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JP4082426B2 - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents
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Description

本発明は液晶装置、特に反射型カラー液晶装置に関し、さらにこの液晶装置を搭載した電子機器に関する。   The present invention relates to a liquid crystal device, in particular, a reflective color liquid crystal device, and further relates to an electronic apparatus equipped with the liquid crystal device.

PDA等の情報ツールや携帯電話、ウォッチ等の携帯型電子機器用途には、消費電力が小さい反射型液晶装置が適している。しかしながら、従来の反射型液晶装置には、視差によるダブルイメージという課題があった。これは液晶層と反射板との間に下側基板の厚み(例えば0.7mm)分だけの距離が存在するために、本来の表示と重なってその影が生じる現象であって、細かい文字等の表示を認識しづらくする。またドットマトリクス表示の各ドットに対応してカラーフィルタを設け、反射型カラー表示を行う場合にも、やはり視差によって入射光と反射光が異なるカラーフィルタを通過することによって、表示色の鮮やかさが損なわれるという課題があった。   A reflective liquid crystal device with low power consumption is suitable for information tools such as PDAs and portable electronic devices such as mobile phones and watches. However, the conventional reflective liquid crystal device has a problem of double image due to parallax. This is a phenomenon in which there is a distance corresponding to the thickness of the lower substrate (for example, 0.7 mm) between the liquid crystal layer and the reflecting plate, and the shadow overlaps with the original display. Make the display difficult to recognize. In addition, when a color filter is provided corresponding to each dot of the dot matrix display and the reflective color display is performed, the vividness of the display color is also improved by passing the incident light and the reflected light which are different due to the parallax. There was a problem of being damaged.

このような課題を解決するために、液晶セル内に金属反射電極を設けて、液晶層と反射板との距離を縮め、視差を解消する方法がAsiaDisplay'95 p.599で内田龍男氏らによって提案された。その構造の概略を図7に示す。図7において、701は光散乱板、702は偏光板、703は位相差板、704は上側基板、705は下側基板、706は透明電極、707は金属反射電極である。光散乱板701は、金属反射電極による鏡面反射を拡散させ、視角を広げるために設けるが、コントラストを低下させないために前方散乱板を利用する。前方散乱板とは、透過光の散乱(これを前方散乱と呼ぶ)が大きく、反射光の散乱(これを後方散乱と呼ぶ)が殆ど無い光散乱板である。しかしながら、このように理想的な前方散乱板は得難く、実存の前方散乱板は多少なりとも後方散乱を伴うため、図7のような構造ではコントラストの低下が避けられない。   In order to solve these problems, Tatsuo Uchida et al. In AsiaDisplay'95 p.599 have proposed a method of reducing the distance between the liquid crystal layer and the reflector by providing a metal reflective electrode in the liquid crystal cell. was suggested. The outline of the structure is shown in FIG. In FIG. 7, 701 is a light scattering plate, 702 is a polarizing plate, 703 is a retardation plate, 704 is an upper substrate, 705 is a lower substrate, 706 is a transparent electrode, and 707 is a metal reflective electrode. The light scattering plate 701 is provided in order to diffuse specular reflection by the metal reflecting electrode and widen the viewing angle, but uses a front scattering plate in order not to lower the contrast. The forward scattering plate is a light scattering plate that has a large scattering of transmitted light (referred to as forward scattering) and has little scattering of reflected light (referred to as backward scattering). However, it is difficult to obtain an ideal forward scattering plate in this way, and an existing forward scattering plate is accompanied by backscattering to some extent, so that a reduction in contrast is inevitable with the structure shown in FIG.

このような場合には、特開平9−113893号公報に開示されているように、偏光板よりも液晶セル側に光散乱板を配置することが効果的である。このように配置すると光散乱板で後方散乱された光のうち、少なくとも半分は偏光板によって吸収されるために、コントラストが向上するという効果がある。なお先の特開平9−113893号公報は、用いている光散乱板が特殊であるためもあって、この効果について言及していない。   In such a case, as disclosed in JP-A-9-113893, it is effective to dispose a light scattering plate closer to the liquid crystal cell than the polarizing plate. When arranged in this way, at least half of the light backscattered by the light scattering plate is absorbed by the polarizing plate, so that the contrast is improved. The above Japanese Patent Laid-Open No. 9-113893 does not mention this effect because the light scattering plate used is special.

しかしながら、このように光散乱板を偏光板の下に配置しても、その後方散乱は半減するだけであって、決してゼロにはならず、高いコントラストが得られないという課題があった。   However, even if the light scattering plate is arranged under the polarizing plate in this way, the backscattering is only halved, never becomes zero, and there is a problem that high contrast cannot be obtained.

