JP2001194514A - 光散乱膜、反射型液晶表示装置用電極基板、及び反射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】後方散乱が抑制され光の利用効率の良い光散乱
膜、並びにそのような光散乱膜を用いた反射型液晶表示
装置用電極基板及び反射型液晶表示装置を提供するこ
と。 【解決手段】第１の屈折率を有する透明樹脂と前記透明
樹脂中に分散され第２の屈折率を有する複数の透明粒子
とを具備する光散乱膜であって、前記第１及び第２の屈
折率の一方に対する他方の比は１より大きく且つ１．０
８以下であり、前記複数の透明粒子の実質的に全ては表
面が滑らかであり、前記滑らかな表面は凸面及び凸面と
平面との組み合わせのいずれか一方からなることを特徴
とする光散乱膜、およびそのような光散乱膜を有する反
射型液晶表示装置用電極基板並びに反射型液晶表示装置
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光散乱膜、反射型
液晶表示装置用電極基板、及び反射型液晶表示装置に係
り、特には、主として反射型液晶表示装置で使用される
光散乱膜、並びにそのような光散乱膜を用いた反射型液
晶表示装置用電極基板及び反射型液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般的に、それぞれに
偏光膜及び液晶駆動用の透明電極が設けられ且つ対向し
て配置された一対の電極基板と、これら電極基板間に封
入された液晶物質とで主に構成されている。また、カラ
ー画像を表示するカラー液晶表示装置では、上記一対の
電極基板のいずれか一方にカラーフィルタ層が設けられ
ている。

【０００３】このような偏光膜を用いた液晶表示装置に
よると、光源からの光を透過と不透過との間で切り替え
ることにより表示が行われる。すなわち、対向する透明
電極間に電圧を印加することにより液晶物質の配向状態
を変化させて、液晶物質からなる液晶層を透過する光の
偏光面を制御する。上述のように、これら電極基板には
それぞれ偏光膜が配設されているので、上記偏光面の制
御により、光源からの光を透過と不透過との間で切り替
えることができる。

【０００４】ところで、液晶表示装置は、低消費電力で
あり且つ軽量化が可能であるという特徴を潜在的に有し
ており、携帯機器等の表示装置としての利用が期待され
ている。

【０００５】しかしながら、現在、広く普及している液
晶表示装置は、背面側の電極基板（以下、上記一対の基
板のうち、観察者側の電極基板を観察者側電極基板と記
し、液晶物質からなる液晶層を挟んで観察者側の反対に
位置する電極基板を背面側電極基板と記す）の裏面若し
くは側面に光源（ランプ）が配置され、光源から照射さ
れた光を利用して表示を行うバックライト型若しくはラ
イトガイド型のランプ内蔵式透過型液晶表示装置であ
る。ランプ内蔵式透過型液晶表示装置では、内蔵した光
源の消費電力が極めて大きい。例えば、ランプ内蔵式透
過型液晶表示装置で消費される電力は、ＣＲＴやプラズ
マディスプレイ等の表示装置の消費電力よりも少ないも
のの、ほぼ同程度に達することがある。そのため、大容
量の電池を搭載しなければならず、その結果、表示装置
並びに携帯機器等の重量及びサイズが増加する。

【０００６】すなわち、ランプ内蔵式透過型液晶表示装
置では、液晶表示装置が潜在的に有している優れた特徴
を充分に発揮することができない。このため、光源を内
蔵しない反射型液晶表示装置が注目されている。

【０００７】反射型液晶表示装置は、背面側電極基板
に、光反射機能を有する反射板若しくは液晶駆動用電極
の機能と光反射板の機能とを兼ね備えた反射電極を配設
した構造を有している。この反射型液晶表示装置による
と、観察者側電極基板側から室内光や自然光等の外光を
液晶層内に入射させ、この入射光を上記光反射板若しく
は反射電極で反射させ、この反射光を観察者側電極基板
から出射させることにより表示が行われる。このよう
に、反射型液晶表示装置は光源を内蔵していないので、
低消費電力を実現することができる。また、反射型液晶
表示装置によると、光源のための電源を搭載する必要が
ないのに加え、光源を搭載することによるサイズや重量
の増加が排除されるため、装置の小型化及び薄型化が可
能となる。すなわち、反射型液晶表示装置は、携帯機器
等の表示装置として適していると言える。

【０００８】この反射型液晶表示装置では、ランプ内蔵
式透過型液晶表示装置とは異なり、上述のように室内光
や自然光等の外光を利用して表示が行われるため、室内
光や自然光等の外光が、全ての方向から反射型液晶表示
装置に入射する場合及び特定の方向のみから反射型液晶
表示装置に入射する場合の双方を想定しなければならな
い。それゆえ、明るく鮮明で適度な視野角を有する表示
を実現するためには、装置に入射した光を効率よく液晶
層へと入射させること及び背面側電極基板で反射した光
を効率よく観察者の位置に導くことが必要となる。した
がって、そのような目的を達成するために、反射型液晶
表示装置に入射光を散乱させる機能を与えることが提案
されている。

【０００９】図１〜図３は、それぞれ、光散乱機能を有
する従来の反射型液晶表示装置を概略的に示す断面図で
ある。

【００１０】図１に示す反射型液晶表示装置１００ａ
は、背面側電極基板１０１ａと観察者側電極基板１０２
ａとで液晶層１０３を挟持し、背面側電極基板１０１ａ
の背面側に光散乱膜１０４及び反射板１０５を順次設け
た構造を有している。なお、背面側電極基板１０１ａ
は、透明基板１０６及びその一方の主面に形成された透
明電極１０７ａで構成されており、観察者側電極基板１
０２ａは、透明基板１０８とその一方の主面に順次形成
されたカラーフィルタ層１０９及び透明電極１１０とで
構成されている。

【００１１】この反射型液晶表示装置１００ａは、製造
が容易である。しかしながら、この反射型液晶表示装置
１００ａでは、観察者側電極基板１０２ａ側から液晶層
１０３に入射した入射光１１１は、背面側電極基板１０
１ａ及び光散乱膜１０４を順次透過し、反射板１０５で
反射され、光散乱膜１０４及び背面側電極基板１０１ａ
を順次透過して、散乱光１１２として液晶層１０３に再
度入射する。すなわち、光散乱機能を担う光散乱膜１０
４と光の透過及び不透過を制御する液晶層１０３との間
には、数十μｍ程度である画素サイズに比べて遥かに大
きな数百μｍ程度の厚さを有する透明基板１０６が介在
する。そのため、図１に示す反射型液晶表示装置１００
ａは、解像性に劣っている。

【００１２】図２に示す反射型液晶表示装置１００ｂ
は、背面側電極基板１０１ｂと観察者側電極基板１０２
ｂとで液晶層１０３を挟持した構造を有している。この
反射型液晶表示装置１００ｂにおいて、背面側電極基板
１０１ｂは、透明基板１０６及びその一方の主面に形成
された反射電極１０７ｂで構成されている。また、観察
者側電極基板１０２ｂは、透明基板１０８と、透明基板
１０８の背面側に順次形成されたカラーフィルタ層１０
９及び透明電極１１０と、透明基板１０８の観察者側に
設けられた光散乱膜１０４とで構成されている。なお、
背面側電極基板１０１ｂの反射電極１０７ｂは、平坦な
表面を有しており、液晶層１０３に入射した光を正反射
させる。すなわち、反射電極１０７は、液晶駆動用の電
極としての機能と反射板の機能とを兼ね備えたものであ
る。

【００１３】図２に示す反射型液晶表示装置１００ｂで
は、光源からの光１１１は、まず、光散乱膜１０４に入
射して光散乱を生ずる。この散乱光には、入射光１１１
の進行方向前方に出射する散乱光である前方散乱光１１
３と、入射光１１１の進行方向後方に出射する散乱光で
ある後方散乱光１１４とがあり、反射型液晶表示装置１
００ｂにおいては、前方散乱光１１３の一部のみが表示
に寄与する。すなわち、前方散乱光１１３は、透明基板
１０８、カラーフィルタ層１０９、及び液晶層１０３を
順次透過し、反射電極１０７ｂで正反射され、液晶層１
０３、カラーフィルタ層１０９、及び透明基板１０８を
順次透過して、光散乱膜１０４に再度入射する。この光
散乱膜１０４に入射した反射電極１０７ｂからの反射光
１１３のうち、前方散乱した光１１５のみが観察者側へ
出射されて表示に寄与するのである。一方、後方散乱光
１１４は液晶層１０３に入射することなく観察者側に戻
る光であり、表示に寄与しないばかりでなく、表示コン
トラストを低下させる原因になる。このように、図２に
示す反射型液晶表示装置１００ｂでは、外光を有効利用
することができず、高い表示コントラストを実現するこ
とができない。また、図２に示す反射型液晶表示装置１
００ｂは、図１に示す反射型液晶表示装置１００ａと同
様に、光散乱膜１０４と液晶層１０３との間に比較的厚
い透明基板１０８が介在する構造を有しているため、解
像性に劣っている。

【００１４】図３に示す反射型液晶表示装置１００ｃ
は、背面側電極基板１０１ｃと観察者側電極基板１０２
ａとで液晶層１０３を挟持した構造を有している。この
反射型液晶表示装置１００ｃにおいて、背面側電極基板
１０１ｃは、透明基板１０６及びその一方の主面に形成
された反射電極１０７ｃで構成されている。なお、この
背面側電極基板１０１ｃの反射電極１０７ｃは、表面に
微細な凹凸パターンを有しており、液晶駆動用の電極と
しての機能と反射板の機能と光散乱膜の機能とを兼ね備
えたものである。

【００１５】この反射型液晶表示装置１００ｃでは、観
察者側電極基板１０２ａ側から液晶層１０３に入射した
入射光１１１は、反射電極１０７ｃで反射され、散乱光
１１６として液晶層１０３を再度透過する。この光散乱
方式では、入射光１１１の一部が反射電極１０７ｃで吸
収されること以外は光の損失を生ずることがないため、
反射型液晶表示装置１００ｃによると、高い光利用効率
及びコントラストを実現することができる。また、この
反射型液晶表示装置１００ｃでは、光散乱膜の機能を有
する反射電極１０７ｃと液晶層１０３との間に比較的厚
い透明基板１０６或いは透明基板１０８は介在していな
いため、優れた解像性を実現することができる。

【００１６】しかしながら、表面に凹凸パターンを有す
る反射電極１０７ｃを得るためには、感光性樹脂の塗
布、露光、現像、及び焼成を行って表面に凹凸パターン
を有する下地層を形成し、この下地層上に真空蒸着法や
スパッタリング法等を用いて金属薄膜を形成しなければ
ならない。そのため、図３に示す構造を採用した場合、
製造工程数の増加や製造歩留まりの低下等は避けられ
ず、その結果、製造コストが上昇することとなる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、後方散乱が抑制された光
散乱膜、並びにそのような光散乱膜を用いた反射型液晶
表示装置用電極基板及び反射型液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。

【００１８】また、本発明は、表示性能に優れた反射型
液晶表示装置を実現し得る光散乱膜及び反射型液晶表示
装置用電極基板、並びに表示性能に優れた反射型液晶表
示装置を提供することを目的とする。

