(57)【要約】  【課題】  コレステリック液晶層の駆動不可領域を所定の状態に保持して視認性を良好なものとした液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法を得る。  【解決手段】  円偏光素子１１と液晶表示素子１５とを積層した液晶表示装置。液晶表示素子１５は基板５１，５２の間にカイラルネマチック液晶層を保持したもので、基板５１，５２の対向面には電極５３，５４及び配向膜５５，５６が設けられている。液晶は電極５３，５４から印加される電圧に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化する。プレーナ配列において、電極５４で反射された光は円偏光素子１１に吸収されて黒表示となる。フォーカルコニック配列において、電極５４で反射された光は円偏光素子１１を透過して白表示となる。コレステリック液晶層の駆動不可領域、即ち、表示領域に隣接し定置する周辺領域及び／又は各画素の間に位置する画素間領域はプレーナ配列とされ、暗い状態に保持される。  【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置において、
前記コレステリック液晶層の駆動不可領域がプレーナ配列とされていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
プレーナ配列とされている駆動不可領域は表示領域に隣接して位置する周辺領域であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
プレーナ配列とされている駆動不可領域は各画素の間に位置する画素間領域であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなり、これらの部材を筐体に収容した液晶表示装置において、
前記コレステリック液晶層の表示領域に隣接した周辺の駆動不可領域が前記筐体の開口部にて押圧されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の製造方法において、
前記各部材を組み立てた後に前記コレステリック液晶層を相転移温度まで加熱し、その後、急冷する工程を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の製造方法において、
前記各部材を組み立てた後に前記コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させる工程を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の調整方法において、
前記コレステリック液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、前記コレステリック液晶層を相転移温度まで加熱し、その後、急冷することを特徴とする液晶表示装置の調整方法。
【請求項８】
偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の調整方法において、
前記コレステリック液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させることを特徴とする液晶表示装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法、特に、表示媒体としてコレステリック液晶を用いた液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やモバイルパーソナルコンピュータなどの表示デバイスとして反射型の液晶表示装置を応用する研究、開発が急速に進んでいる。反射型の液晶表示装置は、環境光（外部からの光）を反射することにより表示を行うため、低消費電力、薄型、軽量等の利点を有している。
【０００３】
現在、実用化されている一般的な反射型液晶表示装置は、ネマチック液晶を用いており、ＴＮ（ツイスティッドネマチック）モード、ＳＴＮ（スーパーツイスティッドネマチック）モードで駆動されるものが代表的である。しかし、これらのネマチック液晶はメモリ性がないため、表示期間中は常に電力を消費してしまう（バックライトを用いる透過型の液晶表示装置よりも省電力ではあるが）という問題点を有している。
【０００４】
ところで、近年では、さらなる省電力化が期待できるメモリ性を有する反射型の液晶表示装置の開発が盛んになってきている。その代表例は、コレステリック液晶を用いた液晶表示装置である。コレステリック液晶は、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化して双安定状態で存在し（メモリ性）、かつ、次のような特性を有している。
【０００５】
（１）プレーナ配列において液晶自体が入射光のうち特定波長の光を選択的に反射する。フォーカルコニック配列では入射光を実質的に反射しない。
【０００６】
（２）フォーカルコニック配列において液晶は屈折率異方性を示す。プレーナ配列では屈折率異方性を示さない。
【０００７】
