JPH08254698A

JPH08254698A - 反射型液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08254698A
Application number: JP7268473A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Hisatake; 雄三久武; Makiko Satou; 摩希子佐藤; Ryoichi Watanabe; 良一渡辺; Hitoshi Hado; 仁羽藤; Akio Murayama; 昭夫村山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: JP3576657B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ノーマリーブラックモード、ノーマリーホワ
イトモードに関することなく、全体の反射率を高くする
新規な反射型液晶表示素子を提供すること。【解決手段】それぞれの対向面に第１及び第２の電極
を有する第１及び第２の基板と、第１及び第２の基板間
に挟持された液晶組成物層と、第１の電極に対応する領
域であって、第１及び第２の電極間に印加された電圧に
より前記液晶組成物が応答し、入射する光の反射量を変
調する変調部と、この変調部以外の領域である非変調部
と、第１の基板の第１の電極が形成された主面とは反対
側の面に形成された光拡散層と、第１の基板の第１の電
極が形成された主面の、非変調部に対応する領域の少な
くとも一部に形成された第１の反射層とを具備すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、反射型液晶表示素子に
関する。

【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。

【０００３】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ＬＣＤ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自体の反射率が高
くないと実用上問題となる。

【０００４】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つに分類
できる。

【０００５】偏光板を２枚用いる表示モードとしては、
例えば図１に示すＴＮ型ＬＣＤがある。このＴＮ型ＬＣ
Ｄでは、上下基板１，２は透明電極３，４をそれぞれ有
しており、これら基板間に液晶組成物層５を挟持してい
る。上下基板１，２外面に偏光板６ａ，６ｂが貼付さ
れ、下基板２側の偏光板６ｂ外面に、拡散反射板７が貼
付されている。このＴＮ型ＬＣＤの光路Ｌは、偏光板を
４回、基板を４回通過する。これらの透過率のうち、偏
光板の透過率は１回分の通過では、原理的に５０％以下
であり、実数は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。

【０００６】偏光板を１枚用いる表示モードとしては、
例えば図２に示す偏光板６のみをもつ偏光板１枚モード
ＥＣＢ型ＬＣＤがある。前記図１のＴＮ型ＬＣＤと比較
して、光路は、偏光板を２回、基板も２回しか通過しな
い。なお、以下、各図において同符号の部分は同様部分
を示す。前記ＴＮ型ＬＣＤと同様、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。しかしながら光路は、偏光板２回分、
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。

【０００７】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３に示すゲストホスト液晶の液晶組成
物層５ａをもつ高分子ポリマーＰＣ−ＧＨ型ＬＣＤ、図
４に示すゲストホスト液晶組成物層５ｂをもつＧＨ−Ｈ
ＯＭＯ型ＬＣＤ、および図５に示す２層のゲストホスト
液晶組成物層５ｂを共通基板８を介して重ねた２層型Ｇ
Ｈ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤ等がある。

【０００８】図３〜５に示すいずれの方式も偏光板を用
いないので、前記した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回の透過分は、透過率が原理的
に５０％以下であり実際は４０数％である偏光板を用い
ない分、明るくなる。また、前記偏光板１枚モードのＥ
ＣＢ型ＬＣＤと同様に、反射板をセル内面に設ければ、
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。

【０００９】また、図６に示す反射型ＬＣＤは、図４に
示すＧＨ−ＨＯＭＯ型ＬＣＤの反射板７と液晶セルの間
に４分の１波長板９を挿入したものであり、液晶セルを
通過した入射光が、４分の１波長板９を透過し、反射板
７で反射され、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、再び液晶セルに
入射する機能を得るものである。

【００１０】この構造は図５に示す２層型ＧＨ−ＨＯＭ
Ｏ型ＬＣＤと同様の光制御が１層の液晶層、１層の液晶
セルで得られるものである。

【００１１】さて、これら反射型ＬＣＤはディスプレー
であり、一般的には電極を用いて液晶層に電圧を印加す
る、若しくは電流を流す、磁界を印加するなどして表示
を行っている。電極を用いるので、必ず絶縁領域（電極
のないところ）が必要となる。特に、種々の文字や絵、
映像などのパターンを表示する素子の場合、マトリクス
状に電極を形成する。マトリクス状に電極を形成した場
合、一般的には前記液晶層に電圧を印加する等の目的と
した電極以外に配線も必要となる。マトリクスに電極を
形成しない場合でもパターンがある程度複雑な場合（例
えば、電卓、時計等に応用されている７セグメント表
示）は配線が必要となる。このようにＬＣＤは液晶層に
電圧を印加する等の目的とした電極及び絶縁領域（電極
のないところ）及び場合によっては配線の３つの領域か
ら形成されている。

【００１２】本明細書では、液晶層に電圧を印加する等
の目的とした電極により液晶が応答し光反射層が変調す
る領域を変調部と称し、それ以外の領域を非変調部と称
し、この非変調部のうち、前記絶縁領域をスペース部と
称し、前記配線の設けられた領域を配線部と称すること
とする。

【００１３】ちなみに透過型ＬＣＤにおいては、前記非
変調部に遮光層を設けることが多い。この遮光層はマト
リクス表示素子の場合、一般的にブラックマトリクス
（ＢＭ）と呼ばれる。この遮光層は表示のコントラスト
比特性を向上させる目的で設けられているものである。
ＬＣＤの表示モードを表示制御の観点から分類すると
（透過型、反射型に限らず）、電圧等を印加していない
状態で明状態を得るノーマリーホワイトモード（ＮＷモ
ードと称す）と、逆に電圧等を印加した状態で明状態で
得るノーマリーブラックモード（ＮＢモードと称す）と
に大別できる。

【００１４】ＮＷモードの場合、前記非変調部は変調部
の状態に拘らず、大略、常時明状態となる。よって、前
記遮光層を設けない場合、全体（変調部と非変調部）と
して、暗状態の輝度は、前記遮光層を設けた場合より高
い。よってコントラスト比（明状態の輝度／暗状態の輝
度）は遮光層を設けることによって向上する。ＮＢモー
ドの場合、前記非変調部は変調部の状態に拘らず、大
略、常時暗状態となる。よって、ＮＷモードと比較すれ
ば、全体（変調部と非変調部）としての暗状態の輝度は
暗くなる。しかしながら、一般に知られるＮＢモードの
暗状態は十分暗い表示が得られていない。このため、遮
光層を設けることによって、非変調部の輝度を確実にゼ
ロにし、高いコントラストを得ているのである。

【００１５】しかしながら、この遮光層を設けること
は、全体の表示輝度（明るさ）を低下させることとな
る。これは欠点となるが、透過型ＬＣＤの場合、バック
ライトを用いているので、このバックライトの輝度を向
上させることにより、表示輝度（明るさ）を保つことが
できる。このように、コントラストを得るために遮光層
を設けることが多いわけである。

【００１６】これに対し、反射型ＬＣＤでは、用いる光
が外光であり、ディスプレー側では、入射光量を制御で
きない。したがって、前記遮光層を反射型に適用する
と、表示輝度を著しく低下させてしまうため、一般的に
は用いられていない（駆動素子としてのＴＦＴは光によ
り影響されるので、その影響を防止する目的で、非変調
部のうち必要な部分にだけ遮光層を設けることがあ
る。）。そもそも、反射型ＬＣＤの場合、用いる光は外
光であり、ディスプレー側では入射光量を制御できない
から、最も重要視される特性は明るさ（輝度）とされて
いる。これらのことから、一般的な従来の反射型ＬＣＤ
は、非変調部に遮光層を設けていない。

【００１７】しかしながら、遮光層がなくても、従来の
反射型ＬＣＤの表示輝度は十分な値が得られていない。
ＮＷモードの場合、非変調部は大略常時明状態となるた
め、全体の表示輝度はある程度得られるが、反射型ＬＣ
Ｄは、いずれも暗状態を得るために偏光板や染料を用い
ており、実際には明状態に対してもある程度の光吸収が
避けられない。よって結果的には十分な明るさは得られ
ない。ＮＢモードの場合は、非変調部は大略常時暗状態
となるため、全体の表示輝度は当然暗い。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の反
射型液晶表示素子は、ディスプレーとして用いる場合、
非変調部においても反射率が低く、特にノーマリーブラ
ックモードの場合、その影響は著しく、全体の表示輝度
を著しく低下させていた。

【００１９】本発明の目的は、ノーマリーブラックモー
ド、ノーマリーホワイトモードに関することなく、全体
の反射率を高くする新規な反射型液晶表示素子を提供す
ることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明（請求項１）は、観察される側に配置され、
一方の主面に第１の電極が形成された第１の基板と、前
記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面に対向
して配置され、その対向主面に第２の電極を有する第２
の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶
組成物層と、前記第１の電極に対応する領域であって、
前記第１及び第２の電極間に印加された電圧により前記
液晶組成物が応答し、入射する光の反射量を変調する変
調部と、この変調部以外の領域である非変調部と、前記
第１の基板の前記第１の電極が形成された主面とは反対
側の面に形成された光拡散層と、前記第１の基板の前記
第１の電極が形成された主面の、前記非変調部に対応す
る領域の少なくとも一部に形成された第１の反射層とを
具備する反射型液晶表示素子を提供する。

【００２１】また、本発明（請求項２）は、観察される
側に配置され、一方の主面に第１の電極が形成された第
１の基板と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成さ
れた主面に対向して配置され、その対向主面に第２の電
極を有する第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に
挟持された液晶組成物層と、前記第１の電極に対応する
領域であって、前記第１及び第２の電極間に印加された
電圧により前記液晶組成物が応答し、入射する光の反射
量を変調する変調部と、この変調部以外の領域である非
変調部と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成され
た主面に形成された光拡散層と、前記光拡散層上の、前
記非変調部に対応する領域の少なくとも一部に形成され
た第１の反射層とを具備する反射型液晶表示素子を提供
する。

【００２２】更に、本発明（請求項２７）は、観察され
る側に配置され、一方の主面に第１の電極が形成された
第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成
された主面に対向して配置され、その対向主面に第２の
電極を有する第２の基板と、前記第１及び第２の基板間
に挟持された液晶組成物層と、前記第１の電極に対応す
る領域であって、前記第１及び第２の電極間に印加され
た電圧により前記液晶組成物が応答し、入射する光の反
射量を変調する変調部と、この変調部以外の領域である
非変調部と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成さ
れた主面とは反対側の面に形成され、屈折率の異なる第
１及び第２の透明屈折率媒体を略平面的に配置してなる
回折格子からなる光拡散層と、前記第２の基板のいずれ
か一方の主面に形成された鏡面反射層とを具備する反射
型液晶表示素子を提供する。

【００２３】更にまた、本発明（請求項３５）は、観察
される側に配置され、一方の主面に第１の電極が形成さ
れた第１の基板、前記第１の基板の前記第１の電極が形
成された主面に対向して配置され、その対向主面に第２
の電極を有する第２の基板、及び前記第１及び第２の基
板間に挟持され、黒色染料を含有する誘電異方性を示す
ネマティック液晶からなる液晶組成物層を備えた液晶セ
ルと、前記液晶セルの観察される側に配置され、表面に
反射防止膜が被着された光拡散板と、前記液晶組成物層
の観察される側とは反対側に配置された鏡面反射部材
と、前記液晶組成物層と前記鏡面反射部材との間に配置
され、通過する光の位相を１／４波長ずらす１／４波長
位相差板とを具備する反射型液晶表示素子を提供する。

【００２４】また更に、本発明（請求項３６）は、観察
される側に配置され、一方の主面に第１の電極が形成さ
れた第１の基板、前記第１の基板の前記第１の電極が形
成された主面に対向して配置され、その対向主面に第２
の電極を有する第２の基板、及び前記第１及び第２の基
板間に挟持され、誘電異方性を示すネマティック液晶か
らなる液晶組成物層を備えた液晶セルと、前記液晶セル
の観察される側に配置され、表面に反射防止膜が被着さ
れた光拡散板と、前記液晶組成物層と前記光拡散板との
間に配置された偏光板と、前記液晶組成物層の観察され
る側とは反対側に配置された鏡面反射部材と、前記偏光
板と前記液晶組成物層との間、又は前記液晶組成物層と
前記鏡面反射部材との間に配置され位相差板とを具備す
る反射型液晶表示素子を提供する。

【００２５】以下、本発明の液晶表示素子の構成及び作
用について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各
図において、同符号の部分は、同様の部分を示す。

【００２６】本発明の第１の態様に係る液晶表示素子
は、非変調部の一部又は全部の領域に、白色反射層を設
けたことを特徴とする。

【００２７】かかる特徴を有する本発明の第１の態様に
係る液晶表示素子の具体的態様としては、以下のものが
挙げられる。

【００２８】（１）白色反射層は、第１の基板の前記第
１の電極が形成されている主面に形成されている反射型
液晶表示素子。

【００２９】（２）白色反射層が、白色顔料を分散した
レジスト材料からなる反射型液晶表示素子。

【００３０】（３）（２）において、白色顔料が、Ｔｉ
Ｏ₂を主成分としたものからなる反射型液晶表示素子。

【００３１】（４）第１及び第２の基板の少なくとも一
方はカラーフィルターを有しており、このカラーフィル
ターの着色層以外の部分に対応する、基板の電極が形成
されている主面の側に、白色反射層が設けられている反
射型液晶表示素子。

