JP3326410B2 - 反射型液晶表示パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外光を主な光源と
する反射型液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶の電気光学効果にはいくつかのタイ
プが見出されており、中でも反射型液晶表示パネルはこ
れらの諸効果のうち幾つかの電気光学効果に基づき液晶
ディスプレイデバイスに応用されている。以下に、反射
型液晶表示パネルの代表的なものを列挙する。

【０００３】（１）ＴＮ（Twisted Nematic）形の反射
型液晶表示パネル この表示タイプでは、液晶層は、液晶分子の長軸が９０
度連続的に捻れたツイスト配向の構成となっており、１
枚の偏光板を具備していることを特徴としている。この
タイプの反射型液晶表示パネルは、通常、ノーマリーホ
ワイトモードにて表示されるが、パネル輝度の向上が課
題となっている。この課題を解消する為、反射層に微小
な凹凸構造を設ける等のパネル輝度向上手段を具備した
液晶表示パネルが開示されている（Digest of Technica
l Papers of Society for Information Display (SID)
International Symposium, 29, p.221-234 (1998)）。
この文献によれば、液晶表示パネルに入射した光は、反
射層に到達すると該反射層に於ける凹凸構造の作用によ
り散乱され、主にパネル正面方向に出射させることが可
能となる。

【０００４】（２）ＧＨ（Guest-Host）形の反射型液晶
表示パネル ＧＨ型は、分子の長軸方向と短軸方向で可視光の吸収に
異方性を有する二色性色素（ゲスト）を液晶層に溶解さ
せたものであり、電界の印加により液晶と共に二色性色
素の分子配列も変化させ、これにより、二色性色素の可
視光吸収量を電気的に制御し表示させるものである。こ
のタイプの反射型液晶表示パネルは、偏光板を用いない
為、上記ＴＮ型と比較して輝度の向上が図れる。又、反
射層に凹凸構造を設けるなどすれば、白輝度の一層の向
上を図ることができる。

【０００５】（３）液晶−高分子複合系を用いた光散乱
モードの反射型液晶表示パネル この表示タイプは、偏光板が不要で、電界により液晶分
子の配列状態を制御して、白濁状態又は透明状態を作り
出す方式である。このタイプの反射型液晶表示パネル
は、従来、反射層が鏡面であった（Digest of Technica
l Papers of Society for Information Display (SID)
International Symposium, 29, p.758-761(1998)）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下に述べる種々の問題点を有している。

【０００７】（１）ＴＮ（Twisted Nematic）形の反射
型液晶表示パネル 反射層に微細な凹凸構造を設けると、明表示の場合の正
面輝度は向上するが、その反面コントラストの低下を招
来するという問題点を有する。これは、反射層の凹凸構
造が、暗表示の場合には偏光状態の制御を困難なものに
することによる。つまり、偏光板を通過して液晶表示パ
ネル内に入射した入射光は、反射層表面が凹凸構造であ
る為、正反射されることなくパネル正面の方向に散乱さ
れる。従って、パネル正面方向から系外に出射する光が
多い。よって、コントラストが低下する。又、パネルの
視角を決定するのは反射層の凹凸構造であるが、この凹
凸構造が不変である為、視角が固定されるという不都合
を有している。

【０００８】（２）ＧＨ（Guest-Host）形の反射層液晶
表示パネル この表示タイプの場合もやはりコントラストが低下する
という問題点を有している。これは、暗表示の場合、反
射層で反射された光が正面方向に出射する為に黒輝度が
浮き、明表示の場合との明暗の差が小さくなることによ
る。

【０００９】（３）液晶−高分子複合系を用いた光散乱
モードの反射型液晶表示パネル 鏡面の反射層を用いた場合、パネル周囲光は反射層によ
り正反射されると、反射光は観察者の視認範囲の一部と
重なり映り込む。つまり、パネル周囲光の反射光が視野
に入り階調反転が生じるという課題があった。

【００１０】この階調反転を防止すべく、断面構造が鋸
歯状の反射層を用いる方法が提案されている。この反射
層は所定の角度で傾斜した傾斜面を有しており、水平面
に対する傾斜面の傾斜角を特定の角度に設定することに
より、反射光はパネルの外に出射されることなく全反射
される。これにより、パネル周囲光を液晶表示パネル内
に閉じこめ、暗表示の際に階調反転が発生するのを防止
することができる。

【００１１】しかし、上記鋸歯状の反射層は階調反転の
発生を防止する点で有用であったが、更に明表示の際に
輝度の低下を抑制した反射層の開発が嘱望されていた。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点等に鑑みなさ
れたものであり、その目的は、高コントラスト及び高輝
度の反射型液晶表示パネルを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為
に、本発明では、少なくとも一方が透明性を有する一対
の基板間に液晶層を有し、該一対の基板のうち一方の基
板上に反射層を備えた反射型液晶表示パネルにおいて、
電圧の印加により反射の場合には平坦となり散乱の場合
には凸凹になって前記反射層の反射・散乱特性が制御さ
れる。

【００１４】上記の構成によれば、電圧の印加によりそ
の反射・散乱特性が制御可能な導電性反射層を備えてい
るので、表示状態に応じて適切な反射・散乱特性となる
様に適宜変更させることができる。即ち、パネルに入っ
てくる入射光を観察者の視認方向に反射させることによ
り、明表示に於ける輝度の向上を図ることができる。
又、入射光の入射角よりも大きい角度の出射角で出射さ
せれば、視認方向に反射光が反射されるのを防止でき
る。よって、良好な暗表示が可能となる。その上、出射
角を、一対の基板のうち他方の基板と液晶層との界面に
於ける全反射角よりも小さくなる様に設定すれば、反射
光をパネル内に閉じ込めることができ、一層良好な暗表
示が可能となる。

【００１５】よって、上記の構成によれば、明表示の場
合に輝度を向上させ、かつ暗表示の場合に良好な暗表示
にできるのでコントラストの向上が可能となる。

【００１６】また、少なくとも一方が透明性を有する一
対の基板間に、液晶と高分子とを含む液晶・高分子複合
体層が設けられ、該液晶・高分子複合体層に電界を印加
して、液晶・高分子複合体層の光散乱状態を変化し表示
させる反射型液晶表示パネルであって、前記一対の基板
のうち一方の基板上に反射層を備えた反射型液晶表示パ
ネルに於いても、同様に、電圧の印加により反射層の反
射・散乱特性が制御される。

【００１７】上記構成とすることにより、暗表示の際に
パネルに入ってくる入射光の入射角よりも大きな出射角
で出射する様に導電性反射層の反射・散乱特性を制御で
きる。よって、反射光の正反射方向への出射に起因する
階調反転の発生を防止することができる。又、明表示の
際に正反射方向に反射光が出射する様に反射・散乱特性
を制御することにより、輝度の低下を抑制することがで
きる。よって、上記の構成によれば、液晶−高分子複合
系を用いた光散乱モードの反射型液晶表示パネルについ
ても、コントラストの向上を図ることができる。

【００１８】たとえば、上記反射型液晶表示パネルの液
晶・高分子複合体層に於ける高分子は液晶性高分子であ
り、初期配向状態で上記液晶と液晶性高分子との配向方
位がほぼ揃ったリバースモードの液晶・高分子複合体層
である。