前記（１）の選択反射特性を利用した表示装置に関しては非特許文献１に開示されている。この液晶表示装置は、ＲＧＢの各色を選択反射する三つのコレステリック液晶層を積層することにより、黒を背景とした良好な白表示が得られる。しかし、３層の液晶層からなるために厚く、重たくなり、コストも高くなる。
【０００８】
一方、前記（２）の屈折率異方性の特性を利用した表示装置に関しては、特許文献１，２に開示されている。これらの装置は、コレステリック液晶層の観察面側に円偏光板を配置し、液晶層から前記円偏光板を通じて出射する光を制御することにより表示を行う。反射型表示装置とすることもできるし、透過型表示装置とすることもできる。反射型表示装置とする場合には、コレステリック液晶層を円偏光板と反射板とで挟持した構成を備え、フォーカルコニック配列では白表示、プレーナ配列では黒表示を行う。これらの装置は、１層のコレステリック液晶層で白表示が可能なため、選択反射特性を利用した表示装置に比べて薄型、軽量かつ安価である。一方、透過型表示装置とする場合には、反射板の代わりに第２の円偏光板と光源とを設ける。
【０００９】
ところで、液晶の屈折率異方性を利用した動作モードによる従来の表示装置において、白黒のコントラスト性能（視認性能）はプレーナ配列時の表示特性（例えば、反射率）とフォーカルコニック配列時の表示特性との比で決まる。液晶表示装置では、製造工程中に熱や圧力などのストレスによって液晶の配列状態が変化し、一つの表示素子であっても製造された段階で部分的に様々な配列状態になってしまう。
【００１０】
そして、表示領域に隣接して位置する周辺領域や各画素の間に位置する画素間領域にあっては、ストレスでプレーナ配列やフォーカルコニック配列が混在してしまうと、これらの領域は駆動されることがなくかつ液晶がメモリ性を有しているため、配列状態が固定化され、視認性が低下するという問題点を有していた。
【００１１】
しかしながら、特許文献１，２において、前記視認性の低下が生じた場合どのように対処するのか不明である。
【非特許文献１】SID  International  Symposium  Digest  of  Technical  Paper  Volume  29  1998年  第897ページ
【特許文献１】米国特許第６４６２８０５号明細書
【特許文献２】特開２００３−１４９６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の目的は、コレステリック液晶層の駆動不可領域に含まれる液晶分子を所定の規則的な配列に保持して視認性を良好なものとした、コレステリック液晶を表示媒体とする液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の目的を達成するため、第１の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置において、前記コレステリック液晶層の駆動不可領域がプレーナ配列とされていることを特徴とする。
【００１４】
第１の発明に係る液晶表示装置において、プレーナ配列とされている駆動不可領域は、表示領域に隣接して位置する周辺領域及び／又は各画素の間に位置する画素間領域とすることが好ましい。
【００１５】
第１の発明に係る液晶表示装置にあっては、メモリ性を有するコレステリック液晶層の駆動不可領域が暗色に表示されるプレーナ配列とされているため、表示のコントラストを損なうことがなく、視認性が良好な表示を保持することができる。
【００１６】
第２の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなり、これらの部材を筐体に収容した液晶表示装置において、前記コレステリック液晶層の表示領域に隣接した周辺の駆動不可領域が前記筐体の開口部にて押圧されていることを特徴とする。
【００１７】
コレステリック液晶は押圧力が作用することによってプレーナ配列となる。第２の発明に係る液晶表示装置にあっては、表示領域に隣接した周辺の駆動不可領域が筐体の開口部にて押圧されているため、駆動不可領域である周辺領域がプレーナ配列に基づく暗色の表示に保持されることになり、表示のコントラストを損なうことがなく、視認性が良好な表示を保持することができる。
【００１８】
第３の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の製造方法において、前記各部材を組み立てた後に前記コレステリック液晶層を相転移温度まで加熱し、その後、急冷する工程を備えたことを特徴とする。
【００１９】
コレステリック液晶はその相転移温度まで加熱し、その後、急冷することによってプレーナ配列となる。第３の発明に係る製造方法にあっては、そのような加熱／急冷工程を経ることによって、液晶がプレーナ配列にいわばリセットされ、駆動不可領域が暗色の表示に保持されることになり、コントラストが向上し、視認性も良好な液晶表示装置を得ることができる。
【００２０】
第４の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の製造方法において、前記各部材を組み立てた後に前記コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させる工程を備えたことを特徴とする。
