JPH0228618A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、基板間に挾持された液晶層と、液晶層の外側
に配置された偏光手段を有し、該液晶が電圧無印加時に
基板に対して略水平に配向し、液晶層の厚み方向に１２
０°以上、３６０°以下のねじれた構造を有する液晶表
示素子に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

従来主に用いられてきた液晶の表示モードは、ツィステ
ッドネマチック（ＴＮ）型と呼ばれ、一対の上下基板間
で液晶分子が約９０°ねじれた構造をとっており、液晶
による偏光面の回転と、電圧印加によるその効果の消失
を利用している。この表−示モードは１時計や電卓等の
低時分割駆動では十分なものであったが１表示容量を増
大させるために高時分割駆動させると、コントラストが
低下したり、視角がせまくなるという欠点があった。こ
れは、高時分割駆動になると、選択点と非選択点にかか
る電圧の比が１に近づくためで、高コントラスト、広視
角の表示素子を得るためには、素子の相対透過率が１０
％変化する電圧ｖ１．に対する５０％変化する電圧■５
゜の比（ＶＳ。／Ｖ１゜）で表わされる急峻度γをでき
るだけ小さくすることが必要である。

ツィステッドネマチック型の場合、このγ値は１．１３
程度である。このγ値を小さくするために、液晶分子の
ねじれ角を大きくし、偏光軸を液晶配向方向とずらす方
式が提案されており、ＳＢＥモードやＳＴＮモードど呼
ばれている。このような方式によると、γ値を１．１以
下にすることができ、１／４００デユ一テイ程度の高時
分割駆動が可能になる。

しかし、このような方式では、複屈折による着色及びそ
の電圧による変化を利用するため、原理的に白黒表示を
行うことは困難であり、液晶セルの透過光又は反射光に
は着色を生じ、着色背景上への表示となってしまう、こ
のような着色を解消するために、　ＳＴＮ型液晶セルに
もう１枚液晶分子のねじれ方向が逆の色消し用の液晶セ
ルを重ねることも知られている。しかし、この場合には
、液晶セルを２枚重ねることから、コスト高になる上、
全体の厚さ及び重量も大きくなり、さらに偏光板と表示
液晶層との距離が大きくなるため、表示文字に浮遊感が
発生する等の欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、従来の液晶表示素子に見られる前記欠点を克
服し、薄型、軽量で表示品質にすぐれた白黒表示可能の
液晶表示素子を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果１本発明を完成するに到った。

即ち１本発明によれば、基板間に挾持された液晶層と、
液晶層の外側に配置された偏光手段を有し、該液晶が、
電圧無印加時に基板に対して略水平に配向し、液晶層の
厚み方向に１２０＠以上、３６０＠以下のねじれた構造
を有する液晶表示素子において、該液晶層と少なくとも
一方の偏光手段との間に、複屈折性を有する媒質層を、
該複屈折性媒質層の基板に平行な面内の最大屈折率方向
が、偏光手段の偏光透過軸に対して２０゜〜７０゜の範
囲の角度を成すように配設したことを特徴とする液晶表
示素子が提供される。

次に、本発明を図面を参照して詳述する。

第１図は従来の液晶表示素子の構成例を示す断面図であ
る。この図において、１は第１基板、１１は第２基板で
あり、それぞれの基板１，１１は、配向処理が施された
配向膜３，１３と透明電極４，１４を有し。

両者の基板１，１１は離間、対向して配設され、その間
に液晶６が封入されて、液晶セルが形成されている。５
はシール剤を示す、この液晶セルが第１の偏光手段２お
よび第２の偏光手段１２に挾まれて、液晶表示素子を構
成している。

第２図は本発明の液晶表示素子の構成例を示す断面図で
あり、基板１と偏光手段２との間に複屈性媒質７が配設
されている点で第１図のものと相違している。この液晶
表示素子は、一方の偏光手段の外側に反射板を配設して
、反射型のものとして用いることもできる。

本発明の液晶表示素子の第１基板１および第２基板１１
における配向処理は、液晶分子が電圧無印加時に略水平
配向するように行われ、この配向処理方向に沿って液晶
分子が優先配向する。この場合。

