JP2000105550A - 散乱型表示素子および表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 散乱型表示素子の階調反転やコントラストの
低下などの外光の正反射光による影響を排除または軽減
する。 【解決手段】 反射板２６の表面には、表示画面におけ
る上下方向に長い略ストライプ状で、左右方向の曲率が
上下方向の曲率よりも大きい凸部２６ａが形成されてい
る。すなわち、入射光がある程度乱反射され、かつ、反
射光の散乱程度が表示画面の上下方向よりも左右方向に
大きくなるように、異方性を有して散乱されるようにな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯情報端末や、
携帯ゲーム機器等に用いられ、入射した光を散乱させた
り透過させたりすることによって画像を表示する散乱型
表示素子、特に、外光を主な光源とする反射型の光散乱
型液晶表示素子およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ツイストネマティック（Ｔ
Ｎ）型の液晶表示素子が多く用いられている。この表示
素子は、液晶層と偏光板とを備え、液晶層を介して光の
偏光方向を変化させ、偏光板を透過する光を制御するこ
とによって画像を表示するようになっている。このた
め、明表示（白表示）の場合でも、偏光板の偏光軸に一
致する成分の光しか透過せず、特に、反射板を備えて外
光を光源とする反射型の液晶表示素子において明るい表
示を行わせることが困難であるという欠点を有してい
る。この欠点を改善するために、例えば特開昭６１−２
７０７３１や、特開平７−１８１４８１、特開平９−８
０４２６、特開平１０−２３２３９５などに開示されて
いるように、外光の多くの反射光が主要観察方向（視認
方向）に向くようにしたものが知られている。具体的に
は、例えば図３５に示すような横方向のストライプ状
や、扇形状、真円状などの微小突起１１ａを反射板１１
に形成したり、図３６に示すように反射板１２の断面形
状を鋸刃状にしたり、また、反射面を粗面にしたりし
て、表示画面の斜め上方などから入射した光が正面方向
（視認方向）に多く向くようになっている。しかし、こ
のような反射板を用いても、偏光板によって光が吸収さ
れる点は同じであり、輝度を大幅に増大させることは困
難である。

【０００３】一方、近年、偏光板を必要としない表示素
子として、ポリマーネットワーク型液晶表示素子や、高
分子分散型液晶表示素子などの光散乱型液晶表示素子が
開発されている。この種の表示素子は、例えば「フラッ
トパネルディスプレイ’９１」（日経ＢＰ社 ２２１
頁）に示されるように、１対の基板間に高分子と液晶の
複合体層が設けられて構成されている。上記１対の基板
にはそれぞれ電極が設けられ、これらの電極への電圧印
加の有無に応じて、上記複合体層が光の散乱状態または
透過状態に切り替わるようになっている。そこで、例え
ば特開平７−１０４２５０に直視型ディスプレイの例が
開示されているように、上記基板対の背面側に黒色体を
設け、上記複合体層が透明状態になったときに、入射し
た外光が複合体層を透過して上記黒色体に吸収され、暗
表示（黒表示）が行われる一方、上記複合体層が散乱状
態になったときに、入射した外光が散乱され、どの方向
から見ても白濁して見える明表示が行われるようになっ
ている。すなわち、明表示が行われる際には、表示素子
の表面側に向けて散乱された光が、前記偏光板などに吸
収されることなく視野に入るために、比較的高輝度な表
示が行われる。また、特開平９−９０３５２には、反射
板として、４２〜７０°の傾斜面を有する三角柱状の突
起における上記傾斜面のみに反射膜を付着させ、暗表示
時には入射光を反射板の裏面側に回り込ませるようにし
てコントラストの向上を図ったものが開示されている。

【０００４】また、さらに輝度の増大を図ったものとし
ては、「ＳＩＤダイジェスト」（The Society for Info
rmation Display 刊 １９９７年：１０２３頁、１９９
８年：７５８〜７６１頁）に記載されたＩＲＩＳ（Inte
rnal Reflection Inverted Scattering ）などと称され
る散乱型表示素子が知られている。この表示素子は、図
３７（ａ）に示すように、複合体層１３の裏面側に上記
黒色体に代えて反射板１４が設けられたもので、複合体
層１３の裏面側に向けて散乱された光も反射板１４で反
射されて表面側に向けられることにより、より高輝度な
表示が行われるようになっている。上記反射板１４の表
面は、鏡面に形成されている。また、表示画面の上下左
右に対して等方的な凹凸が形成された反射板を備えたも
のも考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような反射板１４を備えた散乱型表示素子は、明表示時
の輝度は高くなるものの、暗表示時に、表示画像を見る
方向によっては外光の反射光が視野に入り、表示画像の
階調が反転するという問題点を有していた。すなわち、
暗表示時には、複合体層１３が透過状態になるので、図
３７（ｂ）に示すように、複合体層１３に入射した外光
がそのまま複合体層１３を透過し、反射板１４に反射さ
れた後、再度複合体層１３を透過して出射する。このた
め、同図に概ね矢印Ａで示す方向から見たときに、外光
の反射光がそのまま視野に入ってしまい、明表示の場合
よりも明るく見えるために、階調反転が生じる。なお、
他の方向（例えば矢印Ｂで示す方向）から見た場合に
は、上記のような反射光が視野に入らないために、適正
な暗表示が得られる。

【０００６】ここで、例えば図３８に示すように、表示
素子１５を斜めに立てた状態で用いる場合の外光の入射
方向や、画像を見る方向などの関係について、図３９に
基づいてより詳しく説明する。図３９は、外光の入射方
向等を表すもので、原点Ｏからの方向によって入射方向
等を表示画面に投影した方向を表し（例えば同図の矢印
Ｍ）、原点Ｏからの距離によって入射方向等と表示画面
の法線とがなす角度を表した（例えば同図の角度Ｌまた
は距離Ｌ）ものである。同図に示すように、多くの場
合、外光（光源光）は同図に位置Ｐで示す方向（表示画
面の斜め前方）から照射され、表示画像は、領域Ｑで示
す方向（表示画面の垂直方向から斜め手前左右に広がる
方向）から視認される。一方、外光の反射光は、原点Ｏ
に対して上記位置Ｐと対称な位置Ｒで示す方向に出射す
る。そこで、視認範囲の一部において、または上記領域
Ｑを多少越える範囲から視認した場合には、外光の反射
光が視野に入り、階調反転が生じることになる。

【０００７】上記のような欠点を軽減する技術として
は、例えば「International DisplayReserch Conferen
ce １９９７」（The Society for Information Display
刊２５５頁）に記載されているように、複合体層の表
面側に回折格子フィルムを設けるものが知られている。
すなわち、回折格子フィルムによって外光をある程度散
乱させ（ぼかし）、その明るさを低減させることによ
り、反射光の影響を軽減するようになっている。

【０００８】しかし、上記のような回折格子フィルムを
設けた場合でも、外光の反射光量が多いと、やはり階調
反転やコントラストの低下を生じ、これを確実に防止す
ることは困難である。

【０００９】しかも、上記のように外光をぼかすと、図
３９に領域Ｒ’で示すように、外光が視野に入る範囲が
広くなるため、広い視認範囲でコントラストの低下等を
招くことになる。

【００１０】また、上記のように外光をある程度散乱さ
せるためには、反射板等に散乱性を持たせることも考え
られるが、そのような反射板等を製造することは、超精
密加工した金型を必要とするなど比較的困難であり、製
造コストの増大を招く虞がある。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑み、外光の反射光
による影響を排除または大幅に軽減し、階調反転やコン
トラストの低下を生じにくくすることで、視認性に優れ
た散乱型表示素子を実現するとともに、そのような散乱
型表示素子等の製造コストを容易に低減できる製造方法
の提供を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、入射した光を散乱させる散乱状
態と透過させる透過状態とに切り替わる散乱透過手段
と、上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に
散乱された光、および上記散乱透過手段を透過した光を
反射する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、
上記散乱透過手段が透過状態の場合に、散乱型表示素子
に入射した光を、異方性を有する範囲の方向に散乱させ
て出射させる異方性散乱手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項２の発明は、請求項１の散乱
型表示素子であって、上記異方性散乱手段は、散乱型表
示素子に入射した光を、表示画面における上下方向より
も左右方向の方が広い範囲の方向に散乱させて出射させ
るように構成されていることを特徴とする。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項１の散乱
型表示素子であって、上記異方性散乱手段は、上記反射
手段により構成されていることを特徴とする。

【００１５】また、請求項４の発明は、請求項３の散乱
型表示素子であって、上記異方性散乱手段は、上記反射
手段の表面に、表示画面における左右方向の曲率が上下
方向の曲率よりも大きい凸部が形成されることにより構
成されていることを特徴とする。

【００１６】また、請求項５の発明は、請求項１の散乱
型表示素子であって、上記異方性散乱手段は、入射した
光を異方性を有する範囲の方向に散乱させて透過させる
異方性透過手段により構成されていることを特徴とす
る。

【００１７】また、請求項６の発明は、請求項５の散乱
型表示素子であって、上記異方性透過手段は、その表面
に、表示画面における左右方向の曲率が上下方向の曲率
よりも大きい凸部が形成されていることを特徴とする。

【００１８】また、請求項７の発明は、請求項６の散乱
型表示素子であって、上記異方性透過手段は、レンズシ
ートフィルムであることを特徴とする。

【００１９】また、請求項８の発明は、請求項１の散乱
型表示素子であって、上記異方性散乱手段は、異方性を
有する回折手段であることを特徴とする。上記のよう
に、散乱性に異方性を有する、例えば反射板やシートフ
ィルムなどの反射手段や異方性透過手段を備えることに
より、表示画面における上下方向よりも左右方向の方が
広い範囲など、異方性を有する範囲の方向に、散乱型表
示素子に入射した光が散乱されて出射するので、外光の
反射特性を最適化し、反射光の輝度を減少させるととも
に、視野に入りにくい方向に出射させて、階調反転やコ
ントラストの低下などの外光の反射光による影響を排除
または大幅に軽減することができる。請求項９の発明
は、入射した光を散乱させる散乱状態と透過させる透過
状態とに切り替わる散乱透過手段と、上記散乱透過手段
の表示面側から入射し、背面側に散乱された光、および
上記散乱透過手段を透過した光を反射する反射手段とを
備えた散乱型表示素子において、上記散乱透過手段が透
過状態の場合に、散乱型表示素子に入射した光を、その
入射角と出射角の大きさが等しくない方向に出射させる
出射角変更手段を備えたことを特徴とする。

【００２０】また、請求項１０の発明は、請求項９散乱
型表示素子であって、上記出射角変更手段は、上記入射
角よりも上記出射角の方が大きくなるように構成されて
いることを特徴とする。

【００２１】また、請求項１１の発明は、請求項１０の
散乱型表示素子であって、上記出射角変更手段は、上記
反射手段により構成されていることを特徴とする。

【００２２】また、請求項１２の発明は、請求項１１の
散乱型表示素子であって、上記出射角変更手段は、上記
反射手段に、反射面の法線が表示面の法線に対して、表
示画面における下方側に傾斜した領域が形成されること
により構成されていることを特徴とする。

【００２３】また、請求項１３の発明は、請求項１２の
散乱型表示素子であって、上記反射手段は、表示画面に
おける上下方向の断面形状が鋸刃状部分を有する形状に
形成されていることを特徴とする。

【００２４】また、請求項１４の発明は、請求項１３の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状部分を有する断面
形状における傾斜面の表示面に対する傾斜角度が、５°
以上、３０°以下であることを特徴とする。

【００２５】また、請求項１５の発明は、請求項１４の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状部分を有する断面
形状における傾斜面の表示画面方向に対する傾斜角度
が、５°以上、１５°以下であることを特徴とする。

【００２６】また、請求項１６の発明は、請求項１３の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状部分を有する断面
形状が複数形成され、各断面形状のピッチが、５μｍ以
上、１００μｍ以下に設定されていることを特徴とす
る。

【００２７】また、請求項１７の発明は、請求項１３の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状部分を有する断面
形状が複数形成され、各断面形状のピッチが複数種類に
設定されていることを特徴とする。