【００２１】
第４の発明に係る製造方法あっては、押圧力付与工程を経ることによって、液晶がプレーナ配列にいわばリセットされ、駆動不可領域が暗色の表示に保持されることになり、コントラストが向上し、視認性も良好な液晶表示装置を得ることができる。
【００２２】
第５の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の調整方法において、前記コレステリック液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、前記コレステリック液晶層を相転移温度まで加熱し、その後、急冷することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明に係る調整方法にあっては、何らかの原因で液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になったとしても、液晶に加熱／急冷工程を施すことによって、駆動不可領域の液晶をプレーナ配列に回復させることができ、コントラストが向上し、視認性も良好になる。
【００２４】
第６の発明は、偏光素子と、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層とを積層してなる液晶表示装置の調整方法において、前記コレステリック液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させることを特徴とする。
【００２５】
第６の発明に係る調整方法にあっては、何らかの原因で液晶層の駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になったとしても、液晶層に均一な押圧力を付与することによって、駆動不可領域の液晶をプレーナ配列に回復させることができ、コントラストが向上し、視認性も良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００２７】
（カイラルネマチック液晶の光学異方性、図１参照）
室温でコレステリック液晶相を示すネマチック液晶として、その代表的なものは、ネマチック液晶にコレステリック液晶相を示すに十分な量のカイラル材を添加することによって得られるカイラルネマチック液晶である。
【００２８】
カイラル材は、ネマチック液晶に添加された場合にネマチック液晶の分子を捩る作用を有する添加剤である。カイラル材をネマチック液晶に添加することにより、所定の捩れ間隔を有する液晶分子の螺旋構造が生じ、これにより、液晶組成物がコレステリック液晶相を示す。
【００２９】
この種のカイラルネマチック液晶は、それを挟持する基板間において複数のドメインで存在する。図１において、ドメインＤにおける螺旋軸Ｓの向きは一様である。カイラルネマチック液晶のドメインＤは、光学異方性を示す屈折率楕円体物質とみなすことができる。
【００３０】
図１（Ｂ）に示すプレーナ配列の場合、即ち、螺旋軸Ｓが基板に対して垂直方向を向いている場合、基板面内の屈折率は等方となる。図１（Ｃ）に示すフォーカルコニック配列の場合、即ち、螺旋軸Ｓが基板に対して平行方向を向いている場合、基板面内の屈折率は非等方となる。要するに、プレーナ配列とフォーカルコニック配列の変化に応じて屈折率が変化することになる。
【００３１】
ドメインＤにプレーナ配列のとき選択反射されない偏光光が入射すると、屈折率が等方の場合（プレーナ配列）、入射光はそのままドメインＤを透過する。屈折率が非等方の場合（フォーカルコニック配列）、入射光は複屈折効果により偏光状態が変化する。このような現象を利用して、白と暗色の表示を行う。
【００３２】
（基本構成及び表示原理、図２〜図４参照）
まず、反射型の液晶表示装置を例にとって説明する。
本発明に係る液晶表示装置１は、図２に示すように、観察面から、吸収軸１２ａを有する直線偏光板１２と遅相軸１３ａを有する１／４λ位相差板１３とからなる円偏光素子１１と、液晶表示素子１５と、反射板１６とを積層したものである。
【００３３】
液晶表示素子１５は、それぞれ対向面に電極を形成した一対の基板間にカイラルネマチック液晶を保持したものである。カイラルネマチック液晶は、フォーカルコニック配列時にΔｎｄ＝（１／４）λの条件を満たすように調製されている。Δｎｄは一般的にリタデーション（位相差）と呼ばれている値（単位はｎｍ）であり、Δｎは液晶の屈折率異方性、ｄは基板間ギャップである。反射板１６は液晶層を透過した光を反射するものであり、アルミニウムや銀などからなる。
【００３４】
円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）に入射した光はその５０％が円偏光素子１１に吸収され、残り５０％の光が円偏光状態（右／左いずれか一方の円偏光状態）で透過する（図３及び図４の（１），（２）参照）。
【００３５】
このような円偏光がカイラルネマチック液晶に入射すると、ドメインがプレーナ配列の場合、円偏光は偏光状態が変化することなく液晶層を透過する（図３の（３），（４）参照）。透過した円偏光は反射板１６で反射される。このとき、円偏光の光の進行方向が逆転するため、逆回りの円偏光となる（図３の（５）参照）。
【００３６】
