(57)【要約】  積層型のカラーコレステリック液晶表示素子に特有の不要な色のノイズ光を簡単な構成で除去する技術が記載されており、素子観察側から順に、第１の青色液晶層1B、第２の緑色液晶層1G、及び第３の赤色液晶層1Rを積層するカラーコレステリック液晶表示素子において、緑色液晶層1Gと赤色液晶層1Rの間に配置された６００ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する緑色カットフィルタ層21;24;26;29;31を備える。また、青色液晶層1Bと緑色液晶層1Gの間に、配置された５２０ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する青色カットフィルタ層22;23;25;28;30を配置するすることで、色純度が一層向上する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
３層の選択反射型コレステリック液晶層を積層した液晶表示素子であって、
素子観察側に配置された第１の液晶層は、選択的に青色を反射する青色液晶層であり、
第１の液晶層の次に配置された第２の液晶層は、選択的に緑色を反射する緑色液晶層であり、
第２の液晶層の次に配置された第３の液晶層は、選択的に赤色を反射する赤色液晶層であり、
前記緑色液晶層と前記赤色液晶層の間に配置され、６００ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する緑色カットフィルタ層を備えることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記青色液晶層と前記緑色液晶層の間に配置され、５２０ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する青色カットフィルタ層を備える請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
各液晶層は２枚の基板で挟持され、前記２枚の基板と、前記２枚の基板に挟持される前記液晶層でパネルが構成され、
当該液晶表示素子は、３枚の前記パネルを接着する２層の接着層を備える請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記緑色カットフィルタ層及び前記緑色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記接着層である請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの前記基板の表面に形成され、他のパネルを接合する前記接着層に接している請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記３枚のパネルは、前記第１の液晶層を有する第１のパネルと、前記第２の液晶層を有する第２のパネルと、前記第３の液晶層を有する第３のパネルとで構成され、
前記青色カットフィルタ層は、前記第１のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に設けられ、
前記緑色カットフィルタ層は、前記第２のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に設けられ、
当該素子は、前記第３のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に黒色層を備える請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの前記基板の前記液晶層側に形成され、前記緑色カットフィルタ層及び前記緑色カットフィルタ層の少なくとも一方の上に前記電極が形成される請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記３枚のパネルは、前記第１の液晶層を有する第１のパネルと、前記第２の液晶層を有する第２のパネルと、前記第３の液晶層を有する第３のパネルとで構成され、
前記青色カットフィルタ層は、前記第１のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられ、
前記緑色カットフィルタ層は、前記第２のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられ、
