JPH08220533A

JPH08220533A - 反射型液晶表示素子及びその反射層の製造方法

Info

Publication number: JPH08220533A
Application number: JP7022762A
Authority: JP
Inventors: Ran Richiyaado; ランリチャード; Yuzo Hisatake; 雄三久武
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【構成】液晶層を有する液晶セルに反射層１８を配置
した反射型液晶表示素子において、反射層１８が多数の
球冠形状をした凸部１８Ａ1 のハニカム配列でなり、金
属反射する反射面１８Ａで構成される。その製造は、基
板上に球状微粒子を稠密６方に分散配列して固定し、そ
の分散配列面に金属被膜を形成して得る。【効果】本発明により、反射率が高く視角特性に優れ
た反射層を得ることができ、この反射層を用いて明るく
コントラスト比の高い反射型液晶表示素子が実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射型液晶表示素子、
これに用いる反射層の製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子（以下ＬＣＤと略称）はワ
ードプロセッサ，パーソナルコンピュータ，投影形Ｔ
Ｖ，小型ＴＶ等に広く利用されているが、近年、バック
ライト不要の反射型ＬＣＤが注目されている。反射型Ｌ
ＣＤは、ＯＡ機器等の表示においてバックライトを必要
としないため、消費電力の低減が実現でき、携帯用に適
している。反射型ＬＣＤは、外光の光を利用しているた
め、ＬＣＤ自体の反射率が低いと実用上問題となる。

【０００３】反射型ＬＣＤを、ＬＣＤ自体の反射率の観
点から分類すると、偏光板を２枚用いる表示モード、１
枚用いる表示モード、用いない表示モードの３モードに
分類できる。

【０００４】偏光板を２枚用いる表示モードとしては、
例えば図１５に示すＴＮ型ＬＣＤである。ここで液晶セ
ル１は、電極４、５に挟まれた液晶層６、２枚の透明基
板２、３からなり、透明基板の両外側に１対の偏光板７
1 、７2 が貼付されており、さらに一方の偏光板７2 の
外面に反射板８が配置されている。図は電極のある変調
部Ａと電極のない領域の非変調部Ｂからなる一画素領域
ｐを示している。このＴＮ型ＬＣＤは光路Ｌが、偏光板
７1 、７2 を計４回、基板２、３を計４回通過する。こ
れらの部分の透過率のうち、偏光板の透過率は少なくと
も１回分は、原理的に５０％以下であり、例えば偏光子
の機能を果たす偏光板は実際は４０数％である。他の偏
光板や基板においてもそれ自身の吸収があるので、反射
率は著しく低い。

【０００５】偏光板を１枚用いる表示モードとしては、
例えば図１６に示す偏光板１枚モードＥＣＢ型ＬＣＤで
あり、図１５と同一符号は同様部分を示す。他の図も同
様である。前記ＴＮ型ＬＣＤと比較して光路的に、偏光
板７1 は２回、基板２も２回しか通過しない。前記ＴＮ
型ＬＣＤ同様偏光板の透過率は少なくとも１回分は、原
理的に５０％以下であり、実際は４０数％である。しか
しながら光路的に、偏光板２回、基板２回分の光吸収を
削減できることから前記ＴＮ型ＬＣＤよりは、若干反射
率が高い。

【０００６】これらと比較して偏光板を用いない表示モ
ードは、例えば図１７に示すＰＣ−ＧＨ型ＬＣＤ、図１
８に示すＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤ、図１９に示す２層型
ＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤ等がある。いずれの方式も偏光
板を用いないので、前記偏光板を用いる表示モードのよ
うに透過率が少なくとも１回分は、原理的に５０％以下
であり、実際は４０数％である偏光板を用いない分だけ
明るくなる。また、前記図１６の偏光板１枚モードＥＣ
Ｂ型ＬＣＤ同様反射板をセル内面に設ければ偏光板１枚
モードＥＣＢ型ＬＣＤ同様、基板２回分の光吸収を削減
することができる。従って前記偏光板を用いる表示モー
ドと比較して、反射率が著しく高くなる。

【０００７】しかしながら、図１７に示すＰＣ−ＧＨ型
ＬＣＤは、暗状態を得るために液晶層６1 の液晶材料に
極めて強いカイラリティを与えて、強い螺旋構造の分子
配列としている。ここで符号ＬＭは液晶分子、ＧＨは染
料を示している。これを明状態にするには、この強い螺
旋構造ほどいて、且つ液晶分子ＬＭを垂直にチルトさせ
る必要がある。したがって極めて高い電圧を印加する必
要があり、実用的に表示容量の大きいディスプレーには
応用できない。

【０００８】また、カイラリティを与えて、強い螺旋構
造の分子配列である状態及び、極めて高い電圧を印加し
て前記強い螺旋構造ほどいた状態の２状態ともに、ある
程度の安定性があり、電気光学特性（印加電圧に対する
反射率若しくは透過率特性）にヒステリシスを生じる。
このために、中間調表示（階調表示）が困難である問題
を持っている。

【０００９】また、図１８に示すＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣ
Ｄは液晶層６2 が１方向の偏光成分しか吸収しないの
で、暗状態の明るさは、明状態の半分以上になり、コン
トラストは２：１以下と極めて低い値となり実用的では
ない。

【００１０】また、図１９に示す２層型ＧＨ−ＨＯＭＯ
型ＬＣＤは図１８に示すＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤと異な
り配向を交差させた２層の液晶層６2 、６2 を用いるこ
とにより２方向の偏光成分を吸収でき、高いコントラス
トが得られるが、２層の液晶層ともに駆動する必要があ
り、２層の液晶層間の基板２ａの厚み分の視差が生じ
る。よって高精細表示には応用できなし、コストも高く
なる。

【００１１】また、コールとカシュノウ（H.S.Coleと
R.A.Kashnow Applied Physics Letters,Vol.30,No.12,
pp619-621(15 June 1977) ）は、ＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣ
Ｄに４分の１波長板と拡散反射板を加えた構成の反射型
ＬＣＤを提案している。このＬＣＤの構成を図２０に示
す。図２０に示す反射型ＬＣＤは、図２１に示すように
液晶セルの液晶層６2 を出射した入射光Ｌi が、４分の
１波長板９を透過し、拡散反射板８でＬr として反射さ
れ、再び４分の１波長板９を透過することによって、位
相を２分の１波長ずらされ、再び液晶セル１に入射する
機能を得るものである。ここで直線偏光のみが４分の１
波長板９によって位相が変化する。よって、図１９に示
す２層型ＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤと同様の光制御が１層
の液晶層６2 すなわち１層の液晶セル１で得られるもの
である。

【００１２】これら反射型ＬＣＤは必然的に光を反射さ
せる反射層を形成している。一般的に反射層はセルの外
面に貼り付けた反射板からなる。反射板として従来は、
アルミホイルをプラスチックフィルムに貼り付けた構造
や、表面に凹凸を設けたプラスチックにアルミニウムを
蒸着した構造、さらに白色の上質紙等を用いている。ま
た、セル内面にアルミニウムを蒸着した構造と同様に基
板表面に凹凸を設け、その上にアルミニウムを蒸着し反
射層とすることも提案されている。この場合、この反射
層自体を電極として用いる方式（反射電極）と反射層と
は別に電極を形成する方式（この場合、反射層は反射
膜）とがある。

