(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、それぞれ可視光中の互いに異なる波長の光を選択反射し、かつ、それぞれのプレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧およびフォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧が同一のコレステリック液晶が高分子中に分散された複数の選択反射層が、各層の間に電極および基板を介することなく積層されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】
それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、それぞれ可視光中の互いに異なる波長の光を選択反射し、かつ、それぞれのプレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧およびフォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧が互いに異なるコレステリック液晶が高分子中に分散された複数の選択反射層が、各層の間に電極および基板を介することなく積層されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶を用い、外光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、バックライトのような専用の光源を必要とせず、消費電力が少ないとともに、偏平小型に構成できることから、小型情報機器や携帯情報端末などの表示装置として注目されている。
【０００３】
白黒表示などの単色表示が可能な反射型液晶表示装置としては、ＴＮ（捩じれネマチック）方式によるものが知られている。ＴＮ方式の反射型液晶表示装置は、それぞれ透明電極を形成した２枚の透明基板間に正の誘電異方性を有するネマチック液晶を装填して、配向膜の制御により液晶分子の長軸が上下の基板間で９０°連続的に捩じれたＴＮセルを形成するとともに、上下の基板の外側に互いに直交する偏光板を配し、下側の偏光板の外側に反射板を配したものである。
【０００４】
このＴＮ方式の反射型液晶表示装置では、ＴＮセルに電圧が印加されないときには、上側の基板に垂直に入射した光は、セル通過中に液晶分子の捩じれに沿って偏光面が９０°回転して下側の偏光板を透過し、その外側の反射板で反射して観察者の目に入って、ＴＮセルは白色を呈する。
【０００５】
これに対して、ＴＮセルにしきい値以上の電圧が印加されると、電極面近傍の液晶分子を除く液晶分子が電場方向と平行に配列されることにより、偏光面の回転が生じなくなって、入射光は下側の偏光板を透過せず、ＴＮセルは黒色を呈する。したがって、電圧のオンオフによって文字などの表示が可能となる。
【０００６】
しかしながら、ＴＮ方式の反射型液晶表示装置は、偏光板を使用して入射光の偏光方向を一方向に制限するため、入射光の半分以上が失われ、反射光が微弱となって、白色表示のときの白色が非常に暗くなり、コントラストが低くなる欠点がある。
【０００７】
そこで、偏光板を用いることなく単色表示を可能にした反射型液晶表示装置として、例えば、ＮＣＡＰ（Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｐｈａｓｅ：ネマチック曲線式整列相）液晶を用いたものが考えられている。
【０００８】
ＮＣＡＰ液晶を用いた反射型液晶表示装置は、それぞれ透明電極を形成した２枚の透明基板間に、ポリマーマトリクス中に微小な液晶カプセルを分散させたＮＣＡＰ液晶層を形成するとともに、外光の入射側と反対側の基板の外側に黒色膜を形成したものである。
【０００９】
このＮＣＡＰ液晶を用いた反射型液晶表示装置では、一対の電極間に電圧が印加されないときには、液晶カプセル中の液晶分子が液晶カプセルの外壁に沿って並び、液晶分子の複屈折性によって入射光が液晶カプセルの表面や内部で散乱するので、白色が表示されるとともに、一対の電極間にしきい値以上の電圧が印加されると、液晶分子が電界方向に沿って整列し、入射光がＮＣＡＰ液晶層を透過して黒色膜に吸収されるので、黒色が表示される。
【００１０】
多色表示が可能な反射型液晶表示装置としては、カラーフィルタを用いたものが知られている。しかしながら、カラーフィルタを用いる場合には、光のロスを生じるので、バックライトを用いる透過型液晶表示装置のように光量の増幅ができない反射型液晶表示装置としては、十分なコントラストが得られない欠点がある。
【００１１】
そこで、カラーフィルタを用いることなく多色表示を可能にした反射型液晶表示装置が、いくつか提案されている。