【００３２】（５）液晶組成物が、２色性染料を含有す
る反射型液晶表示素子。

【００３３】（６）液晶組成物が、黒色染料を含有する
正の誘電異方性を示すネマティック液晶であり、前記第
１及び第２の基板間においてホモジニアス分子配列して
おり、前記第２の基板の側に、４分の１波長板及び第２
の反射板が配置されている反射型液晶表示素子。

【００３４】（７）白色反射層が、第１及び第２の基板
の間隙を制御する基板間隙材を兼ねることを特徴とする
反射型液晶表示素子。

【００３５】図７は、非変調部の一部または全部の領域
に前記白色反射層を設けた液晶セル構造を説明したもの
である。すなわち、観測側の上基板１１は内面に白色反
射層２０とストライプ状透明電極１３を有し、対向基板
である下基板１２は、面上にＭＩＭスイッチング素子１
８をもつ画素電極１４を多数配列している。両基板の電
極側の面には配向膜１６，１７が形成され、基板間に液
晶層１５が挟持されている。さらに下基板１２の外面に
拡散反射板３０が貼付されて、反射型液晶表示素子１０
が構成される。

【００３６】電極領域は、印加電圧により液晶が応答
し、光反射量を変調する領域であり、変調部Ａを構成す
る。その他の部分は光反射量を制御できない領域であ
り、非変調部Ｂを構成する。この非変調部Ｂは、電極間
の間隙であるスペース部２１と電極１３を動作させる配
線部２２の占める領域である。白色反射層２０がこの非
変調部Ｂの上基板内面のストライプ状電極１３間に設け
られる。

【００３７】白色反射層２０は、例えばＭｇＯを主成分
とした白色顔料であり、いわゆる完全拡散反射に近い反
射特性を示すものが望ましい。完全拡散反射とは、入射
光Ｌｉの入射角度によらず、反射光Ｌｒが種々の角度に
均等に反射する反射特性のことを言い、環境（入射光の
方位別隔たり）によらず、どのような角度においても高
輝度を得る反射特性のことを言う。つまり、本発明の液
晶表示素子の非変調部の一部または全部の領域に用いる
白色反射層は従来の反射型ＬＣＤの非変調部（遮光層を
設けるか、何も設けない（配線や液晶層がその領域を占
める））より、高い反射率を得ることとなる。

【００３８】前述したように、反射型ＬＣＤに最も要求
される性能は、明るさ、つまり反射率である。従来、透
過型ＬＣＤにおいては、コントラスト比特性を高めるた
めに、非変調部には遮光層を設けるといったことを行っ
ているが、反射型ＬＣＤにおいて、この非変調部に対
し、明るさ、つまり反射率特性を高めるような策は取ら
れていなかった。このため、変調部と非変調部を合わせ
た全体の反射率は、低かった。

【００３９】これに対し、本発明では前記非変調部に反
射率の著しく高い白色反射層を設けており、非変調部で
は、変調部の状態に拘らず、常に高い反射を得る。よっ
て、全体の反射率は、前記白色反射層を設けない場合と
比較して著しく向上する。

【００４０】白色反射層は、前述したように従来の反射
型ＬＣＤの非変調部より高い反射率を得るように層厚や
配置を構成すれば、前述した効果が得られる。例えば、
図８に示すように、比較的表示パターンの大きい７セグ
メント２３からなるキャラクター表示に応用する場合、
非変調部Ｂの観察側基板１１の外面に十分な完全拡散反
射特性が得られる層厚で白色反射層２０を設ければ良
い。しかしながら、表示パターンが基板１１の板厚よ
り、微細な高精細パターンであるものにおいては、基板
厚による視差を防ぐために、図７に示すように基板内面
に白色反射層２０を設けることが望ましい。

【００４１】前述したように、本発明の効果は従来の反
射型ＬＣＤの非変調部より高い反射率を得るように白色
反射層の層厚や配置を構成すれば、層厚に関わりなく得
られるものであるので、層厚は液晶層厚（基板間隙）に
及ぶ必要はなく、前記白色反射層を基板作成工程にて一
方の基板に形成する製造方法とする場合、液晶層での光
吸収を避けるために観察側の基板内面に設けた方が良
い。特に液晶層にて光吸収量の多い染料添加型反射型Ｌ
ＣＤにおいては、前記構成とする効果が大きく、中でも
電圧無印加時に暗状態を示すＮＢモードでは、液晶層で
の光吸収量が極めて高いので、その効果は大である。

【００４２】また、本発明をマトリクス型ＬＣＤに応用
する場合、前記非変調部Ｂには、必然的に配線が設けら
れることとなる。ここに配線とは、変調部に電圧等を印
加するためにセル外部と変調部の電極を接続するために
設けられた導電体である。例えば単純マトリクス構造の
電極構成の場合、図９に示すように、一画素を構成する
領域２４内の電極パターンのうち、上下電極１３，１４
の交差部（変調部Ａ）以外の導電体領域１３₁，１４₁
のことを指す。

【００４３】前述した全体の反射率を最も向上させるに
は、前記白色反射層は、平面的に見て、表示領域内の非
変調部Ｂ全域に設ければ良いこととなる。

【００４４】しかしながら、図１０に示すような、ＭＩ
Ｍ素子１８付きマトリクス基板１１を用いる場合、一般
的には配線２２には遮光性のある導電物（例えばＡｌ）
を用いる。このように配線に遮光性のある材料を用い、
この基板に白色反射層２０を表示領域内の非変調部Ｂ全
域に機能するように設けるためには、前記配線の下層に
白色反射層を設けなければならない。

【００４５】しかしながら、前記配線の下層に設けるに
は、白色反射層２０の上に配線層２２を形成する必要が
あり、配線のパターン形成工程において、白色反射層材
料への耐性が求められる。したがって、マトリクス型Ｌ
ＣＤにおいては、実用的に図１０に示すように、表示領
域内の非変調部Ｂ（画素電極１３以外の領域）の内、配
線部２２以外の領域すなわちスペース部２１にのみ、前
記白色反射層２０を設けた構造とすると、配線のパター
ン形成工程での白色反射層材料への耐性を必要としなく
なる。

【００４６】また、本発明に用いる白色反射層は、強い
拡散反射が得られるものであれば、効果が得られること
は言うまでもない。こうした、強い拡散反射が得られる
材料としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、前述し
たＭｇＯ（酸化マグネシウム）等が適用できるが、特に
材料として白色顔料を分散したレジスト材料を用いれ
ば、前記白色反射層のパターン形成工程において、前記
白色反射層材料そのものを露光、現像するだけで形成で
きる。したがって、別途レジスト材料を用いて露光、現
像したのちに、エッチングを必要とする材料に比べ、工
程が簡略化できる。この白色顔料に用いる材料として
は、分散性の点でＴｉＯ₂が特に優れる。本発明の白色
反射層に白色顔料を分散したレジスト材料を用いる場合
も、同様にＴｉＯ₂が特に優れる。

【００４７】また、カラーフィルターを用いてカラー表
示を行う反射型ＬＣＤに本発明を適用する場合、変調部
とほぼ同形の着色層を形成し、この着色層以外の領域に
前記白色反射層を設ければ、前記着色層の層厚により生
じる表面段差を、前記白色反射層で解消することが可能
となる。また、白色反射層を白色顔料を分散したレジス
ト材料にて形成する場合、前記着色層自体をフォトマス
クとして裏面露光によりパターニングすることも可能と
なる。また、着色層以外の領域に白色反射層を設けるこ
とにより、前述した全体の反射率を向上させる効果の
他、非変調部の色付きを防止できる効果も得られる。

【００４８】本発明の第１の態様の効果は、種々の反射
型ＬＣＤにおいて得られるが、特に、液晶層に染料が添
加されている方式（液晶材料に染料を添加することから
一般的にゲストホスト（ＧＨ）型ＬＣＤと呼ばれる）に
応用すれば、その効果は大きい。液晶層に染料が添加さ
れている方式は、液晶層での光吸収度合いが、染料が添
加されている分、高いからである。

【００４９】前述したように図３、４にも示した従来の
ＧＨ型ＬＣＤは、１層の液晶層（１枚のセル）で、高い
コントラスト比が得られ、且つ液晶層１層で表示を得る
機能をもっているので、変調部の反射率も高い。よっ
て、染料として黒色の染料を用い、４分の１波長板とし
て可視光波長全域に対して、各波長の４分の１波長の位
相差が得られる４分の１波長板（例えば異なる２種の材
料からなる延伸フィルムを光軸をずらして積層し、それ
ぞれの位相差の波長依存性をくみあわせて、すべての波
長に対し４分の１波長の位相差が得られるようにすれば
いい。）を用いれば、変調部では極めて高いコントラス
ト比と反射率が得られる。

【００５０】この表示モードの場合、非変調部は、変調
部の状態に拘らず、常時、暗状態である。つまり、ＮＢ
モードである。よって、本発明のように非変調部に白色
反射層を設けると、全体の反射率は著しく向上する。

【００５１】図１０に示す本発明の構成は、観察側の基
板１１としてＭＩＭ素子付きドットマトリクス基板を用
い、配線部、変調部以外の領域、つまりスペース部２１
全域に白色反射層２０を設けているが、この白色反射層
２０付き基板１１を図１１（ａ）〜図１２（ｃ）に示す
製法で作成する。

【００５２】工程（Ｉ）観測側基板１１の一表面にＭ
ＩＭ素子１８および配線２２を形成する（図１１
（ａ））。

【００５３】工程（II）スパッタリング法によりイン
ジウムすず酸化物（ＩＴＯ）膜１３ａを基板表面に成膜
する。このＩＴＯ膜１３ａ上にレジスト膜２５ａを塗布
により被着する（図１１（ｂ））。

【００５４】工程（III ）レジスト膜２５ａをマスク
パターン２６を介して紫外線ＵＶで露光し、後工程で画
素電極１３となるＩＴＯ膜上のレジスト膜２３のみを残
して現像する（図１１（ｃ））。

【００５５】工程（IV）次にレジスト膜２５をマスク
としてＩＴＯ膜１３ａをエッチングして画素電極部分の
みからなる電極パターンを形成する（図１２（ａ））。

【００５６】工程（Ｖ）基板全面にＴｉＯ₂を混入し
たレジスト膜２０ａを塗布により被着する（図１２
（ｂ））。

【００５７】工程（VI）画素電極１３上のレジスト膜
２５を剥離し、同時に画素電極上に塗布されたＴｉＯ₂
を混入したレジスト膜２０ａを取り除く。この結果、画
素電極１３上を除く領域すなわち非変調部Ｂに白色反射
層２０が形成される（図１２（ｃ））。

【００５８】このように、配線２２や、画素電極１３の
パターン形成は、フォトリソグラフィーにておこなって
おり、用いているレジストはポジ型（紫外線が照射され
た領域のみが現像工程で除去されるタイプのレジスト）
である。図１１（ａ）〜１２（ｃ）に示す製法の特徴
は、配線部、変調部のパターン形成工程に用いたレジス
トを剥離せず、この上に、白色反射層の材料を塗布し、
しかる後、前記配線部、変調部のパターン形成工程に用
いたレジストを剥離することにより、前記配線部、変調
部のパターン形成工程に用いたレジスト上の白色反射層
のみを前記レジストと同時に剥離することにより、配線
部、変調部以外の領域に前記白色反射層をパターン形成
することができる。

【００５９】以上のように他のパターン形成工程に用い
たレジストを剥離せずその上に膜形成を行い、前記レジ
ストを剥離することによりその上に形成した膜のパター
ン形成を行うことを、一般的にはリフトオフ法と呼ばれ
ている。本発明の第１の態様に係る液晶表示素子におい
て、この方法を用いて前記白色反射層を形成すれば、白
色反射層のパターン形成のための現像、露光工程が必要
なくなるため、安い製造コストにて製造できるようにな
る。また、前記白色反射層のパターンと変調部、配線部
との合わせ精度も十分に得られる。これは、個々に現
像、露光工程をおこなっていないからである。このリフ
トオフ法は変調部以外の全域に白色反射層のパターン形
成を行う場合や、カラーフィルターの着色層以外の領域
にパターン形成を行う場合であっても、変調部やカラー
フィルターの着色層がポジ型レジストを用いたフォトリ
ソグラフィー法にて行うものであれば、同様の作用、効
果が得られる。

【００６０】また、図１３に示すように、本発明に用い
る白色反射層２０をセル内面に形成し、前記白色反射層
の層厚を所望の液晶組成物１５の層厚とすれば、前記白
色反射層は基板間隙材の機能を得る。この場合、基板間
隙材としていわゆる粒状スペーサーを基板全域に散布す
る方式と比較して、工程が簡略化できる上、変調部への
影響が防止できる。

【００６１】以上、本発明の第１の態様に係る液晶表示
装置の作用について、構成の一例等を用いて説明してき
たが、本発明の第１の態様の作用、効果はこれらの一例
にとらわれることがなく、本発明の第１の態様の特徴を
得る構成、材料、製法であれば、同様の作用、効果が得
られることは言うまでもない。例えば、用いる基板とし
ては、ＴＦＴ素子の付いたドットマトリクス基板でも、
同様の作用、効果が得られる。また、白色反射層は多少
色みがかっていても、変調部の明状態の反射率または従
来技術の非変調部より高い反射率を得るものであれば、
一定の効果が得られることは本発明の作用から明白であ
る。本発明の第１の態様は、従来技術として代表的に説
明した種々の型の液晶表示素子に適用することができる
ものである。

