JPH10186359A

JPH10186359A - 反射型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10186359A
Application number: JP10003886A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Uchida; 龍男内田; Hidehiro Seki; 秀廣関; Seiichi Mitsui; 精一三ッ井; Kozo Nakamura; 浩三中村; Tadashi Kimura; 直史木村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】視差を解消できるとともに、高精彩で表示品
位の高い反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】偏光子と、絶縁性基板と反射部材との間
に液晶分子の配向が平行配向またはツイスト配向のいず
れかに選ばれた液晶層を有する液晶素子と、該偏光子と
該液晶素子との間に配設された光学位相補償部材とを備
えた反射型液晶表示装置において、高さの異なる２種類
以上の滑らかな突起を有する感光性樹脂層と、該感光性
樹脂層の上に形成された反射金属膜とを有する反射部材
を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直視式のバックラ
イトを用いない反射型液晶表示装置に関し、さらに詳し
くはワードプロセッサやいわゆるノート型パーソナルコ
ンピュータなどのオフィスオートメーション機器や、各
種映像機器およびゲーム機器などに好適に実施される反
射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワードプロセッサやラップトップ
型パーソナルコンピュータあるいはポケットテレビと称
される携帯型テレビジョン受信機などへの液晶表示装置
の応用が急速に進展している。特に液晶表示装置の中で
も、外部から入射した光を反射させて表示を行う反射型
液晶表示装置は、光源となるバックライトが不要である
ため消費電力が低く、かつ薄型、軽量化が可能であり、
注目されている。

【０００３】従来から、反射型液晶表示装置には、ＴＮ
（ツイステッドネマティック）方式、およびＳＴＮ（ス
ーパーツイステッドネマティック）方式が用いられてい
る。ＴＮ方式は、１組の偏光板の間に、一対のガラス基
板と、各ガラス基板表面に形成された透明電極と、ガラ
ス基板間に封入された液晶層とを含んでなる液晶表示素
子を配置し、この液晶表示素子の光学的性質、すなわち
電圧無印加時の旋光特性と、電圧印加時の旋光解消特性
とを利用して白黒表示を行うものである。

【０００４】また、カラー表示に関しては、液晶表示素
子内にたとえば赤色、青色、緑色などの各色毎のカラー
フィルタを設け、電圧の無印加時／印加時に対応する液
晶表示素子の光スイッチング特性を利用し、加色混合に
よって比較的少色のカラー表示を行うマルチカラー表
示、あるいは基本的に任意の色彩を表示可能なフルカラ
ー表示を実現するようにしている。このような反射型液
晶表示装置は、現在、駆動方式としてアクティブマトリ
ックス駆動方式や単純マトリックス駆動方式が用いら
れ、例として携帯可能ないわゆるポケット液晶テレビジ
ョン受信機の表示装置として採用されている。

【０００５】ワードプロセッサなどのオフィスオートメ
ーション機器における表示装置として広く採用されてい
る表示方式は、液晶が前記ＴＮ方式の液晶と類似の液晶
表示原理を有し、液晶分子の捩れ角を１８０〜２７０度
に設定する前記ＳＴＮ方式が挙げられる。このＳＴＮ方
式の特徴は、液晶分子の捩れ角を９０度以上に増大さ
せ、液晶表示素子の複屈折効果によって生ずる楕円偏光
に対する偏光板の透過軸の設定角度を最適化することに
よって、電圧印加に伴う急激な分子配向変形を、液晶の
複屈折変化に対応させ、しきい値以上で急峻な光学的変
化を呈する光学特性を表示に利用するものである。した
がって、単純マトリックス駆動方式の高マルチプレクス
駆動に適するものである。

【０００６】一方、このＳＴＮ方式の短所としては、液
晶の複屈折によって表示の背景色として黄緑や濃紺の着
色を呈することである。この着色現象の改善策として、
表示用ＳＴＮ液晶表示素子に光学補償用液晶表示素子
や、ポリカーボネイトなどの高分子で形成される位相差
板を重ね合わせることによって色補償を行い、白黒表示
に近い表示可能とする液晶表示装置が提案されている。
このような着色補償を行う構成の液晶表示素子がいわゆ
るペーパーホワイト型液晶表示装置として用いられてい
る。なお、ＴＮ方式およびＳＴＮ方式の液晶表示装置の
詳細な動作原理は、日本学術振興会第１４２委員会編
「液晶デバイスハンドブック」１９８９、第３２９頁〜
第３４６頁に記載されており、周知の技術である。