そこで本発明は、光散乱板の位置や軸方向を工夫し、光散乱板による後方散乱を防止することによって、コントラストが高い反射型液晶装置を提供することを目的とする。また、鮮やかな色が表示できる反射型カラー液晶装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal device having a high contrast by devising the position and axial direction of the light scattering plate and preventing back scattering by the light scattering plate. Another object of the present invention is to provide a reflective color liquid crystal device capable of displaying bright colors.

本発明の液晶装置は、偏光板と、1/2波長板と、1/4波長板と、光散乱板と、透明電極を備えた第1の基板と、液晶層と、金属反射電極を備えた第2の基板とをこの順に配置した液晶装置であって、前記偏光板側から入射した光が、前記1/2波長板及び前記1/4波長板を透過して円偏光の状態で前記光散乱板に到達するように、かつ、前記1/2波長板及び前記1/4波長板を透過した前記光散乱板による後方散乱光が前記偏光板で吸収されるように、前記1/2波長板及び前記1/4波長板の軸方向を設定し、前記光散乱板は、屈折率が異なる2種類の微小領域から構成され、前方散乱が強く後方散乱が小さい光散乱板であることを特徴とする。このように構成したことによって、光散乱板で後方散乱した円偏光が、位相差板によって偏光板の透過軸に直角な直線偏光に変換され、偏光板によって吸収される。従って、本発明の液晶装置は、高いコントラストが得られるという効果を有する。   The liquid crystal device of the present invention includes a polarizing plate, a half-wave plate, a quarter-wave plate, a light scattering plate, a first substrate provided with a transparent electrode, a liquid crystal layer, and a metal reflective electrode. The second substrate is arranged in this order, and the light incident from the polarizing plate side passes through the half-wave plate and the quarter-wave plate and is circularly polarized in the state of circular polarization. The ½ wavelength plate and the ½ wavelength plate so that back scattered light by the light scatter plate transmitted through the ¼ wavelength plate is absorbed by the polarizing plate so as to reach the light scattering plate. An axial direction of the wave plate and the quarter wave plate is set, and the light scattering plate is composed of two kinds of minute regions having different refractive indexes, and is a light scattering plate having strong forward scattering and small back scattering. Features. With this configuration, the circularly polarized light back-scattered by the light scattering plate is converted into linearly polarized light perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate by the retardation plate and absorbed by the polarizing plate. Therefore, the liquid crystal device of the present invention has an effect that high contrast can be obtained.

本発明の液晶装置は、前記位相差板が1/4波長板であり、かつその遅延軸が前記偏光板の吸収軸とほぼ45度の角度で交差することが好ましい。1/4波長板とは、そのリターデーションが可視光波長の約1/4である位相差板であることが好ましい。またその可視光波長は、最も視感度が高い緑色光の波長を指すことが多い。このように構成したため、最も簡単な構成で光散乱板に到達する光を円偏光に変換し、高いコントラストが得られるという効果を有する。   In the liquid crystal device of the present invention, it is preferable that the retardation plate is a ¼ wavelength plate and the delay axis thereof intersects with the absorption axis of the polarizing plate at an angle of approximately 45 degrees. The quarter-wave plate is preferably a retardation plate whose retardation is about ¼ of the visible light wavelength. The visible light wavelength often refers to the wavelength of green light having the highest visibility. Since it comprised in this way, it has the effect that the light which reaches | attains a light-scattering board with the simplest structure is converted into circularly polarized light, and high contrast is obtained.

本発明の液晶装置は、前記位相差板が前記偏光板側から1/2波長板、1/4波長板の順に配置した積層体であり、1/2波長板の遅延軸と偏光板の透過軸とのなす角度をθとすると、1/4波長板の遅延軸と偏光板の透過軸とのなす角度がほぼ2θ+45度であることが好ましい。1/2波長板とは、そのリターデーションが可視光波長の約1/2である位相差板である。このように構成したため、光散乱板に到達する広い波長範囲の光を円偏光に変換し、高いコントラストが得られるとともに表示の着色が小さいという効果を有する。   The liquid crystal device of the present invention is a laminate in which the retardation plate is arranged in the order of a half-wave plate and a quarter-wave plate from the polarizing plate side, and the retardation axis of the half-wave plate and the transmission of the polarizing plate. When the angle formed with the axis is θ, the angle formed between the delay axis of the quarter-wave plate and the transmission axis of the polarizing plate is preferably approximately 2θ + 45 degrees. A half-wave plate is a retardation plate whose retardation is about ½ of the visible light wavelength. Since it comprised in this way, it has the effect that the light of the wide wavelength range which reaches | attains a light-scattering plate is converted into circularly polarized light, a high contrast is obtained and the coloring of a display is small.