前記黒色層は、前記第３のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられる請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記緑色カットフィルタ層及び前記緑色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの色材を含んで色を呈する前記基板である請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記緑色カットフィルタ層及び前記緑色カットフィルタ層の色を呈する色材は、染料又は顔料である請求項２から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子を搭載した電子情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に関し、特に３層の選択反射型コレステリック液晶層を積層した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源が無くても表示保持可能で、電気的に書換えが可能な電子ペーパーの技術分野が急速に発展している。電子ペーパーは、電源を切断してもメモリ表示可能な超低消費電力と目にやさしく、疲れない反射型の表示と紙のような可撓性のあるフレキシブルで薄型の表示体の実現を目指している。電子ブック、電子新聞、電子ポスター等の応用が進められている。表示方式としては、帯電粒子を空気中や液体中で移動させる電気泳動方式、ニ色に色分けした帯電粒子を回転させるツイストボール方式、液晶層の干渉反射を利用した双安定性のある選択反射型のコレステリック液晶方式の開発が進められている。【０００３】
このような各種方式の中で、カラー表示においては、圧倒的に有利なのがコレステリック液晶方式である。コレステリック液晶方式以外の方式は、画素ごとに３色に塗り分けたカラーフィルタを配置させなければならないため、明るさが最大でも３分割に相当した１／３になり、現実的とはいえない。これに対して、コレステリック液晶方式は、液晶の干渉で色を反射するため、積層するだけでカラー表示が可能であり、５０パーセント程度の明るさが得られるという利点がある。コレステリック液晶方式のカラー表示素子については、例えば、特許文献１（特開２００２−１１６４６１号公報）などに記載されている。【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは、コレステリック液晶による表示の原理を説明する図である。図示のように、パネルは、透明な基板３及び４の間に液晶層１を挟持した構成を有する。基板３が素子観察側の基板である。基板４の外側の面には黒色の光吸収層５が設けられる。コレステリック液晶は、基板表面に平行に層をなす状態と垂直方向に層をなす状態の２つの安定的な状態がある。この２つの状態は、電気的に切り替え可能であり、電源を供給しなくとも、２つの状態が保持できる双安定性の特徴をもつ。【０００５】
図１の（Ａ）に示すように、基板３及び４に設けられた電極（図示せず）に高電圧を印加すると、螺旋状に連なる液晶分子２の螺旋軸が、基板３及び４に垂直な方向に配列し、基板面に平行な層をなす状態になる。この状態をプレーナ(Planar)状態と呼ぶ。プレーナ状態では、層のピッチに対応して干渉反射現象が生じ、特定の色を呈して、反射表示される。これが明状態（反射状態）である。図１の（Ｂ）に示すように、基板３及び４に設けられた電極に低電圧を印加すると、螺旋状に連なる液晶分子２の螺旋軸が、基板３及び４に平行な方向に配列した状態になる。この状態をフォーカルコニック(Focal Conic)状態と呼ぶ。フォーカルコニック状態では、干渉反射は生じないため、素子に入射した光は透過し、基板４の光吸収層５に吸収される。これが暗状態（透過状態）である。反射状態でも、反射されない光は、液晶層を透過するだけなので、下層に異なる色を反射させる液晶層を配置させることにより，反射色を合成することが可能となる。【０００６】
干渉反射であるため、明状態で反射される光は、波長により変化する。そのため、液晶の螺旋ピッチを設定することにより、反射光が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）を呈するパネルが得られる。【０００７】
図２は、３枚のパネルを積層してカラー表示を可能にしたカラーコレステリック液晶表示装置の概要を示す図である。図示のように、観察側から順に、青色（Ｂ）のパネル１０Ｂ、緑色（Ｇ）のパネル１０Ｇ、赤色（Ｒ）のパネル１０Ｒを積層して液晶表示素子９を構成する。駆動回路１１は、フレキシブルケーブル１２Ｂ、１２Ｇ、１２Ｒを介して各パネルの電極に接続される。駆動回路１１から各パネルの電極に電圧を印加することにより、各パネルの電極に対応したセルを明状態と暗状態にすることができ、画像を表示できる。各パネルは、マトリクス電極を備え，ドットマトリクス表示が可能である。【０００８】
図３は、図２の液晶表示素子９の断面図を示す図である。電極は図示を省略している。各パネル１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒは、透明な基板３及び４の間にそれぞれ液晶層１Ｂ、１Ｇ、１Ｒを挟持した構成を有し、液晶層はシール６で封止されている。パネル１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒは、素子観察側からこの順に配置され、パネル１０Ｂ、１０Ｇは第１の接着層７で接着され、パネル１０Ｇ、１０Ｒは、第２の接着層８で接着されている。パネル１０Ｒの素子観察側と反対側の基板の外側の面には、黒色の光吸収層５が設けられている。以下の説明では、素子観察側のパネル１０Ｂを第１の（青色）パネル、その液晶層１Ｂを第１の（青色）液晶層、第１のパネルの次のパネル１０Ｇを第２の（緑色）パネル、その液晶層１Ｇを第２の（緑色）液晶層、第２のパネルの次のパネル１０Ｒを第３の（赤色）パネル、その液晶層１Ｒを第３の（赤色）液晶層と称する。【０００９】