【０００７】これらのＴＮ方式あるいはＳＴＮ方式の液
晶表示素子を反射型液晶表示装置として適用しようとす
ると、表示方式の原理の点で液晶表示素子を一対の偏光
板で挟む構成にし、その外側に反射板を設置する必要が
ある。このため、液晶表示素子に用いられるガラス基板
の厚さのために、使用者がガラス基板を見る角度、すな
わちガラス基板の法線方向と前記使用者が液晶表示素子
を見る方向とのなす角度によって視差が生じ、表示が二
重に認識されるという問題点がある。

【０００８】また、従来のＴＮ方式あるいはＳＴＮ方式
など、液晶の複屈折を電界で制御し、光シャッタ機能を
利用して表示を行う場合、このような表示方式の液晶表
示装置において偏光板を１枚とした場合、前述した、反
射型液晶表示装置としての原理上、コントラストのある
表示、すなわち白黒表示を実現することは不可能であ
る。

【０００９】ここで、偏光板１枚と１／４波長板とを用
いた反射型ＴＮ（４５度ツイスト型）方式の液晶表示装
置が、特開昭５５−４８７３３に開示されている。この
先行技術は、４５度捩れた液晶層を用い、印加される電
界の制御によって、入射直線偏光の偏波面を、１／４波
長板の光軸に平行な状態と４５度捩れた状態との２つの
状態を実現し、白黒表示を行う。液晶表示素子の構成
は、入射光側から、偏光子、４５度ツイスト液晶表示素
子、１／４波長板および反射板である。また、米国特許
４，７０１，０２８には、偏光板１枚と、１枚波長板
と、垂直配向液晶表示素子とを組み合わせた反射型垂直
配向液晶表示装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５５−４８７３３に記載されている液晶表示装置で
は、液晶層と反射板との間に１／４波長板を設ける必要
があるため、原理上、液晶表示素子の内部に反射膜を構
成することができない。したがって、構成を簡略化、小
型化することが困難であるという課題を有している。ま
た、表示に関する基本原理はＴＮ方式と同一であるた
め、電気光学特性の急峻性はＴＮ方式と同様である。す
なわち、表示品位に関してコントラストの向上や前述し
た電気光学特性の急峻性の向上を図ることが困難である
という課題を有している。

【００１１】また、前記米国特許４，７０１，０２８に
記載されている垂直配向型液晶表示装置は、下記の問題
点を有している。

【００１２】液晶層の垂直配向、特に傾斜垂直配向は
分子の姿勢に関する制御が極めて困難であり、このよう
な制御を実現する構成が複雑になり量産化に不適であ
る。垂直配向は配向規制力が弱く、応答速度が遅い。垂直配向を用いた場合、駆動時にダイナミックスキャ
ッタリングが発生することがあり、表示動作の信頼性の
点で問題がある。

【００１３】本発明の目的は、上述の技術的課題を解消
し、視差がなく、高精彩で表示品位の高い反射型液晶表
示装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏光子と、絶
縁性基板と反射部材との間に液晶分子の配向が平行配向
またはツイスト配向のいずれかに選ばれた液晶層を有す
る液晶素子と、該偏光子と該液晶素子との間に配設され
た光学位相補償部材とを備えた反射型液晶表示装置にお
いて、前記反射部材は、高さの異なる２種類以上の滑ら
かな突起を有する感光性樹脂層と、該感光性樹脂層の上
に形成された反射金属膜とを有することを特徴としてお
り、そのことにより、上記目的は達成される。

