JP2002090730A - 液晶表示装置並びに半透過型反射体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射モードにおいては効率よく光を反射して
明るい表示が得られ、かつバックライトを点灯する透過
モードにおいても十分に光を透過して明るい表示を実現
することができる半透過反射型液晶装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 液晶層３０を挟んで対向する一対の基板
１０、２０と、基板１０の外側に配設された光源（バッ
クライト）５とを備え、基板１０の液晶層３０側の面に
は、少なくとも有機膜１１と、金属反射膜１２と、オー
バーコート膜１４と、電極層１５と、配向膜１６とが形
成されており、前記有機膜１１の表面には、内面が球面
の一部をなす多数の凹部が連続して形成されており、前
記金属反射膜１２の膜厚が８０Å〜５００Åであること
を特徴とする液晶表示装置１を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
するものであり、特に、バックライトと反射膜とを具備
する半透過半反射型の液晶表示装置に用いて好適な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の携帯電話や携帯情報端末には、ほ
ぼ全ての製品に液晶表示装置が搭載されており、最近で
はこれらの携帯電子機器の多くに半透過反射型液晶表示
装置が搭載されている。半透過反射型液晶表示装置は、
液晶表示装置を構成する一対の透明な基板の内側あるい
は外側に、外部から入射した光を反射させるための反射
板を備えるとともに、その背面側にバックライトを備え
ており、太陽光あるいは外部の照明を光源として利用す
る反射型液晶表示装置としての反射モードと、バックラ
イトの光を光源として利用する透過型液晶表示装置とし
ての透過モードを切り替えながら使用することが可能な
ものである。

【０００３】図５は、従来の半透過反射型液晶表示装置
の部分断面構造の一例を示す図である。この図におい
て、従来の半透過反射型液晶表示装置１００は、ガラス
などの透明な材料からなる第１の基板１１０と、第２の
基板１２０を対向させて配置し、その間に液晶層１３０
を封止した構成である。第１の基板１１０の液晶層１３
０側の面に、電極層１１５、配向膜１１６が順次積層形
成されている。また、第２の基板１２０の液晶層１３０
側の面には、電極層１２５、配向膜１２６が順次積層形
成されている。上記第１の基板１１０の液晶層１３０側
と反対側の面（すなわち基板１１０の外面側）には、偏
光板１１８が設けられており、その外側には表面に金属
からなる反射膜１１９ａが形成された反射体１１９が、
反射膜１１９ａを偏光板１１８側に向けて取り付けられ
ている。また、第２の基板１２０の外面側には偏光板１
２８が設けられている。液晶表示装置１００の背面側に
は、液晶表示装置１００において透過表示を行うための
バックライト１０５が設けられている。上記の構成の半
透過反射型液晶表示装置１００は、例えば携帯電話の表
示部として用いられて、外光が十分に得られる場合には
バックライト１０５を点灯させない反射モードで動作
し、外光が得られない環境においてはバックライト１０
５を点灯させて透過モードで動作させるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
半透過反射型液晶表示装置１００は、反射体１１９が基
板１１０の外側に配されているため、外部から液晶表示
装置１００に入射した光が、反射板１１９によって反射
されるまでに２枚の基板１１０、１２０および２枚の偏
光板１１８、１２８を通過する必要がある。そのために
光の伝搬損失が大きくなり、反射型液晶表示装置として
の使用時に、十分な明るさが得られないという問題があ
る。一方、上記液晶装置１００を透過型液晶装置として
用いる透過モードにおいては、反射板１１９は、バック
ライト１０５からの光を透過させる必要があるが、光の
反射率を高めるために反射膜１１９ａの膜厚を１０００
Å〜１５００Åと厚く形成しているのが通常である。そ
のため反射層１１９ａには光を透過させるための細孔が
形成されている。しかしながら、上記のように反射層１
１９ａに細孔を設けてバックライト１０５からの光を透
過させる手法では、反射層１１９ａの細孔の開口率を大
きくすると反射層１１９ａの反射率が低下して反射モー
ドでの明るさが低下するために、開口率を十分に大きく
することができず、バックライト１０５点灯時に十分に
明るい表示が得られないという問題がある。