反射された光はそのまま液晶層を透過し（図３の（６）参照）、円偏光素子１１に再入射する。この再入射光は逆回りの円偏光となっているため、円偏光素子１１に吸収され（図３の（７），（８）参照）、黒表示として観察される。
【００３７】
一方、ドメインがフォーカルコニック配列の場合、円偏光素子１１を透過した円偏光は、複屈折効果によって１／４λのリタデーション（位相差）の影響を受けて直線偏光となって液晶層を透過する（図４の（３），（４）参照）。透過した直線偏光は反射板１６で反射され、液晶層でさらに１／４λのリタデーションの影響を受けて元の円偏光となる（図４の（５），（６）参照）。この円偏光はそのまま円偏光素子１１を透過し（図４の（７），（８）参照）、白表示として観察される。
【００３８】
なお、図３、図４において、（１）は素子に入射する前、（２）は直線偏光板透過後、（３）は位相差板透過後、（４）は液晶層透過後、（５）は反射板による反射後、（６）は液晶層再透過後、（７）は位相差板再透過後、（８）は直線偏光板再透過後、のそれぞれの光の状態を模式的に示している。
【００３９】
前述のような反射型の液晶表示装置とすることにより、バックライトが不要となり、低消費電力で薄型、軽量の装置とすることができる。
【００４０】
（液晶表示装置、図５参照）
本発明の一実施例である液晶表示装置１は、図５に示すように、観察面から、円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）と、液晶表示素子１５とを積層したものである。
【００４１】
液晶表示素子１５は、基板５１，５２の間にカイラルネマチック液晶を保持したもので、表面側（観察面側）の基板５１は透過率の高い透明材料からなり、裏面側の基板５２は透明であっても不透明であってもよい。基板５１，５２としては、ガラス製の薄板やポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムが用いられ、それぞれの対向面に電極５３，５４及び配向膜５５，５６が設けられている。配向膜５５，５６に加えて絶縁性薄膜を設けてもよい。なお、配向膜５５，５６は液晶表示素子１５の動作原理上必須のものではないが、素子１５の安定性向上等のために設けておくことが好ましい。
【００４２】
電極５３はＩＴＯやＩＺＯなどからなる透明電極である。電極５４は透明又は不透明のいずれであってもよいが、少なくともその表面が金属材料からなり、反射板として機能するように形成されている。詳しくは、電極５４が透明電極であれば、その表面にアルミニウムや銀をコーティングして反射板としての機能を付与する。また、電極５４自体をアルミニウムや銀にて形成し、反射板を兼用させてもよい。
【００４３】
なお、観察側から遠い方の基板５２を透明とし、基板５２の後方に反射板を配置することも可能ではある。但し、この場合は、反射板と液晶層とを近づけるために基板５２をできるだけ薄くする必要がある。
【００４４】
電極５３，５４はそれぞれ図７に示す走査駆動ＩＣ１３１及び信号駆動ＩＣ１３２に接続されており、電極５３，５４にそれぞれ所定のパルス電圧が印加される。この印加電圧に応じてカイラルネマチック液晶がプレーナ配列又はフォーカルコニック配列に変化し、表示状態が切り換えられる。また、この液晶はいずれの配列状態であっても電圧の印加を停止した後もその配列状態を維持し、双安定性（メモリ性）を有している。プレーナ配列とフォーカルコニック配列が混在した中間表示も可能である。
【００４５】
電極５３，５４は、それぞれ微細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極であり、その帯状電極の並ぶ向きが観察面から見て互いに直角方向となるように対向させてある。これら上下の帯状電極に順次パルス状の電圧が印加される。これをマトリクス駆動と称し、電極５３，５４が交差する部分が表示における各画素を構成することになる。
【００４６】
液晶としては、室温でコレステリック液晶相を示すものが好ましく、特に、ネマチック液晶にコレステリック液晶相を示すのに十分な量のカイラル材を添加することによって得られるカイラルネマチック液晶が好適である。螺旋ピッチは長すぎると双安定性が確保できなくなるため、双安定性に優れた１０００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
ネマチック液晶としては、ビフェニル系、フェニルシクロヘキシル系、ターフェニル系、トラン系、ピリミジン系、スチルベン系等の従来公知のネマチック液晶を用いることができる。カイラル材としては、コレステロール環などの光活性基を含む、エステル化合物、ピリミジン化合物、アゾキシ化合物、トラン化合物等の従来公知の各種のカイラル材を用いることができる。
【００４８】
また、液晶層はフォーカルコニック配列時に発生する前記リタデーション（Δｎｄ）が光の波長λの１／４になるように調整されていることが望ましい。円偏光素子が理想的な完全なものであると仮定した場合、液晶表示装置のフォーカルコニック配列における反射率Ｒは次式により計算できる。
【００４９】
Ｒ＝（１／２）｛ｓｉｎ2（２πΔｎｄ／λ）｝
Δｎ：フォーカルコニック配列時の屈折率異方性
ｄ：液晶層の厚み
【００５０】