【００１９】これにより、液晶−高分子複合系を用いた
光散乱モードの反射型液晶表示パネルであって、リバー
スモードの反射型液晶表示パネルについても、高コント
ラスト及び高輝度とすることができる。

【００２０】たとえば、上記反射型液晶表示パネルに於
いて、上記一方の基板と導電性反射層との間には、該一
方の基板側から順に電極層と所定の形状にパターニング
された導電性高分子と固体電界質とが積層され、前記電
極層に、極性が正又は負の直流電圧を印加することによ
り、前記導電性高分子の体積を可逆的に変化させること
により前記導電性反射層の凹凸状態が制御される。

【００２１】上記構成によれば、電極層に極性が正の直
流電圧が印加されると、固体電界質から導電性高分子に
イオンが移動して酸化還元反応が起き、該導電性高分子
の体積が膨張する。この体積膨張により、導電性高分子
の上部に設けられた導電性反射層に機械的作用を及ぼ
す。即ち、体積膨張が導電性反射層に対する応力として
作用し、該導電性反射層を変形させ凹凸状とする。これ
により、所定の方向からある入射角にて入射した光を、
正反射方向ではなく観察者の視認方向、例えばパネル正
面方向に反射させることが可能となる。よって、輝度の
向上が可能となる。

【００２２】更に、導電性高分子の体積が膨張した状態
に於いて、極性が負の直流電圧を電極層に印加すると、
導電性高分子内に取り込まれていたイオンが固体電界質
に移動を始める。この結果、該導電性高分子の体積が収
縮する。この体積収縮により、導電性反射層も初期の状
態に復元する。よって、パネルに入射した光は、導電性
反射層により正反射方向に反射され、良好な暗表示とす
ることができる。この結果、コントラストの向上が図れ
る。又、導電性反射層の凹凸状態を変化させることによ
り、パネルの視角を任意に変更させることができる。よ
って、液晶表示パネルの用途等に応じた、パネルの視角
を設定できる。

【００２３】たとえば、上記反射型液晶表示パネルに於
いて、上記一方の基板は複数の溝部を有し、かつ該一方
の基板側から順に電極層と導電性高分子と固体電界質と
が設けられ、更に、前記導電性高分子は、前記各溝部の
内部にのみ形成されており、前記電極層に極性が正又は
負の直流電圧を印加することにより、前記導電性高分子
の体積を可逆的に変化させて、前記導電性反射層の表面
の凹凸状態が制御される。

【００２４】上記の構成によれば、電極層に直流電圧が
印加されていない場合、一方の基板には複数の溝部が設
けられていることから、該基板上に形成されている導電
性反射層等は凹凸状に積層されている。よって、所定の
方向からある入射角にて入射した光は、導電性反射層に
より正反射方向ではなく観察者の視認方向、例えばパネ
ル正面方向に反射される。よって、輝度の向上が可能と
なる。

【００２５】一方、電極層に極性が正の直流電圧が印加
されると、酸化還元反応に起因して導電性高分子の体積
膨張が起こる。この体積膨張により、導電性高分子の上
部に設けられた導電性反射層に機械的作用を及ぼす。即
ち、体積膨張により、溝部の大部分を導電性高分子が占
めることとなり、溝部が設けられた基板を平坦にでき
る。この結果、該基板の上に設けられた導電性反射層も
平坦にすることができる。よって、パネルに入射した光
は、平坦な導電性反射層により正反射方向に反射され、
観察者の視認方向に漏れることがない。以上のことか
ら、高コントラストの実現が可能となる。

【００２６】たとえば上記の反射型液晶表示パネルに於
いて、溝部は、一方の内壁面が、該溝部の開口縁から底
に向かう方向に下り勾配となるような傾斜面を有する。

【００２７】上記構成とすることにより、導電性反射層
には、一方の内壁面が、該溝部の開口縁から底に向かう
方向に下り勾配となるような傾斜面を有する凹部が形成
されることとなる。この場合、ある入射角で入射した光
は、凹部に於ける傾斜面で反射されることにより、その
入射角と異なる角度の出射角で反射光を出射させること
ができる。よって、溝部に於ける傾斜面の水平面に対す
る傾斜角を変えれば、導電性反射層に於ける凹凸形状も
変わるので、これにより反射光の出射方向を制御するこ
とができる。よって、上記構成とすることにより、反射
光を特定の方向に出射させる等、反射・散乱特性に指向
性を付加することができる。

【００２８】上記反射型液晶表示は、たとえばノーマリ
ーブラックモードで駆動する。

【００２９】これにより、ノーマリーブラックモードに
て画像表示が可能な高コントラスト及び高輝度の反射型
液晶表示パネルを提供することができる。

【００３０】上記反射型液晶表示は、たとえばノーマリ
ーホワイトモードで駆動する。

【００３１】これにより、ノーマリーホワイトモードに
て画像表示が可能な高コントラスト及び高輝度の反射型
液晶表示パネルを提供することができる。

【００３２】一対の基板のうち、他方の基板の外側に
は、該他方の基板側から順に位相差フィルムと偏光板と
が設けられており、液晶層は捻れネマティック型液晶層
であると、高コントラスト及び高輝度な表示が可能な捻
れネマティック型の反射型液晶表示パネルを提供するこ
とができる。

【００３３】

【００３４】液晶層が二色性色素を含むと、高コントラ
スト及び高輝度な表示が可能なＧＨモードの反射型液晶
表示パネルを提供することができる。

【００３５】

【００３６】一対の基板のうち、他方の基板の内側面に
は対向電極が設けられており、更に、対向電極には交流
電圧が印加されると共に、上記導電性反射層は接地され
ていると、電極層への直流電圧の印加と、液晶の駆動を
各々独立して行うことができるので、種々の表示モード
に応じた駆動方法が可能となる。

【００３７】

【００３８】たとえば、他方の基板の内側面には、対向
電極に代えて画素電極が設けられ、さらに該画素電極に
印加する電圧を制御する為のスイッチング素子が設けら
れる。

【００３９】これにより、アクティブマトリクス型の反
射型液晶表示パネルを高コントラスト及び高輝度にて提
供することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明の技術的思想は、反射型液
晶表示パネルに於いて、反射・散乱特性の制御が電圧印
加により可能な導電性反射層を具備することによって、
表示状態に応じて該特性を変化させ、これによりコント
ラストや輝度等の表示品位を向上させるものである。

【００４１】上記散乱・反射特性を変更させる手段とし
ては、電圧の印加により導電性反射層の凹凸状態を変化
させる凹凸状態制御手段を用いることができる。更に、
上記凹凸状態制御手段としては、電極層と導電性高分子
と固体電界質とを積層したものが好適に使用できる。こ
の場合、凹凸状態制御手段は導電性反射層と基板との間
に設けられる。上記構成に於いて、前記電極層に極性が
正又は負の直流電圧を印加することにより、導電性高分
子の体積を可逆的に変化させ、この体積の変化により前
記導電性反射層の凹凸状態を制御することができる。例
えば、明表示の場合に導電性反射層を凹凸状にすること
により、視認方向に対する反射光を増大させ輝度を向上
させることが可能となる。その一方、暗表示の場合に、
導電性反射層を平坦にすることにより、視認方向ではな
く正反射方向に反射光を出射させ良好な暗表示が可能と
なる。更に、上記の様に良好な明又は暗表示が得られる
結果、コントラストの向上が可能となる。