【０００５】上記のような問題を解決するために反射板
を液晶装置を構成する２枚の基板の間に内蔵して反射板
に光が到達するまでに通過する基板や偏光板の枚数を減
らすことにより反射モードにおける光の伝搬損失を抑え
て、より明るい反射表示を得られるようにしたものがあ
る。このような構成とすることにより反射モード時の表
示の明るさをできる限り確保できるので、反射モード時
の明るさを多少犠牲にするならば、光を反射させるため
の反射膜を３００Å程度まで薄くすることによって透過
モード時の表示を明るくすることができると考えられ
る。しかし、このような構成とした場合であっても、透
過モードでの表示の明るさは改善することができるもの
の、逆に反射モードの明るさが前記液晶表示装置１００
と同等程度となる。また、反射モードでの明るさを優先
して反射膜をある程度厚く形成した場合には、透過モー
ドでの明るさが不十分なものとなる。このように、反射
モードと透過モードの両方で十分に明るく見やすい表示
を行うことができる半透過反射型液晶表示装置はこれま
で実現されていなかった。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、反射モードにおいては効率よく光
を反射して明るい表示が得られ、かつバックライトを点
灯する透過モードにおいても十分に光を透過して明るい
表示を実現することができる半透過反射型の液晶表示装
置と、この種液晶表示装置に用いて好適な半透過型反射
体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向す
る一対の基板と、該一対の基板の外側に配設された光源
とを備え、前記一対の基板のうち、一方の基板の液晶層
側の面には、少なくとも有機膜と、金属反射膜と、オー
バーコート膜と、電極層と、配向膜とが形成されてお
り、前記有機膜の表面には、内面が球面の一部をなす多
数の凹部が連続して形成されており、前記金属反射膜の
膜厚が８０Å〜５００Åであることを特徴とするもので
ある。

【０００８】本発明の係る構成によれば、外部から液晶
表示装置に入射した光を反射させるための反射膜が形成
されている有機膜の表面を、内面が球面の一部をなす多
数の凹部が連続して形成されている形状とすることで、
従来のものと比較して格段に光の反射効率を向上させる
ことができる。そのため、金属反射膜を薄くして液晶表
示装置の透光性を向上させ、透過型の液晶表示装置とし
ても明るい表示を得ることができる。これにより、反射
型、透過型いずれの動作時においても明るい表示を得る
ことができる。

【０００９】上記の液晶表示装置においては、前記金属
反射膜の膜厚が８０Å〜１００Åであることが好まし
い。係る構成によれば、金属反射膜の膜厚を薄くするこ
とにより液晶表示装置の透光性を高めることができるの
で、優れた視認性を有する液晶表示装置を得ることがで
きる。

【００１０】上記の液晶表示装置においては、前記凹部
の深さが０．１μｍ〜３μｍの範囲にあり、前記凹部内
面の傾斜角分布が−３０度〜＋３０度の範囲にあり、隣
接する凹部のピッチが５μｍ〜５０μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。係る構成によれば、前記有機膜の表面形
状を最適なものとすることができるので、外部から入射
する光をより効率よく反射させて、より明るい表示を得
ることができる。

【００１１】上記の課題を解決するために、本発明の半
透過型反射体は、内面が球面の一部をなす多数の凹部が
連続して形成されてなる表面に金属膜が成膜されてなる
反射層が形成されており、前記凹部の深さが０．１μｍ
〜３μｍの範囲にあり、前記凹部内面の傾斜角分布が−
３０度〜＋３０度の範囲にあり、隣接する凹部のピッチ
が５μｍ〜５０μｍの範囲にあり、前記金属膜の膜厚が
８０Å〜５００Åであることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の係る構成によれば、反射体の表面
を最適な形状とすることができるので、より効率よく光
を反射することができる。また、反射体表面の金属膜の
膜厚を上記のように薄くすることで、透光性を高めるこ
とができる。これらによって、光を反射させる場合と、
光を透過させる場合の両方において、優れた特性を発揮
する半透過型反射体を得ることができる。

