JP2001215485A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置に入射し反射した光を効率良く観察者位置
に集光させる機能を有することで明るい画面表示を可能
とし、かつ、干渉色のない表示品位の高い反射型液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】背面側電極基板と観察者側電極基板とで液
晶を挟持する反射型液晶表示装置において、前記観察者
側電極基板の透明基板と透明電極との間に光散乱層が形
成され、前記光散乱層は、断面形状の少なくとも一部に
曲率を有する、大きさが不均一な複数の透明な光学素子
で構成され、前記複数の光学素子は隣接した光学素子同
士が略接するよう２次元的に連続して配置されているこ
とを特徴とする反射型液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＡ、個人用の
携帯型情報機器等に好適な液晶表示装置に係わり、中で
も特に、外光や室内光を表示光として利用する反射型液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に液晶表示装置は、液晶駆動用の
電極を配設した対向する一対の電極基板間に液晶を挟持
している。画面表示にあたっては、対向する電極間に電
圧を印加して挟持した液晶の配向状態を変化させて、こ
の液晶を透過する光の偏光面を制御するとともに、偏光
フィルムによりその透過、不透過を制御している。従来
より十分な画面表示の明るさを得られることから、背面
側に位置する電極基板（上記一対とした電極基板のう
ち、液晶を間に介して観察者と反対側に位置する電極基
板であり、以下、背面側電極基板と記す）の裏面もしく
は側面に光源（ランプ）を配置したバックライト型もし
くはライトガイド型と呼称される光源内蔵式の透過型液
晶表示装置が広く利用されてきた。

【０００３】しかし、透過型液晶表示装置は、内蔵した
光源（ランプ）による電力の消費が大きく、液晶表示装
置以外の表示装置（例えば、ＣＲＴやＰＤＰ等）と大差
のない消費電力となっている。また、光源や光源用電源
の占める割合が大きく、重くかさばるものである。この
ため透過型液晶表示装置は、低消費電力かつ携帯可能で
あることを期待される液晶表示装置本来の特徴を損なっ
ているといえる。また、故障や経時的な消耗により内蔵
した光源の交換が要求されても、透過型液晶表示装置は
光源の交換が不可能か困難な構造となっているものが多
い。

【０００４】かかる不具合を解決する液晶表示装置とし
て、近年、光源（ライト）を内蔵しない反射型液晶表示
装置の開発が活発となっている。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光反射板もし
くは液晶駆動用の電極と光反射板を兼用させた反射電極
を配設し、観察者側電極基板（液晶を挟持する一対の電
極基板のうち、観察者側に位置する基板）側から室内光
や自然光等の外光を液晶表示装置内に入射させ、この入
射光を前記光反射板も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より射出することで画面表示
を行うものである。光源（ライト）を内蔵しない反射型
液晶表示装置は低消費電力を実現でき、また、光源（ラ
イト）を内蔵しない分、装置を小型、軽量、薄型とする
ことができ、携帯用表示装置として優れているといえ
る。

【０００５】従来より使用されている反射型液晶表示装
置の例を以下に示す。図６の反射型液晶表示装置６０で
は、背面側電極基板６３にスイッチング素子としてＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）アレイを形成し、ＴＦＴアレイ
上に表面凹凸とした絶縁膜６９を形成している。次い
で、絶縁膜６９上の各画素に対応する部位に液晶駆動用
電極と光反射膜を兼用させた反射電極６８（例えばアル
ミ反射膜）を形成し、各反射電極６８と下部にあるＴＦ
Ｔとをバイアホールで電気的に接続している。また、入
射光が入る観察者側電極基板６２は、透明基板６１ｂ上
に光を着色するためのカラーフィルター６７および、液
晶駆動用の透明電極６５（例えばＩＴＯ薄膜）を形成し
ている。なお、液晶表示装置の構成要素として他に配向
膜、偏光膜などがあげられるが、図６では図示を省略し
ている。