【００２８】また、請求項１８の発明は、請求項１７の
散乱型表示素子であって、上記複数種類のピッチがラン
ダムに配置されていることを特徴とする。

【００２９】また、請求項１９の発明は、請求項１３の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状を有する断面形状
が複数形成され、各断面形状のピッチが、５μｍ以上、
１００μｍ以下の範囲の複数種類のピッチに設定され、
かつ、最大ピッチと最小ピッチとの差が、３０μｍ以下
に設定されていることを特徴とする。

【００３０】また、請求項２０の発明は、請求項１１の
散乱型表示素子であって、上記反射手段は、表示画面に
おける上下方向の断面形状において、反射面の法線が表
示面の法線に対して、表示画面における下方側に傾斜
し、かつ、表示画面における左右方向の断面形状が凸状
である複数の凸部が形成されていることを特徴とする。

【００３１】また、請求項２１の発明は、請求項２０の
散乱型表示素子であって、上記凸部がランダムな位置に
配置されて形成されていることを特徴とする。

【００３２】また、請求項２２の発明は、請求項１０の
散乱型表示素子であって、上記出射角変更手段は、入射
した光を屈折させて透過させる屈折透過手段により構成
されていることを特徴とする。

【００３３】また、請求項２３の発明は、請求項２２の
散乱型表示素子であって、上記屈折透過手段は、厚さが
表示画面における上方側の位置よりも下方側の位置のほ
うが厚い領域が形成されていることを特徴とする。

【００３４】また、請求項２４の発明は、請求項２３の
散乱型表示素子であって、上記屈折透過手段は、表示画
面における上下方向の断面形状が、複数の半凸レンズ状
またはプリズム状に形成されていることを特徴とする。

【００３５】また、請求項２５の発明は、請求項９の散
乱型表示素子であって、上記出射角変更手段は、散乱型
表示素子に入射した光を、ほぼその入射方向に向けて出
射させるように構成されていることを特徴とする。

【００３６】また、請求項２６の発明は、請求項２５の
散乱型表示素子であって、上記出射角変更手段は、上記
反射手段がリトロリフレクタ状に形成されることにより
構成されていることを特徴とする。

【００３７】また、請求項２７の発明は、請求項１１の
散乱型表示素子であって、上記出射角変更手段を構成す
る上記反射手段は、反射性フィルム基板であるととも
に、上記散乱透過手段は、上記反射性フィルム基板と、
透明画素電極が形成され、上記反射性フィルム基板と所
定の間隙を空けて設けられたアレイ基板との間に設けら
れていることを特徴とする。

【００３８】また、請求項２８の発明は、請求項２７の
散乱型表示素子であって、上記反射手段は、表示画面に
おける上下方向の断面形状が鋸刃状部分を有する形状に
形成されていることを特徴とする。

【００３９】また、請求項２９の発明は、請求項２８の
散乱型表示素子であって、上記鋸刃状部分を有する断面
形状における傾斜面の表示面に対する傾斜角度が、５°
以上、３０°以下であることを特徴とする。

【００４０】また、請求項３０の発明は、請求項２７の
散乱型表示素子であって、上記反射性フィルム基板およ
び上記アレイ基板の何れか一方にカラーフィルタが設け
られていることを特徴とする。

【００４１】また、請求項３１の発明は、入射した光を
散乱させる散乱状態と透過させる透過状態とに切り替わ
る散乱透過手段と、上記散乱透過手段の表示面側から入
射し、背面側に散乱された光、および上記散乱透過手段
を透過した光を反射する反射手段とを備えた散乱型表示
素子において、上記散乱透過手段が透過状態の場合に、
散乱型表示素子に入射した光の少なくとも一部を散乱型
表示素子の内部に閉じ込める手段を有することを特徴と
する。

【００４２】上記のように、断面形状が半凸レンズ状
や、所定の傾斜角を有する鋸刃状、リトロリフレクタ状
の反射手段などの出射角変更手段を備えることにより、
散乱表示素子に入射した光を表示画像の視認範囲から離
れた方向に出射させることができるので、階調反転やコ
ントラストの低下などの外光の反射光による影響を容易
に排除することができる。また、鋸刃形状のピッチがラ
ンダムに設定されることにより、ピッチを小さく設定し
ても回折による画像品質の低下を防止することができ
る。請求項３２の発明は、入射した光を散乱させる散乱
状態と透過させる透過状態とに切り替わる散乱透過手段
と、上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に
散乱された光、および上記散乱透過手段を透過した光を
反射する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、
上記反射手段による反射光量を減衰させる減衰手段を備
えたことを特徴とする。

【００４３】また、請求項３３の発明は、請求項３２の
散乱型表示素子であって、上記減衰手段は、光の反射性
と透過性と、または光の反射性と吸収性とを有する上記
反射手段により構成されていることを特徴とする。

【００４４】また、請求項３４の発明は、請求項３３の
散乱型表示素子であって、上記反射手段の光の反射率が
９０％以下であることを特徴とする。

【００４５】また、請求項３５の発明は、請求項３３の
散乱型表示素子であって、上記反射手段はクロムを含む
ことを特徴とする。

【００４６】また、請求項３６の発明は、請求項３２の
散乱型表示素子であって、上記減衰手段は、所定の偏光
方向の光を遮断する偏光手段により構成されていること
を特徴とする。

【００４７】また、請求項３７の発明は、請求項３６の
散乱型表示素子であって、上記偏光手段は、偏光方向
が、表示画面における左右方向の光を遮断するように設
けられていることを特徴とする。

【００４８】また、請求項３８の発明は、請求項３６の
散乱型表示素子であって、上記偏光手段は、上記散乱透
過手段と上記反射手段との間に設けられていることを特
徴とする。

【００４９】また、請求項３９の発明は、請求項３２の
散乱型表示素子であって、上記減衰手段は、上記散乱透
過手段の表示面側に設けられた、透過率が７０％以上、
かつ、９５％以下の拡散フィルムであることを特徴とす
る。上記のように、反射手段による反射光量を減衰させ
る減衰手段を備えることにより、反射光の輝度を減少さ
せることができるので、階調反転やコントラストの低下
などの外光の反射光による影響を容易に軽減することが
できる。請求項４０の発明は、入射した光を反射する反
射手段を備えた表示素子の製造方法において、上記反射
手段を形成する工程が、基板上に微粒子を含む樹脂層を
形成する工程と、上記樹脂層上に反射層を形成する工程
とを含むことを特徴とする。

【００５０】また、請求項４１の発明は、入射した光を
反射する反射手段を備えた表示素子の製造方法におい
て、上記反射手段を形成する工程が、基板上に所定のパ
ターンの樹脂層を形成する工程と、上記樹脂層を加熱
し、軟化させて、その表面が所定の曲率を有するように
変形させる工程と、上記樹脂層上に反射層を形成する工
程とを含むことを特徴とする。

【００５１】また、請求項４２の発明は、入射した光を
反射する反射手段を備えた表示素子の製造方法におい
て、上記反射手段を形成する工程が、基板上に樹脂層を
形成する工程と、プレス成形により、上記樹脂層の表面
を所定の形状に形成する工程と、上記樹脂層上に反射層
を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００５２】また、請求項４３の発明は、入射した光を
反射する反射手段を備えた表示素子の製造方法におい
て、上記反射手段を形成する工程が、基板上に樹脂層を
形成する工程と、上記樹脂層上に所定のパターンの保護
膜を形成する工程と、上記基板の法線に対して傾斜した
方向から、サンドブラスト処理、またはドライエッチン
グ処理を行うことにより、上記樹脂層を成形する工程
と、上記保護膜を除去した後、上記樹脂層上に反射層を
形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００５３】また、請求項４４の発明は、入射した光を
反射する反射手段を備えた表示素子の製造方法におい
て、上記反射手段を形成する工程が、基板上に部分的に
第１の樹脂層を形成する工程と、上記第１の樹脂層の少
なくとも一部を含む領域に部分的に第２の樹脂層を形成
することで断面が非対称形状を有する形状を形成する工
程と、上記非対称形状を含む領域に反射層を形成する工
程を含むことを特徴とする。

【００５４】また、請求項４５の発明は、請求項４４の
表示素子の製造方法であって、上記第１の樹脂層が傾斜
部を有する形状に形成された後、上記第２の樹脂層が形
成されることを特徴とする。

【００５５】また、請求項４６の発明は、請求項４５の
表示素子の製造方法であって、上記第２の樹脂層が傾斜
部を有する形状に形成されることを特徴とする。

【００５６】また、請求項４７の発明は、請求項４５の
表示素子の製造方法であって、上記第１の樹脂層は、ア
ニール処理により、傾斜部を有する形状に形成されるこ
とを特徴とする。

【００５７】また、請求項４８の発明は、請求項４６の
表示素子の製造方法であって、上記第２の樹脂層は、ア
ニール処理により、傾斜部を有する形状に形成されるこ
とを特徴とする。

【００５８】また、請求項４９の発明は、請求項４５の
表示素子の製造方法であって、上記非対称形状は少なく
とも鋸刃形状部分を有する形状であることを特徴とす
る。

【００５９】また、請求項５０の発明は、請求項４６の
表示素子の製造方法であって、上記非対称形状は少なく
とも鋸刃形状部分を有する形状であることを特徴とす
る。

【００６０】また、請求項５１の発明は、請求項４７の
表示素子の製造方法であって、上記非対称形状は少なく
とも鋸刃形状部分を有する形状であることを特徴とす
る。

【００６１】また、請求項５２の発明は、請求項４８の
表示素子の製造方法であって、上記非対称形状は少なく
とも鋸刃形状部分を有する形状であることを特徴とす
る。

【００６２】また、請求項５３の発明は、請求項４４の
表示素子の製造方法であって、上記第１の樹脂層および
上記第２の樹脂層が感光性樹脂であり、上記第１の樹脂
層および上記第２の樹脂層を基板上に部分的に形成する
工程が、基板全面に樹脂層を形成した後、それぞれ所定
のパターンの第１の遮光マスクまたは第２の遮光マスク
を介した露光、および現像によって行われることで、断
面が非対称形状を有する形状を形成することを特徴とす
る。

【００６３】また、請求項５４の発明は、請求項５３の
表示素子の製造方法であって、上記露光が、上記第１の
遮光マスクの遮光部と上記第２の遮光マスクの遮光部と
を互いにずらすことで、上記第１の樹脂層の少なくとも
一部を含む領域に部分的に第２の樹脂層を形成すること
を特徴とする。

【００６４】また、請求項５５の発明は、請求項５３の
表示素子の製造方法であって、上記感光性樹脂がポジ型
感光性樹脂であるとともに、上記第２の遮光マスクの遮
光部が、上記第１の遮光マスクの遮光部よりも大きいこ
とを特徴とする。

【００６５】また、請求項５６の発明は、請求項５５の
表示素子の製造方法であって、上記第２の遮光マスクの
遮光部の幅が、上記第１の遮光マスクの遮光部の幅より
も大きいことを特徴とする。

【００６６】また、請求項５７の発明は、請求項５３の
表示素子の製造方法であって、上記感光性樹脂がネガ型
感光性樹脂であるとともに、上記第２の遮光マスクの遮
光部が、上記第１の遮光マスクの遮光部よりも小さいこ
とを特徴とする。

【００６７】また、請求項５８の発明は、請求項５７の
表示素子の製造方法であって、上記第２の遮光マスクの
遮光部の幅が、上記第１の遮光マスクの遮光部の幅より
も小さいことを特徴とする。

【００６８】また、請求項５９の発明は、請求項５３の
表示素子の製造方法であって、上記第１の遮光マスクを
用いた上記露光、および上記第２の遮光マスクを用いた
上記露光が、上記基板の法線方向からの光の照射によっ
て行われることを特徴とする。

【００６９】また、請求項６０の発明は、請求項５３の
表示素子の製造方法であって、上記第１の遮光マスクを
用いた上記露光、および上記第２の遮光マスクを用いた
上記露光のうちの少なくとも何れか一方が、上記基板の
法線方向からの光の照射によって行われることを特徴と
する。