【００１５】以下、本発明の反射型液晶表示装置の表示
原理を説明する。本発明の反射型液晶表示装置への入射
光は、偏光子、光学位相補償部材および液晶層を介して
反射部材に到達し、反射部材で反射されて液晶層、光学
位相補償部材および偏光子を介して出射する。ここで、
偏光子から出射して得られる直線偏光が、光学補償部材
と液晶層とを通過した後、例えば右回りの円偏光となっ
て、前記反射部材で反射し、左回りの円偏光となる。一
方、液晶層を通過して左回りの円偏光となっている場合
には、反射部材で反射し左回りの円偏光となる。

【００１６】これにより、反射部材からの反射光は再び
液晶層および光学位相補償部材を通過することにより、
入射時に液晶層を通過する前の直線偏光とは直交する直
線偏光となり、偏光子により遮光される。

【００１７】また、偏光子を通過して光学位相補償部材
に入射した直線偏光は、光学位相補償部材および液晶層
を通過した後でも偏光方向が平行な直線偏光のままであ
るとき、反射部材で反射後、当該反射光が再び液晶層お
よび光学反射部材を通過した後も、やはり偏光方向が平
行な直線偏光の偏光状態を維持する。したがって出射光
は偏光子を通過する。これら遮光状態および光の通過状
態を利用して表示を行うことができる。

【００１８】このような表示原理の場合、光反射部材が
偏光性を保持しない場合には、前述したような右回りの
円偏光から左回りの円偏光への変換、またはこの逆の変
換が効率的に行われなくなり、コントラストが低下す
る。

【００１９】偏光性を保持する反射部材としては、平坦
な鏡面反射部材があるが、これは外部の物体がそのまま
映るため、表示が見にくくなる。本件出願人は反射板作
製法として、既に特許出願を提出している。この特許出
願では、基板に感光性樹脂を塗布しパターン化し、さら
に熱処理を行って凸部を滑らかな形状に変形した後、そ
の上に反射面を形成したものである。この方法によれば
凸部を滑らかに形成できるため、多重反射が少なく、偏
光性を保持した明るい反射面とすることができる。この
ような反射部材を用いることにより、鏡面性、すなわち
光の偏光性の保持と拡散性とを兼ね備えた反射板を効率
よく得ることができる。

【００２０】さらに、高さの異なる２種類以上のなめら
かな突起を有しているため、突起の頂上と谷とで反射し
た光の干渉による反射光の色付きを防ぐことが可能とな
っている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
した反射型液晶表示装置（以下、液晶表示装置と略す）
１の断面図であり、図２は、液晶表示装置１におけるガ
ラス基板２の平面図である。本実施の形態における液晶
表示装置１は、例として単純マトリクス方式である。液
晶表示装置１は、一対の透明なガラス基板２、３を備
え、ガラス基板２上には後述する合成樹脂材料からなる
大突起４および小突起５がそれぞれ多数形成される。大
突起４および小突起５の底部直径Ｄ１、Ｄ２は、それぞ
れ例として５μｍおよび３μｍに定められ、これらの間
隔Ｄ３は例として少なくとも２μｍ以上に定められる。

【００２２】これらの突起４、５を被覆し、突起４、５
の間の凹所を埋めて平滑化膜６が形成される。平滑化膜
６の表面は、突起４、５の影響を受け、滑らかな曲面状
に形成される。平滑化膜６上にはアルミニウム、ニッケ
ル、クロムあるいは銀などの金属材料からなる反射金属
膜７が形成される。この反射金属膜７は、図２に示すよ
うに図２左右方向に長手の帯状に複数列に亘って形成さ
れる。これらガラス基板２に突起４、５、平滑化膜６お
よび反射金属膜７が、光反射部材である反射板８を構成
する。前記反射金属膜７上には、配向膜９が形成され
る。

【００２３】前記ガラス基板２と対向するガラス基板３
の表面には、前記反射金属膜７の長手方向と直交する方
向に長手の帯状であって、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化
物）などからなる透明電極１０が複数列に亘って形成さ
れる。反射金属膜７と透明電極１０とでマトリックス電
極構造が形成されている。透明電極１０が形成されたガ
ラス基板３を被覆して配向膜１１が形成され、相互に対
向するガラス基板２、３の周縁部は後述するシール材１
２で封止される。配向膜９、１１間には、例として誘電
異方性Δεが正である液晶材料、例としてメルク社製、
商品名ＺＬＩ４７９２などの液晶層１３を封入する。