【００１９】さらに、本発明は、表示性能に優れ且つ比
較的低いコストで製造可能な反射型液晶表示装置を実現
し得る光散乱膜及び反射型液晶表示装置用電極基板、並
びに表示性能に優れ且つ比較的低いコストで製造可能な
反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行い、本発明に至ったものであ
る。すなわち、本発明の請求項１においては、第１の屈
折率を有する透明樹脂と前記透明樹脂中に分散され第２
の屈折率を有する複数の透明粒子とを具備する光散乱膜
であって、前記第１及び第２の屈折率の一方に対する他
方の比は１より大きく且つ１．０８以下であり、前記複
数の透明粒子の実質的に全ては表面が滑らかであり、前
記滑らかな表面は凸面及び凸面と平面との組み合わせの
いずれか一方からなることを特徴とする光散乱膜とした
ものである。

【００２１】次いで、請求項２においては、前記複数の
透明粒子の少なくとも一部は、それぞれ、対称中心を有
していることを特徴とする請求項１に記載の光散乱膜と
したものである。

【００２２】次いで、請求項３においては、前記対称中
心を有している透明粒子の前記複数の透明粒子に対する
割合は８０質量％以上であることを特徴とする請求項２
に記載の光散乱膜としたものである。

【００２３】上記対称中心を有している透明粒子として
は、例えば、球状の透明粒子や、楕円の短軸を回転軸と
した回転楕円体のように回転軸の径よりも回転軸に垂直
な径がより長い回転体状の透明粒子等を挙げることがで
きる。透明粒子の形状を扁平な回転体状とした場合、そ
の回転軸が光散乱膜の膜面に対して実質的に垂直となる
ように、それぞれの透明粒子を配向させることが好まし
い。そこで、請求項４においては、前記対称中心を有し
ている透明粒子は、それぞれ、球状、楕円の短軸を回転
軸とした回転楕円体状、及び円盤状からなる群より選ば
れるいずれか１種の形状を有していることを特徴とする
請求項２または３に記載の光散乱膜としたものである。

【００２４】次いで、請求項５においては、前記複数の
透明粒子は、それぞれ、樹脂及び無機化合物のいずれか
一方で構成されたことを特徴とする請求項１、２、３ま
たは４に記載の光散乱膜としたものである。

【００２５】次いで、請求項６においては、前記複数の
透明粒子は、それぞれ、光学的に等方性の材料からなる
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載
の光散乱膜としたものである。

【００２６】次いで、本発明において、第１の屈折率と
第２の屈折率とは異なっていることが必要である。そこ
で請求項７においては、前記第２の屈折率は前記第１の
屈折率よりも高いことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５または６に記載の光散乱膜としたものである。

【００２７】次いで、請求項８においては、表面が滑ら
かであり、その滑らかな表面が凸面及び凸面と平面との
組み合わせのいずれか一方から構成された前記透明粒子
は、それぞれ、０．７μｍ以上であり且つ３．５μｍ未
満の粒径を有していることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６または７に記載の光散乱膜としたもので
ある。

【００２８】次いで、請求項９においては、前記複数の
透明粒子は、前記光散乱膜内で、単層構造、二層構造、
及び三層構造のいずれかの構造を形成していることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８に
記載の光散乱膜としたものである。

【００２９】次いで、請求項１０においては、前記複数
の透明粒子の容積の前記透明樹脂の容積に対する比は、
０．２以上であり且つ０．８未満であることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記
載の光散乱膜としたものである。

【００３０】次いで、請求項１１においては、前記光散
乱膜の膜厚は４μｍ未満であり、前記光散乱膜の一方の
主面側に反射板を配置し且つ前記光散乱膜の他方の主面
側から前記光散乱膜に光を照射した場合に、前記光の前
記光散乱膜への入射角αが０°〜７５°の範囲内のいず
れの角度であっても、正反射光の進行方向に対して−３
０°〜＋３０°の範囲内の角度をなして進行する反射光
の光量と前記正反射光の光量との差が全反射光の光量と
前記正反射光の光量との差の８５％以上であることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９ま
たは１０に記載の光散乱膜としたものである。

【００３１】次いで、請求項１２においては、前記入射
角αが０°〜７５°の範囲内のいずれの角度であって
も、前記反射光のうち反射角φ₁が（α−１５）°であ
る反射光成分の強度Ｉ₁は、前記光散乱膜に照射したの
と同一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に
照射した際に生じ且つ反射角が（α−１５）°である反
射光成分の強度Ｉ₅の２．５倍以上であり、前記反射光
のうち反射角φ₂が（α＋１５）°である反射光成分の
強度Ｉ₂は、前記光散乱膜に照射したのと同一の光を前
記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射した際に生
じ且つ反射角が（α＋１５）°である反射光成分の強度
Ｉ₆の２．５倍以上であり、前記反射光のうち反射角φ₃
が（α−３０）°である反射光成分の強度Ｉ₃は、前記
強度Ｉ₅の１／２倍以下であり、前記反射光のうち反射
角φ₄が（α＋３０）°である反射光成分の強度Ｉ₄は、
前記強度Ｉ₆の１／２倍以下であることを特徴とする請
求項１１に記載の光散乱膜としたものである。

【００３２】次いで、請求項１３においては、第１の屈
折率を有する透明樹脂と前記透明樹脂中に分散され前記
第１の屈折率とは異なる第２の屈折率を有する複数の透
明粒子とを具備する光散乱膜であって、前記光散乱膜の
膜厚は４μｍ未満であり、前記光散乱膜の一方の主面側
に反射板を配置し且つ前記光散乱膜の他方の主面側から
前記光散乱膜に光を照射した場合に、前記光の前記光散
乱膜への入射角αが０°〜７５°の範囲内のいずれの角
度であっても、正反射光の進行方向に対して−３０°〜
＋３０°の範囲内の角度をなして進行する反射光の光量
と前記正反射光の光量との差が全反射光の光量と前記正
反射光の光量との差の８５％以上であることを特徴とす
る光散乱膜としたものである。

【００３３】次いで、請求項１４においては、透明基板
と前記透明基板の一方の主面上に設けられた光散乱膜と
前記光散乱膜上に設けられた透明電極とを具備する反射
型液晶表示装置用電極基板であって、前記光散乱膜は、
第１の屈折率を有する透明樹脂と前記透明樹脂中に分散
され第２の屈折率を有する複数の透明粒子とを備え、前
記第１及び第２の屈折率の一方に対する他方の比は１よ
り大きく且つ１．０８以下であり、前記複数の透明粒子
の実質的に全ては表面が滑らかであり、前記滑らかな表
面は凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方
からなることを特徴とする反射型液晶表示装置用電極基
板としたものである。

【００３４】次いで、請求項１５においては、前記複数
の透明粒子の少なくとも一部は、それぞれ、対称中心を
有していることを特徴とする請求項１４に記載の反射型
液晶表示装置用電極基板としたものである。

【００３５】次いで、請求項１６においては、前記対称
中心を有している透明粒子の前記複数の透明粒子に対す
る割合は８０質量％以上であることを特徴とする請求項
１５に記載の反射型液晶表示装置用電極基板としたもの
である。

【００３６】次いで、請求項１７においては、前記対称
中心を有している透明粒子は、それぞれ、球状、楕円の
短軸を回転軸とした回転楕円体状、及び円盤状からなる
群より選ばれるいずれか１種の形状を有していることを
特徴とする請求項１５または１６に記載の反射型液晶表
示装置用電極基板としたものである。

【００３７】次いで、請求項１８においては、前記複数
の透明粒子は、それぞれ、樹脂及び無機化合物のいずれ
か一方で構成されたことを特徴とする請求項１４、１
５、１６または１７に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板としたものである。

【００３８】次いで、請求項１９においては、前記複数
の透明粒子は、それぞれ、光学的に等方性の材料からな
ることを特徴とする請求項１４、１５、１６、１７また
は１８に記載の反射型液晶表示装置用電極基板としたも
のである。

【００３９】次いで、請求項２０においては、前記第２
の屈折率は前記第１の屈折率よりも高いことを特徴とす
る請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９に記
載の反射型液晶表示装置用電極基板としたものである。

【００４０】次いで、請求項２１においては、表面が滑
らかであり、その滑らかな表面が凸面及び凸面と平面と
の組み合わせのいずれか一方から構成された前記透明粒
子は、それぞれ、０．７μｍ以上であり且つ３．５μｍ
未満の粒径を有していることを特徴とする請求項１４、
１５、１６、１７、１８、１９または２０に記載の反射
型液晶表示装置用電極基板としたものである。

【００４１】次いで、請求項２２においては、前記複数
の透明粒子は、前記光散乱膜内で、単層構造、二層構
造、及び三層構造のいずれかの構造を形成していること
を特徴とする請求項１４、１５、１６、１７、１８、１
９、２０または２１に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板としたものである。

【００４２】次いで、請求項２３においては、前記複数
の透明粒子の容積の前記透明樹脂の容積に対する比は、
０．２以上であり且つ０．８未満であることを特徴とす
る請求項１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、
２１または２２に記載の反射型液晶表示装置用電極基板
としたものである。

【００４３】次いで、請求項２４においては、前記光散
乱膜の膜厚は４μｍ未満であり、前記光散乱膜に対向し
て反射板を配置し且つ前記透明基板側から前記光散乱膜
に光を照射した場合に、前記光の前記光散乱膜への入射
角αが０°〜７５°の範囲内のいずれの角度であって
も、正反射光の進行方向に対して−３０°〜＋３０°の
範囲内の角度をなして進行する反射光の光量と前記正反
射光の光量との差が全反射光の光量と前記正反射光の光
量との差の８５％以上であることを特徴とする請求項１
４に記載の反射型液晶表示装置用電極基板としたもので
ある。

【００４４】次いで、請求項２５においては、前記入射
角αが０°〜７５°の範囲内のいずれの角度であって
も、前記反射光のうち反射角φ₁が（α−１５）°であ
る反射光成分の強度Ｉ₁は、前記光散乱膜に照射したの
と同一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に
照射した際に生じ且つ反射角が（α−１５）°である反
射光成分の強度Ｉ₅の２．５倍以上であり、前記反射光
のうち反射角φ₂が（α＋１５）°である反射光成分の
強度Ｉ₂は、前記光散乱膜に照射したのと同一の光を前
記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射した際に生
じ且つ反射角が（α＋１５）°である反射光成分の強度
Ｉ₆の２．５倍以上であり、前記反射光のうち反射角φ₃
が（α−３０）°である反射光成分の強度Ｉ₃は、前記
強度Ｉ₅の１／２倍以下であり、前記反射光のうち反射
角φ₄が（α＋３０）°である反射光成分の強度Ｉ₄は、
前記強度Ｉ₆の１／２倍以下であることを特徴とする請
求項２４に記載の反射型液晶表示装置用電極基板とした
ものである。