液晶分子の配向に関していう略水平とは、液晶分子の基
板に対する傾き角がおおよそ０−３０゜の範囲にあるこ
とを言う。

第３図は、本発明に関わる角度の定義を示したものであ
る。第１の基板１での液晶分子の優先配向処理方向Ｄ４
、第２の基板１１での優先配向処理方向Ｄ３との間で液
晶分子はω１だけねじれた構造をとっている。このよう
に、ω□は配向処理によって決まるツイスト角であり、
この配向制御は従来公知の斜方蒸着や、無機または有機
被膜を形成したのちに綿布などでラビングすることによ
り行うことができる。なお、本発明では、液晶は正の誘
電異方性を有するネマティック液晶にコレステリック液
晶やカイラルネマティック液晶を添加し、適当なピッチ
に調整したものを好ましく用いる。この場合、ω１が小
であると、急峻度が悪化し、時分割駆動特性が低下して
しまう、また、ω□が大きすぎると電界印加時に散乱組
織を生じ１表示品質が低下するため好ましくない、この
ことより、ω１は１２０′″以上３６０°以下である必
要がある。

第３図では、セルを第１の基板側からみたときに、第２
の基板（下基板）から第１の基板（上基板）へ向けてツ
イスト方向が右回りとなるように構成したが。

配向処理の方向や、コレステリック液晶又はカイラルネ
マティック液晶の選択により右回りとすることもできる
。

本発明の液晶表示素子の構成例のように、基板と、偏光
手段との間に複屈折性媒質層を設ける場合、基板１，１
１としては透光性を有するガラス、プラスチックなどを
用いる。プラスチック基板を用いたときには、基板の厚
さを０．２ｍｍ以下の薄厚にすることが容易であり、そ
のため表示素子を極めて薄く、かつ軽量に構成すること
ができる。また、基板が薄いために表示が２重像となら
ず広視角の表示素子を得ることができる。

また、本発明の液晶表示素子の別の構成例として、基板
自体が複屈折性媒質を兼ねることもできる。この場合、
素子の層構成は第１図の従来のＳＴＮ型の液晶表示素子
と同じであるが、基板１，１１のうち少なくとも一方が
複屈折性を有する点で異なる。

この複屈折性媒質を兼ねた基板は、複屈折性材料単体で
構成されていてもよく、また他のフィルム、ガラスなど
と積層されていても良い。

本発明の液晶表示素子のさらに別の構成例として、複屈
折性媒質は、偏光板自体の構成要件として組み込むこと
もできる。一般に用いられる沃素や色素の２色性を利用
する偏光手段では、延伸フィルムに沃素や色素を吸着さ
せて偏光能をもたせ、さらにその保護のため他の２枚の
フィルムで延伸フィルムをサンドインチした構成となっ
ているが、複屈折性媒質は、本質的な偏光性能を有する
延伸フィルムより液晶層側の保護フィルムと延伸フィル
ムとの間に配することができるし、又はその液晶側の保
護フィルムを被屈折媒質で構成することができる。

以上のように１本発明で用いる複屈折性媒質は、液晶層
と偏光手段との間であればどこに配置しても良い。

ここで言う複屈折性媒質とは１面内で屈折率異方性を有
するもので、かつ透光性を有することが必要である。具
体的には、ポリエステル、ポリカーボネート、ボリアリ
レート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、
ポリエーテルスルホン等の芳香族系高分子や、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系高分子、
塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン
、アクリル樹脂等のビニル系高分子、セルロース及びそ
の誘導体たとえば再生セルロース（セロハン）、ジアセ
チルセルロース、トリアセチルセルロース等の各高分子
の延伸または押し出し成形フィルムを例示することがで
きる。また、雲母、方解石、水晶などの結晶の薄片を光
学軸に平行な面で切り出したものを例示することもでき
る。大面積のものが容易に得られるという点で高分子系
のものを特に有利に用いることができる。

複屈折性媒質の屈折率異方性Δｎ（ＢＭ）は、これら媒
質の基板に平行な面内の最大屈折率方向（主屈折率方向
）に平行な偏光に対する屈折率と直交する偏光に対する
屈折率の差であると定義される。