【００２４】前記ガラス基板３の液晶層１３と反対側に
は、ポリカーボネイト製の延伸フィルム（光学異方性Δ
ｎ₂、厚さｄ₂）からなる光学位相補償部材である光学補
償板１４を設け、さらにその上に、例として単体透過率
４８％の偏光板１５を配置する。

【００２５】前記反射金属膜７および透明電極１０に
は、それぞれ走査回路１６およびデータ回路１７の一方
が接続される。走査回路１６およびデータ回路１７は、
マイクロプロセッサなどの制御回路１８の制御により、
表示内容に対応する表示データに基づいて反射金属膜７
および透明電極１０を走査しつつ、電圧発生回路１９か
らの表示電圧Ｖ１または非表示電圧Ｖ２を印加し表示を
実現する。

【００２６】図３は偏光板１５、光学補償板１４および
液晶層１３の光学的構成を示す図である。すなわち、偏
光板１５の吸収軸あるいは透過軸の軸方向Ｌ１に対し
て、光学補償板１４の遅相軸の軸方向Ｌ２が時計回り方
向になす角度θ１は、例として４５度に定められる。一
方、液晶層１３の図１に示す液晶分子２０の配向方向Ｌ
３が、前記軸方向Ｌ１に対して反時計回りになす角度θ
２は、例として４５度に定められる。

【００２７】図４は図１に示す反射板８の製造工程を説
明する断面図である。図４（１）に示されるように、本
実施の形態では厚さｔ１（例として１．１ｍｍ）のガラ
ス基板２（コーニング社製、商品名７０５９）を用い
る。ガラス基板２上に、例として東京応化社製、商品名
ＯＦＰＲ−８００などの感光性樹脂材料を、５００ｒｐ
ｍ〜３０００ｒｐｍでスピンコートし、レジスト層２１
を形成する。本実施の形態では、好適には２５００ｒｐ
ｍで３０秒間スピンコートし、厚さｔ２（例として１．
５μｍ）のレジスト膜２１を成膜する。

【００２８】次に、レジスト膜２１が成膜されたガラス
基板２を９０℃で３０分間焼成し、次に図４（２）に示
すように、後述する大小２種類の円形のパターンが多数
形成されたフォトマスク２２を配置して露光し、例とし
て東京応化社製、商品名ＮＭＤ−３の２．３８％溶液か
らなる現像液で現像を行い、図４（３）に示されるよう
にガラス基板２の表面に、高さの異なる大突起２３およ
び小突起２４を形成した。このように、高さの異なる２
種類以上の突起を形成する理由は、突起の頂上と谷とで
反射した光の干渉による反射光の色付きを防ぐためであ
る。

【００２９】前記フォトマスク２２は、これによって形
成される図２に示す大突起４および小突起５の配列状態
に示すように、直径Ｄ１（例として５μｍ）と、直径Ｄ
２（例として３μｍ）の円がランダムに配置された構成
であり、各円の間隔Ｄ３は少なくとも２μｍ以上である
ように選ばれる。なお、フォトマスク２２のパターンは
これに限定されるものではない。図４（３）の製造段階
のガラス基板２を、２００℃で１時間加熱し、図４
（４）に示されるように突起２３、２４の頂部を若干程
度溶融して円弧状に形成した。さらに図４（５）に示す
ように、図４（４）の製造段階のガラス基板２上に、前
記感光性樹脂材料と同一の材料を１０００ｒｐｍ〜３０
００ｒｐｍでスピンコートする。本実施の形態では好適
には２０００ｒｐｍでスピンコートする。これにより、
各突起２３、２４の間の凹所が埋められ、形成された平
滑化膜６の表面を比較的緩やかでかつ滑らかな曲面状に
形成することができる。

【００３０】さらに、平滑化膜６の表面にアルミニウ
ム、ニッケル、クロムあるいは銀などの金属薄膜を膜厚
ｔ３（例として０．０１〜１．０μｍ）程度に形成す
る。本実施の形態ではアルミニウムをスパッタリングし
て、反射金属膜７を形成する。