【００４５】次いで、請求項２６においては、一方の主
面に金属反射層が設けられた背面側電極基板と、前記背
面側電極基板と対向して配置され且つ前記背面側電極基
板と対向する面に透明電極層が設けられた観察者側電極
基板と、前記背面側電極基板と前記観察者側電極基板と
の間に挟持された液晶層とを具備する反射型液晶表示装
置であって、前記背面側電極基板及び前記観察者側電極
基板の少なくとも一方は、第１の屈折率を有する透明樹
脂と前記透明樹脂中に分散され第２の屈折率を有する複
数の透明粒子とを備えた光散乱膜を具備し、前記第１及
び第２の屈折率の一方に対する他方の比は１より大きく
且つ１．０８以下であり、前記複数の透明粒子の実質的
に全ては表面が滑らかであり、前記滑らかな表面は凸面
及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方からなる
ことを特徴とする反射型液晶表示装置としたものであ
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながらより詳細に説明する。なお、各図において、同
様の構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明
は省略する。

【００４７】まずは、本発明の原理並びに本発明の光散
乱膜について順次説明する。図４は、従来の光散乱膜を
概略的に示す断面図である。図４に示す光散乱膜１０４
は、透明樹脂１２１と、この透明樹脂１２１中に分散さ
れた透明粒子１２２とで構成されている。これら透明粒
子１２２の形状は、一定ではなく不定形である。すなわ
ち、これら粒子は、表面形状が不規則で滑らかではな
く、凹部と凸部とを有している。また、優れた光散乱性
を得るために、一般的に、透明樹脂１２１と透明粒子１
２２とには、互いに屈折率が異なる材料が用いられる。

【００４８】上述したように、光散乱膜１０４に光１１
１を照射すると、光１１１の進行方向前方に出射する散
乱光である前方散乱光１１３と、光１１１の進行方向後
方に出射する散乱光である後方散乱光１１４とが生ず
る。なお、参照番号１１７は直進光を示している。ま
た、後方散乱光１１４は、透明樹脂１２１と透明粒子１
２２との界面で生じる反射により入射側に戻る反射光
と、透明粒子１２２の内部に入射した光が透明粒子１２
２の内部で全反射を繰り返した後に入射側に戻る光との
和で構成されている。

【００４９】光散乱膜１０４に入射する光１１１の一部
が後方散乱を生ずることは避けられない。しかしなが
ら、本発明者は、後方散乱光を減少させることは可能で
あると考えて鋭意検討を行った結果、透明粒子１２２の
形状が後方散乱光の発生に大きな影響を与えていること
を見出した。すなわち、透明樹脂１２１中に分散させた
透明粒子１２２の形状が不定形であると、入射光１１１
が透明粒子１２２の界面に衝突する回数が増加し、それ
ら衝突のつど反射光成分が発生するため、後方散乱が多
くなるのである。

【００５０】また、透明粒子１２２が不定形であり且つ
透明粒子１２２の屈折率が透明樹脂１２１の屈折率より
も大きい場合は、透明粒子１２２内に入射した光は透明
粒子１２２の内部で全反射を繰り返して後方へと戻る機
会が増加する。この場合、光散乱性を高めるために透明
樹脂１２１の屈折率に対する透明粒子１２２の屈折率の
比を大きくすると、透明粒子１２２の界面での反射率が
高くなり且つ透明粒子１２２の内部での全反射に起因し
て後方に戻る光が増加するため、後方散乱はさらに増加
することとなる。

【００５１】一方、透明粒子１２２が不定形であり且つ
透明樹脂１２１の屈折率が透明粒子１２２の屈折率より
も大きい場合は、透明粒子１２２の内部での全反射は生
じない。しかしながら、光が透明樹脂１２１から透明粒
子１２２に入射する際に透明粒子１２２への光の入射角
が臨界角以上であった場合、その光は透明粒子１２２の
表面で全反射される。透明樹脂１２１の屈折率が透明粒
子１２２の屈折率よりも大きい場合は、このような全反
射が他の透明粒子１２２でさらに２回以上繰り返される
ことにより後方散乱が生ずるのである。

【００５２】以上の知見から、本発明者らは、光散乱膜
に光を入射させた際に後方散乱が発生するのを抑制する
には、［１］透明粒子の形状及び［２］透明樹脂の屈折
率と透明粒子の屈折率との比を制御することが特に重要
であり、［３］光の入射方向から見た透明粒子の断面積
及び［４］光散乱膜中の透明粒子の密度を制御すること
も重要であることに想達した。

【００５３】そこで、本発明者らは、まず、後方散乱の
発生を抑制し得る透明粒子の形状について検討を行っ
た。その結果、透明粒子の表面が滑らかであり、その滑
らかな表面は凸面及び凸面と平面との組み合わせのいず
れか一方から構成されていれば、後方散乱が著しく減少
することを見出した。本発明者らは、透明粒子の形状に
ついてさらに検討を進めたところ、透明粒子が対称中心
を有している場合、換言すれば、透明粒子の外形が点対
称である場合、後方散乱の発生を効果的に抑制すること
ができ、特に、透明粒子が、真球状、楕円の短軸を回転
軸とした回転楕円体状、または円盤状である場合に、後
方散乱の発生を効果的に抑制することができることを見
出した。

【００５４】透明粒子がそのような形状であり且つ透明
粒子の屈折率が透明樹脂の屈折率よりも高い場合、透明
粒子は凸レンズとして機能して、透明粒子の後方から入
射した光を透明粒子の前方に集光させる。一方、透明粒
子が上述した形状であり且つ透明粒子の屈折率が透明樹
脂の屈折率よりも低い場合、透明粒子は凹レンズとして
機能して、透明粒子の後方に焦点があるかのように光を
透明粒子の前方に向けて散乱させる。すなわち、いずれ
の場合においても、不定形な透明粒子を用いた場合に比
べて、後方散乱を著しく減少させることができる。

【００５５】ところで、図２に示したように光散乱膜を
観察者側電極基板に配設した場合、外光は光散乱膜に入
射して１回目の散乱を生ずる。光散乱膜を透過した光
は、次に、背面側電極基板に配設された反射板若しくは
反射電極で反射される。その後、この反射光は、光散乱
膜に入射して２回目の散乱を生じ、装置外に出射する。

【００５６】このように、外光が上記反射型液晶表示装
置に入射して表示光として出射するまでの間に２回の光
散乱が生じるが、それら２回の光散乱の双方において光
の散乱角が４５°以上である場合、装置から出射する光
の装置に入射する光に対する散乱角は９０°以上とな
る。そのような散乱光は、表示には殆ど寄与しないの
で、反射型液晶表示装置で使用する光散乱膜に関して
は、２回の光散乱のそれぞれにおいて散乱角を４５°以
下とすることが重要である。

【００５７】光の散乱角は、透明粒子の屈折率と透明樹
脂の屈折率との比に応じて変化する。本発明では、散乱
角を４５°以下とするために、透明粒子の屈折率及び透
明樹脂の屈折率のより高い屈折率のより低い屈折率に対
する比を１．０８以下とする。以下に、これについて詳
細に説明する。

【００５８】図５は、本発明の第１の態様に係る光散乱
膜の断面構造を概略的に示す図である。図５に示す光散
乱膜１４は、透明樹脂２１と、この透明樹脂２１中に分
散された真球状の透明粒子２２とで構成されている。ま
た、図５に示す光散乱膜１４では、透明粒子２２の屈折
率をｎ₁、透明樹脂２１の屈折率をｎ₂とすると、不等式
ｎ₁＞ｎ₂に示す関係が満たされている。なお、図５で
は、透明粒子２２は１個のみ描かれているが、実際に
は、光散乱膜１４は多数個の透明粒子２２を含んでい
る。また、図５において、各破線は、以下の説明のため
に描かれた線であって、例えば、破線２５は透明粒子２
２の中心２３を通り且つ入射光３１ａ〜３１ｃと直交す
る直線である。

【００５９】図５に示すように、透明樹脂２１に入射し
た入射光３１ａ〜３１ｃのうち、透明粒子２２の中心線
上を進行する入射光３１ａは、散乱されることなく透明
粒子２２を透過し、直進光３２として出射される。

【００６０】一方、透明粒子２２の中心線から離れて及
び平行に進行する入射光、例えば入射光３１ｂの一部は
透明粒子２２に入射して前方散乱光３３ｂとして出射さ
れ、残りは透明粒子２２の界面で反射されて前方或いは
後方散乱光３４として進行する。このとき、前方散乱光
３３ｂの散乱角（出射角）をθ、透明粒子２２に対する
入射光３１ｂの入射角をｘ、及び透明粒子２２に入射し
た入射光３１ｂの屈折角をｙとすると、下記等式（１）
に示す関係が成り立つ。 θ＝２×（ｘ−ｙ） …（１）

【００６１】ここで、散乱角θが最大となるのは、入射
角ｘ＝（９０−０）°＝９０°の場合である。すなわ
ち、図５において参照符号３１ｃで示すように、入射光
が透明粒子２２に対し、その表面に接するように入射し
た場合に散乱角θが最大となる。換言すれば、破線２５
と透明粒子２２の表面との交点から入射光３１ｃが入射
した場合に散乱角θが最大となる。

【００６２】上述のように、散乱光を表示に有効利用す
るためには、散乱角θを４５°以下とすることが重要で
ある。したがって、下記等式（２）に示すように、散乱
角θとして境界値である４５°を及び入射角ｘとして散
乱角θが最大となる９０°を上記等式（１）に代入する
ことにより、屈折角ｙの境界値を得ることができる。 ４５＝２×（９０−ｙ） …（２）

【００６３】この等式（２）から得られる屈折角ｙの境
界値である６７．５°と散乱角θの境界値である４５°
とを用いて下記等式（３）に示す計算を行うことによ
り、屈折率ｎ₁と屈折率ｎ₂との比の境界値を得ることが
できる。 ｎ₁／ｎ₂＝１／ｓｉｎ６７．５°＝１．０８２４ …（３）

【００６４】以上から、透明粒子２２が真球状であり且
つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不等式ｎ₁＞ｎ₂に示す関係を満た
している場合は、比ｎ₁／ｎ₂を１．０８２４以下とすれ
ばよいことが分かる。

【００６５】次に、透明粒子２２が真球状であり且つ屈
折率ｎ₁及びｎ₂が不等式ｎ₂＞ｎ₁に示す関係を満たして
いる場合について説明する。

【００６６】図６は、本発明の第２の態様に係る光散乱
膜の断面構造を概略的に示す図である。図６に示す光散
乱膜１４は、図５に示す光散乱膜１４とは、透明粒子２
２の屈折率ｎ₁と透明樹脂２１の屈折率ｎ₂とが不等式ｎ
₂＞ｎ₁に示す関係を満たしている点でのみ異なってい
る。なお、図６において、破線２６は、破線２５と直交
する直線である。

【００６７】屈折率ｎ₁と屈折率ｎ₂とが不等式ｎ₂＞ｎ₁
に示す関係を満たしている場合、散乱角θは下記等式
（４）から算出され得る。 θ＝２×（ｙ−ｘ） …（４）

【００６８】また、屈折率ｎ₁と屈折率ｎ₂とが不等式ｎ
₂＞ｎ₁に示す関係を満たしている場合、入射光３１ｄ及
び散乱光３３ｄに示すように、入射光の一部は透明粒子
２２の界面で全反射する。したがって、屈折率ｎ₁と屈
折率ｎ₂との比の境界値を求めるためには、入射光３１
ｂの入射角ｘが臨界角であり且つ散乱角θが４５°であ
る場合を考慮すればよい。この場合、上記等式（４）か
ら得られる入射角ｘの臨界角は６７．５°であるので、
下記等式（５）に示す計算を行うことにより、屈折率ｎ
₁と屈折率ｎ₂との比の境界値を得ることができる。 ｎ₂／ｎ₁＝１／ｓｉｎ６７．５°＝１．０８２４ …（５）