【０００６】図６に示す反射型液晶表示装置６０では、
装置内に入射した光を反射電極６８で反射するととも
に、絶縁膜６９の表面凹凸にしたがって表面凹凸となっ
た反射電極６８にて反射光を散乱光としている。すなわ
ち、反射型液晶表示装置においては、携帯用として使用
場所を選ばないため、室内光や自然光等の外光が入射す
る角度に余裕をもたせ、また、装置より射出した光を効
率良く観察者位置に導く必要がある。このため、入射し
た光を効率良く利用し、明るく、かつ、視野角の広い表
示画面を得るためには散乱光とすることが望ましいため
である。

【０００７】次いで、図７に示す反射型液晶表示装置７
０では、背面側電極基板７３に配設する液晶駆動用の電
極を透明電極７８とし、背面側電極基板７３裏面に一様
に配設した表面凹凸とした金属薄膜等からなる光反射膜
７８にて、透明電極７５を通過した光を反射させ、か
つ、散乱光としている。

【０００８】しかし、上述した反射型液晶表示装置で
は、以下の問題が生じる。すなわち、図６に示す、表面
凹凸とした反射電極６８にて反射と散乱を行う方式で
は、反射電極６８同士の間の領域に入射した光は反射さ
れないことになり、光の利用効率が悪い。また、ＴＦＴ
の形成に複雑な工程を必要とする他に、表面凹凸とした
絶縁膜６９もしくは反射電極６８を形成しなければなら
ず、製造コストが上がり、かつ、生産性が悪いという問
題も有する。

【０００９】次いで、図７に示す反射型液晶表示装置で
は、基板７１ａの裏面全面に光反射膜７８を設けている
ため、非開口部を通過した光の一部も反射し利用され
る。しかし、形成された光反射膜７８は視野角を向上さ
せることを主目的としており、また、フィルム状に形成
されることが多く、所望する部位に選択的に光を集光、
散乱させる機能に乏しく光の利用効率は実用上満足でき
るものではなかった。また、金属薄膜等からなる光反射
膜７８が基板７１ａの裏面に形成されているため、基板
７１ａの厚みにより光路差を生じる。さらに、光反射膜
７８で反射、散乱された光が隣接する画素部に入射され
る。このため、混色等の表示欠陥を生じ、あるいは、背
面側電極基板７３に光が入射した際に、液晶と接する透
明電極７６の表面と光反射膜７８の表面とで光が反射す
ることになり、２重像になるという問題も生じる。

【００１０】本発明者らは、かかる問題を解決する技術
として、観察者側電極基板にマイクロレンズ等からなる
光学素子で形成した光散乱層を形成することを提案して
いる。しかし、光学素子からなる光散乱層を形成した反
射型液晶表示装置においても、光学素子の干渉による発
色が生じる等、表示品位が落ちるという問題が有った。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、なされたものである。すなわち本発明の目的
は、装置に入射し反射した光を効率良く観察者位置に集
光させる機能を有することで明るい画面表示を可能と
し、かつ、干渉色のない表示品位の高い反射型液晶表示
装置を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたもので、請求項１においては、液晶駆動用の
電極を配設した光反射機能を有する背面側電極基板と透
明基板上に液晶を駆動する透明電極を配設した観察者側
電極基板とで液晶を挟持する反射型液晶表示装置におい
て、前記観察者側電極基板の透明基板と透明電極との間
に光散乱層が形成され、前記光散乱層は、断面形状の少
なくとも一部に曲率を有する、大きさが不均一な複数の
透明な光学素子で構成され、前記複数の光学素子は隣接
した光学素子同士が略接するよう２次元的に連続して配
置されてい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。

【００１３】また、請求項２においては、画素単位に形
成する光学素子の配列パターンを各画素単位毎に同一と
したことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示
装置としたものである。

【００１４】さらにまた、請求項３においては、前記光
学素子の屈折率より低屈折率とした、前記光散乱層の表
面凹凸を被覆する平坦化膜を形成したことを特徴とする
請求項１または２に記載の反射型液晶表示装置としたも
のである。

