WO2006078044A1

WO2006078044A1 - 液晶表示装置

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Publication number: WO2006078044A1
Application number: PCT/JP2006/301076
Authority: WO
Inventors: Shinya Kondoh; Mie Ohara
Original assignee: Citizen Watch Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2006-07-27
Also published as: JP2012168559A; JP5318348B2; CN100535721C; US7787077B2; JPWO2006078044A1; JP5405620B2; CN1942814A; US20070206131A1

Abstract

本発明は、複屈折性を利用せずに、明表示を行うことができる液晶表示装置を提供することを目的とする。本発明に係る液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１の透過軸と第１の反射軸とを有し、及び第１の透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第１の反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する反射型偏光板と、第２の基板上に配置され、第２の透過軸を有し、及び第２の透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、第１及び第２の基板間に挟持され、複屈折性を利用して入射光の偏光方向を変化させる第１のモードと複屈折性を利用せずに入射光の偏光方向を変化させない第２のモードを有する液晶層とを有し、液晶層への電圧印加によって明表示と暗表示とを切り替え、液晶層を第２モードに設定して明表示を行うことを特徴とする。

Description

明細書液晶表示装置技術分野

本発明は、液晶表示装置に関し、特に複屈折を利用せずに、背景の明表示を行うことができる液晶表示装置に関する。背景技術

メモリ性液晶は、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を維持し続ける特性（メモリ特性）を有する。したがって、メモリ性液晶を液晶表示装置に用いた場合、電圧を印加しなくても所定の表示を維持し続けるように制御することが可能である。このような特性を利用し、強誘電性液晶等のメモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分にのみ走査電極の駆動を行い、表示を変更する必要が無い部分については走査電極の駆動を行わないように制御することが知られている（例えば、特許文献 1 ) 。

また、反射表示ど透過表示を行う半透過反射型液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献 2 ) 。半透過反射型液晶表示装置では、透過する光を 9 0度旋光するツイス卜ネマティック液晶（ T N 液晶）を挟持する基板の一方に偏光板を配置し、他方に反射軸と透過軸とを備える反射型偏光板を配置し、反射型偏光板の外側に半透過吸収層を配置し、半透過吸収層の外側に補助光源を配置している半透過反射型液晶表示装置では、補助光源を〇 F F した反射表示時に、 T N液晶へ H レベルの電圧を印加した〇 N状態（ T N液晶が透過状態）で喑表示となるつに偏光板を配すると、補助光源を

O N した透過表示時には、 T N液晶へ H レベルの電圧を印加した 0

N状態（ T N液晶が透過状態 ) で明表示となつてしまう。これは、補助光源を O F F して T N液を透過状態とすると〇 F F された補助光源の表面色が外部から観察されて暗表示となり、補助光源を

〇 N して T N液晶を透過状態すると、補助光源からの光が外部から観察されて明表示となるからでめる。即ち、 T N液晶へ同じレべルの電圧を印加していても補助光源の〇 N / 〇 F Fによって、喑表示が反転してしまうとい問題がある。そこで、補助光源の〇 N

/ O F Fに応じて、 T N液晶に印加する電圧を (例えば、 H レベルから L レベルに）切換えて、暗表示の反転を防止していた。

特許文献 1 ：特開平 2 一 1 3 1 2 8 6号公報 (第 1 1 1 2 頁、第 1 2 図）

特許文献 2 ：特許第 3 4 8 o 5 4 1 号公報発明の開示

しかしなが半透過反射型の液晶表示装置において、用途に応じた反射型偏光板の方向、偏光板の方向及び液晶の液晶分子の配列方向に関する提案はなされていなかった。

そこで、本発明は、適切な反射型偏光板の方向偏光板の方向及び液晶の液晶分子の配列方向を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、複屈折性を利用せずに、明表不を行うとができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、第 1 の基板と、第 2 の基板と、第

1 の基板上に配置され、それぞれ直交する第 1 の透過軸と第 1 の反射軸とを有し、及び第 1 の透過蚰に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第 1 の反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する反射型偏光板と、第 2 の基板上に配置され、第 2 の透過軸を有し、及び第 2 の透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、第 1 及び第 2 の基板間に挟持され、複屈折性を利用して入射光の偏光方向を変化させる第 1 のモ ― ドと複屈折性を利用せずに入射光の偏光方向を変化させない第 2 のモ ― を有する液晶層とを有し、液曰

曰曰層への電圧印加によって明表示と喑表示とを切り替え

、液晶を前記第 2 モ ― ドに設定して明表示を行うことを特徴とする。

さらに、本発明に係る仪曰曰衣装置では、偏光板の第 2 の過軸

、

を通過して液晶層に入射した外光を記反射型偏光板で反射させ、

_、ノー - 再び前記液曰曰眉及び偏光板外に出射させることによって明表示を行うことが好ましい。

さらに、本発明に係る液臼主；

曰曰衣小衣置では、第 1 の透過軸と記第

2 の透過軸とは、ほぼ直交に配置されていることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装直では、液晶層は、電圧無印加時に第 1 の安定状態又は第 2 の安定状態の何れか一方の状態を維持し、刖 i第 1 の安定状態又は前記第 2 の安定状態の何れか一方の安定状態が、記第 2 のモ ― ドに ax疋れることが好ましい。所謂メモリ性液臼

曰 13によって本発明による液晶表示装置を構成した。

さらに、本発明に係る液晶表 TP 3¾ IS.では、第 2 の安定状態における液晶分子の配列方向は RU eel % 2 の透過軸とほぼ平行に配置されることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表不.

では、第 1 の安定状態における液晶分子の配列方向と fill d第 2 の安定状態における液晶分子の配列方向とはほぼ 4 δ ⁰ の傾きを有するように配置されることが好ましい。さらに、本発明に係る液晶表示装置では、液晶層は、垂直配向型の液晶層であって、第 1 及び第 2 の基板間に液晶分子がほぼ垂直に配向される第 1 の状態と、液晶分子が前記第 2 の透過軸に対して所定の角度を持って傾く第 2 の状態を有し、第 1 の状態が第 2 モ一ドに設定されることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、補叻光源を O F F させた状態で、液晶層は第 2 モードに設定されることが好ましい

さらに、本発明に係る液晶表示 4装置では、反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、補助光源を o N した状態で、液晶層は第 2モードに設定されることが好ましい

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、補助光源からの光を反射型偏光板の第 1 の透過軸で透過し、液晶層に入射した光を偏光板の第 2 の透過軸を通過して視認側に出射させることによって明表示を行つことが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第 1 の透過軸と第 2 の透過軸とは、ほぼ平行に配置されていることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、反射型偏光板と補助光源との間に配置され、一部領域の光を吸収する光吸収層を有することが好ましい。これにより、補助光源がオフし、メモリ性液晶が透過状態となった口にメモリ性液晶表示装置上で観測される補助光源の表面色をより暗ぐ表示することが可能となった。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、反射型偏光板と補助光源との間に配置され、可視光領域の一部の光を吸収する光吸収層を有することが好ましい。これにより、補助光源がオフし、メモリ性液晶が透過状態となった場合にメモリ性仪 ¾ 不装上で観測される補助光源の表面色をより喑く表示することが可能となった。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、補助光源には、可視光領域の一部の光を反射する反射層が備えられていることが好ましい