【００６９】以上から、透明粒子２２が真球状であり且
つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不等式ｎ₂＞ｎ₁に示す関係を満た
している場合は、比ｎ₂／ｎ₁を１．０８２４以下とすれ
ばよいことが分かる。

【００７０】次に、透明粒子２２が楕円の短軸を回転軸
とした回転楕円体状であり且つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不等
式ｎ₁＞ｎ₂に示す関係を満たしている場合について説明
する。

【００７１】図７は、本発明の第３の態様に係る光散乱
膜の断面構造を概略的に示す図である。図７に示す光散
乱膜１４は、図５に示す光散乱膜１４とは、透明粒子２
２が真球状ではなく回転楕円体状である点でのみ異なっ
ている。

【００７２】この場合、近似的には、図５を参照して説
明した透明粒子２２が真球状である場合と同様の扱いが
可能である。すなわち、破線２５と透明粒子２２の表面
との交点から入射光３１ｃが入射した場合に散乱角θが
最大となり、上記等式（３）から屈折率ｎ₁と屈折率ｎ₂
との比の境界値を得ることができる。以上から、透明粒
子２２が回転楕円体状であり且つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不
等式ｎ₁＞ｎ₂に示す関係を満たしている場合も、比ｎ₁
／ｎ₂を１．０８２４以下とすればよいことが分かる。

【００７３】次に、透明粒子２２が楕円の短軸を回転軸
とした回転楕円体状であり且つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不等
式ｎ₂＞ｎ₁に示す関係を満たしている場合について説明
する。

【００７４】図８は、本発明の第４の態様に係る光散乱
膜の断面構造を概略的に示す図である。図８に示す光散
乱膜１４は、図６に示す光散乱膜１４とは、透明粒子２
２が真球状ではなく回転楕円体状である点でのみ異なっ
ている。

【００７５】この場合、近似的には、図６を参照して説
明した透明粒子２２が真球状である場合と同様の扱いが
可能である。すなわち、散乱角θが４５°である場合に
ついて入射角ｘの臨界角を求め、上記等式（５）に示す
計算を行うことにより屈折率ｎ₁と屈折率ｎ₂との比の境
界値を得ることができる。以上から、透明粒子２２が回
転楕円体状であり且つ屈折率ｎ₁及びｎ₂が不等式ｎ₂＞
ｎ₁に示す関係を満たしている場合も、比ｎ₂／ｎ₁を
１．０８２４以下とすればよいことが分かる。

【００７６】上述したように、散乱角θの最大値を４５
°に設定した場合、透明粒子２２が真球状及び回転楕円
体状のいずれであるか、並びに、透明粒子２２の屈折率
ｎ₁及び透明樹脂２１の屈折率ｎ₂のどちらがより大きな
値であるかに関わらず、比ｎ₁／ｎ₂または比ｎ₂／ｎ₁の
境界値は１．０８２４となる。すなわち、比ｎ₁／ｎ₂及
び比ｎ₂／ｎ₁のいずれかが１．０８２４よりも１により
近い値であれば、前方散乱光の散乱角が狭くなるため、
特定の視野角での使用により有利となる。したがって、
比ｎ₁／ｎ₂及び比ｎ₂／ｎ₁のいずれかより大きな値を
１．０８以下とすることにより、後方散乱が抑制された
光散乱膜を得ることができる。

【００７７】また、入射光を透明樹脂２１と透明粒子２
２との界面で屈折させて光散乱を生じさせるためには、
透明粒子２２の屈折率ｎ₁と透明樹脂２１の屈折率ｎ₂と
は異なっていることが必要である。すなわち、比ｎ₁／
ｎ₂及び比ｎ₂／ｎ₁が１以外の値となるように材料を選
定する。特に、比ｎ₁／ｎ₂及び比ｎ₂／ｎ₁のいずれ一方
を１．０２以上とすることにより、優れた散乱効果を得
ることができる。

【００７８】上記光散乱膜１４は、理想的には、透明樹
脂２１と、表面が滑らかであり、その滑らかな表面は凸
面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方から構
成された透明粒子２２，特には、真球状、楕円の短軸を
回転軸とした回転楕円体状、または円盤状のように対称
中心を有している透明粒子２２，とで構成される。しか
しながら、光散乱膜１４の製造コストの低減、光散乱膜
１４を形成するのに用いる塗布液中での透明粒子２２の
分散安定性を向上させること、及び光散乱膜１４の光散
乱特性の微調整等を目的として、透明樹脂２１中に分散
させる透明粒子２２の一部を不定形な透明粒子で置換す
ることも可能である。

【００７９】本発明者らは、対称中心を有する透明粒子
２２と不定形な透明粒子との比率を変えて検討を行っ
た。その結果、対称中心を有している透明粒子２２の全
透明粒子に対する割合が７０質量％以上であれば実用上
問題を生じない程度に後方散乱の発生を抑制でき、その
割合を８０質量％以上とすることにより実用上充分な程
度に後方散乱の発生を抑制できることが経験的に判明し
た。したがって、対称中心を有している透明粒子２２の
全透明粒子に対する割合を７０質量％以上とすることが
好ましく、８０質量％以上とすることがより好ましい。

【００８０】上述した光散乱膜１４を反射型液晶表示装
置に用いる場合、例えば、光散乱膜１４を観察者側電極
基板の観察者側の面に設けると、光散乱機能を担う光散
乱膜１４と光の透過及び不透過を制御する液晶層との間
に厚い透明基板が介在することとなるため、優れた解像
性を実現することが困難である。したがって、光散乱膜
１４を反射型液晶表示装置の電極基板に設ける場合は、
その液晶層と対向する面に配設することが好ましい。な
お、電極基板の液晶層と対向する面に光散乱膜１４を配
設する場合、光散乱膜１４の膜厚は、観察者側電極基板
と背面側電極基板とのシール強度や膜面の硬度のように
反射型液晶表示装置の品質及び信頼性に影響を与える傾
向にあるので、通常、最も厚くて４μｍであり、望まし
くは２μｍ以下である。

【００８１】充分に薄く且つ表面が平坦な光散乱膜１４
を得るためには、透明粒子２２の膜厚方向の径はより小
さいことが好ましい。しかしながら、その反面で、透明
粒子２２の膜厚方向の径が可視光領域の波長に近い場
合、光散乱膜１４は着色性を持つようになる。したがっ
て、透明粒子２２の膜厚方向の径は、０．７μｍ〜３．
５μｍの範囲内にあることが好ましい。

【００８２】一方、膜面に垂直な方向から見た透明粒子
２２の径は、０．７μｍ〜２０．０μｍの範囲内にある
ことが好ましい。これは、膜面に垂直な方向から見た透
明粒子２２の径が過剰に大きい場合、光散乱性が低下す
るためである。このことは、凸レンズの径を大きくした
場合に拡大率が低下することと同様である。

【００８３】光散乱膜１４で効率よく光を散乱させるた
めには、光散乱膜１４中に透明粒子２２を高密度に充填
する必要がある。また、上述のように、光散乱膜１４は
厚さが充分に薄いことが望まれる。したがって、光散乱
膜１４内で透明粒子２２が単層構造、二層構造、または
三層構造を形成するように光散乱膜１４を形成すること
が好ましい。

【００８４】上記光散乱膜１４の透明樹脂２１には、例
えば、アクリル系透明樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シ
リコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、
及びフルオレン樹脂等を使用することができる。フォト
リソグラフィ法等を用いて光散乱膜１４を所定のパター
ンに形成する際には、透明樹脂２１の材料として、例え
ば、メタクリル酸、ブチルメタクリレート、及びヒドロ
キシメタクリレート等からなるアクリル重合体と、アク
リルモノマーと、光重合開始剤との混合物のような感光
性樹脂組成物を使用することができる。

【００８５】上記光散乱膜１４の透明粒子２２は、光学
的に等方性の材料で構成することが好ましい。透明粒子
２２が光学的に異方性の材料で構成されている場合、す
なわち、透明粒子２２が屈折率異方性を有している場
合、この粒子２２中を進行する光線のそれぞれの偏光面
に対応して、透明粒子２２は互いに異なる屈折率を有す
ることとなる。そのため、透明粒子２２に入射した光
は、偏光面が互いに直交する２以上の光成分に分離さ
れ、それぞれの光成分は互いに異なる速度で透明粒子２
２中を進行する。すなわち、透明粒子２２を出射した光
成分は互いに位相が異なる。そのため、それら光成分を
合成してなる光の偏光面が回転する。したがって、この
光散乱膜を反射型液晶表示装置に用いた場合には、偏光
膜による光透過と遮光との間の制御が困難となり、表示
コントラストが低下することがある。また、上記光成分
の位相差は波長に応じて異なるため、偏光膜を透過した
後の光強度が波長に応じて異なることなり、その結果、
表示画像に不所望な着色を生じることがある。

【００８６】これに対し、透明粒子２２を、等軸晶系の
結晶や非晶質のように光学的に等方性の材料で構成した
場合、そのような材料は屈折率異方性を有していないた
め、上述した表示コントラストの低下や表示画像への不
所望な着色を確実に防止することが可能となる。

【００８７】また、上記光散乱膜１４の透明粒子２２の
材料としては、屈折率、入手しやすさ、及び形状の制御
しやすさ等を考慮すると、無機化合物や樹脂を用いるこ
とが好ましい。特に、無機化合物として無機酸化物を用
いた場合或いは樹脂を用いた場合には、透明粒子２２を
非晶質とすることが容易である。一般に、結晶化し易い
材料を用いた場合、得られる粒子はその結晶構造に影響
されて不定形となり易い。そのため、結晶化し易い材料
を用いて、表面が滑らかであり、その滑らかな表面が凸
面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方から構
成された透明粒子２２を得ることは困難である。それに
対し、無機酸化物や樹脂のように非晶質になり易い材料
を用いた場合、粒子の形状は表面張力等によって決定さ
れるため、表面が滑らかであり、その滑らかな表面が凸
面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方から構
成された透明粒子２２を容易に得ることができる。な
お、透明粒子２２の結晶性は、Ｘ線回折分析法を用い、
結晶面での回折に起因するピークの有無を調べることに
より判別することができる。また、透明粒子２２とし
て、非晶質の透明粒子と結晶質の透明粒子との混合物を
用いる場合は、全透明粒子に対する結晶質の透明粒子の
割合を３０質量％以下とすることが好ましい。

【００８８】無機酸化物からなる透明粒子２２として
は、例えば、シリカやアルミナ等からなる粒子を挙げる
ことができる。また、樹脂からなる透明粒子２２として
は、アクリル粒子やスチレンアクリル粒子及びその架橋
体；メラミン−ホルマリン縮合物の粒子；ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロア
ルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフ
ルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラ
フルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー粒
子；シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。その
ような樹脂の中でも、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、
及びフッ素系アクリレート樹脂等を用いることが好まし
い。また、透明樹脂２１の多くは比較的屈折率が低いの
で、これらの中でも、シリカ粒子やシリコーン樹脂粒子
は、屈折率が１．４０〜１．４５（ハロゲンランプＤ線
５８９ｎｍ）と小さいため特に好適である。

