JPH10177106A

JPH10177106A - 反射板並びに反射型液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10177106A
Application number: JP8331268A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shiomi; 誠塩見; Koji Taniguchi; 幸治谷口; Kazuhiko Tsuda; 和彦津田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-06-30
Also published as: TW399160B

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な反射特性を有する反射板と、その反射
板を備えた明るい反射型液晶表示装置とを提供する。【解決手段】反射板１５は、ガラス基板１１の上に非
対称の凸部１２ｃが形成され、その凸部１２ｃを覆って
金属薄膜１４が形成されている。凸部１２ｃは、反射光
を特定の角度範囲に集中させる形状となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置などに用いられる反射板、並びにその反射板を備える
反射型液晶表示装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置を反射型として利用する場
合、どのような表示モードであっても表示面の明るさが
第一条件となっている。従って、表示モード以外におい
て必要な技術としては、周囲光を効率よく反射させるた
めの反射板の設計と、それを正確に再現性よく製造する
ための技術である。

【０００３】ところで、上記反射板に設けられる凹凸の
形成方法としては、従来からフォトレジストを利用する
方法が提案されている（特開平４−２４３２２６号）。
この提案方法は、反射板に拡散性を持たせるため、基板
上にフォトレジストを現像して作製した円柱に熱を加え
て「熱だれ現象」を生じさせて凹凸を作製する方法であ
る。その詳細は、後述する従来例の箇所で述べる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、人間がディスプ
レイを、特に携帯用のディスプレイを見る場合、ある方
向より、例えばパネルの法線方向より観察することが多
い。このような場合、人間が観察しない方向に、例えば
水平に近い方向に散乱された光は有効に利用できないこ
とになる。

【０００５】ところで、従来の前記提案方法では、円柱
のフォトレジストに熱を加えて「等方的な熱だれ現象」
を生じさせて凹凸を作製するため、はじめに作製した円
柱の中心をそのまま中心とした、基板面に投影した形が
円形な凹凸形状となる。その形状故に、入射光は凹凸形
状を反映し、反射光の強度分布も基板法線に対して対称
となる。従って、この様な反射板を用いて反射型液晶表
示装置を構成した場合は、その液晶表示装置を人間が観
察している方向とは関係のない方向にも光が反射・散乱
し、入射光を効率的に利用することができないという問
題であった。

【０００６】また、反射型の液晶表示装置は、携帯端末
として利用される事が多いが、その入力形態はペン入力
が多く採用される。この際、ペン先の圧力によって液晶
パネルの厚みが変わり表示が変化して見にくいという欠
点が有った。この欠点を解決するには、表示媒体を挟む
一対の基板に到達するようにポリマーマトリクスを設け
ることが有効な手段であるが、ポリマーマトリクスの位
置を制御することが困難なため、ポリマーマトリクスが
画素内に存在して暗くなるという別の問題が発生する。

【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、良好な反射特性を有する
反射板と、その反射板を備えた明るい反射型液晶表示装
置と、その製造方法とを提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、ペン入力時の視線方向の
良好な表示を得ることができる反射型液晶表示装置や、
ペン入力時の耐圧性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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の反射板は、少な
くとも基板と金属薄膜とから構成された反射板であっ
て、該基板と該金属薄膜との間に、非対称軸を有する凸
部または凹部が形成され、反射光を特定の角度範囲に集
中させる構成となっており、そのことにより上記目的を
達成する。

【００１０】前記凸部または凹部の前記基板に対する傾
斜角分布が、該基板の表面上の少なくとも１つの軸に関
して非対称であり、かつ、該基板の表面上の少なくとも
１つの軸方向から観察した状態において全ての凸部また
は凹部についての傾斜角分布が非対称であってもよい。

【００１１】前記凸部または凹部における、前記反射光
を特定の角度範囲に集中させる部分が、基板を厚み方向
に切断したときの断面において、曲線となっていてもよ
い。

【００１２】前記凹部または凸部の、前記基板表面と平
行な方向での断面形状が、円または正ｎ角形（ｎ＝４よ
り大きい整数）であってもよい。

【００１３】前記凹部または凸部の、前記基板表面と平
行な方向での断面形状において、少なくとも１つの線対
称となる軸が存在してもよい。

【００１４】複数の前記凹部または凸部が、各々の方向
を互いに平行移動した状態で、かつ、各々の位置をラン
ダムにして配置されていてもよい。

【００１５】複数の前記凹部または凸部が、前記線対称
となる軸を基板上下方向と平行となるように配置されて
いてもよい。

【００１６】本発明の反射型液晶表示装置は、液晶層を
挟む一対の基板の一方に、上述した反射板が設けられて
おり、そのことにより上記目的を達成する。

【００１７】前記表示媒体が、表示画素部分の液晶を高
分子層が取り囲む構造を持っていてもよい。

【００１８】前記反射型液晶表示装置は、基板上に金属
薄膜が形成されてなる反射板上に、絶縁層および透明電
極層が形成されていてもよい。

【００１９】前記反射板が、画素外部分で盛り上がった
断面形状となっていてもよい。

【００２０】前記反射板の金属薄膜が、表示画素の形状
に一致して形成されていてもよい。

【００２１】表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜の隣合うもの同士が、透明導電体または細い金属薄
膜によって接続されていてもよい。

【００２２】表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜が、ストライプ状に接続されていてもよい。

【００２３】表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜が、ストライプ状に接続されていて、該金属薄膜を
有する反射板の上に配向層が形成されていてもよい。

【００２４】前記表示媒体がＳＴＮ配向の液晶層であ
り、該液晶層のコントラストの良い視角方向が、非対称
に形成された反射板の反射方向に一致していてもよい。

【００２５】前記反射型液晶表示装置は、ペン入力用タ
ッチパネルをさらに具備していてもよい。

【００２６】前記ペン入力用タッチパネルにおけるペン
入力時の視線方向のコントラストが高いように、前記液
晶層が設けられていてもよい。

【００２７】前記反射型液晶表示装置は、位相差板およ
び偏光板をさらに備えており、前記液晶は、一軸配向さ
れた液晶分子を含んでおり、高コントラストの画像が特
定の視角方向において観察されるような特性を有してお
り、該特定の視角方向は、前記反射板が光を集中して反
射する方向と一致していてもよい。

【００２８】前記液晶の屈折率異方性および厚さがΔｎ
₁およびｄ₁であり、前記位相差層の屈折率異方性および
厚さがΔｎ₂およびｄ₂であり、該液晶のリタデーション
Δｎ₁ｄ₁と該位相差層のリタデーションΔｎ₂ｄ₂とが明
状態のときに、

【００２９】

【数３】

【００３０】を満足していてもよい。

【００３１】前記液晶のリタデーションΔｎ₁ｄ₁と、前
記位相差層のリタデーションΔｎ₂ｄ₂とが、暗状態のと
きに、

【００３２】

【数４】

【００３３】を満足していてもよい。

【００３４】液晶層のツイスト角が１８０°から２７０
°であってもよい。

【００３５】前記反射型液晶表示装置は、カラーフィル
ターをさらに備えていてもよい。

【００３６】前記カラーフィルターに紫外線透過率が３
０％以上であるものを使用していてもよい。

【００３７】本発明の反射板の製造方法は、非対称な断
面を有する凸部または凹部を基板上に形成する工程と、
該凸部または凹部を覆うように金属薄膜を形成する工程
と、を包含する反射板の製造方法であって、該金属薄膜
は、特定の方向に光を集中して反射し、そのことにより
上記目的を達成する。

【００３８】前記凸部または凹部を形成する工程が、基
板上にレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜を複
数の部分にパターニングする工程と、該複数の部分を、
前記非対称な断面をもつように変形させる工程と、を包
含していてもよい。

【００３９】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法
は、反射板と、該反射板に対向するように設けられた基
板と、該反射板および該基板に挟まれた表示媒体とを備
えている反射型液晶表示装置の製造方法であって、該反
射板は、上述した方法によって製造され、そのことによ
り上記目的を達成する。

【００４０】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複数の
画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを有し
ており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、前記反
射板上に透明電極層を形成する工程をさらに包含してお
り、該高分子壁は、該透明電極層をマスクとして用いた
光照射によって形成されてもよい。

【００４１】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複数の
画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを有し
ており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、前記金
属薄膜を該画素に対応する複数の金属部分にパターニン
グする工程をさらに包含しており、該高分子壁は、該金
属部分をマスクとして用いた光照射によって形成されて
もよい。

【００４２】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複数の
画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを有し
ており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、該液晶
と重合前駆体との混合物を徐冷によって相分離させ、そ
の後に露光して該高分子壁を形成する工程をさらに包含
していてもよい。

【００４３】以下に、本発明の作用につき説明する。

【００４４】本発明の請求項１にあっては、少なくとも
基板と金属薄膜とから構成された反射板であって、該基
板と該金属薄膜との間に、非対称軸を有する凸部または
凹部が形成されているので、反射光を特定の角度範囲に
集中させることが可能となる。

【００４５】この場合において、本発明の請求項２のよ
うに、凸部または凹部の基板に対する傾斜角分布が、基
板の表面上の少なくとも１つの軸に関して非対称であ
り、かつ、基板の表面上の少なくとも１つの軸方向から
観察した状態において全ての凸部または凹部についての
傾斜角分布が非対称である構成とすると、基板の各部に
おいて特定の方向だけ強く散乱する反射板とすることが
可能となる。よって、表示画面で観察者の方向だけに反
射光が集中しているので、明るく見やすい表示が得られ
る。

【００４６】また、本発明の請求項３のように、凸部ま
たは凹部における、前記反射光を特定の角度範囲に集中
させる部分が、基板を厚み方向に切断したときの断面に
おいて、曲線となっている構成とすると、反射光が到達
する領域内において、反射光強度がほぼ一定となり、特
定の方向範囲内ではほぼ一様に明るい表示を得ることが
できる。また、反射光を特定の角度範囲に集中させる凸
部または凹部の部分が直線でないため、光の干渉を防止
でき、より均一化された光強度の反射光を得ることが可
能となる。

【００４７】本発明の請求項４にあっては、前記凹部ま
たは凸部の、前記反射板と平行な方向での断面形状が、
円または正ｎ角形（ｎ＞４：ｎ＝整数）でないことか
ら、観察方向によって凹部または凸部の観察方向に垂直
な面への投影形状が異なる。光が凹部または凸部に入射
すると、凹凸表面の形状に応じて反射するので、観察方
向に依存して反射光強度に違いが生じ、特定の範囲がよ
り明るい反射板となる。このような凹部または凸部とし
て不適な例としては、図７２（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）に示すものが該当する。図７２（ａ）は円の場
合、図７２（ｂ）は八角形の場合、図７２（ｃ）は六角
形の場合を示す。

【００４８】本発明の請求項５および７にあっては、凹
部または凸部の形状に線対称となる軸が存在するので、
線対称軸を中心に反射光強度の分布も対称となる。更
に、線対称軸を基板上下方向と平行とすることで、反射
光強度の分布が基板左右方向で対称となり、観察者にと
って視認性の良い反射板となる。このような線対称軸と
しては、図７３（ａ）および（ｂ）に示すものが該当す
る。また、図７３（ｃ）はそのような線対称軸が存在し
ない凹部または凸部を示し、このような形状のものは対
象外である。

【００４９】本発明の請求項６にあっては、複数の前記
凹または凸部が、各々の方向は互いに平行移動の関係
で、各々の位置はランダムに配置されているため、１つ
の凹部または凸部で生じた反射光と、他の凹凸で生じた
反射光の強度分布が一致しているため、基板全体として
見たときの反射光強度分布も、１つの凹凸による反射光
強度分布と相似である。従って反射光を特定の範囲に集
中させることが可能となり、非常に明るい反射板が実現
できる。

