JP2003107218A

JP2003107218A - 光反射性基板、反射型表示装置および半透過型表示装置

Info

Publication number: JP2003107218A
Application number: JP2001301536A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Takasaki; 一郎高崎; Masao Ozeki; 正雄尾関
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型表示装置において、反射面による反射光
を視角方向により集光して明るい表示を得る。【解決手段】画素とほぼ同じ大きさの光散乱単位を設
け、それを１：２の面積比に分けたＡ領域５０とＢ領域
５１とを形成し、横方向に拡がった指向性パターン５２
を有するＡ領域５０には楕円体状の凸部を横方向に沿っ
て周期的に配列し、縦方向に拡がった指向性パターン５
３を有するＢ領域５１には楕円体状の凸部を縦方向に沿
って周期的に配列して反射面を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内面拡散反射方式
の光反射性基板およびそれを用いた反射型表示装置およ
び半透過型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、反射型表示装置や半透過型表示装
置が広く用いられている。外光を利用できる際はバック
ライトなしで表示を見ることができるので、装置全体の
使用電力を低減できる。したがって、携帯用機器の表示
装置に適している。それらの表示素子には液晶表示素子
が多く用いられており、低消費電力化に寄与している。

【０００３】反射型表示装置および半透過型表示装置の
機能を決定づける重要な構成部材が反射面である。外光
を表示に寄与するように効率よく利用し、さらに所望の
表示品位を得るには光学的に優れた反射面が必要とな
る。現在、反射面はさまざま構成をとることができる。
たとえば、アルミニウムのべた金属反射面を用いること
ができる。また、表示素子内部の反射面に、一定の指向
性を備えた「光散乱」を呈する拡散層を設けることによ
って、明るい表示が得られることが知られている。

【０００４】特開昭５８−１９２０７５は反射性の一画
素領域のなかに、方向の異なる指向性凹部を一列おきに
配列した反射面の例と、ほぼ一定方向に凹部を配列した
例を開示している（図１５（ａ）、（ｂ）の模式図を参
照）。一般的に、均一な反射能を得ることを目的として
均一な反射層を設けることが知られている。また、反射
光に干渉を生じることを防止することを目的として、ラ
ンダムな配置を行うことが知られている。次に、反射面
に拡散層を形成する手法について説明する。

【０００５】反射面の下層に微細凹凸を設けて、反射層
に凹凸を設けて上記の拡散層を形成する製造方法があ
る。また、ガラス基板上に感光性樹脂を成膜し、光遮光
パターンを有するフォトマスクを介して露光と現像を行
うとともに、さらに焼成によって感光性樹脂を熱だれ変
形させた後、金属反射層を形成する製造方法などが提案
されている。

【０００６】さらに、微細凹凸を設ける製造方法におい
て、フォトマスクのパターンの大きさおよび遮光率を最
適化することが知られている。その際に、露光、現像、
焼成などの製造工程の条件を最適化することが必要とな
る。その主要な目的は反射層の部位に形成しようとする
凹凸形状において、所望の平均傾斜角度を得ることであ
る。そして、光強度分布がガウス分布状である反射特性
を得ているのである。または、傾斜角度分布に重みづけ
を行い、所望の傾斜角度分布を得るようにしている。

【０００７】そして、ある反射角度の範囲において、均
一な光強度分布状の反射特性を得るようにして拡散層を
形成する。また、光散乱指向性を制御し得る反射面を形
成できる製造方法として、光指向性の強い反射領域と、
光指向性の弱い反射領域とを組み合わせて用いることが
知られている。

【０００８】たとえば、反射特性の異なる２種類以上の
凹凸形状を組合わせて、全体として所望の光散乱指向性
に最適化できる。このように、光散乱の指向性を制御す
る場合、より好ましい光散乱特性を得るには、光の垂直
入射に対する正反射方向を軸として、等方的な特性を呈
するように最適化が行われている。