【００１３】前述したアルミホイルをプラスチックフィ
ルムに貼り付けた反射板や、表面に凹凸を設けたプラス
チックにアルミニウムを蒸着した反射板は、前記いずれ
の表示モードにも応用されており、セル内面に基板表面
に凹凸を設け、その上にアルミニウムを蒸着し反射層と
するものが、偏光板１枚モードＥＣＢ型ＬＣＤや、ＰＣ
−ＧＨ型ＬＣＤや、ＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤや、２層型
ＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤへ応用することが検討されてい
る。これらの表示モードは反射層と液晶層の間に光制御
を行う光学媒体（偏光板や位相差板）を必要としないた
め、光学媒体を反射層上、つまりセル内面に形成する必
要がなく比較的容易にセルを作製することが可能であ
る。

【００１４】また、白色の上質紙からなる反射板は、反
射層における光反射が表示の明暗を制御する光制御にか
かわっていない表示モード、つまり偏光板１枚モードＥ
ＣＢ型ＬＣＤやＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤに４分の１波長
板と拡散反射板を加えた構成の反射型ＬＣＤ以外の表示
モードへの応用がなされている。

【００１５】これら反射型ＬＣＤにおける反射層は、表
示の「明るさ」及び「コントラスト比」特性、及びそれ
らの視角依存性、光源とＬＣＤとの角度依存性に大きく
影響を及ぼす。

【００１６】従来の反射型ＬＣＤに用いられる反射層
は、前述した表示の「明るさ」及び「コントラスト比」
特性、及びそれらの視角依存性、光源とＬＣＤとの角度
依存性が十分なものではなく、「明るさ」及びそれらの
視角依存性、光源とＬＣＤとの角度依存性を決め得る反
射層の反射率及びそれらの視角依存性、光源とＬＣＤと
の角度依存性は低く狭いものであり、したがって「コン
トラスト比」についても同様悪かった。さらに、反射層
における光反射が表示の明暗を制御する光制御にかかわ
っている表示モード、つまり偏光板１枚モードＥＣＢ型
ＬＣＤやＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤに４分の１波長板と拡
散反射板を加えた構成の反射型ＬＣＤに従来の反射層を
用いた場合は、反射層で光が反射する際に、反射層に入
射した光の偏光状態が著しく変化して反射され、表示の
制御に影響して「コントラスト比」特性を低下させてい
た。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の反
射型ＬＣＤに用いる反射層は、表示の「明るさ」及び
「コントラスト比」特性、及びそれらの視角依存性、光
源とＬＣＤとの角度依存性が十分なものではなく、特に
反射層における光反射が表示の明暗を制御する光制御に
かかわっていない表示モード、つまりは偏光板１枚モー
ドＥＣＢ型ＬＣＤやＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤに４分の１
波長板と拡散反射板を加えた構成の反射型ＬＣＤ以外の
表示モードに従来の反射層を用いた場合は、反射層で光
が反射する際に、反射層に入射した光の偏光状態が著し
く変化して反射され、表示の制御に影響して「コントラ
スト比」特性を低下させていた。

【００１８】本発明は、これら問題点を改善、解決し、
反射型ＬＣＤに用いる反射層は、表示の「明るさ」及び
「コントラスト比」特性、及びそれらの視角依存性、光
源とＬＣＤとの角度依存性が著しく優れた反射型ＬＣＤ
に用いる反射層の構成、材料及びその製造方法を提案す
ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決する手段として、少なくとも１枚の電極付き基
板、及び前記電極により制御される液晶層、及び前記液
晶層を透過した光を反射する反射層を有する反射型液晶
表示素子において、前記反射層の表面形状が所定径の球
の球冠の稠密配列でなり、前記球冠の底面の半径及び高
さが前記球の半径より小さいことを特徴とする反射型液
晶表示素子を得るものである。

【００２０】また、少なくとも１枚の電極付き基板、及
び前記電極により制御される液晶層、及び前記液晶層を
透過する光を反射する反射層を有する反射型液晶表示素
子において、前記反射層の表面形状が、半径３０μｍ以
下の球の球冠の実質的なハニカム配列であり、前記球の
半径をｒとすると、前記球冠の底面の半径ａが半径ｒの
０．０８７倍乃至０．７０７倍であり、球冠の高さが半
径ｒより小さく、前記反射層の少なくとも表面が金属反
射面であることを特徴とする液晶表示素子を得るもので
ある。

【００２１】さらに、反射層が電極付き基板の電極形成
面上に設けられている液晶表示素子を得るものである。

【００２２】さらに、液晶層に２色性染料が添加されて
いる液晶表示素子を得るものである。

【００２３】さらに、液晶層が正の誘電異方性を示すネ
マティック液晶に黒色の２色性染料を添加したものから
なり、電極付き基板の法線方向における前記液晶層の分
子配列がホモジニアス配列であり、反射層と前記液晶層
の間に４分の１波長板が設けられている液晶表示素子を
得るものである。

【００２４】さらに、反射層の表面がＡｌまたはその合
金でなる液晶表示素子を得るものである。

【００２５】さらに、表面が平坦性のある基板上に真球
形状の微粒子を平面的にみて、ハニカム配列に分散配置
し結着する工程と、前記真球形状の微粒子を分散配置し
た前記基板表面に、前記真球形状の微粒子の半径の０．
４１４倍乃至１０．４７３倍の膜厚からなり、表面にお
ける光反射が金属反射となるように少なくとも表面が金
属光沢のある金属ならなる１層以上の膜を形成する工程
とからなる反射層の製造方法を得るものである。

【００２６】上記において、真球の半径はが３０μｍ以
下であることが望ましい。

【００２７】さらに、真球分散配置前に基板表面に結着
剤を塗布しておく反射層の製造方法を得るものである。

【００２８】さらに、表面が平坦性のある基板上に真球
形状の微粒子を平面的にみて、ハニカム配列に分散配置
し結着する工程と、前記真球形状の微粒子を分散配置し
た前記基板表面に、前記真球形状の微粒子面上に被膜を
形成して第１の型を形成する工程と、前記第１の型上に
に第２の型の材料を被着しこれを第１の型から分離して
部分凹球面のハニカム配列面をもつ第２の型を形成する
工程と、この第２の型を反射層の型として用いる反射型
液晶表示素子の反射層の製造方法を得るものである。

【００２９】

【作用】以下、本発明の作用について、図面を用いて、
詳細に説明する。

【００３０】一般的に反射型ＬＣＤは、システム上に光
源を具備していない。つまり外光を利用して表示してい
るため、光源は用いる環境により変化する。殆どの環境
においてＬＣＤに入射する光は完全に拡散しておらず、
且つ種々の角度から入射する。このため、仮に反射型Ｌ
ＣＤの反射層において入射光がすべて正反射すると反射
型ＬＣＤは背景を写す鏡となり、表示を認識することが
困難となる。また、入射光強度の強い方向の正反射方向
以外の方向から観察した場合、反射する光は殆ど得られ
ず暗い表示しか観察できない。したがって、反射型ＬＣ
Ｄにおける反射層では、ある程度以上の拡散性を持った
反射特性が必須である。従来用いていた反射層（反射
板）は、この拡散性を持った反射特性を得るために表面
に凹凸のある基板上に反射率の高い金属を蒸着したり、
強い光拡散性を得るために紙を用いたりしていた。

【００３１】しかしながら、従来の表面に凹凸のある基
板上に反射率の高い金属を蒸着した反射板は、光拡散性
を得ることができるものの、全体の反射率を高めるため
の最適な設計はなされておらず、反射率は低い。また、
紙を用いた反射板は反射板自体の光吸収が強く、拡散性
は極めて優れているが、反射率は著しく低かった。

【００３２】また、前述したように反射層における光反
射が表示の明暗を制御する光制御にかかわっている表示
モード、つまり偏光板１枚モードＥＣＢ型ＬＣＤやＧＨ
−ＨＯＭＯ型ＬＣＤに４分の１波長板と拡散反射板を加
えた構成の反射型ＬＣＤに、従来の反射層を用いた場合
は、反射層で光が反射する際に、反射層に入射した光の
偏光状態が著しく変化して反射され、表示の制御に影響
して「コントラスト比」特性を低下させていた。

