200815873 九、發明說明： 【發^明屈之^技^ ί 發明領域 本發明關於驅動膽固醇液晶而顯示影像之液晶顯示元 5 件及使用該液晶顯示元件之電子紙。 I：先前技術1 發明背景 近年來，可電性地改寫晝面，且即使切斷電源亦能保 持影像顯示之電子紙的技術領域正急速的進行開發。正開 10發著用以實現電子紙具有超低電力消耗與適於觀看且不易 造成眼睛疲勞之反射型顯示以及具有如紙那般可撓性且薄 型的顯示體，以適用於電子書、電子新聞、電子海報等。 在颁示方式上，正開發著使帶電粒子移動於空氣中或 液體中的電泳方式、使分為二色之帶電粒子旋轉的扭轉球 15方式、利用液晶層之干擾反射之具有雙穩定性的選擇反射 型液晶方式。其中使用可顯示膽固醇相之液晶（稱為膽固醇 液晶或掌狀性液晶。以下稱膽固醇液晶）的膽固醇液晶方式 具有記憶體特性、低電力化、色彩顯示化等方面優異性。 第14圖係模式化地表示使用膽固醇液晶之可全彩顯示 2〇之液晶顯示元件51的剖面構造。液晶顯示元件51具有從顯 不面顺序地積層藍色(Β)顯示部46b、綠色(G)顯示部46g、紅 色(R)顯示部46r的構造。於圖式中，建構成上側的基板47b 側為顯不面’外來光源(實線箭頭)從基板47b上方朝向顯示 面射入。又’於基板47b上方係模式化表示觀測者的眼睛及 5 200815873 其觀察方向（虛線箭頭）。 B顯示部46b具有已封入於一對上下基板47b、4卯間的 監色(B)用液晶43b、可對B用液晶層43b施加預定之脈波電 壓的脈波電壓源41bG顯示部46g具有已封入於一對上下基 板47g、49g間的綠色（G)用液晶43g、可對G用液晶層43g施 加預定之脈波電壓的脈波電壓源41gC3R顯示部具有已封 入於一對上下基板47r、49r間的紅色(R)用液晶43b、可對R 用液晶層43r施加預定之脈波電壓的脈波電壓源41r。R顯示 口M6r之下基板49r背面配置著光吸收層45。 1〇 使用於各B、G、尺用液晶層43b、43g、43r之膽固醇液 晶係以數十wt%之掌狀性（掌徵性）之添加物（亦稱掌狀材） 含有率較大量地添加於扭轉性液晶的液晶混合物。一旦扭 轉性液晶以較大量地含有掌狀性材，則能形成將扭轉性液 晶分子強力地扭轉成螺旋狀的膽固醇相。 15 膽固醇液晶具有雙安定性（記憶性），依據調節施加於液 晶的電場強度而可呈平行螺旋狀態、垂直螺旋狀態或平行 螺方疋狀悲與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態之其中任 何狀態，一旦形成平行螺旋狀態、垂直螺旋狀態或平行螺 旋狀悲與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態，則之後即 20 使在無電場情形下呈穩定而保持其狀態。 平行螺旋狀怨係將預定的高電壓施加於上下基板47、 49間，並對液晶層43施予強電場之後，急劇地使電場設成 零而獲得。垂直螺旋狀態係例如將比前述高電壓低的預定 電壓施加於上下基板47、49間，並對液晶層43施予電場之 6 200815873 後，急劇地使電場設成零而獲得。 平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態 係例如將比可獲得垂直螺旋狀態之電壓低的電壓施加於上 下基板47、49間，並對液晶層43施予電場之後，急劇地使 5 電場設成零而獲得。 以B顯示部46b為例來說明使用了此膽固醇液晶的液晶 顯示元件51的顯示原理。第15圖（a)表示B顯示部46b之B用 液晶層43b於平行螺旋狀態中之膽固醇液晶之液晶分子33 的配向狀態。如第15圖（a)所示，在平行螺旋狀態下的液晶 10分子33朝向基板厚度方向順次地轉旋後形成螺旋構造，螺 旋構造的螺旋軸約垂直於基板面。 平行螺旋狀態的話，對應液晶分子33之螺旋間距之預 定波長領域的光會選擇性地在液晶層反射。此時，被反射 的光對應螺旋間距之掌狀性而呈左右任一側的圓偏光，此 15等以外的光會透過液晶層。由於自然光為左右圓偏光混入 的狀悲，可得知一旦自然光射入平行螺旋狀態中的液晶 層’則於預定波長領域中，入射光之會反射，5〇%會 透過。 將液晶層之平均折射率設為η，將螺旋間距設為p，則 2〇反射呈隶大的波長又能以又=η· ρ表示。 如此一來，在Β顯示部46b之Β用液晶層43b於平行螺旋 狀恶日寸要選擇性地反射藍色光，乃要決定平均折射率η及螺 方疋間距ρ以達到例如^ = 48〇nm。以選擇液晶材料及掌狀材 而能調整平均折射率n，以調整掌狀材之含有率而能調整螺 7 200815873 旋間距P。 第15圖（b)表示B顯示部46b之B用液晶層43b於垂直螺 旋狀態中之膽固醇液晶之液晶分子33的配向狀態。如第15 圖（b)所示’在垂直螺旋狀態下的液晶分子33朝向基板内面 5方向順次地轉旋後形成螺旋構造，螺旋構造的螺旋軸約平 行於基板面。垂直螺旋狀態的話，對B用液晶層43b失去反 射波長的選擇性，入射光幾乎全透過。透過光被配置在R 顯示部46r之下基板49r背面的光吸收層45吸收，因此可實現 暗（黑）顯示。 10 平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態 的話，係對應平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態的存在比例而 調整反射光與透過光的比例，以改變反射光的強度。因此 可實現對應反射光強度之中間多灰階顯示。 如上所述，膽固醇液晶以扭轉成螺旋狀之液晶分子33 15 的配向狀態而能控制光的反射量。與上述B用液晶層43b同 樣地，將平行螺旋狀態時可選擇性地反射綠或紅的光的膽 固醇液晶，分別封入G用液晶層43g及R用液晶層43r而製作 全彩顯示之液晶顯示元件51。液晶顯示元件51具有記憶 性’改寫畫面時以外不會消耗電力而能全彩顯示。 2〇 專利文獻1 ··特開2000 — 310713號公報 專利文獻2 :特開平7 —230058號公報 【發明内容3 發明概要 從透過入射光之垂直螺旋狀態的性質，以將對向於影 8 200815873 像顯示面之背面側設置光吸收層的狀態，乃利用垂直螺旋 狀態作為黑色顯示。如此一來，反射型液晶方式以在顯示 元件的背面設置光吸收層的狀態，利用上述平行螺旋狀態 作為「明亮狀態」、而利用垂直螺旋狀態作為「黑暗顯示」 5 的構造為一般使用的構造。 第16圖係以例子表示背面未設置光吸收層之構造之液 晶顯示元件51的顯示。於背面未設置光吸收層之構造中， 以如第16圖（a)所示之箭頭來觀察液晶顯示元件51的表面。 依據液晶分子之螺旋間距的掌狀性（掌徵性），左右任一方之 10 圓偏光成分的光會透過液晶層，因此顯示面整體呈半透明 狀態（基板、其他生成膜的影響除外）。以此構造來觀察影像 顯示面時，如第16圖（b)所示，透過液晶顯示元件可觀察到 背景（顯示3棵樹）為半透明狀態，同時該背景中顯示影像 (「FUJITSU」文字）。 15 相對於此，將液晶顯示元件51反過來而從對向於影像 顯示面的背面來觀察，則如第16圖（c)所示，可觀察到半透 明的背景中反轉了原來顯示影像的影像。