第１のパネル１０Ｂを明（反射）状態にし、第２及び第３のパネル１０Ｇ、１０Ｒを暗（透過）状態にすると、青色の表示が行われる。同様に、第２のパネル１０Ｇを明（反射）状態にし、第１及び第３のパネル１０Ｂ、１０Ｒを暗（透過）状態にすると、緑色の表示が行われ、第３のパネル１０Ｒを明（反射）状態にし、第１及び第２のパネル１０Ｂ、１０Ｇを暗（透過）状態にすると、赤色の表示が行われる。更に、第１及び第２のパネル１０Ｂ、１０Ｇを明（反射）状態にし、第３のパネル１０Ｒを暗（透過）状態にすると、シアン色の表示が行われ、第２及び第３のパネル１０Ｇ、１０Ｒを明（反射）状態にし、第１のパネル１０Ｂを暗（透過）状態にすると、黄色の表示が行われ、第１及び第３のパネル１０Ｂ、１０Ｒを明（反射）状態にし、第２のパネル１０Ｇを暗（透過）状態にすると、マゼンタ色の表示が行われる。また、第１から第３のパネル１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒをすべて明（反射）状態にすると、白色の表示が行われ、第１から第３のパネル１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒをすべて暗（透過）状態にすると、黒色の表示が行われる。【００１０】
積層型のコレステリック液晶の選択反射方式は、原理的に赤色表示の色純度に問題があった。図４は、反射波長帯域がシフトすることによる色純度の低下現象を説明する図である。積層型のコレステリック液晶の選択反射の原理は、多層状態のコレステリック液晶の干渉反射であり、外光の液晶表示素子への入射光の角度によって、反射波長帯域がシフトする。垂直入射から角度が大きくなるに従って、反射波長帯域は、短波長側へとシフトする。反射型の表示素子は、その場の電灯等の環境照明の光を使用するため、様々な角度の光が表示素子に入射する。そのため，図４に示すように、赤色表示に設定した液晶パネル１０Ｒにおいては、表示色は短波長側の緑色が混在してしまう。赤色に視感度の高い緑色が少しでも混入すると、赤色の純度が極端に低下し、純度の高い赤色を表示することができなかった。そこで、従来は、図３のパネル構造において、緑色が反射されないように、赤色の第３のパネル１０Ｒの第３の液晶１Ｒ内に、緑色を吸収する色素を混入していた。この色素が、緑色を吸収してノイズ光となる緑色をカットするため、赤色純度が向上する。しかし、液晶に色素を混入すると、液晶の劣化、駆動電圧の上昇などの問題が生じる。【００１１】
特許文献１：特開２００２−１１６４６１号公報
特許文献２：特許第３４０２５２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、液晶の劣化、駆動電圧の上昇がなく、色純度を向上させたコレステリック液晶表示方式のカラー表示素子の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を実現するため、本発明のカラーコレステリック液晶表示素子は、ノイズ光の波長帯域を吸収する一様な色材層を積層することで色純度を向上させる。これにより、液晶層には、色素を混入させる必要がなく、液晶の劣化および駆動電圧の上昇はない。また、色素が液晶と接触しないため、溶剤系を含むような色材も用いることができ、選定の幅が広がり、最適な色設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、コレステリック液晶による表示の原理を説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、コレステリック液晶による表示の原理を説明する図である。
【図２】図２は、カラーコレステリック液晶表示装置の概要を示す図である。
【図３】図３は、従来のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。
【図４】図４は、コレステリック液晶表示素子における反射波長帯域のシフトによる、色純度の低下現象を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。
【図６】図６は、第１実施例で使用する緑色カットフィルタの分光特性を示す図である。
【図７】図７は、第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子の反射特性を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。