【００３３】図３は本発明との比較のために、従来の反
射板８の基本構造の一例を図式化したものである。図３
（ａ）は、Ａｌ蒸着タイプ、図３（ｂ）は紙タイプであ
る。Ａｌ蒸着タイプでは平坦部分８ａが多く、その分、
正反射方向以外での反射率が低い（図中ハ）。また、反
射層８での反射回数が２回以上となる領域８ｂや方向も
多数ある（図中イ、ロ）。いずれの反射においても金属
反射をなしているが、たとえ金属反射をしていても反射
するごとに必ず吸収を伴う。金属反射率が高いとされる
アルミニウムや銀でも、１回の反射につき、５〜１０％
の吸収を伴う。これにより、反射表面８Ａでの反射回数
が２回以上あるとその分、反射率は低下する。これらの
ことから、図３（ａ）のような形状では、高い反射率は
得られない。また、反射回数が２回以上ある領域と１回
のみの領域とで、反射層に入射した光の偏光状態が異な
り、反射光の偏光状態が制御できない。

【００３４】図３（ｂ）の紙タイプでは、屈折効果等よ
り、図３（ａ）以上に光ｌの拡散性が高いが、Ａｌ蒸着
タイプ以上に反射回数が多く、また透過する光ｌｔも多
く、吸収される光も多い。よって、反射率は著しく低
く、また、入射した光の偏光状態は殆ど破壊される。

【００３５】このように、従来の反射板は十分な反射率
と偏光を維持した反射が得られていない。

【００３６】図１は本発明による反射型ＬＣＤ用反射層
（反射板）の構造の一例を説明するものである。図１
（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う断
面を、図１（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。
また、図２は図１に示す反射板を用いた反射型ＬＣＤの
構造の一例を示すものである。

【００３７】図１に示すように本発明の反射型ＬＣＤの
反射層（反射板）１８は、第１に、その表面（反射面）
１８Ａの形状が図１（ｂ）の断面のように、球冠形状の
凸部１８Ａ1 を有している。且つこの球冠の底面（円形
状）の半径ａが球の半径ｒの０．０８７倍乃至０．７０
７倍となっている。つまり、球冠の高さｔは半径ｒより
小さく、球冠を断面でみた場合の扇型の中心角が１０゜
乃至９０゜となる。

【００３８】また、第２に、平面的には、多数の球冠が
ハニカム構造すなわちほぼ稠密６方配列に配列されてお
り、前記球冠が平面的に見て、最も密度が高くなるよう
に配列される。

【００３９】第３に、その表面１８Ａが金属光沢のある
金属から形成されている。このため、表面における反射
を球面の１点で考えると、図４に示すように、表面（反
射面）１８Ａの接面１８ｐに対する法線ｚを軸として入
射する光Ｌi と軸のなす角度と反射され出射する光Ｌr
と軸のなす角度ωは等しい。つまり球冠の各点で、いず
れも正反射する。

【００４０】ここで本発明の反射層の反射特性を平面的
に考えてみる。図５は本発明の反射層の光反射機構を断
面（２次元的）に示したものである。図に示すようにあ
る方向から入射した光（図中ｌi ニ〜ヌ））の反射方向
は種々の方向となる。これは、図４に示すように、本発
明の反射層は点でみれば正反射しているが、表面形状が
球面（真球面）となているので一つの球冠１８Ａ1 の表
面上には同一の方向の接面を持つ点が存在しない。従っ
て、一方向から入射した光ｌi は全て異なる方向に反射
される。また、逆に観察する側から考えた場合、図に示
すように観察者（図中Ｏ）の方向に出射される光ｌr は
一つの球冠１８Ａ1 上では全て異なる方向から入射した
光である（図中ル〜タ）。反射型ＬＣＤ１０の表示に用
いる光は外光であり、液晶層を透過して反射層１８に入
射する光は、種々の方向から入射する平行に近い光であ
る。よって、観察者は種々の方向から入射する光の反射
を観察することになり、つまりあらゆる方向から入射す
る光を観察することとなるので明るい表示を観察するこ
とになる。しかも一方向から入射する光は種々の方向に
反射される。

【００４１】本発明はさらに、第４に、球冠の半径ｒが
３０μｍ以下とする。したがって球冠のピッチはその半
径ｒの２ｓｉｎ（θ／２）倍（θは中心角）（本発明の
場合１０゜乃至９０゜）であるので、ＬＣＤの殆どの画
素サイズレベルもしくはそれ以下のピッチとなる。した
がって、観察者にとっては、反射層が背景を写す鏡には
ならない。

【００４２】球冠のサイズの一例は半径ｒが３．５μ
ｍ、底面半径は４．９／２μｍである。

【００４３】さらに、同様に球冠の大きさを、その円弧
が描く球面の中心角θが９０゜より大（θ＝１８０゜と
した）を考えてみると、図６に示すように本発明の反射
層同様拡散反射はなされるものの、図中（ち〜ぬ）に示
す入射光は２回以上の反射をして出射されている。この
ように、球冠の中心角θが９０゜より大きくなると２回
以上の反射を生じる頻度が高くなる。

【００４４】図７は、種々の中心角θからなる球冠の凸
面を持つ反射層に、Ｈｅ−Ｎｅレーザーを種々の角度φ
から入射し、１回のみの反射で出射する光の比率（反射
層の面積比）を測定した結果である。図から球冠の中心
角θが小さい程、比率が高くなることがわかる。つまり
θが小さいほど２回以上の反射の頻度が少なくなり、そ
の分反射層での光吸収が減り、また、偏光の維持度合い
も高まる。しかしながら、あまりθが小さすぎると光の
拡散性が弱くなり光の利用効率が下がるし、観察者にと
って背景を写す鏡となってしまう。

【００４５】そこで発明者等は図２２に示す測定系によ
ってサンプル４３の拡散反射率と偏光維持率のθ依存性
を測定した。拡散反射率は３０゜の入射角から入射させ
た光源４１、４２からの２方位の入射光に対して法線方
向での輝度を輝度計４０で測定し、標準白色板の輝度を
１（１００％）として評価した。また、偏光維持率は入
射光を直線偏光として、法線方向に前記直線偏光の偏光
軸と直交するように吸収軸を配置した偏光板を輝度計の
手前に配置し完全な正反射をなすＡｌの鏡の輝度を１
（１００％）として評価した。拡散反射率の測定結果を
図８に、偏光維持率の測定結果を図９に示す。図から明
らかなようにθが９０゜より大となると拡散反射率、偏
光維持率ともに低下し、また、θが１０゜以下では拡散
反射率が著しく低下する。したがって、本発明のように
球面状の表面形状からなる金属反射面を反射層として用
いる場合、その球冠の中心角θは１０゜乃至９０゜とす
るのが望ましい。

【００４６】ここで反射層を平面的に見た場合、球冠の
ピッチ、密度は反射率に依存する。本発明の反射層は一
つの球冠につき、一方向に反射される光は１点しか存在
しない。従って一方向に反射する光の量は相対的にみて
ピッチが小さい程多くなる。しかしながらピッチを可視
光波長に近づけすぎると、光回折現象が生じたり、光が
干渉したりして、偏光が破壊されたり、反射光が着色し
たりして問題となる。こうした問題が発生しないピッチ
は用いる表示モードやセルの構造により異なるのでそれ
ぞれに応じて対処すればよい。