【００５０】さらに、上記反射板を持った、本発明の請
求項８の反射型液晶表示装置においては、反射光の拡散
範囲に偏りが生じ、人間の表示画面を観察している方向
とは関係ない方向には光が反射散乱せず、観察者方向の
みに光を集光することが可能となり、非常に明るい反射
型液晶表示装置を実現することができる。

【００５１】本発明の請求項９の反射型液晶表示装置に
あっては、液晶を高分子層が取り囲むポリマーマトリク
スを備えるので、耐圧力が増大する。

【００５２】本発明の請求項１０の反射型液晶表示装置
にあっては、基板上に金属薄膜が形成されてなる反射板
上に、絶縁層および透明電極層が形成されているので、
一体化によって、基板による光の損失を抑制でき、また
簡便に製造できる。

【００５３】本発明の請求項１１の反射型液晶表示装置
にあっては、反射板が画素外部分で盛り上がった断面形
状となっているので、より簡単に相分離ができる。

【００５４】本発明の請求項１２の反射型液晶表示装置
にあっては、反射板の金属薄膜が表示画素の形状に一致
して形成されているので、光の有効利用が図れる。

【００５５】本発明の請求項１３の反射型液晶表示装置
にあっては、表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜の隣合うもの同士が、透明導電体または細い金属薄
膜によって接続されているので、反射面上の容量ムラを
解消して良好な表示が得られる。

【００５６】本発明の請求項１４の反射型液晶表示装置
にあっては、表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜が、ストライプ状に接続されているので、反射に寄
与する金属薄膜そのものを電極として使用できる。

【００５７】本発明の請求項１５の反射型液晶表示装置
にあっては、表示画素の形状に一致して形成された金属
薄膜が、ストライプ状に接続されていて、該金属薄膜を
有する反射板の上に配向層が形成されているので、構成
を簡便にできる。

【００５８】本発明の請求項１６の反射型液晶表示装置
にあっては、表示媒体がＳＴＮ配向の液晶層であり、該
液晶層のコントラストの良い視角方向が、非対称に形成
された反射板の反射方向に一致しているので、ＳＴＮへ
の適用が視角特性から言っても効果的である。

【００５９】本発明の請求項１７の反射型液晶表示装置
にあっては、ペン入力用タッチパネルを具備するので、
ペン入力が可能となる。この場合において、液晶パネル
がポリマーマトリクスを有する場合は、安定性を積極的
に機能させ得る。また、ただ強くて安全というより、快
適な操作環境を生じさせることが可能となる。

【００６０】本発明の請求項１８の反射型液晶表示装置
にあっては、前記ペン入力用タッチパネルにおけるペン
入力時の視線方向のコントラストが高いように、前記液
晶層が設けられているので、より快適でパーソナルな使
用環境が提供される。

【００６１】本発明の請求項２２の反射型液晶表示装置
の製造方法にあっては、基板上に金属薄膜が形成されて
なる反射板上に透明電極層を形成し、該透明電極層を紫
外線マスクに使用して露光するので、簡便な製造が可能
となる。

【００６２】本発明の請求項２３の反射型液晶表示装置
の製造方法にあっては、表示画素の形状に一致させて金
属薄膜を形成し、該金属薄膜を紫外線マスクに使用して
露光するので、マスク形状がはっきりし、より強固で良
好な相分離の壁を作ることができる。

【００６３】本発明の請求項２４の反射型液晶表示装置
の製造方法にあっては、液晶と重合前駆体との混合物を
徐冷によって相分離させ、その後に露光するので、簡便
な製造が可能となる。

【００６４】本発明の請求項２５の反射型液晶表示装置
にあっては、液晶モードのコントラストの良い視角方向
が、非対称反射板の反射方向に一致している反射型液晶
表示装置において、液晶層の液晶配向が一軸配向であ
り、反射板、液晶層、光学補償位相差板および１枚の偏
光板が積層されており、１枚偏光板システムであるが故
に明るさ改善ができる。また、この反射型液晶表示装置
においては、見栄えの最も悪くなる部分を見えなくして
いるので、この１枚偏光板システムにおいて発生し易
い、極端な視角依存性があるために反転が観察されるこ
とを防止することが可能であり、快適な使用環境が得ら
れる。

【００６５】本発明の請求項２６の反射型液晶表示装置
にあっては、液晶層のリタデーションと位相差板のリタ
デーションとが、明状態のときに所定の関係を満足する
ように設定されている。また本発明の請求項２７の反射
型液晶表示装置にあっては、液晶層および位相差板のリ
タデーションの関係が、暗状態のときに所定の関係を満
足するように設定されている。これにより、高コントラ
ストの表示が可能となる。

【００６６】本発明の請求項２８の反射型液晶表示装置
にあっては、液晶層のツイスト角が１８０°から２７０
°であるので、表示が反転しやすいＳＴＮモードにおい
てその反転現象を補償することが可能となり、しかも低
コストで明るくすることが可能である。

【００６７】本発明の請求項２９の反射型液晶表示装置
にあっては、カラーフィルターが積層されている。ま
た、本発明の請求項３０の反射型液晶表示装置にあって
は、前記カラーフィルターに紫外線透過率が３０％以上
であるものを使用している。カラーフィルターでカラー
化するのは公知の技術であるが、必然的に暗くなるのは
避けられない。したがって、カラー化することは明るさ
への要求を一段と高めることになり、なおさら本発明の
反射板を利用する価値がある。換言すれば、通常の液晶
パネルを明るくするより、カラー液晶パネルを明るくす
ることは、格段に価値がある。

【００６８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００６９】（実施形態１）図１（ｆ）は、本実施形態
に係る反射板を示す正面図である。この反射板１５は、
ガラス基板１１の上にレジストからなる凸部１２ｃが形
成され、その凸部１２ｃおよびガラス基板１１を覆って
金属薄膜１４が形成されている。

【００７０】次に、この反射板１５の製造工程を、図１
（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。まず、図１（ａ）
に示すように、厚さ１．１ｍｍのガラス基板（商品名；
７０５９（コーニング社製））１１の一方の面に、レジ
スト材料として、例えばＯＦＰＲ−８００（東京応化社
製）を、好ましくは５００ｒ．ｐ．ｍ〜３０００ｒ．
ｐ．ｍでスピンコートする。本実施形態では、３０００
ｒ．ｐ．ｍで３０秒塗布し、レジスト膜１２ａを厚み
０．５μｍに成膜した。

【００７１】次に、１００℃で３０分プリベークした。
その後、図２に示すように、ランダムな位置に配置した
半円の遮光部を有するフォトマスク１３を、図１（ｂ）
に示すようにガラス基板１１に平行にセットし、露光お
よび現像を行い、図１（ｃ）に示すように光の非照射部
分に微細な半円柱部１２ｂを形成した。図１（ｂ）に示
すフォトマスク１３は、枠で囲まれている部分が透光部
である。なお、現像液には、東京応化社製のＮＭＤ−３
（２．３８％）を使用した。半円柱部１２ｂの形状は、
図２に示す半円の遮光部と同一になる。

【００７２】次に、図１（ｄ）に示すように、ガラス基
板１１を、半円柱部１２ｂの半円の直径部分が下方とな
るよう傾斜させる。本実施形態では９０゜に傾けた。こ
の状態を保持し、１２０〜２５０℃で熱処理する。本実
施形態では、２５０℃で３０分の熱処理を行った。する
と、図１（ｅ）に示すように半円柱部１２ｂは角がとれ
て、滑らかな、かつ、後述する傾斜角分布に偏りを持っ
た、非対称の凸部１２ｃが形成される。その後、放冷な
どにより硬化させる。上記非対称の凸部１２ｃは、基板
法線方向から見て、つまり平面視において図２のフォト
マスクが反映された半円形であり、その直線部分が厚
く、その反対側が薄い断面であり、更に、その基板厚み
方向の断面における上側の輪郭が曲線となっている。

【００７３】以上の工程を行った後、図１（ｆ）に示す
ように、表面に金属薄膜１４を形成した。金属薄膜とし
ては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ等を使用することができ
る。金属薄膜の厚さは、０．０１〜１．０μｍ程度が適
している。本実施形態ではＡｌを真空蒸着することによ
り、金属薄膜１４を形成した。以上により、反射板１５
を得た。なお、図１（ｆ）は、対応するフォトマスクで
ある図２におけるＡ−Ａ′の断面の一部を示した状態で
ある。

【００７４】図３（ａ）は、以上の工程で得られた反射
板における表面の傾斜角分布を示す図である。この分布
は、凸部１２ｃの半円の直径成分に垂直な方向に対する
傾斜角分布を、干渉顕微鏡を用いて測定した結果であ
る。その傾斜角度の測定は、図３（ｂ）に示すように、
ガラス基板の表面を基準とし、接線とのなす角度（α）
が時計回りのときを＋α、反時計回りのときを−αとす
る。また、測定については、たとえば図２のＡ−Ａ′線
に沿った方向を対象とし、そのＡ−Ａ′線に垂直な方向
を観察方向とした。なお、傾斜角度の測定は以下の説明
箇所においても同様である。

【００７５】この図３（ａ）より理解されるように、本
実施形態に係る反射板には、傾斜角分布に偏りが生じて
いる。

【００７６】図４は、上記反射板を液晶表示装置に組み
込んだ場合において、その反射板の反射特性を測定して
いる状態を示す模式図である。反射板１５の組み込まれ
た液晶表示装置は、反射板１５の表面と液晶層とが接
し、もう一つのガラス基板５３とで液晶層を挟む構成を
想定した。また、液晶層とガラス基板との屈折率はいず
れも約１．５であってほぼ等しいので、反射板１５の上
にセルのガラス基板５３を屈折率１．５のＵＶ硬化接着
剤５２にて密着させた。

【００７７】この状態の液晶表示装置に対して、光源５
４からの光が基板の法線方向より入射するようになし、
入射光５５が反射板１５にて反射された反射光（散乱
光）５６をフォトマルチメーター５７で検出することに
より、反射特性を測定した。フォトマルチメーター５７
は、入射光が照射される点を通る反射板１５上の点を中
心に回転し、基板法線方向からの角度を変えて反射光５
６の強度を測定するようになっている。

【００７８】図５は、その反射特性の測定結果を示す。
横軸は基板法線からのフォトマルチメーターの角度（測
定角度）であり、縦軸は反射光強度を表している。ま
た、図中の●で示す反射特性は本実施形態の反射板につ
いて測定したものであり、▲で示す反射特性曲線は標準
白色板（酸化マグネシウムからなるＭＧＯ）について測
定したものである。なお、縦軸は標準白色板の正面反射
強度を１として規格化してある。

【００７９】この図より理解されるように、▲で示した
標準白色板の場合は、あらゆる角度においてほぼ等しい
反射光強度を保っているが、全体に強度が低い。これに
対して、●で示された本実施形態の反射板の場合は、−
３０〜＋５゜の範囲で反射光強度が強く、特に−２５〜
０゜の範囲では非常に明るい表示が得られている。ま
た、この測定の結果より、反射板１５の表面と液晶層と
の境界に於ける反射特性と同様の結果が与えられること
が確認されている。

【００８０】以上のことにより、本実施形態の反射板の
場合は、反射板の凹凸形状を反映して散乱光が集中して
おり、図６に示すように垂直方向からの入射光に対し特
定の視線方向で非常に明るい表示が得られることがわか
る。また、図７や図８に示す方向に凹凸形状を設定する
ことにより、斜めからの光線に対しても、視線方向で非
常に明るい表示が得られる。

【００８１】なお、本実施形態では凹凸形状の傾斜角分
布に偏りを持たせるため、熱処理時に基板に傾斜を持た
せたが、本発明はこれに限らず、他の方法を用いること
ができる。他の方法としては、熱処理時に熱風を当てて
傾斜角分布に偏りを持たせる方法や、または、熱処理時
に基板を回転させ、遠心力によって傾斜角分布に偏りを
持たせる方法などが該当する。