【００１２】
例えば、特開平３−２０９４２５号には、図９に示すように、透明基板２１ａの一面に透明電極２２ａを、透明基板２１ｂの一面および他面に透明電極２３ａおよび２２ｂを、透明基板２１ｃの一面および他面に透明電極２３ｂおよび２２ｃを、透明基板２１ｄの一面に透明電極２３ｃを、それぞれ形成し、透明電極２２ａ，２３ａ間、２２ｂ，２３ｂ間、および２２ｃ，２３ｃ間に、それぞれ反射層２４ａ，２４ｂおよび２４ｃとして、それぞれコレステリック液晶を高分子中に分散させた、それぞれレッド、グリーンおよびブルーの色光を選択反射する選択反射層を形成し、反射層２４ａ，２４ｂおよび２４ｃを、それぞれ駆動回路２５ａ，２５ｂおよび２５ｃによって別個に駆動して、加法混色の原理により任意の色を表示するものが示されている。
【００１３】
また、特開平４−１７８６２３号には、図９の反射層２４ａ，２４ｂおよび２４ｃとして、それぞれ屈折率の異なる２種の層が交互に積層され、少なくとも一方の層は電圧により屈折率が変化する、それぞれレッド、グリーンおよびブルーの色光を反射する干渉フィルタを形成し、外光の入射側と反対側の透明基板２１ｄの裏面に黒色膜を形成し、反射層２４ａ，２４ｂおよび２４ｃを、それぞれ駆動回路２５ａ，２５ｂおよび２５ｃによって別個に駆動して、加法混色の原理により任意の色を表示するものが示されている。
【００１４】
さらに、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２３（１９８４），ｐ２４７には、図９の反射層２４ａ，２４ｂおよび２４ｃとして、それぞれイエロー、シアンおよびマゼンタの二色性色素を含有させたゲストホストセルを用いることによって、フルカラー表示を実現することが示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏光板を用いることなく単色表示を可能にした、ＮＣＡＰ液晶を用いた反射型液晶表示装置も、入射光が散乱するときの反射率が２０％前後と低く、白色表示のときの白色が非常に暗くなり、コントラストが低くなる欠点がある。
【００１６】
また、カラーフィルタを用いることなく多色表示を可能にした、図９に示して上述した反射型液晶表示装置は、駆動電極および駆動回路が３色分必要となり、製造コストが高くなるとともに、各色の反射層２４ａ，２４ｂ，２４ｃの間に透明電極および透明基板を有し、各色の反射層２４ａ，２４ｂ，２４ｃの間の間隔が大きくなるため、視差が大きくなる欠点がある。
【００１７】
そこで、この発明の第１の目的は、白黒表示などの単色表示が可能な反射型液晶表示装置において、十分なコントラストが得られるようにすることにある。
【００１８】
この発明の第２の目的は、多色表示が可能な反射型液晶表示装置において、十分なコントラストが得られるとともに、製造コストが低くなり、かつ視差が小さくなるようにすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の反射型液晶表示装置は、それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、それぞれ可視光中の互いに異なる波長の光を選択反射し、かつ、それぞれのプレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧およびフォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧が同一のコレステリック液晶が高分子中に分散された複数の選択反射層が、各層の間に電極および基板を介することなく積層されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明の反射型液晶表示装置は、それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、それぞれ可視光中の互いに異なる波長の光を選択反射し、かつ、それぞれのプレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧およびフォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧が互いに異なるコレステリック液晶が高分子中に分散された複数の選択反射層が、各層の間に電極および基板を介することなく積層されていることを特徴とする。
【００２１】
【作用】
液晶分子が螺旋構造を有するコレステリック液晶は、螺旋軸に平行に入射した光を右旋光と左旋光に分離して、螺旋の捩じれ方向に一致する円偏光成分を反射し、残りの円偏光成分を透過させる選択反射を生じる。そして、螺旋ピッチをｐ、螺旋軸に直交する平面内の平均屈折率をｎ、複屈折率をΔｎとすると、反射中心波長λおよび反射波長幅Δλは、それぞれλ＝ｎ・ｐおよびΔλ＝Δｎ・ｐで表され、コレステリック液晶による反射光は螺旋ピッチに依存した鮮やかな色を呈する。
