and the thickness d of the liquid crystal layer is 700 nm to 800 nm. The polarization axis α of the polarizing plate is 40 ° to 65 ° or 130 ° to 155 ° counterclockwise when viewed from the light incident side with respect to the direction X ₁ along the bottom of the display surface. In addition, the slow axis γ of the retardation plate adjacent to the polarizing plate is 110 degrees or less counterclockwise as viewed from the light incident side with respect to the direction X ₁ along the bottom of the display surface. The slow axis β of the retardation plate that is 135 degrees and is adjacent to the other transparent substrate is counterclockwise as viewed from the light incident side with respect to the direction X ₁ along the bottom side of the display surface. 75 ° to 100 ° around and the arrangement on the other transparent substrate side The orientation direction a of the facing film is 25 ° to 40 ° or 205 ° to 220 ° counterclockwise when viewed from the light incident side with respect to the direction X ₁ along the bottom of the display surface. it is 140 degrees to counterclockwise as viewed from the light incident side angle formed the alignment direction b of the one transparent substrate side alignment film with respect to the direction X ₁ along the bottom of the display surface 155 degrees or 320 degrees Or set to 335 degrees ,
The retardation R ₁ of the retardation plate adjacent to the other transparent substrate is 20% to 30% of the liquid crystal layer Δnd, and the retardation R ₂ of the retardation plate adjacent to the polarizing plate is the liquid crystal layer. A reflective liquid crystal display device having a value of 45% to 60% of Δnd .