【００６２】以上説明したように、非変調部に白色の反
射層、つまり拡散反射層を設けることにより、素子の反
射率及びコントラスト比は向上するが、拡散反射層を分
離して、光拡散層と反射層とに分離したのが、第２及び
第３の態様である。これらの態様では、コントラスト比
が更に向上し、視角特性も向上する。

【００６３】このうち、観察側（第１の）基板に光拡散
層を設け、対向側（第２の）基板に鏡面反射層を設けた
のが、第２の態様であり、観察側（第１の）基板に光拡
散層と鏡面反射層を設けたのが、第３の態様である。

【００６４】本発明の第２の態様に係るＧＨ型液晶表示
素子において、液晶組成物は、２色性黒色系染料を含有
する誘電率異方性を有するネマティック液晶であるが、
この液晶分子が、暗状態を得るとき、反射層または反射
板により反射し、１／４波長位相差板により直線偏光と
なった光を吸収する検光子としての機能を果たすので、
明暗のコントラストの高い表示が得られる。また、液晶
セルの表示観察側に光拡散板が配置されるとともに、表
示観察側から見て後方に光散乱性のない鏡面反射層また
は反射板が配置されているので、表示画面への背景の写
り込みが大幅に低減される。

【００６５】また、液晶層と光拡散板との間に偏光板を
１枚だけ配置する場合、２枚の偏光板が使用された従来
の液晶表示素子に比べて、光の利用効率が高く、明るい
表示画面が得られるうえに、反射板として光散乱性のな
い鏡面反射層または鏡面反射板が用いられているので、
液晶セル内で偏光の乱れが生じず、コントラストの高い
表示が実現される。また、液晶セルの表示観察側に光拡
散板が配置されているので、画面への背景の写り込みが
大幅に低減され、視角依存性のない表示が得られる。

【００６６】更に、偏光板と液晶層（液晶セル）との間
または液晶層と鏡面反射層等との間に、位相差板が配置
さした場合には、位相差板のリタデーション値を液晶セ
ルのそれと適切に組合わせることにより、白黒表示を実
現することができる。

【００６７】次に、本発明の第２及び第３の態様に係る
液晶表示装置の具体的態様としては、以下のものが挙げ
られる。

【００６８】（１）第２の基板のいずれかの主面に形成
された第２の反射層を更に具備する反射型液晶表示素
子。

【００６９】（２）（１）において、第２の反射層は、
第２の基板の第２の電極が形成されている主面の少なく
とも一部に形成されている反射型液晶表示素子。

【００７０】（３）（２）において、第２の反射層は、
第２の電極が兼ねている反射型液晶表示素子。

【００７１】（４）（１）において、第２の反射層は、
第２の電極上に形成されている反射型液晶表示素子。

【００７２】（５）（１）において、第２の反射層は、
第２の基板の第２の電極が形成されている主面とは反対
側の主面の少なくとも一部に形成されている反射型液晶
表示素子。

【００７３】（６）（１）において、第２の反射層は、
Ａｌ又はＡｇを主成分として含む反射型液晶表示素子。

【００７４】（７）第１及び第２の基板のいずれか一方
の電極が形成されている側に、カラ−フィルタ−を具備
する反射型液晶表示素子。

【００７５】（８）前記カラ−フィルタ−は、前記光拡
散層上に配置され、前記反射層は前記カラ−フィルタ−
上に配置されている反射型液晶表示素子。

【００７６】（９）光拡散層は、屈折率の異なる第１及
び第２の透明屈折率媒体からなる反射型液晶表示素子。

【００７７】（１０）（９）において、第１の透明屈折
率媒体は、ポリスチレン、ＳｉＯ₂、及びポリイミドか
らなる群から選ばれた材料を主成分として含有し、前記
第２の透明屈折率媒体は、前記第１の透明屈折率媒体の
溶媒であるアクリル系材料を主成分として含有する反射
型液晶表示素子。

【００７８】（１１）（９）において、第１及び第２の
透明屈折率媒体は、前記液晶組成物の平均屈折率±１０
％の範囲内の屈折率を有する反射型液晶表示素子。

【００７９】（１２）（１１）において、第１の透明屈
折率媒体は、前記液晶組成物の常光屈折率とほぼ等しい
か又は近似する屈折率を有し、第２の透明屈折率媒体
は、液晶組成物の異常屈折率とほぼ等しいか又は近似す
る屈折率を有する反射型液晶表示素子。

【００８０】（１３）（１１）において、光拡散層は、
第１及び第２の透明屈折率媒体を略平面的に配置してな
る回折格子である反射型液晶表示素子。

【００８１】（１４）（１３）において、回折格子は、
第１及び第２の透明屈折率媒体をチェック状に配置して
なる反射型液晶表示素子。

【００８２】（１５）（１１）において、第１の透明屈
折率媒体は、ポリスチレン、ＳｉＯ₂、及びポリイミド
からなる群から選ばれた材料を主成分として含有し、液
晶組成物の常光屈折率とほぼ等しいか又は近似する屈折
率を有し、第２の透明屈折率媒体は、ＩＴＯ及び窒化珪
素からなる群から選ばれた材料を主成分として含有し、
第２の透明屈折率媒体の屈折率と第１の透明屈折率媒体
との差δｎと光拡散層の層厚Ｄを乗じた値δｎＤが０．
１μｍ〜０．４μｍであり、光拡散層は、第１及び第２
の透明屈折率媒体を平面的にチェック状に配置してなる
回折格子である反射型液晶表示素子。

【００８３】（１６）（１）において、第２の反射層
は、Ａｌ又はＡｇを主成分として含み、光拡散層は、２
種類の透明な屈折率媒体からなる反射型液晶表示素子。

【００８４】（１７）液晶組成物は、二色性染料を含有
する反射型液晶表示素子。

【００８５】（１８）液晶組成物が、黒色染料を含有す
る正の誘電異方性を示すネマティック液晶であり、第１
及び第２の基板間においてホモジニアス分子配列してお
り、第２の基板の側に、４分の１波長板及び第２の反射
板が配置されている反射型液晶表示素子。

【００８６】（１９）（１７）において、４分の１波長
板及び第２の反射板は、第２の基板の第２の電極が形成
されている主面の側に配置されている反射型液晶表示素
子。（２０）液晶組成物は、光反射機能を有し、第１の
反射層を兼ねる反射型液晶表示素子。

【００８７】（２１）（２０）において、液晶組成物
は、高分子分散型液晶組成物である反射型液晶表示素
子。

【００８８】（２２）（２１）において、高分子分散型
液晶組成物は、エマルジョン型高分子分散型液晶組成物
である反射型液晶表示素子。

【００８９】（２３）薄膜タランジスタ及び薄膜ダイオ
−ドのいずれか一方を有するアクティブマトリックス型
液晶表示素子である反射型液晶表示素子。

【００９０】（２４）（２３）において、第１の反射層
は、薄膜タランジスタ及び薄膜ダイオ−ドのいずれか一
方の配線機能を有する反射型液晶表示素子。

【００９１】（２５）第２の基板の第２の電極が形成さ
れている主面とは反対側には、凹面鏡反射レンズからな
る反射板が配置されている反射型液晶表示素子。

【００９２】次に、本発明の第２及び第３の態様の原理
について説明する。

【００９３】光拡散層は、入射した光を拡散させるため
のものである。入射した光を拡散させるためには、図３
５に示すように２種類以上の屈折率媒体を３次元的に配
置し、媒体間の屈折率の差によって光を折り曲げればよ
い。この３次元的な配置構成を多方位（ランダム）にす
ればするほど、拡散性は高まる。また、媒体間の屈折率
差がおおきいほど、光はおおきく折り曲がるので、拡散
性が高まる。拡散性が高いほど、液晶表示素子の視角特
性は高まる。但し、明るさは平均化されるので、一方位
から観察した場合の明るさは、低下する場合がある。

【００９４】このように、２種以上の屈折率媒体を３次
元的に配置し、媒体間の屈折率差によって光を折り曲げ
る光拡散方法（屈折効果）を実行する例としては、主成
分がポリスチレン、ＳｉＯｘ、ポリイミド、ＩＴＯ、Ｓ
ｉＮｘ等からなる微粒子を、屈折率の異なる媒体（例え
ばアクリル樹脂）に分散させる手法がある。また、他の
例としては、ＰＤＬＣ等の高分子ポリマーに液晶を分散
させる手法がある。

【００９５】一方、光を拡散させる別の手法として、２
種類以上の屈折率媒体を２次元的に配置し、媒体間で光
の回折現象を発生させる方法がある。例えば、図３６に
示すように、２種の媒体間で位相が１ピッチずれるよう
に層厚と媒体の屈折率を制御すれば、回折格子効果によ
り光は拡散する。

【００９６】この回折格子効果による拡散については、
平面的（２次元的）な屈折率分布形状により光の拡散方
位が決定される。分布が２次元的に多方位であるほど、
拡散方位は多方位となる。よって、図３７（ａ）〜
（ｃ）に示すような、３角形、４角形を最小構成単位と
したチェック状の配置が好ましい。具体的な例として
は、前述した２種以上の屈折率媒体を３次元的に配置
し、媒体間の屈折率差によって光を折り曲げる光拡散方
法と同様に部材をパターン形成し、これと屈折率の異な
る媒体を膜として、その上に形成すればよい。

【００９７】これら光拡散層は、光を拡散させる機能を
得ればよいもので、この拡散層で光が反射するとコント
ラスト比が低下してしまう。液晶層による表示の制御に
関係なく光が反射すると、黒表示の輝度が上がってしま
い、結果的にコントラスト比が低下するためである。従
って、光拡散層を設計するには、反射が極力生じないよ
う設計するのが好ましい。

【００９８】図３８、図３９は、前述した２種の光拡散
方法における光反射作用を説明したものである。図３８
は屈折効果によるのもである。図３９は回折効果による
ものである。光の反射作用は、いずれの場合も屈折率の
異なる媒体間の屈折率が大きい程、大きくなる。

【００９９】前記光拡散層は、観察基板の内外に配置さ
れることとなる。観察基板の内側（液晶層側）に配置し
た方が、光制御層（液晶層）との距離が近くなるので表
示のボケ（にじみ）がなくなるので好ましい。この場
合、前記屈折率の異なる媒体間の一つとして液晶層と光
拡散層間が生じ得る。反射を低減するためには双方の屈
折率差が小さいほどよい。

【０１００】ところで、図３８にしめす屈折効果による
光拡散方法では、３次元的に２種類の屈折率媒体を分散
させ、屈折率差により光を拡散させている。このこと
は、前述した反射成分の度合いが屈折率差に依るもので
あることから、この方式は、光拡散性と反射成分の度合
い（＝コントラスト比）がトレードオフになることを意
味する。

【０１０１】これに対し、図３９に示す回折効果による
光拡散方法は、光入射方向に屈折率差を設ける必要がな
いので、光拡散性と反射成分の度合いは直接関連性がな
い。よって、回折効果による光拡散方法のほうが、より
好ましい光拡散層となる。

【０１０２】前述した光反射作用は光拡散層と他の部
材、つまり液晶層や配向膜、基板との間でも発生する。
ここでの光反射作用も小さい方が好ましい。前述したよ
うに、光反射作用は、双方の屈折率が異なる程大となる
ので、光拡散層と他の部材の屈折率差は小さいほどよ
い。光拡散層は、２種類以上の屈折率媒体からなり、拡
散効果を得るためには屈折率を必要とする。必要な屈折
率差の値については後述するが、最も好ましいのは、光
拡散層と隣接する部材（液晶層や配向膜、基板）が光拡
散層の２種の屈折率媒体の屈折率の平均率に等しくなっ
た時である。

【０１０３】なお、図３８に示す屈折率効果による光拡
散方法によると、観察基板の内側（液晶層側）に配置し
た構成では、光拡散層と他の部材（＝液晶層）の屈折率
差は、我々の実刑結果では液晶組成物の平均屈折率の±
１０％以内にしないと反射成分が高くなりすぎることが
わかった。

【０１０４】図３９に示す回折効果による光拡散方法を
用いる場合、その光拡散性は、次式（１）により決定さ
れる。Ｉの値が大きい程、光拡散性が高まる。

【０１０５】Ｉ〜ｓｉｎ²（π・δｎ・Ｄ／λ）………………（１）Ｉ：光拡散性。

【０１０６】δｎ：光拡散層（回折格子層）の２層の屈
折率媒体の屈折率差Ｄ：光拡散層（回折格子層）の層厚 λ：入射光波長入射する光、必要な光は可視光全域である。従って、δ
ｎ・Ｄの設定は、可視光中心波長に合わせた設計にすれ
ばよい。λを５５０ｎｍに設定すれば、式（１）の値が
２５％以上となる（このことは入射光の２５％以上が拡
散することを意味する）δｎ・Ｄの値は、０．１μｍ乃
至０．４μｍとなる。本発明者らは、δｎ・Ｄがこの範
囲の値となれば、反射層が鏡面反射を得る反射層であっ
ても、光拡散機能が十分であることを実験により確認し
た。