【００４７】例えば光干渉を起こさないようにするには
球冠ピッチを２．５μｍ以上にするのがよい。また、球
冠配列方向例えば図１、Ａ−Ａ選、Ｂ−Ｂ線と素子の画
素配列方向を非平行に僅かにずらすことによりモアレの
発生の原因になる干渉を生じないようにすることができ
る。

【００４８】ここで、図１に示すように、本発明の反射
層は球冠（球冠）状の凸部が平面的にみて稠密６方すな
わちハニカム構造の配列をなしている。したがって、平
面的にこの凸部が占める割合は、およそ９０．６９％と
高く、殆どの面積を占めている。したがって、仮に前記
凸部以外の領域を平坦にしても、この領域は、ほぼ正反
射をなすので全体としては拡散反射率に殆ど影響を及ぼ
さない。しかしながら、この領域にさらに底面の小さい
同様の球冠からなる凸部を設ければ全体の特性はさらに
向上する。

【００４９】図２に示すように、本発明の反射層１８
は、別途、反射層単体を作り、糊等の結着剤を用いて液
晶セル１１に貼り合わせて用いればよい。

【００５０】ここに液晶セル１１は、電極１４をもつ観
察側基板１２と、電極１５をもつ対向基板１３間の間隙
に液晶層１６を配置し、同間隙をシール剤で封止した構
造を有している。符号１１ｂは間隙剤、ＬＭは液晶分
子、ＧＨは染料、１９は４分の１波長板を示す。

【００５１】この場合、反射層を液晶セル作製工程と
は、別に作製することができるのでＬＣＤ全体の製造コ
ストは少なくて済む。しかしながら、表示モードの光制
御において、液晶層の前後面に偏光板や位相差板のよう
な光学フィルムを配置する必要がない表示モード（例え
ば図１７、１９に示す表示モード）では、前述した本発
明の反射層を基板上に設けて、これを基板として用いる
ことが容易であり、こうすれば、ＬＣＤの構成材料は簡
略化できるし、別途ガラス等の基板を用いる場合と比較
して、その分の光吸収を防ぐことができ、表示の明るさ
が向上する。

【００５２】さらに本発明の反射層は、少なくとも表面
が金属からなるものなので、この反射層自体を電極とし
て用いることもできる。また、本発明の反射層上に偏光
板や位相差板を形成すれば、前述したいずれの表示モー
ドに対しても適用できる。よって、本発明の反射層はセ
ル内面に設けること（セルが基板１枚から構成されてい
る場合、電極形成面上に設けることを意味する）が可能
であり、こうすることによって、さらに反射率等の特性
を高めることができる。

【００５３】また、本発明の反射層すなわち反射板は、
少なくとも従来の反射板より反射率が向上するので、全
ての反射型ＬＣＤに適しているが、特に２色性染料を添
加した液晶材料を用いる表示モード（前述した図２、図
１７、１８、１９、２０に示す表示モード）に適用した
場合、極めて大きい効果が得られる。これは２色性染料
を添加した液晶材料を用いる表示モードでは入射する光
が液晶セル（反射層以外）において殆ど吸収されず、な
おかつその光吸収にはほとんど視角依存性がないため、
本発明の反射層の作用、効果が十分に得られるからであ
る。

【００５４】特に図２や図２０に示す４分の１波長板を
用いる表示モードでは、反射層において偏光を維持した
反射が必要なので本発明の反射層を用いれば極めて効果
が高い。つまり、本発明の反射層は、前述した２色性染
料を添加した液晶材料を用いる表示モードに応用すれ
ば、より優れた特性向上が得られるわけである。

【００５５】また、本発明の反射層の反射面（表面）に
用いる材料は可視光に対する反射率が高いものであれば
前述した効果が得られる。中でもアルミニウムや銀は金
属反射率が高いので特に優れる。しかしながら、銀は腐
食性が高いのでその扱いが容易ではない。また、単体で
は反射率に波長依存性があり、若干の色付きを生じる。
したがって、安価で耐蝕性に優れたアルミニウム及びそ
の合金が特に優れている。本発明の反射層は反射面が金
属光沢のある金属で、十分な反射率の得られる膜厚であ
ればその下地はなにでもよい。よって、一体で形成する
のが有利な場合（例えば鋳型で製造する場合）は全体を
反射面に用いる材料で形成すればよいし、ＬＣＤに可撓
性を持たせる場合は、可撓性のあるフィルム上に表面の
み金属光沢のある金属としてもよい。

【００５６】また、反射層の球冠形状は、真球面の他、
部分楕円面、部分放物面などで形成することができる。

【００５７】さて、こうした本発明の反射層（反射板）
は、微細な凹凸パターンからなっているので、製造は簡
単ではない。そこで本発明の反射層を容易且つ安価に製
造する方法について図１０により説明する。図１０は、
本発明の反射層を容易且つ安価に製造する製造方法のフ
ローチャートである。

【００５８】（ａ）工程−微粒子散布まず、プラスチック、ガラス等の平坦性のある基板５０
上にＬＣＤに用いるスペーサ等、球状の微粒子（真球形
状）５１を散布する。この時、球状の微粒子が前述した
ハニカム構造に分散するように密度を高くして分散させ
る。

【００５９】（ｂ）工程−ハニカム構造に分散まず、基板５０上に十分な数の微粒子５１を散布した後
その上に平坦性の高いフィルム５２を載せて均一な圧力
を印加しながら基板平面方向にスライドさせる。こうす
れば、微粒子は単層になり、且つ凝集して配置するので
前述したハニカム構造が容易に形成できる。この時、ベ
ースフィルムとなる基板にあらかじめ糊等の付着性のあ
る液体を薄く塗っておけば、微粒子はベースフィルムと
なる基板側に結着される。

【００６０】（ｃ）工程−膜被覆しかる後、この上にアルミニウム等の金属被膜５３を蒸
着すればよい。ここで、微粒子として反射層の反射面に
用いる金属を材料としたものを用い、蒸着のかわりに電
着にて表面に金属膜を形成すれば、表面は完全に導通さ
せることができ、反射層を電極として用いることが可能
となる。また、同様の効果は、導通性の高い金属を表面
にメッキした球状微粒子５１ａを用いても得られる。こ
のように表面のみならずその下地も金属とすれば、反射
層の基板に対する密着性は優れたものとなる。金属膜の
下地に所定の膜厚を得る中間被膜５４を形成してもよ
い。

【００６１】ここで、この方法により本発明の反射層を
形成するには、前述した球冠の中心角θを所望の値とす
るために微粒子上の膜の膜厚は微粒子の半径の０．４１
４倍（θ＝９０゜の場合）乃至１０．４７３倍（θ＝１
０゜の場合）とすればよい。膜厚が厚くて蒸着では均一
性を得るのが困難な場合は、別途膜厚を得るための中間
膜を設けるか、前述した電着を用いた手法を用いればよ
い。

【００６２】さらに、大量に生産する場合は、こうして
得られた反射板を第１の型として、この表面にプラスッ
チック等のベースフィルムを被着して、第１の型から分
離して、部分凹球面の凹みが稠密に配列された第２の型
をつくり、この第２の型をもとにして反射層をつくれば
安価に大量に生産することが可能となる。

【００６３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を用い
て詳細に説明する。

【００６４】（実施例１）０．７ｍｍ厚で１２０ｍｍ×
９０ｍｍのガラス基板上に粘度が６０ｃｐｓのポリアミ
ク酸ＨＬ−１１００（商品名（株）日立化成製）を６０
０Ａ（オングストローム）の厚みでスピンコートし、５
分程、室温で乾燥させた後、前記ポリアミク酸膜上に真
球状の微粒子としてミクロパール（商品名（株）積水フ
ァインケミカル製）（粒径７．０μｍ）を散布し、しか
る後、０．７ｍｍ厚で１５０ｍｍ×１５０ｍｍの基板を
上に載せ軽く押しながら基板長手方向にスライドさせ
た。しかる後上に載せた基板を外し、１５０℃、２時間
の焼成を行い、前記ポリアミク酸を硬化させ、前記真球
状の微粒子を基板上に固着させた。ここで、前記真球状
の微粒子の分散状態を目視、顕微鏡観察で調べたとこ
ろ、前記微粒子は単層で、且つほぼ平面的に見て図１
（ａ）に示すようなハニカム構造に配列していた。