【図９】図９は、第２実施例で使用する青色カットフィルタの分光特性を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子の（緑色パネルのみを明状態にした時の）反射特性を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子の（赤色パネルのみを明状態にした時の）反射特性を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造の変形例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の第４実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第４実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    液晶層
１Ｂ    第１液晶層（青色液晶層）
１Ｇ    第２液晶層（緑色液晶層）
１Ｒ    第３液晶層（赤色液晶層）
３、４    基板
５    光吸収層
７、８    接着層
１０Ｂ    第１パネル（青色パネル）
１０Ｇ    第２パネル（緑色パネル）
１０Ｒ    第３パネル（赤色パネル）
２１    緑色カットフィルタ機能を有する接着層
２２    青色カットフィルタ機能を有する接着層
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を説明する。【００１７】
図５は、本発明の第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子は、図２に示すカラーコレステリック液晶表示装置で使用される。第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子は、図３の従来例に類似の構成を有し、第３の赤色液晶層１Ｒに色素が混入されておらず、第２の緑色パネル１０Ｇと第３の赤色パネル１０Ｒを接着する第２の接着層２１に色素が混入され、第２の接着層２１が緑色カットフィルタとして機能する点が従来例と異なる。第２の接着層２１は、光学的に無色透明な光硬化型の接着材に染料又は顔料を混入した材料で形成され、染料又は顔料を混入した接着材を使用するだけで、製造工程は従来と同じで、工程を増加させる必要はない。なお、第１の接着層７は、従来と同じ光学的に無色透明な光硬化型の接着材で形成される。【００１８】
図６は、緑色カットフィルタとして機能する第２の接着層２１の分光特性を示す図であり、分光透過率を示す。図示のように、６００ｎｍ付近で透過率が低下する。【００１９】
図７は、第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子の反射特性を示す図であり、第１実施例の素子において第３の赤色パネル１０Ｒのみを反射状態にして、第１の青色パネル１０Ｂ及び第２の緑色パネル１０Ｇを透過状態にして赤色表示した時の、素子の分光反射特性を示し、実線は第２の接着層２１が緑色カットフィルタとしての機能を有さない無色透明な時の分光反射特性を示し、点線が第２の接着層２１が緑色カットフィルタとして機能する第１実施例の分光反射特性を示す。緑色カットフィルタとしての機能する第２の接着層２１は、図６に示すような６００ｎｍ付近で透過率が低下するが、赤色では高い透過率を有するので、第３の赤色パネル１０Ｒを反射状態にした時の反射特性は、緑色のノイズ光が除去されるが、赤色のピークの明るさは低下せず、色純度を向上させることが可能となる。【００２０】
図８は、本発明の第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子も、図２に示したカラーコレステリック液晶表示装置で使用される。第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子は、図５の第１実施例のカラーコレステリック液晶表示素子に類似の構成を有し、第１の青色パネル１０Ｂと第２の緑色パネル１０Ｇを接着する第１の接着層２２に色素が混入され、第１の接着層２２が青色カットフィルタとして機能する点が第１実施例と異なり、他の構成は同じである。【００２１】
図９は、青色カットフィルタとして機能する第１の接着層２２の分光特性を示す図であり、分光透過率を示す。図示のように、青色の透過率が低く、青色の光を減衰させる。第１接着層２２は、第１実施例の第２の接着層２１と同様に、光学的に無色透明な光硬化型の接着材に染料又は顔料を混入した材料で形成される。【００２２】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子の反射特性を示す図である。図１０Ａは、第２実施例の素子において第２の緑色パネル１０Ｇのみを反射状態にして、第１の青色パネル１０Ｂ及び第３の赤色パネル１０Ｒを透過状態にして緑色表示した時の、素子の分光反射特性を示す。また、図１０Ｂは、第２実施例の素子において第３の赤色パネル１０Ｒのみを反射状態にして、第１の青色パネル１０Ｂ及び第２の緑色パネル１０Ｇを透過状態にして赤色表示した時の、素子の分光反射特性を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、実線は第１の接着層２２及び第２の接着層２１がそれぞれ青色カットフィルタ及び緑色カットフィルタとしての機能を有さない無色透明な時の分光反射特性を示し、点線が第１の接着層２２及び第２の接着層２１がそれぞれ青色カットフィルタ及び緑色カットフィルタとして機能する第２実施例の分光反射特性を示す。【００２３】