【０１０７】なお、反射層が拡散反射の場合、より光拡
散機能は高くなるので、δｎ・Ｄがこの範囲の値であれ
ば光拡散機能が十分となるのは明らかである。

【０１０８】また回折格子を形成する際、一方の屈折率
媒体を透明な導電物とすれば、媒体自身を電極に用いる
ことができる。具体例としては、ＩＴＯ、ＳｎＯｘなど
である。

【０１０９】こうした光拡散層と反射層を分離した構成
とした場合、図３９に示すように、非変調部の少なくと
も一領域の、光拡散層と液晶層の間に反射層を設けれ
ば、前述した白色の反射層を非変調部の少なくとも一領
域に設けた構成と同等の効果を得ることができる。この
場合、前述した光拡散層と反射層を分離した構成の効果
も同時に得られるので、双方の効果を得ることができ
る。

【０１１０】以下、本発明の種々の実施例について、図
面を用いて詳細に説明する。

【０１１１】実施例１図１４乃至図１７に、本実施例の液晶表示素子を示す。

【０１１２】０．７ｍｍ厚のガラス基板を２枚用い、図
１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方の観察側の上
基板１１に、ＭＩＭ素子１８をもつ電極１３のパターン
を作成した。図１４（ａ）は一画素の電極形状を示して
おり、一画素は縦横１８０μｍ×１８０μｍの寸法を有
している。図１４（ｂ）は上基板１１の有効表示領域の
形状を示しており、各画素がマトリクス状に配列され
る。５７．６ｍｍ×８６．４ｍｍ内に画素数４８０×３
２０が配列される。

【０１１３】図１５に示すように、観察側の上基板１１
にはＭＩＭ素子１８と配線２２および透明電極１３が形
成され、透明電極１３を除く領域、非変調部Ｂの位置に
白色反射層２０が形成される。

【０１１４】一方、対向側の下基板１２には複数のスト
ライプ状透明電極１４が前記画素電極に対応させて平行
にならべて形成される。これら電極１３，１４上に配向
膜１６，１７が被着され、液晶組成物層１５が基板間に
挟持される。

【０１１５】本実施例に係る液晶表示装置は、次のよう
にして製造される。

【０１１６】即ち、まず、図１４（ａ）に示す上基板１
１上に表面を酸化させた第１のＴａ層１８ａ（表面に膜
厚１０００オングストロームのＴａＯ₂膜が設けられて
いる）を図示するようなパターンで形成し、しかる後、
第２のＴａ層２２（膜厚１０００Ａ）を図示するように
一部が第１のＴａ膜１８ａにかかる配線パターンの形に
形成した。

【０１１７】その後、基板全面にＩＴＯを２０００Ａの
膜厚に成膜し、レジスト材料としてポジ型のレジスト材
料（ＯＦＰＲ−５０００、（株）東京応化製）を全面に
塗布し、６０℃で３０分の仮焼成を施した後、画素電極
パターンが形成できるようにマスクを用いて露光し、Ｎ
ＭＤ３溶液（（株）東京応化製）で現像し、図１４
（ａ）の参照数字１３で示すＩＴＯ膜の上にのみレジス
トパタ−ンが被覆した構成とした。

【０１１８】次に、このレジストパタ−ンをマスクとし
て用いて、塩酸・硝酸水溶液（混合比塩酸１０・硝酸１
・水１０）によりＩＴＯのエッチングを行った。しかる
後、前記レジストパタ−ンを剥離せずに、図１４（ｂ）
の基板に示す有効表示領域１１ａ全面にＴｉＯ₂を分散
したレジスト材料（ＴｉＯ₂分散液：（株）日本合成ゴ
ム製）を膜厚２０００Ａとなるように印刷し、１００℃
で３０分仮焼成した後、図１４Ａに示すＩＴＯ膜１３の
上にのみ被覆したレジストをＳＴ１０溶液（（株）東京
応化製）にて剥離した。

【０１１９】その結果、ＴｉＯ₂を分散したレジスト材
料膜のうち、ＩＴＯ膜１３上のレジストの上にある部分
はレジストとともに除去され、それ以外の領域にのみレ
ジスト材料膜のパターンが形成できた。次いで、前記Ｔ
ｉＯ₂を分散したレジスト材料を完全に硬化させる目的
で、基板を１８０℃にて３０分焼成し、基板裏面から見
て、有効表示領域内の画素電極（図１４ＡのＩＴＯ膜１
３）およびＭＩＭ１８、配線部２２以外の領域すなわち
非変調部Ｂの一部に、本発明の第１の態様の特徴である
白色反射層２０を形成できた。

【０１２０】また、対向する基板１２として図１４
（ｃ）及び１４（ｄ）に示すＩＴＯストライプパターン
電極１４を形成した基板を作成した。ここで、図１４
（ｃ）は，一画素に該当するパターン形状を示してお
り、図１４（ｄ）は、有効表示領域１２ａの形状を示し
ている。

【０１２１】こうして得られた２枚の基板の有効表示領
域に、配向剤（ＡＬ−１０５１、（株）日本合成ゴム
製）を印刷、焼成して配向膜１６，１７を形成し、これ
ら配向膜１６，１７を前記ＩＴＯストライプパターンと
平行であり、且つ対向する基板同士で向きが１８０°逆
となる方向にラビングした。

【０１２２】次いで、観察側基板に粒径５μｍの基板間
隙材（ミクロパールＳＰ、（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（ＸＮ−２１、
三井東圧化学（株）製）である。

【０１２３】次に、前記２枚の基板１１，１２を電極１
３，１４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ＺＬ
Ｉ−２２９３（（株）メルクジャパン製）１５１に黒色
の染料ＬＡ１０３／４（（株）三菱化成製）１５２を
２．０ｗｔ％添加したものを減圧注入法にて注入し、液
晶組成物層１５とした。

【０１２４】その後、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（（株）ソニーケミカ
ル製）にて封止し、本実施例の液晶表示素子に用いる液
晶セルを得た。しかる後、図１５に示すように、基板１
２に４分の１波長板３１、反射板３０を張り合わせ、本
実施例の液晶表示素子を得た。ここで用いた反射板３０
は、Ａｌ蒸着タイプの拡散反射板であるＭタイプ拡散反
射板（（株）日東電工製）であり、４分の１波長板３１
は、積層タイプの全波長域４分の１波長板（（株）日東
電工製）であり、それぞれ糊付きのものを用いた。

【０１２５】本実施例の液晶表示素子の構造は、観察側
基板１１のスペース部に白色反射層２０を有し、その材
料はＴｉＯ₂からなる白色顔料のレジスト材料を用いて
いる。その製造方法は、画素ＩＴＯ電極のパターン形成
工程に用いたレジストパターンを利用したリフトオフ法
によるものである。

【０１２６】また、液晶表示モードとしては、染料を添
加した液晶組成物を用いたＧＨ型のものであり、且つ４
分の１波長板を加えた図１６（ａ）及び１６（ｂ）に示
す構成の表示モードである。即ち、電圧無印加状態で
は、図１６（ａ）に示すように，非偏光の入射光Ｌｉは
液晶組成物層１５を通過して直線偏光となり、４分の１
波長板３１で円偏光となって，反射板３０に至り，円偏
光のまま反射され、再び４分の１波長板３１を通過する
が，このときの直線偏光の方向が入射時にたいして９０
°回転するため、液晶組成物層１５に遮られ，反射光Ｌ
ｒは遮断される。一方、電圧印加時は、図１６（ｂ）に
示すように、入射光Ｌｉの非偏光光は、液晶組成物層１
５を通過して直線偏光となり、４分の１波長板３１で円
偏光となって，反射板３０に至り，円偏光のまま反射さ
れ、再び４分の１波長板３１を通過するのは電圧無印加
状態と同様であるが、４分の１波長板３１を通過した反
射光Ｌｒは、液晶組成物層１５をそのまま通過する。

【０１２７】さて、以上により得られた本実施例の液晶
表示素子の反射率およびコントラスト比を図１７に示す
測定装置で測定した。測定は、サンプルの中央から法線
方向の位置に距離３０ｃｍに輝度計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形蛍光灯４
１，４２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、
サンプルの反射率およびコントラストを測定した。

【０１２８】その結果を、後に示す他の実施例と合わせ
て下表に示す。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】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）に電圧を印加した場合の
反射率は、８０％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、上記表に示すように、８：１と極めて高
い値であった。

【０１３１】比較例１実施例１において白色反射層の無い構造の液晶表示素子
を作成した。構造上は白色反射層を設けないこと以外同
一とし、材料、製法も実施例１同様にして作成した。実
施例１同様にして反射率及びコントラスト比を測定した
ところ、反射率は６０％と実施例１と比較して著しく低
い値であった。また、コントラスト比も９：１であり、
実施例１の本発明の液晶表示素子は白色反射層を設けて
も十分な値を得ていることがわかった。

【０１３２】実施例２０．７ｍｍ厚のガラス基板を２枚用い、一方の下基板１
２に図１８（ａ）、１８（ｂ）に示すようなＭＩＭ素子
１８付き基板を作成した。図１８（ａ）は，一画素の電
極形状を示し、１８０μｍ×１８０μｍの一画素領域に
イエロー用の電極１４Ｙ、マゼンタ用の電極１４Ｍ、シ
アン用の電極１４Ｃが配置される。図１８（ｂ）は有効
表示領域１２ｂの形状を示している。画素数は４８０
（×３）×３２０である。この基板１２は観察側基板の
対向基板として用いる。本実施例では、いずれのパター
ンもリフトオフ法は用いず、各々レジストを剥離するこ
とにより形成した。

【０１３３】次いで、観察側基板１１として、図１８
（ｃ）、１８（ｄ）に示すカラーフィルター付き基板を
作成した。図１８（ｃ）、１８（ｄ）に示すようなイエ
ロー２７Ｙ、マゼンタ２７Ｍ、シアン２７Ｃの３着色層
からなるカラーフィルター２７付き基板を用い、この基
板全面にＩＴＯ膜を膜厚２０００Ａにて成膜した。カラ
ーフィルターの膜厚はいずれも１８０００Ａである。

【０１３４】次に、レジスト材料としてポジ型のレジス
ト材料（ＯＦＰＲ−５０００、（株）東京応化製）を全
面に塗布し、６０℃、３０分の仮焼成を施した後、図１
８（ｃ）に図示する形状のＩＴＯ膜１３にパターン形成
できるようにマスクを用いて露光し、ＮＭＤ３溶液
（（株）東京応化製）で現像し、図１８（ｃ）に示すＩ
ＴＯ膜１３の上をのみ被覆したレジストパタ−ンを形成
した後、このレジストパタ−ンをマスクとして用いて、
塩酸・硝酸水溶液（混合比塩酸１０・硝酸１・水１０）
でエッチングを行った。

【０１３５】その後、図１８（ｄ）に示す有効表示領域
全面にＴｉＯ₂を分散したレジスト材料（ＴｉＯ₂分散
液、（株）日本合成ゴム製）を、膜厚２００００Ａと成
るように印刷し、１００℃で３０分仮焼成した後、前記
図１８（ｃ）のＩＴＯ膜１３の上にのみ被覆したレジス
トパタ−ンをＳＴ１０溶液（（株）東京応化製）にて剥
離した。その結果、ＴｉＯ₂を分散したレジスト材料の
うち、ＩＴＯ膜１３の上にある部分はレジストともに除
去され、それ以外の領域にのみレジスト材料膜のパター
ンが形成できた。

【０１３６】次いで、前記ＴｉＯ₂を分散したレジスト
材料を完全に硬化させる目的で基板を１８０℃にて３０
分焼成し、基板裏面から見て、有効表示領域内のカラー
フィルターの着色部以外の領域に本発明の第１の態様の
特徴である白色反射層２０を形成できた。

【０１３７】この基板の有効表示領域では、白色反射層
の膜厚もカラーフィルターの着色部の膜厚（カラーフィ
ルターの膜厚＋ＩＴＯの膜厚）もともに２００００Ａで
あり、表面の段差は生じていない。このように、本実施
例では、白色反射層はカラーフィルターの着色部とそれ
以外の領域間の段差を解消する構成となっている。

【０１３８】こうして得られた２枚の基板を図１９のよ
うに実施例１と同様の材料、製法にてセル化し、実施例
１と同様の、材料、製法にて４分の１波長板３１、反射
板３０を貼付し、液晶表示素子を得た。

【０１３９】こうして得られた本実施例の液晶表示素子
の反射率およびコントラスト比を実施例１同様の方法に
て測定したところ、反射率は、カラーフィルターでの吸
収があるにも拘らず５０％と極めて高い値であり、ま
た、コントラスト比を測定したところ、５：１と極めて
高い値であった。

【０１４０】比較例２実施例２において白色反射層の無い構造の液晶表示素子
を作成した。構造上は白色反射層を設けないこと以外同
一とし、材料、製法も実施例２同様にして作成した。実
施例１同様にして反射率及びコントラスト比を測定した
ところ、反射率は２５％と実施例２と比較して著しく低
い値であった。また、コントラスト比も６：１であり、
実施例２の本発明の液晶表示素子は、白色反射層を設け
ても十分な値を得ていることがわかった。

【０１４１】（実施例３）０．７ｍｍ厚のガラス基板を
２枚用い、一方の基板１１に図２０（ａ）、２０（ｂ）
に示すようなＴＦＴ１８付き基板を作成した。図２０
（ａ）は一画素の電極形状を示し、図２０（ｂ）は有効
表示領域の形状を示す。一画素は１８０μｍ×１８０μ
ｍ、画素数は４８０×３２０である。この基板１１は観
察側基板として用いる。