【００２２】
すなわち、正の誘電異方性を有するコレステリック液晶は、印加電界の増加に伴って、（Ａ）螺旋軸がセル表面に垂直となって選択反射を生じるプレーナ相、（Ｂ）螺旋軸がランダムな方向を向くフォーカルコニック相、および（Ｃ）螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向くホメオトロピック相、の三つの状態を示す。そして、界面でのアンカリング効果がないときには、自由エネルギ最小のプレーナ相が無電界での基底状態となる。
【００２３】
しかしながら、コレステリック液晶が高分子中に分散された高分子分散コレステリック液晶では、高分子界面との相互作用によって、熱揺動によるフォーカルコニック相からプレーナ相への相転移を生じず、これら二つの状態が無電界で安定に存在する。
【００２４】
すなわち、正の誘電異方性を有する高分子分散コレステリック液晶は、パルス印加中は、上記のように電圧の増加に伴って、プレーナ相からフォーカルコニック相に変化し、フォーカルコニック相からホメオトロピック相に変化するが、電圧除去後は、ホメオトロピック相がプレーナ相に変化し、上記のメモリ効果によってプレーナ相とフォーカルコニック相のいずれかが保持される。
【００２５】
したがって、プレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧をＶｔｈ１、フォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧をＶｔｈ２とすると、電圧除去後は、除去前の電圧がＶｔｈ２以上のときにはプレーナ相による選択反射状態となり、Ｖｔｈ１とＶｔｈ２の間のときにはフォーカルコニック相による透過状態となり、Ｖｔｈ１以下のときには電圧印加前の状態を継続した状態、すなわちプレーナ相による選択反射状態またはフォーカルコニック相による透過状態となる。
【００２６】
この発明では、この高分子分散コレステリック液晶の双安定現象を利用して、（Ａ）プレーナ相による選択反射状態と、（Ｂ）後方散乱の小さいフォーカルコニック相による透過状態とを、スイッチングすることによって、表示を行う。
【００２７】
すなわち、請求項１の発明の反射型液晶表示装置においては、それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、例えば、それぞれレッド、グリーン、ブルーの色光を選択反射するコレステリック液晶が高分子中に分散された３層の選択反射層を積層し、それぞれの選択反射層のコレステリック液晶の相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ同一の電圧Ｖｒｇｂ１およびＶｒｇｂ２とするので、一対の電極間にＶｒｇｂ２以上の電圧を印加して、３層の選択反射層をすべて選択反射状態とすることにより、白色が表示され、一対の電極間にＶｒｇｂ１とＶｒｇｂ２の間の電圧を印加して、３層の選択反射層をすべて透過状態とすることにより、３層の選択反射層を透過した光が外光の入射側と反対側に設けられた黒色膜に吸収されて、黒色が表示される。したがって、白黒表示が可能となる。
【００２８】
そして、コレステリック液晶による選択反射の反射率は原理的に５０％となるので、白色表示のときの白色が明るくなり、コントラストが高くなる。また、３層の選択反射層は、間に透明電極および透明基板を介することなく直接積層され、駆動電極および駆動回路を共通とするので、視差が小さくなるとともに、製造コストが低くなる。
【００２９】
請求項２の発明の反射型液晶表示装置においては、それぞれ電極を有し、少なくとも一方が透明の一対の基板間に、例えば、それぞれレッド、グリーン、ブルーの色光を選択反射するコレステリック液晶が高分子中に分散された３層の選択反射層を積層し、それぞれの選択反射層のコレステリック液晶の相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ互いに異なる電圧Ｖｒ１，Ｖｇ１，Ｖｂ１およびＶｒ２，Ｖｇ２，Ｖｂ２とするので、一対の電極間に印加する電圧に応じて、３層の選択反射層のうちの任意の１層もしくは特定の２層または３層すべてを選択反射状態とすることができ、また３層すべてを透過状態とすることができる。
【００３０】
したがって、３層の選択反射層をすべて選択反射状態とすることにより、白色が表示され、３層の選択反射層のうちのいずれか１層のみを選択反射状態とすることにより、レッド、グリーン、ブルーが表示され、３層の選択反射層をすべて透過状態とすることにより、黒色が表示される。
【００３１】