本発明の液晶装置は、前記液晶層に電圧が印加されていないときに、前記偏光板側から入射した光が、直線偏光の状態で金属反射電極に到達するように、液晶層のリターデーションとツイスト角を設定したことが好ましい。このように構成したため、液晶層に電圧が印加されていないときに明るい表示を得ることが出来る。また液晶層に十分な電圧が印加されたときには、液晶層のリターデーションがゼロになるため、暗い表示を得ることが出来る。この暗表示の状態は、位相差板配置によって、光散乱板の後方散乱はもちろん、他の界面反射も全て取り除かれるために、大変黒い。従って、非常にコントラストが高い表示が得られる。   In the liquid crystal device of the present invention, when no voltage is applied to the liquid crystal layer, the retardation of the liquid crystal layer is such that light incident from the polarizing plate side reaches the metal reflective electrode in a linearly polarized state. It is preferable to set a twist angle. With this configuration, a bright display can be obtained when no voltage is applied to the liquid crystal layer. Further, when a sufficient voltage is applied to the liquid crystal layer, the retardation of the liquid crystal layer becomes zero, so that a dark display can be obtained. This dark display state is very black because the backscattering of the light scattering plate as well as all other interface reflections are removed by the phase difference plate arrangement. Therefore, a display with a very high contrast can be obtained.

本発明の電子機器は、上記液晶装置を、表示部として備えたことを特徴とする。このように構成したため、本発明の電子機器は、小さい消費電力で高画質な表示を得ることが出来る。   An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device as a display unit. With such a configuration, the electronic device of the present invention can obtain a high-quality display with low power consumption.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1)
図1は本発明に係る液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。図1において、101は偏光板、102は位相差板、103は光散乱板、104は上側基板、105は液晶層、106は下側基板、107は透明電極、108は金属反射電極である。101と102、102と103、103と104は、それぞれ互いに糊で接着している。また上下の基板間は広く離して描いてあるが、これは図を明解にするためであって、実際には数μmから十数μmの狭いギャップを保って対向している。なお図示した構成要素以外にも、液晶配向膜や絶縁膜、スペーサー・ボール、シール部、ドライバーIC、駆動回路等の要素も不可欠であるが、これらは本発明を説明する上で特に必要が無く、却って図を複雑にし理解し難くする恐れがあるため、省略した。
Example 1
FIG. 1 is a diagram showing a main part of the structure of a liquid crystal device according to the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 1, 101 is a polarizing plate, 102 is a retardation plate, 103 is a light scattering plate, 104 is an upper substrate, 105 is a liquid crystal layer, 106 is a lower substrate, 107 is a transparent electrode, and 108 is a metal reflective electrode. 101 and 102, 102 and 103, and 103 and 104 are bonded to each other with glue. Also, the upper and lower substrates are drawn widely apart, but this is for clarity of illustration, and in reality, they face each other with a narrow gap of several μm to several tens of μm. In addition to the components shown in the figure, elements such as a liquid crystal alignment film, an insulating film, a spacer ball, a seal part, a driver IC, and a drive circuit are indispensable, but these are not particularly necessary for explaining the present invention. However, it is omitted because it may complicate the figure and make it difficult to understand.

次に各構成要素について順に説明する。偏光板101は所定の直線偏光成分を吸収し、それ以外の偏光成分を透過する機能を有している。これは現在最も一般に利用されているタイプの偏光板であって、ヨウ素等のハロゲン物質や二色性染料をポリ・ビニル・プチラール等の高分子フィルムに吸着させて作製する。   Next, each component will be described in order. The polarizing plate 101 has a function of absorbing a predetermined linearly polarized light component and transmitting other polarized light components. This is the most commonly used type of polarizing plate at present, and is prepared by adsorbing a halogen substance such as iodine or a dichroic dye onto a polymer film such as poly, vinyl, or petital.

位相差板102は、ポリ・ビニル・アルコール樹脂の一軸延伸フィルムである。そのリターデーションは0.14μmであり、可視光の最も視感度が高い緑色光波長の約1/4であることから、1/4波長板として機能する。   The phase difference plate 102 is a uniaxially stretched film of a poly / vinyl / alcohol resin. The retardation is 0.14 μm, which is about ¼ of the green light wavelength with the highest visibility of visible light, and functions as a ¼ wavelength plate.