【００４２】以下では、本発明の反射型液晶表示パネル
について、好適な実施態様に基づき説明する。但し、上
記した技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な
作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発
明の技術的範囲に包含され、よって、本発明は以下に述
べる各実施の形態に限定されるものではない。

【００４３】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
ついて、図１ないし図３に基づいて説明すれば以下の通
りである。但し、説明に不要な部分は省略し、又、説明
を容易にする為に拡大或いは縮小等して図示した部分が
ある。以上のことは以下の図面に対しても同様である。

【００４４】図１は、本実施の形態１に係るＧＨ型液晶
表示パネルの概略構成を示す断面模式図である。上記液
晶表示パネルは、第１基板１０１と、これに対向する第
２基板１０２との間に液晶層１１３が設けられた構成で
ある。上記第１基板１０１の内側面には対向電極１０３
が設けられている。該対向電極１０３上には、近傍の液
晶分子を所定の方向に配向させる配向膜１０５が設けら
れている。一方、第２基板１０２上には電極層１０７が
設けられ、該電極層１０７上には所定の形状にパターニ
ングされた導電性高分子１０８が設けられている。前記
電極層１０７及び導電性高分子１０８上には固体電界質
１０９が設けられている。更に、固体電界質１０９上に
は保護膜１１０が設けられ、該保護膜１１０上には順に
導電性反射層１０４と配向膜１０６とが設けられてい
る。尚、前記対向電極１０３には交流電源が接続されて
おり、導電性反射層１０４は接地されている。又、前記
電極層１０７には、正若しくは負の直流電圧が上記導電
性高分子１０８に印加可能な直流電源回路１１４に接続
されている。

【００４５】上記第１基板１０１及び第２基板１０２
は、透明性を有する基板からなる。但し、本発明に於い
ては、第２基板１０２は特に透明性を有するものに限ら
れるものではない。上記対向電極１０３は、例えばイン
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からな
る。上記配向膜１０５・１０６はそれぞれ所定の方向に
配向処理された、例えばポリイミド膜からなる。

【００４６】上記液晶層１１３は、正の誘電率異方性を
有するネマティック液晶としての液晶１１１…と、二色
性色素１１２…とを含んで構成される。配向膜１０５と
配向膜１０６とは、両者の配向処理方向が立体相対的に
９０度回転させた関係となるように配置されている。つ
まり、液晶層１１３は、配向膜１０５・１０６の作用等
により、上下に４５度（即ち、捻れ角９０度）捻れた構
造となっている。

【００４７】上記電極層１０７は、例えばＩＴＯからな
る透明電極層であり、極性が正又は負の直流電圧が上記
導電性高分子１０８に印加可能な直流電源回路１１４に
接続されている。この直流電源回路１１４は、直流電圧
の極性及び電圧値を制御して電極層１０７に直流電圧を
印加する回路である。

【００４８】上記固体電界質１０９は、固体状態でイオ
ン伝導により電気伝導性を示す物質からなる。該固体電
界質１０９としては、具体的には導電性高分子１０８の
酸化還元作用に寄与する高分子固体電解質等が挙げられ
る。更に、該高分子固体電解質としては、ポリエチレン
グリコール（平均分子量７５００）と過塩素酸リチウム
（ＬｉＣｌＯ₄）とを重量比１０：１で混合した混合物
等が挙げられる。

【００４９】上記導電性高分子１０８は、通常の電気絶
縁性を有する高分子化合物と異なり、導電性を示す高分
子からなる。又、導電性高分子１０８は、電圧印加に伴
う酸化還元反応で体積が膨張、又は収縮する性質を有し
ている。該導電性高分子１０８の平面形状は、図２に示
すように、円形となっている。その大きさは、１画素の
辺の長さを１００μｍ程度とすれば直径２０μｍ〜３０
μｍ程度であればよい。又、個々のサイズは不均一であ
ってもよい。又、該導電性高分子１０８は、その分布密
度が一定となるように、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ等
間隔に複数配置されている。導電性高分子１０８の分布
パターンは、特に限定されるものではなく、例えば液晶
表示パネルに入射する光が上記導電性反射層により反射
される際に、パネルの正面方向に反射光が集光される様
に最適設定されている。尚、導電性高分子１０８の１画
素に占める面積割合は、３０％〜９０％の範囲内である
ことが好ましい。上記面積割合が３０％より小さいと、
明表示の際に輝度が低下するという不都合を生じる。一
方、上記面積割合が９０％より大きいと、良好な暗表示
が得られ難くなるという不都合を生じる。又、前記導電
性高分子１０８は、電気化学的に酸化還元させることに
よって、体積変化を可逆的に起こすものであれば特に限
定されるものではない。具体的には、例えばポリアセチ
レン、ポリエチレングリコール、ポリチアジル、ポリ−
ｐ−フェニレン、ポリピロール等が挙げられる。

【００５０】上記保護膜１１０は、絶縁性を有する材料
からなり、例えばＳｉＯ₂、ＳｉＮｘ等、従来公知のも
のが使用できる。又、高分子フィルムを使用してもよ
い。

【００５１】尚、上記導電性高分子１０８上に設けられ
ている各種の薄膜は、一定の応力に対して変形可能な機
械的性質又は材料力学的性質を有していることが好まし
い。又、膜厚についても導電性高分子１０８の体積変化
が、少なくとも導電性高分子の凹凸状態に反映される程
度の範囲内であることが必要である。

【００５２】次に、本実施の形態１に係る反射型液晶表
示パネルの動作原理について説明する。図３は、反射型
液晶表示パネルの動作原理を説明する為の断面模式図で
あって、図３（ａ）は液晶層１１３及び電極層１０７に
電圧を印加していない状態を表し、図３（ｂ）は電圧を
印加した状態を表す。

【００５３】上記反射型液晶表示パネルに於ける液晶層
１１３に交流電圧が印加されていない場合、液晶分子１
１１及び二色性色素１１２は初期配向状態となっている
（図３（ａ）参照）。この場合、電極層１０７には電圧
が印加されないので、導電性高分子１０８は平坦な状態
にある。よって、導電性反射層１０４も平坦な状態にあ
る。このとき、液晶パネルに入射する入射光Ｌ₁は、導
電性反射層１０４で正反射され、その後二色性色素１１
２に吸収される。従って、従来の凹凸構造を有した反射
層を備えた液晶パネルと比較して、視認方向に出射され
る光の光量を低減させ良好な暗表示が得られる。しか
も、二色性色素による光の吸収が十分に行われない場合
であっても、導電性反射層１０４では乱反射されること
もないので、良好な暗表示を呈する。

【００５４】一方、図３（ｂ）に示すように、液晶層１
１３に交流電圧を印加する場合、液晶分子１１１及び二
色性色素１１２は、それらの長軸方向が基板面に垂直方
向と平行になるように、新しい配向状態に遷移する。こ
の場合、電極層１０７には極性が正の直流電圧が印加さ
れる。これにより、導電性高分子１０８の体積は膨張す
る結果、導電性反射層１０４を凹凸状に変形させるとい
う機械的作用を起こす（その理由については後述す
る）。この結果、導電性反射層１０４の反射・散乱特性
は、視認方向に対する出射光量を大幅に向上させたもの
となる。つまり、入射光は導電性反射層１０４によりあ
る程度乱反射され、かつ反射光の散乱程度が視認方向に
対して大きくなる様に、異方性を有して散乱される様に
なっている。例えば、入射光Ｌ₁がパネル内に入射する
と、反射光Ｌ₂は導電性反射層１０４の凹凸構造により
主に視認方向に反射される。よって、輝度の向上が図ら
れ、良好な白表示が得られる。更に、印加する直流電圧
値を変えることにより、導電性高分子１０８の体積の変
化割合も制御することができ、これにより視角の範囲に
ついても適宜必要に応じて設定可能である。