【００７０】また、請求項６１の発明は、入射した光を
反射する反射手段を備えた表示素子の製造方法におい
て、上記反射手段を形成する工程が、基板上に部分的に
第１の樹脂層を形成する工程と、上記第１の樹脂層の少
なくとも一部を含む領域に部分的に第２の樹脂層を形成
した後、上記第１の樹脂層または第２の樹脂層の少なく
とも一部を除去することで、断面が非対称形状を有する
形状を形成する工程と、上記非対称形状を含む領域に反
射層を形成する工程を含むことを特徴とする。

【００７１】また、請求項６２の発明は、請求項６１の
表示素子の製造方法であって、上記樹脂層を除去する工
程が所定のパターンのマスクを介したドライエッチング
によって行われることを特徴とする。

【００７２】また、請求項６３の発明は、請求項６１の
表示素子の製造方法であって、上記非対称形状は少なく
とも鋸刃形状部分を有する形状であることを特徴とす
る。

【００７３】また、請求項６４の発明は、請求項４０の
表示素子の製造方法であって、上記反射層は、表示素子
を駆動するための電極であることを特徴とする。これら
により、散乱性や出射角変更性を有する反射手段を容易
に製造することができ、製造コストを低減することがで
きる。

【００７４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１の散乱型表示素子について、図１〜図５に基づい
て説明する。この表示素子は、図１に示すように、それ
ぞれ透明電極２１ａ，２２ａが形成された１対の基板２
１，２２の間に、散乱透過手段としての高分子２３と液
晶２４との複合体層２５が設けられて構成されている。
また、基板２２の外方側には、反射手段としての反射板
２６が設けられている。

【００７５】上記基板２１，２２としては、ガラスや樹
脂から成るものが用いられる。また、複合体層２５とし
ては、例えば高分子分散型液晶やポリマーネットワーク
型液晶が用いられる。前者はポリマー中に液晶がほぼ球
状に分散して保持されたものであり（一部の液晶滴が連
結したものでもよい。）、後者は網目状のポリマーネッ
トワークに液晶が保持された、いわゆる連続体網目構造
をなしているものである。なお、図１においては高分子
分散型液晶を用いた場合の例を表している。ここで、上
記液晶２４中の液晶分子は、例えば図２に模式的に示す
ように、長軸方向の屈折率ｎe が高分子２３の屈折率ｎ
p と等しく、短軸方向の屈折率ｎ0 は上記屈折率ｎp と
異なるように設定されている。また、液晶分子は、前記
透明電極２１ａ，２２ａ間に電圧が印加されると、長軸
方向が電気力線の方向に向くようになっている。

【００７６】反射板２６の表面には、図３に示すよう
に、表示画面における上下方向に長い略ストライプ状
で、左右方向の曲率が上下方向の曲率よりも大きい凸部
２６ａが形成され、異方性散乱手段としても作用するよ
うになっている。すなわち、従来の表示素子のように反
射板２６’の反射面が鏡面に形成されている場合には、
図４（ａ）に示すように入射光が正反射されるのに対し
て、本実施の形態１の反射板２６の場合には、図４
（ｂ）に示すように、ある程度乱反射され、かつ、反射
光の散乱程度が表示画面の上下方向よりも左右方向に大
きくなるように、異方性を有して散乱されるようになっ
ている。

【００７７】上記のように構成された表示素子におい
て、透明電極２１ａ，２２ａ間に電圧が印加されていな
い場合には、液晶２４中の液晶分子は、それぞれ長軸方
向がランダムな方向を向いている。そこで、複合体層２
５に入射した光は、高分子２３と液晶２４との界面を通
過するごとに種々の方向に屈折する。すなわち、屈折率
のミスマッチのために散乱が生じ（散乱状態）、表示画
面をどの方向から見ても白濁して見える明表示（白表
示）が行われる。しかも、複合体層２５の反射板２６側
に散乱された光も、反射板２６に反射され、表示に寄与
するので、高輝度な表示が行われる。

【００７８】一方、透明電極２１ａ，２２ａ間に所定の
電圧が印加されると、液晶２４中の液晶分子は、それぞ
れ長軸方向が電気力線に添う方向に向く。そこで、複合
体層２５への光の入射方向における高分子２３と液晶２
４との屈折率がほぼ等しくなるために、複合体層２５に
入射した光は散乱せずに透過し（透過状態）、前述のよ
うに反射板２６によって異方性を有するように乱反射さ
れ、再度、複合体層２５を透過する。このため、図５に
示すように、位置Ｐで示す方向（表示画面の斜め前方）
から照射された光源光（外光）は、同図に領域Ｒで示す
ように主として表示画面の左右方向に広がる方向に乱反
射される。それゆえ、表示画像の通常の視認範囲（領域
Ｑ）では光源光の反射光は視野に入らず、確実に暗表示
（黒表示）が行われる。また、上記領域Ｑを越える範囲
から視認した場合でも、光源光の反射光は散乱によって
輝度が低下しているため、階調反転が生じることはな
く、また、コントラストの低下は少なく抑えられ、表示
上の違和感が軽減される。

【００７９】上記のような透明電極２１ａ，２２ａ間へ
の電圧印加の有無による散乱状態と透過状態との切り替
えが各画素ごとに行われることにより、ビットマップ画
像が表示される。

【００８０】なお、実際には本表示素子の駆動には、Ｔ
ＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたが、駆動方式は限定
されず、例えば、ある程度の低電圧を印加した場合を白
表示としてガンマ調整を行うバイアス印加駆動方法を用
いると、より良好なコントラストが得られた。

【００８１】なお、反射板２６の表面形状は、上記のよ
うに略ストライプ状の凸部２６ａが形成されたものに限
らず、縦方向に長い長円状の凸部などが形成されたもの
でもよい。また、縦方向に亀裂が形成されたものや、か
まぼこ状の凸部が形成されたものなどでもよい。すなわ
ち、反射光の散乱程度が例えば表示画面の上下方向より
も左右方向に大きくなるように、異方性を有して散乱さ
れるように形成されていれば、同様の効果が得られる。

【００８２】また、反射板を平板として、液晶パネル中
に回折格子を形成するなどしてもよい。ここで、回折格
子として、２次元的な等方性を有するものではなく、表
示画面の上下方向に形成された１次元的な異方性を有す
るものを用いることにより、左右方向に回折が発生する
ので、上記の場合と同様に異方性散乱効果が得られた。
なお、上記のような回折格子は、上面基板付近に形成し
てもよく、背面基板付近に形成してもよい。また、フォ
トレジストを用いて基板上に形成してもよい。（実施の
形態２）本発明の実施の形態２の散乱型表示素子につい
て、図６、図７に基づいて説明する。なお、以下、前記
実施の形態１等、他の実施の形態と同様の機能を有する
構成要素については同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００８３】この表示素子は、図６に示すように、基板
２１の表面に異方性透過手段としてのレンズシートフィ
ルム３７が設けられて構成されている。このレンズシー
トフィルム３７は、図７に示すように、表示画面におけ
る上下方向の厚さは均一で、左右方向には凸レンズとし
て作用するレンチキュラーレンズが形成されている。ま
た、反射板３６の反射面は平坦に形成されている。な
お、反射板３６を設けるのに代えて、透明電極２２ａを
反射性の材料によって形成するなどしてもよい。

【００８４】上記のように構成されていることにより、
複合体層２５が透過状態の場合には、表示素子に入射し
た光源光の反射光における、表示画面の上下方向の光路
は、正反射の光路になるが、左右方向の光路は、レンズ
シートフィルム３７のレンズとしての作用により、広が
りをもって拡散する。それゆえ、実施の形態１の表示素
子と同様に、表示画像の通常の視認範囲では光源光の反
射光は視野に入らず、確実に暗表示（黒表示）が行われ
るとともに、さらに広い範囲から視認した場合でも、階
調反転やコントラストの大幅な低下は抑えられる。

【００８５】なお、レンズシートフィルム３７は、上記
のようにレンチキュラーレンズが形成されたものに限ら
ず、実施の形態１の反射板２６における凸部２６ａと同
様に表示画面における上下方向に長いの略ストライプ状
で、左右方向の曲率が上下方向の曲率よりも大きい凸部
が形成されたものなどでもよい。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３の散乱型表示素
子について、図８〜図１０に基づいて説明する。

【００８６】この表示素子は、前記実施の形態１の表示
素子と反射板の表面形状のみが異なる。すなわち、反射
手段および出射角変更手段としての反射板４６は、図８
に示すように断面Ａ−Ａの断面形状が鋸刃状で、かつ表
面の主傾斜の法線方向が表示画面の下方に傾斜するよう
に形成されている。

【００８７】上記のような反射板４６が設けられること
により、図９に示すように、複合体層２５が透過状態の
場合に、表示画面の上方側から表示素子に入射する光源
光の入射角αよりも、出射角βの方が大きくなる。それ
ゆえ、図１０に位置Ｒで示すように、光源光の反射光
は、反射板が平坦な場合の正反射方向よりもさらに下
方、すなわち表示画像の通常の視認範囲からかなり離れ
る方向に向けて反射され、視野に入らず、確実に暗表示
（黒表示）が行われる。

【００８８】さらに、反射板４６の傾斜角度を大きくす
ることで反射光を基板内部に閉じ込めることができた。
これによって出射光をほとんど、または全く出射しない
ようにすることができた。すなわち、透過状態におい
て、出射角度が大きい場合、特に全反射角よりも大きく
なると光は出射できなくなる。このように全反射が生じ
る場合、出射光がないのでパネルに対しての出射角とい
う角度は存在しないが、後述する図１３に示すように、
パネルの内部においては、基板２２の法線に対する角度
がγの方向から反射板４６に入射し、上記法線に対する
角度がδの方向に反射されるので、これらの角度γ，δ
を実質的な入射角または出射角と考えることもできる。
そして、反射板４６に上記のような傾斜が形成されるこ
とにより、上記出射角δは入射角γより大きくなる。こ
のため、上記出射角δが全反射角よりも大きくなると、
光は基板２１，２２によって全反射され、基板中を伝播
する。このとき光は外には漏れてこない。この閉じ込め
られた光は、例えば隣接する画素が散乱状態にあった場
合には、この散乱状態の画素で散乱されて出射する。こ
れは表示の明るさを増加させるうえで非常に効果が高
い。また、周辺に散乱状態の画素がなかった場合には、
複数回の反射を繰り返すうちにブラックマトリクスやカ
ラーフィルタ等で減衰し最終的には消失する。一部の光
は液晶素子の端面にまで達し、端面を光らせるものもあ
り得るが、この端面を筐体で隠すようにすることなどに
よって解決することができる。

【００８９】なお、反射板４６の表面形状は、上記のよ
うに鋸刃状に限らず、表示画面の上方側から表示素子に
入射する光源光の入射角αよりも、出射角βの方が大き
くなる方向に反射するように形成されていればよい。 （実施の形態４）上記実施の形態３の散乱型表示素子と
類似した構成の表示素子について、鋸刃形状の傾斜角に
関してより詳しく説明する。なお、図１１等において
は、便宜上、傾斜角を誇張して模式的に描いている。

【００９０】この表示素子では、図１１に示すように、
反射板４６が基板２２（アレイ基板）の複合体層２５
側、すなわち基板２２上に形成されたソースライン４７
ａ等を覆う絶縁層４８上に設けられ、視差を小さく抑え
得るようになっている。また、基板２１（対向基板）と
透明電極２１ａ（対向電極）との間には、カラーフィル
タ２１ｂが設けられている。上記反射板４６は、鋸刃レ
ジスト４６ａ上に画素電極を兼ねる反射層４６ｂが形成
されて成っている。上記反射板４６における鋸刃形状の
繰り返しピッチは、例えば２μｍ以上、１００μｍ以下
に設定されている。なお、一般に、２μｍよりも小さく
することはエッジのなまり等が生じやすいなどの加工精
度の点で困難である一方、１００μｍよりも大きい場合
には鋸刃形状の段差が大きくなり、パネルギャップ（複
合体層２５の厚さ）の均一性が低下するため、表示むら
が生じやすくなる。