若是影像為左右 對稱之圖案的話固然無問題，但是左右非對稱具意義之圖 案或文字列等反轉顯示則不具意義。因此，背面未設置光 20 吸收層之構造的液晶顯不元件的話’將其液晶顯不元件反 過來從背面觀察時，會產生顯示反轉影像不良的問題。 本發明之目的在於提供改善了對向於影像顯示面之背 面側之顯示品質之液晶顯示元件及使用該液晶顯示元件的 電子紙。 200815873 上述目的依據一種液晶顯示元件而達成，而該液晶顯 示元件之特點在於具有：顯示部，該顯示部係將膽固醇液 晶您封於一對基板間者，而該膽固醇液晶在平行螺旋狀態 可反射預定選擇波長領域之預定旋轉之圓偏光的光，並讓 5剩餘的光透過，而在垂直螺旋狀態可透過約全部的光；以 及光學元件’該光學元件配置在對向於前述顯示部之影像 顯示面的背面側，可讓射入前述影像顯示面並從前述背面 側射出之光的至少一部分透過，且可讓從前述背面側朝向 前述影像顯示面之光之中前述預定旋轉之圓偏光之光以外 10 的光射入前述背面側。 如上述本發明之液晶顯示元件，其特點更在於前述光 學元件係圓偏光板。又，前述圓偏光板之特點更在於具有 從入射光射出直線偏光之光的直線偏光板、以及相對於前 述直線偏光板之光透過軸，遲相軸傾斜45。配置的λ /4 15 板，且前述λ/4板對向於前述背面。 又’如上述本發明之液晶顯示元件，其特點更在於具 有一顯示部，該顯示部係與前述顯示部積層，且該顯示部 係將膽固醇液晶密封於一對基板間者，而該膽固醇液晶可 反射與前述顯示部之前述膽固醇液晶之前述選擇波長領域 20不同選擇波長領域的光。 又’如上述本發明之液晶顯示元件，其特點更在於前 述光學元件更具有另一液晶層，而該另一液晶層係將膽固 醇液晶密封於一對基板間者，而該膽固醇液晶可反射預定 選擇波長領域之預定旋轉之圓偏光的光，並讓剩餘的光透 10 200815873 過。 又，如上述本發明之液晶顯示元件，其特點更在於前 述光學元件之前述液晶層之前述預定選擇波長領域，包含 前述顯示部之前述液晶層之前述預定選擇波長領域。或 5 是，前述光學元件之前述液晶層之前述預定選擇波長領 域，包含全部前述顯示部之前述液晶層之前述預定選擇波 長領域。而且，其特點更在於前述光學元件之前述液晶層 之前述膽固醇液晶與前述顯示部之前述液晶層之前述膽固 醇液晶的掌狀性相同。又，其特點更在於前述光學元件之 10 前述膽固醇液晶維持著平行螺旋狀態。又，其特點更在於 前述光學元件之前述膽固醇液晶與前述顯示部之前述膽固 醇液晶為相同材料。又，其特點更在於前述光學元件具有 配向膜，該配向膜係形成在前述一對基板與前述液晶層之 界面之至少一側且係經摩擦處理者。其特點更在於前述摩 15 擦處理之摩擦密度為20以上。 又，如上述本發明之液晶顯示元件，其特點更在於具 有複數組前述顯示部與前述光學元件之組。又，其特點更 在於積層前述複數顯示部，且於該背面積層著前述複數光 學元件。又，其特點更在於前述複數顯示部係從顯示面以 20 反射藍色光之第1顯示部、反射綠色光之第2顯示部、反射 紅色光之第3顯示部的順序積層。 又，上述目的依據具有上述本發明之液晶顯示元件之 電子紙而達成。 發明效果 11 200815873 依據本發明可實現改善對向於影像顯示面之背面之顯 示品質的液晶顯示元件及使用該液晶顯示元件之電子紙。 圖式簡單說明 第1圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 5 示元件1的概略構造。 第2圖係模式化表示依據本發明之第1實施樣態所構成 之液晶顯示元件1的剖面圖。 第3圖說明依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之影像顯示的動作。 10 第4圖（a)、（b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之 液晶顯示元件1之驅動波形的一例。 第5圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之膽固醇液晶之電壓一反射率特性的一例。 第6圖⑷〜⑷表示依據本發明之第1實施樣態所構成 15 之液晶顯示元件1之影像顯示的效果。 第7圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之液晶顯 示元件1的概略構造。 第8圖係模式化表示依據本發明之第2實施樣態所構成 之液晶顯不元件1的剖面構造。 20 第9圖係模式化表示依據本發明之第3實施樣態所構成 之液晶顯示元件1的剖面構造。 第10圖說明依據本發明之第3實施樣態所構成之液晶 顯示元件1之影像顯示的動作。 第11圖（a)〜（c)說明依據本發明之第3實施樣態所構成 12 200815873 摩擦處理而能控制射入光學元件α 2之光的反射角的指向 性。 第12圖係模式化表示依據本發明之第4實施樣態所構 成之液晶顯示元件1的剖面構造。 5 第13圖表示液晶顯示元件在平行螺旋狀態之反射光譜 的一例。 第Μ圖係模式化表示習知可全彩顯示之液晶顯示元件 的剖面構造。 第b圖（a)、（b)係模式化表示習知之液晶顯示元件之一 10 液晶層的剖面構造。 第16圖（a)〜（c)例示習知液晶顯示元件之背面未設置 光吸收層之構造的顯示。 t實施方式]j 較佳實施例之詳細說明 15 [第1實施樣態] 使用第1圖至第6圖來說明依據本發明之第丨實施樣態 所構成之液晶顯示元件及具有該液晶顯示元件的電子紙。 第1圖表示依據本發明之第丨實施樣態所構成之液晶顯示元 件1的概略構造。第2圖係模式化表示以平行於第丨圖之左右 20方向的直線來切斷液晶顯示元件1的剖面構造。 如第1圖及第2圖所示，液晶顯示元件丨具有B顯示部 6b，該B顯示部6b具有對向配置之一對上下基板713、％、及 密封於兩基板7b、％間且在平行螺旋狀態下將藍(B)色光作 為選擇波長領域並選擇性地反射的B用液晶層3b。 13 200815873 B用液晶層3b由膽固醇液晶所構成，該膽固醇液晶具備 可凋整平均折射率η或螺旋間距P而呈右旋光性（掌狀性向 右）以選擇性地反射藍色的光，而在平行螺旋狀態下反射藍 色的右圓偏光的光而使以外的光透過，且在垂直螺旋狀態 5下使約全部的光透過。 第1圖之紙面前方及第2圖上方為Β顯示部6b的影像顯 示面的一側。對向於影像顯示面之背面的一側配置著光學 元件α 1，該光學元件α 1可使射入影像顯示面並從背面射 出之光的至少一部分透過，且可使從背面的一側朝向影像 10 顯示面之一側的光之中右圓偏光以外的光射入背面。 如第2圖所示，本實施樣態之光學元件α 1係將直線偏 光板/5 1與1/4波長（又/4)板冷2予以貼合的圓偏光板（以 下因應需要而標記成圓偏光板α 1)。圓偏光板α 1配置成λ /4板/5 2—側的面對著Β顯示部6b。光學元件1建構成在 15 可見光領域概具圓偏光板的功能。 使用第3圖來說明依據本實施樣態所構成之液晶顯示 元件1之影像顯示的動作。