【００６５】しかる後、粘度が１２０ｃｐｓのポリアミ
ク酸ＨＬ−１１００（（株）日立化成製）を１μｍの厚
みでスピンコートし、１５０℃２時間の焼成を行い、前
記ポリアミク酸を硬化させた。しかる後常温でアルミニ
ウムを５０００Ａ蒸着し、本発明に用いる反射板を得
た。図１に示すように、本実施例で作製した反射板１８
は表面に球冠状の凸部１８Ａ1 を有し、反射面１８Ａは
金属光沢のあるＡｌからなり、球冠は平面的にハニカム
構造に配置され球冠の半径ｒは３．５μｍであり、球冠
の底面の半径ａはおよそ４．９μｍとなっている。また
球冠の凸部以外の領域は、ほぼ平坦な凹状になってい
た。

【００６６】こうして得られた本発明の反射板の反射率
を図２２の測定系にて前述した標準白色板を基準とした
方法にて測定したところ、反射率は３００％と極めて高
い値となった。また、光線の入射角を３０°から６０°
に変えて測定したところ、反射率は１５０％と高かっ
た。反射光はほぼ無彩色であった。

【００６７】図１１は本実施例の液晶表示素子１０を示
すものであり、観察側基板１２とその対向基板１３は各
対向する面にそれぞれ電極１４、１５を有し、両基板１
２、１３の間隙に液晶層１６を挟んでなる液晶セル１１
と、対向基板１３の外面に貼付した４分の１波長板１９
と、さらに４分の１波長板１９面に上述構成の反射層
（反射板）１８を貼付した構造を有する。

【００６８】両基板１２、１３は、０．７ｍｍ厚のガラ
ス基板であり、一方の基板すなわち対向基板１３は図１
１（ｂ）、（ｃ）に示すようなＭＩＭ素子２０付き基板
である。図１１（ｂ）は一画素の電極１５の形状を示
し、図１１（ｃ）は有効表示領域１３1 の形状を示して
いる。画素数は横４８０×縦３２０であり、各画素ｐは
ＭＩＭ素子２０をスイッチング素子としｗ有し、一画素
電極サイズは１８０μｍ×１８０μｍである。

【００６９】また、観察側基板１２として図１１
（ｄ）、（ｅ）に示すＩＴＯストライプパターン電極１
４を形成した基板を作成した。ここで図１１（ｄ）は一
画素に該当するパターン形状を示し、図１１（ｅ）は、
有効表示領域１２1 の形状を示している。図１１（ｄ）
に示すＩＴＯストライプパターン電極１４を形成した基
板のストライプパターン幅は１８０μｍ（ライン幅１７
５μｍ）である。

【００７０】これら２枚の基板１２、１３に、配向膜２
１、２２としてポリイミド配向剤（商品名ＡＬ−１０５
１、（株）日本合成ゴム製）を有効表示領域に印刷、焼
成し、前記ＩＴＯストライプパターンと平行であり、且
つ対向する基板間で向きが１８０゜逆となる方向にラビ
ングする。しかる後、観察側基板１２に粒径８μｍの基
板間隙材２３（商品名ミクロパール、（株）積水ファイ
ンケミカル製）を散布密度１００／ｍｍ²にて散布し、
対向基板の有効表示領域周辺に５ｍｍ幅の開口部を設け
た周辺シールパターンをスクリーン印刷法にて形成し
た。ここで用いたシール材料は１液性エポキシ樹脂（商
品名ＸＮ−２１、三井東圧化学（株）製）である。

【００７１】しかる後、前記２枚の基板１２、１３を電
極面が対向するようにして重ね合わせて、基板間隙が前
記基板間隙材２３の粒径と等しくなるよう加圧しながら
１８０℃で２時間焼成し、本実施例の液晶表示素子１０
に用いる空セルを得た。しかる後、前記空セルに液晶材
料として正の誘電異方性を示すネマティック液晶材料
（商品名ＺＬＩ−４８０１−１００、（株）メルクジャ
パン製。Δｎ＝０．１０５５。Δε＝＋４．９）に黒色
の染料（商品名ＬＡ１０３／４、（株）三菱化成製）を
２．０ｗｔ％添加したものを減圧注入法にて注入して液
晶層１６とし、前記周辺シールパターンの開口部を紫外
線硬化樹脂（商品名ＵＶ−１０００、（株）ソニーケミ
カル製）にて封止し、本実施例のＬＣＤに用いる液晶セ
ル１１を得た。

【００７２】このセルに４分の１波長板１９および上述
の反射板１８を貼り付けて素子（ＬＣＤ）１０を得た。

【００７３】こうして得られたＬＣＤは、観察側基板１
２から入射した光が液晶セル１１を透過して反射層１８
で反射し、再び液晶セル１１を透過して観察側基板から
出射するが、電極１４、１５で制御される液晶層１６に
より光スイッチングする。反射層１８で反射し液晶セル
１１を透過した光を測定し、ＬＣＤの反射率及びコント
ラスト比を図２２に示す測定装置で測定した。測定はサ
ンプル４３の配置位置の中央から法線方向の位置に距離
３０ｃｍで輝度計４０を配置し、ほぼ同じ高さに前記法
線方向と３０°の角度をなす方向に図示するように赤緑
青３波長に発光する高演色性蛍光灯４１、４２を２灯配
置して、サンプル４３部分の照度が５８０ルクスとなる
ようにして、標準拡散板（ＭｇＯ板）の輝度を測定し、
この輝度を反射率１００％とし、サンプルの反射率及び
コントラスト比を測定した。

【００７４】液晶層への印加電圧が４ＶとなるようＭＩ
Ｍ素子を用いて全面（全画素）に電圧を印加して反射率
を測定したところ、反射率は６８％と極めて高い値であ
り、また、液晶層への印加電圧が０Ｖと４Ｖとなるよう
ＭＩＭ素子を用いて全面（全画素）に電圧を印加してコ
ントラスト比を測定したところ、１２：１で高く、反射
率同様に角度依存が少なく、視角、光源の環境に左右さ
れることが従来より少なくなっていることがわかった。

【００７５】（比較例１）実施例１における反射板とし
てアルミホイルの梨地状の粗面を反射層として、実施例
１と同様にポリビニルアルコールを結着剤として実施例
１のセルに貼り合わせて、ＬＣＤを試作した。

【００７６】実施例１同様にして、反射率とコントラス
ト比を測定したところ、反射率は６２％と実施例１より
も低く、コントラスト比も同様に９：１と実施例１に及
ばなかった。

【００７７】また、反射板単体の特性をず２５の装置で
測定したところ、光源の入射角３０°で１５０％、６０
°で１２％と実施例１の反射板よりも低い反射率であっ
た。

【００７８】（実施例２）粒径が０．０３μｍ以下のセ
ラミック粒子を水に溶かし、実施例１で作製した反射板
上に塗布し、室温にて１２時間乾燥させ、しかる後、１
１００℃で２時間焼成し、実施例１で作製した反射板の
型を作った。

【００７９】この型を用いて、ポリカーボネイトにて、
Ｏ．３ｍｍ厚の基板を作製した。しかる後、凸部を有す
る面に、常温でアルミニウムを３０００Ａの膜厚に蒸着
し、共通べた電極を兼ねた本実施例の反射電極付き対向
基板を得た。