【００８９】上述した透明粒子２２には、溶剤に対する
分散性を向上させる目的や透明樹脂２１に対する分散性
を向上させる目的で、適当な表面処理を施すことができ
る。そのような表面処理としては、例えば、透明粒子２
２の表面にＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、透明
樹脂、シランカップリング剤やチタネートカップリング
剤やアルミネートカップリング剤のようなカップリング
剤、または界面活性剤等を塗布被覆する処理を挙げるこ
とができる。また、アルコール、アミン、または有機酸
等を用いて透明粒子２２の表面で反応を生じさせる処理
も挙げることができる。

【００９０】透明樹脂２１と透明粒子２２との組み合わ
せに特に制限はないが、光散乱膜１４としては、以下の
組み合わせを有するもの： （１）屈折率が１．５５のアクリル系透明樹脂中に平均
粒径が２μｍであり屈折率が１．４５のシリコーン樹脂
粒子が分散された構造の光散乱膜、（２）屈折率が１．
４５のフッ素系アクリル系透明樹脂中に平均粒径が２μ
ｍであり屈折率が１．５５のメラミン粒子が分散された
構造の光散乱膜、（３）屈折率が１．４４のシリコーン
系アクリル系透明樹脂中に平均粒径が２μｍであり屈折
率が１．５５のメラミン粒子が分散された構造の光散乱
膜、（４）屈折率が１．５６３のアクリル系透明樹脂中
に平均粒径が２μｍであり屈折率が１．４５のシリコー
ン樹脂粒子が分散された構造の光散乱膜、（５）屈折率
が１．５５のアクリル系透明樹脂中に平均粒径が２μｍ
であり屈折率が１．４４のシリカ粒子と平均粒径が２．
５μｍであり屈折率が１．４５のシリコーン樹脂粒子と
が分散された構造の光散乱膜、（６）屈折率が１．６０
４のフルオレン樹脂を主成分とする混合樹脂中に平均粒
径が１．８μｍであり屈折率が１．４９のアクリル系粒
子が分散された構造の光散乱膜、（７）硬化時の屈折率
が１．５５のエポキシアクリレート樹脂溶液と硬化時の
屈折率が１．４５のフッ素系アクリレート樹脂溶液とを
樹脂分の質量比が４：６となるように混合してなる塗布
液を塗布し、さらにその塗膜を硬化することにより得ら
れる光散乱膜、及び（８）硬化時の屈折率が１．５５の
エポキシアクリレート樹脂溶液と硬化時の屈折率が１．
４５のフッ素系アクリレート樹脂溶液とを樹脂分の質量
比が７：３となるように混合してなる塗布液を塗布し、
さらにその塗膜を硬化することにより得られる光散乱
膜、等を挙げることができる。

【００９１】上記（１）〜（６）の光散乱膜１４は、未
硬化の透明樹脂２１中に透明粒子２２を分散させてなる
粒子分散型の塗布液を用いて形成することができる。一
方、上記（７）及び（８）の光散乱膜１４は、互いに非
相溶性（相分離性）を有する樹脂を混合してなる塗布液
を調製し、この塗布液を塗布し、それにより得られる塗
膜を硬化することにより形成することができる。

【００９２】なお、これら塗布液は、有機溶剤や、分散
助剤、レベリング剤、及びカップリング剤のような添加
剤を含有することができる。

【００９３】また、光散乱膜１４は、色材のような微量
の添加剤を含有することができる。この場合、透明樹脂
２１及び透明粒子２２のいずれが添加剤を含有していて
もよく、或いは透明樹脂２１及び透明粒子２２の双方が
添加剤を含有していてもよい。

【００９４】以上説明した光散乱膜１４は、どのような
用途で用いられてもよいが、好ましくは反射型液晶表示
装置で使用される。以下、上記光散乱膜を用いた反射型
液晶表示装置用電極基板及び反射型液晶表示装置につい
て説明する。

【００９５】図９は、本発明の第１〜第４の態様に係る
光散乱膜１４を用いた反射型液晶表示装置を概略的に示
す断面図である。図９に示す反射型液晶表示装置１０
は、背面側電極基板１１と観察者側電極基板１２とでネ
マチック液晶のような液晶物質を含有する液晶層１３を
挟持した構造を有している。

【００９６】背面側電極基板１１は、基板１６及びその
一方の主面に形成された反射電極１７で主に構成されて
いる。一般に、基板１６としてはガラス基板等が用いら
れ、反射電極１７としては鏡面反射性のアルミニウム電
極等が用いられる。背面側電極基板１１には、通常、基
板１６の一方の主面上には反射電極１７を覆うようにし
て配向膜（図示せず）が形成され、基板１６の他方の主
面には偏光膜（図示せず）が配設される。また、反射型
液晶表示装置１０がアクティブマトリクス方式で駆動さ
れる場合、通常、基板１６と反射電極１７との間には、
基板１６側から、各種配線、第１の絶縁層、ＴＦＴのよ
うなスイッチング素子、及び第２の絶縁層（いずれも図
示せず）が順次設けられる。なお、図９に示す背面側電
極基板１１では反射電極１７が用いられているが、基板
１６として透明基板を及び反射電極１７の代わりに透明
電極を用い、基板１６の背面側に反射板を配設してもよ
い。

【００９７】観察者側電極基板１２は、透明基板１８
と、その一方の主面に順次形成されたカラーフィルタ層
１９と、例えば厚さが２μｍの光散乱膜１４と、透明電
極２０とで主に構成されている。一般に、透明基板１８
としてはガラス基板等が用いられ、透明電極２０として
はＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとの混合酸化物）
膜等が用いられる。また、カラーフィルタ層１９は、公
知の顔料分散法または染色法等により透過光を着色する
ものであり、通常、赤、緑、青の色領域を並置した構造
を有している。図９に示す反射型液晶表示装置１０で
は、カラーフィルタ層１９は観察者側電極基板１２に設
けられているが、背面側電極基板１１に設けることも可
能である。また、場合によっては、反射型液晶表示装置
１０にカラーフィルタ層１９を設けなくともよい。この
観察者側電極基板１２も背面側電極基板１１と同様に、
透明基板１８の一方の主面上には透明電極２０を覆うよ
うにして配向膜（図示せず）が形成され、透明基板１８
の他方の主面には偏光膜（図示せず）が配設される。

【００９８】図９に示す反射型液晶表示装置１０は光散
乱膜１４を用いているため、反射電極１７の表面に凹凸
パターンを形成する必要がない。したがって、この反射
型液晶表示装置１０は、比較的低いコストで製造可能で
ある。

【００９９】また、図９に示す反射型液晶表示装置１０
は、観察者側電極基板１２の液晶層１３と対向する面に
上述した光散乱膜１４が設けられているため表示性能に
優れている。これについては、図１０を参照しながら説
明する。

【０１００】図１０は、図９に示す反射型液晶表示装置
１０の一般的な使用形態を概略的に示す図である。

【０１０１】反射型液晶表示装置１０の用途として、多
人数により同時に視覚される据え置き型のテレビとは異
なり携帯機器のように個人に利用される場合を想定する
と、反射型液晶表示装置１０に広い視野角は要求されな
い。この場合、広視野角よりはむしろ、明るい表示が求
められる。すなわち、例えば、図１０に示すように反射
型液晶表示装置１０の一主面に垂直な方向を基準として
−３０°の入射角で外光３１が反射型液晶表示装置１０
に入射し且つ＋１５°の方向から散乱光である表示光３
６を視覚する場合、表示光３６は＋１５°及びその近傍
の方向に選択的に出射することが望まれる。

【０１０２】ここで、上述したのと同様の原理を利用す
ること、換言すれば、光散乱膜１４中の透明粒子２２の
形状及び透明樹脂２１の屈折率と透明粒子２２の屈折率
との比を適宜制御することにより、入射光（外光）３１
に対する前方散乱光３３の散乱角θを所定値以内とする
ことが可能である。したがって、上記反射型液晶表示装
置１０によると、実用上充分に広い視野角及び明るい表
示の双方を実現することができる。

【０１０３】図１１は、図９に示す反射型液晶表示装置
１０の図１０に示す条件下で観測される光散乱特性を示
すグラフである。図１１において、横軸は反射型液晶表
示装置１０の一主面に垂直な方向を基準とした角度を示
し、縦軸は反射光強度を示している。

【０１０４】図１１に示す曲線４１及び４２は、それぞ
れ、液晶層１３に屈折率が１．４５の擬似液晶物質を用
い、図１０に示すように反射型液晶表示装置１０に−３
０°の入射角で外光３１を入射させた場合に観測される
表示光３６の強度を示すデータである。また、曲線４３
は、硫酸バリウム標準白色板に−３０°の入射角で外光
３１を入射させた場合に得られる比較用のデータであ
る。

【０１０５】なお、曲線４１及び４２に示すデータは、
＋３０°及びその近傍の角度領域において特に高い値を
示しているが、これは、図９に示すように外光が大気中
から透明基板１８に入射する際に生じる透明基板１８の
表面からの正反射光３５によるものである。また、曲線
４１及び４２に示す反射光強度のデータは、光散乱膜１
４に入射することにより生じ且つ表示に寄与する前方散
乱光（表示光）３６の強度と、光散乱膜１４に入射する
ことにより生じ且つ表示に寄与しない後方散乱光３４の
強度と、光散乱膜１４に入射することなく透明基板１８
の表面で反射した正反射光３５の強度とを含むものであ
るが、後方散乱光３４の強度は前方散乱光３３の強度の
１％未満であり無視することが可能である。

【０１０６】図１１に示すように、硫酸バリウム標準白
色板によると、曲線４３に示すように、広い範囲の角度
にわたってほぼ一定の反射光強度が得られるものの、＋
１５°及びその近傍の角度領域における反射光強度はそ
れほど高くはない。それに対し、図９に示す反射型液晶
表示装置１０では、曲線４１及び４２に示すように、＋
１５°及びその近傍の角度領域において高い反射光強度
が得られている。このように、反射型液晶表示装置１０
によると、表示光３６を＋１５°及びその近傍の方向に
選択的に出射させることができる。

【０１０７】特に、図１１に示すように、０°〜＋６０
°の範囲内の角度で進行する表示光３６の光量が全表示
光３６の光量の８５％以上である場合、すなわち、正反
射光３５の進行方向に対して−３０°〜＋３０°の範囲
内の角度をなして進行する反射光の光量と正反射光３５
の光量との差が、−９０°〜＋９０°の範囲内の全反射
光の光量と正反射光３５の光量との差の８５％以上であ
る場合、実用上充分に広い視野角及び明るい表示の双方
を実現することができる。なお、ここで、正反射光３５
の光量とは、正反射角に対して−３°〜＋３°の範囲内
の角度をなす反射光の光量を意味する。また、図１１で
は、外光３１の入射角を−３０°としたが、入射角を０
°に近づけるように変化させると、曲線４１及び４２は
図中左方向にシフトする。一方、入射角を−７５°に近
づけるように変化させると、曲線４１及び４２は図中右
方向にシフトし、−９０°とすると、曲線４１及び４２
は完全に左右非対称となる。したがって、上記条件は、
外光３１の入射角が−７５°〜０°の範囲内において満
足されればよい。