【０００９】一方、上述した微細凹凸の製造方法とし
て、基板に対して斜めから露光する斜め露光工程をさら
に最適化したもの、また、焼成する際に基板を傾けて、
感光性樹脂を非対称に熱だれを生じさせる斜め焼成工程
を最適化したものが知られている。その目的は、凹凸形
状を一定の方向に傾けて、異方性方向が全て均一な形状
を得ることである。そして、一方向に集光させる反射特
性の最適化が図られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、光強
度が強く明るい反射性能を得ようとする場合、周囲の光
を有効に利用できるように光散乱の指向性を特定の反射
角度範囲に集めるように制御することが求められる。さ
らに、光散乱の指向性の中心方向を特定の視角方向に制
御することが求められる。従来例においては、指向性の
最適化を図りながらも、求めようとする光散乱特性は光
の垂直入射に対する正反射方向を軸とした場合、等方的
なものである。

【００１１】この従来例の手法によると、表示画面を視
認する使用者が表示画面を見た場合、視角的に観察され
ない方向の光は有効に利用されないという問題点が生じ
た。また、光散乱指向性の方向を最適化しようとして
も、そもそも光散乱性と指向性とは両立しにくく、一定
の散乱性を有しつつ、所定の方向に指向性を精度よく揃
えることが困難であった。そのため、表示装置に求めら
れるような、任意の視角範囲に集光された光散乱特性を
得ることができない、という問題点があった。

【００１２】本発明は、上述したような液晶表示装置に
おける問題点に鑑みなされたものであって、その目的は
所望の光散乱性を有する光散乱単位を反射面に容易に形
成し、反射式の表示装置の背面側基板として用いること
のできる光反射性基板を製造することである。そして、
所定の視野角を確保し、明るくかつ見栄えが優れた表示
性能を備えた反射型表示装置および半透過型表示装置を
提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の態様
１は、反射面が備えられた光反射性基板において、反射
面には散乱性を有する光散乱単位が周期的に配列され、
それぞれの光散乱単位には光散乱領域が一部または全部
に形成され、光散乱領域には光散乱指向性が異なる光散
乱サブ領域が２以上設けられてなることを特徴とする光
反射性基板を提供する。

【００１４】また、態様２は、ある光散乱領域に設けら
れた光散乱サブ領域のうちの、少なくとも二つの光散乱
サブ領域の面積比が２倍以上である態様１に記載の光反
射性基板を提供する。

【００１５】また、態様３は、ある光散乱領域に設けら
れた光散乱サブ領域のうちの、少なくとも二つの光散乱
サブ領域の光散乱指向性の中心方向が、光反射性基板の
基板面に対する垂線を軸とした場合に、５〜１７５°回
転された関係にある態様１または２に記載の光反射性基
板を提供する。または、７０〜１１０°の回転角度また
は４０〜８０°の回転角度を有していることが好まし
い。

【００１６】また、態様４は、ある光散乱領域に設けら
れた光散乱サブ領域のうちの、少なくとも二つの光散乱
サブ領域の光散乱指向性の中心方向が、光反射性基板の
基板面をｘｙ面とし、光反射性基板の基板面に対する垂
線をｚ面とした直交座標系を想定した場合に、ｘ方向と
ｚ方向を含む平面またはｙ方向とｚ方向を含む平面に関
して、面対称性を備えている態様１、２、３または４に
記載の光反射性基板を提供する。

【００１７】また、態様５は、それぞれの光散乱単位の
面積が４８００〜１２００００μｍ ^２である態様１、
２、３または４に記載の光反射性基板を提供する。

【００１８】また、態様６は、光散乱サブ領域に微細凹
凸が形成されてなる態様１、２、３、４または５に記載
の光反射性基板を提供する。

【００１９】また、態様７は、態様１〜６のいずれかの
態様に記載の光反射性基板が用いられた反射型表示装置
であって、光散乱単位の大きさが表示装置の画素の大き
さにほぼ等しい反射型表示装置を提供する。