【００１５】次いで、請求項４においては、前記観察者
側電極基板もしくは背面側電極基板のいずれか一方にカ
ラーフィルターを配設したことを特徴とする請求項１、
２または３に記載の反射型液晶表示装置としたものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかわる反射型
液晶表示装置の一実施例を模式的に示す断面説明図であ
る図１に基づき、本発明の説明を行う。本発明の反射型
液晶表示装置１０は、透明基板１ｂに液晶４を駆動する
ための透明電極５を配設した観察者側電極基板２と、液
晶駆動用の電極を配設した光反射機能を有する背面側電
極基板３と、電極同士を向かい合うよう対向させた両電
極基板間に挟持された液晶４とで、その主要部が構成さ
れている。なお、図１の反射型液晶表示装置１０は、液
晶駆動用の電極と光反射膜を兼用した反射電極８を形成
している。また、液晶表示装置の構成要素として上述の
他に配向膜、偏光フィルム等があげられるが、説明の都
合上、図１では図示を省略している。

【００１７】ここで、本発明の反射型液晶表示装置にお
いては図１に示すように、観察者側電極基板２に光散乱
層１１を形成している。光散乱層１１は透明樹脂からな
る複数の光学素子１２で構成し、光学素子１２はその断
面形状の少なくとも一部が曲率を有するように形成して
いる。また、各光学素子１２の大きさはランダム（不均
一）とし、隣接する光学素子１２同士が略接するよう２
次元的（平面的）に並べて配置している。

【００１８】かかる構造とした光散乱層１１を配設した
反射型液晶表示装置では、観察者側電極基板２側から入
射した外光等の光は上記光散乱層１１で集光され画素部
を通った後、背面側電極基板３に配設した反射電極８も
しくは光反射板で反射される。反射光は再度光散乱層１
１に入射し、散乱されたうえで画素部を通り観察者側電
極基板２より射出される。なお、本明細書の記述におい
て画素部とは、液晶を透過した光が観察者により光点と
して目視できる部位を示し、画素部の集合で画面表示が
行われる。すなわち、１画素部とは、光の透過、不透過
が行われる個々の液晶部位であり、また、ブラックマト
リクスが配設されている場合には、ブラックマトリクス
の個々の開口部を示す。また、非画素部とは光の透過が
行われない部位を示す。すなわち、光の透過、不透過が
行われない液晶部位であり、また、ブラックマトリクス
が配設されている場合にはブラックマトリクスの非開口
部を示す。さらに以下の記述でいう画素単位とは、１画
素部と当該１画素部の外周の非画素部とを合わせた領域
を示し、画素単位の集合で表示面が構成される。反射型
液晶表示装置において明るい画面表示を得るためには、
非画素部上に入射する光も画素部に導くことが必要であ
り、非画素部上にも光学素子を配設することが望まし
い。すなわち、光学素子は画素部に相対した領域だけで
なく、非画素部に相対した領域にも形成することが望ま
しく、１画素単位毎に複数の光学素子を配設するもので
ある。

【００１９】光学素子の断面形状に曲率を持たせマイク
ロレンズ状としたことで、あらゆる角度から光学素子に
入射する光について集光、散乱を効率良く生じさせるこ
とが可能となる。また、大きさが不均一の複数の光学素
子を、各光学素子同士が略接するよう平面連続的に密集
して形成したことで、集光性、散乱性に極端な特性（例
えば均一なパターンの集合に起因するモアレ等）を引き
起こすことなく、正規分布に近い集光、散乱光を得ら
れ、干渉色を抑えられる。

【００２０】さらに、本発明では、各光学素子同士が接
するよう平面上に連続的に形成している。すなわち本発
明では、例えば円形状や四角形状の光学素子を互いに接
することなく独立して形成した場合より、光学素子の充
填率を上げている。これにより、光学素子上に平坦化層
１３を形成する場合であってもレベリング性の良い平坦
化層１３を得ることが可能となる。また、樹脂を塗布形
成して平坦化層１３を形成する場合でも、レベリング性
が良いため１回の樹脂塗布で表面平坦な平坦化層１３を
得られるため、作業性、量産性が向上することになる。