【００９１】この表示素子に、図１２または図１３に示
すように、入射角αで入射した光源光は、前記実施の形
態３で説明したように、出射角βで出射するか、または
基板２１と基板２２との間に封じ込められる。より詳し
くは、光源光は基板２１で屈折されて、反射板４６に、
基板２２の法線に対する角度がγの方向から入射し、上
記法線に対する角度がδ（反射板４６の傾斜角をθとす
ると、δ＝２θ＋γ）の方向に反射される。上記反射光
は、さらに、基板２１により屈折されて出射角β（β＞
α）で出射するか（図１２）、または、反射板４６の傾
斜角θが比較的大きく、角度δが基板２１の全反射角よ
りも大きい場合には、基板２１で全反射され、反射板４
６で再度反射されてより深い角度で基板２１と反射板４
６との間を伝搬し、基板２１と基板２２との間に封じ込
められる（図１３）。（なお、図１２および図１３にお
いては、便宜上、絶縁層４８等は省略して描いてい
る。）上記入射角α、出射角β、および反射板４６の傾
斜角θの関係を図１４および図１５に基づいて、より詳
しく説明する。ここで、図１４は、入射角αと出射角β
との関係を反射板４６の傾斜角θごとに示し、図１５
は、傾斜角θと出射角βとの関係を入射角αごとに示す
ものである。

【００９２】ここで、この種の表示素子は、通常、光源
光の入射角αが約３０°程度となるようにして用いられ
る。そこで、同図から明らかなように、傾斜角θを約５
°以上に設定することによって、反射光の出射角βが約
５０°以上となるようにすることができ、視野角が広
く、輝度およびコントラストの高い良好な表示特性を有
する表示素子を得ることができる。

【００９３】また、傾斜角θが１５°に設定される場合
には、入射角αが３０°の光源光に対して、反射光の出
射角βは約８０°になる。すなわち、極角が８０°の方
向から視認した場合には、光源光の反射光が視界に入る
ために階調反転が生じるが、そのような視認方向は通常
の視認方向から大きく離れており、実際の使用上は問題
とならない。一方、極角が３０°の方向から視認した場
合には、反射板が平坦である場合のように反射光が視界
に入ることはないので、階調反転が生じることなく、ギ
ラツキ感のない良好な画像品質の表示が得られる。

【００９４】また、傾斜角θを約１５°以上に設定する
場合には、入射角αが０°以上のいずれの入射光に対し
ても、出射角βが約５０°以上となるようにすることが
でき、傾斜角θを１０°に設定する場合でも、出射角β
が約３０°以上となるようにすることができる。

【００９５】それゆえ、光源光の反射光が視界に入りに
くいようにするためには、反射板４６の傾斜角θを５°
以上、より好ましくは１０°以上に設定することが好ま
しい。

【００９６】さらに、傾斜角θが例えば１８°以上に設
定される場合には、約３０°の入射角αで入射した光源
光の反射光は、計算上の出射角βが図１４および図１５
に２点鎖線で示すように９０°以上となり、前記図１３
に示すように基板２１によって全反射され、基板２１と
基板２２との間に封じ込められる。このような出射光の
封じ込めは、傾斜角θが大きいほど、より入射角αが小
さな入射光に対しても生じるようにすることができる。

【００９７】上記のように、反射板４６の傾斜角θが大
きいほど、出射角βを大きくし、または全反射させて光
源光の反射光が視界に入らないようにすることができる
が、一方、傾斜角θが大きすぎると、反射板４６におけ
る鋸刃形状のエッジ部分（ほぼ垂直な部分または傾斜が
急な部分）で反射された光による散乱光の影響が大きく
なり、かえってコントラストが低下するおそれがある。
それゆえ、上記のような散乱光によるコントラストの低
下を防止するためには、傾斜角θを３０°以下、より好
ましくは２５°以下、さらに好ましくは１５°以下に設
定することが好ましい。なお、上記のような散乱光を低
減するためには、鋸刃形状のエッジ部分が入射光を吸収
するようにしたり、エッジ部分には反射層４６ｂを形成
せずに入射光を透過させて反射板４６の裏面側に回り込
ませるようにするなどしてもよい。

【００９８】以上のように、光源光の反射光が視界に入
りにくいようにし、かつ、散乱光によるコントラストの
低下を防止するためには、反射板４６の傾斜角θを５°
以上、３０°以下、より好ましくは５°以上、１５°以
下に設定することが好ましく、この範囲で、所望の光源
光の反射方向、すなわち視野角特性等に応じて設定すれ
ばよい。 （実施の形態５）前記実施の形態４のように反射層４６
ｂが画素電極を兼ねるのではなく、対向電極を兼ねるよ
うに構成された表示素子の例を説明する。

【００９９】この表示素子では、図１６に示すように、
対向基板６５として、鋸刃状フィルム基板６５ａ上に対
向電極を兼ねる反射層６５ｂが蒸着されたものが用いら
れている。また、アレイ基板６７には、透明画素電極６
８、上記透明画素電極６８にほぼ対応する領域に設けら
れたカラーフィルタ６９、およびソースライン４７ａ等
が形成されている。

【０１００】上記対向基板６５の鋸刃状フィルム基板６
５ａには、傾斜角θが１０°の傾斜面を有する鋸刃形状
が形成されている。なお、傾斜角θの大きさは、１０°
に限らず、前記実施の形態４で説明したように、所望の
視野角特性等に応じて設定すればよく、例えば５°以
上、３０°以下に設定することにより、視野角拡大と輝
度向上との両立を図ることができる。上記のような鋸刃
状フィルム基板６５ａは、例えば後述する実施の形態１
８、１９のようにして容易に形成することができるが、
これらに限らず、鋸刃形状の凹凸を形成し得る種々の方
法を適用してもよい。

【０１０１】上記のように構成された表示素子では、例
えば３０°の入射角で入射した光の出射角は約６２°で
あった。それゆえ、前記実施の形態４で説明したのと同
様に、通常の視認範囲（例えば極角が５０°以内の方
向）から視認した場合には光源光の反射光が視界に入る
ことがないので階調反転が生じることがなく、良好な画
像品質の表示が得られる。しかも、対向基板６５にフィ
ルム基板が用いられているため、表示素子の軽量化を容
易に図ることもできる。

【０１０２】なお、上記の例では、カラーフィルタ６９
をアレイ基板６７側に形成した例を示したが、対向基板
６５側に形成してもよい。また、カラーフィルタ６９
は、透明画素電極６８にほぼ対応する領域だけでなく、
赤、緑、青の画素領域内で、透明画素電極６８以外の領
域にも形成してもよい。

【０１０３】また、上記のように対向基板６５で入射光
を反射する構成は、実施の形態１等に適用してもよい。 （実施の形態６）上記各実施の形態と同様の散乱型表示
素子において、鋸刃形状等を、そのピッチがランダムに
なるように形成した例を説明する。

【０１０４】この表示素子では、例えば図１７に示すよ
うに、反射板４６に形成された鋸刃形状のピッチが、５
μｍ以上、２０μｍ以下の範囲でランダムに（近接する
鋸刃形状のピッチが概ね互いに異なるように）設定され
ている。また、各鋸刃形状の傾斜角は１５°に設定され
ている。

【０１０５】このように構成することにより、前記実施
の形態３等と同様に反射光の出射角が大きくなることに
よって階調反転等が防止される効果に加えて、反射板４
６で反射される光の回折が抑制されるので、画像品質の
低下を防止することができる。上記のような回折の抑制
効果を得るためには、上記鋸刃形状のピッチを５μｍ以
上、１００μｍ以下に設定することが好ましく、一般に
ピッチが小さいほど（光の波長に近いほど）回折が生じ
やすいのに対して、そのような回折の抑制に特に大きな
効果が得られる。すなわち、ピッチが小さく設定される
場合でも、画像品質の良好な画像を表示することができ
る。なお、ピッチが大きい場合には回折自体が生じにく
くなるが、１００μｍ程度になると、ピッチが目視レベ
ルになるため画像品質が劣化しがちになる。また、画素
の大きさは通常１００μｍ以下であるため、ピッチが１
００μｍ以上である場合には解像度の低下も招きやすく
なる。さらに、ピッチが大きい場合には、鋸刃形状の段
差が大きくなり、パネルギャップ（複合体層２５の厚
さ）の均一性が低下するため、表示むらが生じやすくな
る。また、同様の理由から、ピッチの範囲（最大ピッチ
と最小ピッチとの差）は、３０μｍ以下、より好ましく
は２０μｍ以下であることが望ましい。

【０１０６】なお、鋸刃形状の傾斜角は１５°に限ら
ず、例えば５°〜３０°の範囲で種々に設定してもよ
い。また、この傾斜角をランダムに、すなわち、鋸刃形
状ごとに傾斜角が異なるように設定してもよい。より具
体的には、例えば、傾斜角分布を５°：５％、１０°：
４０％、１５°：４０％、２０°：５％などとしてもよ
い。すなわち、傾斜角が小さいと視認範囲は狭くなる
が、視野角方向（例えば１５°方向）から見た白輝度は
高くなる。一方、傾斜角が大きいと視認範囲は広いが、
１５°方向の白輝度は低くなる。そこで、傾斜角の異な
る部位を設けることで、視認範囲をと白輝度を任意に調
整することができる。 （実施の形態７）前記実施の形態３等と同様に光源光の
出射角を大きくするとともに、さらに、表示画面の左右
方向にも散乱させる表示素子の例について説明する。

【０１０７】この表示素子に設けられる反射板４９は、
図１８および図１９に示すように、表示画面に垂直な方
向から見た形状が扇形、半円形状、または部分円形状
で、表面がほぼ球面状（すなわちほぼ部分球状）または
部分楕円体状などの凸レジスト４９ａ上に、反射層４９
ｂが形成されて成っている。上記凸レジスト４９ａは、
高さが２μｍで、ソースライン４７ａおよびゲートライ
ン４７ｂで囲まれた画素領域ごとに、表示画面における
上下方向のピッチが４０μｍで密集して複数配置されて
いる。また、上記凸レジスト４９ａにおける、図１９に
示す断面での傾斜角度は、５°以上、３０°以下程度に
設定されている。

【０１０８】このように構成されていることにより、各
凸レジスト４９ａの形状におけるほぼ対称面（図１８の
Ａ−Ａ断面面）内の光路を有する入射光は、前記実施の
形態３等と同様に、入射角よりも大きな出射角で表示画
面の下方側方向に出射するため、例えば図１９に矢印Ｐ
で示す方向から視認したときの階調反転が防止される。
また、上記対称面内にない光路や方向の入射光は、概ね
表示画面の下方側方向で、かつ左右に発散する方向に出
射する。それゆえ、上記矢印Ｐ以外の方向から視認した
ときでも、反射光量が少なく抑えられるため、やはり階
調反転が低減され、したがって、より広い視野角を得る
ことができる。

【０１０９】なお、凸レジスト４９ａは、上記のように
整列して配置せずにランダムに配置してもよい。

【０１１０】また、凸レジスト４９ａの形状は、上記の
ように部分球状に限らず、例えば図２０に示すように、
前記実施の形態１（図３）の凸部２６ａに示したような
ほぼ紡錘体または楕円体の一部における表示画面の下方
側部分の形状をしたものなどでもよい。この場合には、
反射光を概ね表示画面の下方側で、かつ左右方向に多く
散乱させる方向に出射させることができる。（実施の形
態８）本発明の実施の形態８の散乱型表示素子につい
て、図２１、図２２に基づいて説明する。

【０１１１】この表示素子は、前記実施の形態２の表示
素子とレンズシートフィルムの断面形状のみが異なる。
すなわち、屈折透過手段としてのレンズシートフィルム
５７は、図２１に示すように断面Ａ−Ａの断面形状が凸
レンズまたは円柱レンズの上半分だけを並べたような形
状に形成されている。