【００２０】また、態様８は、態様１〜６のいずれかの
態様に記載の光反射性基板が用いられた半透過型表示装
置であって、光散乱単位の大きさが表示装置の画素の大
きさにほぼ等しい半透過型表示装置を提供する。

【００２１】上記の各態様において、光散乱単位とは、
光の反射が生じる際に異方性の散乱を呈する反射面の基
本領域のことである。さらに詳述すれば、光反射性基板
に垂直入射した光が反射する際の正反射方向を軸とした
場合に、その軸を中心としたて３６０°の全方向に反射
するような、等方的な散乱ではない。言い換えれば、特
定の方向または所定のいくつかの方向に偏って光散乱を
生じる特性、を備えた反射面を構成するものである。

【００２２】さらに、光散乱単位の光散乱領域とは、光
散乱の指向性の中心方向関係のみが変更された光散乱サ
ブ領域が二つ以上組合されて構成されたものである。光
散乱単位のなかに、散乱に寄与しない領域が含まれてい
てもよい。光散乱単位のすべての実効面積が有効な散乱
に寄与し得える場合には、光散乱単位は実質的に光散乱
領域と等しくなる。

【００２３】さらに、用途・仕様に応じて光散乱領域中
の光散乱サブ領域が３つ以上組み合わされて構成される
ことが好ましい。光散乱サブ領域の面積を一定以上確保
する必要があるため分割数は９以内が好ましい。さら
に、好ましくは、２〜６の分割数に設定する。本発明に
おいて、同じ光散乱単位に属する光散乱サブ領域の光散
乱指向性がそれぞれ異なっていることが必要である。言
い換えると、同じ光散指向性を有する複数の光散乱サブ
領域が同一の光散乱単位のなかに含まれることはない。
光散乱単位のなかをブロック状に分割し、それぞれのブ
ロック単位でほぼ一定の光散乱指向性を備えるように形
成する。

【００２４】また、ある光散乱領域における複数の光散
乱サブ領域のそれぞれの光散乱特性は、ｚ軸を軸とした
場合に、所定の角度だけ回転された関係を有することが
好ましい。光散乱サブ領域の構成として、２分割で回転
角度が７０〜１１０°、３分割で４０〜８０°の回転角
度の関係を有する組み合わせが好ましい。

【００２５】または、上記の回転関係に加えて、基板面
に対して垂直でｚ方向を含む任意の平面に関して面対称
の関係、つまり鏡像関係を有することが好ましい。この
ように、光散乱指向性の中心方向について所定の関係を
備えた光散乱サブ領域が、光散乱領域に少なくとも二つ
以上組合され配置されている。

【００２６】さらに、光散乱サブ領域の光散乱特性の中
心方向は、上記の回転関係と鏡像関係を同時に備えてい
ることがより好ましい。また、反射型表示装置の表示画
面の横手方向と縦方向において、所定の面積関係を有
し、かつ光散乱サブ領域のそれぞれの光散乱指向性が横
手方向および縦方向にほぼ平行に設けられることが好ま
しい。

【００２７】さらに、光散乱単位は反射型表示装置の画
素の大きさとほぼ等しくすることが好ましい。具体的に
は、ＲＧＢの３色用のマイクロカラーフィルタで表示を
行う場合の画素サイズ（横方向、縦方向）として４０μ
ｍ×１２０μｍ〜２００μｍ×６００μｍに設定するこ
とが好ましい。反射面の周期と画素の周期が作るモアレ
を低減できるからである。また、光散乱サブ領域の微細
凹凸の配列は一定の間隔以上を有していることが好まし
い。具体的には、微細凹凸の中心部の最近接距離が５〜
２０μｍとすることが好ましい。