光散乱板103は、屈折率が異なる2種類の微小領域から構成されるフィルムが好ましい。このように構成されることによって、前方散乱が強く後方散乱が小さい光散乱板が得られる。具体的には、微小なビーズをこれとは屈折率が異なる透明なバインダ中に分散したプラスチックフィルムが利用できる。また屈折率が異なる2種類の微小領域が層構造をなし、特定の角度から入射した光のみを散乱するようにしたプラスチックフィルムを利用してもよい。   The light scattering plate 103 is preferably a film composed of two kinds of minute regions having different refractive indexes. By being configured in this way, a light scattering plate with strong forward scattering and low backscattering can be obtained. Specifically, a plastic film in which fine beads are dispersed in a transparent binder having a refractive index different from that of the beads can be used. Alternatively, a plastic film in which two kinds of micro regions having different refractive indexes form a layer structure and scatter only light incident from a specific angle may be used.

液晶層105は0度から270度ねじれたネマチック液晶組成物が利用できる。ねじれ角は上下ガラス基板表面における配向処理の方向と、液晶に添加するカイラル剤の分量で決定する。   As the liquid crystal layer 105, a nematic liquid crystal composition twisted from 0 degree to 270 degrees can be used. The twist angle is determined by the direction of alignment treatment on the upper and lower glass substrate surfaces and the amount of chiral agent added to the liquid crystal.

上側基板104、下側基板106は、いずれも透明ガラス基板である。下側基板は不透明な基板、例えばシリコンウェハー等であっても良い。透明電極107はITO、金属反射電極108はAl−Nd合金で形成した。   Both the upper substrate 104 and the lower substrate 106 are transparent glass substrates. The lower substrate may be an opaque substrate, such as a silicon wafer. The transparent electrode 107 was made of ITO, and the metal reflective electrode 108 was made of an Al—Nd alloy.

次に具体的な液晶セルの条件を紹介する。まず図1における液晶層105のリターデーションを0.25μmに設定した。図2は各軸の関係を示す図であり、201は偏光板101の偏光軸(透過軸)、202は位相差板102の遅相軸(延伸軸)、203は上側基板104のラビング軸、204は下側基板106のラビング軸である。ここで、202が201と成す角度211を左45度に、203が201と成す角度212を左101度に、204が203となす角度、即ち液晶のねじれ角213を左70度に設定した。なお、角度211についてはほぼ45度に設定されていればよく、多少のずれは問題ない。   Next, specific liquid crystal cell conditions are introduced. First, the retardation of the liquid crystal layer 105 in FIG. 1 was set to 0.25 μm. FIG. 2 is a diagram showing the relationship of each axis, 201 is a polarization axis (transmission axis) of the polarizing plate 101, 202 is a slow axis (stretching axis) of the retardation plate 102, 203 is a rubbing axis of the upper substrate 104, Reference numeral 204 denotes a rubbing shaft of the lower substrate 106. Here, the angle 211 formed by 202 with 201 is set to 45 degrees to the left, the angle 212 formed with 203 to the left is 101 degrees, and the angle formed with 204 to 203, that is, the twist angle 213 of the liquid crystal is set to 70 degrees left. Note that the angle 211 only needs to be set to approximately 45 degrees, and there is no problem with some deviation.

以上のように構成した実施例1の液晶装置では、非常にコントラストの高い表示が得られた。その原理を図3を用いて簡単に説明する。   In the liquid crystal device of Example 1 configured as described above, a display with very high contrast was obtained. The principle will be briefly described with reference to FIG.

図3において、301は偏光板、302は位相差板、303は光散乱板、304は上側基板、305は下側基板、306は電圧が印加されていない液晶層、307は十分に高い電圧が印加された液晶層である。各構成要素の間は、偏光状態を図示するため広く離して描いてある。311と312は、それぞれ306の液晶層と307の液晶層に入射する外光であって、これらはあらゆる方向に振動する自然光である。   In FIG. 3, 301 is a polarizing plate, 302 is a retardation plate, 303 is a light scattering plate, 304 is an upper substrate, 305 is a lower substrate, 306 is a liquid crystal layer to which no voltage is applied, and 307 has a sufficiently high voltage. It is the applied liquid crystal layer. Each component is drawn widely apart to illustrate the polarization state. Reference numerals 311 and 312 denote external light incident on the liquid crystal layer 306 and the liquid crystal layer 307, respectively, which are natural light that vibrates in all directions.