【００８０】こうして得られた本実施例の反射層の反射
率を実施例１同様、図２２の測定系により測定したとこ
ろ、反射率は３００％と、実施例の特性が完全に再現さ
れていることが確認できた。また、図２２における光源
の入射角を３０°から６０°に変えて測定したところ、
反射率は１５０％と、同様に実施例１の特性が完全に再
現されていることが確認できた。また、反射光はほぼ無
彩色であった。

【００８１】しかる後、観察側基板１２として図１２に
示すようなＴＦＴ素子２０Ａ付き基板を作成した。

【００８２】まず、ガラス基板の上にゲート配線２４、
信号線配線２５、ＴＦＴ素子２０Ａを形成し、しかる後
基板全面にＩＴＯを２０００Ａの膜厚にて成膜しフォト
リソグラフィー法にてパターニングし、画素電極を得
た。

【００８３】こうして得られた２枚の基板を用い、これ
らの基板に配向膜として垂直配向性を示す配向膜ＪＡＬ
Ｓ−２１４−Ｒ１４（商品名、（株）日本合成ゴム製）
を膜厚６００Ａにて塗布し、１８０℃にて１時間焼成
し、しかる後、配向処理を施さずに、基板間隙材散布工
程からシール焼成の工程を実施例１同様の製法、材料、
条件で行い、空セルを作製した。

【００８４】しかる後、実施例１に用いた液晶材料にカ
イラル材Ｓ−８１１（商品名、（株）メルクジャパン
製）を８ｗｔ％添加して、螺旋ピッチが１．２μｍとな
り前記空セルの基板間隙にて、液晶分子及び染料分子が
螺旋状に配列し、かつ配向膜表面以外の液晶層中心部で
螺旋の軸がセル基板法線から、平面方向に倒れた分子配
列になるようにして、実施例１同様の方法にて注入し、
実施例１同様に注入口を封止して本実施例のＬＣＤを得
た。本実施例は図１７に示す配置となりＧＨ−ＰＣ型の
表示モードで動作する。

【００８５】実施例１同様、本実施例のＬＣＤの反射率
及びコントラスト比を図２２に示す測定装置で測定し
た。液晶層への印加電圧が１５Ｖとなるよう全ＴＦＴＭ
素子をスイッチングして全面（全画素）に電圧を印加し
たところ、反射率は７０％と極めて高い値となり、ま
た、液晶層への印加電圧が０Ｖと１５ＶとなるようＴＦ
Ｔ素子を用いて全面（全画素）に電圧を印加してコント
ラスト比を測定したところ１５：１ときわめて高い値を
示した。

【００８６】（実施例３）図１３に示すように、観察側
基板１２と対向基板１３に０．７ｍｍ厚のガラス基板を
用い、一方の基板１２にライン幅１７５μｍ、スペース
５μｍ、ライン数４８０本のＩＴＯストライプ電極を形
成し、他方の基板１３にライン幅１７５μｍ、スペース
５μｍ、ライン数３２０本のＩＴＯストライプ電極を形
成した。本実施例の有効表示領域は実施例１と同じであ
る。

【００８７】各々の基板１２、１３に配向膜として、ポ
リイミド配向剤（商品名、ＡＬ−１０５１、（株）日本
合成ゴム製）を有効表示領域に印刷、焼成し、基板１２
の配向膜に矢印１２ａ方向、基板１３の配向膜に矢印１
３ａの方向に各々ラビングして、しかる後、観察側基板
１２に基板間隙材２３として粒径８μｍのミクロパール
（商品名（株）積水ファインケミカル製）を散布密度１
００／ｍｍ²にて散布し、対向基板１３の有効表示領域
周辺に５ｍｍ幅の開口部を設けた周辺シールパターンを
スクリーン印刷法にて形成した。ここで用いたシール材
料は１液性エポキシ樹脂ＸＮ−２１（商品名、三井東圧
化学（株）製）である。

【００８８】しかる後、前記２枚の基板１２、１３を電
極ストライプが直交するようにその電極面を対向して重
ね合わせて、基板間隙が前記基板間隙材の粒径と等しく
なるよう加圧しながら１８０℃で２時間焼成し、本実施
例の液晶表示素子に用いる空セルを得た。しかる後、前
記空セルに液晶材料として正の誘電異方性を示すネマテ
ィック液晶材料ＺＬＩ−４８０１−１００（商品名、
（株）メルクジャパン製。Δｎ＝０．１０５５。Δε＝
＋４．９）を減圧注入法にて注入し液晶層１６とし、前
記周辺シールパターンの開口部を紫外線硬化樹脂ＵＶ−
１０００（商品名、（株）ソニーケミカル製）にて封止
し、本実施例のＬＣＤに用いる液晶セルを得た。

【００８９】しかる後、観測側基板１２外面にリタデー
ション値８４４ｎｍの位相差板（ポリカーボネイト製、
（株）日東電工製）１９を図１３（ａ）に示す方向に光
軸１９ａを合わせて貼付けた。また、さらに、位相差板
１９の外面に、偏光板１７を図に示す方向に吸収軸１７
ａを合わせて貼付けた。しかる後、対向基板１３の外面
に、実施例１で作製した反射板１８を張り合わせた。貼
合わせには、高屈折率透明高粘性液体ＲＴＺ−２０６
（商品名、（株）触媒化成工業製、屈折率１．９）を糊
として用いる。

【００９０】こうして得られた本実施例のＬＣＤの反射
率及びコントラスト比を、実施例１同様、図２２に示す
測定装置で測定した。本実施例のＬＣＤは図１６に示す
ようなＥＣＢ型のＬＣＤであり、液晶層のリタデーショ
ン（電圧を印加していない状態で約８４４ｎｍ）を電界
にて制御するものである。液晶層の分子配列はホモジニ
アス配列をなしており、電界を印加すると液晶分子は垂
直に配列し、リタデーションが減少する。本実施例では
初期のリタデーション値を大きく設定しているので、僅
かな電圧の変化で著しくリタデーション値が変化する。
従って電気光学特性が急峻であり、マルチプレックス駆
動が可能となる。本実施例では、１／３２０ｄｕｔｙ駆
動にて駆動した（実効電圧は、約２．５Ｖであった）。
この駆動法にて全面（全画素）を白表示として反射率を
測定したところ、反射率は４２％と高い値であり、ま
た、全面（全画素）を黒表示として反射率を測定し、コ
ントラスト比を測定したところ、２２：１と極めて高い
値であった。

【００９１】（実施例４）実施例１における反射層１８
の反射面に用いる金属として銀を用て実施例１同様の条
件、製法、材料にて本発明の反射層（反射板）を作製し
た。また、実施例１にて作製した液晶セルに実施例１同
様にして、本実施例の反射板を貼り合わせて、本実施例
のＬＣＤを得た。

【００９２】こうして得られた本実施例の反射層の反射
率を図２５の測定系にて前述の標準白色板（ＭｇＯ板）
を基準とした方法にて測定した。反射光は、若干黄色く
色づいていたが、反射率は３３０％と実施例１と同様高
い値であった。

【００９３】また、実施例１同様に、本実施例のＬＣＤ
の反射率及びコントラスト比を図２２に示す測定装置で
測定した。液晶層への印加電圧が４ＶとなるようＭＩＭ
素子をスイッチングし、全画素に電圧を印加して反射率
は７０％と実施例１同様きわめてたかい値となった。ま
た、液晶層への印加電圧が０Ｖと４ＶとなるようにＭＩ
Ｍ素子を用いて全画素に電圧を印加してコントラスト比
を測定したところ、１２：１と大きい値を得た。