複屈折性媒質の光学軸は、隣接する偏光手段の偏光軸と
傾斜すること、即ち、平行以外および直交以外の角度に
保持することが必要である。複屈折性媒質の主屈折率方
向が偏光手段の偏光軸と平行もしくは直交していると、
本発明の効果はまったく発現せず、着色背景上への表示
となってしまう。

複屈折媒質の光学軸と偏光手段の偏光透過軸とのなす傾
斜角（第３図の角度Ｂ１の絶対値）の好ましい範囲は、
２０＠〜７０”である。

第３図に示すように、第２の基板１１に隣接する偏光手
段１２の透過軸Ｐ２は、第２の基板１１上での液晶の配
向方向りよとβ２の角度を成す、複屈折性媒質７は、そ
の主屈折率方向Ｂ（フィルム面内の屈折率の最も大きい
方向）が隣接する基板１１上における液晶配向方向Ｄ１
とδの角度を有している。また複屈折媒質７に隣接する
偏光手段２の透過軸Ｐ工と複屈折媒質７の主屈折率方向
Ｂとはβ１の角度を成して配設される。なお、角度は液
晶のねじれの方向を正とする。

なお、第３図では偏光手段の透過軸を用いて説明したが
、これらをすべて偏光手段の吸収軸におきかえてもまっ
たく等価である。

本発明に係わるＳＴＮ型の液晶表示素子においては、液
晶層を通過すると光は、その波長によって異なる楕円率
、楕円の方位角を有する楕円偏光となる１本発明の原理
は、複屈折媒質層によって、これを再度直線偏光または
直線偏光に近い楕円偏光に戻し、該直線偏光と平行また
は直角に配置された偏光手段を通過させることにより、
それぞれ白または黒の電圧無印加時の背景色を得るもの
である。なお、実際には白ではなく無色透明であるが１
便宜上、白と呼ぶことにする０本原理を発現させ、白黒
表示が可能で、表示品質にすぐれ１色むらの少ない表示
素子を得るには、上記角度関係や液晶層と複屈折媒質層
のレターデーションに特に好ましい範囲が存在する。

その第１の好ましい範囲は、β２の絶対値が２０−７０
゜の範囲に関連して規定される。

第１表は、ツイスト角ω□が、２００°、β、　＝４５
＠、β１＝４５°、液晶の屈折率異方性Δｎ（ＬＣ）と
液晶層の厚さｄ　（ＬＣ）の積が０．９０ｐｍで、複屈
折媒質の屈折率異方性Δｎ（ＢＭ）と膜厚ｄ　（ＢＭ）
の積Δｎ（ＢＭ）ｄ（ＢＭ）が０゜８３−の場合を例に
とって、動作時のコントラストと、δ（複屈折性媒質の
最大屈折率方向Ｂと基板１における液晶配向方向Ｄ１の
なす角）との関係を示したものである。偏光板としては
、よう素タイプのニュートラルグレー偏光板を用いた（
以下同様）。

第１表 δの角度が４５°から１４５６に大きくなるにつれて、
セルの色は、ごく淡い青〜ごく淡い緑〜ごく淡い黄色と
変化し、はぼ白色背景を得ることができた。

これらのことより、δが６０゜〜１２０゜の範囲にある
ことが、高コントラストを得るために必要であり。

７０゜〜１１０゜の範囲とすることがより好ましい、上
記傾向はツイスト角ω□や、液晶層のΔｎｄと複屈折性
媒質のΔｎｄ等が変化した場合にも同様に成立する。

一般に、光学異方性を有する媒質を通過した光は、常光
線と異常光線の位相に位相差を生ずる。

本発明においては液晶層と複屈折性媒質のレターデーシ
ョンの整合をとることが白黒化と高コントラストのため
に重要である。この場合、複屈折性媒質のレターデーシ
ョンＲＢＭ（単位ニラジアン）は次式で定義される。