自然光311と312は、偏光板301によって直線偏光に変換され、さらに位相差板302によって左回り円偏光に変換されて、光散乱板303に到達する。光散乱板で後方に散乱された光は、右回り円偏光に変換され、位相差板302によって再び直線偏光に戻るが、この直線偏光は偏光板301の透過軸と直交する方向に振動しているため、偏光板によって吸収される。また上側基板や透明電極の界面で後方に反射した光も、同様に偏光板によって吸収される。これら後方に反射する光は全て表示に寄与しないから、こうした光を吸収することで高いコントラストを得ることが出来る。   Natural light 311 and 312 are converted into linearly polarized light by the polarizing plate 301, further converted into counterclockwise circularly polarized light by the phase difference plate 302, and reach the light scattering plate 303. The light scattered backward by the light scattering plate is converted into clockwise circularly polarized light, and returns to linearly polarized light again by the phase difference plate 302. This linearly polarized light oscillates in a direction perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate 301. Therefore, it is absorbed by the polarizing plate. Similarly, the light reflected backward at the interface between the upper substrate and the transparent electrode is also absorbed by the polarizing plate. Since all of the light reflected backward does not contribute to the display, high contrast can be obtained by absorbing such light.

一方光散乱板で前方に散乱された光のうち、液晶層306に入射した光は、液晶層で直線偏光に変換されて金属反射板に達する。これはあらかじめそうなるように液晶層のリターデーションとツイスト角を設定しておいたからである。反射された光は、全く同じ経路をたどって、元の左回り円偏光に戻される。このような変換は、反射板上で直線偏光になるような変換を行う液晶層について一般的に言えることであり、特開平3−223715号公報に詳しく説明されている。左回り円偏光は位相差板302によって元の直線偏光に戻り、偏光板301を通過するため、明表示となる。   On the other hand, of the light scattered forward by the light scattering plate, the light incident on the liquid crystal layer 306 is converted into linearly polarized light by the liquid crystal layer and reaches the metal reflection plate. This is because the retardation and twist angle of the liquid crystal layer are set in advance so as to do so. The reflected light follows exactly the same path and is returned to the original left-handed circularly polarized light. Such conversion is generally applicable to a liquid crystal layer that performs conversion so as to be linearly polarized light on the reflecting plate, and is described in detail in JP-A-3-223715. The counterclockwise circularly polarized light returns to the original linearly polarized light by the phase difference plate 302 and passes through the polarizing plate 301, so that a bright display is obtained.

また光散乱板で前方に散乱された光のうち、液晶層307に入射した光は、液晶が入射光とほぼ平行に並んでいて複屈折を持たないために、左回り円偏光のまま金属反射板に達し、反射されて右回り円偏光になる。この光は先程の光散乱板で後方に散乱された光と同様の経路をたどって、偏光板で吸収されるため、暗表示になる。   Of the light scattered forward by the light scattering plate, the light incident on the liquid crystal layer 307 reflects the metal as left-handed circularly polarized light because the liquid crystal is aligned almost in parallel with the incident light and has no birefringence. It reaches the plate and is reflected to become clockwise circularly polarized light. This light follows the same path as the light scattered backward by the previous light scattering plate and is absorbed by the polarizing plate, resulting in dark display.

このように実施例1の液晶装置は、光散乱板で後方散乱した光や各界面で反射した光を、位相差板と偏光板の組み合わせによって吸収するために、高いコントラストが得られる。また液晶層に十分な電圧を印加した状態を暗表示とすることによって、従来の一枚偏光板型の液晶表示モードでは実現できなかった高いコントラストが得られた。   As described above, the liquid crystal device according to the first embodiment absorbs the light back-scattered by the light-scattering plate and the light reflected from each interface by the combination of the retardation plate and the polarizing plate, so that high contrast can be obtained. In addition, by providing a dark display in a state where a sufficient voltage is applied to the liquid crystal layer, a high contrast that could not be realized in the conventional single-polarization-type liquid crystal display mode was obtained.