【００１３】上記の課題を解決するために、本発明の液
晶表示装置は、上記の半透過型反射体を備えたことを特
徴とするものである。係る構成によれば、反射型、透過
型のいずれの動作においても、明るい表示が得られる、
視認性に優れた液晶表示装置が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態であ
る半透過反射型液晶表示装置の端部を含む部分断面構造
を模式的に示した図である。図１において、本発明の半
透過反射型液晶表示装置１は、液晶層３０を挟持して対
向する透明なガラスなどからなる第１の基板１０と、第
２の基板２０とをこれら２枚の基板１０、２０の周縁部
に環状に設けられたシール材４０で接着一体化した構成
である。第１の基板１０の液晶層３０側には順に、反射
膜１２に凹凸の形状を与えるための有機膜１１と、液晶
表示装置１に入射した光を反射させるための金属反射膜
１２と、カラー表示を行うためのカラーフィルタ１３
と、有機膜１２と金属反射膜１３を被覆して保護すると
ともに有機膜１１やカラーフィルタによる凹凸を平坦化
するためのオーバーコート膜１４と、液晶層３０を駆動
するための電極層１５と、液晶層３０を構成する液晶分
子の配向を制御するための配向膜１６とが積層形成され
ている。また、第２の基板２０の液晶層３０側には順
に、電極層２５、オーバーコート膜２４、配向膜２６が
積層形成されている。第１の基板１０の液晶層３０側と
反対側（第１の基板１０の外面側）に、偏光板１８が設
けられており、第２の基板２０の液晶層３０側と反対側
（第２の基板２０の外面側）には、位相差板２７と、偏
光板２８がこの順で積層されている。また、第１の基板
１０の偏光板１８の外側には、半透過液晶表示装置１に
おいて透過表示を行うための光源としてのバックライト
５が配設されている。

【００１５】有機膜１１は、その上に形成されている金
属反射膜１２に凹凸形状を与えて反射光を効率よく散乱
させるために設けられているものである。このように金
属反射膜１２に凹凸形状を与えることにより、液晶表示
装置１に入射する光を効率よく反射することができるた
め、反射モードにおける明るい表示を実現することがで
きる。図２は有機膜１１と、その上に形成された金属反
射膜１２を含む部分を示す斜視図である。この図に示す
ように、有機膜１１の表面には、その内面が球面の一部
をなす多数の凹部１２Ａが左右に重なり合うようにして
連続して形成されており、その面上に金属反射膜１２が
積層されている。上記凹部１２Ａの深さを０．１μｍ〜
３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接する凹部１２Ａ
のピッチを５μｍ〜５０μｍの範囲でランダムに配置
し、上記凹部１２Ａ内面の傾斜角を−３０度〜＋３０度
の範囲に設定することが望ましい。特に、凹部１２Ａ内
面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に設定する
点、隣接する凹部１２Ａのピッチを平面全方向に対して
ランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、
仮に隣接する凹部１２Ａのピッチに規則性があると、光
の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合が
あるからである。また、凹部１２Ａ内面の傾斜角分布が
−３０度〜３０度の範囲を超えると、反射光の拡散角が
広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られな
い（反射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶
表示装置内部の反射強度ピークが低下し、全反射ロスが
大きくなるからである。）からである。また、凹部１２
Ａの深さが３μｍを超えると、後工程で凹部１２Ａを平
坦化する場合に凸部の頂上が平坦化膜（オーバーコート
膜１４）で埋めきれず、所望の平坦性が得られなくな
り、表示むらの原因となる。隣接する凹部１２Ａのピッ
チが５μｍ未満の場合、有機膜１１を形成するために用
いる転写型の製作上の制約があり、加工時間が極めて長
くなる、所望の反射特性が得られるだけの形状が形成で
きない、干渉光が発生する等の問題が生じる。また、実
用上、前記転写型の製作に使用しうる３０μｍ〜１００
μｍ径のダイヤモンド圧子を用いる場合、隣接する凹部
１２Ａのピッチを５μｍ〜５０μｍとすることが望まし
い。