（式中、Δｎ（ＢＭ）は複屈折性媒質の屈折率異方性。

ｄ（ＢＭ）は複屈折性媒質の厚さ、λは光の波長を示す
） 液晶層のレターデーションＲＬｅを下式で定義する。

（式中、Δｎ（ＬＣ）は液晶の屈折率異方性、ｄ　（Ｌ
Ｃ）は液晶層の厚さ、λは光の波長、ω１は基板間での
液晶分子のツイスト角（単位ニラジアン）を示す） なお、前記した光の波長λは、通常、５５０ｎｍで代表
させることができる。

本発明においては、ＲＬＣとＲＢＮをほぼ等しくするか
または、Ｆｌｔ、ｃをＲＢＭより０．７５πラジアン以
下の範囲または０．８２πラジアンから１．１πラジア
ンの範囲で大きく設計することが好ましい、第１表と同
じ条件（ただしδ＝９０°）のセルで、液晶層のΔｎｄ
を変化させたときのセルの色変化を第２表に示す（Ｒｅ
に＝１．５１π）。

第２表 第２表かられかるように、ｆｌｔ、ｃがＲＢＭより約０
．８π程度大きいと、電圧無印加時の着色が大きくなり
、好ましくない、また逆にＦｌｔ、ｃがＲＢＭより０．
１５ｃ以上小さい場合にも着色が顕著となり好ましくな
い。

結局、ＲＬＣ−ＲＢＭを一〇、１５π−＋０．７５πの
範囲とすることが好適である。

さらに高コントラストを得ることのできる範囲をも考慮
すると、　ＲＬＣ−ＲＢＭを−０，１５π〜＋０．１５
πまたは十０．２２π〜＋〇、７５πの範囲とすること
がより好ましい、前者では電圧無印加時に黒となり、後
者では電圧無印加時に白となる。これらの場合Δｎ（Ｂ
Ｍ）ｄ（ＢＭ）を０．５−以上、２Ｉ！ｍ以下とするこ
とにより、よりコントラストの高い表示素子を得ること
ができる。

また、別の好ましい範囲として、Δｎ　（ＢＭ）ｄ　（
ＢＭ）が０．２趨以上、０．５−以下である場合に、Ｆ
ＩＬｃをＲＢＭに対して、０．８２π以上、１．１π以
下の範囲で大きくすることを例示できる。Δｎ（ＢＭ）
ｄ（ＢＭ）が０．５〜０．２．の場合と同様に、この場
合にも上記範囲外であると着色したりコントラストが低
下する。またβ１、β２がともに正の場合、このケース
では電圧無印加時に黒色となる。

以上、βい　β２がいずれも正の場合について説明した
が、ともに負の場合もまったく同様である。

また、β、とβ２の符号が逆の場合）こは黒白が反転す
る。

本発明の液晶表示素子は、第４図に例示するがごとく、
電圧無印加時に白または黒色で、電圧印加によって黒ま
たは白となる。なお、第５図は従来のＳＴＮ型液晶表示
素子の透過スペクトルを比較のために例示したものであ
る。

角度関係や、液晶層と複屈折媒質層のレターデージＪン
の好ましい第２の範囲は、β２の絶対値が００〜２５゜
の範囲に関連して規定される。このβ２の範囲において
、δは２０゜〜１３０゜の範囲とすることが必要である
。第３表は、Δｎ（ＢＭ）ｄ（８８戸０．４１３．、Δ
ｎ（ＬＣ）ｄ（ＬＣ）＝０．５４／４、ω１＝　２００
＠、β２＝０°、β１＝４５゜の場合について電圧無印
加時のセルの色と動作時のコントラストを示したもので
ある。

第３表 第３表かられかるように。

δが２０゜〜１３０゜の範囲 でコントラストが大きくなり１色も黒に近づく。

δのより好ましい範囲は、４０゜〜１１０＠である。こ
のとき電圧印加によってセルは白色となり、良好な白黒
のコントラストを得ることができる。良好な白黒表示を
得るためには、さらに、複屈折媒質のレターデーション
（Ｒａｗ）を０．１２５π〜π（ラジアン）の範囲とす
ることが必要である。これは、Δｎ（ＢＭ）ｄ（ＢＭ）
に換算して０．０７ＪＲ−０，５５ｐｍの範囲となる。