【００５５】更に、液晶層１１３に交流電圧を印加する
のを止め、液晶分子１１１等を初期配向状態に戻す。こ
の場合、電極層１０７には極性が負の直流電圧が印加さ
れる。これにより、導電性高分子１０８の体積は収縮
し、導電性反射層１０４も平坦な状態に復元する。

【００５６】ここで、電極層１０７に直流電圧を印加す
ることより、導電性高分子１０８の体積変化が引き起こ
されることの理由について述べる。導電性高分子１０８
の体積変化は概略的には、酸化還元反応に起因するもの
であり、より詳しくは以下の通りである。

【００５７】先ず、電極層１０７に極性が正の直流電圧
が印加されると、印加電圧値に応じた量のイオンが固体
電界質１０９から導電性高分子１０８に移動する。該導
電性高分子１０９に於ける高分子鎖では正に帯電した部
分が生じているので、これを打ち消す為に前記イオンが
高分子鎖の間に取り込まれる。これにより、導電性高分
子１０８は膨張する。この膨張に伴い、配向膜１０６や
導電性反射層１０４等のほぼ全体が変形することとなり
凹凸構造となる。一方、電極層１０７に極性が負の直流
電圧が印加されると、印加電圧値に応じた量の前記イオ
ンが導電性高分子１０８から固体電界質１０９に移動す
る。これにより、導電性高分子１０９に於ける高分子鎖
に取り込まれていたイオンが無くなることから、該導電
性高分子１０９は収縮し、初期状態に復元する。よっ
て、導電性反射層１０４等も再び元の平坦な状態に戻
る。この様に、導電性高分子１０８は可逆的な膨張・収
縮性を示し、良好な反復性を有している。

【００５８】以上のことを要約すると、導電性高分子１
０８の機械的作用により、暗表示の場合には導電性反射
層１０４を平坦にする一方、明表示の場合には凹凸状に
する。よって、暗表示の場合に視認方向に出射される光
を抑制することができ、コントラストの向上を図ること
ができる。しかも、明表示の場合には、導電性反射層１
０４を凹凸構造とすることができるので、該導電性反射
層１０４により反射された反射光をパネルの正面方向に
集光させることができ、輝度の向上も図れる。更に、視
角についても制御することができる。

【００５９】尚、本実施の形態では、ＧＨ型のノーマリ
ーブラックモードの反射型液晶表示パネルについて述べ
たが、ＴＮ型等、他の電気光学特性を備えたノーマリー
ブラックモードの反射型液晶表示パネルについても同様
の効果を得ることが可能である。

【００６０】（実施の形態２）本発明の実施の形態２を
図４に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、前記
実施の形態１の反射型液晶表示パネルと同様の機能を有
する構成要素については、同一の符号を付して詳細な説
明を省略する。

【００６１】図４は、本実施の形態に係る反射型液晶表
示パネルの概略を示す断面模式図である。同図に示すよ
うに、本実施の形態２に係る反射型液晶表示パネルは、
前記実施の形態１に係る反射型液晶表示パネルの構成と
比して、ＧＨ型をＴＮ型に代えた点が異なる。又、第１
基板１０１の外側に、該第１基板１０１側から順に位相
差フィルム２０１と偏光板２０２とが設けられている点
が異なる。

【００６２】本実施の形態に於いては、前記実施の形態
１と同様に、導電性高分子１０８の機械的作用により、
暗表示の場合には導電性反射層１０４を平坦にする一
方、明表示の場合には凹凸状にする。よって、明表示の
場合には、導電性反射層１０４により反射された反射光
をパネルの正面方向に集光させることができ、輝度の向
上が図れる。又、暗表示の場合に視認方向に出射される
光を抑制することができ、コントラストの向上を図るこ
とができる。これは、導電性反射層１０４が平坦に状態
になっていることから、該導電性反射層１０４に到達し
た光は視認方向に出射されずに正反射することによる。
よって、上記実施の形態１と同様の作用により、コント
ラスト及び輝度の向上を図ることができる。

【００６３】（実施の形態３）本発明の実施の形態３を
図５に基づいて説明する。尚、前記実施の形態１又は実
施の形態２の反射型液晶表示パネル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詳細な説明
を省略する。

【００６４】図５は、本実施の形態に係る反射型液晶表
示パネルの概略を示す断面模式図である。同図に示すよ
うに、本実施の形態３に係る反射型液晶表示パネルは、
前記実施の形態１又は実施の形態２に係る反射型液晶表
示パネルの構成と比して、以下に述べる点が異なる。

【００６５】即ち、第２基板１０２上には絶縁膜３０１
が設けられており、該絶縁膜３０１には複数の溝部３０
２が設けられている。該溝部３０２は、その分布密度が
一定となるように、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ等間隔
に複数配置されている。又、その分布パターンは、特に
限定されるものではなく、例えば液晶表示パネルに入射
する光が上記導電性反射層により反射される際に、パネ
ルの正面方向に反射光が集光される様に最適設定されて
いる。各溝部３０２…の開口部分の形状は、図６に示す
ように、円形である。該開口部分の大きさとしては、１
画素の辺の長さを１００μｍ程度とすれば直径が２０〜
３０μｍとすることができる。又、個々のサイズは不均
一であってもよい。又、溝部３０２の断面形状は三角形
状である。更に、溝部３０２の最大深さは、導電性高分
子の体積が膨張する際に少なくとも導電性反射層１０７
が平坦となる程度の深さであればよく、又、そのように
設定されている。尚、溝部３０２の１画素に占める面積
割合は、３０％〜９０％の範囲内であることが好まし
い。上記面積割合が３０％より小さいと、明表示の際に
輝度が低下するという不都合を生じる。一方、上記面積
割合が９０％より大きいと、良好な暗表示が得られ難く
なるという不都合を生じる。又、絶縁膜３０１の膜厚
は、形成する溝部の最大深さ等に応じて設定すればよ
い。

【００６６】上記絶縁膜３０１上には電極層１０７が設
けられており、導電性高分子１０８は各溝部３０２の内
部にのみ形成されている。又、溝部３０２の存在によ
り、導電性反射層１０４や配向膜１０６等のほぼ全体が
変形しており、該導電性反射層１０４は凹凸構造となっ
ている。

【００６７】上記のような構成を有した本実施の形態３
に係る反射型液晶表示パネルについて、その動作原理を
説明する。図７は、反射型液晶表示パネルの動作原理を
説明する為の断面模式図であって、図７（ａ）は液晶層
１１３及び電極層１０７に電圧を印加していない状態を
表し、図７（ｂ）は電圧を印加した状態を表す。