(実施例2)
図4は本発明に係る液晶装置の構造の要部を示す図である。まず構成を説明する。図4において、401は偏光板、402は上側位相差板、403は下側位相差板、404は光散乱板、405は上側基板、406は液晶層、407は下側基板、408はカラーフィルタ、409は透明電極による走査線、410は信号線、411は金属反射電極、412はMIM素子である。401と402、402と403、403と404、404と405は、それぞれ互いに糊で接着している。また上下の基板間は広く離して描いてあるが、これは図を明解にするためであって、実際には数μmから十数μmの狭いギャップを保って対向している。また、図4は液晶装置の一部を示しているため、3本の走査線409と3本の信号線410が交差して出来る3×3のマトリクス、即ち9ドット分しか図示していないが、実際にはさらに多くのドットを有する。なお図示した構成要素以外にも、液晶配向膜や絶縁膜、スペーサー・ボール、シール部、ドライバーIC、駆動回路等の要素も不可欠であるが、これらは本発明を説明する上で特に必要が無く、却って図を複雑にし理解し難くする恐れがあるため、省略した。
(Example 2)
FIG. 4 is a diagram showing a main part of the structure of the liquid crystal device according to the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 4, 401 is a polarizing plate, 402 is an upper retardation plate, 403 is a lower retardation plate, 404 is a light scattering plate, 405 is an upper substrate, 406 is a liquid crystal layer, 407 is a lower substrate, and 408 is a color filter. , 409 are scanning lines using transparent electrodes, 410 is a signal line, 411 is a metal reflective electrode, and 412 is an MIM element. 401 and 402, 402 and 403, 403 and 404, and 404 and 405 are bonded to each other with glue. Also, the upper and lower substrates are drawn widely apart, but this is for clarity of illustration, and in reality, they face each other with a narrow gap of several μm to several tens of μm. 4 shows a part of the liquid crystal device, only a 3 × 3 matrix formed by the intersection of three scanning lines 409 and three signal lines 410, that is, only nine dots is shown. In fact, it has more dots. In addition to the components shown in the figure, elements such as a liquid crystal alignment film, an insulating film, a spacer ball, a seal part, a driver IC, and a drive circuit are indispensable, but these are not particularly necessary for explaining the present invention. However, it is omitted because it may complicate the figure and make it difficult to understand.

位相差板402と403は、いずれもポリ・カーボネート樹脂の一軸延伸フィルムである。カラーフィルタ408は、従来の透過型カラー液晶装置で用いられているものよりも透過率が高く、色が淡いものを利用した。信号線410は金属Taで、金属反射電極411はAl−Nd合金で形成した。MIM素子412は絶縁膜Ta2O5を金属TaとAl―Nd合金で挟んだ構造である。その他、液晶、光散乱板等の各構成要素は、実施例1と同様なものを利用した。   The retardation plates 402 and 403 are both uniaxially stretched films of polycarbonate resin. The color filter 408 used has a higher transmittance and a lighter color than those used in conventional transmission type color liquid crystal devices. The signal line 410 was made of metal Ta, and the metal reflective electrode 411 was made of Al—Nd alloy. The MIM element 412 has a structure in which an insulating film Ta2O5 is sandwiched between metal Ta and an Al—Nd alloy. In addition, the same components as those in Example 1 were used for the constituent elements such as the liquid crystal and the light scattering plate.

次に具体的な液晶セルの条件を紹介する。まず図4における上側位相差板402、下側位相差板403、液晶層406のリターデーションを、それぞれ0.27μm、0.25μm、0.14μmに設定した。上側位相差板のリターデーションは、可視光の最も視感度が高い緑色光波長の約1/2であることから、1/2波長板として機能する。同様に下側位相差板は1/4波長板として機能する。   Next, specific liquid crystal cell conditions are introduced. First, the retardations of the upper retardation plate 402, the lower retardation plate 403, and the liquid crystal layer 406 in FIG. 4 were set to 0.27 μm, 0.25 μm, and 0.14 μm, respectively. The retardation of the upper retardation plate functions as a ½ wavelength plate because it is about ½ of the green light wavelength with the highest visibility of visible light. Similarly, the lower retardation plate functions as a quarter wavelength plate.

図5は実施例2の液晶装置の各軸の関係を示す図であり、501は偏光板401の偏光軸(透過軸)、502は上側位相差板402の遅相軸(延伸軸)、503は下側位相差板403の遅相軸(延伸軸)、504は上側基板405のラビング軸、505は下側基板406のラビング軸である。ここで、502が501と成す角度511を左17度に、503が501と成す角度512を左79度に、504が501となす角度513を左135度に、505が504となす角度、即ち液晶のねじれ角514を左70度に設定した。1/2波長板の遅延軸と偏光板の透過軸とのなす角をθとすれば、角度511がθに相当する。θ=17であるから、角度512は2θ+45=2×17+45=79度に設定した。このような偏光板と位相差板の積層体が、広い波長範囲にわたって円偏光板として機能することについては、特開平5−100114号公報に開示されている。なお、角度512はほぼ2θ+45に設定すればよい。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the axes of the liquid crystal device of Example 2. Reference numeral 501 denotes a polarization axis (transmission axis) of the polarizing plate 401, 502 denotes a slow axis (stretching axis) of the upper retardation plate 402, and 503. Is the slow axis (extension axis) of the lower retardation plate 403, 504 is the rubbing axis of the upper substrate 405, and 505 is the rubbing axis of the lower substrate 406. Here, the angle 511 between 502 and 501 is 17 degrees to the left, the angle 512 between 503 and 501 is 79 degrees to the left, the angle 513 between 504 and 501 is 135 degrees to the left, and the angle between 505 and 504, The twist angle 514 of the liquid crystal was set to 70 degrees to the left. If the angle formed between the delay axis of the half-wave plate and the transmission axis of the polarizing plate is θ, the angle 511 corresponds to θ. Since θ = 17, the angle 512 was set to 2θ + 45 = 2 × 17 + 45 = 79 degrees. JP-A-5-100114 discloses that such a laminate of a polarizing plate and a retardation plate functions as a circular polarizing plate over a wide wavelength range. The angle 512 may be set to approximately 2θ + 45.