さらに、本発明に係る液晶表示置では、液晶層は、垂直配向型の液晶層であって、第 1 及び第 2 の基板間に液晶分子がほぼ垂直に配向される第 1 の状態と、液晶分子が第 2 の透過軸に対して所定の角度を持って傾く第 2 の状態を有することが好ましい。所謂垂直配向型液晶によって本発明による液曰

曰表示装置を構成した。

さらに、本発明に係る仪晶表示装置では、液晶層が第 1 の状態に維持された場合に、液晶層は第 2 モ一ドに設定されることが好ましい

本発明によれば、液晶の複屈折性を利用せずに、白を表示するように構成したので、白をきれいに表示することが可能となった。したがつて、明表示の面積が多い場合（背景色を白に設定する場合 ) に、特に効果が高レ、。なお、液晶の複屈折性を利用せずに、黒を表示するよにしても、黒をきれいに表示することは可能であるが、もともと暗表示はムラが目立たないので、白の場合ほど、効果は大さくない

本発明によれば、メモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置において、補助光源を常時利用しない場合が多い反射重視の表示の場ム

□に、より黒に近い暗表示を行うことができる。

また、本発明によれば、メモリ性液晶を用いた半透過反射型の液曰衣示衣置において、補助光源を常時利用する場合が多い透過重視の表示の α に、より黒に近い喑表示を行うことができる。

さらに本発明によれば、メモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置において、補助光源を常時利用しない場合が多い反射重視の表示の場合に、ムラの無い明表示を良好に行うことができる

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。図 2 は、本発明に係わる液晶パネルの構成例を示す図である。図 3 は、第 1 の実施例に係る液晶パネルの偏光板及び反射型偏光板の関係を示す図である。

図 4 ( a ) は補助光源を 0 F F した場合の第 1 の実施例に係る液晶パネルの印加電圧と光透過率との関係を示し、図 4 ( b ) は補助光源を O N した場合の第 1 の実施例に係る液晶パネルの印加電圧と光透過率との関係を示す図である。

図 5 ( a ) は本発明に係わる液晶パネルを腕時計に利用した場合の表示例を示し、図 5 ( b ) は表示が反転した場合を示す図である図 6 ( a ) は本発明に係わる液晶パネルを携帯電話に利用した場合の表示例を示し、図 6 ( b ) は表示が反転した場合を示す図である。

図 7 ( a ) は 1 本の走査電極 1 3 a に印加される走査電圧波形の一例を示し、図 7 ( b ) は 1 本の信号電極 1 3 bに印加される信号電圧波形の一例を示し、図 7 ( c ) は（ a ) 及び（ b ) の合成電圧波形を示す図である。

図 8 は、第 2 の実施例に係る液晶パネルの偏光板及び反射型偏光板の関係を示す図である。

図 9 ( a ) は補助光源を O F F した場合の第 2 の実施例に係る液晶パネルの印加電圧と光透過率との関係を示し、図 9 ( b ) は補助光源を〇 N した場合の第 2 の実施例に係る液晶パネルの印加電圧と光透過率との関係を示す図である。

図 1 0 は、第 3 の実施例に係る液晶パネルの偏光板及び反射型偏光板の関係を示す図である。

図 1 1 は、液晶分子の動作を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置 1 0 0 について説明する。

図 1 に、各実施例に共通する液表示装置 1 0 0 の概略ブロック構成図を示す。

液晶表示装置 1 0 0 は、液晶パネル 2 0 、制御部 2 1 、駆動電圧波形制御回路 2 2 、液晶パネル 2 0 中に配置される各走査電極 1 3 a に電圧波形を印加するための走査駆動電圧波形発生回路 2 3 、液晶パネル 2 0 中に配置される各信電極 1 3 bに電圧波形を印加するための信号駆動電圧波形発生回路 2 4、太陽電池や 2次電池等から構成される電源部 2 δ ―夕記憶部 2 7 、 R A M 3 0 、 R

〇 λ4 3 ΐ 、時計回路 5 0等を有するように構成した。

また、液晶表示装置 1 0 0 は、液晶パネル 2 0 の背面側に配置した補助光源 6 0 、補助光源 6 0 の〇 Ν Z O F Fを制御するための補助光源制御回路 6 1 、ユーザが補助光源 6 0 の O Nノ〇 F Fを設定するための補助光源スィッチ 6 2 を有するように構成した。なお、図 1 には明記していなし ^が、液晶表示装置 1 0 0 の各構成要素は電源部 2 5から電力供給を受けることできるように構成した。

制御部 2 1 は、 R A M 3 0 又は R〇 M 3 1 に予め記憶されたプ口グラムに従い、時計回路 5 0から受信した時刻情報等を用いて表示データを作成し、表示データ記憶部 2 7 に記憶し、時刻情報と対応した表示デ一夕が液晶パネル 2 0 に表示されるように、駆動電圧波形制御回路 2 2 に制御信号を出力する。

また、制御部 2 1 は、液晶表示装置 1 0 0 の周囲が暗い場合等に、ユーザが補助光源スィッチ 6 2 を O Nすると、補助光源制御回路 6 1 を制御し、補助光源 6 0 を O Nする。

さらに、制御部 2 1 は、補助光源スィッチ 6 2が〇 Nされたことを検知して、駆動電圧波形制御回路 2 2 を制御し、強誘電性液晶 1 0 の極性反転を行い、補助光源 6 0 の〇 N 〇 F Fに拘らず、液晶パネル 2 0 の表示が反転しないように制御を行う。

第 1 の実施例について説明する。

図 2 に、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 の断面図と補助光源 6 0 とを示す。

第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、第 1 の透明ガラス基板 1 1 a、第 2 の透明ガラス基板 1 l b、第 1 の透明ガラス基板 1 1 a 上に設けられた走査電極 1 3 a 、第 2 の透明ガラス基板 1 1 b上に設けられた信号電極 1 3 b、走査電極 1 3 a上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜 1 4 a 、信号電極 1 3 b上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜 1 4 b、シール部材 1 2 、第 1 及び第 2 の透明ガラス基板 1 1 a及び 1 1 bの間に挟持されシール部材 1 2 によって封入された強誘電性液晶 1 0 、第 1 の透明ガラス基板 1 1 aの外側に設けられた反射型偏光板 1 6 、及び第 2 の透明ガラス基板 1 1 bの外側に設けられた偏光板 1 5等から構成した強誘電性液晶 1 0 としては、クラリアン卜社製の「 F e 1 i X 50 I」を用いた。また、強誘電性液晶 1 0 は、第 1 及び第 2の透明ガラス基板 1 1 a及び 1 1 bの間に、ほぼ 1 . 7 w mの厚さに挟持した。反射型偏光板 1 6 は、ポリエステル樹脂等の多層フィルムから槠成され、直交する透過軸と反射軸を有する。また、反射型偏光板 1 6 は、透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する機能を有する。

図 2 中、矢印 Aは、外部から液晶パネル 2 0へ入射する外光を示し、矢印 Bは補助光源 6 0 から液晶パネルへ入射する光を示してい液晶パネル 2 0 の反射型偏光板 1 6 の下部には、低消費電力と薄さを考慮して、有機 E Lセルを発光素子として用いたバックライトを補助光源 6 0 として配置したなお、他の発光素子を用いた補助光源を用いることもできる。