【００６８】上記反射型液晶表示パネルに於ける液晶層
１１３に交流電圧が印加されていない場合、液晶分子１
１１は初期配向状態となっている（図７（ａ）参照）。
この場合、電極層１０７には電圧が印加されないので、
第２基板１０２上に設けられている各薄膜は、ほぼ全体
として変形しており、導電性反射層１０４は凹凸構造と
なっている。その結果、導電性反射層１０４の反射・散
乱特性は、視認方向に対する出射光量を大幅に向上させ
たものとなる。よって、高輝度で良好な明表示が得られ
る。更に、印加する直流電圧値を変えることにより、導
電性高分子１０８の体積の変化割合も制御することがで
き、これにより視角の範囲についても自由度が増す。

【００６９】一方、図７（ｂ）に示すように、液晶層２
０３に交流電圧を印加する場合、液晶分子１１１は、そ
れらの長軸方向が基板面に垂直方向と平行になるよう
に、新しい配向状態に遷移する。この場合、電極層１０
７には極性が正の直流電圧が印加される。これにより、
導電性高分子１０８の体積は膨張する結果、溝部３０２
をほぼ隙間無く埋設させることができ、第２基板１０２
上に設けられている各薄膜を平坦な状態することができ
る。よって、液晶表示パネルに入射した光は、導電性反
射層１０４に達すると正反射され、視認方向に出射され
る光を抑制することができる。この結果、コントラスト
の向上を図ることができる。

【００７０】尚、本実施の形態では、ＴＮ型のノーマリ
ーホワイトモードの反射型液晶表示パネルについて述べ
たが、他の電気光学特性を備えたノーマリーホワイトモ
ードの反射型液晶表示パネルについても同様の効果が得
られる。例えば、Δεが負の液晶を用いた垂直配向のＧ
Ｈ型や、Δεが負の液晶を用いた垂直配向のネマティッ
ク形等の場合についてもコントラストの向上等を図るこ
とができる。

【００７１】（実施の形態４）本発明の実施の形態４を
図８に基づいて説明する。尚、前記各実施の形態の反射
型液晶表示パネル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詳細な説明を省略する。

【００７２】図８は、本実施の形態に係る反射型液晶表
示パネルの概略を示す断面模式図である。図９は、該反
射型液晶表示パネルに於ける溝部の構成を示す拡大断面
図である。

【００７３】図８及び図９に示すように、本実施の形態
４に係る反射型液晶表示パネルは、上記実施の形態３に
係る反射型液晶表示パネルの構成と比して、一方の内壁
面が、該溝部の開口縁から底に向かう方向に下り勾配と
なるような傾斜面４０１ａを有した断面形状の溝部４０
１…が設けられている点が異なる。溝部４０１の最大深
さは、導電性高分子の体積が膨張する際に少なくとも導
電性反射層１０７が平坦となる程度の深さであればよ
く、又、そのように設定されている。

【００７４】更に、基板面に対する傾斜面４０１ａの傾
斜角は、主に表示光として利用しようとする光の入射角
に応じて適宜設定することが好ましい。より詳細には、
以下の通りである。溝部４０１に、所定の傾斜角にて傾
斜した傾斜面４０１ａを設けることにより、その形状に
反映した凹凸が導電性反射層１０４にも形成される。具
体的には、図１０に示すように、導電性反射層１０４に
も溝部４０１と同様の凹部１０４ａが形成されており、
該凹部１０４ａには傾斜面１０４ｂが形成されている。
同図に示すように、傾斜面１０４ａの傾斜角をθとする
と、入射角α₁で入射した光は、傾斜面１０４ａにて出
射角がα₂となる様に反射される。この場合、α₁＜α₂
の関係が成立している。ここで、出射角α₂が、第１基
板１０１にて全反射するのに必要な全反射角δよりも小
さいとすると、該傾斜面１０４ａで反射された反射光
は、パネルの外部に出射される。一方、入射角β₁（α₁
＜β ₁）で入射した光は、出射角β₂（β₁＜β₂）で反射
される。ここで、出射角β₂が全反射角δよりも小さい
とすると反射光は全反射し、パネルの外部には出射しな
い。このように、溝部４０１は傾斜面４０１ａを具備し
たことにより、反射光を特定の方向に出射させる等指向
性を有している。

【００７５】又、溝部４０１の開口部分の形状は、平面
視すれば図１１に示すように、短冊状に設けられてい
る。１画素の辺の長さを１００μｍ程度とすれば、溝部
４０１の長さは７０〜１００μｍ、幅５〜２０μｍであ
る。該溝部４０１…は、Ｙ方向に於いて等間隔となるよ
うにように配置されている。各溝部４０１のピッチ間隔
は、例えば１画素の辺の長さを１００μｍ程度とすれば
５〜３０μｍである。又、溝部４０１の分布について
は、特に限定されるものではない。尚、溝部４０１の１
画素に占める面積割合は、３０％〜９０％の範囲内であ
ることが好ましい。上記面積割合が３０％より小さい
と、明表示の際に輝度が低下するという不都合を生じ
る。一方、上記面積割合が９０％より大きいと、良好な
暗表示が得られ難くなるという不都合を生じる。

【００７６】又、上記構成の溝部４０１が設けられるこ
とにより、第２基板１０２上に積層されている導電性反
射層１０４や配向膜１０６等の各薄膜はほぼ全体とし
て、その断面形状が鋸歯状となるように変形している。

【００７７】又、本実施の形態４に係る反射型液晶表示
パネルは、液晶−高分子複合系を用いた光散乱モードの
反射型液晶表示パネルを用いた点が異なる。即ち、第１
基板１０１と第２基板１０２との間には、液晶と高分子
とを含む液晶・高分子複合体層４０２が設けられてい
る。又、液晶・高分子複合体層４０２は、液晶分子１１
１と液晶性高分子４０４とが、配向膜１０５・１０６の
配向処理方向にほぼ沿って一様に配向したリバースモー
ドの複合体層となっている。

【００７８】上記液晶・高分子複合体層４０２は、その
液晶分率が８０％以上に設定されており、第１基板１０
１及び第２基板１０２間に連続的に液晶分子１１１が充
填され、その液晶分子１１１中に液晶性高分子４０４が
分散した状態となっている。尚、図８においては、液晶
分子１１１の配向状態の理解を図るために、便宜上個々
の液晶分子間で空間が存在するように描いているが、実
際は液晶性高分子４０４を除く空間部分には全て液晶分
子１１１が充填された状態となっている。このように液
晶分率の大きい液晶・高分子複合体層を用いるのは、以
下に述べる好ましい効果を付与するからである。即ち、
第１には、導電性高分子１０８の体積膨張により液晶・
高分子複合体層４０２に加わる圧力を緩和させることが
できる。第２には、配向膜１０５・１０６により液晶分
子１１１及び液晶性高分子４０４を所定の配列（この実
施の形態ではホモジニアス配向）にさせることができ
る。これは、液晶分率が低い場合には液晶が滴状にな
り、高分子中に液晶滴が分散した状態となる為、配向膜
のアンカリングが液晶に及ぼす影響が低下し、液晶を所
定の配列（この実施の形態ではホモジニアス配向）にで
きないからである。

【００７９】上記構成に於いて、初期状態、即ち電極層
１０７及び対向電極１０３に対して電圧無印加の状態で
は、液晶・高分子複合体層４０２は透過状態となり、暗
表示となる。ここで、導電性反射層１０４は鋸歯状にな
っているので、パネルに斜め方向から入射した入射光Ｌ
₃は、該導電性反射層１０４に於ける傾斜面に到達する
と、導電性反射層１０４が平坦な場合に於ける正反射方
向とは異なる方向に反射される。つまり、導電性反射層
１０４が平坦な場合に反射される正反射方向に、反射光
が出射するのを防止できる為、正反射方向に於ける階調
反転が解消されて視認性が向上する。