【００２１】次いで、液晶表示装置においては、複数形
成された光学素子の光学特性がある部位で変化すると、
その部位で表示ムラが生じ表示品位を落とすことにな
る。従来、光散乱のために、光散乱用の微粒子を透明樹
脂中に分散させた光散乱膜を反射型液晶表示装置に形成
する場合がある。微粒子分散型の光散乱膜では微粒子を
均一に分散させることが可能であり、光散乱膜の各部位
で一様な光散乱特性を得られる。しかし、マイクロレン
ズ等からなる光学素子１２では、曲率のパラメータであ
る大きさ、形状、膜厚等によって個々の光学素子の光散
乱特性が変化する。他の部位と光散乱特性が異なる光学
素子がある部位で局所的にまとまって形成された場合、
その部位だけ表示ムラとなって観察される。このため、
各画素単位で光散乱特性が同等であることが望ましいと
いえる。

【００２２】請求項２に係わる発明はこれに基づきなさ
れたもので、画素単位に形成する光学素子の配列パター
ンを各画素単位毎に同一としたことを特徴とする請求項
１に記載の反射型液晶表示装置としたものである。この
点につき、図８をもとに説明する。図８は、光学素子１
２（図中の円）で構成された光散乱層１１の一部を摸式
的に示す平面図である。なお、図８では光学素子１２の
図示は一部省略している。図８中の破線ｍ１、ｍ２、ｍ
３、ｍ４、ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４で囲まれた各矩形状
の領域が各々１画素単位を示す。なお、図中の破線は説
明の都合上入れたものである。破線ｍ２、ｍ３、ｎ２、
ｎ３で囲まれた１画素単位に複数の光学素子１２が配置
されているが、本発明では、この配置パターンは他の画
素単位（例えば、破線ｍ２、ｍ３、ｎ３、ｎ４で囲まれ
た画素単位、および、破線ｍ１、ｍ２、ｎ２、ｎ３で囲
まれた画素単位）でも同様の配置パターンとするもので
ある。１画素単位に形成する光学素子１２の配列パター
ンを、各画素単位毎に繰り返して同一の配列パターンと
することで、局所的に光散乱特性が異なることを防止で
き表示ムラを抑制できる。また、光学素子の設計、製造
が容易となり、生産性に優れた反射型液晶表示装置を提
供することが可能となる。

【００２３】この点につき説明する。マイクロレンズか
らなる光学素子の形成にあたっては周知のフォトリソグ
ラフィ法を用いることが多い。すなわち、光学素子の素
材として感光性樹脂を用い、所定のパターンを有する露
光用パターンマスクを介して感光性樹脂にパターン露光
後、現像等を行い所望する部位に樹脂を残存させ、しか
るのち、樹脂を加熱処理し光学素子とするものである。
露光用パターンマスクの製造にあたり、ＣＡＤ等の設計
手段で作成したパターン用データで制御される露光機に
ガラス乾板を装着しパターン露光を行う。複数のパター
ンを形成するマイクロレンズ群にあってはパターン用デ
ータの設計に手間が掛かり、またガラス乾板への露光に
も時間が掛かる等、露光用パターンマスクの製造には多
大な手間、費用を要することになる。まして、不均一な
大きさとした光学素子用のパターンを表示面全面に設
計、配置することは、より一層の手間と費用が掛かるこ
とになる。しかし、上述したように、１画素単位に形成
する光学素子の配列パターンを、各画素単位毎に繰り返
して同一の配列パターンとすることで、１個所の画素単
位の配列を設計すれば他の画素単位はその繰り返しで良
いことになり、設計の手間が大幅に低減でき、また、露
光用パターンマスクの製造の手間も低減できる。