【００１６】この有機膜１１の形成方法の一例を図３を
参照して以下に簡単に説明する。図３は、図１に示す本
実施形態の反射型液晶表示装置の有機膜１１を形成する
工程を模式的に示した断面工程図であり、符号Ａ〜Ｄは
工程順を示す。まず、図３Ａに示すように、第１の基板
１０上に、スピンコート法などによりアクリル系レジス
トなどの感光性樹脂液を塗布した後、プリベークして感
光性樹脂層１１ａを形成する。次に、図３Ｂに示すよう
に、凹凸形状を有する凹凸面１９ａと、その周縁の平坦
面１９ｂとからなる面を備える転写型１９を、前記感光
性樹脂層１１ａの表面に押しつけて、転写型１９の凹凸
面１９ａの形状を感光性樹脂層１１ａの表面に転写す
る。尚、この転写型１９は、黄銅、ステンレス、工具鋼
等からなる表面が平坦な平板状の母型基材の表面にダイ
ヤモンド圧子を押圧して図２に示す表面形状を形成して
転写型用母型を作製し、この転写型用母型を用いてシリ
コン樹脂等の材料によって型取りして作製することがで
きる。また、この転写型１９は、図２に示す多数の凹部
１２Ａとは表面形状とは逆の凹凸形状である。次に、図
３Ｃに示すように、第１の基板１０の感光性樹脂層１１
ａが形成された側の裏面１０ａ側で、転写型１９の周縁
の平坦面１９ｂに相当する部分を、フォトマスク２１で
覆う。続いて、第１の基板の裏面１０ａ側から、紫外線
（g,h,i線）などの光線２２を照射し、感光性樹脂層１
１ａを硬化させる。次に、図３Ｄに示すように、フォト
マスク２１を第１の基板１０から取り除き、転写型１９
を感光性樹脂層１１ａから取り外す。この時、感光性樹
脂層１１ａにおいて、転写型１９の平坦部１９ｂに対応
する部分は、前記フォトマスク２１によって、マスクさ
れているために硬化せず、転写型１９を取り外す際に、
転写型１９とともに取り除かれる。その後、現像、純水
リンスを行って、加熱炉、ホットプレートなどの加熱手
段により焼成する。以上の作業により、表面に凹凸の形
状を有する有機膜１１が第１の基板１０上の所定の領域
に形成される。このようにして有機膜１１を基板１０の
周縁部を除く領域に形成することにより、後に形成する
オーバーコート膜１４により有機膜１１の端部まで覆う
ことが可能になる。これにより有機膜１１と外気が直接
触れることを防止し、湿分による有機膜１１の劣化を抑
えることができる。

【００１７】金属反射膜１２は、液晶層３０に入射する
光を反射・散乱させて、明るい表示を得られるようにす
るために設けられているもので、有機膜１１の凹凸面上
に形成されているものである。この金属反射膜１２に
は、Ａｌ、Ａｇなどの反射率の高い金属材料を用いるこ
とが好ましく、これらの金属材料をスパッタリング、真
空蒸着などの成膜法により形成することができる。ま
た、上記Ａｌ、Ａｇなどの金属材料は、必ずしもガラス
製の基板１０との密着性が良好でないため、オーバーコ
ート膜１４と基板１０との間にこの金属反射膜１２の一
部が形成されていると、膜の剥離の原因となるおそれが
ある。そのため金属反射膜１２を成膜する際には、有機
膜１１が形成されていない基板１０の周縁部をマスク材
で覆っておき、成膜後に前記マスク材を取り除く処理を
行い、第１の基板１０上に上記金属材料の膜が成膜され
ないようにすることが好ましい。金属反射膜１２の膜厚
は、８０Å〜５００Åの範囲であることが好ましい。こ
れは、８０Åより膜厚が薄い場合には、金属反射膜１２
による光の反射率が小さすぎるために反射モード時の表
示が暗くなってしまうためであり、５００Åより厚い場
合には、金属反射膜１２の透光性が低下して透過モード
時の表示が暗くなってしまうためである。（尚、本明細
書中に、〜で示される範囲はすべて以上、以下を示すも
のである。従って、上記８０Å〜５００Åとは、８０Å
以上５００Å以下を示す。）また、金属反射膜１２の膜
厚は、８０Å〜２００Åの範囲であることがより好まし
い。金属反射膜１２の膜厚をこのような範囲とするなら
ば、透過モード時の表示を明るくすることができるの
で、透過モード時と反射モード時の表示の明るさの差を
小さくすることができる。従って、前記２つの動作モー
ドを切り替えながら使用する際の表示の見やすさを向上
させることができる。さらに、金属反射膜１２の膜厚は
８０Å〜１００Åの範囲（すなわち９０ű１０Å）で
あることがもっとも好ましい。このような範囲の膜厚に
設定することにより、反射モード時の明るさを保持して
かつ透過モード時には格別に優れた明るさを実現するこ
とができる。