【００２８】また、微細凹凸がほぼ平面状である基板表
面に対して突き出た凸状部として構成されていることが
好ましい。また、微細凹凸の凸部は異方性形状を有する
曲面体の一部、たとえば楕円体形状や楔形状体の一部で
あることが好ましい。ｘｙ方向における反射機能を調整
しやすいからである。また、高反射性を示す微細凹凸を
高精度で、容易に製造できるからである。また、上記の
光反射性基板を、液晶表示素子を搭載した反射型液晶表
示装置の裏面側基板として用いることが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以
下、実施形態という。）を、図面を参照しつつ説明す
る。

【００３０】図１に本発明の半透過型液晶表示装置の構
成例の断面を模式的に示す。ガラスやプラスチックで形
成された第１の透明基板１０および第２の透明基板１２
のセル内面側には透明な電極１４、１６がそれぞれ形成
されている。この透明基板１０、１２の間隙に液晶層１
８が挟持される。また、第１の透明基板１０の外側に
は、２枚の位相差板２０、２２および偏光板２４がこの
順に配置される。背面側に設置されるバックライトは図
示を省略している。表側から入射される外光と、バック
ライト側の光の両方を併用できる半透過反射型の表示装
置である。

【００３１】第１の透明基板１０の内側にはカラーフィ
ルタ（ＣＦ）２６が配置される。このＣＦ２６を覆って
平坦化層２８が設けらる。第２の透明基板１２のセル内
面側に凹凸層３０が形成される。その上の液晶表示部に
相当する部分に半透過反射層３２が形成される。この半
透過反射層３２の上にも平坦化層２８が設けられる。こ
の平坦化層２８は、上述したように、液晶の配向性を向
上させることを主目的として設けられている。各平坦化
層２８のセル内面側には、絶縁層３４と配向層３６がそ
れぞれ形成されている。二つの配向層３６の内側にスペ
ーサ３８が適宜配置される。スペーサ３８によって液晶
層１８の厚みが保持されている。

【００３２】このように、第１の透明基板１０および第
２の透明基板１２によって挟持された間隙に液晶層１８
が形成される。なお、液晶セルの周囲にシール４０が設
けられる。液晶層１８は第１の透明基板１０から第２の
透明基板１２に向かって１６０〜３００°のねじれ角θ
_１を有する。液晶の屈折率異方性Δｎ_１と液晶層１８の
厚さｄ_１との積によって与えられる液晶層１８のリタデ
ーション値Δｎ_１・ｄ _１は０．３０〜２．００μｍであ
る。

【００３３】凹凸層３０を第２の透明基板１２上に形成
するには以下のようにして行う。まず、表面が平滑な透
明基板１２の一方の面上に感光性材料の膜を所定の厚さ
で塗布し、所定の光透過パターンを有するフォトマスク
４２を介して露光した後、現像し、その後所定温度で焼
成する（図８参照）。このようにして、無数の微細凹凸
すなわち粗面を反射面上に形成できる。

【００３４】この場合、感光性材料として、たとえばポ
ジ型感光性ポリイミドを使用できる。この製造方法によ
れば、凹凸には所定の曲面形状を付与できる。このよう
にして形成された透明基板１２上の粗面の上には半透過
反射層３２が転写されたようにして形成され、本発明の
光反射性基板を製造できる。

【００３５】なお、ポジ型感光性ポリイミドを透明基板
１２の一方の全表面に塗布し、フォトマスク４２により
ポジ型感光性ポリイミドの樹脂膜４１のほぼ全面を露光
して現像し、その後、上記と同様に焼成して透明基板１
２の表面をほぼ全面に渡って粗面化することも好まし
い。これにより、第２の透明基板１２の全表面に渡って
凹凸層３０を形成することができる。この場合、半透過
反射層３２は液晶表示部に相当する部分のみに形成され
る。