上記のように、コレステリック液晶の干渉反射による原理から、赤色表示に視感度の高い緑色のノイズ光が混在し、赤色表示の色純度が低下しており、第１実施例では緑色のノイズ光が除去され、赤色表示の色純度が改善したが、緑色表示にも原理的には青色のノイズ光が混在している。しかし、視感度の高い緑色に視感度の低い青色のノイズ光が多少混在していても、色純度の低下は目視で気になることがなく、従来はこのノイズ光をカットする構造が必要であるとは考えられていなかった。しかし、第３の赤色パネル１０Ｒと第２の緑色パネル１０Ｇの反射光を合成した赤色と緑色の合成色である黄色表示では、第２の緑色パネル１０Ｇの反射光に含まれる青色のノイズ光のため、黄色としての色純度が大きく低下することが判明した。【００２４】
第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子では、第２の接着層２２が、青色カットフィルタとして機能するので、図１０Ａに示すように、緑色表示の時の青色ノイズが除去され、黄色の色純度が改善される。【００２５】
また、第２の接着層２２が青色カットフィルタとして機能することにより、第３の赤色パネル１０Ｒにおける青色波長帯域も除去されることになる。コレステリック液晶表示素子は、干渉原理によるノイズ光の他に、液晶材料としての白濁したノイズ光が少し含まれている。このノイズ光も色純度を低下させる要因であった。図１０Ｂに示す第３の赤色パネル１０Ｒのみを反射状態にした時の赤色表示の反射特性において、点線で示す様に、青色波長帯域のノイズ光もカットされる。図７の点線の特性と比較し、赤色の色純度が向上する特性となることが判る。このように、第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子では、色純度が更に向上される。【００２６】
図６に示す緑カットフィルタの分光透過率において、青色帯域までカットする色材を用いても良いが、カットさせる光の吸収波長の帯域を広くするためには、複数種類の顔料または染料を色材に混合しなければならない。色材の含有量が多くなると、カットしてほしくない波長帯域も影響を受けることもある。また、色材自体が散乱し、ノイズ光となる場合があり、この点からもカットする帯域を分離する第２実施例の構成が望ましい。また、コレステリック液晶表示方式における黒表示は、第１から第３のパネルを透明状態とし、最下層の黒色の光吸収層５で入射光を吸収して黒表示をおこなっている。そのため、素子内で発生する散乱光は、最下層の光吸収層５到達せずに表示光となってしまうため、黒色濃度を低下させ、表示のコントラストが劣化する。色材による散乱光も、表示の劣化要因となる。顔料は粒子であり、散乱光が強い。染料は分子であり、透明性に優れている。そのため、色材は、染料系を使用することが望ましい。また、積層する接着層は、液晶の劣化を防止するため，可視光硬化型の接着材が望ましい。【００２７】
図１１Ａは、本発明の第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子も、図２に示したカラーコレステリック液晶表示装置で使用される。第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子は、図８の第２実施例のカラーコレステリック液晶表示素子に類似の構成を有するが、以下の点が第２実施例と異なり、他の構成は同じである。第２実施例では、第１の接着層２２が青色カットフィルタとして機能し、第２の接着層２１が緑色カットフィルタとして機能したが、第３実施例では、第１及び第２の接着層７、８は無色透明な光硬化型の接着材である。そして、第３実施例では、第２の緑色パネル１０Ｇの素子観察側の基板の外側の表面に青色カットフィルタ層２３が形成され、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側の基板の外側の表面に緑色カットフィルタ層２４が形成される。また、第２実施例と同様に、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側と反対側の基板の外側の表面に光吸収層５が形成される。第２の緑色パネル１０Ｇに青色カットフィルタ層２３を形成し、第３の赤色パネル１０Ｒに緑色カットフィルタ層２４及び光吸収層５を形成した後、第１から第３のパネル１０Ｂ〜１０Ｒを接着層７及び８で接着して積層する。【００２８】