良好な白黒表示を実現するには、前記式で反射率Ｒのピーク値が可視光領域（λ＝４００〜７００ｎｍ）になるようなリタデーションが望ましい。即ち、Δｎｄがλ＝４００〜７００ｎｍの１／４の値である１００〜１７５ｎｍであることが望ましい。特に良好な白表示（可視光域でフラットな分光反射特性）を得るためには、フォーカルコニック配列時にΔｎｄが１３５±１０ｎｍであることが望ましい。
【００５１】
液晶表示素子１５を設計する際に、カイラルネマチック液晶のΔｎｄは１３５±１０ｎｍよりも若干大きくしておくほうがよい。フォーカルコニック配列時の螺旋軸が完全な０°（基板に対して平行）ではないからである。そのため、液晶表示素子１５のΔｎｄは、フォーカルコニック配列時の螺旋軸が０°でないために減少するリタデーション（位相差）を補うように、大きめに設定しておくのが好ましい。
【００５２】
例えば、液晶表示素子１５のΔｎｄを１６０±１０ｎｍに設定するには、液晶のΔｎとその厚みｄとを以下のように組み合わせればよい。
【００５３】
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０３２０（Δｎ）×５．０μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０４００（Δｎ）×４．０μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０４５７（Δｎ）×３．５μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０５３３（Δｎ）×３．０μｍ（ｄ）
【００５４】
ところで、良好な黒表示を得るためには、プレーナ配列時の螺旋軸が基板に対して９０°（リタデーションΔｎｄ＝０ｎｍ）であることが望ましい。しかし、実際上のプレーナ配列は完全な９０°ではなく、若干の傾きを生じており、液晶層の厚みｄによっても傾き具合が異なる。本発明者らの実験では、液晶層の厚みｄが薄くなるに伴ってプレーナ配列時の螺旋軸の傾きは小さくなる（基板に対して９０°に近くなる）傾向を確認している。即ち、液晶層の厚みｄが小さくなるほど良好な黒表示が得られる。
【００５５】
但し、液晶層の厚みｄが小さくなると素子１５の製作が困難になる。従って、液晶層の厚みｄは、表示特性及び製作の容易性から好ましくは３．０〜４．５μｍ、より好ましくは３．０〜４．０μｍ、さらに好ましくは３．０〜３．５μｍである。
【００５６】
さらに、液晶中には基板５１，５２間のギャップを保持するために無機材からなるスペーサ及び／又は有機材からなる柱状構造物（図示せず）が配置されている。但し、このような構造に限らず、従来知られている高分子の３次元網目構造のなかに液晶が分散された、あるいは、液晶中に高分子の３次元網目構造が形成された、いわゆる高分子分散型の液晶複合膜として液晶層を構成することも可能である。
【００５７】
円偏光素子１１は、直線偏光板１２と位相差板１３とを組み合わせたものである。直線偏光板としては従来公知のものを、また、位相差板としても従来公知の１／４λ位相差板を用いることができる。円偏光素子１１は、これら直線偏光板と位相差板をそれぞれの光学軸のなす角度が４５°あるいは１３５°になるように貼り合わせることで作製できる。
【００５８】
但し、この構成では完全な円偏光素子にはならず、可視光におけるある特定波長の光についてのみ完全な円偏光素子となり、他の波長の可視光については楕円偏光素子となる。理想的な円偏光素子に近づけるには、複数の位相差板を積層することが必要となる。しかし、位相差板の枚数が多くなるとコストの点で不利であり、位相差板の積層数は多くても３枚程度にすることが好ましい。典型的には１枚の位相差板を用い、実用上十分な表示特性を得ると共にコストを最小化するとよい。
【００５９】
円偏光素子は、右円偏光素子（透過した光が右円偏光）と左円偏光素子（透過した光が左円偏光）とが存在し、本発明の好適な実施形態において良好な白黒表示を行う場合は、液晶層で選択反射されない方向の円偏光を透過させる円偏光素子であることが好ましい。
【００６０】
なお、プレーナ配列での選択反射をも利用して白及び他色による表示（例えば、白・青表示）を行う場合は、液晶層で選択反射される方向の円偏光を透過させる円偏光素子を用いればよい。
【００６１】
また、前記の例は反射型液晶表示装置であるが、観察面とは反対の面に光源を配置する透過型液晶表示装置とすることもできる。透過型液晶表示装置の例を図６に示す。
【００６２】
この液晶表示装置１’は、先に説明した装置１において、下部電極５４を反射電極ではなく透明電極５４’とし、第２の円偏光素子１１’とバックライト６０とを最下部に追加配置した構成を有する。なお、二つの円偏光素子１１，１１’は偏光軸が互いに直交している。バックライト６０からの光は円偏光素子１１’を通過して円偏光Ｃ１となって液晶層に入射する。図６（Ａ）に示すように、プレーナ配列時、液晶層は複屈折効果がないため円偏光Ｃ１は液晶層をそのまま通過する。液晶層を通過した円偏光Ｃ１は円偏光素子１１’と偏光軸が直交する観察面側の円偏光素子１１によって吸収され、結果として暗表示（黒表示）となる。一方、図６（Ｂ）に示すように、フォーカルコニック配列時、液晶層の１／２波長に相当する複屈折効果により、円偏光Ｃ１は逆周りの円偏光Ｃ２に変換され、観察面側の円偏光素子１１を通過するので明表示（白表示）となる。液晶層のリタデーションは反射型の場合の倍、即ち、λ／２に設定する。リタデーションを反射型の倍にするためには、液晶層を２倍の厚みにするか、液晶材料のΔｎを２倍にすればよい。