また、３層の選択反射層のコレステリック液晶の相変化しきい値電圧Ｖｒ１，Ｖｇ１，Ｖｂ１およびＶｒ２，Ｖｇ２，Ｖｂ２の高低順に応じて、３層の選択反射層のうちの２層を選択反射状態とすることにより、イエローおよびシアン、またはシアンおよびマゼンタ、またはマゼンタおよびイエローが表示される。したがって、多色表示が可能となる。
【００３２】
そして、コレステリック液晶による選択反射の反射率は原理的に５０％となるので、コントラストが高くなるとともに、３層の選択反射層は、間に透明電極および透明基板を介することなく直接積層され、駆動電極および駆動回路を共通とするので、視差が小さくなるとともに、製造コストが低くなる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の反射型液晶表示装置の一実施形態を示す。この実施形態では、基板１，２の一面に、それぞれ電極３，４を形成し、電極３，４間に、それぞれ高分子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ中にコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを分散させた高分子分散コレステリック液晶（ＰＤＣＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）構造の選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層し、電極３，４を駆動回路８に接続する。
【００３４】
基板１，２は、ガラスやプラスチックなどの絶縁性および光透過性を有する材料により形成し、電極３，４は、ＩＴＯなどの導電性および光透過性を有する材料により形成する。具体的に、基板１，２および電極３，４としては、ＩＴＯ電極付きガラス基板、例えばコーニング社製７０５９を用いることができる。
【００３５】
外光の入射側と反対側の基板２には、その裏面に、選択反射層５Ｒ，５Ｇおよび５Ｂを透過した可視光成分を吸収するための黒色膜９を形成する。具体的には、ブラック樹脂、例えば日本化薬社製ＢＫＲ−１０５を塗布する。
【００３６】
選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、例えば、ＰＩＰＳ（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）法によって形成する。
【００３７】
すなわち、重合後に液晶とほぼ同一の屈折率が得られる光重合高分子前駆体、例えばノーランド社製ＮＯＡ６５をコレステリック液晶７Ｂに添加して、電極４が形成された基板２上に塗布する。これに、例えば１０ｍＷ／ｃｍ２の強度の紫外光を照射することによって、光重合反応による高分子６Ｂの骨格を形成し、コレステリック液晶７Ｂが微小液滴として分散された選択反射層５Ｂを得る。同様の方法で選択反射層５Ｂ上に選択反射層５Ｇを形成し、さらに選択反射層５Ｇ上に選択反射層５Ｒとなる材料を塗布し、電極３が形成された基板１を重ね合わせた状態で紫外光により重合することによって選択反射層５Ｒを形成する。
【００３８】
コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、それぞれ、正の誘電異方性を有するネマチック液晶に、カイラル剤と呼ばれる末端基として、光学活性の２−メチルブチル基、２−メチルブトキシ基、または４−メチルヘキシル基などが結合された液晶を添加することによって、得ることができる。螺旋ピッチｐは、カイラル剤の添加量によって決まる。
【００３９】
一例として、コレステリック液晶７Ｂ，７Ｇ，７Ｒとして、シアノビフェニル系ネマチック液晶、例えばメルク社製Ｅ８に、右旋性カイラル剤、例えばメルク社製ＣＢ１５を、それぞれ重量比で５０％、４２％、３３％添加することによって、選択反射層７Ｂの選択反射の中心波長λｂは、ブルー領域を含む３８０〜５３０ｎｍの範囲となり、選択反射層７Ｇの選択反射の中心波長λｇは、グリーン領域を含む４８０〜６３０ｎｍの範囲となり、選択反射層７Ｒの選択反射の中心波長λｒは、レッド領域を含む５７０〜７８０ｎｍの範囲となるように、それぞれの螺旋ピッチｐｂ，ｐｇ，ｐｒを調整する。
【００４０】
図２に示すように、電極３，４間に装填された正の誘電異方性を有するコレステリック液晶７は、電極３，４間に印加される電界の増加に伴って、同図（Ａ）のように螺旋軸がセル表面に垂直となって選択反射を生じるプレーナ相、同図（Ｂ）のように螺旋軸がランダムな方向を向くフォーカルコニック相、および同図（Ｃ）のように螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向くホメオトロピック相、の三つの状態を示す。そして、界面でのアンカリング効果がないときには、自由エネルギ最小のプレーナ相が無電界での基底状態となる。