以上のようにして作製した実施例2の液晶装置は、液晶セル内部に反射板を有しているため、鮮やかなカラー表示が得られた。しかも、光散乱板で後方散乱した光や各界面で反射した光を、位相差板と偏光板の組み合わせによって吸収するために、高いコントラストが得られた。MIMアクティブマトリクス方式を採用したことも、高いコントラストを得る上で効果があった。   Since the liquid crystal device of Example 2 produced as described above has a reflector inside the liquid crystal cell, a vivid color display was obtained. In addition, since the light back scattered by the light scattering plate and the light reflected by each interface are absorbed by the combination of the phase difference plate and the polarizing plate, a high contrast is obtained. Employing the MIM active matrix method is also effective in obtaining high contrast.

(実施例3)
本発明の電子機器の例を3つ示す。本発明の液晶装置は、様々な環境下で用いられ、かつ低消費電力が必要とされる携帯機器に適している。
(Example 3)
Three examples of the electronic apparatus of the present invention are shown. The liquid crystal device of the present invention is suitable for portable devices that are used in various environments and require low power consumption.

図6(a)は携帯電話であり、本体601の前面上方部に表示部602が設けられる。携帯電話は、屋内屋外を問わずあらゆる環境で利用される。特に自動車内で利用されることが多いが、夜間の車内は大変暗い。従って携帯電話に利用される表示装置は、消費電力が小さい反射型表示をメインに、必要に応じて補助光を利用した透過型表示ができる半透過反射型液晶装置が望ましい。本発明の液晶装置は、例えば図1において金属反射電極108の膜厚を薄くし数%の光が透過するようにした上で、下側基板106の外側に位相差板、偏光板を配置することによって、簡単に半透過反射型液晶装置に変更することができる。本発明の液晶装置は、反射型表示でも透過型表示でも従来の液晶装置よりコントラスト比が高いという特徴を有する。   FIG. 6A shows a mobile phone, in which a display unit 602 is provided in the upper front portion of the main body 601. Mobile phones are used in all environments, indoors and outdoors. Although it is often used in automobiles, it is very dark at night. Therefore, it is desirable that the display device used for the mobile phone is a transflective liquid crystal device capable of performing transmissive display using auxiliary light as necessary, mainly reflective display with low power consumption. In the liquid crystal device of the present invention, for example, in FIG. 1, the thickness of the metal reflective electrode 108 is reduced so that several percent of light is transmitted, and a retardation plate and a polarizing plate are disposed outside the lower substrate 106. Thus, the transflective liquid crystal device can be easily changed. The liquid crystal device of the present invention has a feature that the contrast ratio is higher than that of the conventional liquid crystal device in both the reflective display and the transmissive display.

図6(b)はウォッチであり、本体603の中央に表示部604が設けられる。ウォッチ用途における重要な観点は、高級感である。本発明の液晶装置は、コントラストが高いことはもちろん、視差によるダブルイメージがないため、従来の液晶装置と比較して大変に高級感ある表示が得られる。   FIG. 6B shows a watch, and a display portion 604 is provided in the center of the main body 603. An important aspect in watch applications is luxury. Since the liquid crystal device of the present invention has high contrast and does not have a double image due to parallax, a very high-quality display can be obtained as compared with a conventional liquid crystal device.