【００８２】（実施形態２）本実施形態は、熱処理によ
らないで所望の形状の反射板を得る場合である。

【００８３】図９は、本実施形態に係る反射板の製造工
程図である。

【００８４】図９（ａ）に示すように、厚さ１．１ｍｍ
のガラス基板（商品名；７０５９（コーニング社製））
１１の一方の面に、レジスト材料として、例えばＯＦＰ
Ｒ−８００（東京応化社製）を、好ましくは５００ｒ．
ｐ．ｍ〜３０００ｒ．ｐ．ｍでスピンコートする。本実
施形態では、５００ｒ．ｐ．ｍで２０秒塗布し、レジス
ト膜１２ａを厚み２μｍに成膜した。

【００８５】次に、１００℃で３０分プリベークし、そ
の後、実施形態１と同じフォトマスク１３を配置し、図
９（ｂ）に示すように露光、現像を行い、図９（ｃ）に
示すように光の照射されていないガラス基板１１部分の
表面に微細な半円柱部１２ｂを形成した。図９（ｂ）に
示すフォトマスク１３は枠で囲まれている部分が透光部
である。現像液としては、東京応化社製のＮＭＤ−３
（２．３８％）を用いた。前記半円柱部１２ｂの形状
は、図２に示すように、基板の法線方向から見たとき半
円となる形状である。

【００８６】次に、図９（ｄ）で示すように、半円形の
直径部分とは反対側の斜め方向から基板１１へイオンビ
ーム２１を照射する。このイオンビームを発生する手段
としては、たとえばイオンミリングなどを用いることが
できる。このイオンビームを照射すると、前記半円柱部
１２ｂで覆われてないガラス基板１１が削れる。このと
き、半円柱部１２ｂの影になった部分のガラス基板１１
はその半円柱部１２ｂがなくなってから削れるので形状
に異方性が生じ、ガラス基板１１は、図９（ｅ）に示す
上表面形状、つまり非対称の凹部１１ｃが半円柱部１２
ｂで覆われている部分の周囲に形成された状態となる。
上記非対称の凹部１１ｃの断面は、凹部１１ｃにおける
その直線部分が浅く、反対側が深くなっており、更に、
その底面の輪郭が曲線となっている。

【００８７】以上の工程を行った後、図９（ｆ）に示す
ように基板表面に金属薄膜１４を形成した。金属薄膜と
しては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ等を挙げることができ
る。金属薄膜の厚さは、０．０１〜１．０μｍ程度が適
している。本実施形態ではＡｌを真空蒸着することによ
り、金属薄膜１４を形成した。以上により、反射板２２
を得た。

【００８８】図１０は、得られた反射板２２の表面の傾
斜角分布を示す図である。この傾斜角分布は、凹部１１
ｃの半円の直径成分に垂直な方向に対する傾斜角分布で
あり、干渉顕微鏡を用いて測定した結果である。また、
図１１は、実施形態１と同様の方法で測定した、つまり
図４と同様にして測定した反射特性を示す。但し、この
場合の傾斜角は、図３（ｂ）では凸部の接線であるのに
対し、凹部の接線である点で異なっている。

【００８９】これら両図より理解されるように、本実施
形態に係る反射板の特性は、−３０〜＋５゜の範囲で反
射光強度が強く、特に−２５〜０゜の範囲では非常に明
るい表示が得られる。これは、反射板の凹凸形状を反映
して散乱光が集中しているためである。

【００９０】なお、本実施形態２ではレジストを円柱形
に形成しているが、本発明はこれに限らず、逆にレジス
トの窓部分を円柱形に形成し、斜め方向からイオンビー
ムを照射して基板を削り、レジストのない窓部分に凹部
を、その底部における傾斜角分布を非対称に形成するよ
うにしてもよい。

【００９１】（実施形態３）本実施形態３は、実施形態
１で作製した反射板を用いた反射型液晶表示装置の場合
である。

【００９２】図１２は、実施形態３に係る液晶表示装置
を示す断面図である。この液晶表示装置は、液晶層１４
５を間に挟んで対向するガラス基板１４１と、薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）などが形成されたＴＦＴパネル基板
１４９とを有する。ＴＦＴパネル基板１４９は、ガラス
基板１５１の上に薄膜トランジスタ１５０や図示しない
ソース配線、ゲート配線などが形成された上にレジスト
による凹凸層１４８が形成されている。この凹凸層１４
８の上表面には、実施形態１において設けた非対称の凸
部と同様の凸部１４８ａが複数設けられている。この凸
部１４８ａが形成された凹凸層１４８部分には、反射板
の一部としての金属薄膜１４７が形成されている。金属
薄膜１４７の凸部１４８ａ上に位置する部分は、絵素電
極としても機能する。これら凸部１４８ａおよび金属薄
膜１４７は、実施形態１の反射板と同一の機能を有す
る。また、この凹凸層１４８には、薄膜トランジスタ１
５０のドレイン電極１５０ａの上方にコンタクトホール
が形成され、凹凸層１４８の上に形成された絵素電極１
４７とドレイン電極１５０ａとが、コンタクトホールを
介して電気的に接続されている。つまり、このＴＦＴパ
ネル基板１４９は、ＰｉｘｅｌＯｎＰａｓｓｉｖａ
ｔｉｏｎ構造となっている。このＴＦＴパネル基板１４
９の液晶層１４５側には、配向膜１４６が設けられてい
る。上述したレジストからなる凹凸層１４８は、実施形
態１で述べた方法によって作製され、その配置の模式図
を図１３に示す。つまり、上記凸部１４８ａは、その直
線成分の向く方向が基板上において概ね同一の方向に揃
っている。このような方向性を持つようにすると、基板
の各部において特定の方向だけ強く散乱する反射板とす
ることが可能となる。このように凸部１４８ａの直線成
分の向く方向を基板上において概ね同一の方向に揃える
ようにすることは、実施形態２および後述する実施形態
４においても適用させるべきであり、そのようにするこ
ととにより、同一の効果が得られる。

【００９３】一方、ガラス基板１４１の上には、カラー
フィルター１４２、透明導電膜１４３および配向膜１４
４が設けられている。上記カラーフィルター１４２は、
金属薄膜１４７と対向部分がカラーフィルター部１４２
ａとなっており、他の部分が遮光部１４２ｂとなってい
る。

【００９４】これらのガラス基板１４１とＴＦＴパネル
基板１４９とは貼り合わされ、両基板１４１と１４９と
の間に液晶材料を入れることにより液晶層１４５が封止
されることによって、液晶表示装置が完成している。な
お、このような液晶表示装置の構成は、実施形態１での
図４に示す液晶表示装置と同様である。

【００９５】上記液晶材料としては、例えばネマチック
液晶に黒色の二色性色素を混入したゲストホスト型の液
晶材料が用いられる。本実施形態では、ネマチック液晶
としてメルク社製ＺＬＩ−４７９２（屈折率異方性Δｎ
＝０．１３）を用い、二色性色素としてアゾ系色素とア
ントラキノン系色素の混合色素をそれぞれ用い、更に、
液晶材料中にはカイラル剤を、たとえば重量比率で１３
％混入した。前記カイラル剤としては、メルク社製のＳ
−８１１を用いた。このカイラル剤によって液晶分子の
ねじれピッチ（Ｐ０）は５μｍに設定され、液晶層１４
５の厚さｄは、スペーサによって４．５μｍに設定し
た。これにより、ｄ／ｐ０は０．９に設定される。

【００９６】また、配向膜１４４および１４６にはポリ
イミドを用い、配向処理方向は互いに反対方向となるよ
うに設定した。このとき、液晶分子の配向は上下基板間
で約３６０゜ねじれた配向となる。

【００９７】このような構成の本実施形態に係る反射型
液晶表示装置は、ホワイトテーラー型ゲストホスト液晶
表示装置とほぼ同等の動作原理によって表示が行われ
る。また、上述したようにレジストからなる凹凸層１４
８の凸部１４８ａが図１３に示す方向の配置であるた
め、本実施形態の反射型液晶表示装置における表示状態
は、反射光拡散範囲に偏りが生じ、人間の観察している
方向とは関係ない方向には光が反射散乱せず、観察者方
向のみに光を集光することとなる。よって、非常に明る
い反射型液晶表示装置を実現することができる。

【００９８】（実施形態４）図１４に、本実施形態に係
る反射板の製造工程を示す。

【００９９】図１４（ａ）に示すように、厚さ１．１ｍ
ｍのガラス基板（商品名；７０５９（コーニング社
製））１１の一方の面に、レジスト材料として例えば、
ＳＡＬ６０１ＥＲ−７（シプレ社製）を、好ましくは
５００ｒ．ｐ．ｍ〜３０００ｒ．ｐ．ｍでスピンコート
する。本実施形態では、５００ｒ．ｐ．ｍで２０秒塗布
し、レジスト膜１２ａを厚み２μｍに成膜した。

【０１００】次に、１００℃で３０分プリベークする。
その後、図１４（ｂ）に示すように電子線露光装置６０
を用いて電子ビーム（ＥＢ）を、レジスト膜１２ａの微
細な部分、本実施形態では直径０．５μｍの部分に照射
し、図１４（ｃ）に示すように非対称の凸部３１を形成
する。この凸部３１は、後述する図１６に示す形状にす
る。

【０１０１】上記電子線露光装置６０は、図１５に示す
ように、電子線源６１、コンデンサーレンズ６２、ピン
ホール６３、投影レンズ６４および偏向コイル６５を主
要部とした装置であり、各主要部は図示しない支持手段
にて支持されている。これら主要部、支持手段および被
露光対象であるレジスト膜１２ａは、すべて真空中に設
けられる。電子線源６１から出た電子は電位差によって
加速されたのち、コンデンサーレンズ６２によってピン
ホール６３に集められる。ピンホール６３を通った電子
は投影レンズ６４によってレジスト膜１２ａ上の１点に
集められる。偏向コイル６５に電流を流すことによっ
て、電子の軌道を曲げ、電子がレジスト膜１２ａに入射
する位置をレジスト膜１２ａの面上の一定範囲内で動か
すことができる。また、ＥＢの照射量を制御することに
より、レジスト膜１２ａの厚さ方向のレジスト除去制御
が可能となる。即ち、ＥＢの照射量を制御して現像後の
レジスト膜１２ａの形状を３次元的に制御することがで
きる。このようにして得られる凸部３１の形状は、本実
施形態では、図１６に示す様に、上方から見た形状が頂
角６０゜の扇形、横から見たときの傾斜部の上表面が２
次曲線となっている。また、扇形の頂角側が厚く、その
反対側が薄くなっている。

【０１０２】以上の工程を行った後、図１４（ｄ）に示
すように、凸部３１を有するガラス基板１１上に、金属
薄膜１４を形成する。金属薄膜としてはＡｌ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ａｇ等を挙げることができる。金属薄膜の厚さは、
０．０１〜１．０μｍ程度が適している。本実施形態で
はＡｌを真空蒸着することにより、金属薄膜１４を形成
した。以上により、本実施形態に係る反射板３２を得
た。

【０１０３】図１７は、本実施形態に係る反射板３２の
傾斜角分布を示す図である。この傾斜角分布は、反射板
の表面の凸部３１の扇形の頂角の垂直二等分線方向に対
する傾斜角分布であり、干渉顕微鏡を用いて測定した結
果である。また、図１８は、本実施形態に係る反射板３
２の反射特性を、実施形態１と同様の方法で測定した、
つまり図４と同様にして測定した結果を示す図である。

【０１０４】これら両図より理解されるように、本実施
形態に係る反射板の特性は、−３０〜１０゜の範囲で反
射光強度が強く、実施形態１および２の反射板と比較し
て特に−２５〜０゜の範囲では非常に明るい表示が得ら
れる。これは、反射板の凹凸形状が扇形であるため、横
方向への散乱が減少して正面方向により散乱光が集中し
ているためである。