【００３１】各ガラス基板２、３上に、ポリイミド樹脂
膜を形成し、２００℃で１時間焼成する。この後、前記
液晶分子２０を配向させるためのラビング処理を行う。
これにより配向膜９、１１が形成される。これらのガラ
ス基板２、３間を封止するシール材１２は、例として直
径６μｍのスペーサを混入した接着性シール材をスクリ
ーン印刷することによって形成される。

【００３２】このようにして形成される反射板８と、前
記透明電極１０および配向膜１１が形成されたガラス基
板３とを組み合わせるに際して、ガラス基板２、３間に
直径５．５μｍのスペーサを散布し、液晶層の層厚の規
制を行う。前記液晶層１３は、ガラス基板２、３を対向
して、前記シール材１２で貼り合わせた後、真空脱気す
ることにより、封入される。このような液晶層１３の屈
折率異方性Δｎ₁は０．０９４、層厚ｄ₁は例として５．
５μｍであるので、この液晶層１３のリターデーション
Δｎ₁ｄ₁は５１７ｎｍである。

【００３３】図５は、本実施の形態の液晶表示装置１の
電圧／反射率特性を示すグラフである。波長λが５５０
ｎｍの光を入射させたときに、数値（Δｎ₁ｄ₁−Δｎ₂
ｄ₂）／λ＝０．２５、０．３、０．５となるように、
前記光学補償板１４のリターデーションΔｎ₂ｄ₂をそれ
ぞれ選定した。各数値の場合毎に、図５の特性曲線２
５、２６、２７が得られる。すなわち、特性曲線２５
は、｜Δｎ₁ｄ₁−Δｎ₂ｄ₂｜／λ＝０．２５＋ｍ／２・
・・（第２式）において、ｍ＝０の場合に対応し、特性
曲線２７は｜Δｎ₁ｄ₁−Δｎ₂ｄ₂｜／λ＝ｍ／２・・・
（第３式）において、ｍ＝１の場合に対応する。

【００３４】特性曲線２６は前記第２式および第３式の
いずれをも満足しないので、電圧無印加時において反射
板８からの反射光が液晶表示装置１から出射する特性曲
線２７あるいは反射光が遮光される特性曲線２５の場合
の中間的な状態を示し、電圧Ｖ１のとき第２式および第
３式の一方を満足し、電圧Ｖ２のとき第２式および第３
式の他方を満足し、このとき好ましい表示品位が実現さ
れる。すなわち、本実施の形態では前記第２式および第
３式が満足されるように、光学補償板１４あるいは液晶
層１３のリターデーションを選択することにより、高い
表示品位が実現できることが理解される。

【００３５】本実施の形態に関する本件発明者の実験に
よれば、電圧を印加した場合、液晶表示装置１の法線方
向に関して角度３０度だけ傾斜した方向から入射した光
に対する前記法線方向の反射率は最大約４５％であり、
最大コントラスト比は７であった。このときのコントラ
スト比を決定するための基準となる部材として酸化マグ
ネシウムＭｇＯの標準白色板を用いた。なお、図５のグ
ラフで反射率が小さくなるのは、数値（Δｎ₁ｄ₁−Δｎ
₂ｄ₂）／λが±０．２５のときであり、反射率が最大の
場合は、数値（Δｎ₁ｄ₁−Δｎ₂ｄ₂）／λが０．５とな
る場合である。これらの２つの状態を用いることによ
り、白黒の表示を実現することができる。

【００３６】本実施の形態では前記第２式でｍ＝０、第
３式でｍ＝１の場合のみ示したが、変数ｍが他の数値の
場合でも同様な効果を発揮することが確認された。な
お、ここでは、第２式および第３式ともに、液晶層とフ
ィルムとのリターデーションの差が、ある特定の値を示
した場合に、効果が現れることを示したが、実際には、
液晶層の厚みやフィルムの層厚のばらつきによって、こ
の値は変化する。そこで、この値がばらついたときに、
コントラストにどの程度影響するかを調べたところ、第
２式および第３式ともに±０．１以下の範囲では、大き
な影響は現れず、充分実用に耐え得ることが判った。