【０１１２】上記のようなレンズシートフィルム５７が
設けられることにより、図２２に示すように、実施の形
態３の表示素子と同様に、複合体層２５が透過状態の場
合に、表示素子に入射する光源光の入射角αよりも、出
射角βの方が大きくなり、光源光の反射光が表示画像の
視認範囲から離れる方向に反射されるか、または全く反
射されず、視野に入らないので、確実に暗表示（黒表
示）が行われる。

【０１１３】なお、レンズシートフィルム５７の断面形
状は、上記のように半凸レンズ状に限らず、プリズム状
など、表示画面の上方側から表示素子に入射する光源光
の入射角αよりも、出射角βの方が大きくなる方向に屈
折するように形成されていればよい。 （実施の形態９）本発明の実施の形態９の散乱型表示素
子について、図２３、図２４に基づいて説明する。

【０１１４】この表示素子は、前記実施の形態１の表示
素子と反射板のみが異なる。すなわち、反射手段および
出射角変更手段としての反射板６６は、図２３に示すよ
うにリトロリフレクタ構造を有し、何れの方向から入射
した光も、それぞれ、その入射方向と同じ方向に反射す
るようになっている。

【０１１５】上記のような反射板６６が用いられること
により、図２４に示すように、複合体層２５が透過状態
の場合に、位置Ｐで示す方向から入射した光源光は、同
じ方向である位置Ｒで示す方向に反射する。それゆえ、
表示画像の視認範囲では光源光の反射光は視野に入らな
い。すなわち、非常に特殊な使用条件でない限り、視認
方向に光源が位置することはないので（そのような位置
に光源があると観察者の影ができてしまう。）、光源光
の反射光が視野に入ることはなく、確実に暗表示（黒表
示）が行われる。

【０１１６】なお、反射板６６としては、全反射を用い
るものでも、金属被膜等による反射層が形成されたもの
でもよい。また、厳密なリトロリフレクタ構造を有する
ものでなくても、概ね入射方向と同じ方向に反射する特
性を有するものであればよい。 （実施の形態１０）実施の形態２のレンズシートフィル
ム３７に代えて、散乱性に異方性を有しない減衰手段と
しての拡散フィルムを用いても、その透過率を所定の大
きさに設定することによって、光源光の反射光量を減少
させ、表示画像におけるコントラストの低下を小さく抑
えることができる。ここで、上記透過率は、入射した光
の総量に対する、その総量から、光源側の半球領域の方
向に返る光の総量を引いたものの割合と定義した。

【０１１７】上記透過率が、９５％以下に設定されるこ
とにより、複合体層２５が透過状態の場合における反射
板３６からの光源光の正反射光量が減少し、表示画像の
コントラストの低下を抑え得ることが確認された。ただ
し、透過率が５０％以下になると、拡散フィルムの前面
で散乱反射されて視野に入る光の量が増加するために、
かえって表示画像のコントラストが低下する。そこで、
透過率を５０％〜９５％、好ましくは７０％〜９５％に
設定することにより、良好なコントラストを得ることが
できる。また、上記透過率が小さすぎる場合と同様の理
由により、拡散フィルムの拡散強度は低いことが好まし
い。

【０１１８】上記のような拡散フィルムは、実施の形態
２のレンズシートフィルム３７のように厳密な光学設計
ができないため、視角特性は若干劣るが、実用上は十分
に効果が確認された。しかも、拡散フィルムは、レンズ
シートフィルム３７等に比べて安価であるため、製造コ
ストの増大を抑えつつ、表示素子の表示特性を向上させ
ることができる。 （実施の形態１１）実施の形態１の反射板２６に代え
て、図２５に示すような反射手段および減衰手段として
のハーフミラー７６〜７８を用いてもよい。

【０１１９】図２５（ａ）（ｂ）のハーフミラー７６，
７７は、それぞれ、黒色基板７６ａ、または透明基板７
７ａ上に、反射性と透過性とを有する反射膜７６ｂ，７
７ｂが形成されて成っている。また、図２５（ｃ）のハ
ーフミラー７８は、透明基板７８ａと、平坦な反射膜７
８ｂと、傾斜を有する反射膜７８ｃとが積層されて成っ
ている。

【０１２０】上記ハーフミラー７６を用いると、その反
射率が低いために、複合体層２５が散乱状態で明表示
（白表示）の場合の輝度は低下するが（ただし、従来の
反射板が設けられていない表示素子よりは高い輝度が得
られる。）、複合体層２５が透過状態で暗表示（黒表
示）の場合の光源光の正反射光の光量も減少するので、
コントラストを高くすることができる。

【０１２１】より詳しくは、例えばハーフミラー７６の
反射率を５０％、光源光の光量を１としたときの、明表
示の場合の表示光量、および暗表示の場合の正反射光量
は、下記（表１）のようになる。

【０１２２】すなわち、明表示の場合には、入射光量の
１／２は複合体層２５によって表面側に散乱反射されて
出射するとともに、残りのハーフミラー７６側に散乱透
過した光量のうち、さらに５０％（１／２×１／２＝１
／４）がハーフミラー７６に反射されて出射する。それ
ゆえ、合計で、１／２+１／４＝３／４が表示光量とな
る。なお、従来の反射板を有しない表示素子では、上記
表面側に散乱反射される光量だけなので、表示光量は１
／２、反射率が１００％の反射板を有する表示素子で
は、上記散乱透過した光量が全て反射されて出射するの
で、表示光量は１／２+１／２＝１となる。

【０１２３】また、暗表示の場合には、光源光が表示画
面に対して斜め方向から入射した場合、その入射光の偏
光方向に応じて正反射光量が異なる。まず、表示画面に
垂直な方向の偏光成分（液晶分子の長軸方向の偏光成
分）に関しては、液晶分子の屈折率が長軸方向の屈折率
ｎe と短軸方向の屈折率ｎ0 との間の屈折率になるの
で、入射光はある程度散乱される。この散乱される割合
をα、散乱されずに透過する割合を１−αとすると、入
射光量のうちの上記偏光成分は１／２、ハーフミラー７
６の反射率は５０％だから、正反射光量は、１／２×
（１−α）×１／２＝（１−α）／４となる。次に、表
示画面に平行な方向の偏光成分（液晶分子の短軸方向の
偏光成分）に関しては、上記のような散乱は生じないの
で、正反射光量は、１／２×１／２＝１／４となる。よ
って、合計で、（１−α）／４＋１／４＝（２−α）／
４が正反射光量となる。なお、従来の反射板を有しない
表示素子では、入射した光源光は反射されないので、正
反射光量は０、反射率が１００％の反射板を有する表示
素子では、各偏光成分の反射光量が、それぞれ（１−
α）／２、１／２となるので、合計で（２−α）／２と
なる。

【０１２４】上記正反射光量と表示光量との比を求める
と、ハーフミラー７６を用いる場合は（２−α）／３、
反射板を有しない場合は０、反射率が１００％の反射板
を有する場合は（２−α）／２であり、したがって、ハ
ーフミラー７６を用いることにより、反射板を有しない
場合よりも高い輝度、反射率が１００％の反射板を有す
る場合よりも高いコントラストが得られる。

【０１２５】

【表１】 一方、ハーフミラー７７を用い、表示素子の背面側から
も外光が入射し得るようにすると、明表示、暗表示の場
合共に背面側からの外光の一部が視野に入るので、コン
トラストは多少低下するが、明るい表示画像が得られ
る。

【０１２６】また、ハーフミラー７８を用いると、明表
示の場合には、反射膜７８ｂを透過した散乱光が反射膜
７８ｃによって反射されるので、前記ハーフミラー７６
を用いるよりも高い輝度が得られるとともに、暗表示の
場合には、反射膜７８ｂを透過した光源光は反射膜７８
ｃによって表示画像の視認範囲から離れる方向に反射さ
れ、視野に入らないので、高いコントラストが得られ
る。

【０１２７】なお、上記ハーフミラー７６〜７８は、透
過率が５０％である必要はなく、反射性と透過性とを有
するものであればよく、好ましくは反射率が９０％以
下、より好ましくは８０％以下であれば、特に良好な表
示画像品質が得られる。また、黒色基板７６ａ上に反射
膜７６ｂが形成されたものなどに限らず、基板２２に反
射膜を形成したり、透明電極２２ａを反射性と透過性と
を有するように形成するなどしてもよい。

【０１２８】ここで上記反射率は、入射した光量に対す
る、光源側の半球領域の方向に返る光の総量の割合とし
て定義した。 （実施の形態１２）実施の形態１１のハーフミラー７６
〜７８に代えて、基板上にクロムから成る薄膜が蒸着な
どにより形成されたものを反射手段および減衰手段とし
て用いるようにしてもよい。また、透明電極２２ａをク
ロムによって形成するなどしてもよい。このクロムは、
一般に反射板として用いられるアルミニウムや銀のよう
な反射率の高い材料に比べて、光の吸収率が比較的高
く、反射率が低いため、入射した光のうちの一部だけが
反射される。すなわち、前記実施の形態１１のハーフミ
ラー７６を用いた場合と同じ効果が得られる。

【０１２９】なお、クロムに限らず、反射率が比較的低
いものであればよい。具体的には、反射率が９０％以
下、好ましくは８０％以下であれば、光源光の正反射光
量の減少により、コントラストの良好な表示画像を得ら
れることが確認された。また、そのような反射率を有す
るものであれば、例えば灰色板などを反射板として用い
るなどしてもよい。 （実施の形態１３）本発明の実施の形態１３として、反
射板の上面に偏光手段としての偏光板が設けられた散乱
型表示素子について説明する。

【０１３０】この表示素子は、図２６に示すように、実
施の形態１の反射板２６に代えて、基板２２に偏光板８
１が接着されるとともに、反射板８２、および保護樹脂
層８３が形成されて構成されている。上記偏光板８１
は、表示画面における上下方向の偏光成分の光を透過さ
せ、左右方向の偏光成分の光を吸収するように配置され
ている。

【０１３１】上記のように構成されることにより、前記
（表１）に示すような表示光量、および正反射光量にな
る。すなわち、複合体層２５が散乱状態の場合には、散
乱光のうちの一方の偏光成分だけが偏光板８１を透過し
て反射板８２に反射されるので、表示光量は、反射率が
５０％の反射板が設けられている場合と同等の３／４に
なる。一方、複合体層２５が透過状態の場合の正反射光
量については、光源光が表示画面の斜め前方から入射す
る場合、表示画面に垂直な方向の偏光成分（表示画面の
上下方向の偏光成分）は偏光板８１を透過するので、正
反射光量は、反射率が５０％の反射板が設けられている
場合と同等の（１−α）／４になり、表示画面に平行な
方向の偏光成分（表示画面の左右方向の偏光成分）は偏
光板８１に吸収されるので、正反射光量は０になる。

【０１３２】したがって、合計の正反射光量は（１−
α）／４、正反射光量と表示光量との比は（１−α）／
３となり、反射率が５０％の反射板が設けられている場
合に比べて、輝度は同等で、より高いコントラストの表
示画像が得られる。

【０１３３】なお、光源光の入射方向や偏光板８１の配
置方向が上記と異なる場合には、コントラストは若干低
下するが、それでも、反射率が５０％の反射板が設けら
れている場合以上のコントラストは得られる。

【０１３４】また、偏光板８１は基板２１の上面に設け
てもよく、この場合でも、表示光量は低下するが、やは
り反射率が５０％の反射板が設けられている場合以上の
コントラストは得られる。 （実施の形態１４）上記各実施の形態において、図２７
に示すように、基板９１上に、樹脂から成る平滑化層９
３を介して反射電極９４を形成するようにしてもよい。
このような構成によれば、特に、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）９２が形成された基板９１を用いる場合に、上記
ＴＦＴ９２の影響による反射電極９４の凹凸を防止した
り、逆に反射電極９４の表面形状を所望の形状にしたり
することが容易にできる。また、反射電極９４が反射板
としての機能を有することにより、基板９１の厚さに起
因する視差が防止されるので、表示画像の鮮明度を高く
することも容易にできる。さらに、ＴＦＴ９２の位置に
おいても入射した光が反射電極９４によって反射される
ので、開口率を大きくして、一層輝度を向上させること
もできる。