この範囲外であると電圧無印加時に白または黒となる液
晶のΔｎｄが存在しなくなり、着色背景となったり、コ
ントラストが極端に低下するｅ　ＲＢＨのより好ましい
範囲は、０．５５π〜０．９４πであり、Δｎｄに換算
してΔｎ（ＢＭ）ｄ（ＢＭ）＝０．３（１−０，５２ｍ
である。

以上に示した条件を満足する液晶表示素子は。

電圧無印加時に黒色で電圧印加によって白色（無色透明
）となる。

また同様の理由により、液晶層のレターデーション（Ｒ
ＬＣ）は概略１．５πまたは２πラジアンとすることが
好ましい、第４表は、Δｎ（ＢＭ）ｄ（ＯＮ）＝０．４
３１Ｒ１ω□＝２００”、β２＝０°、β、＝４５°、
δ＝９０゜の場合にっいてセルの色を示したものである
。好ましい範囲を例示すると１．３５π〜１．７πまた
は１．８π〜２にの範囲となる。

第４表 以上ツイスト角ω、が２００゜の場合を例にして説明し
たが、他のねじれ角についても同様である。

また複屈折性媒質が基板もしくは偏光板と一体化されて
いても同様である。

以上のように、液晶と複屈折性媒質のレターデーション
を上記範囲内から選択することにより、素子の背景色を
白色または黒色とすることができ、電圧印加時にはそれ
ぞれ黒色ないし濃紺または白色とすることができ、白黒
表示が可能となる。また、基板に複屈折性を持たせたり
、複屈折性媒質を液晶層と偏光手１段との間に介在させ
るほかは、素子の構成は従来の液晶表示素子とまったく
同じであるため、生産が極めて容易である。また、可視
光域での分光透過率はほぼフラットであるので、波長に
よる光もれがなくカラー表示の際の光シヤツターへ応用
することもできる。

以上の説明においては、複屈折性媒質は１枚使用したが
、複数枚を用いることもできる。この場合、複屈折性媒
質は、液晶層の片側のみに配してもよく、また両側に配
しても良い、また、複屈折性媒質２枚を用いてセルを構
成する場合、両方の光軸を、上記のように、隣接する偏
光手段の偏光軸に対して斜傾させても良く、一方のみを
傾斜させても良い、後者の場合、偏光軸と平行または直
交させて配する複屈折媒質のりタープ−ジョンは限定さ
れず、リターデーションが１Ｏｐａ以上の複屈折性媒質
などを使用することもできる。

次に、本発明で用いる複屈性媒質のｄ（ＢＭ）及びΔｎ
（ＢＭ）・ｄ（ＢＭ）の具体的値を例示する。

第５表 これらの高分子フィルムは、可どう性を有するため、そ
の表面に粘着層を形成することにより、貼合せを容易に
行うことができる上、セル自体が可どう性を有するプラ
スチック基板液晶セルの表面上への貼合せも容易である
。しかも、前記高分子材料はきわめて安価であるので、
コストの上昇も少なくすることができる。

〔効　　果〕

本発明によれば、ＳＴＮ型液晶表示素子において、その
欠点である着色の問題を簡単に解決し、表示品質にすぐ
れた白黒表示液晶表示素子を得ることができる。

本発明の液晶表示素子は、色消し用の補償板として、液
晶素子を用いる従来品とは異なり、複屈折性媒質を用い
たことから、その厚み及び重量の増加は少なくすみ、ま
た安価に製造可能のものである。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ 透明電極を有し、上下ガラス基板間での液晶のねじれ角
が２００度であり、Δｎ（ＬＣ）・ｄ（Ｌ（：）が０，
９２ＩＩｍ（ＲＬｃ＝２．０πｒａｄ）である液晶セル
を作製した。この場合、液晶としては正の誘電異方性を
有するネマティック液晶ＺＬＩ２２９３にカイラルネマ
ティック液晶３８１１を添加したものを用いた。この液
晶における配向処理は、ポリイミド膜のラビング処理に
より行った。このセルの下部には反射板付きニュートラ
ルグレー偏光板をその透過軸が下基板のラビング方向と
４５度の角度をなすように配置した（β２＝４５＠）、
上基板上には、５０．の厚さのポリプロピレン延伸フィ
ルム（ＲＢＨ＝１．５２πｒａｄ、Δｎ（ＢＭ）・ｄ（
ＢＭ）＝０．８３４４）をその主屈折率方向と上側基板
のラビング方向とが直交するように配置しくδ＝９０°
）、さらにその上に偏光板をその透過軸がフィルムの主
屈折率方向と一４５度の角度（β１＝４５°）をなすよ
うに配置した（Ｒｔ、ｃ−Ｒｇｘ＝０−４８　ｘ　ｒａ
ｄ）。