【０１４２】まず、図１４（ａ）に示すと同様に、基板
１１上にＴＦＴスイッチング素子１８を形成し、しかる
後、基板全面にＩＴＯ膜を膜厚２０００Ａにて成膜し、
レジスト材料としてポジ型のレジスト材料：ＯＦＰＲ−
５０００（（株）東京応化製）を全面に塗布し、６０℃
３０分の仮焼成を施した後、図示する正方形形状にパタ
ーン形成できるようにマスクを用いて露光し、ＮＭＤ３
溶液（（株）東京応化製）で現像し、電極として残すＩ
ＴＯ膜１３の上にのみレジストパタ−ンが被覆した構成
とした。

【０１４３】次に、このレジストパタ−ンをマスクとし
て用いて、塩酸・硝酸水溶液（混合比塩酸１０・硝酸１
・水１０）でＩＴＯのエッチングを行った。しかる後、
前記レジストパタ−ンを剥離せずに、図２０（ｂ）に示
す基板１１の有効表示領域１１ｃ全面にＴｉＯ₂を分散
したレジスト材料（ＴｉＯ₂分散液：（株）日本合成ゴ
ム製）を膜厚２０００Ａと成るように印刷し、１００℃
で３０分仮焼成した後、前記図２０ＡのＩＴＯ膜１３の
上にのみ被覆したレジストパタ−ンをＳＴ１０溶液
（（株）東京応化製）にて剥離した。

【０１４４】その結果、前記ＴｉＯ₂を分散したレジス
ト材料膜のうち、ＩＴＯ膜１３上のレジストの上にある
部分はレジストとともに除去され、それ以外の領域にの
みレジスト材料膜のパターンを形成できた。次いで、前
記ＴｉＯ₂を分散したレジスト材料を完全に硬化させる
目的で、基板を１８０℃にて３０分焼成し、基板裏面か
ら見て、有効表示領域内の画素電極（図２０（ａ）のＩ
ＴＯ膜１３）および配線部（ゲート線、信号線）２２、
ＴＦＴ素子１８以外のスペース領域に本発明の第１の態
様の特徴である白色反射層２０を形成できた。

【０１４５】更に、対向基板としてＩＴＯベタ電極を有
する基板（図示せず）を用い、配向膜としてＡＬ−１０
５１（（株）日本合成ゴム製）を有効表示領域に印刷、
焼成し、対向する基板同士で向きが１８０°逆となる方
向にラピングして、しかる後、観察側基板に基板間隙材
として粒径８μｍのミクロパールＳＰ（（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液性エポキシ樹脂で
あるＸＮ−２１（三井東圧化学（株）製）である。

【０１４６】次に、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−２２９３、
（株）メルクジャパン製）に、カイラル材（Ｓ１０１
１、（株）メルクジャパン製）を２ｗｔ％と、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、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
（（株）ソニーケミカル製）にて封止し、本実施例の液
晶表示素子に用いる液晶セルを得た。

【０１４７】本実施例にて作成した液晶表示素子は、Ｐ
Ｃ−ＧＨ型ＬＣＤであり、用いた液晶材料のヘリカルピ
ッチは１．４μｍに設定（前記カイラル材の添加量で制
御）してある。ヘリカルピッチが液晶層厚（設定８μ
ｍ）より、十分に短いため、螺旋軸は法線方向からず
れ、電圧を印加していない状態では実用的に染料分子の
方位がランダムとなり、十分な光吸収効果（暗状態を得
る効果）が得られる。

【０１４８】こうして得られた液晶セルの対向基板外面
に実施例１同様、Ｍタイプ拡散反射板（（株）日東電工
製）を貼り、本実施例の液晶表示素子を得た。

【０１４９】この液晶表示素子の反射率及びコントラス
ト比を実施例１同様の方法にて測定したところ、液晶層
への印加電圧が１４ＶとなるようＴＦＴ素子を用いて全
面（全画素）に電圧を印加して反射率は８０％と極めて
高い値であり、また、液晶層への印加電圧が０Ｖと１４
ＶとなるようＴＦＴ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。ここで、コントラスト比が実施
例１より、さらに高くなったのは、スイッチング素子と
してＴＦＴ素子を用いていることによるもので、本発明
の作用とは無関係である。

【０１５０】（実施例４）実施例３において、白色反射
層を形成する白色顔料に用いる顔料として、ＭｇＯを用
いたことを除いて、実施例３と同じ材料、製法、構成に
て本実施例に係る液晶表示素子を作成した。

【０１５１】この液晶表示素子について、実施例３に係
る液晶表示素子と同様、駆動電圧１４Ｖで、反射率およ
びコントラスト比を実施例１に記載したのと同様の方法
により測定したところ、反射率は７８％と、実施例３と
比べても極めて高い値であり、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。

【０１５２】（比較例３）実施例３において、白色反射
層の無い構造の液晶表示素子を作成した。構造上は白色
反射層を設けないこと以外、実施例３と同一とし、材
料、製法も実施例３と同様にして作成した。実施例１と
同様にして反射率及びコントラスト比を測定したとこ
ろ、反射率は６０％と実施例３、４と比較して著しく低
い値であった。また、コントラスト比も１０：１であ
り、実施例３、４の本発明の液晶表示素子は、白色反射
層を設けても十分な値を得ていることがわかった。

【０１５３】（実施例５）０．７ｍｍ厚のガラス基板を
２枚用い、一方の基板に図２０（ａ）、２０（ｂ）に示
すようなＴＦＴ素子付き基板を作成した。図２０（ａ）
は一画素の電極形状を示し、図２０（ｂ）は有効表示領
域の形状を示す。画素数は４８０×３２０である。この
基板は観察側基板の対向基板として用いる。また、観察
側基板として、白色反射層をパターン形成し、その上に
ＩＴＯベタ電極を形成した基板を作成した。

【０１５４】この観察側基板は、まず、基板上にアルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を膜厚１０００Ａにて蒸着成膜し、し
かる後、これをフォトリソグラフィー法にて対向基板の
スペース部および配線の位置する非変調部領域に形成さ
れるようにパターニングし、しかる後、アルミナ膜を形
成した基板全面にＩＴＯを成膜することにより得てい
る。

【０１５５】こうして得られた２枚の基板を用い、実施
例３、４同様の材料、製法、構造にて本発明の液晶表示
素子を得た。

【０１５６】本実施例は実施例３、４と比較して、パタ
ーン形成を従来のフォトリソグラフィー法により得てい
る点が異なる。これは白色反射層を観察側基板に設け、
（例えば素子の実装上の制約により）ＴＦＴ基板を対向
基板とする必要がある場合に取り得る実施例である。パ
ターン形成に従来のフォトリソグラフィー法が必要とな
る反面、非変調部全域に前記白色反射層を設けることが
容易になり、その分高い反射率を得ることができる。

【０１５７】実施例３と同様、駆動電圧１４Ｖにて、反
射率及びコントラスト比を実施例１同様の方法にて測定
したところ、反射率は８５％と実施例３、４以上に極め
て高い値であり、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。

【０１５８】（実施例６）２枚の０．７ｍｍ厚のガラス
基板１１，１２を用い、図２１（ａ）にセグメント電極
パターン１４を形成した対向基板１２、図２１（ｂ）に
ＩＴＯ膜の電極パターン１３を形成した観察側基板１１
を示す。これら基板の電極面に、図２２に示すように配
向膜１６，１７として、ＡＬ−１０５１（（株）日本合
成ゴム製）を有効表示領域に印刷、焼成し、図２１
（ａ），２１（ｂ）に図示する矢印方向ｒ１、ｒ２（互
いに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１１に基板間隙材
として粒径２．５μｍの間隙剤（ミクロパールＳＰ、
（株）積水ファインケミカル製）を散布密度１００／ｍ
ｍ²にて散布し、対向基板１２の有効表示領域周辺に５
ｍｍ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２８は
１液性エポキシ樹脂（ＸＮ−２１、三井東圧化学（株）
製）である。

【０１５９】しかる後、図２１（ｃ）に示すように、前
記２枚の基板１１，１２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、本実
施例の液晶表示素子に用いる空セルを得た。次に、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−２２９３、（株）メルクジャパ
ン製）を液晶組成物１５として減圧注入法にて注入し、
前記周辺シールパターンの開口部を紫外線硬化樹脂（Ｕ
Ｖ−１０００、（株）ソニーケミカル製）にて封止し、
本実施例の液晶表示素子に用いる液晶セルを得た。しか
る後、図２２に示す構造となるよう、偏光板３２として
ＬＬＣ２９８−１８ＳＦ（（株）サンリッツ製）を、観
察側基板１１外面に前記ラビング方向と４５°の角度を
なす方向に吸収軸が来るように張り付け、反射板３０と
してＭタイプ拡散反射液（（株）日東電工製）を対向基
板１２外面に張り付け、しかる後、前記偏光板３２表面
に、ＴｉＯ₂を分散したレジスト材料（ＴｉＯ₂分散
液：（株）日本合成ゴム製）をセグメント電極が見える
開口窓を形成して膜厚２０００Ａとなるように印刷し、
７０℃で１２０分焼成し、平面的にみて非変調部である
領域で、断面的に見て前記偏光板表面に白色反射層２０
を形成し、本実施例の液晶表示素子を得た。

【０１６０】本実施例は画素単位の表示パターンではな
いため、変調部と非変調部を一つの表示単位とみなして
観察することはできないので、変調部と非変調部を合わ
せたコントラスト比は議論の価値がない。よって、本実
施例では、実施例１と同様の方法にて反射率のみを測定
した。電圧を印加しない状態では、反射率５０％と偏光
板を用いているにも拘らず極めて高い値であった。ま
た、５Ｖの電圧を印加して変調部を暗状態としたとこ
ろ、極めて視認性の良い表示であった。

【０１６１】（比較例４）実施例６において、偏光板上
の白色反射層を設けないことを除いて、実施例６と同様
の液晶表示素子を、実施例６と同様の条件、製法にて作
成した。実施例６同様に反射率を評価したところ、電圧
を印加しない状態では、反射率３５％と実施例６に係る
液晶表示素子より著しく低い値であった。

【０１６２】（実施例７）図２３に、本実施例に係る液
晶表示素子を示す。

【０１６３】実施例１に用いた２枚の電極付き基板１
１，１２を用いた。観察側基板１１の電極１３周囲には
白色反射層２０を有している。電極１３，１４面に配向
膜（ＡＬ−１０５１、（株）日本合成ゴム製）１６，１
７を有効表示領域に印刷、焼成し、２枚の基板１１，１
２を電極面が対向するよう重ね合わせたときラビング方
向が９０°の角度をなすようにラビングして、しかる
後、観察側基板に基板間隙材として粒径４．５μｍのミ
クロパールＳＰ（（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。

【０１６４】ここで用いたシール材料は、１液性エポキ
シ樹脂ＸＮ−２１（三井東圧化学（株）製）である。

【０１６５】その後、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。
次いで、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−２２９３（（株）メ
ルクジャパン製）を減圧注入法にて注入し、液晶組成物
層１５を形成し、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、（株）ソニーケミカル
製）にて封止し、本実施例の液晶表示素子に用いる液晶
セルを得た。

【０１６６】次に、偏光板（ＬＬＣ２９８−１８ＳＦ、
（株）サンリッツ製）３２，３３を２枚の基板外面に、
吸収軸が前記ラビング方向と平行となるように張り付
け、反射板３０としてＭタイプ拡散反射板（（株）日東
電工製）を対向基板の偏光板外側に張り付け、本実施例
の液晶表示素子を得た。

【０１６７】実施例１と同様、駆動電圧４Ｖにて、反射
率およびコントラスト比を、実施例１と同様の方法にて
測定したところ、偏光板を２枚も用いているにも拘ら
ず、反射率は４０％と極めて高い値であり、コントラス
ト比を測定したところ、１３：１と極めて高い値であっ
た。

【０１６８】（比較例５）実施例７において、セル内面
の白色反射層を設けないことを除いて、実施例７と同様
の液晶表示素子を、実施例７と同様の条件、製法にて作
成した。実施例７と同様、駆動電圧４Ｖにて、反射率及
びコントラスト比を、実施例１と同様の方法にて測定し
たところ、反射率は３０％と実施例７に係る液晶表示素
子より著しく低い値であり、コントラスト比を測定した
ところ、１５：１であり、実施例７の本発明の液晶表示
素子は、白色反射層を設けても十分な値を得ていること
がわかった。

【０１６９】（実施例８）図２４に示すように、０．７
ｍｍ厚のガラス基板１１，１２を２枚用い、一方の基板
１２に図１４（ａ），（ｂ）に示すようなＭＩＭ素子付
き基板を作成した。この基板１２は、図１４（ａ）の基
板と異なり，観察側基板の対向基板として用いる。