【００４１】
しかしながら、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂのようにコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが高分子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ中に分散された高分子分散コレステリック液晶では、高分子界面との相互作用によって、熱揺動によるフォーカルコニック相からプレーナ相への相転移を生じず、これら二つの状態が無電界で安定に存在する。
【００４２】
すなわち、正の誘電異方性を有する高分子分散コレステリック液晶からなる選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、それぞれ、パルス印加中は、上記のように電圧の増加に伴って、プレーナ相からフォーカルコニック相に変化し、フォーカルコニック相からホメオトロピック相に変化するが、電圧除去後は、図３に印加パルスの電圧値とパルス印加後の反射率との関係を示すように、ホメオトロピック相がプレーナ相に変化し、上記のメモリ効果によってプレーナ相とフォーカルコニック相のいずれかが保持される。
【００４３】
したがって、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの、プレーナ相からフォーカルコニック相への変化のしきい値電圧をＶｔｈ１、フォーカルコニック相からホメオトロピック相への変化のしきい値電圧をＶｔｈ２とすると、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、電圧除去後は、除去前の電圧がＶｔｈ２以上のときにはプレーナ相による選択反射状態となり、Ｖｔｈ１とＶｔｈ２の間のときにはフォーカルコニック相による透過状態となり、Ｖｔｈ１以下のときには電圧印加前の状態を継続した状態、すなわちプレーナ相による選択反射状態またはフォーカルコニック相による透過状態となる。
【００４４】
図１の実施形態の反射型液晶表示装置では、この高分子分散コレステリック液晶の双安定現象を利用して、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにつき、図４（Ａ）に示すようなプレーナ相による選択反射状態と、同図（Ｂ）に示すような後方散乱の小さいフォーカルコニック相による透過状態とを、スイッチングすることによって、表示を行う。
【００４５】
（実施例１）
単色表示を行う第１の実施例では、例えば、図５に印加パルスの電圧値とパルス印加後の反射率との関係で示すように、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ同一の電圧Ｖｒｇｂ１およびＶｒｇｂ２とする。
【００４６】
コレステリック液晶の誘電異方性をΔε、ツイスト弾性率をＫ２２、ベンド弾性率をＫ３３とすると、しきい値電圧Ｖｔｈ１は、ｐ−１，Δε−１／２，Ｋ２２およびＫ３３−１／２の関数で表され、しきい値電圧Ｖｔｈ２は、ｐ−１，Δε−１／２およびＫ２２１／２の関数で表される。
【００４７】
したがって、図１において上述したように、それぞれのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの螺旋ピッチｐｒ，ｐｇ，ｐｂをｐｒ＞ｐｇ＞ｐｂの関係として、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの反射中心波長λｒ，λｇ，λｂをλｒ＞λｇ＞λｂの関係とする場合、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ同一の電圧Ｖｒｇｂ１およびＶｒｇｂ２とするには、それぞれのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを、誘電異方性Δεまたはツイスト弾性率Ｋ２２もしくはベンド弾性率Ｋ３３が異なるネマチック液晶によって形成すればよい。
【００４８】
このように、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ同一の電圧Ｖｒｇｂ１およびＶｒｇｂ２とし、電極３，４間にＶｒｇｂ２以上の電圧を印加するときには、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがすべて選択反射状態となって、白色が表示される。
【００４９】
また、電極３，４間にＶｒｇｂ１とＶｒｇｂ２の間の電圧を印加するときには、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがすべて透過状態となって、選択反射層５Ｒ，５Ｇおよび５Ｂを透過した光が黒色膜９に吸収され、黒色が表示される。したがって、白黒表示が可能となる。