図 2 では、便宜上 5本の走査電極 1 3 a を示した力本実施形態では、透明導電膜パターンによ Ό構成した 4 0本の走査電極 1 3 a を液晶パネル 2 0 の全体に渡て配置した。また。図 2 には明記していないが、透明導電膜パ夕 ―ノによ Ό構成した 5 0 本の信号電極

1 3 b を、走査電極 1 3 a と直行するように液晶パネル 2 0 の全体に渡って配置した。したがつて、走査電極 1 3 a と信号電極 1 3 b が交差する各ポイント力、液曰

曰曰パネル 2 0 の各画素（ 2 0 0 0 画素

) となる。

図 3 に、第 1 の実施例に係る液曰パネル 2 0 における偏光板 1 5 及び反射型偏光板 1 6 の配置を示す

図 3 に示すように、偏光板 1 0 の透過 ( a , ) と反射型偏光板

1 6 の透過軸（ b！ ) がほぼ直交するように配置した。強誘電性液晶は、電圧無印加時に第 1 の安定状態と第 2 の安定状態の 2 つの安定状態を有する、図 3では、第 2 の安定状態における強誘電性液晶 1 0の液晶分子の長軸の配列方向を偏光板 1 5の透過蚰（ a , ) と一致させるように配置した。この際、どちらの安定状態の液晶分子の長軸の配列方向を透過軸（ a に一致させてもかまわない。さらに、第 1 の安定状態における強誘電性液晶 1 0の液晶分子の長軸の配列方向を、図 3 に示すように、第 2の安定状態における強誘電性液晶 1 0の液晶分子の長軸の配列方向からコーン角度 0 ,だけ傾いた位置、即ち液晶コーンに沿った他の位置とした。また、図 3 において、矢印 1 7 は、配向膜の配向方向を示しており、第 1 の安定状態における配列方向と第 2の安定状態の配列方向のちょうど中間となっている。

なお、第 1 の実施例における強誘電性液晶 1 0では、コーン角度を ( θ 1 ) ほぼ 4 5 ° となるように設定した。これは、強誘電性液晶が複屈折性を利用した場合に、強誘電性液晶に入射する光量（ I ,„) と出射する光量（ I 。 _{u (} ) との関係が一般に以下の式（ 1 ) で表され、コーン角度（）が 4 5 ° の時に、出射光量 '（ I。 u ₍ ) が最大となるからである。

I o l ' s i r^ S e ' s i n MR / A ) ^ ( 1 ) ここで、 Rはリタデーシヨンを示し、 λ は強誘電性液晶への入射光の波長を示している。

なお、コーン角度を 4 5 ° としても、リタデーシヨンによる減衰が生じるため、複屈折性を利用した場合には、 I。 _u ,は I , „とは等しくならない。

図 4に、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0における強誘電性液晶 1 0 に印加する電圧の各極性と光透過率との関係を示す。

図 4 ( a ) は補助光源 6 0が〇 F F している状態を示し、図 4 ( b ) は補助光源 6 0が〇 Nしている状態を示している。また、それぞれのグラフの横軸は液晶パネル 2 0の走査電極 1 3 a を基準として、走査電極 1 3 a と信号電極 1 3 bとの間に印加される印加電圧

( V ) (即ち、強誘電性液晶 1 0 に印加される印加電圧）を示し、縦軸は液晶パネル 2 0の光透過率を示している。図 4 ( a ) を用いて補助光源 6 0 を O F F した状態について説明する。

第 2 の安定状態の液晶分子の配列方向を透過軸（ a i ) と平行に配置したので、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向は、偏光板 1 5 の透過軸（ a i ) 及び反射型偏光板

1 6 の透過軸（ b の何れとも一致しなくなる。即ち、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向は、透過軸（ a , ) に対して θ , (ほぼ 4 5 ° ) の角度を持って傾く。液晶パネル 2 0 に入射する偏光板 1 5 の透過軸（ a ! ) と平行な振動面を有する外光 Aは、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性によって、反射型偏光板 1 6 の透過軸

( b , ) とほぼ平行な振動面を有するようになり、液晶パネル 2 0 を透過して（透過状態）、補助光源 6 0 の表面から反射される。補助光源 6 0の表面は通常暗色であるので、補助光源 6 0 を〇 F F した場合、第 1 の安定状態では、液晶パネル 2 0 に入射した光が、補助光源 6 0 の表面の暗色が視認されて、液晶パネル 2 0 上では喑表示となる。この時の光透過率を、図 4 ( a ) において、 T l , —〇 F F ci:する。このように、複屈折性を利用して入射光の偏光方向を変化させるモードを第 1 のモードと称する。本実施例では、強誘電性液晶が第 1 の安定状態をとるときに第 1 のモードとなる。

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向が偏光板 1 5 の透過軸（ a ！ ) と平行となる。この場合、強誘電性液晶 1 0 は入射光をそのまま通過させる。液晶パネル 2 0 に入射する透過軸（ a ) と平行な振動面を有する外光 Aは、反射型偏光板 1 6の透過軸（ b！ ) とほぼ垂直な振動面を有するため、反射型偏光板 1 6 の反射軸によって反射される（反射状態）。したがって、補助光源 6 0 を〇 F F した場合、第 2 の安定状態では、液晶パネル 2 0 に入射した光が、反射型偏光板 1 6 の反射軸で反射されて、液晶パネル 2 0上では明表示となる。この時の光透過率を、図 4 ( a ) において、 T h ,— O F F とする。このように、複屈折性を利用せずに入射光の偏光方向を変化させないモードを第 2 モードと称する。本実施例では、強誘電性液晶が第 2 の安定状態を取るときに、第 2 のモードとなる。

このように、補助光源 6 0 を〇 F F した場合、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値 V ,を越えて ) 増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値 V ₂ (正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 1 の強誘電性状態を維持し、液晶パネル 2 0 は喑表示を維持する。また、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値 V ₃を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値 V (負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 2 の強誘電性状態を維持し、液晶パネル 2 0 は明表示を維持する。

図 4 ( b ) を用いて補助光源 6 0 を〇 N した状態について説明する。

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向は、偏光板 1 5 の透過軸（ a 及び反射型偏光板 1 6の透過軸 ( b , ) の何れとも一致しなくなる。補助光源 6 0から液晶パネル 2 0 に入射する反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b , ) と平行な振動面を有する光 Bは、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性によって、偏光板 1 5 の透過軸（ a , ) とほぼ平行な振動面を有するようになり、偏光板 1 5 を透過して（透過状態）、液晶パネル 2 0上で観測される。したがつて、補助光源 6 0 を〇 N した場第 1 の安定状態では、補助光源 6 0からの光は、液晶パネル 2 0 上では明表示となる。この時の光透過率を、図 4 ( b ) において T h , —〇 Nとする。この時、液曰曰層は複屈折性を利用しているので第 1 のモードである。印加電圧の極性を変化させて、強口乃電性液 tl曰 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0の液曰曰分子の長軸の配列方向が偏光板 1 5 の透過軸（ a と平行となる。補助光源 6 0から液晶パネル 2 0 に入射する透過軸（ b！ ) と平行な振動面を有する光 Bは、透過軸（ a と垂直な振動面を有するため、偏光板 1 5 によって吸収され、液晶パネル 2 0 の表面で観測されない。したがつて、補助光源 6 0 を O N した場合、第 2 の安定状態では、液晶パネル 2 0 上では喑表示となる。この時の光透過率を、図 4 ( b ) において、丁 1 _| ー〇 1^とする。この時、液晶層は複屈折性を利用しておらず、第 2 のモードである。