【０１３５】上記のような平滑化層９３および反射電極
９４は、例えば以下のようにして形成される。 （１）基板９１上に、例えばアクリル樹脂から成る平滑
化層９３を塗布等により形成する。ここで、上記平滑化
層９３を黒色の樹脂により形成すれば、前記図２５
（ａ）の黒色基板７６ａと同様の機能を持たせることが
できる。 （２）前記実施の形態１、３〜７、９等と同様の表示素
子を構成する場合には、平滑化層９３が硬化する前の柔
軟な状態でプレス加工を施すことにより、所望の表面形
状（凹凸）に形成することができる。これにより、複雑
な形状も比較的均一に形成することができ、角度分布を
確実に管理して、理想的な形状を形成することができ
る。

【０１３６】また、反射電極９４に散乱性を持たせる場
合には、例えば各画素に対応する領域９７ごとに図２８
に示すようなパターンで、傾斜角度が少しずつ異なる領
域９７ａを形成してもよい。この場合、各領域９７ａの
パターンは上記のものに限らないが、各画素ごとに傾斜
角度の異なる領域９７ａが形成されることが好ましく、
また、各画素ごとのパターンは同じであることが好まし
い。 （３）ＴＦＴ９２と反射電極９４とを接続するためのコ
ンタクトホールをフォトクロミズムおよびエッチングに
より形成する。 （４）蒸着等により、平滑化層９３上に反射電極９４を
形成する。 （実施の形態１５）前記実施の形態１４の反射電極９４
に散乱性を持たせる他の構成、および方法について説明
する。

【０１３７】この表示素子は、図２９に示すように、ア
クリル樹脂から成る平滑化層９３中に、直径が０．１〜
１μｍのガラス微粒子９５が混入されている。これによ
り、平滑化層９３の表面にわずかな凹凸が形成され、し
たがって反射電極９４も凹凸状になり、散乱性を有する
ようになる。上記ガラス微粒子９５は、各画素内に数個
から数十個程度の密度であることが、良好なコントラス
トを得るうえで望ましい。なお、平滑化層や微粒子とし
ては、上記のものに限るものではない。

【０１３８】また、実施の形態１の表示素子のように、
異方性を有する散乱性を持たせる場合には、例えば、比
較的流動性の高い樹脂中に、ガラス微粒子９５に代えて
長円形状や短ファイバ状などの粒子を混入させて、基板
９１に塗布等した後、基板９１に振動を与えたり、基板
９１を鉛直に立てたり、また、樹脂膜にエアーを吹きつ
けたりして、粒子に方向性を持たせればよい。 （実施の形態１６）前記実施の形態１４の反射電極９４
に散乱性を持たせるさらに他の方法について説明する。 （１）図３０（ａ）に示すように、基板９１上に、塗布
等により例えばアクリル系の樹脂層９６を形成する。な
お、同図においては、ＴＦＴ９２は省略されている。 （２）フォトリソグラフィによるエッチング等により、
図３０（ｂ）に示すように、樹脂層９６をパターニング
し、例えばストライプ状などに分断形成する。

【０１３９】なお、印刷等の手法により、樹脂層９６を
あらかじめパターニングした状態で基板９１上に形成す
るようにしてもよい。 （３）樹脂層９６を熱処理することにより軟化させて、
いわゆる熱だれにより、図３０（ｃ）に示すように断面
形状が丸みをおびた形状に変形させる。 （４）上記樹脂層９６上に反射膜を形成することによ
り、上記パターニングおよび熱処理に応じた散乱性を有
する反射電極が形成される。すなわち、上記のようにス
トライプ状にパターニングした場合には、散乱特性に異
方性を有する（反射の角度分布を有する）反射電極９４
が形成される。

【０１４０】上記の方法によれば、金型等を用いること
なく、散乱性を有する反射膜を形成することができる。

【０１４１】なお、上記のような反射電極に限らず、同
様にして、実施の形態１の反射板２６を形成することも
できる。 （実施の形態１７）前記実施の形態３などの反射板４６
等を形成する方法について説明する。 （１）図３１（ａ）に示すように、基板９０上に、例え
ば厚さが０．５μｍ〜１０μｍのアクリル等から成る樹
脂層９８を形成する。なお、樹脂層９８の厚さは、形成
する反射面の傾斜角等に応じて設定すればよい。 （２）図３１（ｂ）に示すように、フォトレジストの塗
布、露光、現像により、ストライプ状などの所定のパタ
ーンの保護膜９９を形成する。 （３）図３１（ｃ）に示すように、斜め方向からサンド
ブラスト、またはドライエッチングを行い、上記保護膜
９９が設けられていない部分の樹脂層９８を除去する。
すなわち、具体的には硬質の微粒子等を斜め方向から吹
きつけることにより、保護膜９９の陰にならない部分の
樹脂層９８が多く削り取られるので、同図に示すように
非対称な凹凸を有する表面形状が形成される。

【０１４２】ここで、サンドブラストは、比較的大きな
表面形状を形成するのに適している一方、ドライエッチ
ングは、微細な表面形状を形成するのに適している。 （４）図３１（ｄ）に示すように保護膜９９を除去し、
アルミニウムの蒸着等により反射被膜を形成すると、前
記図８に示すような、鋸刃状の断面形状を有する反射板
４６が形成される。

【０１４３】なお、保護膜９９のパターンやサンドブラ
ストの吹きつけ方向等を種々に設定したり、上記一連の
工程を繰り返したりすれば、鋸刃状に限らず、種々の断
面形状に形成することができる。また、アクリル樹脂等
の透明度の高い樹脂を用い、反射被膜を形成せずに、図
２１に示すようなレンズシートフィルム５７を形成して
もよい。ただし、このようにして形成されたレンズシー
トフィルム５７は、表面の粗さは比較的粗く、屈折性と
ともに散乱性を有するようになるので、屈折により正反
射光の方向を変えるとともに散乱により光量を減少させ
る場合などに適している。 （実施の形態１８）前記実施の形態３等の反射板を形成
する他の方法について説明する。 （１）図３２（ａ）に示すように、ソースライン４７ａ
等が形成された基板２２上に、厚さが１．５μｍのＳｉ
Ｏ₂から成る絶縁層４８を形成し、さらに、絶縁層４８
上にポジ型の感光性レジスト（Ｓ１８１１：シプレイフ
ァーイースト社製）を２μｍの厚さで塗布し、所定の温
度および時間でプリベークして、第１レジスト層６１を
形成する。次に、上記第１レジスト層６１を、４μｍ幅
の帯状の遮光部が１０μｍのピッチで形成された第１マ
スク６２を密着させて、紫外線で露光する。 （２）図３２（ｂ）に示すように、現像剤（ＭＦ９２
６：同）を用いて第１レジスト層６１を現像して回折格
子状にした後、１８０℃で１時間熱処理（アニール）す
ることにより、両側にテール（傾斜面）を有し、高さが
２μｍで幅が５μｍの硬化したストライプパターン６
１’を形成する。 （３）図３２（ｃ）に示すように、ストライプパターン
６１’上にさらに感光性レジスト（Ｓ１８１１：同）を
３μｍの厚さで塗布して、第２レジスト層６３を形成す
る。 （４）図３２（ｄ）に示すように、第２マスク６４を介
して第２レジスト層６３を紫外線で露光する。上記第２
マスク６４は、幅が前記第１マスク６２よりも広い６μ
ｍの帯状の遮光部が１０μｍのピッチで形成されたもの
を用い、ストライプパターン６１’における端部から２
μｍの部分を覆うように配置する。 （５）図３２（ｅ）に示すように、上記（２）と同様に
して第２レジスト層６３を現像し、熱処理することによ
り、鋸刃状の鋸刃レジスト４６ａが形成される。 （６）図３２（ｆ）に示すように、鋸刃レジスト４６ａ
の表面全面にアルミニウムを蒸着して反射層４６ｂを形
成することにより、鋸刃状の断面形状を有する反射板４
６が形成される。ここで、上記反射層４６ｂと、基板２
２上に設けられた図示しないＴＦＴ素子（薄膜トランジ
スタ）等とを導通させるためには、あらかじめ鋸刃レジ
スト４６ａにコンタクトホールを形成した後に反射層４
６ｂを形成すればよい。また、アルミニウムを鋸刃レジ
スト４６ａの表面全面に蒸着せず、鋸刃形状のエッジ部
分（ほぼ垂直な部分または傾斜が急な部分）には蒸着し
ないようにしてもよい。この場合には、上記エッジ部分
で透明な鋸刃レジスト４６ａが露出していれば、エッジ
部分での散乱光を鋸刃レジスト４６ａを透過させて反射
板４６の裏面側に回り込ませることができるので、より
コントラストを向上させることができる。 （７）上記反射板４６が形成された基板２２を用いて例
えば前記図１１に示したような高分子分散型液晶層を有
する反射型液晶表示素子を製造するためには、上記基板
２２と、透明電極２１ａが形成された基板２１とを図３
２の紙面の左右方向が表示画面の上下方向になるように
して５μｍの間隙（パネルギャップ）を空けて貼り合わ
せ、上記間隙に高分子分散型液晶材料（例えばＰＮＭ２
０１：大日本インキ化学製）を真空注入法で注入した
後、紫外線を照射して高分子２３を重合硬化させるとと
もに高分子２３と液晶２４とを相分離させるなどすれば
よい。

【０１４４】上記のようにして形成された反射板４６の
断面を電子顕微鏡で観察したところ、傾斜角が１０°の
ほぼ鋸刃形状を有する反射層が形成されていた。すなわ
ち、テールを有する２層のストライプパターンを位置を
ずらして積層することにより、ほぼ鋸刃形状などの非対
称な断面形状を容易に形成することができる。

【０１４５】なお、上記（４）（５）の露光および現像
の際に、ストライプパターン６１’、およびストライプ
パターン６１’上の第２レジスト層６３が全て残るよう
にしてもよく、少なくとも、ストライプパターン６１’
に対して非対称な部分の第２レジスト層６３が残るよう
に、他の部分の第２レジスト層が除去されるようにすれ
ば、非対称な断面形状を形成することができる。

【０１４６】また、上記（１）（４）の何れかまたは双
方の露光工程において、例えば図３３に示すように、紫
外線を斜め方向から照射するようにしてもよい。この場
合には、鋸刃形状の傾斜角や形状をより制御しやすくな
る。

【０１４７】また、上記のように２層のストライプパタ
ーンを積層するのに限らず、２層以上積層してもよい。
この場合にも、鋸刃形状の傾斜角や形状をより制御しや
すくなる。

【０１４８】また、レジスト層の厚さやマスクにおける
遮光部の幅、ピッチ等も上記に限らず、表示素子の視野
角特性等に応じて設定すればよい。

【０１４９】また、マスクとして、帯状の遮光部を有す
るものに代えて図１８に示すようなパターンの露光孔が
形成されたものを用いれば、実施の形態７に示す凸レジ
スト４９ａを形成することができる。

【０１５０】また、第２レジスト層６３は、上記のよう
にストライプパターン６１’および基板２２上の全面に
形成するものに限らず、ストライプパターン６１’の一
部の上だけに形成したり、ストライプパターン６１’の
一部または全部の上と基板２２の一部または全部の上と
に形成したりしてもよい。すなわち、ストライプパター
ン６１’と第２レジスト層６３とを相対的にずらして形
成することなどにより、容易に非対称な断面形状を形成
することができる。 （実施の形態１９）前記実施の形態３等の反射板を形成
するさらに他の方法について説明する。 （１）図３４（ａ）に示すように、前記実施の形態１８
の（１）と同様に、ソースライン４７ａ等が形成された
基板２２上に絶縁層４８および第１レジスト層６１を形
成し、上記第１レジスト層６１を所定の幅およびピッチ
で帯状の遮光部が形成された第１マスク６２を介して紫
外線で露光する。 （２）図３４（ｂ）に示すように、前記実施の形態１８
の（２）と同様に、第１レジスト層６１の現像（ウェッ
トエッチング）および熱処理により、両側にテール（傾
斜面）を有するストライプパターン６１’を形成する。 （３）図３４（ｃ）に示すように、上記ストライプパタ
ーン６１’のほぼ半分の部分を覆う第２マスク６４を用
い、アルゴンビームの照射によるドライエッチング処理
を行う。これにより、図３４（ｄ）に示すように、スト
ライプパターン６１’における第２マスク６４に覆われ
なかったほぼ半分の部分が除去され、テールとほぼ垂直
壁とで囲まれた鋸刃状の鋸刃レジスト４６ａが形成され
る。 （４）図３４（ｅ）に示すように、鋸刃レジスト４６ａ
の表面全面にアルミニウムを蒸着して反射層４６ｂを形
成することにより、鋸刃状の断面形状を有する反射板４
６が形成される。