【００３６】このように、この構成例では半透過反射層
３２の上部および半透過反射層３２が形成されていない
粗面上に、表面を平坦化するための平坦化層２８が形成
される。この平坦化層２８を介して、電極１６が形成さ
れた透明基板１２を一方の電極基板（裏面側基板）とし
て備えている。

【００３７】（実施形態１）本発明の実施形態１では、
光反射性基板の光散乱領域を画素サイズとし、光反射性
基板面に周期的に配列する。かつ、上記の光散乱領域は
図２に示すように画素内を２：１に分割して構成した光
散乱サブ領域を備えている。すなわち、面積比が２倍で
あるＡ領域５０とＢ領域５１とが組み合わされて設けら
れている。そして、Ａ領域５０とＢ領域５１の光散乱性
は異方性を有する。図２の楕円で示す指向性パターン５
２、５３は光散乱指向性の中心方向と強さをそれぞれ模
式的に表すものである。

【００３８】つまり、反射型表示装置の画素とほぼ同じ
大きさの光散乱単位（図２の外側の矩形形状に相当）を
設け、その実効面積を１：２の面積比に分けて配置した
Ａ領域５０とＢ領域５１とを設ける。図面で横方向に拡
がった指向性パターン５２を有するＡ領域５０には楕円
体状の凸部を横方向に沿って周期的に配列する。

【００３９】縦方向に拡がった指向性パターン５３を有
するＢ領域５１には楕円体状の凸部を縦方向に沿って周
期的に配列する。このようにして、空間的に分離された
二つの光散乱サブ領域を形成して、一つの光散乱領域を
形成する。この例では、光散乱領域のほぼ全面が散乱性
を有していて、それ自体が光散乱単位として機能し、反
射面を形成する。

【００４０】図３は図２に示したＡ領域５０およびＢ領
域５１によって、得られる一つの光散乱領域における反
射特性を示したものである。その際の測定系は、ｚ軸
（法線）６３、光源６１、輝度測定器６２、出射角度６
４、被測定物（反射面）６０を図４に示すように配置
し、光源６１からの光入射角度を０°とし、反射面６０
の反射特性を測定した結果を模式的に示したものであ
る。

【００４１】図２に示したＢ領域５１では、光散乱指向
性の中心方向が、Ａ領域５０におけるそれに対して、基
板面に対して垂直な軸について、９０°回転させた関係
にある。この異方性を備えた光散乱領域は、たとえば楕
円形または異方性のある多角形の遮光パターンを、不規
則的に配置したフォトマスクによって微細凹凸を空間的
に分けて形成することで得られる。

【００４２】上記したように、Ａ領域５０とＢ領域５１
とでは、光散乱指向性の中心方向が異なっている。さら
に、光散乱サブ領域の面積比を２：１に設定し、光散乱
領域の大きさを表示装置の画素サイズとした場合の、全
表示画面における反射特性を図５（ａ）に示す。図５
（ｂ）は、その反射強度の特性を３次元的な等高線で表
した模式図である。

【００４３】このように、異方性を呈する光散乱性を備
えた光散乱サブ領域を組合せ、光散乱領域を形成し、そ
の光散乱領域を含む光散乱単位を周期的に配置して反射
面を構成する。これによって、表示装置を使用する際
の、上下方向の視角または左右方向の視角において、明
るく集光されるという優れた機能を達成できる。さら
に、このような高機能を有する光反射性基板を容易に形
成できる。

【００４４】（実施形態２）本発明の実施形態２を図６
に示す。光散乱単位における光散乱サブ領域が３分割さ
れている。それぞれの光散乱サブ領域における光散乱指
向性の中心方向が異なっている。左側部分では左上から
右下の方向に、中央部は縦方向に、右側部分では右上か
ら左下の方向に光散乱指向性の中心方向が存在してい
る。また、左側部分、中央部，右側部分の面積比は１：
２：１となっている。