このように、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値 V , を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値 V ₂ (正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 1 の強誘電性状態を維持し、液晶パネル 2 0 は明表示を維持する。同様に、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値 V ₃を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値 V ₄ (負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 2 の強誘電性状態を維持し、暗表示を維持する。

図 4 ( a ) 及び（ b ) から理解されるように、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0では、補助光源 6 0 を〇 Nと〇 F F を切換えると、強誘電性液晶 1 0が同じ強誘電状態であっても、喑表示が反転されてしまう。そこで、本実施例では、補助光源 6 0 の O Nと O F F との切換えに応じて、強誘電性液晶 1 0 を極性反転（一方の強誘電状態から他方の強誘電状態へ反転）させるように制御して、液晶パネル 2 0 の喑表示が変化しないように制御を行う。

ところで、複屈折性を利用した表示の場合、液晶パネル 2 0 の基板間の微細なギャップの影響を受けやすく、表示ムラが多く現れてしまう。即ち、液晶パネル 2 0全体で基板間（第 1 及び第 2 のガラス基板 1 1 a及び 1 1 b間）のギャップを完全に均一にすることはできないので、液晶パネル 2 0全体で複屈折は完全に均一には生じない。複屈折が均一に生じないと、液晶パネル 2 0全体で表示色が完全に均一にならず、表示ムラが発生してしまう。例えば、補助光源 6 0 を〇 F F し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態にした場合の液晶パネル 2 0 における喑表示（ T 1 ,—〇 F F ) は、前述したように強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しているので、表示の背景を黒とすると（図 6 ( b ) に示す液晶パネル 2 0参照）、ムラが顕著になり表示の質が悪くなる。これに対して、補助光源 6 0 を O F F し強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態にした場合の液晶パネル 2 0 における明表示（ T h ,— 0 F F ) は、前述したように強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しておらず、表示ムラが発生しない。

即ち、偏光板 1 5 の透過軸（ _{a |} ) と反射型偏光板 1 6 の透過軸 ( b , ) を垂直になるように配置し、第 2 の安定状態における強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向を偏光板 1 5 の透過軸（ a , ) と平行に配置し、且つ背景を白で表示し文字を黒で表示するように設定すると（図 5 ( a ) 及び図 6 ( a ) に示す液晶パネル 2 0参照）、ムラの無い良好な表示を行うことが可能となる。即ち、この場合、複屈折性を利用せずに、背景の白を表示することが可能となる。言い換えれば、背景の白を表示する場合には、複屈折性を利用しないようにすることが重要であるしたがつて、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源を〇 F F した状態で、ムラの無い良好な明表示を行うことができるので補助光源 6 0 を時利用しないタイプで、反射表示を重視するよな表示に適している即ち、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源 6 0 を〇 F F した状態で、明表示を非常にきれいに表示することがでさるので（複屈折性の不均等によるムラが無いので ) 、補助光源 6 0 を〇 F F した状態で背景の白を表示する時計の表示部等に利用するのに適している。なお、腕時計等で補助光源 6 0 を通常利用しないのは電力の消費を避けるためである。

図 5 に、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 を腕時計に利用した例を示す。

図 5 ( a ) は、時計 1 において、補助光源 6 0 を利用せずに、液晶パネル 2 0が、外部光を利用して表示を行つている例を示している。外部が喑 < なった場合、ユーザが時計 1 に配置されている補助光源スィッチ 6 2 を O Nすると、図 5 ( a ) において液晶パネル 2

0 の裏側に配置されている補助光源 6 0が 0 Nする。

前述したよに、単に補助光源 6 0 を〇 Nさせると、喑表示が反転してしまい、図 5 ( b ) に示すように表示されてしまう。そこで

、時計 1 では、補助光源スィッチ 6 2が〇 Nされると、 0 Nされたことを制御部 2 1 が検知する。そして、制御部 2 1 は、駆動電圧波形制御回路 2 2 を制御し、液晶パネル 2 0 の各画素に対応する強誘電性液晶 1 0 の極性反転（一方の強誘電状態から他方の強誘電状態へ反転）を行い、液晶パネル 2 0 の表示を図 6 ( a ) に示すように制御する。

前述したよ Όに、補助光源 6 0 を〇 F F した状態における背景の白の表示（図 4 ( a ) の T 1 ,—〇 F F ) は、複屈折性を利用していないため、複屈折性の不均等によるムラが無い。

ところで、補助光源 6 0 を〇 F F し且つ強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における喑表示（ T

1 , - O F F ) は、補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における喑表示（ T

1 , 一 O N ) よりも、若干光透過率が高い（即ち、喑表示が若干グレーよりとなる）。これは、補助光源 6 0 を O F F し強誘電性液晶

1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における喑表示が、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しており、若干反射型偏光板 1 6 の透過軸 ( b , ) とほぼ平行な振動面を有するよう補正されない外向光 Aが発生し、反射型偏光板 1 6 で反射されて液晶パネル 2 0側に漏れ出てしまい、光透過率が増加するためである。

また、補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示（ T h ,—〇 N ) は、補助光源 6 0 を〇 F F し強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示（ T h ,—〇 F F ) よりも、若千光透過率が低い（即ち、明表示が若干グレーよりとなる）。これは、補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示が、強誘電性液晶 1 0の複屈折性を利用しており、若干偏光板 1 5の透過軸（ a とほぼ平行な振動面を有するように補正されない光 B が発生し、偏光板 1 5 に吸収されてしまい、光透過率が低下するためである。

このように、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源 6 0 を〇 N した状態で、暗表示を非常にきれいに表示することができるので（光透過率がほぼゼロに近い喑表示を行うことができるので ) 、補助光源 6 0 を常時利用する場合が多い透過 ϋ視の携帯電話用の表示等に利用するのにも適している。

図 6 に、第 1 の実施例に係る液晶パネル 2 0 を携帯電話に利用した例を示す。

図 6 ( a ) は、携帯電話 2 において、補助光源 6 0 を利用して、液晶パネル 2 0 力表示を行っている例を示している。なお、省電力のために一定期間、携帯電話が操作されない場合等には補助光源

6 0 が〇 F F される。しカゝしな力ら、一ザが携帯電話 2 に配置されている補助光源スィッチ 6 2 を O Nすると、図 6 ( a ) において液晶パネル 2 0 の裏側に配置されている補助光源 6 0 が〇 Nする。

前述したように、単に補助光源 6 0 を 0 Nさせると、喑表示が反転してしまい、図 6 ( b ) に示すように表示されてしまう。そこで

、携帯電話 2では、補助光源スィッチ 6 2が 0 Nされると、 O Nされたことを制御部 2 1 が検知する。次いで、制御部 2 1 は、駆動電圧波形制御回路 2 2 を制御し、液晶パネル 2 0 の各画素に対応する強誘電性液晶 1 0 の極性反転を行い、液晶パネル 2 0 の表示を図 6