【０１５１】上記のように、露光、現像、および熱処理
を行うことで両側にテールを有するストライプパターン
が形成され、次にドライエッチングによりテールの片側
部分を、ほぼ垂直に除去することで鋸刃形状を有する反
射層を形成することができる。なお、上記各実施の形態
においては、高分子分散型液晶やポリマーネットワーク
型液晶などの、高分子２３と液晶２４との複合体層２５
が用いられる例を示したが、これらに限らず、例えば液
晶への交流電圧の有無を制御するものなど、散乱状態と
透過状態とに切り替えることにより表示を行う散乱型の
表示素子であれば、同様の効果を得ることができる。

【０１５２】また、実施の形態１１のようにハーフミラ
ーを用いる場合や、黒色基板７６ａとして多少透光性を
有するものを用いる場合などには、表示素子の背面側に
バックライトユニットを設け、明るい表示を行う場合に
はバックライトを点灯する一方、消費電力を小さく抑え
る場合にはバックライトを消灯して外光だけによって表
示を行う、いわゆる半透過型の表示素子を構成してもよ
い。

【０１５３】また、上記各実施の形態を種々組み合わせ
てもよい。具体的には、例えば、実施の形態１の反射板
２６を実施の形態１１と同様にハーフミラーで形成した
り、さらに実施の形態１３の偏光板８１を設けたりし
て、正反射光の散乱と反射率の減少とによる光量の低減
を図るなどしてもよい。

【０１５４】また、カラーフィルタを設けて、カラー画
像を表示し得るようにしてもよい。

【０１５５】

【発明の効果】本発明は、以上で説明した形態で実施さ
れ、以下に記載される効果を奏する。

【０１５６】すなわち、本発明の散乱型表示素子は、入
射光を異方性を有する範囲の方向に散乱させて出射させ
る異方性散乱手段や、入射角と出射角とが異なる方向に
出射させる出射角変更手段、また、反射光量を減衰させ
る減衰手段を備える。このことにより、本発明の散乱型
表示素子は、入射光を視認範囲以外の方向に出射させる
などすることで、階調反転やコントラストの低下など、
外光の正反射光による影響を排除または大幅に軽減する
ことが可能となる。以上のことから、階調反転なく、高
コントラストが可能な、視認性に優れた表示が得られる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の表示素子の構成を示す断面図で
ある。