第3圖係將液晶顯示元件1之B顯 示部6b、圓偏光板α 1之λ /4板冷2及直線偏光板万1，以 此順序從圖左朝向右上於直線2軸之正方向分離且排列的 20 立體圖。 考慮到與2軸正交之xy面’乃將β顯示部設於xiyi面 内，將λ /4板万2設於x2y2面内，將直線偏光板/5 1設於 x3y3面内。為便於理解，B顯示部6b之前的xOyO面内設有背 景bg〇，直線偏光板/5 1之前的x4y4面内設有背景bgl。又， 200815873 當然X〇、Xl、X2、X3、χ4 分別平行，y〇、yl、y2、y3、y4 分別平行，xO至X^y0l^y4正交。又，本發明的話，朝向 光進行方向看去，將順時鐘方向之圓偏光稱為右圓偏光， 將反時鐘方向之圓偏光稱為左圓偏光。 5 說明圓偏光板α1的構成。直線偏光板/5 1之光透過軸 (正交於光吸收軸的方向）al以朝+2方向看去，係配置成從 軸y3朝反時鐘方向傾斜45。。換言之，光透過軸al以朝—z 方向看去，係配置成從軸y3朝順時鐘方向傾斜45。。 又，久/4板/5 2之遲相軸(相位遲之軸>2平行於軸y2。 因此，直線偏光板/5 1之光透過軸al與λ /4板/5 2之遲 相軸a2所形成之角為^。。從又/料反万：朝向直線偏光板点 1的方向（+ Z方向）來看，光透過軸al相對於遲相軸a2朝反時 4里方向轉旋45 ，從直線偏光板1朝向；^ /4板；3 2的方向 方向）來看，遲相軸a2相對於光透過軸“朝反時鐘方向 15轉旋45。。 首先’說明從x〇y〇面側來觀察xlyl面之B顯示部6b之影 像顯示面時所獲得之影像。從x〇y〇面射入B顯示部6b之影像 顯示面的光，在B用液晶層3b之膽固醇液晶呈平行螺旋狀態 的領域僅反射藍色的右圓偏光成分，除此之外的光會透 〇 過。而膽固醇液晶呈垂直螺旋狀態的領域約透過全部的光。 另一方面，從x4y4側射入直線偏光板/3 1的光，具有光 透過軸al方向之偏光方位的直線偏光成分會透過直線偏光 板/31而射入λ/4板/52。已射入λ/4板冷2光呈左圓偏光 而射入Β顯示部6b的背面。Β用液晶層3b之膽固醇液晶僅反 15 200815873 射藍色之右圓偏光的光，因此射入B用液晶層讣背面之左圓 偏光的背景光全部透過膽固醇液晶而從影像顯示面射出。 藉此，從影像顯示面，透過液晶顯示元件丨可看見之彩色的 背景bgl之中，可觀察到以B顯示部6b顯示之藍色的影像。 5 其次，說明從x4y4面側觀察x3y3面之直線偏光板召j， 亦即kx4y4面側觀察對向於影像顯示面之背面側時所獲得 之影像。從x4y4面側射入直線偏光板召丨的光，其具有光透 過軸al方向之偏光方位的直線偏光成分會透過直線偏光板 点卜剩下的*會被直線偏光板^吸收(在直線偏 10之表面反射極少）。 透過直線偏光板yj丨而射入λ/4板万2之光如上所述 構成左圓偏光，因此從；1/4板/52射出而射入；8顯示部613 之光全部透過Β顯示部6b，而不會產生在Β顯示部补的反射 光。 5 另一方面，從X 0 y 0面側射入B顯示部6 b之影像顯示面的 光如上所述’ B用液晶層3b之膽固醇液晶在平行螺旋狀態之 領域之藍色右圓偏光以外的光、以及膽固醇液晶在垂直螺 旋狀態之領域約全部的光會從背面射出。 此等光會射入λ/4板/32，且左圓偏光之光會被變換 成具有與直線偏光板/5 1之光透過軸ai平行之偏光方位的 直線偏光，而右圓偏光之光會被變換成具有與直線偏光板 /3 1之光透過軸al正交之偏光方位的直線偏光之後，射入直 線偏光板沒1。在直線偏光板僅會透過具有與光透過軸 al平行之偏光方位的直線偏光，其他光則會被吸收。藉此， 16 200815873 夜晶顯示元件1之背面不會顯示在B顯示部6b顯示之影 &象〇僅可觀察到透過液晶顯示元件丨而可見之彩色的背景 5層3b又’亦可以具有右旋光性之膽固醇液晶來構成B用液晶 ^ 此h形下，光學元件α 1建構成從背面側朝向影像顯 艮不面側的光之中，可使左圓偏光之光以外的光夙入背面。 2，直線偏光板万1之光透過軸al*+z方向觀看係配置成 /軸y3朝順時鐘方向傾斜45。。換言之，光透過軸“I由—z 1〇方向觀看係配置成從軸y3朝反時鐘方向傾斜45。。又，；i / 4板/52之遲相軸32平行於軸乂2。因此，直線偏光板点1之光 透過軸31與；1/4板/52之遲相軸32所形成之角呈45。。從；1 /4板召2朝向直線偏光板厶丨之方向（+ z方向）觀看的話，光 透過轴al相對於遲相軸a2朝順時鐘方向傾斜45。，從直線偏 光板/5 1朝λ /4板/3 2方向（一z方向）觀看的話，遲相軸。 15相對於光透過軸al朝順時鐘方向傾斜45。。 第6圖表示依據本實施樣態所構成之影像顯示的效 果。如第6圖（a)之箭頭所示觀察液晶顯示元件丨的表面。藉 著液晶分子之螺旋間距的掌狀性而使左右其中之圓偏光成 分的光透過液晶層，因此畫面整體呈半透明狀態。以此構 〇 4觀察影像顯示面，則如第6圖（b)所示，可觀察到透過液晶 顯示元件而使背景（表示三棵樹)為半透明狀態，且於該背景 中顯示影像（「FUJITSU」的文字）。 相對於此，將液晶顯示元件1反過來而從對向於影像顯 示面的背面來觀察，則如第6圖（c)所示，僅可觀察到半透明 17 200815873 的背景。因此，顯示影像左右非對稱且具有意義之圖案或 文字列等的情形下，由於背面不會反轉顯示該影像，因此 能提供可改善對向於影像顯示面之背面側之顯示品質之液 晶顯示元件及使用該液晶顯示元件之電子紙。 5 (比較例） 說明依據在無圓偏光板α 1之習知構造所構成之液晶 顯示元件之影像顯示的動作，以作為比較例。首先，說明 從xOyO面側來觀察xlyl面之Β顯示部6b之影像顯示面時所 獲得之影像。從x〇y〇面射入B顯示部6b之影像顯示面的光， 10 在B用液晶層3b之膽固醇液晶呈平行螺旋狀態的領域反射 藍色的右圓偏光成分，除此之外的光會透過。而膽固醇液 晶呈垂直螺旋狀態的領域約透過全部的光。 另一方面，從x4y4面側射入對向於B顯示部6b之影像顯 示面之背面的光，亦在B用液晶層3b之膽固醇液晶呈平行螺 15 旋狀態的領域反射藍色的右圓偏光成分，除此之外的光會 透過。而膽固醇液晶呈垂直螺旋狀態的領域約透過全部的 光。 藉此，如第16圖（b)所示，從影像顯示面透過液晶顯示 元件可看見之彩色的背景bgl之中，可觀察到以B顯示部6b 20 顯示之藍色的影像。又，如第16圖（c)所示，從背面透過液 晶顯示元件可看見之彩色的背景bgO之中，可觀察到以B顯 示部6b顯示之藍色之影像的反轉影像。又，可觀察到的背 景bgO、bgl比具有圓偏光板α 1之本實施樣態更明亮。 上述實施樣態使用了在平行螺旋狀態反射藍色光的膽 18 200815873 固醇液晶，惟，亦可取代此而使用在平行螺旋狀態反射綠 色光的膽固醇液晶或反射紅色光的膽固醇液晶。分別可使 影像顯示面顯示綠或紅的影像。 依據本實施樣態，於顯示畫面側可於彩色背景中顯示 5影像，且從背面不顯示影像而僅可觀察到彩色的背景。 其次’詳細說明依據本實施樣態所構成之液晶顯示元 件1之具體的構成及驅動方法等。 構成B用液晶層3b之膽固醇液晶係以數10〜4〇wt%之 阜狀性材添加於扭轉性液晶的液晶混合物。