【００５０】
そして、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによる選択反射の反射率は原理的に５０％となるので、白色表示のときの白色が明るくなり、コントラストが高くなる。また、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、間に透明電極および透明基板を介することなく直接積層され、駆動電極および駆動回路を共通とするので、視差が小さくなるとともに、製造コストが低くなる。
【００５１】
（実施例２）
多色表示を行う第２の実施例では、図６に印加パルスの電圧値とパルス印加後の反射率との関係で示すように、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ互いに異なる電圧Ｖｒ１，Ｖｇ１，Ｖｂ１およびＶｒ２，Ｖｇ２，Ｖｂ２とする。図６の例は、Ｖｒ１＜Ｖｇ１＜Ｖｂ１およびＶｒ２＜Ｖｇ２＜Ｖｂ２とした場合である。
【００５２】
上記のように、しきい値電圧Ｖｔｈ１は、ｐ−１，Δε−１／２，Ｋ２２およびＫ３３−１／２の関数で表され、しきい値電圧Ｖｔｈ２は、ｐ−１，Δε−１／２およびＫ２２１／２の関数で表される。
【００５３】
したがって、図１において上述したように、それぞれのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの螺旋ピッチｐｒ，ｐｇ，ｐｂをｐｒ＞ｐｇ＞ｐｂの関係として、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの反射中心波長λｒ，λｇ，λｂをλｒ＞λｇ＞λｂの関係とするとともに、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを同一のネマチック液晶によって形成する場合、螺旋ピッチｐｒ，ｐｇ，ｐｂに依存して、Ｖｒ１＜Ｖｇ１＜Ｖｂ１およびＶｒ２＜Ｖｇ２＜Ｖｂ２とすることができる。
【００５４】
ただし、より大きな駆動マージンを得るためには、それぞれのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを、誘電異方性Δεまたはツイスト弾性率Ｋ２２もしくはベンド弾性率Ｋ３３が異なるネマチック液晶によって形成することが望ましい。
【００５５】
そして、電極３，４間には、駆動信号として、図７に示すように、それぞれ１ｋＨｚのパルス電圧のリフレッシュ期間およびセレクト期間と、その後の無電圧の表示期間で構成される信号を印加するとともに、その駆動信号のリフレッシュ電圧Ｖｒおよびセレクト電圧Ｖｓを、Ｖｒ＞Ｖｓの関係をもって、入力データに基づいて、図６に示す７段階の電圧Ｖａ〜Ｖｇの間で変化させる。
【００５６】
図８は、この場合のリフレッシュ電圧Ｖｒとセレクト電圧Ｖｓの組み合わせによる、それぞれの選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの相変化の様子を示したもので、「０？？」「００？」「０００」「１００」などの数値の最上位（左側）は選択反射層５Ｒの、中位（中央）は選択反射層５Ｇの、最下位（右側）は選択反射層５Ｂの、それぞれ相状態を示し、「１」はプレーナ相による選択反射状態、「０」はフォーカルコニック相による透過状態、「？」は駆動信号の印加前の状態に依存する未確定状態、をそれぞれ示す。ただし、有意であるＶｒ＞Ｖｓの場合のみを示している。
【００５７】
これからも明らかなように、電極３，４間にＶｇ→Ｖａ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがすべて選択反射状態となって、白色が表示され、Ｖｇ→Ｖｄ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがすべて透過状態となって、選択反射層５Ｒ，５Ｇおよび５Ｂを透過した光が黒色膜９に吸収され、黒色が表示される。
【００５８】
また、Ｖｇ→Ｖｅ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｒのみが選択反射状態となって、レッドが表示され、Ｖｆ→Ｖｂ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｇのみが選択反射状態となって、グリーンが表示され、Ｖｇ→Ｖｃ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｂのみが選択反射状態となって、ブルーが表示される。
【００５９】