【００２４】次いで、単に光散乱性を得るためだけであ
れば、マイクロレンズからなる光学素子１２の屈折率
は、光学素子１２を覆う平坦化層１３の屈折率より低い
ものであっても構わないといえる。しかし前述したよう
に、非画素部上に入射する光も画素部に導き、明るい画
面表示を得るためには、非画素部上に入射する光を画素
部に集光させる機能を光学素子に持たせる必要がある。
光学素子にこの様な機能を持たせるためには、光学素子
１２の屈折率を平坦化層１３の屈折率より高くすること
が必要である。すなわち、請求項３に係わる発明であ
る。これにより、光学素子の集光、散乱性を向上させる
ことが可能となる。

【００２５】なお平坦化層１３は、凹凸となる光学素子
１２間の段差を埋めて平坦な面を形成するもので、この
平坦な面を有する平坦化層１３上に透明電極５や配向膜
を形成することで、画面表示の表示ムラや応答ムラを防
止することもできる。

【００２６】次いで、本発明に係わる光学素子１２を形
成する材料としては樹脂が好ましく、中でも、透明で屈
折率が高く、かつ、可視域において波長分散の小さい樹
脂が好ましい。このような樹脂材料としては、例えば、
ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルエ
ポキシ樹脂、フローレン系アクリル樹脂、ポリイミド樹
脂、脂肪族縮合多環化物等が適用できる。一方、光学素
子を覆う光学素子より低屈折率な平坦化層の材料として
は、例えば屈折率１．４６〜１．４８の有機シリケー
ト、あるいは屈折率１．３４〜１．４５のフッ素系樹脂
等が利用できる。有機シリケートとしては、例えば、東
京応化（株）製、商品名「ＦＰＣＦシリーズ」（屈折率
１．４６〜１．４８）があげられる。また、フッ素系樹
脂としては、例えば、テトラフルオロエチレンやヘキサ
フルオロプロピレン共重合体（屈折率１．３４）やフッ
素系アクリル樹脂（屈折率１．３４〜１．４０）等が適
用できる。

【００２７】次いで、上述した樹脂材料を用いて本発明
に係わる光学素子を形成する方法としては、公知の印刷
法を用いても構わない。また、前述したフォトリソグラ
フィ法を用いても構わない。すなわち、樹脂を感光性樹
脂とし、この感光性樹脂を基板上に塗布して樹脂皮膜を
形成し、次いで、パターン露光、現像を行い、樹脂を選
択的に基板上に残存させる。次いで、残存した樹脂を熱
によって溶融させ、その際の表面張力によって樹脂をマ
イクロレンズ形状に変形させる方法も適用可能である。

【００２８】次いで、本発明の反射型液晶表示装置を構
成する基板としては、ガラス基板の他、プラスチックフ
ィルム、プラスチックボード等が適用可能である。ま
た、装置より射出される光にそれぞれ着色を行うための
カラーフィルタ層を反射型液晶表示装置内に具備すれ
ば、反射型液晶表示装置のカラー表示が可能となる。こ
こで、カラーフィルタ層を形成する基板は、観察者側電
極基板２であっても、または、背面側電極基板３であっ
ても構わない。すなわち、請求項４に係わる発明は、観
察者側電極基板もしくは背面側電極基板のいずれか一方
にカラーフィルターを配設したことを特徴とする請求項
１、２または３に記載の反射型液晶表示装置としたもの
である。

【００２９】

【実施例】以下に本発明の実施例につき説明を行う。 ＜実施例＞本実施例に係わる反射型液晶表示装置１０
は、図１に示すように、観察者側電極基板２と背面側電
極基板３とで液晶４を挟持した構成である。ここで、観
察者側電極基板２は、厚さ０．７ｍｍのガラス板を透明
基板１ｂとして用い、透明基板１ｂ上に光散乱層１１と
して複数の光学素子１２を形成している。光学素子１２
は、厚み１．５μｍの凸レンズ状としたマイクロレンズ
とした。次いで、光学素子１２（マイクロレンズ）を被
覆する平坦化層１３を形成しており、平坦化層１３上に
は透明電極５を形成している。また、背面側電極基板３
は、基板１ａ上にアルミからなる反射電極８を一面に形
成している。