第１及び第２実施例では、第１及び第２の接着層に色材を混入させて青色及び緑色カットフィルタとして機能する。これにより、製造工程を増加させる必要がないという利点を有するが、正確な分光透過率を得るには、接着層の厚さが所定の値で且つ均一であることが要求される。そのため、接着層の厚さのバラツキにより色特性が変化したり、製造工程における層厚制御が難しくなるという問題が生じる。これに対して、第３実施例のパネル構造では、印刷法などで均一にフィルタ層２３、２４を形成してから、接着することが可能なので、均一な光学特性が実現しやすい。【００２９】
図１１Ｂは、第３実施例のパネル構造の変形例を示す図である。この変形例では、第１の青色パネル１０Ｂの素子観察側と反対側の基板の外側の面に青色カットフィルタ層２５を形成、第２の緑色パネル１０Ｇの素子観察側と反対側の基板の外側の面に緑色カットフィルタ層２６を形成し、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側と反対側の基板の外側の面に黒色の光吸収層５を形成した後、３枚のパネルを接着層７、８で積層する。この変形例は、３枚のパネルの各々に膜を形成する構成であり、３枚のパネルが各１工程で処理できるので、生産効率が高い構造である。【００３０】
図１２Ａは、本発明の第４実施例のカラーコレステリック液晶表示素子のパネル構造を示す図である。第４実施例のカラーコレステリック液晶表示素子も、図２に示したカラーコレステリック液晶表示装置で使用される。第４実施例のカラーコレステリック液晶表示素子は、図１１Ａの第３実施例のカラーコレステリック液晶表示素子に類似の構成を有するが、以下の点が第３実施例と異なり、他の構成は同じである。第３実施例では、青色カットフィルタ層２３及び緑色カットフィルタ層２４を、第２の緑色パネル１０Ｇ及び第３の赤色パネル１０Ｒの基板の外側の面に形成していた。これに対して、第４実施例では、図１２Ａに示すように、第２の緑色パネル１０Ｇの素子観察側の基板の内面に青色カットフィルタ層２８を形成し、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側の基板の内面に緑色カットフィルタ層２９を形成し、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側でない基板の外面に黒色の光吸収層５を形成し、３枚のパネル１０Ｂ〜１０Ｒを接着し積層する構成である。黒色の光吸収層５は、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側でない基板の内面側に形成してもよい。【００３１】
第４実施例のパネル構造では、青色カットフィルタ層２８及び緑色カットフィルタ層２９がパネル内部に形成されるので、パネルを作製する工程で、フィルタ層の損傷を防ぐことができ、歩留りが向上する。【００３２】
なお、第２の緑色パネル１０Ｇ及び第３の赤色パネル１０Ｒの電極は、液晶に効率よく電圧を印加するために、青色カットフィルタ層２８及び緑色カットフィルタ層２９の上に形成されることが望ましい。【００３３】
図１２Ｂは、第４実施例のパネル構造の変形例を示す図である。この変形例では、第１の青色パネル１０Ｂの素子観察側でない基板の内面に青色カットフィルタ層３０を形成し、第２の緑色パネル１０Ｇの素子観察側でない基板の内面に緑色カットフィルタ層３１を形成し、第３の赤色パネル１０Ｒの素子観察側でない基板の外面に黒色の光吸収層５を形成した後、３枚のパネルを接着層７、８で積層する。この変形例は、３枚のパネルの各々に膜を形成する構成であり、３枚のパネルが各１工程で処理できるので、生産効率が高い構造である。【００３４】
この変形例においても、第１の青色パネル１０Ｂ、第２の緑色パネル１０Ｇ及び第３の赤色パネル１０Ｒの電極は、液晶に効率よく電圧を印加するために、青色カットフィルタ層３０、緑色カットフィルタ層３１及び光吸収層３２の上に形成されることが望ましい。【００３５】
第３及び第４実施例及びそれらの変形例では、基板面に色カットフィルタ層を形成したが、基板自体に色材を混入させて、色カットフィルタ層として機能するようにしてもよい。基板自体に色材が混入されれば、膜形成のプロセスが省略可能となり，量産性向上が見込まれる。【００３６】
以上説明したように、本発明のパネル構造は、積層構造における色材の配置に特徴がある。また、従来のＳＴＮ液晶、ＴＦＴ液晶などで用いられているカラーフィルタは、表示色を呈するバンドパスフィルタであるが、本構造のコレステリック液晶における積層カラー方式においては、基本的な表示色は液晶が受け持ち、カラーフィルタは狭い波長帯域をカットするノッチフィルタであり、ノイズ光を除去するカラーフィルタである。このフィルタ構成を提案する本発明によって、色純度が良く、色再現性に優れ、量産性に優れた表示素子を提供することが可能となった。【００３７】
また，本発明におけるパネルを構成する基板は、ガラス基板もしくはプラスチック基板を使用することができる。
【図１Ａ】
2007004286.tif 000002
【図１Ｂ】
2007004286.tif 000003
【図２】
2007004286.tif 000004
【図３】
2007004286.tif 000005
【図４】
2007004286.tif 000006
【図５】
2007004286.tif 000007