( a ) に示すように制御する。

前述したように、補助光源 6 0 を〇 F F した状態における暗不

(図 6 ( a ) の第 1 の安定状態）は、若干、補助光源 6 0 を〇 N した状態での喑表示 (図 6 ( b ) の第 2 の安定状態）より光透過率が増加してしまうしかしながら、補助光源 6 0が〇 F F されている状態は、通常携 rrr電話を利用していない状態であるため、大きな問題とはならない

図 7 に、液晶パネル 2 0 を駆動するための駆動電圧波形の一例を示す。

図 7 ( a ) は、 1 本の走査電極 1 3 a に印加される走査電圧波形の一例を示し、図 7 ( b ) は 1 本の信号電極 1 3 bに印加される信号電圧波形の一例を示し、図 7 ( c ) は ( a ) 及び（ b ) の合成電圧波形を示している。

図 7 には 2 フレーム分の駆動電圧波形が示されており、図中「〇 N」は図 4 ( a ) で図示した補助光源「〇 F F」時における明表示、「O F F」は同様に図 4 ( a ) における喑表示を示している。ここでは、 1 回の表示データに基づく表示を実行するために 1 つの走査期間を利用している。 1 フレームはリセット期間（ R s ) 及び走査期間から成り、 1 走査期間は選択期間（ S e ) 及び非選択期間（ N S e ) から成る。

リセット期間（ R s ) において、強誘電性液晶 1 0 は、直前の表示状態に拘らず、前半は明表示（透過状態）となる第 1 の安定状態に、後半は喑表示（非透過状態）となる第 2 の安定状態に、強制的にリセットされる。リセット期間（ R s ) において、走査電圧波形 ( a ) は前半では + 2 0 V力、後半では— 2 0 Vが印加されている。また、信号電圧波形（ b ) は所定間隔で + 5 Vと一 5 Vの電圧が繰り返し印加されることとした。この結果、強誘電性液晶 1 0 の画素には、合成電圧波形（ c ) に応じた電圧、即ちリセット期間（ R s ) の前半に正の閾値 V ₂ (図 4 ( a ) 参照）以上の電圧が印加されて第 1 の安定状態に、後半に負の閾値 V (図 4 ( a ) 参照）以下の電圧が印加されて第 2 の安定状態にリセッ卜される。リセット期間を設けることによって、強誘電性液晶を用いた液晶パネルにおいて、良好な表示を持続することが可能となる。

補助光源 6 0 を O F F した状態で、図 7 に示すような駆動電圧が印加された場合、第 1 フレームでは、第 1 の安定状態にセットされて明表示を行い、第 2 フレームでは、第 2 の安定状態にセットされて喑表示を行う場合が示されることとなる。

第 2 の実施例について説明する。

第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 の断面図及び補助光源 6 0 は、図 2 に示した構成と同様であるので、説明を省略する。

第 2 の実施例においても、強誘電性液晶 1 0 としては、クラリアント社製の「F e l i x 50 1 j を用いた。また、第 2 の実施例においても、第 1 及び第 2 の透明ガラス基板 1 1 a及び 1 1 bの間隔は、ほぼ 1 . 7 w mとした。

図 8 に、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 における偏光板 1 5 及び反射型偏光板 1 6 の配置を示す。

図 8 に示すように、偏光板 1 5の透過軸（ a ₂ ) と反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₂ ) が平行になるように配置した。また、第 2 の安定状態における強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向を偏光板 1 5 の透過軸（ a ₂ ) と一致させるように配置した。さらに、第 1 の安定状態における強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向を、図 8 に示すように、第 2 の安定状態における強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向からコーン角度 5 ₂だけ傾いた位置、即ち液晶コーンに沿つた他の位置とした。

なお、第 2 の実施例における強誘電性液晶 1 0 では、コーン角度 ( Θ ₂ ) が 4 5 ° とならない場合を例としている。前述した式（ 1 ) に示されるように、コーン角度 Θ が 4 5 ° でないため、コーン角度（ ₂ ) による減衰及びリタデ一シヨンによる減衰が相乗されて、複屈折性を利用した場合には、 I 。 _{u t}は I とは等しくならない。

図 9 に、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 における強誘電性液晶 1 0 の各極性と光透過率との関係を示す。

図 9 ( a ) は補助光源 6 0が〇 F F している状態を示し、図 9 ( b ) は補助光源 6 0 が O N している状態を示している。また、それぞれのグラフの横軸は液晶パネル 2 0 の走査電極 1 3 a を基準として、走査電極 1 3 a と信号電極 1 3 b との間に印加される印加電圧 ( V ) (即ち、強誘電性液晶 1 0 に印加される印加電圧）を示し、縦軸は液晶パネル 2 0 の光透過率を示している。

図 9 ( a ) を用いて補助光源 6 0 を〇 F F した状態について説明する。

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0の液晶分子の長蚰の配列方向は、偏光板 1 5の透過軸（ a ₂ ) 及び反射型偏光板 1 6の透過蚰 ( b ₂ ) の何れとも一致しなくなる。視認側から液晶パネル 2 0 に入射する偏光板 1 5 の透過軸（ a ₂ ) と平行な振動面を有する光 A は、強誘電性液晶 1 0の複屈折性によって、反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₂ ) とは直交する方向の振動面を有するようになり、反射型偏光板 1 6 の反射軸で反射される。したがって、補助光源 6 0 を 0 F F した場合、第 1 の安定状態では、視認側から液晶パネル 2 0 に入射する光 A力液晶パネル 2 0 上で観測されて、液晶パネル 2 0 上では明表示となる。この時の光透過率を、図 9 ( a ) において、 T h ₂—〇 F F とする。このように、複屈折性を利用して入射光の偏光方向を変化させるモードを第 1 のモードと称する。本実施例では：強誘電性液晶が第 1 の安定状態をとるときに第 1 のモードとなる。

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向が偏光板 1 5 の透過軸（ a ₂ ) と平行となるため、視認側から液晶パネル 2 0 に入射する透過軸（ a ₂ ) と平行な振動面を有する光 Aは、反射型偏光板 1 6 の透過軸 ( b , ) とも平行な振動面を有し、反射型偏光板 1 6 を通過する。したがって、補助光源 6 0 を 0 F F した場合、第 2 の安定状態では、外側からの光 Aは、偏光板 1 5 を通過し、液晶パネル 2 0 に入射した光により、補助光源 6 0 の表面が視認されて、液晶パネル 2 0上では喑（黒）表示となる。この時の光透過率を、図 9 ( a ) において、 T l ₂— O F F とする。このように、複屈折性を利用せずに入射光の偏光方向を変化させないモードを第 2モードと称する。本実施例では、強誘電性液晶が第 2 の安定状態を取るときに、第 2 のモードとなる。

このように、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値 V ,を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値 V ₂ (正の閾値）以上とすると、その後電压を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 1 の安定状態を維持し、液晶パネル 2 0 は明（白）表示を維持する。同様に、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値 V ₃を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値 \ ( 負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V 印加）強誘電性液晶 1 0 は第 2 の安定状態を維持し、暗（黒）表示を維持する。