【００４５】図７（ａ）には、光散乱領域における光散
乱指向性の中心方向を変更して組合せた構成の例を示
す。図７（ｂ）には、その反射特性を３次元的に反射強
度の等高線で表した模式図を示す。このような特性を示
す光散乱領域は、たとえば、任意の三角形、正三角形も
しくは三角形状における形状異方性のアスペクト比を有
する遮光パターンをまず準備する。次に、フォトマスク
の面上にそれらの遮光パターンを不規則に配置し、上記
のようにして微細凹凸を周期的に配列することができ
る。

【００４６】（例１）表示部のサイズが約５ｃｍで、１
２０×（１６０×ＲＧＢ）画素数の半透過型液晶表示装
置を以下のようにして形成した。基本的に図１と同様の
構成を備えた表示装置である。０．５ｍｍ厚のガラス基
板を用い、液晶層１８には２４０°ツイストのＳＴＮ液
晶を用い、液晶の屈折率異方性Δｎを０．１３、セルギ
ャップを５μｍとし、Δｎ・ｄは０．６５となった。ま
た、位相差板２０のΔｎ・ｄは０．１３８μｍ、位相差
板２２のΔｎ・ｄは０．３８５μｍとした。半透過反射
層３２と凹凸層３０を、図１のように配置した。

【００４７】本例では、液晶表示部の最小単位は３０５
μｍ×９５μｍであり、線間は１０μｍとした。よっ
て、横方向の配列周期は１０５μｍピッチ、縦方向の配
列周期は３１５μｍピッチに設定した。

【００４８】凹凸層３０の形成は以下のようにして行っ
た。ポジ型感光性ポリイミド樹脂としてＪＳＲ社製ＰＣ
４１１Ｂを透明基板１２（ガラス基板）上にスピナーを
用いて、厚さ２．５μｍに塗布した後、９０℃で１０分
間、ホットプレートにてプリベイクした。次に、図８に
示したように、そのポジ型感光性ポリイミド樹脂の膜４
１上にフォトマスク４２を置き、プロキシミティ型一括
露光機にて露光した（波長３６５ｎｍ、露光量７０ｍ
Ｊ、プロキシミティギャップ２００μｍ、露光機のコリ
メーションアングル２．０°）。

【００４９】フォトマスク４２には、図９に示したよう
な形状（長軸１６μｍ×短軸８μｍの楕円形状）の遮光
パターンを図１０のように配置した。この場合、楕円形
状に限られず、同様のアスペクト比を有する多角形形状
も利用できる。遮光パターンの基本単位は横方向が１０
５μｍ、縦方向が３１５μｍの長方形であって、フォト
マスクの平面上で周期的に形成した。なお、フォトマス
クの形成に際して、特願２００１−２６４１０９に示し
た手法を採用することができる。

【００５０】この長方形が光反射性基板における光散乱
単位として作用する。そして、各長方形のなかに、光散
乱サブ領域となる、横方向に沿って楕円形状が配列され
たＡ領域４３と、縦方向に沿って楕円形状が配列された
Ｂ領域４４とを設けた。Ａ領域４３とＢ領域４４は、光
散乱サブ領域の各楕円形形状の長軸方向が、面上で約９
０°回転した関係を有している。

【００５１】ここで、Ａ領域４３とＢ領域４４の面積比
を２：１に設定した。また、Ａ領域４３の楕円形状の遮
光パターンと、Ｂ領域４４の楕円形状の遮光パターンは
それぞれ同程度の不規則性で配列するようにした。な
お、光散乱サブ領域のなかでは、完全な一定方向に揃っ
ているよりは、一定のランダム性を有していることが好
ましい。また、図１１に示したように楕円形状の遮光パ
ターン中心間距離で示される、Ａ領域の動径分布関数４
５ａとＢ領域の動径分布関数４５ｂはほぼ同等の分布を
示すことが好ましい。