【０１０５】なお、本実施形態では頂角６０゜の扇形形
状を採用したが、本発明はこれに限らず、たとえば頂角
の大きさを制御することによって、散乱範囲を制御する
ようにしてもよい。更に、図２３に示すような凹凸形状
とした場合についても同様の効果が得られる。つまり、
（ａ）〜（ｆ）に示すように、凸部の基板に対する傾斜
角分布が、該基板の表面上の少なくとも１つの軸に関し
て非対称であるようにすればよい。加えて、基板の表面
上の少なくとも１つの軸方向から観察した状態において
全ての凸部についての傾斜角分布の平均が非対称である
ように、たとえば図３（ａ）、図１０、図１７などに示
すようにすればよい。また、図示した凸部とは逆に基板
を削ってなる凹部が図２３に示す輪郭となるようにして
もよい。（従来例）以下に、従来例の反射板の作製方法と反射特
性を示す。

【０１０６】図１９は反射板の従来の製造工程を示す。
図１９（ａ）に示すように、厚さ１．１ｍｍのガラス基
板（商品名；７０５９（コーニング社製））５１の一方
の面に、レジスト材料として例えば、ＯＦＰＲ−８００
（東京応化社製）を、好ましくは５００ｒ．ｐ．ｍ〜３
０００ｒ．ｐ．ｍでスピンコートする。この例では、１
０００ｒ．ｐ．ｍで３０秒塗布し、レジスト膜１１２ａ
を厚み１．２μｍに成膜した。

【０１０７】次に、１００℃で３０分プリベークし、そ
の後、図２０に示す円形のパターンが形成されたフォト
マスク１１３を配置して露光し（図１９（ｂ）参照）、
図１９（ｃ）に示すように現像を行い、表面に微細な円
柱部１１２ｂを形成した。現像液としては、東京応化社
製のＮＭＤ−３（２．３８％）を用いた。

【０１０８】次に、図１９（ｄ）に示すように、ガラス
基板１１１上の円柱部１１２ｂを、好ましくは１２０〜
２５０℃で熱処理する。この例では１８０℃で３０分の
熱処理を行った。すると、円柱部１１２ｂの角がとれ
て、滑らかな上表面を持つ凸部１１２ｃが形成され、そ
の後硬化させる。

【０１０９】以上の工程を行った後、図１９（ｅ）に示
すように、滑らかな凸部１１２ｃを有するガラス基板１
１１の表面に金属薄膜１１４を形成する。金属薄膜とし
ては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ等を挙げることができ
る。金属薄膜の厚さは、０．０１〜１．０μｍ程度が適
している。この例ではＡｌを真空蒸着することにより、
金属薄膜１１４を形成した。以上により、従来例の反射
板１４１を得た。

【０１１０】図２１は、従来例の反射板１４１の傾斜角
分布を示す図である。この傾斜角分布は、干渉顕微鏡を
用いて測定したものである。傾斜角分布は、図３（ｂ）
に示した−方向と＋方向とでほぼ対称となっている。ま
た、図２２は、従来例の反射板１４１における反射特性
の測定結果を示す図であり、実施形態１および２と同様
の方法を用いて、つまり図４と同様にして反射特性を測
定した。なお、測定は、たとえば図２０のＢ−Ｂ′線に
沿った方向を対象とし、そのＢ−Ｂ′線に垂直な方向を
観察方向とした。

【０１１１】これら両図より、従来例の反射板の特性
は、−１０〜＋１０゜の狭い範囲のみ反射光強度が強
く、この範囲では非常に明るい表示が得られる。ただ
し、この方向は正反射方向となり、光源が映り込むた
め、実際の使用上この方向では表示を見ることは少な
い。しかも、−１０〜＋１０゜以外の領域では暗い表示
となることから、実際には暗い表示となる。

【０１１２】（実施形態５）以下に、本実施形態に係る
反射板、その製造工程および反射特性を説明する。

【０１１３】図２４は本実施形態５にかかる反射板の製
造工程を示す工程図（断面図）である。

【０１１４】まず、図２４（ａ）に示すように、厚さ
１．１ｍｍのガラス基板２１１（商品名；７０５９（コ
ーニング社製））の一方の面に、レジスト材料として例
えば、ＯＦＰＲ−８００（東京応化社製）を、好ましく
は５００ｒ．ｐ．ｍ．〜３０００ｒ．ｐ．ｍ．でスピン
コートする。この例では、１０００ｒ．ｐ．ｍ．で３０
秒塗布し、レジスト膜２１２ａを厚み１．２μｍに成膜
した。

【０１１５】次に、１００℃で３０分プリベークし、そ
の後、図２４（ｂ）に示すように、フォトマスク２１３
を配置して露光する。上記フォトマスク２１３として
は、図２７（ａ）に示すパターン（ハッチング部が遮光
部）が形成されたものを使用できる。続いて、図２４
（ｃ）に示すように現像を行い、表面に微細な凹部また
は凸部２１２ｂ、本実施形態では凹部を形成した。現像
液としては、東京応化社製のＮＭＤ−３（２．３８％）
を用いた。

【０１１６】ここで、図２７（ａ）に示すパターンの形
成されたフォトマスク２１３について説明する。このフ
ォトマスク２１３は、前記凹部または凸部２１２ｂをそ
れぞれ形成するための楕円状パターンを有し、それぞれ
のパターンは図２７（ｂ）に示すように任意の一つの軸
に対して、非対称な形状となっている。すなわち非対称
軸が存在している。さらに、それらのパターンはランダ
ム（不規則）配置されて形成されている。このとき、そ
れらの非対称軸同士がすべて平行な関係に保たれてい
る。

【０１１７】次に、図２４（ｄ）に示すように、ガラス
基板２１１上の凹部（又は凸部）２１２ｂを、好ましく
は１２０℃〜２５０℃で熱処理する。この例では１８０
℃で３０分の熱処理を行った。すると、凹部（又は凸
部）２１２ｂの角がとれて、滑らかな上表面を持つ凹部
（又は凸部）２１２ｃが形成され、その後硬化する。

【０１１８】以上の工程を行った後、図２４（ｅ）に示
すように、滑らかな凹部（又は凸部）２１２ｃを有する
ガラス基板２１１の表面に金属薄膜２１４を形成する。
金属薄膜２１４の材料としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａ
ｇ等を挙げることができる。金属薄膜の厚さは、０．０
１μｍ〜１．０μｍ程度が適している。この例ではＡｌ
を真空蒸着することにより、金属薄膜２１４を形成し
た。以上により、本発明の反射板２１５を得た。

【０１１９】図２５は、本発明の反射板を組み込んだ液
晶表示装置において、その反射板の反射特性を測定して
いる状態を示す模式図（斜視図）である。

【０１２０】反射板２１５の組み込まれた液晶表示装置
は、反射板の表面と液晶層とが接し、この反射板ともう
一つのガラス基板とで液晶層を挟む構造を想定してい
る。具体的な構成は、図２６に示すように、液晶層とガ
ラス基板２１７との屈折率はいずれも約１．５であって
ほぼ等しいので、反射板２１５の上にガラス基板２１７
を屈折率１．５のＵＶ硬化接着剤２１６にて密着させた
構成としている。

【０１２１】この状態の液晶表示装置に対して、図２５
に示すように光源２２２からの光が基板の垂直方向より
入射するようになり、図２６（図２５のＤ−Ｄ′線によ
る断面図）に示すように入射光２１８が反射板２１５に
て反射された任意の角度２２０（入射光角度に対して傾
斜角度５０度）の反射光２１９をフォトマルチメータ２
２１で検出することにより、反射特性を測定した。ま
た、液晶表示装置を固定して、光源２２２から基板２１
７の垂直方向より入射する光および、入射光２１８が反
射板２１５にて反射された任意のフォトマルチメータ２
２１の検出角度２２０（入射光角度に対して傾斜角度５
０度）を一定に保ち、入射光２１８が照射される点を通
る反射板２１５上の点を中心にフォトマルチメータ２２
１を回転させ、反射光２１９の強度を測定した。

【０１２２】図２８はその反射特性の測定結果を示す。
横軸は、反射板の形成された基板のＣ−Ｃ’線（図２７
参照）に対してＣ方向を０°方向、時計回りにＣ−Ｃ’
線に垂直な方向を９０°方向、Ｃ’方向を１８０°方
向、９０°に対してＣ−Ｃ’線に対称の方向を２７０°
方向としてフォトマルチメータを回転させて測定を行っ
た回転方向である。一方、縦軸は反射光の強度を示して
おり、標準白色板（酸化マグネシウムからなるＭｇＯ）
を用いて同様の反射測定を行った場合の反射強度を１と
して規格化してある。また、図中の○で示す反射特性は
本実施形態５の反射板について測定したものであり、●
で示す反射特性は反射板を主表面方向から見て真円の微
細な凸部または凹部の形状で形成した従来の反射板の反
射特性を測定したものである。

【０１２３】この図２８より理解されるように、●で示
した従来の反射板の場合は、基板のあらゆる測定方向に
おいてほぼ等しい反射光強度を示しているが、これに対
して、○で示された本実施形態の反射板の場合は、０°
または１８０°のところに反射光強度のピークをもつ範
囲で反射光強度が強く、非常に明るい表示が得られてい
る。また、９０°または２７０°のところにピークをも
つ範囲で反射光強度が弱く、暗い表示が得られている。

【０１２４】（実施形態６、７、８、９、１０、１１、
１２、１３、１４、１５、１６）実施形態６〜１６につ
いて、実施形態５と同様に、図２４に示す反射板製造工
程を用いて反射板を形成し、また、図２５に示す方法で
反射板の反射特性を測定した。

【０１２５】図２９は、実施形態６において用いたフォ
トマスクを示す図であり、図３０は実施形態６における
反射板の反射特性を示す。図３１は、実施形態７におい
て用いたフォトマスクを示す図であり、図３２は実施形
態７における反射板の反射特性を示す。図３３は、実施
形態８において用いたフォトマスクを示す図であり、図
３４は実施形態８における反射板の反射特性を示す。図
３５は、実施形態９において用いたフォトマスクを示す
図であり、図３６は実施形態９における反射板の反射特
性を示す。図３７は、実施形態１０において用いたフォ
トマスクを示す図であり、図３８は実施形態１０におけ
る反射板の反射特性を示す。図３９は、実施形態１１に
おいて用いたフォトマスクを示す図であり、図４０は実
施形態１１における反射板の反射特性を示す。図４１
は、実施形態１２において用いたフォトマスクを示す図
であり、図４２は実施形態１２における反射板の反射特
性を示す。図４３は、実施形態１３において用いたフォ
トマスクを示す図であり、図４４は実施形態１３におけ
る反射板の反射特性を示す。図４５は、実施形態１４に
おいて用いたフォトマスクを示す図であり、図４６は実
施形態１４における反射板の反射特性を示す。図４７
は、実施形態１５において用いたフォトマスクを示す図
であり、図４８は実施形態１５における反射板の反射特
性を示す。図４９は、実施形態１６において用いたフォ
トマスクを示す図であり、図５０は実施形態１５におけ
る反射板の反射特性を示す。

【０１２６】上述した各実施形態６〜１６の図面より理
解されるように、実施形態６〜１６の反射板の場合にお
いても、凹部又は凸部の形成された基板における特定の
方向の範囲に反射光強度が強く、非常に明るい表示が得
られ、また、別の方向の範囲で反射光強度が弱く、非常
に暗い表示が得られている。

【０１２７】以上のことにより、本実施形態の反射板の
場合は、反射板の主表面側から見た形状によって、反射
板の散乱光を任意の特定の基板の方向に集中させて反射
光強度を高め、特定の方向で非常に明るい表示を得るこ
とができる。