前記のように構成された液晶表示素子は、電圧無印加時
には黒色で、電圧印加によって白色となり、白黒表示が
可能であった。

また、電圧−透過率特性の急峻度γは１．０３以下であ
り、すぐれた時分割駆動特性を有していた。

この表示素子は上側または下側偏光板を９０°回転する
ことにより白黒が反転した。上側偏光板の透過軸とフィ
ルムの主屈折率方向との角度β□を４５゜で一定に保っ
たまま、フィルムを基板上で水平に回転させると、フィ
ルムの主屈折率方向と上基板側ラビング方向のなす角δ
が６０゜〜１２０゜の範囲では良好なコントラストを示
したのに対し、それ以外ではコントラストが低下し、た
。

実施例２ 実施例１において、液晶層のΔｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）
のみを０．６４（ＲＬｃ＝１．５６πｒａｄ）として同
様にセルを作製した（ＲＬｃ−ｈｘ”ｏ、０４　ｔｃ　
ｒａｄ）　＊このように構成された液晶表示素子は電圧
無印加時に白色で電圧印加により黒色となった。

実施例３ 実施例１において、液晶層のΔｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）
を０．６戸にしくｋｃ：１．５６　ｘ　ｒａｄ）、複屈
折性媒質としてΔｎ（ＢＭ）ｄ（ＢＭ）＝０．３４ｐｍ
（Ｒａｘ＝０．６２　πｒａｄ）である４０１１ｍ厚の
セロハンを用いてセルを製作しくＲｔ、ｃ−ＲｅＭ＝０
．９４πｒａｄ）、上側偏光板をβ１＝４５゜の位置に
配置した。

この液晶表示素子は電圧無印加時に黒色で、電圧印加に
より白色となった。

実施例４ 実施例１と同様にして、ツイスト角ω１１８０°、Δｎ
（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）が０．７２．である液晶セルを作
製した（Ｒ１，ｃ＝１．７２　ｘ　ｒａｄ）　ｍこの液
晶セルに対し、偏光板角度β２＝４５°となるように下
側偏光板を配置した。セルの上部には、Δｎ（ＢＭ）・
ｄ（ＢＭ）＝０．６３ｐｍ（ＲＢＭ＝１．１５πｒａｄ
）であるポリエステルの延伸フィルムを主屈折率方向が
上側基板のラビング方向と直交するようにして、配置し
た。上側偏光板の偏光軸は一４５°または４５°となる
ように配置した。この素子は、それぞれの偏光板配置で
電圧無印加時に黒色と白色となった。電圧印加時には、
それぞれ白色および黒色となった。

実施例５ 実施例１と同様にして、ツイスト角ω１が２４０°、Δ
ｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）が１．０４である液晶セルを作
製した（Ｒｔ、ｃ＝２．２５　ｔｃ　ｒａｄ）　ａこの
液晶セルに対し、Δｎ（ＢＭ）・ｄ　（ＢＭ）−０，９
４７ｓ　（ＲＢＭ：１　、７１　ｐｃ　ｒａｄ）である
ポリプロピレンフィルムを複屈折性媒質として用い、同
様にして表示素子を構成した（β２＝４５°、δ＝９０
°、β１＝４５°）。

この液晶表示素子においても、同様に白黒表示が可能で
あり、急峻度は１．０２と、極めてすぐれた時分割駆動
特性を示した。

実施例６ 液晶組成物として、屈折率異方性０．１１５のネマティ
ック液晶にカイラルネマティック液晶（メルク社製、５
８１１）を０．５％添加した液晶組成物を用いた。ガラ
ス基板にポリイミドを塗布、ラビングし、ツイスト角１
８０°となるように上下基板をはり合わせ、これに前記
液晶組成物を充填した。液晶層の厚みは５．２声である
（Δｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）＝０．６１ｓ、　ＲＬｃ＝
１．４８７Ｃｒａｄ）。