掌狀性材之添 10加率係扭轉性液晶成分與掌狀性材之合計量設為100wt% 時之值。雖然可使用習知眾所周知之各種材料作為扭轉性 液晶’但是為了達到較低的液晶層3b的驅動電壓，介電率 異方向性△ ε最好是20$ △ ε $50。又，膽固醇液晶之折 射率異方向性Δη最好是0.18$ Δη$ 0.24。若是折射率異方 15 向性Δη比此範圍小，則在平行螺旋狀態之β用液晶層3b的 反射率會變低，若是比此範圍大，則B用液晶層3b在垂直螺 旋狀態之散射反射會變大，黏度亦會變高而降低反應速度。 上基板7b及下基板9b必須具有透光性。本實施樣態使 用切斷成縱橫長度為10(cm) X 8(cm)大小之二片聚碳酸酯 20 (PC)薄膜基板。又，亦可取代PC基板而使用玻璃基板或聚 對苯二甲酸乙二酸酯(PET)等薄膜基板。此等薄膜基板具有 充分的可撓性。 如第1圖及第2圖所示，於B顯示部6b之下基板9b之B用 液晶層3b側並列形成有朝向第1圖中之上下方向延伸之複 19 200815873 數帶狀的貢料電極19b。又，第2圖之符號19b表示複數之資 料電極19b的存在領域。又，於上基板7b2Bffi液晶層孙側 亚列形成有朝向第1圖中之左右方向延伸之複數帶狀的資 料電極17b。如第1圖所示，從電極形成面之法線方向觀看 5上下基板7b、9b，複數的掃描電極17b與資料電極19b相互 父叉對向配置。本實施樣態將透明電極圖案化而形成 〇.24mm間距之條帶狀之24〇條掃描電極nb及32〇條的資料 電極19b，以能達到240 χ 32〇點之QVGA顯示。兩電極 與19b之各交叉領域分別為藍顯示用之B像素12b。複數的b 10像素12b配置成240 χ 320列的陣列狀。 掃描電極17b及資料電極19b之形成材料代表性的例如 為銦錫氧化物(indium Tin Oxide ; ITO)，此外可使用銦辞氧 化物(indium Zic 〇xide ; IZ0)等透明導電膜，鋁或矽等金屬 電極，或非晶質矽等非透明導電膜等。 15 安裝有用以驅動複數掃描電極17b之掃描電極用驅動 器1C之掃描電極驅動電路25連接於上基板％。又，安裝有 用以驅動複數資料電極19b之資料電極用驅圯之資料電極 驅動電路27連接於下基板％。包含著掃描電極驅動電路25 及資料電極驅動電路27而構成驅動部24。 〇 掃描電極驅動電路25建構成依據從控制電路23輸出之 預定信號而選擇預定之掃描電極17b，並對掃描電極i7b同 時輸出掃描信號。相對於此，資料電極驅動電路27建構成 依據從控制電路23輸出之預定信號，而將相對於經選擇之 掃描電極17b上的B像素12b的影像資料信號，分別輸出至資 20 200815873 料電極19b。掃描電極用及資料電極用驅動抓可使用例如 TCP(捲f式封裝）構造之泛用的STN用驅動器。 兩電極17b、19b上分別塗上絕緣膜及用以控制液晶分 子之配列之配向膜（均未以圖式顯示）作為功能膜為宜。絕緣 5膜具有防止電極17b、19b間之短路或作為氣體屏蔽層而提 昇液晶顯示元件1之可靠度的功能。又，可使用聚醯亞胺樹 脂、聚醯胺亞胺樹脂、聚醚亞胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹 脂及丙烯酸酯樹脂等無機材料作為配向膜。本實施樣態例 如於電極17b、1%上的基板全面塗上（c〇ading)配向膜。配 10 向膜亦可兼用絕緣性薄膜。 如第2圖所示，藉著塗在上下基板、％之外周圍的密 封材21b而使B用液晶層3b被密封在兩基板7b、％間。又， B用液晶層3b之厚度（晶胞間距)d必須保持成均一。為了維 持預定的晶胞間距d，將樹脂製或無機氧化物製之球狀間隔 15 件(spacer)散置於B用液晶層3b内，或將柱狀間隔件多數形 成在B用液晶層3b内。於本實施樣態之液晶顯示元件丨，在 B用液晶層3b内亦插入間隔件（圖式未顯示）而保持晶胞門 距d的均一性。B用液晶層3b之晶胞間距d最好是在3# S 6 /z m的範圍。若是晶胞間距d比此範圍小，則在平行螺方走 20 狀態的液晶層3b的反射率會變低，若是比此範圍大，則驅 動電壓會變得過高。 其次，使用第4圖來說明液晶顯示元件1之驅動方法。 第4圖表示液晶顯示元件1之驅動波形的一例。第4圖（a)表示 用以使膽固醇液晶呈平行螺旋狀態的驅動波形，第4圖（b) 21 200815873 表示用以使膽固醇液晶呈垂直螺旋狀態的驅動波形。於第* 圖⑷及第4_中，圖的上段表示從資料電極驅動電物 輸出之資料信號電壓波形Vd，圖的中段表示從掃描電極驅 動電路25輸出之掃描信號電壓波形Vs，圖的下段表示施力= 5於Β用液晶層3b之像素12b的施加電壓波形％ 也加 圖的左側向右側表不經過時間 又，於第4 ^間，圖的 圖⑷及第4圖（b)中， 上下方向表示電壓。
一反射率特性的一例。橫 轴表示施加於膽固醇液晶的電壓值(V)，縱軸表示膽固醇液 晶的反射率(％)。第5圖所示之實線的曲線p表示初始狀態為 平仃螺旋狀態之膽固醇液晶的電壓一反射率特性，虛線之 曲線FC表tf痛狀態為垂直職狀態之義醇液晶的電壓 〜反射率特性。 於此，以例子說明將預定電壓施加於第1圖所示之B顯 不部6b之第1列之資料電極19b與第丨行之掃描電極nb之交 又部的藍(B)像素12b(l、1)的情形。如第4圖（a)所示，於選 擇第1行之掃描電極17b之選擇期間T1之前側的約丨/2期 間，相對於資料信號電壓¥(!為+32¥，掃描信號電壓¥§為 〇V ’而在後側的約1/2期間，相對於資料信號電壓vd為 〇V ’掃描信號電壓Vs為+ 32V。因此，B像素12b(l、1)之B 用/夜aa層3b於遥擇期間T1之間被施加土32V的脈波電壓。如 第5圖所示，一旦預定的高電壓vpi〇〇(例如32V)施加於膽固 醇液晶而產生強的電場，則液晶分子之螺旋構造完全解 開’所有的液晶分子隨著電場的方向而形成垂直狀態。爰 22 200815873 此，B像素12b(l、1)之B用液晶層3b的液晶分子於選擇期間 T1呈垂直狀態。 一旦選擇期間τι結束而呈非選擇期間T1，，則以選擇期 間T1之1/2周期對第1行的掃描電極17b施加例如+28v或 5 +4V的電壓。相對於此，預定的資料信號電壓Vd施加於第 1列之資料電極19b。第4圖（a)中，以選擇期間丁丨之丨/2周期 對第1列的資料電極19b施加例如+ 32V及0V的電壓。因 此’在非選擇期間ΤΓ之間可對b像素12b(i、1)之b用液晶 層3b施加±4V的脈波電壓。如此一來，在非選擇期間τι，之 10間，於B像素12b(l、1)之B用液晶層3b產生的電場約為零。 液晶分子垂直狀態時施加液晶電壓從VPl〇〇(±32V)改 變至VF0(±4V)後急劇地將電場設成約零時，則液晶分子之 螺旋軸相對於兩電極17b、19b呈現朝向約垂直的螺旋狀 態，而形成選擇性反射其對應螺旋間距之光的平行螺旋狀 15態。爰此，由於B像素12b(卜1)之B用液晶層3b形成平行螺 旋狀態後會反射光線，故因此B像素12b(l、1)顯示藍色。 