【００３０】本実施例では、光学素子１２（マイクロレ
ンズ）の材質として感光性アクリル系樹脂（屈折率１．
５８）を用いた。透明基板１ｂ上に塗布した感光性アク
リル系樹脂に、露光用パターンマスクを介したパターン
露光、現像を行い、透明基板１ｂ上の光学素子１２を形
成すべき複数の個所に各々樹脂を残存させた。次いで、
透明基板１ｂに１００℃から２００℃まで多段的に加熱
を行った。これにより透明基板１ｂ上に残存した樹脂を
溶融させ、溶融の際の表面張力で樹脂をマイクロレンズ
（凸レンズ）に変形させた。各マイクロレンズは断面形
状は一部が曲率を有するように形成したもので、観察者
側から見た平面図である図８に示すように、大きさを不
均一とした複数のマイクロレンズを平面的に連続して、
すなわち、隣接するマイクロレンズ同士が略接するよう
に形成した。その平面配置は図８に示すように各画素単
位で同一の配置パターンとした。平面視でのマイクロレ
ンズの径は２μｍから３０μｍの範囲とした。

【００３１】次いで、平坦化層１３には屈折率１．４３
のフッ素化合物変性アクリル樹脂を用い、マイクロレン
ズ１２を被覆するよう上記樹脂を塗布した後、１００℃
から２００℃まで多段的に熱処理を行い平坦化層１３と
した。このとき、マイクロレンズ１２と平坦化層１３と
の合計の厚みを約２．５μｍとなるように形成した。

【００３２】次いで、平坦化層１３上に透明電極５とし
て膜厚１４０ｎｍのＩＴＯをスパッタリング成膜し、本
実施例に係わる観察者側電極基板２とした。

【００３３】背面側電極基板３は、ガラス基板板１ａ上
にアルミからなる金属反射膜をスパッタリング成膜でベ
タ形成した。

【００３４】次いで、本実施例に係わる光散乱層１１の
散乱特性の比較を行うため、以下に記す疑似パネルＡ、
参照用疑似パネルＢ、および参照用疑似パネルＣを作成
した。すなわち、疑似パネルＡは、上記実施例に記した
観察者側電極基板２および背面側電極基板３を電極同士
が向かいあうよう対向させ、両基板間に疑似液晶４（厚
さ５μｍ）を挟持したものである。なお、疑似液晶４と
は、液晶の屈折率と略同一の屈折率を有する樹脂であ
る。

【００３５】参照用疑似パネルＢは、以下に記す観察者
側電極基板２２と背面側電極基板２３とで上述した疑似
液晶４（膜厚５μｍ）を挟持させた（図２参照）。参照
用疑似パネルＢに用いた観察者側電極基板２２は、光散
乱層１１（光学素子１２）を形成せず、上記実施例に用
いたと同質の透明基板１ｂ上に直接透明電極２５として
膜厚１４０ｎｍのＩＴＯをスパッタリング成膜してい
る。なお、背面側電極基板２３は上記実施例に記した背
面側電極基板３と同様のものを用いた。