【００８０】一方、電極層１０７に直流電圧を印加し、
かつ対向電極１０３にも交流電圧を印加した場合には、
液晶・高分子複合体層４０２には電界が印加される結
果、液晶分子１１１は基板面に垂直方向に配向する。よ
って、液晶・高分子複合体層４０２では散乱状態とな
り、明表示となる。又、導電性高分子１０８はその体積
が膨張して導電性反射層１０４は平坦化される。これに
より、パネルに入射した入射光は、平坦な導電性反射層
１０４にて反射される。更に、液晶・高分子複合体層４
０２により種々の方向に散乱されながら、視認方向への
反射・散乱光を増大させることができる。よって、白輝
度の向上が図れる。この為、高輝度で高コントラストな
パネルが得られる。

【００８１】尚、本実施の形態に於いては、リバースモ
ードの反射型液晶表示パネルについて述べたが、ノーマ
リーモードの反射型液晶表示パネルについても同様の効
果が得られる。即ち、明表示の場合には、導電性反射層
１０４を平坦とし、暗表示の場合には、導電性反射層１
０４を鋸歯状となる様に電界制御することで、コントラ
スト及び輝度の向上が図れる。又、液晶の誘電率異方性
Δεが正又は負の何れであっても、やはり同様の効果が
得られる。又、ノーマリーモードの場合には、液晶・高
分子複合体層は、高分子からなるマトリックス中に液晶
滴が独立・分散させた構成、該液晶滴の一部が相互に連
結した構成、若しくは高分子が液晶の連続相の中に３次
元網目状に広がる構造であってもよい。

【００８２】又、本実施の形態に係る溝部は、上記の様
に鋸歯状の形状に限定されるものではなく、表示画面の
上方側から入射する光源光の入射角に比べて、出射角が
大きくなる方向に反射されている様に形成されていれば
よい。更に、溝部の表面形状は、上記の様に短冊状のも
のに限定されるものではなく、最適な反射率等が得られ
る様な分布密度にて分布したドット状のものであっても
よい。例えば、円形状のドットパターンとすることも可
能である。

【００８３】

【実施例】以下に、図面を参照して、この発明の好適な
実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に
記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対
配置等は、特に限定的な記載がない限りは、本発明の範
囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる
説明例に過ぎない。

【００８４】（実施例１）本実施例１に係る反射型液晶
表示パネルは、上記実施の形態１に対応する。

【００８５】本実施例に係る反射型液晶表示パネルは、
以下のようにして作製した。

【００８６】先ず、ガラスからなる第２基板１０２上
に、従来公知の方法にて透明電極からなる電極層１０７
上を蒸着して形成した。

【００８７】次に、ピロール及び過塩素酸リチウム（Ｌ
ｉＣｌＯ₄）をそれぞれ０．１Ｍ含む水溶液を調製し、
電極層１０７を浸漬させた。そして、定電位電解を行い
電極層１０７上にポリピロールを析出させて、ポリピロ
ール層を形成した。ポリピロール層の膜厚は約６μｍと
した。更に、ポリピロール層をウエットエッチング又は
ドライエッチング等の手法を用いて、所定のパターン形
状となるように加工し、導電性高分子１０８を形成し
た。尚、前記したパターン形状を実現する為のパターン
情報については、凹凸形成時に入射光が視認方向に集光
する効果があるように予めシミュレーションで決定して
おいた。

【００８８】続いて、ポリエチレングリコールと過塩素
酸リチウムとを重量比１０：１で混合させたものをメタ
ノールに溶解させて塗布液を調製した。この塗布液を電
極層１０７及び導電性高分子１０８上に塗布して固体電
界質１０９を形成した。

【００８９】次に、固体電界質１０９上に、ＳｉＯ₂か
らなる保護膜１１０を蒸着の方法にて形成した。更に、
保護膜１１０上に、従来公知の方法にてアルミニウムか
らなる導電性反射層１０４を形成した。更に、導電性反
射層１０４上に配向膜材料を塗布して焼成し、配向膜１
０６を形成した。更に、配向膜１０６に配向処理を施し
た。

【００９０】一方、ガラスからなる第１基板１０１上
に、従来公知の方法にて対向電極１０３を形成した。更
に、対向電極１０３上に上記と同様の方法にて配向膜１
０５を形成し、配向処理を施した。

【００９１】次に、第１基板１０１と第２基板１０２と
を、配向膜１０５及び配向膜１０６が対向するようにし
て貼り合わせた。このとき、配向膜１０５に於ける配向
処理方向と配向膜１０６に於ける配向処理方向とが９０
度捻れるようにスペーサー（図示しない）を介して貼り
合わせた。又、パネルギャップは５μｍとした。更に、
液晶９５ｗｔ／％と二色性色素５ｗｔ／％とを含む混合
溶液を真空注入法にて注入し、液晶層１１３を形成し
た。以上により、本実施例１に係る反射型液晶表示パネ
ルを作製した。

【００９２】このようにして作製した反射型液晶表示パ
ネルについて、その表示状態を調べた。先ず、液晶層１
１３に電界が印加されていない場合、電極層１０７にも
直流電圧が印加されていないので導電性反射層１０４は
平坦である。この為、パネルに入射した入射光は正反射
し、視認方向に反射光が出射されなかった。即ち、黒表
示は良好であった。

【００９３】次に、導電性反射層２０５を０Ｖに接地
し、対向電極１０３に±４Ｖの交流電圧を印加した。こ
れにより、液晶層１１３に於ける液晶分子１１１等は基
板面に対して垂直方向に配向し、透過状態となった。
又、このとき電極層１０７にも＋３．５Ｖの直流電圧を
印加した。これにより、導電性高分子１０８は１.０μ
ｍ膨張し、これに伴い配向膜１０６には０.７μｍ程度
の段差が生じて凹凸構造を呈した。パネルに入射した入
射光は、凹凸状となった導電性反射層１０４により視認
方向に集光されるようにして反射され、この結果該方向
での輝度が向上していることが確認された。この場合、
光の反射率は４５％で良好な白表示が得られた。

【００９４】更に、液晶層１１３に対して電界を印加す
るのを止め（即ち、対向電極１０３に於ける電位を０Ｖ
とした。）、電極層１０７に−３.５Ｖの直流電圧を印
加した。これにより、導電性高分子１０８が収縮し、導
電性反射層１０４も平坦な初期状態に戻った。更に、液
晶層１１３に於ける液晶分子１１１及び二色性色素１１
２も初期配向状態に変化し、良好な黒表示が得られた。

【００９５】本実施例に係る反射型液晶表示パネルのコ
ントラスト比は約７であった。

【００９６】（実施例２）本実施例２に係る反射型液晶
表示パネルは、上記実施の形態２に対応する。

【００９７】本実施例に係る反射型液晶表示パネルは、
上記実施例１と同様にして作製した。但し、第１基板１
０１の外側には、位相差フィルム２０１を形成し、更に
該位相差フィルム２０１上には偏光板２０２を形成し
た。又、本実施例に係る反射型液晶表示パネルは、位相
差フィルム及び液晶のΔｎｄ（Δｎは液晶の複屈折、ｄ
はパネルギャップを示す。）の最適設計によりノーマリ
ーブラックモードとした。