【０１２８】（実施形態１７）図５１に、本実施形態に
係る反射板を、製品と同様に使用した場合の模式図を示
す。

【０１２９】携帯情報端末に使用する場合、図５１に示
すような配置で使用することが多いと考えられる。図５
１（ａ）は机上で使用する場合であり、机面（パネル画
面）に対して垂直な方向から光が入射すると考えると、
使用者は画面下方向に分布する反射光を見ることにな
る。また、図５１（ｂ）は手に持って使用する場合であ
り、同様に垂直な方向から光が入射すると考えると、使
用者は画面上方向に分布する反射光を見ることになる。

【０１３０】従って、携帯情報端末に求められる反射特
性は、図５２に示すように、パネル画面に対して、上下
両方向が明るいことが好ましく、左右方向は暗くても許
容される。このような図５２の特性をもった反射板を形
成するには、実施形態５の図２７に示したフォトマスク
にて得られるような形状の凹部によって構成されること
によって、上下両方向、すなわち図２８に示すところの
０°（上）および１８０°（下）方向が明るく、９０°
（右）および２７０°（左）方向が暗い特性をもった反
射板が形成され、目的が達成される。

【０１３１】（実施形態１８）図５３に、本実施形態に
係る反射板を、製品と同様に使用した場合の別の模式図
を示す。

【０１３２】実施形態１７と異なり、ノートブック・パ
ーソナルコンピュータやパームトップ・パーソナルコン
ピュータに使用する場合は、図５３に示すような机上に
配置して使用することが多いと考えられる。

【０１３３】図５３では、パネル画面には机面に対して
垂直な方向から光が入射すると考えると、使用者はパネ
ル画面に対してパネル上方向に分布する反射光のみを見
ることとなる。

【０１３４】従って、ノートブック・パーソナルコンピ
ュータやパームトップ・パーソナルコンピュータに使用
する場合に求められる反射特性は、図５４に示すよう
に、パネル画面に対して上方向一方のみが明るいことが
好ましい。

【０１３５】図５４の特性をもった反射板を形成するに
は、実施形態７の図３１または実施形態１５の図４７に
示したフォトマスクにて得られるような形状の凹部を有
する構成にすることによって、パネル画面に対して上方
向一方のみ、すなわち図３２または図４８に示すところ
の１８０°（上）方向だけが明るい特性をもった反射板
が形成され、目的が達成される。

【０１３６】（実施形態１９）次に、図５５〜５７を参
照しながら、本実施形態の反射形液晶表示装置を説明す
る。図５５（ａ）は、本実施形態の反射型液晶表示装置
の断面図であり、図５５（ｂ）はその反射型液晶表示装
置に備わった表示媒体を示す平面図である。

【０１３７】この反射型液晶表示装置は、一対の基板１
ａ、１ｂを備えている。この基板１ａ、１ｂとしては、
ガラス、プラスチックなど堅牢な透明基板が利用され
る。一方（図の上側）の基板１ｂ上には、ＩＴＯ、Ｓｎ
Ｏなどの透明材料からなる表示用電極２ｂが設けられて
いる。表示用電極２ｂは帯状に形成されており、互いに
平行に配置されている。表示用電極２ｂ上には、配向膜
３ｂが形成されている。この配向膜３ｂは、ポリイミ
ド、ナイロンなどをスピンコートすることにより、また
は印刷などにより形成されており、必要に応じてラビン
グ処理される。

【０１３８】他方（図の下側）の基板１ａの上には、上
述した実施例のいずれかと同様な方法によって、レジス
ト層（図示せず）が形成され、複数の非対称な傾斜角分
布を有する凹部または凸部（図示せず）が形成されてい
る。この凹部または凸部上に金属薄膜５が設けられてい
る。この金属薄膜５は、基板１ａ上の全面にわたって、
Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇなどの金属をコートすることに
よって形成される。レジスト層、金属薄膜５、および基
板１ａによって、本発明の反射板が構成される。この反
射板の上には絶縁膜４が設けられており、この絶縁膜４
は、絶縁膜４の上に形成される表示用電極２ａと反射板
との間を絶縁する。表示用電極２ａは、ＩＴＯおよびＳ
ｎＯ等の透明材料から形成された帯状の電極であり、互
いに平行に配置されている。また表示用電極２ａは、図
５５（ｃ）に示すように、上側基板１ｂと下側基板１ａ
とが貼り合わせられたときに、上側基板１ｂ上に形成さ
れた表示用電極２ｂと交差するように配置されている。
表示用電極２ａおよび２ｂが交差する領域Ａが画素部分
となる。表示用電極２ａ上には、配向膜３ａが形成され
ている。配向膜３ａは、配向膜３ｂと同一の材料から形
成されており、必要に応じてラビング処理される。

【０１３９】これら一対の基板１ａ、１ｂで挟まれた部
分には、液晶を含む表示媒体６が設けられている。表示
媒体６は、液晶６ａと高分子壁６ｂとからなる。本実施
例の反射型液晶表示装置は、表示用電極２ａおよび２ｂ
の間に電圧を印加することで、画素部分に位置する液晶
６ａ中の液晶分子の配向を電圧に応じて変化させ、それ
により表示を実現する。液晶６ａとしては、ＴＮ、ＳＴ
Ｎ等適当な表示モードの液晶材料が用いられる。一方、
高分子壁６ｂは堅牢な表示画素を取り囲む壁構造の高分
子からなり、いわゆるポリマーマトリクスと称されてお
り、上下基板１ａ、１ｂを密着させる機能を有する。な
お、シール材などは省略している。

【０１４０】次に、表示媒体６の作製方法を説明する。

【０１４１】基板１ｂと反射板とが対向配設してなる液
晶パネルの中に、液晶と光重合前駆体の組成物を注入す
る。光重合前駆体は、反応性と液晶に対する溶解性か
ら、アクリレート系、メタクリレート系のモノマーが利
用される。適当に重合速度と溶解性を調節するために、
２官能樹脂、単官能樹脂を適当な割合で混合する。

【０１４２】次に、この組成物を注入した液晶パネル
に、フォトマスクを用いて紫外光を選択的に照射する。
この際フォトマスクとして、金属などからなる通常のフ
ォトマスクをパネル上に配置してもよい。あるいは、製
造プロセスを簡単にするためには、紫外光の強度分布を
形成するのに表示用電極２ａおよび２ｂを用いてもよ
い。紫外光の強度分布に応じて、照射強度の高い部分で
光重合前駆体が重合し、樹脂が集り、壁の形状をとる。

【０１４３】本実施形態では、表示用電極２ａおよび２
ｂをマスクとして用いて紫外光照射を行っている。以下
に図５６を参照しながら、本実施形態における紫外光照
射を説明する。

【０１４４】図５６（ａ）は、基板１ａおよび１ｂが貼
り合わせられたセルの平面図であり、図５６（ｂ）およ
び（ｃ）は上側基板１ｂ側から紫外光を照射した状態を
示す模式図である。

【０１４５】図５６（ｂ）に示すように、画素領域Ａに
おいて、表示用電極２ａと表示用電極２ｂとは重なって
いる。したがって、上側基板１ｂからセルに入射した紫
外光は、表示用電極として機能する透明膜を３回通過し
て、つまり表示用電極２ｂを１回通過し、表示用電極２
ａを２回通過して、液晶６ａと光重合前駆体との組成物
に達する。一方、領域Ｂでは、表示用電極２ａのみが形
成されている。このため、紫外光は、透明膜を１回だけ
通過してから、液晶６ａと光重合前駆体との組成物に到
達する。同様に、図５６（ｃ）に示すように、領域Ｃで
は上側基板１ｂ上の表示用電極２ｂしか設けられておら
ず、領域Ｄでは表示用電極が形成されていないので、領
域ＣおよびＤにおいては、紫外光が透明膜を通過する回
数は、それぞれ１回とゼロである。このように、液晶６
ａと光重合前駆体との組成物に到達する紫外光には、透
明膜を通過する回数にしたがって強度分布が付与され
る。最も紫外光の照射強度が小さいのは領域Ａであり、
最も照射強度の大きい紫外光が得られるのは領域Ｄであ
る。この光強度の差を利用して選択的にポリマーマトリ
クスの壁を形成する事ができる。なお、上記組成物の相
分離を促進するために、液晶パネルの加熱や徐冷が行わ
れても良い。

【０１４６】このようにして作製される本実施形態の反
射型液晶表示装置は、金属薄膜５を有する反射板によっ
て光が有効利用され、高分子壁６ｂによって耐圧性にす
ぐれた携帯端末として最適なものとなる。

【０１４７】実施形態１９の変形例としては、以下の実
施形態が可能である。

【０１４８】実施形態１９では、金属薄膜５を基板１ａ
の全面にわたって形成している。しかし、図５７（ａ）
に示すように、金属薄膜５を画素部分に対応するように
パターニングしてもよい。この場合、パターニングされ
た金属薄膜５は、上述した組成物の相分離によってポリ
マーマトリクスの壁を形成するための紫外光照射のマス
クとして用いることができる。これにより、ポリマーマ
トリクス６ｂの形成は、より簡単に、かつ正確に行うこ
とが可能になる。

【０１４９】また、画素部分に対応するようにパターニ
ングされた金属薄膜５の部分５ａは、図５７（ａ）およ
び（ｂ）に示すように互いに電気的に接続されるのが好
ましい。一般に、表示用電極の下に金属薄膜がある場合
は、金属薄膜と表示用電極との間に容量が生じ、画素毎
の誘電率を異ならせるため、表示ムラの原因となる。し
かしながら、金属薄膜５のパターニングされた部分５ａ
を、図５７（ａ）および（ｂ）に示すように、互いに電
気的に接続することで、電位を揃えることができそれに
よって表示品位を安定させることができる。

【０１５０】また、図５７（ｃ）に示すように、パター
ニングされた金属薄膜の各部分の同じ行または同じ列に
属するもの同士を接続してもよい。この場合には、各行
の金属薄膜または各列の金属薄膜が、１本の表示用電極
として機能させることができる。したがって、実施形態
１９で用いていた透明材料からなる表示用電極２ａ、お
よび表示用電極２ａと金属薄膜５とを絶縁するための絶
縁膜４を省略することができ、金属薄膜の各行または各
列を、表示用電極２ｂとともに表示媒体６に電圧を印加
するのに用いることができる。この変形例では、表示用
電極２ｂとパターニングされた金属薄膜５の部分５ａと
が重なる領域が画素部分なる。

【０１５１】また、この変形例では、図５７（ｄ）に示
すように、金属薄膜５の部分５ａを、紫外光を照射する
ときのマスクとして用いることもできる。したがって、
画素に対応する部分５ａ同士の間を接続する部分５ｂが
ポリマーマトリクス６ｂの形成に悪影響を及ぼさないよ
うにするためには、接続部分５ｂを透明材料から形成す
るか、あるいはできるだけ幅の細い金属薄膜から形成す
ることが望ましい。

【０１５２】実施形態１９の反射型液晶表示装置では、
複数の透明材料からなる帯状の表示用電極を上側基板お
よび下側基板に形成し、上側基板の表示用電極と下側基
板の表示用電極とが交差するように配置している。しか
し、複数の信号配線を上側基板と下側基板とで交差する
ように形成し、上側基板の信号配線と下側基板の信号配
線とが重なる領域、つまり画素として機能する領域の近
傍にスイッチング素子を設けてもよい。スイッチング素
子としては、例えば、金属−絶縁膜−金属の構造を有す
るＭＩＭ素子を用いることができる。あるいは、一方の
基板にマトリクス状に複数の画素電極を形成し、もう一
方の基板に対向電極を形成してもよい。この場合には、
ＴＦＴ等のスイッチング素子が、画素電極毎に設けられ
る。