【００９４】（実施例５）実施例１同様、０．７ｍｍ厚
で１２０ｍｍ×９０ｍｍのガラス基板上に粘度が６０ｃ
ｐｓのポリアミク酸ＨＬ−１１００（商品名、（株）日
立化成製）を６００Ａの厚みでスピンコートし、５分程
度、室温で乾燥させた後、ポリアミク酸膜状に粒径７．
０μｍの真球状の導電性粒子ニッケルミクロパール（商
品名、（株）積水ファインケミカル性）を散布し、しか
る後、０．７ｍｍ厚で１５０ｍｍ×１５０ｍｍの基板を
上に載せ軽く押しながら基板長手方向にスライドさせ
た。続いて同基板を外し、１５０℃、２時間の焼成を行
い、ポリアミク酸を硬化させ、真球状の微粒子を基板上
に固定した。ここで真球状の微粒子の分散状態を目視、
顕微鏡観察で調べたところ、実施例１同様、微粒子は単
層で、且つほぼ平面的に見て図１に示すようなハニカム
構造に配列されていた。

【００９５】しかる後、この上に常温でアルミニウムを
５０００Ａ蒸着し、これを電極として再びアルミニウム
を１μｍ電着メッキし、本実施例の反射板を得た。本実
施例で作製した反射板は、実施例１同様、表面に球冠状
の凸部を有し、反射面は金属光沢のあるＡｌ膜からな
り、球冠は平面的にハニカム構造に配置され球冠の半径
は３．５μｍ、球冠の底面は半径およそ４．９μｍとな
っている。また球冠の凸部以外の領域は、ほぼ平坦な凹
状になっていた。

【００９６】このようにして得られた本実施例の反射板
を液晶表示セルに張り合わせて素子を得た。

【００９７】実施例と同じく図２５の測定系で反射板の
反射率を測定したところ、３００％と高い値を示し、光
源の入射角を３０°から６０°に変えて測定したとこ
ろ、１５０％と高い値であった。また、同反射板を貼り
付けた素子の反射率は全画素の液晶層への印加電圧４Ｖ
で６８％と高く、コントラスト比も、印加電圧０Ｖとの
対比で１２：１と高い値を示した。

【００９８】また、本実施例の反射板は実施例１、４の
反射板よりもフィルム強度が強いものが得られ、取扱い
が容易になる。

【００９９】（実施例６）実施例２同様、粒径が０．０
３μｍ以下のセラミック粒子を水に懸濁し、実施例１で
得た反射板を第１の型としてその上に塗布し、室温で１
２時間乾燥させ、しかる後、１１００℃で２時間焼成
し、実施例１で得た反射板の型すなわち第２の型を作っ
た。

【０１００】この型を鋳型として用い、アルミニウムに
て０．２ｍｍ厚の基板を作製し、本実施例の反射板を得
た。次にこの反射板を実施例１と同構成のセルに張り合
わせて本実施例の液晶素子を得た。

【０１０１】実施例１と同様に図２２に示す測定系で、
反射板の反射率を測定したところ、３００％となり、ま
た、図２２の光源入射角を３０°から６０°に変えて測
定した反射率は１５０％であった。この時の反射光は無
彩色である。

【０１０２】また、本実施例の液晶セルの反射率は６８
％と高く、コントラスト比も１２：１と実施例１同様に
高い値を示した。

【０１０３】本実施例の反射板は製造が極めて容易であ
り、本製造方法により本実施例の反射板を大量に量産す
ることができ、反射板のコスト低減をはかることができ
る。

【０１０４】（実施例７）２枚の０．７ｍｍ厚のガラス
基板１２、１３を用い、一方の対向基板１３に図１４
（ａ）、（ｂ）に示すようなＭＩＭ素子２０付き基板を
作成した。図１４（ａ）は一画素の電極形状を示し、１
８０μｍ×１８０μｍの一画素領域にイエロー用電極１
５Ｙ、マゼンタ用電極１５Ｍ、シアン用電極１５Ｃを配
置する。図１４（ｂ）は有効表示領域１３1 の形状を示
している。画素数は４８０（×３）×３２０である。し
かる後、観察側基板１２として、図１４（ｃ）、（ｄ）
に示すカラーフィルター付き基板を作製した。図１４
（ｃ）、（ｄ）に示すようなイエロー２７Ｙ、マゼンタ
２７Ｍ、シアン２７Ｃの３色からなるカラーフィルター
２７付き基板を用いる。各フィルターに対応して有効表
示領域１２1 にＩＴＯストライプ電極１４が形成され
る。実施例１同様、２枚の基板１２、１３に、配向膜と
してＡＬ−１０５１（（株）日本合成ゴム製）を有効表
示領域１２1 、１３1に印刷、焼成し、前記ＩＴＯスト
ライプパターンと平行であり、且つ対向する基板間で向
きが１８０゜逆となる方向にラビングして、しかる後、
観察側基板１２に基板間隙材として粒径８μｍのミクロ
パール（（株）積水ファインケミカル製）を散布密度１
００／ｍｍ²にて散布し、対向基板１３の有効表示領域
１３1 周辺に５ｍｍ幅の開口部を設けた周辺シールパタ
ーンをスクリーン印刷法にて形成した。ここで用いたシ
ール材料は１液性エポキシ樹脂であるＸＮ−２１（三井
東圧化学（株）製）である。

【０１０５】しかる後、前記２枚の基板を電極面が対向
するようにして重ね合わせて、基板間隙が前記基板間隙
材の粒径と等しくなるよう加圧しながら１８０℃で２時
間焼成し、本発明の液晶表示素子に用いる空セルを得
た。しかる後、前記空セルに液晶材料として正の誘電異
方性を示すネマティック液晶材料ＺＬＩ−４８０１−１
００（（株）メルクジャパン製、Δｎ＝０．１０５５。
Δε＝＋４．９）に黒色の染料ＬＡ１０３／４（（株）
三菱化成製）を２．０ｗｔ％添加したものを減圧注入法
にて注入して液晶層とし、前記周辺シールパターンの開
口部を紫外線硬化樹脂ＵＶ−１０００（商品名、（株）
ソニーケミカル製）にて封止し、本発明のＬＣＤに用い
る液晶セルを得た。しかる後、実施例１同様にして、実
施例１で試作した本発明の反射板表面に実施例１同様の
透光性媒体層を設けてセルに貼り合わせた。使用した糊
はポリビニルアルコールである。

【０１０６】実施例１同様、本実施例のＬＣＤの反射率
及びコントラスト比を図２２に示す測定系で測定した。
液晶層への印加電圧が４ＶとなるようＭＩＭ素子を用い
て全面（全画素）に電圧を印加して、反射率は３６％と
カラー表示しているにもかかわらず、極めて高い値であ
り、また、液晶層への印加電圧が０Ｖと４Ｖとなるよう
ＭＩＭ素子を用いて全面（全画素）に電圧を印加してコ
ントラスト比を測定したところ、９：１と極めて高い値
であった。

【０１０７】（実施例８）実施例１同様、０．７ｍｍ厚
で１２０ｍｍ×９０ｍｍのガラス基板上に粘度が６０ｃ
ｐｓのポリアミク酸ＨＬ−１１００（商品名、（株）日
立化成製）を６００Ａの厚みでスピンコートし、５分ほ
ど室温で乾燥させた後、前記ポリアミク酸膜状に粒径
７．０μｍの真球状の微粒子、ミクロパール（商品名、
（株）積水ファインケミカル製）を散布し、しかる後、
を０．７ｍｍ厚で１５０ｍｍ×１５０ｍｍの基板を上に
載せて軽く押しながら基板長手方向にスライドさせた。
次に上に載せた基板を外し、１５０℃２時間の焼成を行
い、前記ポリアミク酸を硬化させ、前記真球状の微粒子
を基板上に固定させた。ここで、真球状の微粒子の分散
状態を目視、顕微鏡観察で調べたところ、微粒子は単層
で、且つほぼ平面的に見て図１に示すようなハニカム構
造に配列していた。