さらに、Ｖｇ→Ｖｆ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｒおよび５Ｇが選択反射状態となって、イエローが表示され、Ｖｇ→Ｖｂ→０Ｖの順で変化する駆動信号を印加するときには、選択反射層５Ｇおよび５Ｂが選択反射状態となって、シアンが表示される。
【００６０】
したがって、１画素内でホワイト、ブラック、レッド、グリーン、ブルー、イエローおよびシアンの７色のうちのいずれかを表示することができ、多色表示が可能となる。
【００６１】
そして、コレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによる選択反射の反射率は原理的に５０％となるので、コントラストが高くなる。しかも、選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、間に透明電極および透明基板を介することなく直接積層され、駆動電極および駆動回路を共通とするので、視差が小さくなるとともに、製造コストが低くなる。
【００６２】
なお、上記の例は、２層の選択反射層からの反射光の加法混色により表示される色がイエローおよびシアンとなる場合であるが、それぞれのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの相変化しきい値電圧Ｖｒ１，Ｖｇ１，Ｖｂ１およびＶｒ２，Ｖｇ２，Ｖｂ２の大小関係を上記の例とは変えることによって、２層の選択反射層からの反射光の加法混色により表示される色をシアンおよびマゼンタ、またはマゼンタおよびイエローとすることができる。
【００６６】
〔他の実施形態〕
図１の実施形態は、電極３，４間に３層の選択反射層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層する場合であるが、例えば２層の選択反射層を積層するようにしてもよい。例えば、上記の選択反射層５Ｒおよび５Ｇのみを積層する場合には、選択反射層５Ｒおよび５Ｇを選択反射状態とすることによってイエローが表示され、選択反射層５Ｒおよび５Ｇを透過状態とすることによって黒色が表示されて、単色表示が可能となる。
【００６７】
また、選択反射層５Ｒ，５Ｇのコレステリック液晶７Ｒ，７Ｇの相変化しきい値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２を、それぞれ互いに異なる電圧Ｖｒ１，Ｖｇ１およびＶｒ２，Ｖｇ２とすることによって、多色表示が可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
上述したように、請求項１の発明によれば、白黒表示などの単色表示が可能な反射型液晶表示装置において、十分なコントラストを得ることができるとともに、製造コストを低くし、かつ視差を小さくすることができる。
【００６９】
請求項２の発明によれば、多色表示が可能な反射型液晶表示装置において、十分なコントラストを得ることができるとともに、製造コストを低くし、かつ視差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の反射型液晶表示装置の一実施形態を示す図である。
【図２】正の誘電異方性を有するコレステリック液晶の相変化を示す図である。
【図３】正の誘電異方性を有するコレステリック液晶のスイッチング動作を示す図である。
【図４】図１の反射型液晶表示装置の各選択反射層の双安定状態を示す図である。
【図５】第１の実施例における各選択反射層のコレステリック液晶の相変化しきい値電圧の関係の一例を示す図である。
【図６】第２の実施例における各選択反射層のコレステリック液晶の相変化しきい値電圧の関係の一例を示す図である。
【図７】図１の反射型液晶表示装置の一対の電極間に印加する駆動信号の態様を示す図である。
【図８】第２の実施例におけるリフレッシュ電圧とセレクト電圧の組み合わせによる各選択反射層の相変化の様子を示す図である。
【図９】多色表示が可能な従来の反射型液晶表示装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２  基板
３，４  電極
５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ  選択反射層
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ  高分子
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ  コレステリック液晶
８  駆動回路
９  黒色膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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