相對於此，如第4圖（b)所示，在選擇期間τΐ之前側約1 /2期間及後側約1/2期間，相對於資料信號電壓又(1為24V /4V的情形，一旦掃描信號電壓vs為0V/ + 32V，則±24V 20 之脈波電壓施加於B像素12b(l、1)之B用液晶層3b。如第5 圖（b)所示，一旦預定的低電壓VFlOOb(例如24V)施加於膽 固醇液晶後產生弱的電場，則液晶分子之螺旋構造形成未 完全解開的狀態。一旦達到非選擇期間ΤΓ，則以選擇期間 T1之1/2周期對第1行的掃描電極17b施加例如+28V/ + 23 200815873 4V的電壓，預定的資料信號電壓¥(1(例如+24v/4v)的電 壓以選擇期間T1之1/2周期施加於資料電極19b。因此，在 非選擇期間ΤΓ之間可對B像素12b(1、1)之；6用液晶層扑施 加—4V/ + 4V的脈波電壓。如此一來，在非選擇期間τι， 5之間，於Β像素Ubd、〗）之β用液晶層孙產生的電場約為零。 液晶分子之螺旋構造不完全解開的狀態下，若是將施 加於膽固醇液晶之電壓從VF100b(±24V)改變至VF〇(±4v) 後急劇地使電場變成約零，則液晶分子之螺旋軸相對於兩 電極17b、19b形成朝向約平行的方向的螺旋狀態，且呈透 1〇過入射光的垂直螺旋狀態。爰此，B像素12b(l、1)之B用液 晶層3b形成垂直螺旋狀態而可透過光。又，如第5圖所示， 施加VPl〇〇(V)的電壓而於液晶層產生強的電場後，緩緩地 除去電場’膽固醇液晶亦能設成垂直螺旋狀態。 其次簡單地說明液晶顯示元件丨之製造方法的一例。 15 於切斷成縱橫的長度為l〇(cm)x8(cm)大小之二片聚碳 酸酉旨(PC)薄膜基板上，形成⑽透明電極並藉著⑽而圖案 化，而分別形成〇.24mm間距之條帶狀的電極（掃描電極π 或資料電極19)。於二片PC薄膜基板上分別形成條帶狀的電 極以達到能顯示320x240點的QVGA顯示。其次旋轉塗敷而 20將聚醯乙胺系之配向膜材料塗布於二片PC薄膜基板7、9上 之各條帶狀的透明電極17、19上約700A厚度。接著將已塗 布配向膜材料之二片pc薄膜基板7、9置於卯它的烤爐中進 行1小日守烘烤處理而形成配向膜。其次，使用供料器於一側 之PC薄膜基板7或9上的周緣部塗布環氧樹脂系之密封材21 24 200815873 而形成預定高度的壁。 其次’於另一側的PC薄膜基板7或9分布4 徑度之間 隔件(spacer)(積水精密化學會社製造）。接著，貼合二片pC 薄膜基板7、9後以160X：加熱1小時而使密封材21硬化。再 者以真空注入法注入B用膽固醇液晶Lcb之後，以環氧樹 月曰系的密封材來密封注入口而製作B顯示部6b。 接著，將光學元件XI配置於B顯示部讣之下基板％背 面。其次，將tcp(捲帶式封裝)構造之泛用的STN用驅動器 1C壓著於B顯示部6b之掃描電極17的端子部及資料電極^ ίο的端子部，進而連接電源電路及控制電路23。如此一來則 完成可進行QVGA顯示的液晶顯示元…。又，雖然省略了 圖式’惟，藉著將輸人輸出裝置及總括整體之控織置(均 未以圖式顯示懷置於已完成之液晶顯示元和而完成電子 紙。 15 如以上說明，依據本實施樣態可實現於顯示畫面側並 在衫色的背景中顯示影像，同時可不從背面側顯示影像而 能僅觀察到彩色背景的電子紙。 [第2實施樣態] 使用第7圖及第8圖來說明依據本發明之第2實施樣能 20所構成之液晶顯示元件及具有該液晶顯示元件的電子紙: 本=施樣態之特點在於更具有第2顯示部，該第2顯示部係 與第1顯示部之影像顯示面積層’且係於—對基板間密封了 可反射與第！顯示部之膽固醇液晶之選擇波長領域不同選 擇波長領域之光的膽固醇液晶者，舉例以使用了其利用藍 25 200815873 ⑼、綠(G)及紅(R)用義醇液晶之彩色液晶顯*元件1來說 明。 第7圖表示依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件比 概略構造的一例。第8圖係模式化表示以平行於第7圖之左 5 右方向的直線來切斷液晶顯示元件i的剖面構造。 如第7圖及第8圖所不，液晶顯示元件#有於平行螺旋 狀態反射藍色光之Β用液晶層补的^顯示部（第丄顯示 部)6b、具有於平行螺旋狀態反射綠⑼色光之〇用液晶層％ 的G顯示部（第2顯示部)6g、具有於平行私走狀態反射紅(R) 1〇色光之R用液晶層的R顯示部（第3顯示部）6r。b、〇、R之 各顯示部6b、6g、6r以此順序積層。又，第7圖之紙面前及 第8圖上側為影像顯示面側。 B顯不部6b具有與第1實施樣態所示之構成相同，故對 於相同構成要素則賦予相同符號而省略其說明。 15 〇顯示部6g具有對向配置之一對上下基板7§、9§及已密 封於兩基板7g、9g間的G用液晶層3g。G用液晶層3g係以可 被调整平均折射率n及螺旋間距p且具有與B用液晶層讣相 同掌狀性(本實施樣態為右旋光性），以將綠色光作為選擇波 長領域並選擇性地反射，於平行螺旋狀態反射綠色右圓偏 2〇光圓偏光之光並使其以外的光透過，而於垂直螺旋狀態下 可透過約全部之光的G用膽固醇液晶所構成。 R顯示部6r具有對向配置之一對上下基板7r、9r及已密 封於兩基板7r、9r間的R用液晶層3r。R用液晶層3r係以可被 調整平均折射率η及螺旋間距p且具有與B用液晶層3b相同 26 200815873 掌狀性(本實施樣態為右旋光性），以將紅色光作為選擇波長 領域並選擇性地反射，於平行螺旋狀態反射紅色右圓偏光 之光並使其以外的光透過，而於垂直螺旋狀態下可透過約 全部之光的R用膽固醇液晶所構成。 5 又’構成B、G、R用之各液晶層3b、3g、3r的液晶組 成物、上基板7b、7g、7r及下基板9b、9g、9r的材料等，與 第1實施樣態相同，因此省略其說明。 如第7圖所示，於G顯示部6g亦與B顯示部6b同樣地形 成240條掃描電極17g、320條資料電極19g及配置成240行X 10 320列的陣列狀之g像素12g(圖式不顯示）。於r顯示部&亦 同樣地形成掃描電極17r、資料電極I9r及R像素i2r(圖式不 顯不）。以1組B、G、R像素12b、21g、12r構成液晶顯示元 件1之1像素12。像素12配列成陣列狀而形成顯示畫面。 知^田電極驅動電路25建構成依據從控制電路部23輸出 15之預定信號而選擇預定之3條掃描電極nb、I7g、I7r，並 對此等3條掃描電極17b、17g、17r同時輸出掃描信號。相 對於此，資料電極驅動電路27建構成依據從控制電路部23 輸出之預定信號，而將相對於經選擇之掃描電極17b、17g、 17r上的B、G、R像素12b、12g、12r的影像資料信號，分別 20輸出至資料電極19b、19g、19r。掃描電極用及資料電極用 驅動器1C可使用例如丁CP(捲帶式封裝）構造之泛用的§ΤΝ 用驅動器1C。 本實施樣態可將B、G、R用之各液晶層补、3g、奵之 驅動電壓設成約相同，因此，掃描電極驅動電路乃之預定 27 200815873 的輸出端子共同連接於掃描電極n i7g、17r之預定的各 輸入端子。