【０１５３】（実施形態２０）本実施形態では、反射型
液晶表示装置とペン状の入力装置を有する入力システム
（以下、単にペン入力表示装置と称する）が提供され
る。

【０１５４】まず、反射型液晶表示装置を構成する一方
の基板を形成する。この基板は、表面に多数の微細な凹
部または凸部が形成された反射板を有しており、反射板
は、上記実施形態で述べたいずれかの方法を用いて、プ
ラスチック透明基板上に、例えばアルミニウムの金属薄
膜を形成することにより作製される。アルミニウム膜
は、透明基板の全面にわたって蒸着されるのではなく、
図５８（ａ）に示すように、画素部分に対応するように
マトリクス状に配置され、かつ同じ列に属する部分が互
いに接続されるように形成される。したがって、アルミ
ニウム膜の同じ列に属する部分が、全体として表示用電
極として機能する。本実施形態では、反射板は、法線下
方向−１０°から３０°の方向で明るい表示が得られる
ように設計された。ここで、「下方向」とは、基板を正
面から見たときの６時の方向を指すものとし、「上方
向」は１２時の方向を指すものとする。

【０１５５】次に、透明基板上に、ＩＴＯおよびＳｎＯ
等の透明材料からなる平行に配置された帯状の表示用電
極を形成することによって、対向基板を作製する。表示
用電極は、上述した反射板を有する基板と対向基板とが
貼り合わせられたときに、アルミニウムからなる表示用
電極と交差するように配置される。なお、対向基板は上
記反射板よりも先に作製してもよい。

【０１５６】次に、それぞれの基板にポリイミド配向膜
を塗布し、図５８（ｂ）に示すようにレーヨン系の布で
２４０°ツイスト配向になるようにラビングした。上下
電極が直交するように貼り合わせて液晶パネルを作製し
た。

【０１５７】次に、液晶パネル中に、表１に示す液晶−
重合前駆体混合物を注入、たとえば真空注入した。表１
中の組成物は、Ｉｒｇ６５１はＩｒｇａｃｕｒｅ６５１
（チバガイギ社製）であり、Ｒ６８４は二官能アクリレ
ート（日本化薬社製）であり、Ｃｏｍｐｏｕｎｄ２はＬ
Ｃ性単官能アクリレートであり、ＬＣはＳＰ４８６２
（チッソ社製）である。

【０１５８】

【表１】

【０１５９】次に、液晶パネルの全体を１００℃まで加
熱し、反射板を有する基板側から紫外線（光強度：８ｍ
Ｗ、波長：３６５ｎｍ）で２００秒露光した。上述した
ように、アルミニウム膜は、画素部分に対応するように
マトリクス状に配置されているので、画素部分を囲む領
域で高分子壁を形成するように重合が開始される。な
お、アルミニウム膜の画素に対応する部分同士を接続す
る部分は、できるだけ狭い幅に形成されている。したが
って、この接続部分は、重合には、実質的に影響を及ぼ
さない。

【０１６０】次に、液晶パネルをオーブン内で毎時６℃
の速度で徐冷し、２０℃になったときに取り出して、対
向基板側から液晶パネルに露光して重合を完結させた。
このときの露光条件は、光強度：８ｍＷ、波長：３６５
ｎｍ、露光時間：６００秒とした。これにより、図５８
（ｃ）に示すように、液晶部分ＬＣを囲むように高分子
壁が形成されている液晶パネルを得た。液晶部分ＬＣ
は、それぞれ、画素部分に対応しており、液晶分子は両
基板間で２４０°ツイストしている。

【０１６１】液晶分子の配向は一部乱れることもある
が、再加熱して徐冷することで良好な配向を得ることが
できた。

【０１６２】この液晶パネル上にフィルム状のタッチパ
ネルを直接貼り、ペン入力表示装置を作製した。

【０１６３】得られたペン入力表示装置に対し、図５９
に示すように、普通に字を書いたところ、心持ち下から
の視線に対し、十分明るく、コントラストも高いことが
分かった。また、入力する本人以外の人の視線について
は明るさがなく、よってプライバシーが保護し易いこと
がわかった。また、両基板の間に存在するポリマーから
なる壁（図５８（ｃ）参照）が十分に固いために、液晶
パネルとタッチパネルとを密着させても、ペン先の圧力
が１ｋｇ／ｍｍΦを越えるまで液晶パネル上の表示は乱
れず、非常に見易いものであった。

【０１６４】（実施形態２１）実施形態２１では、画素
部分を囲むように盛り上がった部分を有する反射板を備
えた反射型液晶表示装置が提供される。画素部分は、盛
り上がった部分で区切られている。反射板の設計および
基板間での高分子壁の形成を除いては、本実施形態の反
射型液晶表示装置は、実施形態２０と同様にして形成さ
れる。したがって、詳細な説明は省略する。

【０１６５】図６０は、本実施形態の反射型液晶表示装
置を示す断面図である。本実施形態の反射板は、図６０
に示すように、マトリクス状に配置された盛り上がった
部分と盛り上がった部分によって囲まれている一段下が
ったフラットな部分とを有するように設計されている。
反射板の段差の低いフラットな部分が、それぞれ、１つ
の画素部分に相当し、盛り上がった部分は画素部分を囲
むようになっている。

【０１６６】図６１（ａ）に示すように、反射板は、反
射部、平坦化膜、および表面コート膜を有している。反
射部は、上記実施形態のいずれかで述べた方法によっ
て、表面が多数の微細な凸部または凹部を有するように
形成されており、特定の方向に光を集中して反射する。
反射部の反射膜としては、例えばアルミニウム膜等の金
属薄膜を用いることができる。

【０１６７】平坦化膜は、反射膜の表面の微細な凸部ま
たは凹部を平坦化するために、反射部上に透明材料から
形成される。反射膜表面の凸部または凹部は、反射型液
晶表示装置の光学特性に悪影響を及ぼすからである。続
いて、表面コート膜が、図６１（ａ）に示すように画素
に対応する部分を除いて、平坦化膜上に形成されてい
る。したがって、表面コート膜が、本実施形態における
盛り上がった部分に相当することになる。さらに、必要
に応じて表示用電極がその上に形成され得る。

【０１６８】このようにして形成された、反射部上に平
坦化膜および表面コート膜を有する反射板を、透明電極
が形成されている対向基板と貼り合わせ、これらの間に
液晶材料と重合性モノマーとの組成物を注入する。重合
性モノマーとしては、光重合性のものを用いるのが好ま
しい。この組成物は、ある温度（等方相温度）以上で等
方相となり、それよりも低い温度では、モノマーが主成
分である相（モノマーリッチの相）と液晶が主成分であ
る相（液晶リッチの相）との２相に分離している。モノ
マーを重合させることによって、相分離が完了し、高分
子壁が形成される。本実施形態では、組成物として、２
相領域（上述した２相が共存する温度領域）が１０℃以
上あるものを用いた。

【０１６９】その後、等方相温度から毎分０．０１℃か
ら０．３℃程度の速度で徐冷すると、液晶滴が発生す
る。発生した液晶滴は表面張力によって、反射板の段差
の低い領域に集まって成長する。その後、液晶滴が画素
サイズまで広がったときに露光する。これによって、画
素外の盛り上がった部分にあるモノマーリッチの相が硬
化して、高分子壁を形成する。このようにして本実施形
態の反射型液晶表示装置が完成する。

【０１７０】上述したように、図６０に示すように反射
板の形状を厚さ方向で変化させることによって、簡便に
高分子壁を形成することができる。本実施形態では、反
射板の形状は、図６１（ａ）に示すように、反射部上に
別の膜（ここでは表面コート膜）を付加することによっ
て変更している。しかし、反射板の形状を変更する方法
はこれには限られず、図６１（ｂ）に示すように基板自
体の厚さ方向の断面形状を変化させるか、図６１（ｃ）
に示すように金属薄膜自体の厚さ方向の断面形状を変化
させるか、または図６１（ｄ）に示すように基板と金属
薄膜との間に別の部材を介在させることにより、変化さ
せることができる。

【０１７１】さらに、偏光層を対向基板上に設け、別に
偏光層を反射板の液晶滴側に設けてもよい。また、ラビ
ング処理した配向膜を、液晶滴中の液晶分子を両基板間
で所定の角度ツイストするように、両基板上に形成して
もよい。

【０１７２】図６２は、上述したように偏光層および配
向膜を設けた場合において、反射板の明るい方向とコン
トラストの良い方向とを一致させるための配置を示して
いる。対向基板上に配向膜のラビング方向、および反射
板上のラビング方向は、それぞれ、図６２の上ラビング
方向および下ラビング方向に対応する。図６２に示すよ
うに、液晶分子のツイスト角は、１８０°以上である。
つまり、この例では、反射型液晶表示装置はＳＴＮモー
ドで表示を行う。この配置にすることで、観察者の見た
い方向は明るく高コントラストにでき、観察者の見ない
方向は見えなくできる。よって、電子手帳などのプライ
ベートな使用に、より適した構成となる。

【０１７３】（実施形態２２）図６３は本実施形態２２
の反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【０１７４】この反射型液晶表示装置は、液晶層８３を
挟んで上側に基板７３、下側に反射板７８が設けられて
いる。反射板７８は基板７２を有し、基板７２の液晶層
８３側には、大きさの異なる突起７４および７５が形成
され、その上には平滑化膜７６、反射金属膜７７および
配向膜７９が基板側からこの順に形成されている。反射
金属膜７７には、電圧発生回路８９より出力される電圧
と制御回路８８からの信号とに基づいて走査回路８６か
ら出力されるゲート信号が与えられる。

【０１７５】反射板７８において、突起７４および７５
は、上記実施形態で述べた凹部または凸部と同様に、そ
の軸に沿った断面が非対称な傾斜角分布を有するような
軸を少なくとも１つ有している。突起７４および７５が
このような形状を有していることによって、反射板７８
は、特定の方向に大部分の光を反射することができ、そ
れにより、その特定の方向において明るい表示を実現す
ることができる。

【０１７６】基板７３の液晶層８３側には、透明電極８
０が形成され、その上には配向膜８１が形成されてい
る。電極８０には、電圧発生回路８９より出力される電
圧と制御回路８８からの信号とに基づいてデータ回路８
７から出力されるデータ信号が与えられる。この基板７
３の液晶層８３とは反対側に位相補償板８４と偏光板８
５とが設けられている。

【０１７７】これら反射板７８と基板７３とは対向配設
してシール材８２により貼り合わされ、その間には液晶
層８３が設けられている。本実施形態では液晶層８３と
して、視角依存性の強いものが用いられており、反射板
７８が大部分の光を反射する特定の方向と、コントラス
トのよい画像を観察することができる方向とを一致させ
ている。

【０１７８】（実施形態２３）本実施形態２３では、表
示媒体として液晶層とポリマーマトリクスとの混在する
ものを備えている反射型液晶表示装置を説明する。

【０１７９】図６４は本実施形態の反射型液晶表示装置
を示す断面図であり、図６５はその平面図である。これ
らの図において、図６３と同一部分には同一番号を付し
て、説明を省略する。

【０１８０】この実施形態の液晶表示装置においては、
反射板７８と基板７３との間に、液晶層８３とポリマー
マトリクス９１とからなる表示媒体が設けられている。
ポリマーマトリクス９１は、少なくとも液晶材料と重合
前駆体との混合物に照射強度分布を有する光を照射し、
強度の強い光が照射された部分にポリマーマトリクス９
１、強度の弱い光が照射された部分に液晶層８３が形成
されるように相分離させることにより形成される。ま
た、ポリマーマトリクス９１は、電極８０と反射金属膜
７７とで画素が形成される周囲に一致して形成されてい
る。

【０１８１】本実施形態においても、実施形態２２と同
様に、反射板７８が大部分の光を反射する方向は、液晶
層８３の特性に依存する高コントラストの画像を観察す
ることができる方向と一致している。