【図６】
2007004286.tif 000008
【図７】
2007004286.tif 000009
【図８】
2007004286.tif 000010
【図９】
2007004286.tif 000011
【図１０Ａ】
2007004286.tif 000012
【図１０Ｂ】
2007004286.tif 000013
【図１１Ａ】
2007004286.tif 000014
【図１１Ｂ】
2007004286.tif 000015
【図１２Ａ】
2007004286.tif 000016
【図１２Ｂ】
2007004286.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月13日(2007.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３層の選択反射型コレステリック液晶層を積層した液晶表示素子であって、
素子観察側に配置された第１の液晶層は、選択的に青色を反射する青色液晶層であり、
第１の液晶層の次に配置された第２の液晶層は、選択的に緑色を反射する緑色液晶層であり、
第２の液晶層の次に配置された第３の液晶層は、選択的に赤色を反射する赤色液晶層であり、
前記緑色液晶層と前記赤色液晶層の間に配置され、６００ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する緑色カットフィルタ層を備えることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記青色液晶層と前記緑色液晶層の間に配置され、５２０ｎｍ以下の波長の光線を選択的に吸収する青色カットフィルタ層を備える請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
各液晶層は２枚の基板で挟持され、前記２枚の基板と、前記２枚の基板に挟持される前記液晶層でパネルが構成され、
当該液晶表示素子は、３枚の前記パネルを接着する２層の接着層を備える請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記接着層である請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの前記基板の表面に形成され、他のパネルを接合する前記接着層に接している請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記３枚のパネルは、前記第１の液晶層を有する第１のパネルと、前記第２の液晶層を有する第２のパネルと、前記第３の液晶層を有する第３のパネルとで構成され、
前記青色カットフィルタ層は、前記第１のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に設けられ、
前記緑色カットフィルタ層は、前記第２のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に設けられ、
当該素子は、前記第３のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の表面に黒色層を備える請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの前記基板の前記液晶層側に形成され、前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方の上に前記電極が形成される請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記３枚のパネルは、前記第１の液晶層を有する第１のパネルと、前記第２の液晶層を有する第２のパネルと、前記第３の液晶層を有する第３のパネルとで構成され、
前記青色カットフィルタ層は、前記第１のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられ、
前記緑色カットフィルタ層は、前記第２のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられ、
前記黒色層は、前記第３のパネルの素子観察側と反対側の前記基板の前記液晶層側に設けられる請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の少なくとも一方は、前記パネルの色材を含んで色を呈する前記基板である請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記緑色カットフィルタ層及び前記青色カットフィルタ層の色を呈する色材は、染料又は顔料である請求項２から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子を搭載した電子情報端末。
【国際調査報告】
2007004286.tif 000018
2007004286.tif 000019
2007004286.tif 000020
2007004286.tif 000021