依據如此構成，由於*必於每-B、G、R用之 各顯示部6b、6g' 6r設置掃描電極驅動電路25，因此可簡 略化液晶顯不兀件1之驅動電路的構成。又，可刪減掃描電 5極用驅動器1C之數量，故能實職晶顯示元件丨之低成本 化。又，B、G、R用之掃描電極驅動電路乃之輸出端子之 共用化係因應必要而進行即可。依據本實施樣態所構成之 液晶顯示元件1之驅動方法，原則上只要將第丨實施樣態之 驅動方法適用於G顯示部6g及r顯示部6r即可，故省略其說 10 明。 G顯不部6g及R顯示部6r具有與b顯示部同樣的構造， 因此省略說明。於對向於影像顯示面之R顯示部61>之下基板 9r的外面（背面）側，配置了與第1實施樣態同樣的光學元件 α 1 ’以使射入影像顯示面而從背面射出的光之至少一部分 15透過，且使從背面側朝向影像顯示面側之光之中，右圓偏 光之光以外的光射入背面。 液晶顯示元件1之G、R顯示部6g、6r之製造方法與第1 實施樣恶之B顯示部6b相同。如第8圖所示，從顯示面側以 B、G、R顯示部6b、6g、6r的順序積層。接著，於R顯示部 20 6r之下基板9r背面配置光學元件α 1。其次將TCP構造之泛 用的STN用驅動器1C壓著於已積層之B、G、R顯示部6b、 6g、6r之掃描電極17的端子部及資料電極19的端子部，並 連接電源電路及控制電路23。如此一來則完成可進行 QVGA顯示的液晶顯示元件1。又，雖然省略了圖式，惟， 28 200815873 藉著將輸入輸出裝置及總括整體之控制裝置（均未以圖式 顯示）設置於已完成之液晶顯示元件1而完成電子紙。 如以上說明，依據本實施樣態，可實現於顯示晝面側 可於彩色背景中顯示彩色影像，且從背面側不顯示影像而 5 僅可觀察到彩色的背景的電子紙。 又，於本實施樣態，亦可以具有右旋光性之膽固醇液 晶來構成反液晶層3b、3g、3r。此情形下之光學元件 第1實施樣態所說明，建構成可使從背面側朝向影像顯示面 側之光之中，左圓偏光之光以外的光射入背面。 10 [第3實施樣態] 使用第9圖至第11圖來說明依據本發明之第3實施樣態 所構成之液晶顯示元件及具有該液晶顯示元件的電子紙。 第9圖係依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1的概略構 造，且模式化表示以垂直於影像顯示面的方向來切斷液晶 15 顯不元件1的剖面構造。 依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1具有與第1實 施樣態相同的B顯示部6b。B用液晶層3b係以可被調整平均 折射率η及螺旋間距p而具有右旋光性，以選擇性地反射作 為選擇波長領域的藍色光，於平行螺旋狀態反射藍色右圓 20 偏光之光並使其以外的光透過，而於垂直螺旋狀態下可透 過約全部之光的膽固醇液晶所構成。 第9圖上方為Β顯示部6b的影像顯示面侧。對向於影像 顯示面之背面側，配置著光學元件α2，該光學元件α 2使 射入影像顯示面而從背面射出的光之至少一部分透過，且 29 200815873 使從背面側朝向影像顯示面側之光之中，右圓偏光之光以 外的光射入背面。 依據本實施樣態所構成之光學元件α2的特點在於具 有將反射預定選擇波長領域之預定旋轉之圓偏光的光且透 5過剩餘之光的膽固醇液晶，密封於一對基板間的液晶層。 即，如第9圖所示，光學元件α2具有對向配置之一對上下 基板/3 7b、/3 9b、及被封在兩基板石几、万外間且在平行 螺方疋狀悲反射監(B)色光的b用液晶層召％。b用液晶層石3b 以塗布於上下基板石7b、/5 %之外周圍的密封材厶21b而被 10 封入兩基板/3 7b、/5 9b間。 B用液晶層3b之膽固醇液晶的特點在於具有與b顯 不部6b之B用液晶層3b的膽固醇液晶相同的掌狀性。又，光 學元件α 2之B用液晶層石3b之選擇波長領域的特點在於包 含B顯示部6b之B用液晶層3b的選擇波長領域。b用液晶層 15石3b的選擇波長領域可設成包含全部B用液晶層3b的選擇 波長領域。因此，B用液晶層召3b係以可被調整平均折射率 η及螺旋間距p而具有右旋光性，以選擇性地反射藍色光， 於平行螺旋狀態反射藍色右圓偏光之光並使其以外的光透 過的膽固醇液晶所構成。 20 對向配置之一對上下基板召7b、/3%未形成電極。一 對上下基板/5 7b、/5 9b與B用液晶層召3b之分別的界面形成 有業經摩擦處理的配向膜万X1、y5xl。配向膜、^χ1 亦可僅形成在一對上下基板冷7b、石9b的一側。B用液晶層 /3 3 b利用膽固醇液晶的記憶性而經常維持平行螺旋狀態。 30 200815873 使用弟10圖來說明依據本實施樣態所構成之液晶顯示 元件1之影像顯示的動作。第1〇圖係將液晶顯示元件 顯示部6b與光學元件α 2以此順序，從圖左朝向右上方於直 線ζ軸之正方向分離而排列的立體圖。 5 考慮到與2軸正交之W面，乃將Β顯示部6b設於xlyl面 内而將光學元件J 2没於x2y2面内。為便於理解，b顯示 部6b之前的X〇y〇面内設有背景bg〇，光學元件^ 2之前的 x3y3面内設有背景bgl。又，取座標的方式及圓偏光之旋轉 方向等情形與第實施樣態之第3圖相同。 10 首先，說明從x〇y〇面側來觀察xlyl面之B顯示部6b之影 像顯示面時所獲得的影像。從X〇y〇面側射入B顯示部仙之影 像顯示面的光，在B用液晶層3b之膽固醇液晶為平行螺旋狀 悲的領域反射藍色之右圓偏光成分的光，而透過以外的 光。在膽固醇液晶為垂直螺旋狀態的領域透過約全部的光。 15 另一方面，從x〇y〇面側射入光學元件〇：2的光，在b用 液晶層3b之膽固醇液晶全領域為平行螺旋狀態，因此反射 藍色之右圓偏光成分的光，而透過以外的光。從光學元件 α 2射出的光射入B顯示部6b的背面。：b顯示部6b的膽固醇 液晶僅反射藍色之右圓偏光的光，因此除外射入B顯示部6b 20 之背面的藍色右圓偏光成分之光的背景光，全部透過膽固 醇液晶並從影像顯示面射出。藉此，從影像顯示面可觀察 到在透過液晶顯示元件1可見之彩色背景bgl之中以B顯示 部6b顯示的藍色影像。 接著，說明從x3y3面側觀察光學元件α 2，亦即說明從 31 200815873 x3y3面側觀察對向於影像顯示面之背面側時所獲得的影 像。從x3y3面側射入光學元件α2的光，因B用液晶層y5 3b 之膽固醇液晶在全領域為平行螺旋狀態，故反射藍色的右 圓偏光成分的光。藍色的右圓偏光成分以外的光透過B用液 5 晶層冷3b射入B顯示部6b後透過B顯示部6b而不會在B顯示 部6b生反射光。 另一方面，從x〇y〇面側射入B顯示部6b之影像顯示面的 光，如上所述，因B用液晶層/3 3b之膽固醇液晶平行螺旋狀 態領域之藍色的右圓偏光成分以外的光、以及膽固醇液晶 10 在垂直螺旋狀態之領域約全部的光從背面射出。此等光透 過光學元件α 2。 如此一來，於背面側可觀察到從x〇y〇面側透過顯示部 6b及光學元件α 2的光，與從x3y3面側射入而在光學元件^^ 2反射之藍色右圓偏光成分的光。因此，於背面側不顯示以 2 5 B顯不部6b顯不的影像’而觀察到透過液晶顯示元件1可看 到之彩色的背景bgO、與在背面側反射之藍色的背景bgl。 