【００９８】このようにして作製した反射型液晶表示パ
ネルについて、上記実施例１と同様にしてその表示状態
を調べた。その結果、電圧印加時に於ける反射率は３５
％であり、コントラスト比は８であった。

【００９９】（実施例３）本実施例３に係る反射型液晶
表示パネルは、上記実施の形態３に対応する。

【０１００】本実施例に係る反射型液晶表示パネルは、
以下のようにして作製した。

【０１０１】先ず、第２基板１０２上に、絶縁膜３０１
（ＳｉＯ₂）を厚さ３μｍで積層した。更に、直径８μ
ｍ、深さ２μｍの溝部３０２を所定のドットパターンと
なるように形成した。次に、絶縁膜３０１上に電極層１
０７を蒸着させた。尚、前記したドットパターン形状を
実現する為のパターン情報については、凹凸形成時に入
射光が視認方向に集光する効果があるように予めシミュ
レーションで決定しておいた。

【０１０２】次に、上記実施例１と同様に、電極層１０
７上に定電位電解法にて厚さ２μｍのポリピロール層を
形成した。更に、溝部３０２の内部にのみポリピロール
層が残存するように加工し、導電性高分子１０８を形成
した。

【０１０３】続いて、上記実施例１と同様にして固体電
界質１０９、保護膜１１０、導電性反射層１０４及び配
向膜１０６を形成した。又、第１基板１０１上にも、前
記実施例１と同様にして対向電極１０３及び配向膜１０
５を形成した。

【０１０４】次に、第１基板１０１と第２基板１０２と
を、パネルギャップが約４μｍとなるようにして貼り合
わせた。更に、液晶９５ｗｔ％と二色性色素５ｗｔ％と
を含む混合溶液を真空注入法にて注入し、液晶層１１３
を形成した。続いて、第１基板１０１の外側に位相差フ
ィルム２０１及び偏光板２０２を形成し、本実施例３に
係る反射型液晶表示パネルを作製した。尚、本実施例に
係る反射型液晶表示パネルは、位相差フィルムと液晶の
Δｎｄとの最適設定により、ノーマリーホワイトモード
とした。

【０１０５】このようにして作製した反射型液晶表示パ
ネルについて、その表示状態を調べた。先ず、液晶層１
１３に電界が印加されていない場合、電極層１０７にも
直流電圧が印加されていないので配向膜１０６には段差
が０.７μｍ程度の凹凸構造となっている。このとき、
パネルに入射した入射光は、凹凸状となった導電性反射
層１０４により視認方向に出射され、この方向に於ける
輝度が向上し、良好な白表示が得られた。尚、反射率は
４５％程度であった。

【０１０６】次に、導電性反射層２０５を０Ｖに接地
し、対向電極１０３に±４Ｖの交流電圧を印加した。こ
れにより、液晶層１１３に於ける液晶分子１１１等は基
板面に対して垂直方向に配向し、透過状態となった。
又、このとき電極層１０７にも＋４．５Ｖの直流電圧を
印加した。これにより、導電性高分子１０８は０．５μ
ｍ膨張し、導電性反射層１０４はほぼ平坦な状態となっ
た。これにより、パネルに入射した入射光は正反射し、
視認方向に反射光が出射されなかった。即ち、黒表示は
良好であった。

【０１０７】又、本実施例に係る反射型液晶表示パネル
のコントラスト比は約７であった。

【０１０８】（実施例４）本実施例４に係る反射型液晶
表示パネルは、上記実施の形態４に対応する。

【０１０９】本実施例に係る反射型液晶表示パネルは、
以下のようにして作製した。

【０１１０】先ず、第２基板１０２上に、絶縁膜３０１
（ＳｉＯ₂）を厚さ３μｍで積層した。更に、最大深さ
２．５μｍ、傾斜面４０１ａの傾斜角θを１５°とした
溝部４０１を短冊状となるように形成した。次に、絶縁
膜３０１上に電極層１０７を蒸着させた。

【０１１１】次に、前記実施例１と同様に、電極層１０
７上に定電位電解法にて厚さ２μｍのポリピロール層を
形成した。更に、溝部３０２の内部にのみポリピロール
層が残存するように加工し、導電性高分子１０８を形成
した。

【０１１２】続いて、前記実施例１と同様にして固体電
界質１０９、保護膜１１０、導電性反射層１０４及び配
向膜１０６を形成した。又、第１基板１０１上にも、前
記実施例１と同様にして対向電極１０３及び配向膜１０
５を形成した。

【０１１３】次に、第１基板１０１と第２基板１０２と
を、パネルギャップが約５μｍとなるようにして貼り合
わせた。又、このとき配向膜１０５及び配向膜１０６に
於ける配向処理方向は互いに平行となるように貼り合わ
せた。更に、液晶８０ｗｔ％と液晶性高分子２０ｗｔ％
とを含む混合溶液を真空注入法にて注入し、紫外線照射
により液晶分子１１１と液晶性高分子４０４を相分離さ
せて、液晶・高分子複合体層４０２を形成した。照射条
件としては、照射強度２０ｍＷ／ｃｍ²とした。

【０１１４】これにより、ノーマリーブラックモードで
ホモジニアス配向の反射型液晶表示パネルが得られた。

【０１１５】このようにして作製した反射型液晶表示パ
ネルについて、その表示状態を調べた。先ず、液晶・高
分子複合体層４０２に電界が印加されていない場合、電
極層１０７にも直流電圧が印加されていないので配向膜
１０６には段差が０.９μｍ程度の凹凸構造が見られ
た。このとき、パネルに入射する入射光は、導電性反射
層１０４が平坦な場合よりも一層出射角の大きい方向に
出射される。これにより、正反射による階調反転を解消
することができた。具体的には、液晶表示パネルに入射
角１５°で入射した光は、パネルの法線に対して約４５
°の角度で出射される為、通常の観察範囲では光は視認
されなかった。なぜならば、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、反
射光が視野に入ることはないからである。従って、良好
な黒表示が得られた。このことは、入射角が１５°以上
であれば同様である。又、入射角が３０°の入射光で
は、出射角が約５０°となり、第１基板１０１と液晶・
高分子複合体層４０２との界面で全反射した。これは、
出射角が全反射角よりも小さかったことによる。これに
より、入射角が３０°の場合では、導電性反射層１０４
に反射された反射光は完全な閉じ込め光となり、黒表示
の改善が図れた。この結果、正反射方向に反射光が出射
するのを防止することができ、階調反転の発生を防ぐこ
とができた。

【０１１６】次に、導電性反射層１０４を０Ｖに接地
し、対向電極１０３に±４Ｖの交流電圧を印加した。こ
れにより、液晶・高分子複合体層４０２に於ける液晶分
子１１１は基板面に対して垂直方向に配向し、散乱状態
となった。又、このとき電極層１０７にも＋４．５Ｖの
直流電圧を印加した。これにより、導電性高分子１０８
は約０．５μｍ膨張し、導電性反射層１０４はほぼ平坦
な状態となった。このとき、導電性反射層１０４が平坦
な為パネルの正面方向に出射される散乱光が増加し白輝
度が向上した。尚、反射率は４５％程度であった。