【００６３】
（駆動回路、図７参照）
前記液晶表示装置１，１’の画素構成は、図７に示すように、それぞれ複数本の走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍと信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ（ｍ、ｎは自然数）とのマトリクスで表される。走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍは走査駆動ＩＣ１３１の出力端子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２の出力端子に接続されている。
【００６４】
走査駆動ＩＣは、走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍのうち所定のものに選択信号を出力して選択状態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力して非選択状態とする。走査駆動ＩＣ１３１は、所定の時間間隔で電極を切り換えながら順次各走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍに選択信号を印加していく。一方、信号駆動ＩＣ１３２は、選択状態にある走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ上の各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに同時に出力する。例えば、走査電極Ｒａが選択されると（ａはａ≦ｍを満たす自然数）、この走査電極Ｒａと各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎとの交差部分の画素ＬＲａ−Ｃ１〜ＬＲａ−Ｃｎが同時に書き換えられる。これにより、各画素における走査電極と信号電極との電圧差が画素の書換え電圧となり、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。
【００６５】
画素の書換えは全ての走査ラインを順次選択して行う。部分的に書き換える場合は、書き換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順次選択するようにすればよい。これにより、必要な部分のみを短時間で書き換えることができる。
【００６６】
制御は、全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１３５、前記駆動ＩＣ１３１，１３２を制御するＬＣＤコントローラ１３６、画像データに各種の処理を施す画像処理装置１３７、画像データを記憶する画像メモリ１３８にて構成されている。ＣＰＵ１３５には、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ、各種データを記憶するためのＲＡＭが内蔵されている。
【００６７】
駆動ＩＣ１３１，１３２へは電源１４０から電力が供給される。画像メモリ１３８に記憶された画像データに基づいてＬＣＤコントローラ１３６が駆動ＩＣ１３１，１３２を制御し、液晶表示素子１５の各走査電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、画像を書き込む。
【００６８】
前記液晶表示装置１の駆動は、例えば、リセット期間、選択期間、維持期間からなる３ステージに分けて電極５３，５４からパルス電圧を印加する方法を採用することができる。
【００６９】
（駆動不可領域のリセット、図８〜図１０参照）
ところで、前記液晶表示装置１，１’において、図８に示すように、走査電極Ｒ１〜Ｒｍと信号電極Ｃ１〜Ｃｎが交差している右下がりの斜線を付した領域が液晶による表示領域Ａであり、該表示領域Ａに隣接して位置する右上がりの斜線を付した周辺領域Ｂが電極からの電圧印加によって駆動することのできない駆動不可領域である。また、図９に示すように、走査電極Ｒ１〜Ｒｍと信号電極Ｃ１〜Ｃｎとの交差点である各画素の間に位置する右上がりの斜線を付した画素間領域Ｃも電極からの電圧印加によって駆動することのできない駆動不可領域である。
【００７０】
このような駆動不可領域である周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃは、その部分の液晶に製造工程においてストレスが作用すると、特に、素子を筐体へ組み付ける実装工程や円偏光素子の貼付け工程で押圧力が作用したり、アニール工程で熱が作用すると、液晶が様々な配列状態に変化し、プレーナ配列とフォーカルコニック配列あるいはその中間状態が混在する場合がある。
【００７１】