【０１０８】しかる後、粘度が１２０ｃｐｓのポリアク
ミ酸ＨＬ−１１００を液晶配向膜として６００Ａの厚み
でスピンコートし、１５０℃、２時間の焼成を行い、ポ
リアミク酸を硬化させた。しかる後、常温でアルミニウ
ムを５０００Ａ蒸着し、本実施例の反射板を得た。反射
面は金属光沢のあるＡｌ層であり、球冠は平面的にハニ
カム構造に配置され球冠の半径は３．５μｍであり、球
冠の底面の半径は約２．５μｍとなっている。また球冠
の凸部以外の領域は、ほぼ平坦な凹状になっていた。

【０１０９】この反射板の反射率を図２２の測定系によ
り、標準白色板を基準にして測定したところ、反射率は
４００％と実施例１以上に高い値であった。また。図２
２における光源の入射角を３０°から６０°に変えて測
定したところ、反射率は１１０％と高かった。また、反
射光は、干渉を起こさずほぼ無彩色であった。本実施例
の反射板は、実施例１の反射板と比較して、表面の反射
率は高く、逆に視角依存性は悪くなっている。本実施例
から球冠の中心角を変えることによって視角特性を制御
することができることがわかる。しかしながら、視角を
含めて全体の反射率は、この中心角に依存することな
く、ほぼ同一であり、きわめて優れた反射率を確保して
いる。

【０１１０】この反射板を実施例１の液晶セルに適用
し、図２２に示す測定系で素子の反射率及びコントラス
ト比を測定した。液晶層への印加電圧が４Ｖとなるよう
にＭＩＭ素子を用いて全面（全画素）に電圧を印加して
反射率を測定した結果、反射率は７６％と実施例１同様
に高い値を得た。また液晶層への印加電圧が０Ｖと４Ｖ
の場合に得られる各コントラストの比を測定したとこ
ろ、１２：１と高い値を得た。

【０１１１】

【発明の効果】本発明により、反射率が高く視角特性に
優れた反射層を得ることができ、この反射層を用いて明
るくコントラスト比の高い反射型ＬＣＤが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射層の構成を説明するもので、
（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う端面図、
（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図

【図２】本発明のＬＣＤの構造の一例を説明する断面図

【図３】（ａ）（ｂ）は従来の反射板の構造、及び反射
の特性、機能を説明する図

【図４】本発明の反射層の球冠の作用を説明する略図

【図５】本発明の反射層の作用を説明する略図

【図６】本発明の反射層の作用を説明する略図

【図７】本発明の反射層の一回反射で出射する光の比率
の特性図

【図８】種々の反射板の反射率の視角、光源角度（ω）
依存性の特性図

【図９】種々の反射型ＬＣＤの反射率、コントラスト比
の視角、光源角度（ω）依存性の特性図

【図１０】本発明の反射層の製造工程を説明する図

【図１１】本発明の一実施例を説明するもので、（ａ）
はＬＣＤの断面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は平面
図、３に用いた基板の電極構造、及びセル構成を説明す
る図

【図１２】本発明の他の実施例の電極構造を説明するも
ので、（ａ）は平面図、（ｂ）は有効表示領域の平面図

【図１３】本発明の他の実施例を説明するもので、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図

【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の他の実
施例を説明する平面図、ただし（ｃ）は略断面図を含
む）

【図１５】従来の液晶表示素子であるＴＮ型ＬＣＤの断
面構造を説明する図

【図１６】従来の液晶表示素子である偏光板１枚モード
ＥＣＢ型ＬＣＤの断面構造を説明する図

【図１７】従来の液晶表示素子であるＰＣ−ＧＨ型ＬＣ
Ｄの断面構造を説明する図

【図１８】従来の液晶表示素子であるＧＨ−ＨＯＭＯ型
ＬＣＤの断面構造を説明する図

【図１９】従来の液晶表示素子である２層型ＧＨ−ＨＯ
ＭＯ型ＬＣＤの断面構造を説明する図

【図２０】従来の液晶表示素子であるＧＨ型ＬＣＤの断
面構造を説明する図

【図２１】図２０に示すＧＨ型ＬＣＤの表示原理を説明
する図

【図２２】反射率、コントラスト比の測定系を説明する
図

【符号の説明】

１０…液晶表示素子（ＬＣＤ）１１…液晶セル１２…観察側基板１３…対向基板１４、１５…電極１６…液晶層ＬＭ…液晶分子ＧＨ…染料１７…偏光板１８…反射層１８Ａ…球冠１９…４分の１波長板２０…ＭＩＭ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１枚の電極付き基板、前記電
極により制御される液晶層及び前記液晶層を透過した光
を反射する反射層を有する反射型液晶表示素子におい
て、前記反射層の表面形状が所定半径の球冠の稠密配列でな
り、前記球冠の底面の半径及び高さが前記球冠の半径よ
り小さいことを特徴とする反射型液晶表示素子。
【請求項２】少なくとも１枚の電極付き基板、前記電
極により制御される液晶層及び前記液晶層を透過した光
を反射する反射層を有する反射型液晶表示素子におい
て、前記反射層の表面形状が、半径３０μｍ以下の球の球冠
の実質的なハニカム配列であり、前記球の半径をｒとす
ると、前記球冠の底面の半径ａが半径ｒの０．０８７倍
乃至０．７０７倍であり、球冠の高さが半径ｒより小さ
く、前記反射層の少なくとも表面が金属反射面であるこ
とを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】反射層が電極付き基板の電極形成面上に
設けられていることを特徴とする請求項１または２に記
載の液晶表示素子。
【請求項４】液晶層に２色性染料が添加されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素
子。
【請求項５】液晶層が正の誘電異方性を示すネマティ
ック液晶に黒色の２色性染料を添加したものからなり、
電極付き基板の法線方向における前記液晶層の分子配列
がホモジニアス配列であり、反射層と前記液晶層の間に
４分の１波長板が設けられていることを特徴とする請求
項４に記載の液晶表示素子。
【請求項６】反射層の表面がＡｌまたはその合金でな
ることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示
素子。
【請求項７】表面が平坦性のある基板上に真球形状の
微粒子を平面的にみて、ハニカム配列に分散配置し結着
する工程と、前記真球形状の微粒子を分散配置した前記
基板表面に、前記真球形状の微粒子の半径の０．４１４
倍乃至１０．４７３倍の膜厚からなり、表面における光
反射が金属反射となるように少なくとも表面が金属光沢
のある金属ならなる１層以上の膜を形成する工程とから
なる反射層の製造方法。
【請求項８】真球の半径が３０μｍ以下である請求項
７記載の反射層の製造方法
【請求項９】真球分散配置前に基板表面に結着剤を塗
布しておくことを特徴とする請求項７に記載の反射層の
製造方法。
【請求項１０】表面が平坦性のある基板上に球形の微
粒子を平面的にみて、ハニカム配列に分散配置し結着す
る工程と、前記球形の微粒子を分散配置した前記基板表
面に、前記真球形状の微粒子面上に被膜を形成して第１
の型を形成する工程と、前記第１の型上にに第２の型の
材料を被着しこれを第１の型から分離して部分凹球面の
ハニカム配列面をもつ第２の型を形成する工程と、この
第２の型を反射層の型として用いる反射型液晶表示素子
の反射層の製造方法。