【０１１７】又、本実施例に係る反射型液晶表示パネル
のコントラスト比は約８であった。

【０１１８】尚、本実施例では、リバースモードの反射
型液晶表示パネルについて述べたが、ノーマリーモード
の反射型液晶表示パネルについても同様の効果が得られ
た。即ち、白表示をさせる場合には、電極層１０７に直
流電圧を印加して制御することにより導電性反射層１０
４を平坦とする一方、黒表示をさせる場合には、導電性
反射層１０４を凹凸状となる様にすることで、コントラ
ストと白輝度の向上が図ることができた。又、液晶分子
に於ける誘電率異方性Δεが正又は負の何れであって
も、やはり同様の効果が得られた。

【０１１９】（その他の事項）尚、前記各実施の形態に
於いては、第１基板１０１上にスイッチング素子が設け
られている構成であってもよい。図１２は、上記実施の
形態１に係る反射型液晶表示パネルにスイッチング素子
が設けられている場合の概略を示す断面模式図である。
同図に示すように、第１基板１０１の内側面には、スイ
ッチング素子５０１と画素電極５０２とが形成されてい
る。上記スイッチング素子５０１は、例えばアクティブ
マトリクス駆動を可能とするＴＦＴ（Thin Film Transi
stor）からなり、画素電極５０２に印加する電圧のＯＮ
／ＯＦＦを制御するようになっている。画素電極５０２
は、例えばＩＴＯからなる。尚、この場合、導電性反射
層１０４は対向電極としての機能を果たす。又、第１基
板１０１側に、Ｒ（赤色）・Ｇ（緑色）・Ｂ（青色）を
備えたカラーフィルター層を形成すれば、カラー表示も
可能である。

【０１２０】又、前記実施の形態１及び実施の形態２に
於いては、導電性高分子の平面形状が円形のものについ
て例示したが、本発明はこの形状に何ら限定されるもの
ではない。具体的には、例えば多角形状のものであって
もよい。更に、前記実施の形態３及び実施の形態４に於
いては、溝部に於ける開口部分の平面形状が円形のもの
について例示したが、本発明はこの形状に何ら限定され
るものではなく、例えば多角形状のものであってもよ
い。

【０１２１】又、上記実施の形態４に於いては、ホモジ
ニアス配向の場合について述べたが、本発明はこれに何
ら限定されるものではない。具体的には、例えば捻れ角
が９０°、１８０°若しくは２７０°等のツイスト配向
であってもよい。この場合、ホモジニアス配向と比較し
て明表示時に於ける視角の拡大が可能となる。

【０１２２】

【発明の効果】本発明は、以上のように説明した形態で
実施され、以下に述べるような効果を奏する。即ち、本
発明の反射型液晶表示パネルは、電圧の印加により反射
・散乱特性を制御可能な導電性反射層を設けたことによ
り、表示状態に応じて該反射・散乱特性を変化させ、こ
れによりコントラスト及び輝度を向上させることができ
る。又、液晶−高分子複合系を用いた光散乱モードの反
射型液晶表示パネルに上記導電性反射層を設けたことに
より、階調反転の発生を防止し、良好な表示品位を有し
た反射型液晶表示パネルを提供できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る反射型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面模式図である。

【図２】上記反射型液晶表示パネルに於ける導電性高分
子を示す平面図である。

【図３】上記反射型液晶表示パネルの動作原理を示す断
面模式図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る反射型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面模式図である。

【図５】本発明の実施の形態３に係る反射型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面模式図である。

【図６】上記反射型液晶表示パネルに於ける溝部及び導
電性高分子を概略的に示す平面図である。

【図７】上記反射型液晶表示パネルの動作原理を示す断
面模式図である。

【図８】本発明の実施の形態４に係る反射型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面模式図である。

【図９】上記反射型液晶表示パネルに於ける溝部を示す
拡大断面図である。

【図１０】上記反射型液晶表示パネルに於ける入射光の
反射状態を説明する為の説明図である。

【図１１】上記反射型液晶表示パネルに於ける溝部及び
導電性高分子を概略的に示す平面図である。

【図１２】本発明の他の反射型液晶表示パネルの構成を
示す断面模式図である。

【符号の説明】

１０１ 第１基板 １０２ 第２基板 １０３ 対向電極 １０４ 導電性反射層 １０７ 電極層 １０８ 導電性高分子 １０９ 固体電界質 １１０ 保護膜 １１１ 液晶分子 １１２ 二色性色素 １１３ 液晶層 １１４ 直流電源回路 ２０１ 位相差フィルム ２０２ 偏光板 ２０３ 液晶層 ３０１、４０３ 絶縁膜 ３０２、４０１ 溝部 ４０１ａ 傾斜面 ４０２ 液晶・高分子複合体層 ４０４ 液晶性高分子 ５０１ スイッチング素子 Ｌ₁、Ｌ₃ 入射光 Ｌ₂ 反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−96941（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−217335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−42753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−69126（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−38494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02F 1/1335 G02F 1/1343 G09F 9/30

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が透明性を有する一対の
   基板と、前記基板間に挟持された液晶層と、前記基板の
   一方の上に配された反射層とを備え、前記反射層は、電
   圧の印加によりその表面の凹凸構造が可逆的に変化して
   反射の場合には平坦となり散乱の場合には凸凹になって
   その反射・散乱特性が制御される反射型液晶表示パネ
   ル。
2. 【請求項２】 前記反射層の表面が前記電圧の無印加時
   はほぼ平坦であり、前記電圧の印加によって前記凹凸構
   造を生じるものであって、電圧無印加時に黒表示を示し
   電圧印加で白表示となるノーマリブラックモードで駆動
   する請求項１記載の反射型液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 前記反射層の表面が前記電圧の無印加時
   は前記凹凸構造を有し、前記電圧の印加によってほぼ平
   坦となるものであって、電圧無印加時に白表示を示し電
   圧印加で黒表示となるノーマリホワイトモードで駆動す
   る請求項１記載の反射型液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 前記反射層が配された側の前記基板の表
   面に順に積層して配された電極層、導電性高分子、固体
   電解質及び前記反射層を備え、前記導電性高分子は、前
   記基板の表面に形成された複数の溝部の内部にのみ配さ
   れていて、前記溝部が画素に占める面積割合が３０％以
   上９０％以下である請求項１記載の反射型液晶表示パネ
   ル。
5. 【請求項５】 上記溝部は、一方の内壁面が、該溝部の
   開口縁から底に向かう方向に下り勾配となる傾斜面を有
   する請求項４記載の反射型液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 前記反射層が配された側の前記基板の表
   面に順に積層して配された電極層、導電性高分子、固体
   電解質及び前記反射層を備え、他方は内側面に対向電極
   を備え、前記対向電極と前記導電性反射層との間に印加
   される交流電圧によって前記液晶層が駆動され、前記電
   極層と前記導電性反射層との間に印加される直流直流に
   よって前記反射層表面の凹凸構造が制御される請求項１
   記載の反射型液晶表示パネル。
7. 【請求項７】 前記導電性反射層が接地される請求項６
   記載の反射型液晶表示パネル。
8. 【請求項８】 前記基板の一方と前記液晶層との間に、
   液晶・高分子複合体層および前記液晶・高分子複合体層
   に電圧を印加して前記液晶・高分子複合体層の光散乱状
   態を変化させる手段をさらに備えた請求項１記載の反射
   型液晶表示パネル。