この場合、周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃは白色／黒色が混在したむらのある、言い換えればコントラストの低下した状態で維持されてしまう。プレーナ配列の領域に部分的にフォーカルコニック配列が混在すると、反射率が上昇しコントラストが低下する。画素領域は液晶を駆動することによって液晶の配列がリセットされることになり、問題は生じない。しかし、駆動不可領域である周辺領域Ｂと画素間領域Ｃがこのままでは表示の視認性を損なってしまう。特に、周辺領域Ｂは面積が比較的大きいため、視認性の低下が目立つことになる。
【００７２】
コントラストを高めて視認性の向上を図るには、周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃをプレーナ配列にリセットすることが有効である。このようにすると、領域Ｂ及び／又は領域Ｃを黒表示に維持させることができる。背景が黒色であると、白色の表示を浮き立たせることになり、視認性が向上する。
【００７３】
そこで、以下に説明する各種の解決手段により駆動不可領域の液晶をプレーナ配列にリセットすることができる。
【００７４】
第１の解決手段は、図１０に示すように、液晶表示素子１５を収容する筐体５７の開口部５７ａによって押圧部材５８を介して前記周辺領域Ｂを押圧することである。開口部５７ａ及び押圧部材５８は周辺領域Ｂの直上に位置する。図１０において図５などと同じ部材、部分に同じ符号を付し、重複した説明は省略する。なお、符号５９はシール材である。
【００７５】
コレステリック液晶は押圧力が作用することによってプレーナ配列となるため、表示領域Ａに隣接した周辺領域Ｂ（駆動不可領域）に押圧力が作用することにより、周辺領域Ｂが黒色の表示に保持される。これにて、表示のコントラストを損なうことがなく、視認性が良好な表示を保持することができる。
【００７６】
第２の解決手段は、前記円偏光素子１１、液晶表示素子１５、駆動回路などを組み立てて液晶表示装置１，１’とした後に、コレステリック液晶を相転移温度まで加熱し、その後、急冷する工程を実行することである。急冷は、例えば、相転移温度まで加熱した液晶表示装置１を比熱の大きい材質からなるプレート上に載置することで容易に行うことができる。
【００７７】
コレステリック液晶はその等方相への相転移温度まで加熱し、その後、急冷することによってプレーナ配列となる。このような加熱／急冷工程を経ることによって、液晶がプレーナ配列にいわばリセットされ、周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃの駆動不可領域が黒色の表示に保持されることになり、コントラストが向上し、視認性も良好な液晶表示装置を得ることができる。
【００７８】
第３の解決手段は、前記円偏光素子１１、液晶表示素子１５、駆動回路などを組み立てて液晶表示装置１，１’とした後に、コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させる工程を実行することである。例えば、ゴム、シリコンなどの弾性板にて円偏光素子１１を介して液晶層に均一な押圧力を作用させる。
【００７９】
これにて、液晶がプレーナ配列にいわばリセットされ、目視され得る周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃの駆動不可領域が黒色の表示に保持されることになり、コントラストが向上し、視認性も良好な液晶表示装置を得ることができる。
【００８０】
第４の解決手段は、液晶表示装置１，１’の製作後に、駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、コレステリック液晶を相転移温度まで加熱し、その後、急冷することである。前述の如く、加熱した液晶表示装置１を比熱の大きい材質からなるプレート上に載置することで容易に急冷することができる。
【００８１】
これにて、何らかの原因で駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になったとしても、液晶に加熱／急冷工程を施すことによって、液晶がプレーナ配列にリセットされ、周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃの駆動不可領域が黒色の表示に回復され、コントラストが向上し、視認性も良好になる。
【００８２】
第５の解決手段は、液晶表示装置１，１’の製作後に、駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になった際には、コレステリック液晶層に均一な押圧力を作用させることである。前述の如く、ゴム、シリコンなどの弾性板にて円偏光素子１１を介して液晶層に均一な押圧力を作用させればよい。
【００８３】
これにて、何らかの原因で駆動不可領域の少なくとも一部がフォーカルコニック配列になったとしても、液晶層に均一な押圧力を付与することによって、液晶がプレーナ配列にリセットされ、周辺領域Ｂ及び画素間領域Ｃの駆動不可領域が黒色の表示に回復され、コントラストが向上し、視認性も良好になる。
【００８４】
（実験例）