【０１０８】また、入射角αで外光３１を照射させた場
合、反射角φ₁が正反射角に対して−１５°である表示
光３６の強度Ｉ₁、反射角φ₂が正反射角に対して＋１５
°である表示光３６の強度Ｉ₂、反射角φ₃が正反射角に
対して−３０°である表示光３６の強度Ｉ₃、及び反射
角φ₄が正反射角に対して＋３０°である表示光３６の
強度Ｉ₄は、同一条件下での硫酸バリウム標準白色板か
らの反射角がφ₁である反射光の強度Ｉ₅及び反射角がφ
₂である反射光の強度Ｉ₆に対して下記不等式に示す関係
を満足することが好ましい。 Ｉ₁≧２．５×Ｉ₅ Ｉ₂≧２．５×Ｉ₆ Ｉ₃≦０．５×Ｉ₅ Ｉ₄≦０．５×Ｉ₆

【０１０９】この場合、より明るい表示が可能となる。
なお、上記不等式に示す関係も、外光３１の入射角が−
７５°〜０°の範囲内において満足されればよい。

【０１１０】図１１に示す反射光強度プロファイルは、
光散乱膜１４中の透明粒子２２の形状、透明粒子２２の
粒径、及び透明樹脂２１の屈折率と透明粒子２２の屈折
率との比を適宜変更することにより制御することができ
る。例えば、透明粒子２２の屈折率ｎ₁と透明樹脂２１
の屈折率ｎ₂との差を大きくすると、反射光強度プロフ
ァイルは曲線４１から曲線４２へと変化する。また、透
明粒子２２の粒径を小さくすると散乱効果が高められる
ため、反射光強度プロファイルは曲線４１から曲線４２
へと変化する。同様に、光散乱膜１４に対する透明粒子
２２の割合が増加すると散乱効果が高められるため、反
射光強度プロファイルは曲線４１から曲線４２へと変化
する。但し、光散乱膜１４に対する透明粒子２２の割合
が反射光強度プロファイルに与える影響は、屈折率ｎ₁
と屈折率ｎ₂との差や透明粒子２２の粒径が与える影響
に比べれば僅かである。

【０１１１】通常、上記の関係を満足する反射光強度プ
ロファイルを得るには、透明粒子２２の粒径を０．７μ
ｍ以上であり且つ３．５μｍ未満とすることが好まし
く、１．０μｍ以上であり且つ３．０μｍ未満とするこ
とがより好ましく、１．５μｍ以上であり且つ３．０μ
ｍ未満とすることが最も好ましい。

【０１１２】また、上記の関係を満足する反射光強度プ
ロファイルを得るには、透明樹脂２１の容積に対する透
明粒子２２の容積の比は、０．２以上であり且つ１．２
未満とすることが実用的であり、０．６以上であり且つ
１．２未満とすることが好ましい。

【０１１３】なお、図９に示す反射型液晶表示装置１０
では、光散乱膜１４は、カラーフィルタ層１９に対して
充分な接着性を有していることが必要である。また、光
散乱膜１４には、通常、耐湿性、耐溶剤性、及び耐薬品
性のように信頼性を得る特性に優れていることも要求さ
れる。一般に、これら特性に優れた光散乱膜１４を得る
ためには、光散乱膜１４中の透明粒子２２の割合を低減
すればよい。このような観点から、透明樹脂２１の容積
に対する透明粒子２２の容積の比は、１．０未満とする
ことが好ましく、０．８未満とすることがより好まし
い。

【０１１４】また、透明樹脂２１の容積に対する透明粒
子２２の容積の比は、光散乱膜１４の成膜性にも影響を
与える。透明樹脂２１の材料である透明樹脂溶液の比重
と透明粒子２２との比重とは、ほぼ一致することもあ
る。しかしながら、透明粒子２２の粒径は粉体としては
比較的大きいため、透明粒子２２の比重が１．５を超え
る場合には、透明樹脂溶液中で透明粒子２２の沈降を生
じ易い。また、透明樹脂溶液中で透明粒子２２の割合を
高めると、光散乱膜１４の平坦性が低下する。したがっ
て、光散乱膜１４の成膜性の観点からは、透明樹脂２１
の容積（透明樹脂溶液の固形分の容積）に対する透明粒
子２２の容積の比は、１．２以下とすることが好まし
い。

【０１１５】以上を纏めると、透明樹脂２１の容積に対
する透明粒子２２の容積の比は、０．２以上であり且つ
０．８未満とすることが望ましく、０．５以上であり且
つ０．８未満とすることがより望ましい。

【０１１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）図９に示す反射型液晶表示装置１０を以下
の方法により作製した。

【０１１７】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１１８】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、非相溶性の樹脂を混合してなる塗布液を用いて形成
した。

【０１１９】すなわち、まず、以下に示すＡ液、Ｂ液、
及びＣ液を４４：６０：１．２の重量比で混合すること
により塗布液を調製した。なお、Ａ液を２３０℃で６０
分間焼成することにより得られる透明材料の屈折率は
１．５５であった。また、Ｂ液とＣ液とを６０：１．２
の重量比で混合してなる塗布液を用いて得られる塗膜を
乾燥させ、さらに２３０℃で６０分間焼成することによ
り得られる透明薄膜の屈折率は１．４５であった。 Ａ液： ＪＳＲ社製のＪＳＳ−３１９ Ｂ液： トリフルオロメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピル、メタクリル酸共重合体の固形分２０質量％溶液 Ｃ液： メラミン樹脂

【０１２０】次に、上記塗布液をカラーフィルタ層１９
上に滴下し、ガラス基板１８を毎分８００回転の回転速
度で５秒間回転させて塗膜を形成した。さらに、この塗
膜を乾燥させ、２３０℃で６０分間焼成することによ
り、厚さ２．０μｍの光散乱膜１４を形成した。

【０１２１】このような方法により形成した光散乱膜１
４の表面はきわめて平坦であり、その平坦性は０．１μ
ｍ以下であった。また、この光散乱膜１４は、Ｂ液とＣ
液とを原料とし硬化後の屈折率が１．４５の透明樹脂２
１中に、Ａ液を原料とし直径が１μｍ〜４μｍであり硬
化後の屈折率が１．５５の透明粒子２２が分布した構造
を有しており、この光散乱膜１４のより詳細な観察によ
り、粒径が１μｍ〜２μｍの真球状の透明粒子２２と、
短径が２μｍ程度であり長径が２μｍ〜４μｍの回転楕
円体状の透明粒子２２とが分布していることが分かっ
た。なお、回転楕円体状の透明粒子２２は、いずれも、
その長径が膜面に平行となるように配向していた。

【０１２２】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１２３】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１２４】（実施例２）図９に示す反射型液晶表示装
置１０を以下の方法により作製した。

【０１２５】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１２６】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、樹脂溶液中に透明粒子２２を分散させてなる塗布液
を用いて形成した。すなわち、まず、以下に示すＡ液、
Ｄ粉末、及びＥ液を１００：６：３０の重量比で混合す
ることにより塗布液を調製した。 Ａ液： ＪＳＲ社製のＪＳＳ−３１９ Ｄ粉末：東芝シリコーン社製のトスパール１２０ Ｅ液： シクロヘキサノン

【０１２７】次に、上記塗布液をカラーフィルタ層１９
上に滴下し、ガラス基板１８を毎分８００回転の回転速
度で５秒間回転させて塗膜を形成した。さらに、この塗
膜を乾燥させ、２３０℃で６０分間焼成することによ
り、厚さ３．２μｍの光散乱膜１４を形成した。このよ
うな方法により形成した光散乱膜１４は、Ａ液を原料と
し硬化時の屈折率が１．５５の透明樹脂２１中に、透明
粒子２２として平均粒径が２μｍであり屈折率が１．４
５のＤ粉末が分布した構造を有していた。

【０１２８】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１２９】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１３０】（実施例３）図９に示す反射型液晶表示装
置１０を以下の方法により作製した。

【０１３１】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１３２】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、非相溶性の樹脂を混合してなる塗布液を用いて形成
した。

【０１３３】すなわち、まず、実施例１で用いたのと同
様のＡ液、Ｂ液、及びＣ液を７０：３０：０．６の重量
比で混合することにより塗布液を調製した。次に、上記
塗布液をカラーフィルタ層１９上に滴下し、ガラス基板
１８を毎分６５０回転の回転速度で５秒間回転させて塗
膜を形成した。さらに、この塗膜を乾燥させ、２３０℃
で６０分間焼成することにより厚さ２．５μｍの光散乱
膜１４を形成した。

【０１３４】このような方法により形成した光散乱膜１
４の表面はきわめて平坦であり、その平坦性は０．１μ
ｍ以下であった。また、この光散乱膜１４は、Ａ液を原
料とし硬化時の屈折率が１．５５の透明樹脂２１中に、
Ｂ液とＣ液とを原料とし直径が１μｍ〜４μｍであり硬
化時の屈折率が１．４５の透明粒子２２が分布した構造
を有しており、この光散乱膜１４のより詳細な観察によ
り、粒径が１μｍ〜２μｍの真球状の透明粒子２２と、
短径が２．５μｍ程度であり長径が４μｍの回転楕円体
状の透明粒子２２とが分布していることが分かった。な
お、回転楕円体状の透明粒子２２は、いずれも、その長
径が膜面に平行となるように配向していた。

【０１３５】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１３６】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１３７】上記実施例１〜３で作製した反射型液晶表
示装置１０の光散乱膜１４の特性を調べるために、以下
のサンプルＡ〜Ｃを作製した。

【０１３８】すなわち、サンプルＡは、ガラス基板１８
上に、実施例１で調製した塗布液を滴下し、ガラス基板
１８を毎分８００回転の回転速度で５秒間回転させて、
厚さ２．０μｍの光散乱膜１４を形成した後、この光散
乱膜１４上に屈折率が１．４５の油層を介してガラス基
板１８と同質のガラス基板を貼り合わせることにより作
製した。

【０１３９】サンプルＢは、ガラス基板１８上に、実施
例２で調製した塗布液を滴下し、ガラス基板１８を毎分
８００回転の回転速度で５秒間回転させて、厚さ３．２
μｍの光散乱膜１４を形成した後、この光散乱膜１４上
に屈折率が１．４５の油層を介してガラス基板１８と同
質のガラス基板を貼り合わせることにより作製した。

【０１４０】また、サンプルＣは、ガラス基板１８上
に、実施例３で調製した塗布液を滴下し、ガラス基板１
８を毎分６５０回転の回転速度で５秒間回転させて、厚
さ２．５μｍの光散乱膜１４を形成した後、この光散乱
膜１４上に屈折率が１．４５の油層を介してガラス基板
１８と同質のガラス基板を貼り合わせることにより作製
した。

【０１４１】以上のようにして作製したサンプルＡ〜Ｃ
の光学的特性について、日本電色工業株式会社製の濁度
計ＮＯＨ２０００を用いて調べた。また、比較のため、
上述したガラス基板１８の光学的特性も調べた。その結
果を以下の表１に示す。