【００３７】図６は本実施の形態の液晶表示装置１の動
作を説明する図であり、説明の便宜のため、液晶表示装
置１を分解して示す。図６（１）に示す遮光動作時で
は、入射光２８は偏光板１５を通過すると偏光板１５の
前記軸方向Ｌ１と平行な直線偏光２９となる。直線偏光
２９が、前記第２式を満足する光学補償板１４および液
晶層１３を通過して、例として右回りの円偏光３０とな
る。この円偏光３０は反射板８で反射し左回りの円偏光
３１となる。この円偏光３１は、前記第２式を満足する
リターデーションをそれぞれ有する液晶層１３および光
学補償板１４を通過すると、前記入射時の直線偏光２９
の方向と直交する方向の偏光面を有する直線偏光３２と
なる。この直線偏光３２は偏光板１５によって遮光され
る。すなわち、反射板８からの反射光は遮光される。

【００３８】これに対し、液晶層１３を通過して右回り
の円偏光となる場合には、当該円偏光は反射板８で反射
すると左回りの円偏光となる。

【００３９】一方、図６（２）に示す光透過動作時に
は、光学補償部材１４と液晶層１３との各リターデーシ
ョンΔｎ₂ｄ₂、Δｎ₁ｄ₁は、前記第３式を満足するよう
に選ばれる。このとき、入射光２８は偏光板１５を通過
すると、前記軸方向Ｌ１と平行な直線偏光２９となる。
この直線偏光２９は、前記第３式を満足するように定め
られる光学補償板１４と液晶層１３とを通過しても同様
な偏光状態を保持する。液晶層１３を通過した直線偏光
２９が反射板８で反射しても同様な直線偏光状態を保持
し、液晶層１３および光学補償板１４を通過した後でも
同様である。したがってこの反射光は偏光板１５を通過
し出射する。

【００４０】本実施の形態では光学補償板１４としてポ
リカーボネイト製の延伸フィルムを用いたが、本発明は
これに限定されるものではなく、例としてポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）あるいはポリメチルメタアクリレー
ト（ＰＭＭＡ）などの延伸フィルムも使用することがで
きる。また、一対のガラス基板の表面に配向膜をそれぞ
れ形成し、各配向膜間に液晶層を封入して平行配向させ
た液晶素子も、光学位相補償板として用いることができ
る。この場合の液晶層のリターデーションも、前述した
第２式および第３式で規定される値とする。また、液晶
分子は、表示素子の液晶分子に直交するように配置され
る。

【００４１】本実施の形態の反射型液晶表示装置１で
は、反射板８の反射金属膜７を形成した面が液晶層１３
側に配置されているので、液晶表示装置１を観測する場
合の視差が解消され、良好な表示画面が得られる。さら
に液晶表示装置１がアクティブマトリクス駆動される構
成の場合に、スイッチング素子として用いられる薄膜ト
ランジスタやＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）構造の非線
形素子などに接続される絵素電極として用いられる場合
も、前述したように良好な表示品位が実現できることが
確認されている。

【００４２】また、電気光学特性の急峻性を増大するた
めには、液晶層１３のリターデーションΔｎ₁ｄ₁は、場
所によらず均一であることが望ましい。厳密にいえば反
射板８に前述したような突起４、５による凹凸が存在す
ると、突起４、５の頂上と突起４、５の間の底部とでは
液晶層１３の膜厚が異なり、結果としてリターデーショ
ンも異なる。このため、本件発明者は、図１に示す反射
板８の反射金属膜７の上に反射金属膜７の表面凹凸を埋
めて平坦化するために、例としてアクリル樹脂からなる
平坦化層を追加し、さらにこの上にＩＴＯなどの透明電
極を前記反射金属膜７と同様な形状に形成して、表示用
電極とした。このようにすれば前記平坦化層の表面にお
ける突部の高低差を０．１μｍとすることができる。

【００４３】このようにすることにより、電気光学特性
の急峻性を格段に向上できることが確認された。この場
合、平坦化層としては無機材料、有機材料を問わず、平
坦化能力のある透明な膜ならその材料を問うことなく使
用することができる。これにより、走査線１００本以上
の単純マルチプレックス駆動が可能となることが確認さ
れた。