図6(c)は携帯情報機器であり、本体605の上側に表示部606、下側に入力部607が設けられる。従来このような携帯情報機器には、反射型モノクロ液晶装置を利用することが多かった。透過型カラー液晶装置は、常時バックライトを利用するため消費電力が大きく、連続使用時間が短いからである。このような場合にも本発明の実施例3のような反射型カラー液晶装置を利用すれば、小さな消費電力でカラーの表示が可能であるため、使いやすい携帯情報機器が得られる。   FIG. 6C illustrates a portable information device, in which a display unit 606 is provided on the upper side of the main body 605 and an input unit 607 is provided on the lower side. Conventionally, a reflective monochrome liquid crystal device is often used for such portable information equipment. This is because the transmissive color liquid crystal device uses a backlight at all times and consumes a large amount of power and has a short continuous use time. Even in such a case, if a reflective color liquid crystal device as in the third embodiment of the present invention is used, color display can be performed with low power consumption, and an easy-to-use portable information device can be obtained.

〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、コントラストが高い反射型液晶装置を提供することが出来る。また、鮮やかな色が表示できる反射型カラー液晶装置を提供することが出来る。
〔The invention's effect〕
As described above, according to the present invention, a reflective liquid crystal device with high contrast can be provided. In addition, it is possible to provide a reflective color liquid crystal device that can display bright colors.

本発明の実施例1における液晶装置の、構造の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the structure of the liquid crystal device in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における液晶装置の、各軸の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of each axis | shaft of the liquid crystal device in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における液晶装置の、表示の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of a display of the liquid crystal device in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2における液晶装置の、構造の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the structure of the liquid crystal device in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における液晶装置の、各軸の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of each axis | shaft of the liquid crystal device in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3における電子機器の、外観を示す図である。(a)携帯電話、(b)ウォッチ、(c)携帯情報機器。It is a figure which shows the external appearance of the electronic device in Example 3 of this invention. (A) a mobile phone, (b) a watch, (c) a portable information device. 従来の液晶装置の、構造の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the structure of the conventional liquid crystal device.

符号の説明Explanation of symbols

101 偏光板
102 位相差板
103 光散乱板
104 上側基板
105 液晶層
106 下側基板
107 透明電極
108 金属反射電極
201 偏光板の偏光軸(透過軸)
202 位相差板の遅相軸(延伸軸)
203 上側基板のラビング軸
204 下側基板のラビング軸
211 202が201と成す角度
212 203が201と成す角度
213 204が203となす角度、即ち液晶のねじれ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Polarizing plate 102 Phase difference plate 103 Light scattering plate 104 Upper substrate 105 Liquid crystal layer 106 Lower substrate 107 Transparent electrode 108 Metal reflective electrode 201 Polarization axis (transmission axis) of polarizing plate
202 Slow axis (stretching axis) of retardation plate
203 rubbing axis of upper substrate 204 rubbing axis of lower substrate 211 angle formed by 202 212 angle formed by 203 203 angle formed by 203 213 204, that is, twist angle of liquid crystal

Claims (3)

偏光板と、1/2波長板と、1/4波長板と、光散乱板と、透明電極を備えた第1の基板と、液晶層と、金属反射電極を備えた第2の基板とをこの順に配置した液晶装置であって、
前記偏光板側から入射した光が、前記1/2波長板及び前記1/4波長板を透過して円偏光の状態で前記光散乱板に到達するように、かつ、前記1/2波長板及び前記1/4波長板を透過した前記光散乱板による後方散乱光が前記偏光板で吸収されるように、前記1/2波長板及び前記1/4波長板の軸方向を設定し、
前記光散乱板は、屈折率が異なる2種類の微小領域から構成され、前方散乱が強く後方散乱が小さい光散乱板であることを特徴とする液晶装置。
A polarizing plate, a half-wave plate, a quarter-wave plate, a light scattering plate, a first substrate provided with a transparent electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate provided with a metal reflective electrode A liquid crystal device arranged in this order,
The light incident from the polarizing plate side passes through the half-wave plate and the quarter-wave plate and reaches the light scattering plate in a circularly polarized state, and the half-wave plate And set the axial direction of the half-wave plate and the quarter-wave plate so that backscattered light from the light-scattering plate that has passed through the quarter-wave plate is absorbed by the polarizing plate,
The light scattering plate is a light scattering plate which is composed of two kinds of minute regions having different refractive indexes, and is a light scattering plate having strong forward scattering and small back scattering.
請求項1記載の液晶装置であって、
前記1/2波長板のリタデーションは、緑色光波長の約1/2波長であり、前記1/4波長板のリタデーションは、緑色光波長の約1/4であることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 1,
The retardation of the half-wave plate is about ½ wavelength of the green light wavelength, and the retardation of the ¼ wavelength plate is about ¼ of the green light wavelength.
請求項1又は請求項2に記載の液晶装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。
An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1 as a display unit.
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