【０１４２】

【表１】

【０１４３】上記表１に示すように、ガラス基板とサン
プルＡ〜Ｃとで全透過光を比較すると、サンプルＡ〜Ｃ
ではガラス基板に比べて高い数値が得られている。すな
わち、光散乱膜１４を設けることにより、後方散乱が低
減されることが分かる。

【０１４４】（実施例４）図９に示す反射型液晶表示装
置１０を以下の方法により作製した。

【０１４５】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１４６】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、樹脂溶液中に透明粒子２２を分散させてなる塗布液
を用いて形成した。すなわち、まず、メディアレス分散
機を用いて、以下に示すＦ液及びＧ粉末を３時間混合攪
拌し、その後、Ｈ液及びＩ液を添加して粘度が２３．５
ｃｐ／２５℃の塗布液を調製した。なお、Ｆ液、Ｇ粉
末、Ｈ液、及びＩ液の重量比は１５：２．５７：５．
２：８とした。また、Ｆ液とＨ液とを混合してなる混合
液を用いて形成した塗膜を２３０℃で６０分間焼成する
ことにより得られる透明薄膜の屈折率は１．６０４（Ｄ
線：５８９ｎｍ）であった。 Ｆ液： グリシジル基を有するフルオレン樹脂とシクロ
ヘキシルマレイミド樹脂との質量比３：１の混合樹脂を
含有する固形分４０質量％溶液 Ｇ粉末：綜研化学（株）製のＭＸ１８０ Ｈ液： １２質量％の多価カルボン酸溶液（硬化剤） Ｉ液： 溶剤

【０１４７】次に、上記塗布液をカラーフィルタ層１９
上に滴下し、ガラス基板１８を毎分９００回転の回転速
度で１０秒間回転させて塗膜を形成した。さらに、この
塗膜を乾燥させ、２３０℃で６０分間焼成することによ
り光散乱膜１４を形成した。このような方法により形成
した光散乱膜１４は、Ｆ液とＨ液とを原料とし硬化時の
屈折率が１．６０４の透明樹脂２１中に、透明粒子２２
として屈折率が１．４９のＧ粉末が分布した構造を有し
ていた。

【０１４８】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１４９】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１５０】（実施例５）図９に示す反射型液晶表示装
置１０を以下の方法により作製した。

【０１５１】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１５２】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、樹脂溶液中に透明粒子２２を分散させてなる塗布液
を用いて形成した。すなわち、まず、メディアレス分散
機を用いて、以下に示すＪ液及びＫ粉末を３時間混合攪
拌し、その後、Ｈ液及びＩ液を添加して粘度が１０．５
ｃｐ／２５℃の塗布液を調製した。なお、Ｊ液、Ｋ粉
末、Ｈ液、及びＩ液の重量比は１５：４：６：８とし
た。また、Ｊ液とＨ液とを混合してなる混合液を用いて
形成した塗膜を２３０℃で６０分間焼成することにより
得られる透明薄膜の屈折率は１．５１８（Ｄ線：５８９
ｎｍ）であった。 Ｊ液： グリシジル基を有するシクロヘキシルマレイミ
ド樹脂を含有する固形分４０質量％溶液 Ｋ粉末：ＧＥ東芝シリコーン社製のトスパール１２０ Ｈ液： １２質量％の多価カルボン酸溶液（硬化剤） Ｉ液： 溶剤

【０１５３】次に、上記塗布液をカラーフィルタ層１９
上に滴下し、ガラス基板１８を毎分７５０回転の回転速
度で５秒間回転させて塗膜を形成した。さらに、この塗
膜を乾燥させ、２３０℃で６０分間焼成することにより
光散乱膜１４を形成した。このような方法により形成し
た光散乱膜１４は、Ｊ液とＨ液とを原料とし硬化時の屈
折率が１．５１８の透明樹脂２１中に、透明粒子２２と
して屈折率が１．４５のＫ粉末が分布した構造を有して
いた。

【０１５４】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１５５】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１５６】（実施例６）図９に示す反射型液晶表示装
置１０を以下の方法により作製した。

【０１５７】まず、ガラス基板１８の一方の主面上に、
公知の顔料分散法により、赤、緑、青の色領域を並置し
てなるカラーフィルタ層１９を形成した。

【０１５８】次に、カラーフィルタ層１９上に、透明樹
脂２１中の透明微粒子２２が分散された構造の光散乱膜
１４を形成した。なお、本実施例では、光散乱膜１４
は、樹脂溶液中に透明粒子２２を分散させてなる塗布液
を用いて形成した。すなわち、まず、メディアレス分散
機を用いて、以下に示すＬ液及びＫ粉末を３時間混合攪
拌し、その後、Ｈ液及びＩ液を添加して粘度が９．８ｃ
ｐ／２５℃の塗布液を調製した。なお、Ｌ液、Ｋ粉末、
Ｈ液、及びＩ液の重量比は２１．４：４：６：２とし
た。また、Ｌ液とＨ液とを混合してなる混合液を用いて
形成した塗膜を２３０℃で６０分間焼成することにより
得られる透明薄膜の屈折率は１．５５３（Ｄ線：５８９
ｎｍ）であった。 Ｌ液： グリシジル基を有するフェニルマレイミド樹脂
を含有する固形分２５質量％溶液 Ｋ粉末：ＧＥ東芝シリコーン社製のトスパール１２０ Ｈ液： １２質量％の多価カルボン酸溶液（硬化剤） Ｉ液： 溶剤

【０１５９】次に、上記塗布液をカラーフィルタ層１９
上に滴下し、ガラス基板１８を毎分７５０回転の回転速
度で５秒間回転させて塗膜を形成した。さらに、この塗
膜を乾燥させ、２３０℃で６０分間焼成することにより
光散乱膜１４を形成した。このような方法により形成し
た光散乱膜１４は、Ｌ液とＨ液とを原料とし硬化時の屈
折率が１．５５３の透明樹脂２１中に、透明粒子２２と
して屈折率が１．４５のＫ粉末が分布した構造を有して
いた。

【０１６０】さらに、上述した方法により得られた光散
乱膜１４上に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる
透明電極２０を形成した。以上のようにして、観察者側
電極基板１２を得た。

【０１６１】この観察者側電極基板１２を用いることに
より、観察者側電極基板１２と別途形成した背面側電極
基板１１とで液晶層１３を挟持した構造の図９に示す反
射型液晶表示装置１０を作製した。なお、背面側電極基
板１１及び観察者側電極基板１２のそれぞれの対向面に
は配向膜を設けた。また、反射型液晶表示装置１０に
は、その両面に偏光膜を設けた。

【０１６２】上記実施例４〜６で作製した反射型液晶表
示装置１０の光散乱膜１４の特性を調べた。なお、光散
乱膜１４の特性を調べるに当たり、アルバ株式会社製の
膜厚計デクタック−１６００、日本電色工業株式会社製
の濁度計ＮＯＨ２０００、及び（株）村上色彩研究所製
の自動変角光度計ＧＰ−２００型を使用した。その結果
を以下の表２に示す。

【０１６３】

【表２】

【０１６４】なお、上記表２において、ｘは、反射型液
晶表示装置１０に関して得られた、全反射光量に対する
反射角が３０°以内の反射光量の百分率を示している。
また、ｙは、入射光の入射角を３０°とした場合に得ら
れた、硫酸バリウム標準白色板からの反射角が１５°の
反射光の強度に対する、反射型液晶表示装置１０からの
反射角が１５°の反射光の強度の比を示している。さら
に、ｚは、反射型液晶表示装置１０に関して得られた、
反射角が１５°の反射光の強度に対する、反射角が３０
°の反射光の強度の百分率を示している。

【０１６５】上記表２に示すデータから、実施例４〜６
の反射型液晶表示装置１０では、適度な視野角を有して
いることが分かる。すなわち、実施例４〜６の反射型液
晶表示装置１０では、適度な視野角及び明るい表示の双
方が実現されている。

【０１６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、光散
乱膜を透明樹脂と透明粒子とで構成し、透明粒子の形状
及び透明樹脂の屈折率と透明粒子の屈折率との比の双方
を適宜制御している。そのため、本発明によると、後方
散乱の発生を効果的に抑制することが可能となり、した
がって、反射型液晶表示装置において、高コントラスト
の表示を実現すること、並びに、適度な視野角及び明る
い表示の双方を実現することができる。また、このよう
な光散乱膜は電極基板の液晶層と対向する面に設けるこ
とができるので、優れた解像性を実現することができ
る。さらに、このような光散乱膜は、製造が容易であ
る。

【０１６７】すなわち、本発明によると、後方散乱が抑
制された光散乱膜、並びにそのような光散乱膜を用いた
反射型液晶表示装置用電極基板及び反射型液晶表示装置
が提供される。また、本発明によると、表示性能に優れ
た反射型液晶表示装置を実現し得る光散乱膜及び反射型
液晶表示装置用電極基板、並びに表示性能に優れた反射
型液晶表示装置が提供される。さらに、本発明による
と、表示性能に優れ且つ比較的低いコストで製造可能な
反射型液晶表示装置を実現し得る光散乱膜及び反射型液
晶表示装置用電極基板、並びに表示性能に優れ且つ比較
的低いコストで製造可能な反射型液晶表示装置が提供さ
れる。

【０１６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】光散乱機能を有する従来の反射型液晶表示装置
の一例を概略的に示す断面図である。

【図２】光散乱機能を有する従来の反射型液晶表示装置
の他の例を概略的に示す断面図である。

【図３】光散乱機能を有する従来の反射型液晶表示装置
のさらに他の例を概略的に示す断面図である。

【図４】従来の光散乱膜を概略的に示す断面図である。

【図５】本発明の第１の態様に係る光散乱膜の断面構造
を概略的に示す図である。

【図６】本発明の第２の態様に係る光散乱膜の断面構造
を概略的に示す図である。

【図７】本発明の第３の態様に係る光散乱膜の断面構造
を概略的に示す図である。

【図８】本発明の第４の態様に係る光散乱膜の断面構造
を概略的に示す図である。

【図９】本発明の第１〜第４の態様に係る光散乱膜を用
いた反射型液晶表示装置を概略的に示す断面図である。

【図１０】図９に示す反射型液晶表示装置の一般的な使
用形態を概略的に示す図である。

【図１１】図９に示す反射型液晶表示装置の図１０に示
す条件下で観測される光散乱特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 反射型液晶
表示装置 １１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ 背面側電極
基板 １２，１０２ａ，１０２ｂ 観察者側電
極基板 １３，１０３ 液晶 １４，１０４ 光散乱膜 １０５ 反射板 １６，１０６ 透明基板 １７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ 反射電極 １８，１０８ 透明基板 １９，１０９ カラーフィ
ルタ層 ２０，１１０ 透明電極 ２１，１２１ 透明樹脂 ２２，１２２ 透明粒子 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 入射光 ３２ 直進光 ３３，３３ｂ，３３ｃ，１１３ 前方散乱光 ３３ｄ，１１２ 散乱光 ３４，１１４ 後方散乱光 ３５ 正反射光 ３６ 表示光 １１１ 光 １１６ 散乱光 １１７ 直進光