【０１８２】この実施形態の液晶表示装置においては、
偏光板８５上にタッチパネル（図示せず）を配置してペ
ン入力を行ったときでも、ペン圧による表示変化が極め
て小さい。したがって、本実施形態の反射型液晶表示装
置は、入力装置と表示装置とを一体的に形成した装置に
おいて用いるのに最適である。

【０１８３】なお、上述した実施形態２２および２３に
おいて、液晶層の特性を反射板に合わせて最適化するこ
とによって、本発明の様々な実施形態が実現できる。

【０１８４】（実施形態２４）本実施形態では、液晶分
子が１８０°以上ツイストしているＳＴＮ液晶層を有す
る反射型液晶表示装置を説明する。

【０１８５】本実施形態の反射型液晶表示装置は、少な
くとも、透明基板、反射板、および透明基板と反射板と
の間に挟まれた液晶層を有している。反射板は、上記実
施形態のいずれかで述べた方法によって作製されてお
り、大部分の光を特定の方向に反射する。

【０１８６】基板上および反射板上には配向膜が形成さ
れており、さらに液晶層の両側には偏光膜が配置されて
いる。各配向膜は、配向膜に接する液晶分子を所定の方
向に配向させるように所定の方向にラビングされてい
る。図６６に、配向膜のラビング方向と偏光膜の偏光軸
との関係を示す。図６６に示すように、透明基板上に形
成された配向膜（図６６では上側配向膜）のラビング方
向、および反射板上に形成された配向膜（図６６では下
側配向膜）のラビング方向は、基板と反射板との間で液
晶分子の配向方向が１８０°ツイストするように設定さ
れている。偏光膜は、偏光軸が互いに直交するように、
かつ透明基板側の偏光軸が配向膜のラビング方向に対し
て４５°となるように設けられている。

【０１８７】図６７に、本実施形態の反射型液晶表示装
置のコントラストの視角依存性を示す図である。この図
では、特にコントラストの悪い部分および反転して表示
される部分は、ハッチングされた領域に相当する。本実
施形態では、反射板が大部分の光を反射し、それゆえに
明るい表示が得られる方向が、コントラストの悪い部分
および反転表示が生じる部分に含まれないように、反射
板を最適化している。つまり、反射板は、ハッチングさ
れた領域に対応する方向への反射光が少なくなるように
最適化されている。したがって、本実施形態の反射型液
晶表示装置は、全体に見易い表示を行うことができる。

【０１８８】（実施形態２５）本実施形態では、２７０
°ＳＢＥイエローモードの反射型液晶表示装置を説明す
る。

【０１８９】本実施形態の反射型液晶表示装置は、少な
くとも、透明基板、反射板、および透明基板と反射板と
の間に挟まれた液晶層を有している。反射板は、上記実
施形態のいずれかで述べた方法によって作製されてお
り、大部分の光を特定に方向に反射する。

【０１９０】基板上および反射板上には配向膜が形成さ
れており、さらに一対の偏光膜が液晶層の両側に設けら
れている。各配向膜は、配向膜に接している液晶分子を
所定の方向に配向させるようにラビング処理されてい
る。図６８に、配向膜のラビング方向および偏光層の偏
光軸の関係を示す。図６８に示すように、上側偏光膜お
よび下側偏光膜の偏光軸は、下側配向膜のラビング方向
に対して、それぞれ、反時計回り方向に３０°、時計回
り方向に３０°に設定されている。

【０１９１】本実施形態では、液晶層はコントラストの
視角依存性を有しており、特定の視角方向においてであ
れば、コントラストのよい画像を観察することができ
る。このコントラストのよい画像を観察することができ
る方向は、反射板が大部分の光を反射する方向と一致さ
せられている。

【０１９２】図６９は、本実施形態の反射型液晶表示装
置におけるコントラストの視角依存性を示す図である。
反射板が大部分の光を反射する方向と、コントラストの
よい画像を見ることができる方向とは一致しているの
で、反射型液晶表示装置に入射する光を有効に表示に利
用することができる。

【０１９３】（実施形態２６）実施形態２６では、１枚
偏光板システム（ＥＣＢモード）の反射型液晶表示装置
を説明する。

【０１９４】本実施形態の反射型液晶表示装置は、少な
くとも、透明基板、反射板、および透明基板と反射板と
の間に挟まれた液晶層を有している。反射板は、上記実
施形態のいずれかで述べた方法によって作製されてお
り、特定の方向に大部分の光を反射する。

【０１９５】基板上および反射板上には、配向膜が形成
されている。また、透明基板上には、偏光膜および位相
差板が設けられている。各配向膜は、配向膜に接する液
晶分子を所定の方向に配向させるようにラビングされて
いる。図７０に、液晶分子の配向方向、偏光膜の偏光軸
および位相差板の光学軸の関係を示す。また、図７１
に、本実施形態の反射型液晶表示装置のコントラストを
示す。

【０１９６】図７０に示すように、液晶層は一軸配向し
ており、その配向軸は位相差板の光学軸と実質的に直交
している。また、偏光板の偏光軸は、液晶層のディレク
タに対して３０゜〜６０゜の範囲内の角度に設定されれ
ばよい。しかし、液晶層の複屈折効果を最も有効に利用
するためには、偏光板の偏光軸を液晶層のディレクタに
対して４５゜程度に設定するのが好ましい。

【０１９７】さらに、本実施形態では、液晶層のリタデ
ーションΔｎ₁ｄ₁と位相差板のリタデーションΔｎ₂ｄ₂
とが、明状態で式（１）を、暗状態で式（２）を満足す
るように設定されている。

【０１９８】

【数５】

【０１９９】

【数６】

【０２００】ここで、Δｎ₁およびΔｎ₂はそれぞれ液晶
層および位相差板の屈折率異方性であり、ｄ₁およびｄ₂
はそれぞれ液晶層および位相差板の厚さである。このよ
うに設定することで、コントラストのよい表示を実現す
ることができる。なお、表示が明状態であるか暗状態で
あるかは、構成要素の光学軸の間の配置を変えることに
よって変更され得る。

【０２０１】（実施形態２７）図７４を参照しながら、
実施形態２７の反射型液晶表示装置を説明する。本実施
形態の反射型液晶表示装置は、上記実施形態２３の装置
を改変したものである。したがって、図７４において、
上記実施形態２３と同様の構成要素には、同様の参照符
号を付して説明を省略する。

【０２０２】本実施形態の反射型液晶表示装置は、平坦
化膜１００、およびＩＴＯ等の透明材料からなる複数の
帯状の表示用電極１０１を有している。表示電極１０１
は、基板７２の表面全体にわたって形成された金属膜７
７上に形成されており、反射板７８と対向基板７３とが
貼り合わせられたときに、対向基板７３上に例えばＩＴ
Ｏ等の透明材料から形成された帯状の対向電極８０と直
交するように配置されている。表示用電極１０１と対向
電極８０とが重なる部分が、画素部分となる。

【０２０３】本実施形態では、表示用電極１０１と対向
電極８０とが、紫外光照射の際のマスクとしても機能す
るので、高分子壁９１を形成するのに別途フォトマスク
を用いる必要はない。したがって、本実施形態によれ
ば、フォトマスクを用いる場合に比べて、より簡便に反
射型液晶表示装置を製造することが可能となる。

【０２０４】マルチカラー表示を実現するために、カラ
ーフィルタを対向基板７３上に設けてもよい。図７５で
は、Ｒ、ＧおよびＢの三原色のフィルタ部からなるカラ
ーフィルタを設けた例を示している。カラーフィルタの
各色のフィルタ部は、対向電極８０と同様に帯状に形成
され、対向電極８０と対応するように配置される。した
がって、カラーフィルタの各色のフィルタ部は、反射板
７８上の表示用電極１０１と交差することになる。

【０２０５】図７５に示すようにカラーフィルタを設け
る場合において、液晶８３と重合性前駆体との組成物に
対向基板７３側から紫外光を照射して高分子壁９１を形
成するためには、カラーフィルタは、紫外光の少なくと
も一部分を透過させる必要がある。高分子壁９１をより
良好に形成するためには、カラーフィルタの紫外光透過
率を、少なくとも３０％にすることが望ましい。３０％
よりも小さいと、重合性前駆体を重合させるのに十分な
紫外光の強度が得られない。したがって、本実施形態で
は、紫外光透過率が３０％以上であるカラーフィルタを
用いている。

【０２０６】各画素を個別に駆動するために、複数のス
イッチング素子を設けてもよい。この場合には、各スイ
ッチング素子に接続される表示用電極は、金属膜を用い
てマトリクス状に、例えば、表示用電極を囲む部分が光
透過性となるように形成され得る。また、表示用電極
は、スイッチング素子およびそれに関連する配線上に、
絶縁膜を介して形成され得る。

【０２０７】上述したいずれの実施形態においても、反
射板上に平坦化膜を付加してもよい。反射板上に平坦化
膜を設けることで、反射板の表面の凸部または凹部が反
射型液晶表示装置の光学特性に悪影響を与えるのを抑え
ることができる。液晶材料と接触する表面に凸部または
凹部が形成されていると、例えば液晶分子の配向の乱れ
等の問題が生じ得る。このような問題を避けるために、
必要に応じて平坦化膜を設けることが望ましい。

【０２０８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、反射板の散乱方向を制限することが可能となり、
不必要な方向への散乱が減り、視角方向の明るさを飛躍
的に向上させ得、良好な反射特性にすることができる。
これによって明るい反射型液晶表示装置用の反射板を再
現性良く作製することが出来る。

【０２０９】また、本発明による場合には、良好な反射
板を利用して、ペン入力時の視線方向の良好な表示を得
ることができる。また、ポリマーマトリクスの形成技術
と組み合わせることによって、ペン入力時の耐圧性に優
れた反射型液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る反射板の製造工程を示す図で
ある。

【図２】実施形態１に係る反射板の製造工程において用
いるフォトマスクを示す平面図である。

【図３】実施形態１の反射板における表面の傾斜角分布
を示す図である。

【図４】実施形態１、２、４および従来例における反射
板の特性を評価する際に用いる装置モデルを示す模式図
である。

【図５】実施形態１の反射板の反射特性を示す図であ
る。

【図６】実施形態１に係る反射板の非常に明るい表示が
得られる視線方向を示す模式図である。

【図７】実施形態１に係る反射板を適用した据え置き型
ディスプレイにおいて、非常に明るい表示が得られる視
線方向を示す模式図である。

【図８】実施形態１に係る反射板に斜めからの光線に対
して、非常に明るい表示が得られる視線方向を示す模式
図である。

【図９】実施形態２に係る反射板の製造工程を示す図で
ある。

【図１０】実施形態２の反射板における表面の傾斜角分
布を示す図である。

【図１１】実施形態２の反射板の反射特性を示す図であ
る。

【図１２】実施形態３に係る反射型液晶表示装置を示す
断面図である。

【図１３】実施形態３に係る反射型液晶表示装置におけ
る凹凸層の配置を示す模式図（平面図）である。

【図１４】実施形態４に係る反射板の製造工程を示す図
である。

【図１５】電子線露光装置を模式的に示す斜視図であ
る。

【図１６】（ａ）は実施形態４に係る反射板におけるレ
ジスト膜の形状を示す平面図、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１７】実施形態４の反射板における表面の傾斜角分
布を示す図である。