又，可以具有右旋光性之膽固醇液晶來構成B用液晶層 3b。此情形下，光學元件J 2之B用液晶層召3b的膽固醇液 晶設成與B顯示部6b之B用液晶層3b之膽固醇液晶相同材 20 料（最大反射波長又=η · p及折射率異方向性Δη等預定範 圍内）即可。 如此一來依據本實施樣態，於顯示畫面側可於彩色背 景中顯示影像，且從背面側不顯示影像而僅可觀察到背景。 其次，說明依據本實施樣態所構成之光學元件所使 32 200815873 用之配向膜召χ1 於液晶界面的方法上，、：限制液晶分子之配向的力施加 面施予摩擦處理 〆曰曰界面形成配向膜，並於該表 於該表面照射以及於液晶界面形成配向膜，並 於配向膜=:為:般的方法° 理。摩擦處理係將已=X1進行摩擦密度2G以上的摩擦處 上，-面以預定速^成配向膜之基板載置於移動載台 預定的押入θ、又载Q速度)移動該移動载台，而-面以 ίο 抵於子押 抵於配•。摩擦密度可以以下的式子表示。 旋轉=㈣擦錢x押人量x u+(2x;rx滾子徑度X 方疋轉數/60χ載台速度）} 使用第11圖來說明依據此摩擦處理可控制射入光學元 件《2之光之反射角的指向性。 第11圖⑷表示不進行摩擦處理或對於朝向摩擦密度極 15低狀態之光學元件0:2的入射光li之反射光Is及透過光1〇的 狀態。為第11圖（a)的情形下，相對於入射光Π之反射光幾乎 呈政射光Is。因此，_旦將第u圖所示之光學元件α2之上 方設為背面側，則可觀察到透過液晶顯示元件1而可見之背 景與在背面側反射之背景雙方。 相對於此，如第11圖（b)所示，一旦將限制配向之力施 加於依據摩擦處理呈現膽固醇液晶相之液晶界面，則在平 行螺旋狀悲之選擇反射光更具指向性，散射光ls的成分減少 而反射率曲線可描、纟會出更陡峻的曲線，反射光lr增大而峰值 波長之反射率值變大。而且，如第11圖（c)所示，一旦施加 33 200815873 更強大之限制配向的力’則選擇反射光之指向性變得更 強，反射光lr呈鏡面化’對於液晶層朝向垂直方向的反射不 滿1%，而形成反射光朝向一定方向（主要在45。〜60°範圍） 集中。在此狀態下，從光學元件α 2側觀察，則僅可觀察到 5 透過液晶顯示元件1而可見到的背景，而在背而側反射之背 景幾乎看不到，因此提昇在背面側的顯示品質。 例如，於液晶界面配置SE5291 (日產化學製）作為配向 膜，並施加摩擦處理以使摩擦密度為20以上，而可製作使 用反射光呈鏡面化之膽固醇液晶的元件。 10 如此一來，從x3y3面側射入而在光學元件反射之藍 色的右圓偏光成分的光會向視野外射出，因此，於液晶顯 示元件1的背面側可觀察到從x〇y〇面側透過Β顯示部6b及光 學元件α 2之光更強。如此一來，藉著進行摩擦密度為20以 上之摩擦處理，在背面側僅觀察到透過液晶顯示元件1而可 15 見之彩色背景bg〇，而能提昇背面側之顯示品質。 [第4實施樣態] 使用第12圖及第13圖來說明依據本發明之第4實施樣 態所構成之液晶顯示元件及具有該液晶顯示元件的電子 紙。本實施樣態之特點在於具有複數個由顯示部與光學元 20件所構成之組，且特點在於積層複數顯示部，而於背面侧 積層有複數光學元件。又，複數顯示部之特點在於係以從 顯示面側反射藍色光的第1顯示部、反射綠色光的第2顯示 部、反射紅色光的第3顯示部的順序積層。 如第12圖所示，液晶顯示元件1具有：具備在平行螺旋 34 200815873 狀態反射藍色光之B用液晶層3b的B顯示部（第1顯示 部)6b、具備在平行螺旋狀態反射綠色光之〇用液晶層3g的g 顯示部（第2顯示部）6g、具備在平行螺旋狀態反射紅色光之 R用液晶層3r的R顯示部（第3顯示部）6r。B、G、R之各顯示 5部沾、6g、6r以此順序從光入射面（影像顯示面）積層。 B顯示部6b、G顯示部6g及R顯示部6r的構造與第2實施 樣態的構造相等而省略說明。但是，本實施樣態添加於B 用及R用膽固醇液晶之掌狀性材，與添加於G用膽固醇液晶 之掌狀性材為旋光性相互不同的光學異性體。因此，B用及 10 R用膽固醇液晶之旋光性相同，而與G用膽固醇液晶之旋光 性不同。 第13圖表示各液晶層3b、3g、3r在平行螺旋狀態之反 射光譜的一例。橫軸表示反射光之波長(nm)，縱軸表示反 射率（白色板比；％)。在B用液晶層3b之反射光譜在圖中以 15 連結▲記號之曲線表示。同樣地，在G用液晶層3g之反射光 譜在圖中以連結記號之曲線表示，在R用液晶層3r之反射 光譜在圖中以連結♦記號之曲線表示。 如第13圖所示，各液晶層3b、3g、3r之平行螺旋狀態 之反射光譜的中心波長以液晶層3b、3g、3r順序變長。於B、 20 G、R之各顯示部6b、6g、6r之積層構造中，平行螺旋狀態 中的G用液晶層3g的旋光性與B用及R用液晶層3b、3r之旋 光性不同，因此，在第13圖所示之藍與綠、以及綠與紅之 反射光譜重畳的領域’例如B用液晶層3b與R用液晶層3r可 反射右圓偏光之光，G用液晶層3g可反射左圓偏光之光。藉 35 200815873 此，可降低反射光的損失而能提昇液晶顯示元件丨之顯示畫 面的明亮度。 在依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件丨中，掃描電 極17b、17g、17r、資料電極19b、19g、19r或掃描電極驅動 5電路25及電極驅動電路27等，與第2實施樣態相同而省略說 明。 如第12圖所示，對向於液晶顯示元件丨之影像顯示面的 背面側配置著光學元件α2、α3、α4，該光學元件〇:2、 α3、α4可使射入影像顯示面而從背面射出之光之中至少 10 一部分透過，並使從背面側朝向影像顯示面側之光中預定 選擇波長領域之預定旋轉方向的圓偏光之光以外的光射入 背面。從背面側朝向影像顯示面側之光中，光學元件α2能 使藍色右圓偏光之光以外的光射入背面，光學元件α 3能使 綠色右圓偏光之光以外的光射入背面，光學元件α 4能使右 15 圓偏光以外之光射入背面。 依據本實施樣態所構成之光學元件α 2具有與第3實施 樣態同樣的構造。又，如第12圖所示，光學元件α 3具有對 向配置之一對上下基板石几、々9b、及密封於兩基板石7b、 /3 9b間且在平行螺旋狀態下反射綠(G)色光的G用液晶層冷 20 3g。G用液晶層召3g以塗布於上下基板石7b、/3 9b之外周圍 的密封材/321g而被封入兩基板/57b、/39b間。 G用液晶層/5 3g之膽固醇液晶的掌狀性與G顯示部6g 之G用液晶層3g的膽固醇液晶相同。又，光學元件α3之G 用液晶層/5 3g的膽固醇液晶相同。又，光學元件α 3之G用 36 200815873 液晶層召3g的選擇波長領域包含了 G顯示部6giG用液晶 層3g的選擇波長。因此，g用液晶層召3g以可被調整平均折 射率η及螺旋間距p而具有左旋光性，以選擇性地反射綠色 光’於平行螺旋狀態反射綠色左圓偏光之光並使其以外的 5 光透過的膽固醇液晶所構成。 對向配置之一對上下基板冷7g、冷％未形成電極。一 對上下基板召7g、y$9g與G用液晶層/5 3g之分別的界面形成 有業經摩擦處理的配向膜冷x2、冷χ2。