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月５日（２００１．３．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】次いで、本発明において、第１の屈折率と
第２の屈折率とは異なっていることが必要である。そこ
で請求項７においては、前記第２の屈折率は前記第１の
屈折率よりも低いことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５または６に記載の光散乱膜としたものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】次いで、請求項２０においては、前記第２
の屈折率は前記第１の屈折率よりも低いことを特徴とす
る請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９に記
載の反射型液晶表示装置用電極基板としたものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 貴雄 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA12 BA20 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA14Z FA31Z FA41Z FB13 GA01

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の屈折率を有する透明樹脂と前記透明
   樹脂中に分散され第２の屈折率を有する複数の透明粒子
   とを具備する光散乱膜であって、 前記第１及び第２の屈折率の一方に対する他方の比は１
   より大きく且つ１．０８以下であり、前記複数の透明粒
   子の実質的に全ては表面が滑らかであり、前記滑らかな
   表面は凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一
   方からなることを特徴とする光散乱膜。
2. 【請求項２】前記複数の透明粒子の少なくとも一部は、
   それぞれ、対称中心を有していることを特徴とする請求
   項１に記載の光散乱膜。
3. 【請求項３】前記対称中心を有している透明粒子の前記
   複数の透明粒子に対する割合は８０質量％以上であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の光散乱膜。
4. 【請求項４】前記対称中心を有している透明粒子は、そ
   れぞれ、球状、楕円の短軸を回転軸とした回転楕円体
   状、及び円盤状からなる群より選ばれるいずれか１種の
   形状を有していることを特徴とする請求項２または３に
   記載の光散乱膜。
5. 【請求項５】前記複数の透明粒子は、それぞれ、樹脂及
   び無機化合物のいずれか一方で構成されたことを特徴と
   する請求項１、２、３または４に記載の光散乱膜。
6. 【請求項６】前記複数の透明粒子は、それぞれ、光学的
   に等方性の材料からなることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４または５に記載の光散乱膜。
7. 【請求項７】前記第２の屈折率は前記第１の屈折率より
   も高いことを特徴とする請求項１、２、３、４、５また
   は６に記載の光散乱膜。
8. 【請求項８】表面が滑らかであり、その滑らかな表面が
   凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方から
   構成された前記透明粒子は、それぞれ、０．７μｍ以上
   であり且つ３．５μｍ未満の粒径を有していることを特
   徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載
   の光散乱膜。
9. 【請求項９】前記複数の透明粒子は、前記光散乱膜内
   で、単層構造、二層構造、及び三層構造のいずれかの構
   造を形成していることを特徴とする請求項１、２、３、
   ４、５、６、７または８に記載の光散乱膜。
10. 【請求項１０】前記複数の透明粒子の容積の前記透明樹
    脂の容積に対する比は、０．２以上であり且つ０．８未
    満であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
    ６、７、８または９に記載の光散乱膜。
11. 【請求項１１】前記光散乱膜の膜厚は４μｍ未満であ
    り、 前記光散乱膜の一方の主面側に反射板を配置し且つ前記
    光散乱膜の他方の主面側から前記光散乱膜に光を照射し
    た場合に、前記光の前記光散乱膜への入射角αが０°〜
    ７５°の範囲内のいずれの角度であっても、正反射光の
    進行方向に対して−３０°〜＋３０°の範囲内の角度を
    なして進行する反射光の光量と前記正反射光の光量との
    差が全反射光の光量と前記正反射光の光量との差の８５
    ％以上であることを特徴とする請求項１、２、３、４、
    ５、６、７、８、９または１０に記載の光散乱膜。
12. 【請求項１２】前記入射角αが０°〜７５°の範囲内の
    いずれの角度であっても、 前記反射光のうち反射角φ₁が（α−１５）°である反
    射光成分の強度Ｉ₁は、前記光散乱膜に照射したのと同
    一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射
    した際に生じ且つ反射角が（α−１５）°である反射光
    成分の強度Ｉ₅の２．５倍以上であり、 前記反射光のうち反射角φ₂が（α＋１５）°である反
    射光成分の強度Ｉ₂は、前記光散乱膜に照射したのと同
    一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射
    した際に生じ且つ反射角が（α＋１５）°である反射光
    成分の強度Ｉ₆の２．５倍以上であり、 前記反射光のうち反射角φ₃が（α−３０）°である反
    射光成分の強度Ｉ₃は、前記強度Ｉ₅の１／２倍以下であ
    り、 前記反射光のうち反射角φ₄が（α＋３０）°である反
    射光成分の強度Ｉ₄は、前記強度Ｉ₆の１／２倍以下であ
    ることを特徴とする請求項１１に記載の光散乱膜。
13. 【請求項１３】第１の屈折率を有する透明樹脂と前記透
    明樹脂中に分散され前記第１の屈折率とは異なる第２の
    屈折率を有する複数の透明粒子とを具備する光散乱膜で
    あって、 前記光散乱膜の膜厚は４μｍ未満であり、 前記光散乱膜の一方の主面側に反射板を配置し且つ前記
    光散乱膜の他方の主面側から前記光散乱膜に光を照射し
    た場合に、前記光の前記光散乱膜への入射角αが０°〜
    ７５°の範囲内のいずれの角度であっても、正反射光の
    進行方向に対して−３０°〜＋３０°の範囲内の角度を
    なして進行する反射光の光量と前記正反射光の光量との
    差が全反射光の光量と前記正反射光の光量との差の８５
    ％以上であることを特徴とする光散乱膜。
14. 【請求項１４】透明基板と前記透明基板の一方の主面上
    に設けられた光散乱膜と前記光散乱膜上に設けられた透
    明電極とを具備する反射型液晶表示装置用電極基板であ
    って、 前記光散乱膜は、第１の屈折率を有する透明樹脂と前記
    透明樹脂中に分散され第２の屈折率を有する複数の透明
    粒子とを備え、 前記第１及び第２の屈折率の一方に対する他方の比は１
    より大きく且つ１．０８以下であり、前記複数の透明粒
    子の実質的に全ては表面が滑らかであり、前記滑らかな
    表面は凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一
    方からなることを特徴とする反射型液晶表示装置用電極
    基板。
15. 【請求項１５】前記複数の透明粒子の少なくとも一部
    は、それぞれ、対称中心を有していることを特徴とする
    請求項１４に記載の反射型液晶表示装置用電極基板。
16. 【請求項１６】前記対称中心を有している透明粒子の前
    記複数の透明粒子に対する割合は８０質量％以上である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の反射型液晶表示装
    置用電極基板。
17. 【請求項１７】前記対称中心を有している透明粒子は、
    それぞれ、球状、楕円の短軸を回転軸とした回転楕円体
    状、及び円盤状からなる群より選ばれるいずれか１種の
    形状を有していることを特徴とする請求項１５または１
    ６に記載の反射型液晶表示装置用電極基板。
18. 【請求項１８】前記複数の透明粒子は、それぞれ、樹脂
    及び無機化合物のいずれか一方で構成されたことを特徴
    とする請求項１４、１５、１６または１７に記載の反射
    型液晶表示装置用電極基板。
19. 【請求項１９】前記複数の透明粒子は、それぞれ、光学
    的に等方性の材料からなることを特徴とする請求項１
    ４、１５、１６、１７または１８に記載の反射型液晶表
    示装置用電極基板。
20. 【請求項２０】前記第２の屈折率は前記第１の屈折率よ
    りも高いことを特徴とする請求項１４、１５、１６、１
    ７、１８または１９に記載の反射型液晶表示装置用電極
    基板。
21. 【請求項２１】表面が滑らかであり、その滑らかな表面
    が凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一方か
    ら構成された前記透明粒子は、それぞれ、０．７μｍ以
    上であり且つ３．５μｍ未満の粒径を有していることを
    特徴とする請求項１４、１５、１６、１７、１８、１９
    または２０に記載の反射型液晶表示装置用電極基板。
22. 【請求項２２】前記複数の透明粒子は、前記光散乱膜内
    で、単層構造、二層構造、及び三層構造のいずれかの構
    造を形成していることを特徴とする請求項１４、１５、
    １６、１７、１８、１９、２０または２１に記載の反射
    型液晶表示装置用電極基板。
23. 【請求項２３】前記複数の透明粒子の容積の前記透明樹
    脂の容積に対する比は、０．２以上であり且つ０．８未
    満であることを特徴とする請求項１４、１５、１６、１
    ７、１８、１９、２０、２１または２２に記載の反射型
    液晶表示装置用電極基板。
24. 【請求項２４】前記光散乱膜の膜厚は４μｍ未満であ
    り、 前記光散乱膜に対向して反射板を配置し且つ前記透明基
    板側から前記光散乱膜に光を照射した場合に、前記光の
    前記光散乱膜への入射角αが０°〜７５°の範囲内のい
    ずれの角度であっても、正反射光の進行方向に対して−
    ３０°〜＋３０°の範囲内の角度をなして進行する反射
    光の光量と前記正反射光の光量との差が全反射光の光量
    と前記正反射光の光量との差の８５％以上であることを
    特徴とする請求項１４に記載の反射型液晶表示装置用電
    極基板。
25. 【請求項２５】前記入射角αが０°〜７５°の範囲内の
    いずれの角度であっても、 前記反射光のうち反射角φ₁が（α−１５）°である反
    射光成分の強度Ｉ₁は、前記光散乱膜に照射したのと同
    一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射
    した際に生じ且つ反射角が（α−１５）°である反射光
    成分の強度Ｉ₅の２．５倍以上であり、 前記反射光のうち反射角φ₂が（α＋１５）°である反
    射光成分の強度Ｉ₂は、前記光散乱膜に照射したのと同
    一の光を前記入射角αで硫酸バリウム標準白色板に照射
    した際に生じ且つ反射角が（α＋１５）°である反射光
    成分の強度Ｉ₆の２．５倍以上であり、 前記反射光のうち反射角φ₃が（α−３０）°である反
    射光成分の強度Ｉ₃は、前記強度Ｉ₅の１／２倍以下であ
    り、 前記反射光のうち反射角φ₄が（α＋３０）°である反
    射光成分の強度Ｉ₄は、前記強度Ｉ₆の１／２倍以下であ
    ることを特徴とする請求項２４に記載の反射型液晶表示
    装置用電極基板。
26. 【請求項２６】一方の主面に金属反射層が設けられた背
    面側電極基板と、前記背面側電極基板と対向して配置さ
    れ且つ前記背面側電極基板と対向する面に透明電極層が
    設けられた観察者側電極基板と、前記背面側電極基板と
    前記観察者側電極基板との間に挟持された液晶層とを具
    備する反射型液晶表示装置であって、 前記背面側電極基板及び前記観察者側電極基板の少なく
    とも一方は、第１の屈折率を有する透明樹脂と前記透明
    樹脂中に分散され第２の屈折率を有する複数の透明粒子
    とを備えた光散乱膜を具備し、 前記第１及び第２の屈折率の一方に対する他方の比は１
    より大きく且つ１．０８以下であり、前記複数の透明粒
    子の実質的に全ては表面が滑らかであり、前記滑らかな
    表面は凸面及び凸面と平面との組み合わせのいずれか一
    方からなることを特徴とする反射型液晶表示装置。