図 9 ( b ) を用いて補助光源 6 0 を〇 N した状態について説明する。

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合、強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向は、偏光板 1 5 の透過軸（ a _: ) 及び反射型偏光板 1 6 の透過軸 ( b ₂ ) の何れとも一致しなくなる。したがって、強誘電性液晶 1 0の液晶分子の長軸の配列方向は、透過蚰（ a ₂ ) に対して θ ₂の角度を持って傾く。補助光源 6 0から入射する反射型偏板 1 6 の透過軸（ b ₂ ) と平行な振動面を有する光 Bは、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性によって、偏光板 1 5の透過軸（ a ₂ ) と垂直な方向を有する振動面を有するようになり、偏光板 1 5 に吸収される。したがつて、補助光源 6 0 を〇 N した場合、第 1 の安定状態では、液晶パネル 2 0上で喑（黒）表示となるこの時の光透過率を、図 9 ( b ) において、 T l ₂ — O Nとする。この時、複屈折性を利用するので、液晶層は第 1 のモード'である

印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶 1 0 を第 2 の安定状態に反転させた場合、強電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向が反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₂ ) と平行となる。補助光源 6

0から入射する反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₂ ) と平行な振動面を有する光 Bは、反射型偏光板 1 6 の透過蚰（ b ₂ ) とも平行な振動面を有し、反射型偏光板 1 6 を透過する（透過状態）。したがつて、補助光源 6 0 を O N した場合、第 2 の安定状態では、液晶パネル 2 0 に入射した光 Bにより、液晶パネル 2 0 上では明（白）表示となる。この時の光透過率を、図 9 ( b ) において、 T h ₂ —〇 N とする。この時、複屈折性を利用しないので、液晶層は第 2 のモードである。

このように、補助光源 6 0 を〇 N した場合、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を (光透過率が増加し始める電圧値 V , を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値 V ₂ (正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 1 の'安定状態を維持し、液晶パネル 2 0 は喑表示を維持する。また、強誘電性液晶 1 0 に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値 V ₃を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値 V , (負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、 0 V印加）強誘電性液晶 1 0 は第 2 の安定状態を維持し、液晶パネル 2 0 は明表示を維持する。

図 9 ( a ) 及び ( b ) から理解されるように、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 では、補助光源 6 0 を〇 Nと O F F を切換えると、強誘電性液晶 1 0が同じ安定状態であっても、暗表示が反転されてしまう。

複屈折性を利用した表示の場合、液晶パネル 2 0の基板間の微細なギャップの影響を受けやすく、表示ムラが多く現れてしまう。即ち、液晶パネル 2 0全体で基板間（第 1 及び第 2 のガラス基板 1 1 a及び 1 1 b間）のギャップを完全に均一にすることはできないので、液晶パネル 2 0全体で複屈折は完全に均一には生じない。複屈折が均一に生じないと、液晶パネル 2 0全体で表示色が完全に均一にならず、表示ムラが発生してしまう。例えば、補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態にした場合の液晶パネル 2 0 における喑表示（ T 1 , - O N ) は、前述したように強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しているので、表示の背景を喑とすると（図 6 ( b ) に示す液晶パネル 2 0参照）、ムラが顕著になり表示の質が悪くなる。これに対して、補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 2の安定状態にした場合の液晶パネル 2 0 における明表示

( T h , - 0 N ) は、前述したように強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しておらず、表示ムラが生じない。

即ち、偏光板 1 5 の透過軸（ a ₂ ) と反射型偏光板 1 6 の透過軸

( b , ') を平行になるように配置し、第 2 の安定状態における強誘電性液晶 1 0 の液晶分子の長軸の配列方向を偏光板 1 5の透過軸（ a , ) と平行に配置し、且つ背景を白で表示し文字を黒で表示するように設定すると（図 5 ( a ) 及び図 6 ( a ) に示す液晶パネル 2 0参照）、ムラの無い良好な表示を行うことが可能となる。即ち、この場合、複屈折性を利用せずに、背景の白を表示することが可能となる。言い換えれば、背景の白を表示する場合には、複屈折性を利用しないようにすることが重要である。したがって、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源を〇 N した状態で、ムラの無い良好な明表示を行うことができるので、補助光源 6 0 を常時利用する場合の多い、透過表示を重視するような表示にも適している。そこで、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源 6 0 を〇 N した状態で、明表示を非常にきれいに表示することができるので（複屈折性の不均等によるムラが無いので）、補助光源 6 0 を〇 N した状態で背景の白を表示する携帯電話の表示部等に利用するのに適している（図 6参照）。

ところで、第 2 の実施例において補叻光源 6 0 を O N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における喑表示（図 9 ( b ) の T 1 ₂—〇 N ) は、第 1 の実施例において補助光源 6 0 を O F F し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における暗表示（図 4 ( a ) の T 1 , 一 O F F ) よりも、さらに光透過率が高い（即ち、喑表示がさらにグレーよりとなる）。これは、第 2 の実施例において補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における喑表示が、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しているためである。前述したように、第 2 の実施例では、コ —ン角度を 4 5。に設定していないことから、反射型偏光板 1 6 の反射釉とほぼ平行な振動面を有するように補正されない外光 Aがより発生して、反射型偏光板 1 6 によって反射されてしまい、より光透過率が増加するためである。

また、第 2 の実施例における補助光源 6 0 を 0 F F し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示（図 9 ( b ) の T h ₂ — 0 F F ) は、第 1 の実施例における補助光源 6 0 を〇 N し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示（図 4 ( b ) の T h , - O N ) よりも、さらに光透過率が低い（即ち、明表示がさらにグレーよりとなる）。これは、第 2の実施例における補助光源 6 0 を〇 F F し強誘電性液晶 1 0 を第 1 の安定状態に反転させた場合の液晶パネル 2 0 における明表示が、強誘電性液晶 1 0 の複屈折性を利用しているためである。前述したように、第 2 の実施例では、コーン角度を 4 5 ° に設定していないことから、反射型偏光板 1 6 の反射軸とほぼ平行な振動面を有するよう補正されない光 Bがより発生し、反射軸によって反射されず、より光透過率が減少するためである。

しかしながら、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、補助光源

6 0 を O F F した状態で、喑表示 9】（図 9 ( a ) の T 1 , - O F F ) を非常にきれいに表示することができるので（光透過率がほぼゼ口に近ぃ喑表示を行うことができるので）、コン卜ラス卜重視で、補助光源 6 0 を常時利用しない場合が多い、反射重視の時計用の表示等に利用するのに適している。

したがつて、第 2 の実施例に係る液晶パネル 2 0 は、図 6 ( a ) に示す携帯電話 2 に第 1 の実施例と同様に用いることができる。第

2 の実施例においても、第 1 の実施例と同様に、単に補助光源 6 0 を〇 Nさせると、喑表示が反転してしまい、図 6 ( b ) に示すように表示されてしまうので、補助光源スィ 'ンチ 6 2 が〇 Nされると、

〇 Nされたことを制御部 2 1 が検知して、駆動電圧波形制御回路 2

2 を制御し、液晶パネル 2 0の各画素に対応する強誘電性液晶 1 0 の極性反転を行い、液晶パネル 2 0 の表示を図 6 ( a ) に示すように制御しても良い。