偏光板角度がβ２：０　＋１となるように下側偏光板を
配置した。セルの上部には、Δｎ（ＢＭ）　・ｄ（ＢＮ
）＝０．４１ｐ（ＲＢ）４＝０．７８μｓ）であるセロ
ハンフィルムをその主屈折率方向が上基板のラビング方
向と７０゜の角度を成すように積層し、さらにその上部
に偏光板をβ１＝４５°となるように設けた。

この素子は電圧無印加時にほぼ完全な黒色となり、電圧
印加によって白色となった。

なおβ、を４５°に保ったままフィルムを基板上で水平
に回転させると、δが２０’−１３０゜の範囲でほぼ黒
となり、電圧印加で良好なコントラストが得られるのに
対し、それ以外では紫色に着色してしまった。

実施例７ 実施例６と同様にして、Δｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）＝−
０，５３４（ＲＬ０＝１．４πｒａｄ）の液晶セルを作
製した。下側偏光板はβ２＝０°となるように配置した
。この上にΔｎ（ＯＮ）　・ｄ　（ＢＭ）＝０．１４ｍ
　（Ｒａｓ＝０．２５　ｘ　ｒａｄ）であるトリアセチ
ルセルロースフィルムをその主屈折率方向が上側基板の
ラビング方向と９０’の角度を成すようにして積層し、
次いで上側偏光板をβ１＝４５’となるように配置した
。

この素子は、電圧無印加時にはほとんど黒色を呈し、電
圧の印加により白色が表示された。

実施例８ 基板としてポリエーテルスルホン製のプラスチックフィ
ルムを用いたほかは、実施例１と同様にして液晶セルを
作製した。この素子もガラス基板の場合と同様に白黒表
示が可能であり、すぐれた時分割駆動特性を示すととも
に、表示に２重像を生じず視野角の広いすぐれた表示品
質を示した。

実施例９ 透明電極を有し、Δｎｄが０．６−であるトリアセチル
セルロースフィルムにその光軸に対して９０＠方向にラ
ビング法により水平配向処理をほどこした（基板２）、
また同様の基板に光軸と４５°方向にラビング法による
水平配向処理をほどこした（基板ｌ）。次に、開基板（
１）、　（２）をねじれ角が２００°となるようにはり
合わせた。上下基板の間隔は、スペーサーにより７声と
なるようにした。上下基板間にΔｎ＝０．１０ｐｓであ
り、正の誘電異方性を持つネマティック液晶にカイラル
ネマティック液晶Ｓ−８１１を添加したものを充填し、
基板の外側には一対の偏光板を配設した。ここで基板２
側の偏光板は、その透過軸がラビング方向と、基板２か
ら基板へむけてのねじれの方向を正として、４５゜の角
度を成すようにして配置した。なお、基板１の光軸と偏
光板の透過軸は平行とした。

上記構成により、Δｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）＝０．７ｍ
、Δｎ（Ｂｓ）−ｄ（ｕＭ）＝ｏ、６１１ｍ、β１＝４
５”、β、＝４５”、δ＝９００である本発明の液晶表
示素子を得た。

この素子は電圧無印加時に白色（無色）であり、電圧印
加により黒色表示が可能であった。また。

急峻度は１．０４と極めてすぐれたものであった。また
、第１の基板側の偏光板を９０°回転（β１＝４５’）
することにより黒−白の反転表示となった。

実施例１０ 基板２として、ガラスに再生セルロースの延伸フィルム
をラミネートしたものを用い、基板１としてガラス板を
用い、実施例９と同様にしてねじれ角が２００”である
液晶表示素子を作製した（Δｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）＝
０．７ＩＩｍ、Δｎ（ＢＭ）・ｄ（ＢＭ）＝０．６ｐｓ
、β、　＝４５”、β１＝４５’、δ＝９０”　）、こ
の素子においても白黒表示が可能であり、すぐれた時分
割駆動特性を示した。