【００４４】また、本実施の形態におけるガラス基板２
に代えて、例としてシリコン基板のような不透明基板で
も同様な効果が発揮できることが確認されている。この
ようなシリコン基板を前述の実施の形態におけるガラス
基板２として用いる場合には、前述した走査回路１６、
データ回路１７、制御回路１８および電圧発生回路１９
などの回路素子を、シリコン基板上に集積化して形成す
ることができる利点を有している。

【００４５】本発明の他の実施の形態として、ガラス基
板２、３の間で２４０度ツイストしたネマティック液晶
（例としてチッソ株式会社製、商品名ＳＤ−４１０７）
を液晶層１３として用いる場合が挙げられる。この実施
の形態では、図１に示す構造における光学補償板１４と
して、ポリカーボネイト製の延伸フィルムを用い、前記
第２式および第３式の条件を満足するように、液晶層１
３および光学補償板１４のリターデーションΔｎ₁ｄ₁、
Δｎ₂ｄ₂を調整した。他の構成要素は図１に示す構成と
同様な構成を用いた。このような構成によれば、本件発
明者の実験によると、表示コントラストは１／２００デ
ューティ駆動の場合で６であり、視差のない良好な表示
特性が実現された。

【００４６】この実施の形態では、液晶層１３に２４０
度ツイストした液晶を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、どのようなツイスト角の液晶材料で
あっても、あるいはツイストしていない液晶材料であっ
ても、電界によりリターデーションを制御できる特性を
有する液晶材料であればいずれも本発明に実施可能であ
る。また、光学補償板１４として、リターデーションが
設定可能であり、そのようなリターデーションを前記第
２式および第３式の条件を満足するように最適に設定で
きる液晶材料を用いても、本発明は実現可能となる。

【００４７】本発明は以上の実施の形態に限定されるも
のではなく、さらに広く反射型の光制御装置に応用が可
能である。また、一方の基板にカラーフィルタ層を形成
することにより、マルチカラーあるいはフルカラー表示
が可能となる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、入射光
は、偏光子、光学位相補償部材および液晶層を介して反
射部材に到達し、反射部材で反射されて、液晶層、光学
位相補償部材および偏光子を介して出射するようになっ
ている。ここで、偏光子から出射して得られる直線偏光
が、光学位相補償部材と液晶層とを通過した後、楕円偏
光となるが、液晶層に印加される電界で調節することに
より、光スイッチング動作を実現できる。すなわち、光
反射部材を液晶素子の内部に構成し、しかも光反射部材
の反射面の凹凸において高さの異なる２種類以上の突部
を滑らかに形成しているため、多重反射が少なく、偏光
性を保持した明るい反射面とすることが可能となってい
る。すなわち、光の偏光性の保持と拡散性とを兼ね備え
た干渉の起こりにくい反射板を効率良く得ることができ
るので、視差を解消できるとともに、高精細で表示品位
の高い反射型液晶表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置
１の断面図である。

【図２】図２は、図１におけるガラス基板２の平面図で
ある。

【図３】図３は、液晶表示装置１の光学的特性を説明す
る図である。

【図４】図４は、本発明の反射板８の製造工程を説明す
る断面図である。

【図５】図５は、液晶表示装置１の電圧ー反射率特性を
説明するグラフである。

【図６】図６は、本実施の形態の液晶表示装置１の表示
動作を説明する図である。

【符号の説明】

１液晶表示装置２ガラス基板３ガラス基板４大突起５小突起６平滑化膜７反射金属膜８反射板９配向膜１０透明電極１１配向膜１２シール材１３液晶層１４光学補償板１５偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/1343 Ｇ０２Ｆ 1/1343 (72)発明者中村浩三大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者木村直史大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏光子と、絶縁性基板と反射部材との間
に液晶分子の配向が平行配向またはツイスト配向のいず
れかに選ばれた液晶層を有する液晶素子と、該偏光子と
該液晶素子との間に配設された光学位相補償部材とを備
えた反射型液晶表示装置において、前記反射部材は、高さの異なる２種類以上の滑らかな突
起を有する感光性樹脂層と、該感光性樹脂層の上に形成
された反射金属膜とを有することを特徴とする反射型液
晶表示装置。