なお、前述したように、補助光源 6 0 を〇 N した状態における喑表示（図 9 ( b ) の T 1 ₂— 0 N ) は、補助光源 6 0 を〇 F F した状態での暗表示（図 9 ( a ) の T 1 ₂—〇 F F ) より、さらに光透過率が増加してしまう力補助光源 6 0が〇 Nされている状態は、時計を利用する場合の常時ではないため、大きな問題とはならないまた、第 2の実施例に係る液晶パネル 2 0 を駆動するための駆動電圧波形も、図 7 に示す第 1 の実施例に関して示すものと同様であるので、明を省略する。

上記の第 1 及び第 2 の実施例において、液晶パネル 2 0 を透過状態とした □ 、補助光源 6 0の表面の暗/色が液晶パネル 2 0 上で観測されるそこで、反射型偏光板 1 6 と補助光源 6 0 との間に、光吸収層を設けることが可能である。光吸収層を設けれ、液晶パネル 2 0 上で観測される補助光源 6 0 の表面の色をより暗く表示することが可能となる。

さらに、上記の第 1 及び第 2 の実施例において、補助光源 6 0 を

〇 N して、液晶パネル 2 0 を透過状態とした場合に、補助光源 6 0 からの光 Bを減衰させない為に、光吸収層の表面に、一部の領域の光を吸収するよう (こ多数の微細な開 □部を設けることが好ましい。光吸収層の表面に多数の微細な開口部を設ければ、開口部を通して補助光源 6 0からの光 Bが透過するので、液晶パネル 2 0 上で観測される光量に大きな影響を与えることはない。なお、光吸収層における微小な開口部による開口率は、 3 0 % 〜 7 0 %の範囲内から好ましい値を選択することができる。また微細な開口部は微小な丸孔状であっても良いし、格子状に形成されても良い、また開口部は規則的に形成される必要はなく、ランダムに形成されていても良い。

また、上記の第 1 及び第 2 の実施例において、補助光源 6 0 の発光側に、可視光領域の一部を反射する反射層を設けることもできる

。反射層は、可視光領域の一部の波長を反射し、特定の色を反射光として反射する層であっても良いし可視光領域の全域にわたって

、光量の一部を反射し、他を透過するような半透過反射膜であっても良い。例えば、脔色光を反射する反射層を設ければ、液晶パネル 2 0 を透過状態とした場合、液晶パネル 2 0上で観測される補助光源 6 0 からの反射光を青色とすることができる。即ち、液晶パネル

2 0 を透過状態とした場合の表示色を変化させることが可能であるさらに、上記の第 1 及び第 2 の実施例において、強誘電性液晶 1 0 の極性反転は、制御部 2 1 力駆動電圧波形制御回路 2 2 、走査駆動電圧波形発生回路 2 3及び信号駆動電圧波形発生回路 2 4 を用い、表示データ記憶部 2 7 に通常表示用の表示デ一とはネガポジ反転されたネガポジ反転表示データ】 7を予め記憶し、記億されているネガポジ反転表示データを用いて前記走査電極又は前記信号電極に印加される駆動波形の極性をそれ以前の駆動波形と反転するように制御した。しかしながら、強誘電性液晶 1 0の極性反転は、表示デ一夕を利用する他に、電源部 2 5から液晶パネル 2 0 に供給される電圧の極性を反転させるようにして、行うことも可能である。その場合、制御部 2 1 は、極性を反転させるための任意の電子回路を用いることができる。

第 3 の実施例について説明する。

第 ' 3 の実施例を図 2 を用いて説明する。第 3 の実施例では、図 2 の構成を、ほぼそのまま用いることができる。ただし、走査電極 1

3 a 上には、塗布され且つ ¾直配向処理された高分子配向膜 1 4 a 、信号電極 1 3 b上には、塗布され且つ垂直配向処理された高分子配向膜 1 4 bが使用される。また、液晶 1 1 0 としては、垂直配向

(ホメオト口ピック配向）型液晶用として、負の誘電異方性である M L C - 6 8 8 3 (メルク社製）を用いた。また、液晶 1 1 0 は、第 1 及び第 2 の透明ガラス基板 1 1 a及び 1 1 bの間に、ほぼ 1 . 7 mの厚さに挟持した。

また、図 2 中、矢印 Aは、外部から第 3 の実施例の液晶パネルへ入射する外光を示し、矢印 Bは補助光源 6 0から第 3 の実施例の液晶パネルへ入射する光を示している。

図 1 0 に、第 3 の実施例に係る液晶パネルにおける偏光板 1 5及び反射型偏光板 1 6 の配置を示す。

図 1 0 に示すように、偏光板 1 5 の透過軸（ a ₃ ) と反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₃ ) が直交するように配置した。また、図 1 0 において、矢印 1 1 7 は配向膜の配向方向を示しており、 ₃は配向膜の配向方向と偏光板 1 5 の透過軸（ a _:i ) とのなす角度を示している。なお、本実施例において、 0 ₃は約 4 5度となるように設定されている。しかしながら、 0 ₃は 4 5度に限定されるわけではなく、他の角度例えば 4 0度としても良い。

図 1 1 に、垂直配向（ホメォ卜ロピック配向）型液晶 1 1 0 の液晶分子の動作を示す。

第 3 の実施例の液晶パネルに電圧を印加しない状態では、垂直配向（ホメオト口ピック配向）液晶 1 1 0の液晶分子の長軸（ 1 1 0 a参照 >は、第 1 及び第 2 のガラス基板 1 1 1 a及び 1 1 1 bの間にほぼ垂直に配置されている。また、液晶パネル 1 2 0 に電圧を印加した状態では、垂直配向（ホメオト口ピック配向）型液晶 1 1 0 の液晶分子の長軸（ 1 1 0 b参照）は、矢印 1 1 7 の方向に一致するように、横に傾くように設定されている。

次に、補助電源 6 0 を〇 F F した状態について説明する。

第 3 の実施例の液晶パネルに電圧が印加されていない場合、偏光板 1 5 を通過して入射した外光 Aは、そのまま液晶 1 1 0 を通過する。液晶 1 1 0 を通過した光の偏光方向は反射型偏光板 1 6 の透過軸（ b ₃ ) とは垂直であるので、液晶 1 1 0 を通過した光は反射型偏光板 1 6 の反射舢で反射される。したがって、この場合、第 3 の実施例の液晶パネルでは明表示となる。この時、複屈折性を利用していないので、液晶層は第 2 のモードである。

第 3 の実施例の液晶パネルに電圧が印加された場合，偏光板 1 5 を通過して入射した外光 Aは、液晶 1 1 0 を通過する時に、矢印 1 1 7 の方向に平行に傾いた液晶分子 1 1 0 bによる複屈折性によつて、その偏光方向が約 9 0度傾く。したがって、液晶 1 1 0 を通過した光の偏光方向は、反射型偏光板 1 6 の透過軸 ( b 3 ) とほぼ平行になり、反射型偏光板 1 6 を通過して、補助光源 6 0 で反射される。したがって、この場合、第 3の実施例の液晶パネルでは、補助光源 6 0の色が視認され喑表示となる。この時、複屈折性を利用しているので、液晶層は第 1 のモードである。