【図２】液晶分子の屈折率を示す説明図である。

【図３】実施の形態１の表示素子の反射板の構成を示す
図である。

【図４】実施の形態１の表示素子の反射光の光路を示す
説明図である。

【図５】実施の形態１の表示素子の反射光の方向等を示
す説明図である。

【図６】実施の形態２の表示素子の構成を示す断面図で
ある。

【図７】実施の形態２の表示素子のレンズシートフィル
ムの構成を示す斜視図である。

【図８】実施の形態３の表示素子の反射板の構成を示す
図である。

【図９】実施の形態３の表示素子の反射光の光路を示す
説明図である。

【図１０】実施の形態３の表示素子の反射光の方向等を
示す説明図である。

【図１１】実施の形態４の表示素子の構成を示す断面図
である。

【図１２】実施の形態４の表示素子の反射光の光路を示
す説明図である。

【図１３】実施の形態４の表示素子の反射光の光路を示
す説明図である。

【図１４】実施の形態４の表示素子の入射角と出射角の
関係を示すグラフである。

【図１５】実施の形態４の表示素子の傾斜角と出射角の
関係を示すグラフである。

【図１６】実施の形態５の表示素子の構成を示す断面図
である。

【図１７】実施の形態６の表示素子の構成を示す断面図
である。

【図１８】実施の形態７の表示素子の反射板の構成を示
す平面図である。

【図１９】実施の形態７の表示素子の構成を示す断面図
である。

【図２０】実施の形態７の表示素子の他の例の反射板の
構成を示す平面図である。

【図２１】実施の形態８の表示素子のレンズシートフィ
ルムの構成を示す図である。

【図２２】実施の形態８の表示素子の反射光の光路を示
す説明図である。

【図２３】実施の形態９の表示素子の反射板の構成を示
す図である。

【図２４】実施の形態９の表示素子の反射光の方向等を
示す説明図である。

【図２５】実施の形態１１の表示素子の反射板の構成を
示す図である。

【図２６】実施の形態１３の表示素子の構成を示す断面
図である。

【図２７】実施の形態１４の表示素子の構成を示す断面
図である。

【図２８】実施の形態１４の表示素子の反射板の構成を
示す平面図である。

【図２９】実施の形態１５の表示素子の構成を示す断面
図である。

【図３０】実施の形態１６の表示素子の反射板の製造工
程を示す説明図である。

【図３１】実施の形態１７の表示素子の反射板の製造工
程を示す説明図である。

【図３２】実施の形態１８の表示素子の反射板の製造工
程を示す説明図である。

【図３３】実施の形態１８の表示素子の反射板の製造工
程の他の例を示す説明図である。

【図３４】実施の形態１９の表示素子の反射板の製造工
程を示す説明図である。

【図３５】従来の散乱型表示素子の反射板の構成を示す
図である。

【図３６】従来の別の散乱型表示素子の反射板の構成を
示す図である。

【図３７】散乱型表示素子の表示動作を示す説明図であ
る。

【図３８】散乱型表示素子の使用状態を示す説明図であ
る。

【図３９】従来の散乱型表示素子の反射光の方向等を示
す説明図である。

【符号の説明】

１１ 反射板 １１ａ 微小突起 １２ 反射板 １３ 複合体層 １４ 反射板 １５ 表示素子 ２１，２２ 基板 ２１ａ，２２ａ 透明電極 ２１ｂ カラーフィルタ ２３ 高分子 ２４ 液晶 ２５ 複合体層 ２６ 反射板 ２６ａ 凸部 ３６ 反射板 ３７ レンズシートフィルム ４６ 反射板 ４６ａ 鋸刃レジスト ４６ｂ 反射層 ４７ａ ソースライン ４７ｂ ゲートライン ４８ 絶縁層 ４９ 反射板 ４９ａ 凸レジスト ４９ｂ 反射層 ５７ レンズシートフィルム ６１ 第１レジスト層 ６１’ ストライプパターン ６２ 第１マスク ６３ 第２レジスト層 ６４ 第２マスク ６５ 対向基板 ６５ａ 鋸刃状フィルム基板 ６５ｂ 反射層 ６６ 反射板 ６７ アレイ基板 ６８ 透明画素電極 ６９ カラーフィルタ ７６〜７８ ハーフミラー ７６ａ 黒色基板 ７６ｂ，７７ｂ 反射膜 ７７ａ 透明基板 ７８ａ 透明基板 ７８ｂ 反射膜 ７８ｃ 反射膜 ８１ 偏光板 ８２ 反射板 ８３ 保護樹脂層 ９０ 基板 ９１ 基板 ９２ ＴＦＴ ９３ 平滑化層 ９４ 反射電極 ９５ ガラス微粒子 ９６ 樹脂層 ９７ 領域 ９７ａ 領域 ９８ 樹脂層 ９９ 保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 強 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 倉増 敬三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (64)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射した光を散乱させる散乱状態と透過さ
   せる透過状態とに切り替わる散乱透過手段と、 上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に散乱
   された光、および上記散乱透過手段を透過した光を反射
   する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、 上記散乱透過手段が透過状態の場合に、散乱型表示素子
   に入射した光を、異方性を有する範囲の方向に散乱させ
   て出射させる異方性散乱手段を備えたことを特徴とする
   散乱型表示素子。
2. 【請求項２】請求項１の散乱型表示素子であって、上記
   異方性散乱手段は、散乱型表示素子に入射した光を、表
   示画面における上下方向よりも左右方向の方が広い範囲
   の方向に散乱させて出射させるように構成されているこ
   とを特徴とする散乱型表示素子。
3. 【請求項３】請求項１の散乱型表示素子であって、上記
   異方性散乱手段は、上記反射手段により構成されている
   ことを特徴とする散乱型表示素子。
4. 【請求項４】請求項３の散乱型表示素子であって、上記
   異方性散乱手段は、上記反射手段の表面に、表示画面に
   おける左右方向の曲率が上下方向の曲率よりも大きい凸
   部が形成されることにより構成されていることを特徴と
   する散乱型表示素子。
5. 【請求項５】請求項１の散乱型表示素子であって、上記
   異方性散乱手段は、入射した光を異方性を有する範囲の
   方向に散乱させて透過させる異方性透過手段により構成
   されていることを特徴とする散乱型表示素子。
6. 【請求項６】請求項５の散乱型表示素子であって、上記
   異方性透過手段は、その表面に、表示画面における左右
   方向の曲率が上下方向の曲率よりも大きい凸部が形成さ
   れていることを特徴とする散乱型表示素子。
7. 【請求項７】請求項６の散乱型表示素子であって、上記
   異方性透過手段は、レンズシートフィルムであることを
   特徴とする散乱型表示素子。
8. 【請求項８】請求項１の散乱型表示素子であって、上記
   異方性散乱手段は、異方性を有する回折手段であること
   を特徴とする散乱型表示素子。
9. 【請求項９】入射した光を散乱させる散乱状態と透過さ
   せる透過状態とに切り替わる散乱透過手段と、 上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に散乱
   された光、および上記散乱透過手段を透過した光を反射
   する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、 上記散乱透過手段が透過状態の場合に、散乱型表示素子
   に入射した光を、その入射角と出射角の大きさが等しく
   ない方向に出射させる出射角変更手段を備えたことを特
   徴とする散乱型表示素子。
10. 【請求項１０】請求項９散乱型表示素子であって、上記
    出射角変更手段は、上記入射角よりも上記出射角の方が
    大きくなるように構成されていることを特徴とする散乱
    型表示素子。
11. 【請求項１１】請求項１０の散乱型表示素子であって、
    上記出射角変更手段は、上記反射手段により構成されて
    いることを特徴とする散乱型表示素子。
12. 【請求項１２】請求項１１の散乱型表示素子であって、
    上記出射角変更手段は、上記反射手段に、反射面の法線
    が表示面の法線に対して、表示画面における下方側に傾
    斜した領域が形成されることにより構成されていること
    を特徴とする散乱型表示素子。
13. 【請求項１３】請求項１２の散乱型表示素子であって、
    上記反射手段は、表示画面における上下方向の断面形状
    が鋸刃状部分を有する形状に形成されていることを特徴
    とする散乱型表示素子。
14. 【請求項１４】請求項１３の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状部分を有する断面形状における傾斜面の表示
    面に対する傾斜角度が、５°以上、３０°以下であるこ
    とを特徴とする散乱型表示素子。
15. 【請求項１５】請求項１４の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状部分を有する断面形状における傾斜面の表示
    画面方向に対する傾斜角度が、５°以上、１５°以下で
    あることを特徴とする散乱型表示素子。
16. 【請求項１６】請求項１３の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状部分を有する断面形状が複数形成され、各断
    面形状のピッチが、５μｍ以上、１００μｍ以下に設定
    されていることを特徴とする散乱型表示素子。
17. 【請求項１７】請求項１３の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状部分を有する断面形状が複数形成され、各断
    面形状のピッチが複数種類に設定されていることを特徴
    とする散乱型表示素子。
18. 【請求項１８】請求項１７の散乱型表示素子であって、
    上記複数種類のピッチがランダムに配置されていること
    を特徴とする散乱型表示素子。
19. 【請求項１９】請求項１３の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状を有する断面形状が複数形成され、各断面形
    状のピッチが、５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲の複
    数種類のピッチに設定され、かつ、最大ピッチと最小ピ
    ッチとの差が、３０μｍ以下に設定されていることを特
    徴とする散乱型表示素子。
20. 【請求項２０】請求項１１の散乱型表示素子であって、
    上記反射手段は、表示画面における上下方向の断面形状
    において、反射面の法線が表示面の法線に対して、表示
    画面における下方側に傾斜し、かつ、表示画面における
    左右方向の断面形状が凸状である複数の凸部が形成され
    ていることを特徴とする散乱型表示素子。
21. 【請求項２１】請求項２０の散乱型表示素子であって、
    上記凸部がランダムな位置に配置されて形成されている
    ことを特徴とする散乱型表示素子。
22. 【請求項２２】請求項１０の散乱型表示素子であって、
    上記出射角変更手段は、入射した光を屈折させて透過さ
    せる屈折透過手段により構成されていることを特徴とす
    る散乱型表示素子。
23. 【請求項２３】請求項２２の散乱型表示素子であって、
    上記屈折透過手段は、厚さが表示画面における上方側の
    位置よりも下方側の位置のほうが厚い領域が形成されて
    いることを特徴とする散乱型表示素子。
24. 【請求項２４】請求項２３の散乱型表示素子であって、
    上記屈折透過手段は、表示画面における上下方向の断面
    形状が、複数の半凸レンズ状またはプリズム状に形成さ
    れていることを特徴とする散乱型表示素子。
25. 【請求項２５】請求項９の散乱型表示素子であって、上
    記出射角変更手段は、散乱型表示素子に入射した光を、
    ほぼその入射方向に向けて出射させるように構成されて
    いることを特徴とする散乱型表示素子。
26. 【請求項２６】請求項２５の散乱型表示素子であって、
    上記出射角変更手段は、上記反射手段がリトロリフレク
    タ状に形成されることにより構成されていることを特徴
    とする散乱型表示素子。
27. 【請求項２７】請求項１１の散乱型表示素子であって、 上記出射角変更手段を構成する上記反射手段は、反射性
    フィルム基板であるとともに、 上記散乱透過手段は、上記反射性フィルム基板と、透明
    画素電極が形成され、上記反射性フィルム基板と所定の
    間隙を空けて設けられたアレイ基板との間に設けられて
    いることを特徴とする散乱型表示素子。
28. 【請求項２８】請求項２７の散乱型表示素子であって、
    上記反射手段は、表示画面における上下方向の断面形状
    が鋸刃状部分を有する形状に形成されていることを特徴
    とする散乱型表示素子。
29. 【請求項２９】請求項２８の散乱型表示素子であって、
    上記鋸刃状部分を有する断面形状における傾斜面の表示
    面に対する傾斜角度が、５°以上、３０°以下であるこ
    とを特徴とする散乱型表示素子。
30. 【請求項３０】請求項２７の散乱型表示素子であって、
    上記反射性フィルム基板および上記アレイ基板の何れか
    一方にカラーフィルタが設けられていることを特徴とす
    る散乱型表示素子。
31. 【請求項３１】入射した光を散乱させる散乱状態と透過
    させる透過状態とに切り替わる散乱透過手段と、 上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に散乱
    された光、および上記散乱透過手段を透過した光を反射
    する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、 上記散乱透過手段が透過状態の場合に、散乱型表示素子
    に入射した光の少なくとも一部を散乱型表示素子の内部
    に閉じ込める手段を有することを特徴とする散乱型表示
    素子。
32. 【請求項３２】入射した光を散乱させる散乱状態と透過
    させる透過状態とに切り替わる散乱透過手段と、 上記散乱透過手段の表示面側から入射し、背面側に散乱
    された光、および上記散乱透過手段を透過した光を反射
    する反射手段とを備えた散乱型表示素子において、 上記反射手段による反射光量を減衰させる減衰手段を備
    えたことを特徴とする散乱型表示素子。
33. 【請求項３３】請求項３２の散乱型表示素子であって、
    上記減衰手段は、光の反射性と透過性と、または光の反
    射性と吸収性とを有する上記反射手段により構成されて
    いることを特徴とする散乱型表示素子。
34. 【請求項３４】請求項３３の散乱型表示素子であって、
    上記反射手段の光の反射率が９０％以下であることを特
    徴とする散乱型表示素子。
35. 【請求項３５】請求項３３の散乱型表示素子であって、
    上記反射手段はクロムを含むことを特徴とする散乱型表
    示素子。
36. 【請求項３６】請求項３２の散乱型表示素子であって、
    上記減衰手段は、所定の偏光方向の光を遮断する偏光手
    段により構成されていることを特徴とする散乱型表示素
    子。
37. 【請求項３７】請求項３６の散乱型表示素子であって、
    上記偏光手段は、偏光方向が、表示画面における左右方
    向の光を遮断するように設けられていることを特徴とす
    る散乱型表示素子。
38. 【請求項３８】請求項３６の散乱型表示素子であって、
    上記偏光手段は、上記散乱透過手段と上記反射手段との
    間に設けられていることを特徴とする散乱型表示素子。
39. 【請求項３９】請求項３２の散乱型表示素子であって、
    上記減衰手段は、上記散乱透過手段の表示面側に設けら
    れた、透過率が７０％以上、かつ、９５％以下の拡散フ
    ィルムであることを特徴とする散乱型表示素子。
40. 【請求項４０】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に微粒子を含む樹脂層を形成する工程と、 上記樹脂層上に反射層を形成する工程とを含むことを特
    徴とする表示素子の製造方法。
41. 【請求項４１】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に所定のパターンの樹脂層を形成する工程と、 上記樹脂層を加熱し、軟化させて、その表面が所定の曲
    率を有するように変形させる工程と、 上記樹脂層上に反射層を形成する工程とを含むことを特
    徴とする表示素子の製造方法。
42. 【請求項４２】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に樹脂層を形成する工程と、 プレス成形により、上記樹脂層の表面を所定の形状に形
    成する工程と、 上記樹脂層上に反射層を形成する工程とを含むことを特
    徴とする表示素子の製造方法。
43. 【請求項４３】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に樹脂層を形成する工程と、 上記樹脂層上に所定のパターンの保護膜を形成する工程
    と、 上記基板の法線に対して傾斜した方向から、サンドブラ
    スト処理、またはドライエッチング処理を行うことによ
    り、上記樹脂層を成形する工程と、 上記保護膜を除去した後、上記樹脂層上に反射層を形成
    する工程とを含むことを特徴とする表示素子の製造方
    法。
44. 【請求項４４】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に部分的に第１の樹脂層を形成する工程と、 上記第１の樹脂層の少なくとも一部を含む領域に部分的
    に第２の樹脂層を形成することで断面が非対称形状を有
    する形状を形成する工程と、 上記非対称形状を含む領域に反射層を形成する工程を含
    むことを特徴とする表示素子の製造方法。
45. 【請求項４５】請求項４４の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第１の樹脂層が傾斜部を有する形状に形成され
    た後、上記第２の樹脂層が形成されることを特徴とする
    表示素子の製造方法。
46. 【請求項４６】請求項４５の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第２の樹脂層が傾斜部を有する形状に形成され
    ることを特徴とする表示素子の製造方法。
47. 【請求項４７】請求項４５の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第１の樹脂層は、アニール処理により、傾斜部
    を有する形状に形成されることを特徴とする表示素子の
    製造方法。
48. 【請求項４８】請求項４６の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第２の樹脂層は、アニール処理により、傾斜部
    を有する形状に形成されることを特徴とする表示素子の
    製造方法。
49. 【請求項４９】請求項４５の表示素子の製造方法であっ
    て、上記非対称形状は少なくとも鋸刃形状部分を有する
    形状であることを特徴とする表示素子の製造方法。
50. 【請求項５０】請求項４６の表示素子の製造方法であっ
    て、上記非対称形状は少なくとも鋸刃形状部分を有する
    形状であることを特徴とする表示素子の製造方法。
51. 【請求項５１】請求項４７の表示素子の製造方法であっ
    て、上記非対称形状は少なくとも鋸刃形状部分を有する
    形状であることを特徴とする表示素子の製造方法。
52. 【請求項５２】請求項４８の表示素子の製造方法であっ
    て、上記非対称形状は少なくとも鋸刃形状部分を有する
    形状であることを特徴とする表示素子の製造方法。
53. 【請求項５３】請求項４４の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第１の樹脂層および上記第２の樹脂層が感光性
    樹脂であり、上記第１の樹脂層および上記第２の樹脂層
    を基板上に部分的に形成する工程が、基板全面に樹脂層
    を形成した後、それぞれ所定のパターンの第１の遮光マ
    スクまたは第２の遮光マスクを介した露光、および現像
    によって行われることで、断面が非対称形状を有する形
    状を形成することを特徴とする表示素子の製造方法。
54. 【請求項５４】請求項５３の表示素子の製造方法であっ
    て、上記露光が、上記第１の遮光マスクの遮光部と上記
    第２の遮光マスクの遮光部とを互いにずらすことで、上
    記第１の樹脂層の少なくとも一部を含む領域に部分的に
    第２の樹脂層を形成することを特徴とする表示素子の製
    造方法。
55. 【請求項５５】請求項５３の表示素子の製造方法であっ
    て、上記感光性樹脂がポジ型感光性樹脂であるととも
    に、上記第２の遮光マスクの遮光部が、上記第１の遮光
    マスクの遮光部よりも大きいことを特徴とする表示素子
    の製造方法。
56. 【請求項５６】請求項５５の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第２の遮光マスクの遮光部の幅が、上記第１の
    遮光マスクの遮光部の幅よりも大きいことを特徴とする
    表示素子の製造方法。
57. 【請求項５７】請求項５３の表示素子の製造方法であっ
    て、上記感光性樹脂がネガ型感光性樹脂であるととも
    に、上記第２の遮光マスクの遮光部が、上記第１の遮光
    マスクの遮光部よりも小さいことを特徴とする表示素子
    の製造方法。
58. 【請求項５８】請求項５７の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第２の遮光マスクの遮光部の幅が、上記第１の
    遮光マスクの遮光部の幅よりも小さいことを特徴とする
    表示素子の製造方法。
59. 【請求項５９】請求項５３の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第１の遮光マスクを用いた上記露光、および上
    記第２の遮光マスクを用いた上記露光が、上記基板の法
    線方向からの光の照射によって行われることを特徴とす
    る表示素子の製造方法。
60. 【請求項６０】請求項５３の表示素子の製造方法であっ
    て、上記第１の遮光マスクを用いた上記露光、および上
    記第２の遮光マスクを用いた上記露光のうちの少なくと
    も何れか一方が、上記基板の法線方向からの光の照射に
    よって行われることを特徴とする表示素子の製造方法。
61. 【請求項６１】入射した光を反射する反射手段を備えた
    表示素子の製造方法において、 上記反射手段を形成する工程が、 基板上に部分的に第１の樹脂層を形成する工程と、 上記第１の樹脂層の少なくとも一部を含む領域に部分的
    に第２の樹脂層を形成した後、上記第１の樹脂層または
    第２の樹脂層の少なくとも一部を除去することで、断面
    が非対称形状を有する形状を形成する工程と、 上記非対称形状を含む領域に反射層を形成する工程を含
    むことを特徴とする表示素子の製造方法。
62. 【請求項６２】請求項６１の表示素子の製造方法であっ
    て、上記樹脂層を除去する工程が所定のパターンのマス
    クを介したドライエッチングによって行われることを特
    徴とする表示素子の製造方法。
63. 【請求項６３】請求項６１の表示素子の製造方法であっ
    て、上記非対称形状は少なくとも鋸刃形状部分を有する
    形状であることを特徴とする表示素子の製造方法。
64. 【請求項６４】請求項４０の表示素子の製造方法であっ
    て、 上記反射層は、表示素子を駆動するための電極であるこ
    とを特徴とする表示素子の製造方法。