【００５２】動径分布関数は一つの楕円形状の遮光パタ
ーン位置を中心とした他の楕円形状の遮光パターン位置
の統計的分布を表す関数である。ここでは二次元の配列
と中心間距離（動径）の秩序レベルを同等に合わせこん
でいる。

【００５３】次に、上記のフォトリソ工程を経た光反射
性基板を、シプレイ社製のＴＭＡＨ（室温２５℃）を用
いて、２分間現像し、２５０℃で６０分間ポストベーク
を行った。これにより図１２に示した表面形状が得られ
た。微細な凸部がガラス基板上に多数集合せしめられた
凹凸層３０が形成される。そして、ガラス基板の表面全
体が幾何学的に分離され粗面化された。この場合、図１
３に示したように、透明基板１２上の斜線に示す部分に
凹凸層３０を形成した。透明基板１２の周囲約１０ｍｍ
は製造に必要な周辺枠である。

【００５４】この基板の一面に形成された凹凸層３０上
に、図１４に示すように、液晶表示部４６に相当する部
分に半透過反射層３２として、アルミニウムを蒸着法に
よって成膜した。この上部には、ＳｉＯ_２もしくはＳｉ
Ｏ_２／ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２のような積層構造をさらに設
けることにより、反射色の調整や、反射強度を制御する
ことができる。以上の製造方法によって、本例の光反射
性基板を形成した。

【００５５】次に、半透過型液晶表示装置を組み立て、
表示装置としての性能を評価した。ＳＴＮ液晶の駆動は
複数行を同時選択するＭＬＡ法を採用し、４行同時選択
を行った（ＭＬＡ法については、特開平６−２７９０
７、特開平８−６３１３１、特開平８−２３４１６４、
特開平８−４３５７１などを参照）。ＲＧＢマイクロカ
ラーフィルタを設けて６５Ｋの発色を可能とした。この
ようにして、バックライトと外光の両方を使用できる半
透過・反射型の機能を有し、表示コントラスト比は最大
で約２０が得られた。また、消費電力は５ｍＷ以下で、
表示輝度は３０ｃｄ／ｍ^２が得られた。

【００５６】（例３）半透過反射層３２を反射層に置き
換えた以外は、例２とほぼ同様の構成の液晶表示装置を
組み立てた。液晶セルの表側にＬＥＤを光源とするフロ
ントライトを設置し、反射型表示装置を形成した。例２
と同様に、良好な表示機能を有しており、携帯電子機器
の表示装置として用いることのできる表示品位を達成で
きた。

【００５７】上記の例では単純マトリックス型の液晶表
示装置に適用したが、本発明は液晶モードによらず、Ｔ
ＦＴ液晶、ＩＰＳ液晶、非線形素子で画素を駆動するア
クティブマトリックス駆動の液晶表示装置に適用でき
る。この場合、液晶層の光学特性や画素サイズ、画素密
度に合わせて、本発明の光反射性基板の仕様を調整し、
組合わせればよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
光反射性基板面に所定の大きさの光散乱単位（光散乱領
域）を周期的に配列する。その構成によって、光散乱指
向性を制御でき、表示に寄与する反射光を高効率で集光
できるようになった。また、製造が容易であって、一定
の性能を発揮する光反射性基板を高歩留まりで生産でき
るようになった。また、反射光には正規反射によるグレ
アもなく、かつ反射面における周期構造に起因する輝度
ムラもない、きわめて良好な表示を得ることができるよ
うになった。

【００５９】また、表示のコントラスト比も高く、従来
例よりも見栄えのよい表示を達成できるようになった。

【００６０】また、バックライトからの光だけでなく、
周囲の外光を有効に利用できるので携帯用電子機器に適
した反射型表示装置または半透過型表示装置を得ること
ができた。

【００６１】また、液晶表示素子と併用し、低消費電力
性と見やすい表示を同時に達成できるので、特に携帯電
話に用いた場合、その表示画面が飛躍的に明るくなり、
従来にない良好な表示機能を達成できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の構成例の模式的
断面図。