次に、補助光源 6 0 を〇 N した状態について説明する。

第 3 の実施例の液晶パネルに電圧が印加されていない場合、反射型偏光板 1 6 を通過した補助光源 6 0 の光 Bは、そのまま液晶 1 1 0 を通過する。液晶 1 1 0 を通過した光の偏光方向は偏光板 1 5 の透過軸（ a ₃ ) とは垂直であるので、液晶 1 1 0 を通過した光は偏光板 1 6で吸収される。したがって、この場合、液晶パネル 1 2 0 では暗表示となる。この時、複屈折性を利用していないので、液晶層は第 2 のモードである。

第 3 の実施例の液晶パネルに電圧が印加された場合、偏光板 1 5 を通過して入射した補助光源 6 0 の光 Bは、液晶 1 1 0 を通過する時に、矢印 1 1 7 の方向に平行に傾いた液晶分子 1 1 0 b によって複屈折を受けて、その偏光方向が約 9 0度傾く。したがって、液晶 1 1 0 を通過した光の偏光方向は、偏光板 1 5の透過軸（ a ₃ ) とほぼ平行な成分を有するようになり、偏光板 1 5 を通過する。したがって、この場合、第 3 の荚施例の液晶パネルでは明表示となる。この時、複屈折性を利用しているので、液晶層は第 1 のモードである。複屈折性を利用した表示の場合、液晶パネル 1 2 0 の基板間の微細なギヤップの影響を受けやすく、表示ムラが多く現れてしまう。即ち、液晶パネル 2 0全体で基板間（第 1 及び第 2 のガラス基板 1

1 1 a及び 1 1 1 b間 ) のギャップを完全に均一にすることはできないので、液晶パネル 1 2 0全休で複屈折は完全に均一には生じない。複屈折が均一に生じないと、液晶パネル 1 2 0全体で表示色が完全に均一にならず、表示ムラが発生してしまう。例えば、補助光源 6 0 を O F F し且つ液晶パネル 1 2 0へ電圧を印加しない場合、液晶パネル 1 2 0 における明表示は、複屈折性を利用していないので、表示ムラが無い即ち、この場合、複屈折性を利用せずに、背景の白を表示することが可能となる。言い換えれば、面積の大きい背景の白を表示する場合には、複屈折性を利用しないようにすることが重要である。

したがって、第 3 の実施例に係る液晶パネルは、補助光源を〇 F

F した状態で、ムラの無い良好な明表示を行うことができるので、補助光源 6 0 を常時利用しない場合の多い反射表示を重視するような表示に適している例えば、補助光源 6 0 を〇 F F した状態で背景の白を表示する時計の表示部等に利用するのに適している（図 5 参照）。なお、腕時計等で補助光源 6 0 を通常利用しないのは、電力の消費を避けるためである。

また、補助光源を〇 N した状態で、ムラの無い明表示を行うには

、偏光板の透過軸 ( a 3 ) と反射型偏光板の透過軸 ( b ) を平行に配置すればよいのように配置すれば、複屈折性を利用しない第 2 のモードで明表示をすることができるので、面積の大きい背景の白を表示する場 □ には良好な明（白）表示を行うことができる。このような配置は、常時補助光源を〇 N して使用する透過表示を重視するような表示にしている。例えば、補助光源 6 0 を〇 N した状態で背景の白を表示する携帯電話の表示部に利用するのに適している（図 6参照）。

Claims

請求の範囲

1 . 液晶表示装置でめって、

第 1 の基板と、

第 2 の基板と、

前記第 1 の基板上に配置され、それぞれ直交する第 1 の透過軸と第 1 の反射軸とを有し、及び前記第 1 の透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ前記第 1 の反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する反射型偏光板と

記第 2 の基板上に配置され、第 2 の透過軸を有し、及び前記第

2 の透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、前記第 1 及び第 2 の基板間に挟持され、複屈折性を利用して入射光の偏光方向を変化させる第 1 のモドと複屈折性を利用せずに入射光の偏光方向を変化させない第 2 のモードを有する液晶層とを有し

前記液晶層への電圧印加によって明表示と喑表示とを切り替え前記液晶層を前記第 2 モードに設定して、明表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。

2 . 前記偏光板の第 2 の透過軸を通過して前記液晶層に入射した外光を前記反射型偏光板で反射させ、再び前.記液晶層及び前記偏光板外に出射させることによって明表示を行う、請求項 1 に記載の液晶不 ιΑ

3 . 前記第 1 の透過軸と前記第 2 の透過軸とは、ほぼ直交に配置されている、請求項 2 に記載の液晶表示装置。

4 . 前記液晶層は、電圧無印加時に第 1 の安定状態又は第 2 の安定状態の何れか一方の状態を維持し、前記第 1 の安定状態又は前記第 2 の安定状態の何れか一方の安定状態が、前記第 2 のモードに設定される、請求項 1 に記載の液晶表示装置。

δ . 前記第 2の安定状態における液晶分子の配列方向は前記第 2 の透過軸とほぼ平行に配置される、請求項 4 に記載の液晶表示装置

6 . 前記第 1 の安定状態における液晶分子の配列方向と前記第 2 の安定状態における液晶分子の配列方向とは、ほぼ 4 5 の傾きを有するように配置される、請求項 4 に記載の液晶表示装置。

7 . 前記液晶層は、垂直配向型の液晶層であって、前記第 1 及び第 2 の基板間に液晶分子がほぼ垂直に配向される第 1 の状態と、液晶分子が前記第 2 の透過軸に対して所定の角度を持って傾く第 2 の状態を有し、前記第 1 の状態が前記第 2 モードに設定される、請求項 1 に記載の液晶表示装置。

8 . さらに、前記反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、

前記補助光源を〇 F F させた状態で、前記液晶層は前記第 2 モ一ドに設定される、請求項 1 に記載の液晶表示装置。

9 . ^_ さらに、前記反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し、

前記補助光源を〇 Ν した状態で、前記液晶層は前記第 2 モードに設定される、請求項 1 に記載の液晶表示装置。

1 0 . 前記補助光源からの光を前記反射型偏光板の第 1 の透過軸で透過し、前記液晶層に入射した光を前記偏光板の第 2 の透過軸を通過して視認側に出射させることによって明表示を行う、請求項 9 に記載の液晶表示装置。

1 1 . 前記第 1 の透過'袖と前記第 2 の透過軸とは、ほぼ平行に配置されている、請求項 1 0 に記載の液晶表示装置。

1 2 . さらに RiJ記反射型偏光板の外側し axけられた補助光源を有し

記反射型偏光板と前記補助光源との間に配置され、一部領域の光を吸収する光吸収層を有する請求項 1 に記載の液 flH ¾ 1M

1 3 . さらに RIJ記反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し

前記反射型偏光板と前記補助光源との間に配置され、可視光領域の部の光を吸収する光吸収層を有す円求項 1 に記載の液晶表示壮

衣 m 3 4

'

1 4 . さらに RD記反射型偏光板の外側に設けられた補助光源を有し

前記補助光源には、可視光領域の部の光を反射する反射層が備えられている、請求項 1 に記載の液晶表示装置。