【図１８】実施形態４の反射板の反射特性を示す図であ
る。

【図１９】従来例の反射板の製造工程を示す図である。

【図２０】従来例の反射板の製造に用いるフォトマスク
を示す平面図である。

【図２１】従来例の反射板における表面の傾斜角分布を
示す図である。

【図２２】従来例の反射板の反射特性を示す図である。

【図２３】本発明に適用可能な凹凸形状の例を示す図で
あり、（ａ）、（ｃ）および（ｅ）は平面図、（ｂ）、
（ｄ）および（ｆ）は断面図である。

【図２４】実施形態５にかかる反射板の製造工程を示す
工程図（断面図）である。

【図２５】本発明の反射板を組み込んだ液晶表示装置に
おいて、その反射板の反射特性を測定している状態を示
す模式図（斜視図）である。

【図２６】図２５の反射板を組み込んだ液晶表示装置の
具体的な構成を示す断面図である。

【図２７】実施形態５で使用したフォトマスクを示す図
である。

【図２８】実施形態５での反射特性の測定結果を示す図
である。

【図２９】実施形態６で使用したフォトマスクを示す図
である。

【図３０】実施形態６での反射特性の測定結果を示す図
である。

【図３１】実施形態７で使用したフォトマスクを示す図
である。

【図３２】実施形態７での反射特性の測定結果を示す図
である。

【図３３】実施形態８で使用したフォトマスクを示す図
である。

【図３４】実施形態８での反射特性の測定結果を示す図
である。

【図３５】実施形態９で使用したフォトマスクを示す図
である。

【図３６】実施形態９での反射特性の測定結果を示す図
である。

【図３７】実施形態１０で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図３８】実施形態１０での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図３９】実施形態１１で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図４０】実施形態１１での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図４１】実施形態１２で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図４２】実施形態１２での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図４３】実施形態１３で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図４４】実施形態１３での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図４５】実施形態１４で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図４６】実施形態１４での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図４７】実施形態１５で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図４８】実施形態１５での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図４９】実施形態１６で使用したフォトマスクを示す
図である。

【図５０】実施形態１６での反射特性の測定結果を示す
図である。

【図５１】実施形態１７に係る反射板を、製品と同様に
使用した場合の模式図である。

【図５２】携帯情報端末に求められる反射特性を示す図
である。

【図５３】実施形態１８に係る反射板を、製品と同様に
使用した場合の別の模式図である。

【図５４】ノートブック・パーソナルコンピュータやパ
ームトップ・パーソナルコンピュータに使用する場合に
求められる反射特性を示す図である。

【図５５】（ａ）は、実施形態１９に係る反射型液晶表
示装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の
反射型液晶表示装置において用いられる表示媒体を示す
平面図であり、（ｃ）は、（ａ）の反射型液晶表示装置
において表示用電極が重なっている状態を示す平面図で
ある。

【図５６】（ａ）は、図５５（ａ）の反射型液晶表示装
置において反射板と表示用電極を正面から見た図であ
り、（ｂ）および（ｃ）は照射された光の反射状態を示
す模式図である。

【図５７】（ａ）は、金属薄膜が形成されるパターンを
示す図であり、（ｂ）は、パターニングされた金属薄膜
の接続を示す図であり、（ｃ）は、金属薄膜が形成され
た基板の平面図であり、（ｄ）は、紫外光照射を説明す
る模式図である。

【図５８】（ａ）は実施形態２０における反射板の接続
状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）はそのラビン
グ方向を示す平面図、（ｃ）は得られた液晶パネルを示
す平面図である。

【図５９】実施形態２０のペン入力反射型液晶表示装置
にペン入力を行っている状態を示す模式図である。

【図６０】実施形態２１に係る反射型液晶表示装置を示
す断面図である。

【図６１】（ａ）から（ｄ）は、図６０の反射型液晶表
示装置において用いられる反射板の断面形状を示す図で
ある。

【図６２】実施形態２１において説明する、反射板の明
るい方向とＳＴＮ液晶のコントラストの良い方向とを一
致させる場合の配置図である。

【図６３】実施形態２２に係る反射型液晶表示装置の一
例を示す断面図である。

【図６４】実施形態２３に係る反射型液晶表示装置を示
す断面図である。

【図６５】実施形態２３に係る反射型液晶表示装置を示
す平面図である。

【図６６】実施形態２４において説明する、液晶が１８
０゜ＳＴＮ配向を示すときのラビング方向および偏光軸
の関係を示す図である。

【図６７】実施形態２４におけるコントラストの視角依
存性を示す図である。

【図６８】実施形態２５において説明する、液晶が２７
０゜ＳＢＥイエローモードを示すときのラビング方向お
よび偏光軸の関係を示す図である。

【図６９】実施形態２５におけるコントラストの視角依
存性を示す図である。

【図７０】実施形態２６の反射型液晶表示装置の各部の
構成を示す図であり、液晶がＥＣＢモードであり、１枚
偏光板システムでの偏光板の軸方向、一軸性位相差板の
軸方向、ラビング方向および反射板を示す図である。

【図７１】実施形態２６の反射型液晶表示装置のコント
ラストを示す図である。

【図７２】本発明に用いると不都合な凹部または凸部の
例を示す図である。

【図７３】（ａ）および（ｂ）は本発明に用いるのに好
適な線対称軸を有する凹部または凸部を示し、（ｃ）は
本発明に用いるのに不都合な線対称軸の無い凹部または
凸部の例を示す図である。

【図７４】実施形態２７の反射型液晶表示装置の構成を
示す断面図である。

【図７５】図７４の反射型液晶表示装置の変形例の構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ガラス基板１１ｃ凸部１２ａレジスト膜（露光前）１２ｂ半円柱部１２ｃ凸部１３フォトマスク１４金属薄膜１５反射板２１イオンビーム２２反射板３１凸部３２反射板６０電子線露光装置６１電子線源６２コンデンサーレンズ６３ピンホール６４投影レンズ６５偏向コイル１４１ガラス基板１４２カラーフィルター１４２ａカラーフィルター部１４２ｂ遮光部１４３透明導電膜１４４配向膜１４５液晶層１４６配向膜１４７金属薄膜１４８凹凸層１４９ＴＦＴパネル基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基板と金属薄膜とから構成さ
れた反射板であって、該基板と該金属薄膜との間に、非
対称な断面を有する凸部または凹部が形成され、反射光
を特定の方向に集中させる構成となっている反射板。
【請求項２】前記凸部または凹部の前記基板に対する
傾斜角分布が、該基板の表面上の少なくとも１つの軸に
関して非対称であり、かつ、該基板の表面上の少なくと
も１つの軸方向から観察した状態において全ての凸部ま
たは凹部についての傾斜角分布が非対称である請求項１
に記載の反射板。
【請求項３】前記凸部または凹部における、前記反射
光を特定の角度範囲に集中させる部分が、基板を厚み方
向に切断したときの断面において、曲線となっている請
求項１または２に記載の反射板。
【請求項４】前記凹部または凸部の、前記基板表面と
平行な方向での断面形状が、円または正ｎ角形（ｎ＝４
より大きい整数）でない請求項１に記載の反射板。
【請求項５】前記凹部または凸部の、前記基板表面と
平行な方向での断面形状において、少なくとも１つの線
対称となる軸が存在する請求項１または４に記載の反射
板。
【請求項６】複数の前記凹部または凸部が、各々の方
向を互いに平行移動した状態で、かつ、各々の位置をラ
ンダムにして配置されている請求項１または４に記載の
反射板。
【請求項７】複数の前記凹部または凸部が、前記線対
称となる軸を基板上下方向と平行となる様に配置してい
る請求項１、４または５に記載の反射板。
【請求項８】液晶を含む表示媒体を挟んで一方に基板
が、他方に請求項１から７のいずれか一つに記載の反射
板が設けられている反射型液晶表示装置。
【請求項９】前記表示媒体が、表示画素部分の液晶を
高分子層が取り囲む構造を持つ請求項８に記載の反射型
液晶表示装置。
【請求項１０】基板上に金属薄膜が形成されてなる反
射板上に、絶縁層および透明電極層が形成されている請
求項８または９に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１１】前記反射板が、画素外部分で盛り上が
った断面形状となっている請求項９または１０に記載の
反射型液晶表示装置。
【請求項１２】前記反射板の金属薄膜が、表示画素の
形状に一致して形成されている請求項９または１１に記
載の反射型液晶表示装置。
【請求項１３】表示画素の形状に一致して形成された
金属薄膜の隣合うもの同士が、透明導電体または細い金
属薄膜によって接続されている請求項１２に記載の反射
型液晶表示装置。
【請求項１４】表示画素の形状に一致して形成された
金属薄膜が、ストライプ状に接続されている請求項１３
に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１５】表示画素の形状に一致して形成された
金属薄膜が、ストライプ状に接続されていて、該金属薄
膜を有する反射板の上に配向層が形成されている請求項
９に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１６】前記表示媒体がＳＴＮ配向の液晶層で
あり、該液晶層のコントラストの良い視角方向が、非対
称に形成された反射板の反射方向に一致している請求項
８から１５のいずれか一つ記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１７】ペン入力用タッチパネルを具備する請
求項１６に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１８】前記ペン入力用タッチパネルにおける
ペン入力時の視線方向のコントラストが高いように、前
記液晶層が設けられている請求項１７に記載の反射型液
晶表示装置。
【請求項１９】非対称な断面を有する凸部または凹部
を基板上に形成する工程と、該凸部または凹部を覆うように金属薄膜を形成する工程
と、を包含する反射板の製造方法であって、該金属薄膜
は、特定の方向に光を反射する、反射板の製造方法。
【請求項２０】前記凸部または凹部を形成する工程
が、基板上にレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜を複数の部分にパターニングする工程と、該複数の部分を、前記非対称な断面をもつように変形さ
せる工程と、を包含している、請求項１９に記載の反射
板の製造方法。
【請求項２１】反射板と、該反射板に対向するように
設けられた基板と、該反射板および該基板に挟まれた表
示媒体とを備えている反射型液晶表示装置の製造方法で
あって、該反射板は、請求項１９に記載の方法によって
製造される、反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項２２】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複
数の画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを
有しており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、前記反射板上に
透明電極層を形成する工程をさらに包含しており、該高分子壁は、該透明電極層をマスクとして用いた光照
射によって形成される、請求項２１に記載の反射型液晶
表示装置の製造方法。
【請求項２３】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複
数の画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを
有しており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、前記金属薄膜を
該画素に対応する複数の金属部分にパターニングする工
程をさらに包含しており、該高分子壁は、該金属部分をマスクとして用いた光照射
によって形成される、請求項２１に記載の反射型液晶表
示装置の製造方法。
【請求項２４】前記表示媒体は、液晶と、該液晶を複
数の画素に対応する複数の部分に分割する高分子壁とを
有しており、前記反射型液晶表示装置の製造方法は、該液晶と重合前
駆体との混合物を徐冷によって相分離させ、その後に露
光して該高分子壁を形成する工程をさらに包含してい
る、請求項２１に記載の反射型液晶表示装置の製造方
法。
【請求項２５】前記反射型液晶表示装置は、位相差板
および偏光板をさらに備えており、前記液晶は、一軸配向された液晶分子を含んでおり、高
コントラストの画像が特定の視角方向において観察され
るような特性を有しており、該特定の視角方向は、前記反射板が光を集中して反射す
る方向と一致している、請求項８に記載の反射型液晶表
示装置。
【請求項２６】前記液晶の屈折率異方性および厚さが
Δｎ₁およびｄ₁であり、前記位相差層の屈折率異方性お
よび厚さがΔｎ₂およびｄ₂であり、該液晶のリタデーシ
ョンΔｎ₁ｄ₁と該位相差層のリタデーションΔｎ₂ｄ₂と
が明状態のときに、【数１】を満足している、請求項２５に記載の反射型液晶表示装
置。
【請求項２７】前記液晶のリタデーションΔｎ₁ｄ₁と
前記位相差層のリタデーションΔｎ₂ｄ₂とが暗状態のと
きに、【数２】を満足している、請求項２６に記載の反射型液晶表示装
置。
【請求項２８】前記液晶層のツイスト角が１８０°か
ら２７０°である請求項１６に記載の反射型液晶表示装
置。
【請求項２９】カラーフィルターが積層されている請
求項９、２５、２６、２７または２８に記載の反射型液
晶表示装置。
【請求項３０】前記カラーフィルターに紫外線透過率
が３０％以上であるものを使用している請求項２９に記
載の反射型液晶表示装置。