【００３６】参照用疑似パネルＢにおいても観察者側電
極基板２２と背面側電極基板２３とで、上述した疑似液
晶４（膜厚５μｍ）を挟持させた。

【００３７】参照用疑似パネルＣに用いた観察者側電極
基板２３は、図３に示すように、上記実施例に用いたの
と同質の透明基板１ｂ上に、光散乱粒子を分散させた透
明樹脂を塗布形成して得た粒子分散型の光散乱膜４１、
平坦化膜４３、および、膜厚１４０ｎｍのＩＴＯ薄膜を
透明電極３５として形成した。粒子分散型の光散乱膜４
１は膜厚約１．５μｍとし、平均粒径０．７μｍの酸化
セリウムパウダーを固形比の重量比で２５％、平均粒径
０．８μｍの酸化珪素パウダーを固形比の重量比で２５
％、残りを透明樹脂（屈折率１．４１のフッ素系樹脂）
とした粒子分散樹脂をスピンコーターで基板上に塗布し
た後、オーブンで加熱して硬膜した。平坦化膜４３は透
明樹脂（屈折率１．４１のフッ素系樹脂）を用いたもの
で、膜厚約１．５μｍとした。また、参照用疑似パネル
Ｃに用いた背面側電極基板３３は、上記実施例に記した
背面側電極基板３と同様のものを用いた。参照用疑似パ
ネルＣにおいても、観察者側電極基板３２と背面側電極
基板３３とで上述した疑似液晶４（膜厚５μｍ）を挟持
させた。

【００３８】図４に上記３種類の疑似パネルの光散乱特
性を示す。なお、光散乱特性の測定は変角光度計を用い
た。図５に示すように、測定にあたり正反射成分を拾わ
ないよう、あおり角度５°（被検査体を５°傾けた状
態）で測定したもので、被検査体への照射光は平行度
０．５°以内の平行光とした。光照射は観察者側電極基
板側から行い、疑似パネルより反射してきた光の強度を
２次元的に変角光度計で測定し、散乱角度に対する強度
分布を測定した。

【００３９】観察者側電極基板に光散乱層を持たない図
２の参照用疑似パネルＢでは、図４に示すように正反射
強度が強く、視角（観察者がパネルを見る位置）の変化
により反射光の明るさが極端に変化するものであった。
また、パネル面を目視で観察すると外観的にはアルミの
ようにメタリック色が強いものであった。

【００４０】観察者側電極基板に粒子分散型の光散乱膜
を形成した図３の参照用疑似パネルＣでは、光の散乱性
が強くペーパーホワイト色の表示面として観察でき、参
照用疑似パネルＢより明るい表示面が得られた。しか
し、図４に示すように約１０°以内の正反射成分を除
き、一様の散乱強度を示しており、また、反射強度も低
いといえる。

【００４１】一方、本発明に係わる光散乱層１１を具備
する疑似パネルＡの光散乱特性は、散乱角が約３０°か
ら４５°までであれば実用上十分な散乱強度を得てい
る。外観的には、参照用疑似パネルＢと同様に、視覚に
よる明るさの変化はあるものの、その視覚範囲は広いも
のであった。

【００４２】以上、本発明の反射型液晶表示装置の実施
の形態の一例につき述べたが、本発明の実施の形態は、
上述した図面、記述に限定されるものではなく、本発明
の趣旨に基づき種々の変形を行っても構わない。例え
ば、カラーフィルタを観察者側電極基板あるいは背面側
電極基板のいずれか一方に配設することであっても構わ
ず、その場合でも上述したのと同様の散乱特性が得られ
る。

【００４３】また、上記実施例ではガラス基板を用いた
が、観察者側電極基板に用いる基板は、透明であれば各
種基板が使用可能であり、例えばプラスチックフィル
ム、プラスチックボード等が利用できる。また、背面側
電極基板に用いる基板は透明である必要はなく、例えば
ポリシリコンやアモルファスシリコン等の半導体素子を
形成した基板であっても構わない。さらに、液晶の駆動
方式は単純マトリクス方式であっても、または、ＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子を用いるア
クティブマトリクス方式であっても構わない。また、液
晶の配向に必要な配向膜や、４分の１波長板層、反射防
止膜、アンチグレアフィルム等の光機能層または、フィ
ルムを配設することであっても構わない。