【０１７０】すなわち、本実施例は図１４に示す実施例
１の構成で、セルの逆の面を観察側とするものである。

【０１７１】観察側基板１１として、図１４（ｃ）、１
４（ｄ）に示すＩＴＯストライプパターン電極基板を作
成した。本実施例では、いずれのパターンもリフトオフ
法は用いず、各々レジストを剥離しておこなった。次い
で、図１４（ｃ），１４（ｄ）に示すＩＴＯストライプ
パターン電極基板表面に，図１４（ｄ）に示す有効表示
領域全面にＴｉＯ₂を分散したレジスト材料（ＴｉＯ₂
分散液：（株）日本合成ゴム製）を膜厚２０００Ａと成
るように印刷し、６０℃３０分の仮焼成を施した後、対
向基板１２の画素電極１４（図１４（ａ）のＩＴＯ膜１
３）以外の領域が対向する図１４（ｃ）の観察基板の該
当領域にパターン形成できるよう（すなわち非変調部Ｂ
にのみパターン形成できるよう）マスクを用いて露光
し、ＮＭＤ３溶液（（株）東京応化製）で現像し、観察
側基板の非変調部全域に、本発明の白色反射層２０を形
成した。

【０１７２】こうして得られた２枚の基板を用い、実施
例１と同様の材料、製法にて液晶セルを作成し、図２４
に示すような構成となるように実施例１と同様の４分の
１波長板３１、反射板３０を対向基板１２外面に貼付
し、本実施例の液晶表示素子を得た。

【０１７３】本実施例は、白色反射層２０のパターン形
成にリフトオフ法を用いず、フォトリソグラフィー法を
用いていることにおいて、実施例１と相違する。製造プ
ロセスは増加するが、白色反射層を非変調部全域に容易
に設けることができ、さらなる反射率の向上が期待でき
るものである。

【０１７４】また、実施例１と同様、駆動電圧４Ｖに
て、反射率及びコントラスト比を実施例１と同様の方法
にて測定したところ、反射率は８５％と実施例１に係る
液晶表示素子が示す以上に極めて高い値であり、コント
ラスト比を測定したところ、７：１と極めて高い値であ
った。

【０１７５】（実施例９）実施例５に用いた観察側基板
を用い、対向基板として図２５（ａ），２５（ｂ）に示
すようなＴＦＴ素子付き基板１２を作成した。

【０１７６】まず、ガラス基板１２の上にゲート配線２
２ａ、信号線配線２２ｂ、ＴＦＴ素子１８を形成し、し
かる後基板全面にＡｌを２０００Ａの膜厚にて成膜し、
表面を陽極酸化法にて酸化してアルミナ層を形成した
後、図示の方形形状の画素電極１４となるように、Ａｌ
導電層３４およびアルミナ層３５をエッチングする。こ
のようにして画素電極１４ａがＡｌ導電層３４の上にア
ルミナ層３５が形成された構造を有する拡散反射板の機
能を持つ対向基板を得た。

【０１７７】こうして得られた２枚の基板を用い、実施
例５と同様の材料、製法にて液晶セルを作成し、反射板
等を貼らないで本実施例の液晶表示素子を得た。本実施
例は本発明を反射板の機能をセル内面の画素電極に設け
た構造の液晶セルに適用した例であり、画素電極に反射
板の機能を設ける手間がかかるものの、光路は、基板を
１枚しか通過しないで反射板で反射できることから、反
射板を対向基板外面に張り付ける他の構成より、反射率
の向上を達成することができるものである。

【０１７８】実施例５と同様、駆動電圧１４Ｖにて、反
射率及びコントラスト比を実施例１と同様の方法にて測
定したところ、反射率は９０％と実施例５以上に極めて
高い値であり、コントラスト比を測定したところ、１
０：１と極めて高い値であった。

【０１７９】（比較例６）セル内面の白色反射層を設け
ないことを除いて、実施例９と同様の液晶表示素子を、
実施例９と同様の条件、製法にて作成した。実施例９と
同様、駆動電圧１４Ｖにて、反射率及びコントラスト比
を、実施例１と同様の方法にて測定したところ、反射率
は７０％と実施例９に係る液晶表示素子より著しく低い
値であり、コントラスト比を測定したところ、１１：１
であり、実施例９の本発明の液晶表示素子は、白色反射
層を設けても十分な値を得ていることがわかった。

【０１８０】（実施例１０）図２６（ａ）は対向基板１
２、２６（ｂ）は観測側基板１１、２６（ｃ）はセル断
面をそれぞれ示す。対向基板１２は、ＭＩＭ素子１８を
有するＩＴＯ画素電極１４をマトリクス配列したもの
で、上下に配列された画素電極１４間には行方向に延長
された配線２２があり、全面を配向膜１７で被覆されて
いる。

【０１８１】観察側基板１１は、ＩＴＯからなり、列方
向に延長された複数のストライプ電極１３を有し、各ス
トライプ電極１３を隔てる間隙に白色反射層２０が形成
される。この白色反射層２０は、基板間隙材を兼ねてお
り、液晶組成物１５の層厚をきめる厚さを有している。
さらに、この上に基板全面にわたり配向膜１６が被着さ
れる。

【０１８２】白色反射層２０の形成は、ストライプ電極
１３を形成した基板１１の上に、ＴｉＯ₂を分散したレ
ジスト材料（ＴｉＯ₂分散液：（株）日本合成ゴム製）
を膜厚５μｍとなるように印刷し、６０℃３０分の仮焼
成を施した後、図２６（ｂ）に示す、部分的に切れた棒
状パターン形状となるようマスクを用いて露光し、ＮＭ
Ｄ３溶液（（株）東京応化製）で現像し、１５０℃１２
０分の焼成を行い、観察側基板の非変調部の一部に基板
間隙材の機能を有する本発明の白色反射層２０を形成し
た。

【０１８３】こうして得られた２枚の基板を用い、実施
例１と同様の材料、製法にて液晶セルを作成し、図２６
（ｃ）に示すような構成となるように，実施例１と同様
の４分の１波長板３１、反射板３０を対向基板外面に張
り付け、本実施例の液晶表示素子を得た。

【０１８４】実施例１と同様、駆動電圧４Ｖにて、反射
率及びコントラスト比を実施例１と同様の方法にて測定
したところ、反射率は４５％と高い値であり、コントラ
スト比を測定したところ、６：１と極めて高い値であっ
た。

【０１８５】また、液晶層厚を干渉膜厚計で測定したと
ころ、セル全面のバラツキは±０．０５μｍと殆ど均一
なセル厚となっていることがわかった。

【０１８６】以上説明した、本発明の第１の態様にかか
る液晶表示素子は、暗状態において非変調部が白色反射
層になっていることにより、変調部の暗さ、黒さは際立
って見え、さらに明状態においても非変調部が白色反射
層となっていることにより、明るさが向上し、実際に見
た目に感じられるコントラスト比が顕著に高く、明るい
反射型液晶表示素子が得られる。

【０１８７】以下、本発明の第２の態様に係る実施例に
ついて説明する。

【０１８８】（実施例１１）図２７に示すように、厚さ
０．７ｍｍのガラス基板５１上にＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子５２を形成し、
画素数が４８０×３２０のＭＩＭ素子付き下基板を作製
した。また、厚さ０．７ｍｍのガラス基板５３上にＩＴ
Ｏストライプパターン電極５４を形成し、ＩＴＯ透明電
極付き上基板を作製した。

【０１８９】次いで、こうして得られた上下基板５１，
５３の電極形成面に、それぞれポリイミド材（商品名Ａ
Ｌ−１０５１、（株）日本合成ゴム社製）を塗布、焼成
して配向膜５５を形成し、ラビング処理を行った後、上
基板にスペーサ（間隙材）として粒径８μｍのミクロパ
ールＳＰ（（株）積水ファインケミカル社製）を散布密
度１００／ｍｍ²にて散布し、次いで、下基板の周辺に
５ｍｍ幅の開口部を除いて、１液性エポキシ樹脂（商品
名ＸＮ−２１、三井東圧化学（株）社製）からなる周辺
シールパターンをスクリーン印刷により形成した。

【０１９０】そして、これらの基板を各電極形成面が対
向するようにして重ね合わせ、基板間隙が間隙材の粒径
と等しくなるよう加圧しながら１８０℃で２時間焼成し
た後、この空セル内に、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）メルクジャパン社製）に２色性の黒色染料（商品
名ＬＡ１０３／４、（株）三菱化成社製）を２．０ｗｔ
％添加したものを減圧注入法により注入し、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−１０
００、（株）ソニーケミカル社製）により封止して基板
間で液晶層５６を挟持し、液晶セル５７を作製した。

【０１９１】次いでこうして得られた液晶セル５７の下
面に、積層タイプの全波長域１／４波長位相差板
（（株）日東電工社製）５８と、ガラス基板表面に常温
でＡｌを３００ｎｍの厚さに蒸着した鏡面反射板５９を
順に貼着した。一方、ガラス基板６０の表面にスプレー
法によりＳｎＯ₂を凹凸状に被膜した後、その上にこれ
よりも屈折率の低いＳｎＯ₂の層６１をスパッタリング
により形成することにより、拡散効果を有すると同時に
入射光の減衰を防止する光拡散板６２を形成した。そし
て、この光拡散板６２を前記液晶セル５７の上に設置
し、液晶表示素子を作製した。

【０１９２】図２８（ａ）及び２８（ｂ）は、こうして
得られた本実施例の液晶表示素子の動作を説明するもの
である。電圧無印加の暗状態では、図２８（ａ）に示す
ように、非偏光入射光Ｌｉが、液晶層５６を通過するこ
とにより一方向直線偏光となり、次いで１／４波長位相
差板５８を通過して円偏光となり、鏡面反射板５９で反
射された後、再び１／４波長位相差板５８を通過するこ
とにより、最初の直線偏光に対して偏光方向が９０°ず
れた直線偏光となる。そのため、再び液晶層５６を通過
するときに、この直線偏光がゲスト染料（黒色染料）に
より吸収され、反射光として出射されない。

【０１９３】一方、図２８（ｂ）に示すように、電圧が
印加された明状態では、液晶層５６のゲスト染料分子を
含む液晶分子配列が、基板の法線方向に平行となるた
め、基板の法線方向に入射された入射光Ｌｉは、偏光さ
れず、１／４波長位相差板５８をそのまま通過して、鏡
面反射板５９で反射される。そのため、再び液晶層５６
を通過する際に、染料分子により吸収されることなく、
反射光Ｌｒとして出射される。ここで、このまま反射光
Ｌｒが出射すると、液晶表示素子の輝度は基板の法線方
向にのみ高くなってしまうが、表面が凹凸状に形成され
た光拡散板６２を通過することにより、反射光Ｌｒが拡
散されるので、視角依存性が無く、明るい表示が得られ
る。

【０１９４】次に、このような動作により光制御する本
実施例の液晶表示素子について、反射率およびコントラ
スト比を、標準拡散板（ＭｇＯ板）の輝度を反射率１０
０％として常法により測定した。液晶層５６への印加電
圧が４Ｖとなるように、全表示画素のＭＩＭ素子に電圧
を印加したところ、反射率が８６％と極めて高い値が得
られた。また、液晶層５６への印加電圧が０Ｖと４Ｖと
なるように、ＭＩＭ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、２０：１と極めて
高い値であった。

【０１９５】さらに、本実施例の液晶表示素子に、１ラ
イン置きに白黒を反転させたストライプパターンと、３
０画素×３０画素の正方形形状を黒表示させたパターン
と、逆に前記正方形形状を白表示させたパターンの３種
のパターンを表示させ、これを正面から観察したとこ
ろ、視差は殆ど気にならない程度のものであった。

【０１９６】（実施例１２）図２９に示すように、厚さ
１．１ｍｍのガラス基板６３上にＡｌを３００ｎｍの厚
さに蒸着した後、線幅３００μｍ、線間１０μｍ、ライ
ン長さ２４０ｍｍ、ライン数４８０本になるようにスト
ライプ状にパターニングし、鏡面反射板を兼ねた電極
（走査電極）６４を形成した。また、厚さ１．１ｍｍの
ガラス基板６５上にＩＴＯ被膜を形成し、線幅３００μ
ｍ、線間１０μｍ、ライン長さ１５０ｍｍ、ライン数６
４０本でストライプ状にパターニングし、ＩＴＯからな
る透明電極（信号電極）６６を形成した。

【０１９７】次いで、Ａｌからなる電極６４が形成され
た第１の基板（下基板）とＩＴＯ透明電極６６が形成さ
れた第２の基板（上基板）の電極形成面に、それぞれ一
塩基性クロム錯体を塗布して配向膜６７を形成し、ラビ
ング処理を行った後、これらの基板をＡｌ電極６４とＩ
ＴＯ透明電極６６とが互いに直交するように対向させ、
実施例１１と同様にしてシール部６８とスペーサ６９を
それぞれ設けるとともに、上下基板間に液晶組成物を挟
持して液晶層７０（厚さｄ３．４μｍ）とし、駆動液
晶セル７１を作製した。

【０１９８】ここで、第１および第２基板のラビング
は、矢印ａおよびａ′で示すように平行かつ反対向きに
施し、液晶層７０の液晶分子は基板表面においてプレチ
ルト角約８９°の垂直配向となっているようにした。ま
た、基板間に挟持される液晶として、負の誘電異方性を
示すＺＬＩ−２５８５（（株）メルクジャパン社製）を
使用した。この液晶のΔｎ（屈折率異方性）は波長５５
０ｎｍで０．０３９であり、液晶セル７１における液晶
層２０のΔｎと層厚ｄを乗じたリタデーション値は、
０．１３２μｍ（１３２ｎｍ）である。なお、波長５５
０ｎｍは、色感度的に目立つものを波長の代表的数値と
して挙げたものである。