配向膜召x2、冷x2 亦可僅形成在一對上下基板y3 7g、y5 9g的一側。G用液晶層 10召3g利用膽固醇液晶的記憶性而經常維持平行螺旋狀態。 又，如第12圖所示，光學元件〇：4具有對向配置之一對 上下基板万7r、/?9r、及密封於兩基板y9 7r、yS9r間且在平 行螺旋狀態下反射紅(R)色光的R用液晶層万31·。R用液晶層 冷3r以塗布於上下基板石7r、/3 9r之外周圍的密封材万21r 15 而被封入兩基板/5 7r、石9r間。 R用液晶層万3r之膽固醇液晶的掌狀性與r顯示部&之 R用液b曰層3r的膽固醉液晶相同。又’光學元件之R用液 晶層；3 3r的選擇波長領域包含了 r顯示部&之尺用液晶層七 的選擇波長。因此，R用液晶層石3r以可被調整平均折射率 20 η及螺旋間距p而具有右旋光性，以選擇性地反射紅色光， 於平行螺旋狀態反射紅色右圓偏光之光並使其以外的光透 過的膽固醇液晶所構成。 依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1之影像顯示 的動作與第3實施樣態相同，故省略其說明。 37 200815873 如以上說明’依據本實施樣態可實現於顯示畫面側並 在彩色的背景中顯示影像，同時可不從背面側顯示影像而 能僅觀察到彩色背景的電子紙。 本實施樣態，於第12圖中表示了b、G、R用之各顯示 5部6b、6g、6r以此順序從光入射面（影像顯示面）側積層，而 6、0、11用之各光學元件61；2、〇:3、〇：4以此順序配置於顯 示部6r之背面的構造，惟，並非僅限於此。例如亦可於顯 示部6b與顯示部6g之間夾入b用光學元件2，於顯示部6g 與顯示部6r之間夾入G用光學元件^ 3，而於顯示部6r的背 10面配置光學元件014。換言之，相對於B顯示部6b於其背面 側配置B用光學元件α2，相對於G顯示部6g於其背面側配 置G用光學元件α 3，相對於r顯示部&於其背面側配置r用 光學元件α4即可，光學元件α2、α3、α4之配置順序不 必特別限定。 15 如上所述，依據本實施樣態乃著眼於，在膽固醇液晶 方式中，選擇性地反射左右其中一種圓偏光並使其透過的 特點，能將從不觀察影像之側的元件表面側射入之左右其 中一種圓偏光，在到達利用於形成影像之液晶層之前予以 隔除例如使用選擇反射左圓偏光之膽固醇液晶作為顯示 2〇兀件時，若是入射光之中不存在左圓偏光而僅為右圓偏光 的居，則不發生反射光而僅右圓偏光透過顯示元件。此時， 左圓偏光僅存在於從顯示元件表面之其中一方來的入射 光，且從相反側來的入射光不存在左圓偏光的話，從存在 左圓偏光之側可辨識影像，而在相反側不能辨識影像。此 38 200815873 種狀態可藉由在顯示元件面之一側設置圓偏光隔除濾光器 (第1實施樣態之光學元件α 1等）或其他的膽固醇液晶層（第 2實施樣態之光學元件α 2等）而能實現。 本發明不限於上述實施樣態而能作各種的變化。 5 上述實施樣態之驅動方式乃舉出了線順序驅動（線順 序掃描）方式為例來說明，惟，亦可使用點順序驅動方式作 為驅動方式。 上述實施樣態舉出了 一層或積層了B、G、R顯示部6b、 6g、6r之三層構造的液晶顯示元件為例來說明，惟，本發 10 明並不限於此，亦可適用二層或四層以上構造的液晶顯示 元件。 又，上述實施樣態舉例說明了具有顯示部6b、6g、6r 之液晶顯示元件，而該顯示部6b、6g、6r具有在平行螺旋 狀態反射藍、綠或紅色光的液晶層3b、3g、3r，惟，本發 15 明並不限於此，亦可適用具有三層顯示部之液晶顯示元 件，而該顯示部具有可反射氰青、洋紅、黃色光的液晶層。 上述實施樣態舉出了被動矩陣型之液晶顯示裝置元件 為例來說明，惟，本發明並不限於此，亦可適用每一像素 具有薄膜電晶體(TFT)或二極體等開關元件之主動矩陣型 20 之液晶顯示裝置元件。 t圖式簡單說明3 第1圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 不兀件1的概略構造。 第2圖係模式化表示依據本發明之第1實施樣態所構成 39 200815873 之液晶顯示元件1的剖面圖。 第3圖說明依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之影像顯示的動作。 第4圖（a)、（b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之 5 液晶顯不元件1之驅動波形的^一例。 第5圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之膽固醇液晶之電壓一反射率特性的一例。 第6圖（a)〜（c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之影像顯示的效果。 10 第7圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之液晶顯 示元件1的概略構造。 第8圖係模式化表示依據本發明之第2實施樣態所構成 之液晶顯示元件1的剖面構造。 第9圖係模式化表示依據本發明之第3實施樣態所構成 15 之液晶顯示元件1的剖面構造。 第10圖說明依據本發明之第3實施樣態所構成之液晶 顯示元件1之影像顯示的動作。 第11圖（a)〜（c)說明依據本發明之第3實施樣態所構成 摩擦處理而能控制射入光學元件α 2之光的反射角的指向 20 性。 第12圖係模式化表示依據本發明之第4實施樣態所構 成之液晶顯示元件1的剖面構造。 第13圖表示液晶顯示元件在平行螺旋狀態之反射光譜 的一例。 40 200815873 第14圖係模式化表示習知可全彩顯示之液晶顯示元件 的剖面構造。 第15圖（a)、（b)係模式化表示習知之液晶顯示元件之一 液晶層的剖面構造。 第16圖⑻〜（c)例示習知液晶顯示元件之背面未設置 光吸收層之構造的顯示。 【主要元件符號說明】 1、51···液晶顯示元件 3b、43b".B用液晶層 3g、43g"*G用液晶層 3r、43r."R用液晶層 6b、46b."B顯示部 6g、46g"_G顯示部 6r、46r*"R顯示部 7b、7g、7r、47b、47g、47r···上 9b、9g、9r、49b、49g、49r···下 12b…藍(B)像素 12g···綠(G)像素 12f…紅(R)像素 17r、17g、17b…掃描電極 19r、19g、19b…資料電極 21b、21g、21r…密封材 23···控制電路 24…驅動部 25…掃描電極驅動電路 27…資料電極驅動電路 33…液晶(液晶分子） 45···光吸收層 αΐ、α2、α3、α4···光學元件 /31…直線偏光板 冷2".λ/4板 /53ΐ)···Β用液晶層 用液晶層 /33r"R用液晶層 y37b、/57g、基4反 41 200815873 al…光透過轴 a2…遲相軸 /3%、yS9g、冷9r···下基4反 /?21b、冷21g、/3211*···密封材 /5x1、y5x2、/5x3…配向膜 42