【００４４】

【発明の効果】上述したように本発明の反射型液晶表示
装置においては、観察者側より装置に入射する光は光学
素子により集光、散乱され画素部（開口部）に導かれる
ため、光の使用効率が高くなり明るい画面表示が可能と
なる。また、本発明の反射型液晶表示装置では、光散乱
層として大きさの不均一な光学素子を隣接するように連
続して形成していることで、集光性、散乱性が部位によ
り極端に変化することを防止しており、正規分布に近い
光学特性が得られ、干渉色を防止している。また本発明
の反射型液晶表示装置では、大きさが不均一、かつ、隣
接して連続して形成する光学素子の配列を１画素単位毎
に繰り返しており、表示ムラの抑制された表示装置とな
っており、光学素子の設計や光学素子の形成に必要なパ
ターン露光用マスクの製造も容易となっており、生産性
においても優れているといえる。

【００４５】さらに、円形状や四角形状の光学素子を島
状に独立して配置した場合に比べて、本発明では光学素
子同士を略接するよう連続的に配置しており光学素子の
単位面積当たりの充填率が高い光散乱特性の高い表示装
置が得られる。また、光学素子を覆う平坦化層を形成す
る場合であっても、レベリング性の良い平坦化層が得ら
れる。これにより、良好な平坦面上に透明電極等を形成
できるため表示ムラや応答ムラを防止している。また、
平坦化層の形成手段として樹脂の塗布を行う場合であっ
ても、１回の塗布で平坦性の良好な平坦化層が得られる
ため、表示装置の製造コストを低減することが可能とな
る。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の１実施例の要部
を摸式的に示す断面説明図。

【図２】参照用疑似パネルＢの構成の要部を摸式的に示
す断面説明図。

【図３】参照用疑似パネルＣの構成の要部を摸式的に示
す断面説明図。

【図４】本発明に関わる反射型液晶表示装置の反射特性
の一例を示すグラフ図。

【図５】反射特性の測定方法を示す説明図。

【図６】従来の反射型液晶表示装置の一例を摸式的に示
す断面説明図。

【図７】従来の反射型液晶表示装置の他の例を摸式的に
示す断面説明図。

【図８】光学素子の配置例を示す平面説明図。

【符号の簡単な説明】

１、２１、３１、６１、７１・・・・基板 ２、２２、３２、６２、７２・・・・観察者側電極基板 ３、２３、３３、６３、７３・・・・背面側電極基板 ４、６４、７４・・・・液晶 ５、２５、３５、６５、７５、７６・・・・透明電極 ８、６８・・・・反射電極 １０、６０、７０・・・・反射型液晶表示装置 １１・・・・光散乱層 １２・・・・光学素子 １３、４３、７３・・・・平坦化層 ４１・・・・光散乱膜 ６７、７７・・・・カラーフィルタ ７８・・・・光反射膜 ６９・・・・絶縁膜 ７９・・・・接着層 ８４・・・・偏光フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA14Y FA31Y FD03 FD06 GA02 GA07 GA16 LA16 LA21 2H092 HA05 JB08 JB58 NA01 NA19 PA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶駆動用の電極を配設した光反射機能を
   有する背面側電極基板と透明基板上に液晶を駆動する透
   明電極を配設した観察者側電極基板とで液晶を挟持する
   反射型液晶表示装置において、前記観察者側電極基板の
   透明基板と透明電極との間に光散乱層が形成され、前記
   光散乱層は、断面形状の少なくとも一部に曲率を有す
   る、大きさが不均一な複数の透明な光学素子で構成さ
   れ、前記複数の光学素子は隣接した光学素子同士が略接
   するよう２次元的に連続して配置されていることを特徴
   とする反射型液晶表示装置。
2. 【請求項２】画素単位に形成する光学素子の配列パター
   ンを各画素単位毎に同一としたことを特徴とする請求項
   １に記載の反射型液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記光学素子の屈折率より低屈折率とし
   た、前記光散乱層を被覆する平坦化膜を形成したことを
   特徴とする請求項１または２に記載の反射型液晶表示装
   置。
4. 【請求項４】前記観察者側電極基板もしくは背面側電極
   基板のいずれか一方にカラーフィルタを配設したことを
   特徴とする請求項１、２または３に記載の反射型液晶表
   示装置。