実施例１１ 実施例ＩＯと同様にして、Δｎ（ＬＣ）・ｄ（ＬＣ）＝
０．６４、Δｎ（ＢＭ）・ｄ（ＢＭ）　＝０．４１ｍ、
β、＝０＠、β１＝４５’、δ＝　６０’である液晶表
示素子を作製したが、この素子においても白黒表示が可
能で、すぐれた時分割駆動特性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液晶表示素子の構成例の断面図。 第２図は本発明の液晶表示素子の構成例の断面図を示す
。第３図は本発明液晶表示素子の液晶配向方向、偏光軸
方向等の角度関係の説明図である。 第４図は、本発明の液晶表示素子の波長（ｎｍ）と光透
過質（％）との関係を示すグラフである。 第５図は従来の液晶表示素子の波長（ｎｍ）と光透過率
（％）との関係を示すグラフである。 １．１１・・・基板、　２．１２・・・直線偏光手段、
３．１３・・・配向膜、４，１４・・・透明電極、５・
・・シール材、６・・・液晶、７・・・複屈折性媒質、
Ｄｌ・・・第１基板上の液晶の配向方向、Ｄ２・・・第
２基板上の液晶の配向方向。 Ｐ、・・・第１基板側の偏光手段の偏光軸方向、Ｐ２・
・・第２基板側の偏光手段の偏光軸方向。 特許出願人　株式会社　リ　　コ　　一代　理　人　弁
理士　池浦敏明（ほか１名）第２図 第４図 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板間に挾持された液晶層と、液晶層の外側に配
   置された偏光手段を有し、該液晶が、電圧無印加時に基
   板に対して略水平に配向し、液晶層の厚み方向に１２０
   ゜以上、３６０゜以下のねじれた構造を有する液晶表示
   素子において、該液晶層と少なくとも一方の偏光手段と
   の間に、複屈折性を有する媒質層を、該複屈折性媒質層
   の基板に平行な面内の最大屈折率方向が、偏光手段の偏
   光透過軸に対して２０゜〜７０゜の範囲の角度を成すよ
   うに配設したことを特徴とする液晶表示素子。
2. （２）偏光手段に隣接する基板面上の液晶配向方向が、
   該偏光手段の偏光透過軸または吸収軸に対して２０゜〜
   ７０゜の範囲の角度を成し、かつ複屈折性媒質の最大屈
   折率方向と複屈折媒質に隣接する基板面上の液晶配向方
   向とが６０゜〜１２０゜の範囲の角度を成すとともに、
   液晶層のレターデーション（Ｒ＿Ｌ＿Ｃ）を複屈折性媒
   質のレターデーション（Ｒ＿Ｂ＿Ｍ）とほぼ等しくする
   かまたはＲ＿Ｌ＿ＣをＲ＿Ｂ＿Ｍより０．７５π（ｒａ
   ｄ）以下の範囲で大きくするかまたは０．８２π（ｒａ
   ｄ）から１．１π（ｒａｄ）の範囲で大きくしたことを
   特徴とする請求項１の液晶表示素子。
3. （３）偏光手段に隣接する基板面上の液晶配向方向が、
   該偏光手段の偏光透過軸または吸収軸に対して０゜〜２
   ５゜の範囲の角度を成し、かつ複屈折性媒質の最大屈折
   率方向と複屈折性媒質に隣接する基板面上の液晶配向方
   向とが２０゜〜１３０゜の範囲の角度を成すとともに、
   複屈折媒質のレターデーション（Ｒ＿Ｂ＿Ｍ）を０．１
   ２５π（ｒａｄ）〜π（ｒａｄ）の範囲とし、かつ液晶
   層のレターデーシヨン（Ｒ＿Ｌ＿Ｃ）を概略３／２π（
   ｒａｄ）または２π（ｒａｄ）としたことを特徴とする
   請求項１の液晶表示素子。
4. （４）液晶層が透光性基板の間に形成されており、複屈
   折性媒質が偏光手段と該基板の間に形成されていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかの液晶表示素子。
5. （５）液晶層が透光性基板の間に形成されており、その
   少なくとも一方の基板が複屈折性媒質を兼ねていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかの液晶表示素子。