【図２】本発明の光散乱領域を示す模式図。

【図３】本発明（例１）における二つの光散乱サブ領域
の反射特性図。

【図４】反射特性の測定方法を示した模式図。

【図５】図５（ａ）は面積比を２倍とした場合の全体の
反射特性図、図５（ｂ）はその反射特性を等高線で表し
た模式図。

【図６】本発明（例２）の光散乱領域の模式図。

【図７】図７（ａ）は例２の光散乱領域の一領域の反射
特性図、図７（ｂ）はその反射特性を等高線で表した模
式図。

【図８】光反射性基板の製造方法を説明する模式図。

【図９】遮光パターンの形状の一例を示す平面図。

【図１０】実施例１のフォトマスク基板における遮光パ
ターンの配列を示す模式図。

【図１１】実施例１における各異方性方向の領域におけ
る遮光パターンの配列の動径分布関数図。

【図１２】基板上に形成された凹凸層３０の模式的斜視
図。

【図１３】大型基板から液晶表示素子を多数個取りで製
造する場合の平面レイアウトを示す説明図。

【図１４】図１３に示す凹凸層３０の上に液晶表示部４
６を形成した様子を示す説明図。

【図１５】図（ａ）は従来例における均一の反射面、図
（ｂ）は従来例におけるランダム配列された反射面を示
す模式図。

【符号の説明】

１０第１の透明基板１２第２の透明基板１４、１６電極１８液晶層２０、２２位相差板２４偏光板２６ＣＦ２８平坦化層３０凹凸層３２半透過反射層３４絶縁層３６配向層３８スペーサ４０シール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾関正雄神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA14 BA20 DA02 DA12 DA14 DA18 2H091 FA14Y FA15Y FB04 FC10 KA10 LA12 LA16 LA17 LA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射面が備えられた光反射性基板におい
て、反射面には散乱性を有する光散乱単位が周期的に配
列され、それぞれの光散乱単位には光散乱領域が一部ま
たは全部に形成され、光散乱領域には光散乱指向性が異
なる光散乱サブ領域が２以上設けられてなることを特徴
とする光反射性基板。
【請求項２】ある光散乱領域に設けられた光散乱サブ領
域のうちの、少なくとも二つの光散乱サブ領域の面積比
が２倍以上である請求項１に記載の光反射性基板。
【請求項３】ある光散乱領域に設けられた光散乱サブ領
域のうちの、少なくとも二つの光散乱サブ領域の光散乱
指向性の中心方向が、光反射性基板の基板面に対する垂
線を軸とした場合に、５〜１７５°回転された関係にあ
る請求項１または２に記載の光反射性基板。
【請求項４】ある光散乱領域に設けられた光散乱サブ領
域のうちの、少なくとも二つの光散乱サブ領域の光散乱
指向性の中心方向が、光反射性基板の基板面をｘｙ面と
し、光反射性基板の基板面に対する垂線をｚ面とした直
交座標系を想定した場合に、ｘ方向とｚ方向を含む平面
またはｙ方向とｚ方向を含む平面に関して、面対称性を
備えている請求項１、２、３または４に記載の光反射性
基板。
【請求項５】それぞれの光散乱単位の面積が４８００〜
１２００００μｍ^２である請求項１、２、３または４に
記載の光反射性基板。
【請求項６】光散乱サブ領域に微細凹凸が形成されてな
る請求項１、２、３、４または５に記載の光反射性基
板。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の光反
射性基板が用いられた反射型表示装置であって、光散乱
単位の大きさが表示装置の画素の大きさにほぼ等しい反
射型表示装置。
【請求項８】請求項１〜６のいずれか１項に記載の光反
射性基板が用いられた半透過型表示装置であって、光散
乱単位の大きさが表示装置の画素の大きさにほぼ等しい
半透過型表示装置。