【０１９９】次いで、こうして得られた液晶セル７１の
上に、図３０に示すように、偏光板７２を、その吸収軸
ｂがラビング方向ａ、ａ′に対して４５°をなすように
配置した。一方、ガラス基板の表面にスプレー法により
ＳｎＯ₂を凹凸状に被膜した後、その上にこれよりも屈
折率の低いＳｎＯ₂の層をスパッタリングにより形成す
ることにより、拡散効果を有すると同時に入射光の減衰
を防止する光拡散板７３を形成した。そして、この光拡
散板７３を前記偏光板７２の上に設置し、液晶表示素子
を作製した。

【０２００】このようにして得られた液晶表示素子を１
／２４０ｄｕｔｙマルチプレクス駆動したところ、電圧
無印加時には液晶セル７１のリタデーションがほぼ０と
なることから白表示、電圧印加時には液晶セル７１のリ
タデーションがほぼ１／４波長となることから黒表示と
なり、コントラスト比が１０対１、反射率が３０％と視
認性に優れた液晶表示素子が実現できた。

【０２０１】（実施例１３）液晶層７０として、（株）
メルクジャパン社製の液晶ＺＬＩ−４８５０を用いる以
外は実施例１２と同様な構成で、駆動液晶セル７１を作
製した。この液晶のΔｎは波長５５０ｎｍで０．２０
８、液晶層７０の厚さｄは４．２μｍであり、液晶セル
７１の液晶のΔｎと層厚ｄを乗じたリタデーション値
は、０．８７４μｍ（８７４ｎｍ）である。

【０２０２】次いで、こうして得られた液晶セル７１の
上に、位相差板７４と偏光板７２とを図３１に示すよう
な配置で組み合わせた。すなわち、液晶セル７１の上
に、ポリカーボネイトを延伸してなるリタデーション値
が１２５ｎｍ（１／４波長）の位相差板７４を、延伸軸
ｃがラビング方向ａ、ａ′に対して直交するように配置
し、さらにそのうえに、実施例１２で使用したと同じ偏
光板７２と光拡散板７３を順に設置して、液晶表示素子
を作製した。

【０２０３】このようにして得られた液晶表示素子を１
／２４０ｄｕｔｙマルチプレクス駆動したところ、電圧
無印加時には位相差板７４と液晶セル７１のリタデーシ
ョンの差がほぼ１／４波長となることから黒表示、電圧
印加時に位相差板７４と液晶セル７１のリタデーション
の差がほぼ３／２波長となることから白表示となる。そ
して、コントラスト比が１３対１と実施例１２に比べて
より大きく、反射率が２８％と視認性に優れた液晶表示
素子が得られた。

【０２０４】（実施例１４）位相差板７４のリタデーシ
ョン値を２５０ｎｍとした以外は、実施例１３と同様の
構成で液晶表示素子を作製した。

【０２０５】このようにして得られた液晶表示素子を１
／２４０ｄｕｔｙマルチプレクス駆動したところ、電圧
無印加状態で位相差板７４と駆動液晶セル７１とのリタ
デーションの差がほぼ１／２波長となることから白表
示、電圧印加状態で位相差板７４と液晶セル７１とのリ
タデーションの差が５／４波長となることから黒表示と
なり、コントラスト比が１０対１、反射率が３５％と視
認性に優れた液晶表示素子が得られた。

【０２０６】なお、以上の実施例では、光拡散板とし
て、ガラス基板上にＳｎＯ₂の凹凸被膜を形成したもの
を用いたが、入射光の減衰がなくかつ拡散効果の得られ
るものであれば、それ以外にも使用することができる。
すなわち、エッチングにより表面を粗面化したガラス板
等を好適に用いることができる。

【０２０７】また、実施例１２〜１４においては、反射
板を兼ねたＡｌ電極を走査電極とし、ＩＴＯ透明電極を
信号電極としてマルチプレクス駆動を行ったが、電極構
成を反対にしても良い。さらにこれらの実施例では、垂
直配列させたＥＣＢモードの液晶セルを用いたが、水平
配列のＥＣＢモード、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔ
ｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モードの液晶セル等を使用して
も、同様の効果を達成することができる。また、駆動方
式としてＭＩＭやＴＦＴ（薄膜トランジスタ）からなる
スイッチング素子を用いた液晶表示素子や、カラーフィ
ルタを用いたカラー液晶表示素子においても、本発明の
構成を採ることにより同様の効果を上げることができ
る。

【０２０８】以上の説明から明らかなように、本発明の
第２の態様によれば、反射率およびコントラスト比が高
く視認性に優れた反射型の液晶表示素子を実現すること
ができる。

【０２０９】以下、本発明の第３の態様に係る実施例に
ついて詳細に説明する。

【０２１０】実施例１５図３２〜３４、及び実施例１の説明で参照した図１４
（ａ）〜１４（ｄ）、図１５（ａ）〜図１７を参照し
て、本実施例の液晶表示素子を示す。

【０２１１】０．７ｍｍ厚のガラス基板を２枚用い、一
方の観察側の上基板１１に、ＳｉＯ_X層１９を６００ｎ
ｍの厚さに蒸着し、図３２に示すパタ−ンＡの形状にパ
タ−ニングし、その上に、図１４（ａ）及び１４（ｂ）
に示すように、ＭＩＭ素子１８をもつ電極１３のパター
ンを作成した。図１４（ａ）は一画素の電極形状を示し
ており、一画素は縦横１８０μｍ×１８０μｍの寸法を
有している。図１４（ｂ）は上基板１１の有効表示領域
の形状を示しており、各画素がマトリクス状に配列され
る。５７．６ｍｍ×８６．４ｍｍ内に画素数４８０×３
２０が配列される。

【０２１２】図３３に示すように、観察側の上基板１１
にはＭＩＭ素子１８と配線２２および透明電極１３が形
成される。図３４に示すように、ＳｉＯ_X層１９とＩＴ
Ｏ層１３は、二次元的に分布している。それぞれの屈折
率は、ＳｉＯ_Xが１．５０、ＩＴＯが１．９０であり、
屈折率差δｎは、０．４０である。双方の層厚Ｄは、６
００ｎｍであるので、δｎＤは、０．２４μｍとなり、
この部分が回折格子となり、光拡散層として作用する。

【０２１３】また、ＩＴＯ層は画素電極であり、必須の
ものである。前述したように、ＩＴＯの屈折率は１．９
０と高く、他の層との界面で不要の反射を生ずる（例え
ば、ガラス基板、配向膜は、屈折率が１．９０であり、
屈折率差が大きいため、界面反射を生じ易い。しかし、
本実施例では、ＩＴＯ層の表面は凹凸状であるので、前
記反射成分は拡散され、表示のコントラストへの影響
は、従来よりも低減される。

【０２１４】一方、対向側の下基板１２には、複数のス
トライプ状透明電極１４が、前記画素電極に対応させて
平行にならべて形成される。これら電極１３，１４上に
配向膜１６，１７が被着され、液晶組成物層１５が基板
間に挟持される。

【０２１５】本実施例に係る液晶表示装置は、次のよう
にして製造される。

【０２１６】即ち、まず、図１４（ａ）に示す上基板１
１上に表面を酸化させた第１のＴａ層１８ａ（表面に膜
厚１００ｎｍのＴａＯ₂膜が設けられている）を図示す
るようなパターンで形成し、しかる後、第２のＴａ層２
２（膜厚１００ｎｍ）を図示するように一部が第１のＴ
ａ膜１８ａにかかる配線パターンの形に形成した。

【０２１７】その後、基板全面にＩＴＯを２００ｎｍの
膜厚に成膜し、レジスト材料としてポジ型のレジスト材
料（ＯＦＰＲ−５０００、（株）東京応化製）を全面に
塗布し、６０℃で３０分の仮焼成を施した後、画素電極
パターンが形成できるようにマスクを用いて露光し、Ｎ
ＭＤ３溶液（（株）東京応化製）で現像し、図１４
（ａ）の参照数字１３で示すＩＴＯ膜の上にのみレジス
トパタ−ンが被覆した構成とした。

【０２１８】次に、このレジストパタ−ンをマスクとし
て用いて、塩酸・硝酸水溶液（混合比塩酸１０・硝酸１
・水１０）によりＩＴＯのエッチングを行った。しかる
後、前記レジストパタ−ンを剥離した。

【０２１９】また、対向する基板１２として図１４
（ｃ）及び１４（ｄ）に示すＩＴＯストライプパターン
電極１４を形成した基板を作成した。ここで、図１４
（ｃ）は，一画素に該当するパターン形状を示してお
り、図１４（ｄ）は、有効表示領域１２ａの形状を示し
ている。

【０２２０】こうして得られた２枚の基板の有効表示領
域に、配向剤（ＡＬ−１０５１、（株）日本合成ゴム
製）を印刷、焼成して配向膜１６，１７を形成し、これ
ら配向膜１６，１７を前記ＩＴＯストライプパターンと
平行であり、且つ対向する基板同士で向きが１８０°逆
となる方向にラピングした。

【０２２１】次いで、観察側基板に粒径５μｍの基板間
隙材（ミクロパールＳＰ、（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（ＸＮ−２１、
三井東圧化学（株）製）である。

【０２２２】次に、前記２枚の基板１１，１２を電極１
３，１４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ＺＬ
Ｉ−２２９３（（株）メルクジャパン製）１５ａに黒色
の染料ＬＡ１０３／４（（株）三菱化成製）１５ｂを
２．０ｗｔ％添加したものを減圧注入法にて注入し、液
晶組成物層１５とした。

【０２２３】その後、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（（株）ソニーケミカ
ル製）にて封止し、本実施例の液晶表示素子に用いる液
晶セルを得た。しかる後、図３３に示すように、基板１
２に４分の１波長板３１、反射板３０を張り合わせ、本
実施例の液晶表示素子を得た。ここで用いた反射板３０
は、Ａｌ蒸着タイプの鏡面反射板である（（株）日東電
工製）。４分の１波長板３１は、積層タイプの全波長域
４分の１波長板（（株）日東電工製）であり、それぞれ
糊付きのものを用いた。

【０２２４】さて、以上により得られた本実施例の液晶
表示素子の反射率およびコントラスト比を図１７に示す
測定装置で測定した。測定は、サンプルの中央から法線
方向の位置に距離３０ｃｍに輝度計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形蛍光灯４
１，４２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、
サンプルの反射率およびコントラストを測定した。

【０２２５】その結果、反射率８０％、コントラスト比
２０：１であった。

【０２２６】実施例１６０．７ｍｍ厚のガラス基板を２枚用い、一方の観察側の
上基板１１に、ＳｉＯ_X層１９を６００ｎｍの厚さに蒸
着し、図３２に示すパタ−ンＡの形状にパタ−ニング
し、その上に、ＳｉＮ_X層を６００ｎｍの厚さに蒸着し
た。このＳｉＮ_X層は除去せずに、この上に、図１４
（ａ）及び１４（ｂ）に示すように、ＭＩＭ素子１８を
もつ電極１３のパターンを作成した。

【０２２７】図１４（ａ）は一画素の電極形状を示して
おり、一画素は縦横１８０μｍ×１８０μｍの寸法を有
している。図１４（ｂ）は上基板１１の有効表示領域の
形状を示しており、各画素がマトリクス状に配列され
る。５７．６ｍｍ×８６．４ｍｍ内に画素数４８０×３
２０が配列される。

【０２２８】図３３に示すように、観察側の上基板１１
にはＭＩＭ素子１８と配線２２および透明電極１３が形
成される。図３４に示すように、ＳｉＯ_X層１９とＩＴ
Ｏ層１３は、二次元的に分布している。それぞれの屈折
率は、ＳｉＯ_Xが１．５０、ＳｉＮ_Xが２．１０であ
り、屈折率差δｎは、０．６０である。双方の層厚Ｄ
は、６００ｎｍであるので、δｎＤは、０．３６μｍと
なり、この部分が回折格子となり、光拡散層として作用
する。

【０２２９】更に、光拡散層の上（観察面からみた場
合、奥の方）には、ＭＩＭの配線としてＴａのパタ−ン
が形成されており、これが前述した白色の反射層と同等
の効果が得られるようになっている。

【０２３０】以下、実施例１５と同様にして、本実施例
に係る液晶表示素子を得た。この液晶表示素子につい
て、実施例１５と同様にして評価したところ、反射率８
５％、コントラスト比２０：１であった。

【０２３１】以上の説明から明らかなように、本発明の
第３の態様によれば、明るく、コントラスト比が高い、
優れた反射型の液晶表示素子を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の偏光板２枚を具備する反射型ＴＮ−ＬＣ
Ｄを示す断面図。