表示実験を行うため、図５に示した液晶表示装置１を以下の材料を用いて製作した。観察面側の基板５１は厚さ０．７ｍｍのガラス基板とし、抵抗値１０Ω／□のＩＴＯにて電極５３を形成した。裏面側の基板５２も厚さ０．７ｍｍのガラス基板とし、Ａｌにて厚さ６０ｎｍの電極５４を形成した。この電極５４は反射板を兼ねている。ＩＴＯとＡｌはスパッタ法でガラス基板上に成膜し、フォトリソ法により電極パターンを形成した。両基板５１，５２の電極形成面上にフレキソ印刷によりＪＳＲ社製水平配向膜ＡＬ８０４４を厚さ８００オングストロームに印刷し、配向膜５５，５６とした。
【００８５】
液晶はネマチック液晶とカイラル材とを混合することによって室温でコレステリック液晶相を示すように調製した。具体的には、液晶材料であるメルク社製ＭＬＣ６０６８−０００（７９重量部）に対して、カイラル材であるメルク社製ＣＢ１５（１５重量部）とカイラル材であるメルク社製Ｒ１０１１（６重量部）を混合したものを用いた。この液晶は、右円偏光を選択反射するように螺旋が形成されている。
【００８６】
また、液晶層の厚さ（基板間ギャップ）は約３μｍとし、ギャップ制御材として積水ファインケミカル社製のミクロパールＳＰ−２０３を用いた。また、液晶を基板に封止するために、シール材として、住友ベークライト社製スミライトＥＲＳ−２４００（主剤）、ＥＲＳ（硬化剤）を用いた。
【００８７】
円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）には、直線偏光板１２としてＥＧ１４２５ＤＵ（日東電工社製）と位相差板１３としてＲ−１４０（日東電工社製ＰＣ１軸延伸フィルム）を用いた。これらを透過する光が左円偏光（コレステリック液晶が選択反射しない偏光）になるように、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸とのなす角度が４５°になるように配置した。
【００８８】
製作した液晶表示装置１の駆動不可領域は部分的にフォーカルコニック配列で白い部分が存在した。この液晶表示装置１を８０℃のホットプレート上で１０分間加熱し、８０℃に加熱された状態で１０分間保持し、その後、１分間で室温へ冷却した（図１１参照）。このとき、液晶の状態は全面がプレーナ配列になり、黒い表示になった。また、電極５３，５４間に電圧を印加して液晶表示装置１を駆動し、画像を表示すると、白／黒のコントラストが高くなり、見やすい表示であった。
【００８９】
（比較例）
また、本発明者らは、比較のために、前記実験例と同様の材料、数値にて、但し、加熱／急冷処理を省いて、液晶表示装置を製作した。しかし、周辺領域にむらが発生しており、前記実験例と同様に装置を駆動したが周辺領域のむらは解消せず、実験例と比べて視認性に劣っていた。表示全体の明るさは実験例よりやや明るかったが、黒表示が実験例よりも浮いたように観察され、結果としてコントラストが劣っていた。
【００９０】
（他の実施例）
なお、本発明に係る液晶表示装置、その製造方法及びその調整方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００９１】
特に、液晶表示素子の構成は任意であり、白表示をさらに良好にするために散乱層を積層したり、基板や反射電極に散乱機能を付与してもよい。また、コレステリック液晶の組成や特性値も任意である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係る液晶表示装置に用いられる液晶の分子配列変化を模式的に示す図である。
【図２】前記液晶表示装置の基本的構成を示す斜視図である。
【図３】前記液晶表示装置の表示原理（プレーナ配列）を示す説明図である。
【図４】前記液晶表示装置の表示原理（フォーカルコニック配列）を示す説明図である。
【図５】前記液晶表示装置の一実施例（反射型）を示す断面図である。
【図６】前記液晶表示装置の他の実施例（透過型）を示す断面図である。
【図７】前記液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。
【図８】前記液晶表示装置の表示領域及び駆動不可領域を示す説明図である。
【図９】前記液晶表示装置の画素間領域を示す説明図である。
【図１０】前記液晶表示装置の一実施例における周辺領域を示す断面図である。
【図１１】実験例における加熱／急冷工程を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９３】
１，１’…液晶表示装置
１１，１１’…円偏光素子
１２…直線偏光板
１３…位相差板
１５…液晶表示素子
５１，５２…基板
５３，５４，５４’…電極
５７…筐体
５７ａ…開口部
Ａ…表示領域
Ｂ…周辺領域
Ｃ…画素間領域                                
【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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【図１０】
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【図１１】
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