【図２】従来の偏光板１枚を具備する反射型ＥＣＢ−Ｌ
ＣＤを示す断面図。

【図３】従来の反射型ＧＨ−ＰＣ−ＬＣＤを示す断面
図。

【図４】従来の反射型ＧＨ−ＨＯＭＯ−ＬＣＤを示す断
面図。

【図５】従来の２層型反射型ＧＨ−ＨＯＭＯ−ＬＣＤを
示す断面図。

【図６】従来の４分の１波長板を用いた反射型ＧＨ−Ｈ
ＯＭＯ−ＬＣＤを示す断面図。

【図７】本発明の液晶表示素子の一例を示す断面図。

【図８】本発明の液晶表示素子の他の例を示す平面図。

【図９】本発明の液晶表示素子の変調部と非変調部の一
例を示す平面図。

【図１０】本発明の液晶表示素子の他の例を示す平面
図。

【図１１】本発明の液晶表示素子の製造工程を示す断面
図。

【図１２】本発明の液晶表示素子の製造工程を示す断面
図。

【図１３】本発明の液晶表示素子の他の例を示す断面
図。

【図１４】本発明の実施例１に係る基板の電極構造を示
す平面図。

【図１５】本発明の実施例１に係る液晶表示素子を示す
断面図。

【図１６】本発明の実施例の液晶表示素子の表示原理を
説明する図。

【図１７】液晶表示素子の反射率の測定系を示す図。

【図１８】本発明の実施例２に用いた基板の電極構造お
よびカラーフィルターの平面構造を示す平面図。

【図１９】本発明の実施例２に係る液晶表示素子を示す
断面図。

【図２０】本発明の実施例３に用いた基板を示す平面
図。

【図２１】本発明の実施例６に用いた基板の電極を示す
平面図。

【図２２】本発明の実施例６に係る液晶表示素子を示す
断面図。

【図２３】本発明の実施例７に係る液晶表示素子を示す
断面図。

【図２４】本発明の実施例８に係る液晶表示素子を示す
断面図。

【図２５】本発明の実施例９に用いた基板の電極の平面
図及び断面図。

【図２６】本発明の実施例１０に用いた基板の電極の平
面図及び液晶表示素子の断面図。

【図２７】本発明の実施例１１に係る液晶表示素子を示
す断面図。

【図２８】実施例１１の液晶表示素子の動作を説明する
図。

【図２９】本発明の液晶表示素子の実施例１２〜１４に
使用する液晶セルの断面図。

【図３０】実施例１２に係る液晶表示素子の構成を概略
的に示す図。

【図３１】実施例１３および１４に係る液晶表示素子の
構成を概略的に示す図。

【図３２】実施例１５に係る液晶表示素子のＳｉＯ_X層
のパタ−ンの形状を示す図。

【図３３】実施例１５に係る液晶表示素子を示す図。

【図３４】実施例１５に係る液晶表示素子におけるＳｉ
Ｏ_X層とＩＴＯ層とが二次元的に分布して回折格子を構
成している光拡散層を示す断面図。

【図３５】２種の屈折率媒体を３次元的に配置した光拡
散層を示す断面図。

【図３６】２種の屈折率媒体を２次元的に配置した光拡
散層の回折現象示す図。

【図３７】２種の屈折率媒体の種々の分布形状を示す
図。

【図３８】２種の屈折率媒体を３次元的に配置した光拡
散層の光反射現象を示す図。

【図３９】２種の屈折率媒体を２次元的に配置した光拡
散層の光反射現象を示す図。

【図４０】光拡散層と反射層を分離した液晶表示素子の
構成を示す断面図。

【符号の説明】

１，１１…上基板、２，１２…下基板、３，１３…透明
電極、４，１４…画素電極、５，１５…液晶組成物、１
６，１７…配向膜、１８…ＭＩＭスイッチング素子、２
０…白色反射層、２２…配線、３０…反射板、３１…４
分の１波長板、Ａ…変調部、Ｂ…非変調部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者羽藤仁神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者村山昭夫埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号株式会社東芝深谷電子工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察される側に配置され、一方の主面に
第１の電極が形成された第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面に対
向して配置され、その対向主面に第２の電極を有する第
２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶組成物層
と、前記第１の電極に対応する領域であって、前記第１及び
第２の電極間に印加された電圧により前記液晶組成物が
応答し、入射する光の反射量を変調する変調部と、この変調部以外の領域である非変調部と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面とは
反対側の面に形成された光拡散層と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面の、
前記非変調部に対応する領域の少なくとも一部に形成さ
れた第１の反射層とを具備する反射型液晶表示素子。
【請求項２】観察される側に配置され、一方の主面に
第１の電極が形成された第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面に対
向して配置され、その対向主面に第２の電極を有する第
２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶組成物層
と、前記第１の電極に対応する領域であって、前記第１及び
第２の電極間に印加された電圧により前記液晶組成物が
応答し、入射する光の反射量を変調する変調部と、この変調部以外の領域である非変調部と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面に形
成された光拡散層と、前記光拡散層上の、前記非変調部に対応する領域の少な
くとも一部に形成された第１の反射層とを具備する反射
型液晶表示素子。
【請求項３】前記第２の基板のいずれかの主面に形成
された第２の反射層を更に具備する請求項１又は２に記
載の反射型液晶表示素子。
【請求項４】前記第２の反射層は、前記第２の基板の
前記第２の電極が形成されている主面の少なくとも一部
に形成されている請求項３に記載の反射型液晶表示素
子。
【請求項５】前記第２の反射層は、前記第２の電極が
兼ねている請求項４に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項６】前記第２の反射層は、前記第２の電極上
に形成されている請求項４に記載の反射型液晶表示素
子。
【請求項７】前記第２の反射層は、前記第２の基板の
前記第２の電極が形成されている主面とは反対側の主面
の少なくとも一部に形成されている請求項３に記載の反
射型液晶表示素子。
【請求項８】前記第２の反射層は、Ａｌ又はＡｇを主
成分として含む請求項３に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項９】前記第１及び第２の基板のいずれか一方
の電極が形成されている側に、カラ−フィルタ−を具備
する請求項１又は２に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項１０】前記カラ−フィルタ−は、前記光拡散
層上に配置され、前記反射層は前記カラ−フィルタ−上
に配置されている請求項１又は２に記載の反射型液晶表
示素子。
【請求項１１】前記光拡散層は、屈折率の異なる第１
及び第２の透明屈折率媒体からなる請求項１又は２に記
載の反射型液晶表示素子。
【請求項１２】前記第１の透明屈折率媒体は、ポリス
チレン、ＳｉＯ₂、及びポリイミドからなる群から選ば
れた材料を主成分として含有し、前記第２の透明屈折率
媒体は、前記第１の透明屈折率媒体の溶媒であるアクリ
ル系材料を主成分として含有する請求項１１に記載の反
射型液晶表示素子。
【請求項１３】前記及び第２の透明屈折率媒体は、前
記液晶組成物の平均屈折率±１０％の範囲内の屈折率を
有する請求項１１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項１４】前記第１の透明屈折率媒体は、前記液
晶組成物の常光屈折率とほぼ等しいか又は近似する屈折
率を有し、前記第２の透明屈折率媒体は、前記液晶組成
物の異常屈折率とほぼ等しいか又は近似する屈折率を有
する請求項１３に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項１５】前記光拡散層は、前記第１及び第２の
透明屈折率媒体を略平面的に配置してなる回折格子であ
る請求項１３に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項１６】前記回折格子は、前記第１及び第２の
透明屈折率媒体をチェック状に配置してなる請求項１５
に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項１７】前記第１の透明屈折率媒体は、ポリス
チレン、ＳｉＯ₂、及びポリイミドからなる群から選ば
れた材料を主成分として含有し、前記液晶組成物の常光
屈折率とほぼ等しいか又は近似する屈折率を有し、前記
第２の透明屈折率媒体は、ＩＴＯ及び窒化珪素からなる
群から選ばれた材料を主成分として含有し、前記第２の
透明屈折率媒体の屈折率と前記第１の透明屈折率媒体と
の差δｎと前記光拡散層の層厚Ｄを乗じた値δｎＤが
０．１μｍ〜０．４μｍであり、前記光拡散層は、前記
第１及び第２の透明屈折率媒体を平面的にチェック状に
配置してなる回折格子である請求項１３に記載の反射型
液晶表示素子。
【請求項１８】前記第２の反射層は、Ａｌ又はＡｇを
主成分として含み、前記光拡散層は、２種類の透明な屈
折率媒体からなる請求項３に記載の反射型液晶表示素
子。
【請求項１９】前記液晶組成物は、二色性染料を含有
する請求項１又は２に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項２０】前記４分の１波長板及び第２の反射板
は、前記第２の基板の前記第２の電極が形成されている
主面の側に配置されている請求項１９に記載の反射型液
晶表示素子。
【請求項２１】前記液晶組成物は、光反射機能を有
し、前記第１の反射層を兼ねる請求項１又は２に記載の
反射型液晶表示素子。
【請求項２２】前記液晶組成物は、高分子分散型液晶
組成物である請求項２１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項２３】前記高分子分散型液晶組成物は、エマ
ルジョン型高分子分散型液晶組成物である請求項２２に
記載の反射型液晶表示素子。
【請求項２４】薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオ−ド
のいずれか一方を有するアクティブマトリックス型液晶
表示素子である請求項１又は２に記載の反射型液晶表示
素子。
【請求項２５】前記第１の反射層は、前記薄膜トラン
ジスタ及び薄膜ダイオ−ドのいずれか一方の配線機能を
有する請求項２４に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項２６】前記第２の基板の前記第２の電極が形
成されている主面とは反対側には、凹面鏡反射レンズか
らなる反射板が配置されている請求項１又は２に記載の
反射型液晶表示素子。
【請求項２７】観察される側に配置され、一方の主面
に第１の電極が形成された第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面に対
向して配置され、その対向主面に第２の電極を有する第
２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶組成物層
と、前記第１の電極に対応する領域であって、前記第１及び
第２の電極間に印加された電圧により前記液晶組成物が
応答し、入射する光の反射量を変調する変調部と、この変調部以外の領域である非変調部と、前記第１の基板の前記第１の電極が形成された主面とは
反対側の面に形成され、屈折率の異なる第１及び第２の
透明屈折率媒体を略平面的に配置してなる回折格子から
なる光拡散層と、前記第２の基板のいずれか一方の主面に形成された鏡面
反射層とを具備する反射型液晶表示素子。
【請求項２８】前記回折格子は、３角形及び４角形の
いずれか一方の形状を有する最小構成単位をチェック状
に平面配置してなる請求項２７に記載の反射型液晶表示
素子。
【請求項２９】前記鏡面反射層は、前記第２の基板の
前記第２の電極が形成された主面に形成されている請求
項２７に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３０】前記鏡面反射層は、前記第２の電極が
兼ねている請求項２９に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３１】前記鏡面反射層は、Ａｌ又はＡｇを主
成分として含む請求項２９に記載の反射型液晶表示素
子。
【請求項３２】前記第１及び第２の透明屈折率媒体の
いずれか一方は、ＩＴＯ及び窒化珪素からなる群から選
ばれた一種からなる透明導電体であり、この透明導電体
は、他方の透明屈折率媒体により凹凸面を有し、かつ前
記透明導電体は前記第２の電極が兼ねている請求項２７
に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３３】前記第１の透明屈折率媒体は、ポリス
チレン、ＳｉＯ₂、及びポリイミドからなる群から選ば
れた材料を主成分として含有し、前記液晶組成物の常光
屈折率とほぼ等しいか又は近似する屈折率を有し、前記
第２の透明屈折率媒体は、ＩＴＯ及び窒化珪素からなる
群から選ばれた材料を主成分として含有し、前記第２の
透明屈折率媒体の屈折率と前記第１の透明屈折率媒体と
の差δｎと前記光拡散層の層厚Ｄを乗じた値δｎＤが
０．１μｍ〜０．４μｍである請求項２７に記載の反射
型液晶表示素子。
【請求項３４】前記液晶組成物が、黒色染料を含有す
る正の誘電異方性を示すネマティック液晶であり、前記
第１及び第２の基板間においてホモジニアス分子配列し
ており、前記第２の基板の側に、４分の１波長板及び第
２の反射板が配置されている請求項１、２、又は２７に
記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３５】観察される側に配置され、一方の主面
に第１の電極が形成された第１の基板、前記第１の基板
の前記第１の電極が形成された主面に対向して配置さ
れ、その対向主面に第２の電極を有する第２の基板、及
び前記第１及び第２の基板間に挟持され、黒色染料を含
有する誘電異方性を示すネマティック液晶からなる液晶
組成物層を備えた液晶セルと、前記液晶セルの観察される側に配置され、表面に反射防
止膜が被着された光拡散板と、前記液晶組成物層の観察される側とは反対側に配置され
た鏡面反射部材と、前記液晶組成物層と前記鏡面反射部材との間に配置さ
れ、通過する光の位相を１／４波長ずらす１／４波長位
相差板とを具備する反射型液晶表示素子。
【請求項３６】観察される側に配置され、一方の主面
に第１の電極が形成された第１の基板、前記第１の基板
の前記第１の電極が形成された主面に対向して配置さ
れ、その対向主面に第２の電極を有する第２の基板、及
び前記第１及び第２の基板間に挟持され、誘電異方性を
示すネマティック液晶からなる液晶組成物層を備えた液
晶セルと、前記液晶セルの観察される側に配置され、表面に反射防
止膜が被着された光拡散板と、前記液晶組成物層と前記光拡散板との間に配置された偏
光板と、前記液晶組成物層の観察される側とは反対側に配置され
た鏡面反射部材と、前記偏光板と前記液晶組成物層との間、又は前記液晶組
成物層と前記鏡面反射部材との間に配置され位相差板と
を具備する反射型液晶表示素子。