【００１８】このように、本発明に係る液晶表示装置１
は、従来と比較して大幅に薄い膜厚の金属反射膜１２を
用いているにもかかわらず、反射モード時に十分な明る
さの表示を得ることができ、また、金属反射膜１２を薄
くしているために透過モードにおいては従来よりも格別
に明るい表示が得られる。これは、有機膜１１の表面に
先述の形状を形成していることによるものである。すな
わち、金属反射膜１２を薄くして透光性を高めると、金
属反射膜１２の反射率自体は低下するが、有機膜１１の
表面に内面が球面の一部をなす多数の凹部を連続して形
成することにより、金属反射膜１２による光の反射効率
を最大限に高めることで、反射モード時の表示の明るさ
を大きく損なうことなく、透過モード時の明るい表示を
実現することができる。また、金属反射膜１２を８０Å
〜１００Åとするならば、本発明の液晶表示装置１は透
過モードにおいて格別に明るい表示を実現することがで
きる。これは、金属反射膜１２が極めて薄いことによる
透光性の向上のみにより実現されるものではなく、上記
の有機膜１１表面の形状による効果が加えられたことに
よるものである。すなわち、図２に示すように有機膜１
１の表面に形成された凹部１２Ａの内面が球面であるこ
とにより、有機膜１１に基板１０側から入射する光に対
してレンズ効果が作用し、有機膜１１を通過するバック
ライト５からの光が増強されることにより、格段に明る
い表示を得ることができるものである。

【００１９】電極層１５は、ＩＴＯ（Indium tin oxid
e）などの透明導電膜からなる短冊状の平面形状のもの
を多数整列形成したもので、外部の駆動回路（図示せ
ず）に個々に接続されて液晶層３０を構成する液晶分子
を駆動するために、オーバーコート膜１４に形成されて
いる。同様に電極層２５もＩＴＯなどの透明導電膜から
なる短冊状の平面形状のものを基板２０上に多数整列形
成したものであり、個々に外部の駆動回路に接続されて
いる。尚、電極層１５と電極層２５は互いに平面視直角
に向くように配置されて上記の液晶表示装置１がパッシ
ブマトリクス型とされている。尚、上記ではパッシブマ
トリクス型の液晶表示装置について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、アクティブマトリク
ス型の液晶表示装置へももちろん適用可能である。その
場合、例えば画素を構成する画素電極の上または下に、
先に記載の形状の表面を有する透明な有機膜を形成した
後、ＡｌやＡｇ等からなる金属反射膜をその有機膜上に
８０Å〜５００Åの膜厚で成膜すればよい。

【００２０】（第２の実施形態）上記第１の実施形態に
おいては、外部から入射した光を反射させる金属反射膜
１２を基板１０と基板２０の間に内蔵した構成とした場
合を説明したが、液晶層を挟持した２枚の基板の外側に
反射体を設けた構成とすることもできる。この構成を本
発明の第２の実施形態とし、図４を参照して以下に説明
する。図４は、本発明の第２の実施形態である液晶表示
装置２の部分断面構造を示す図である。この図におい
て、液晶表示装置２は、液晶層８０を挟持して対向する
透明なガラスなどからなる第１の基板６０と、第２の基
板７０とをこれら２枚の基板６０、７０の周縁部に環状
に設けられたシール材９０で接着一体化した構成であ
る。第１の基板６０の液晶層８０側には順に、液晶層８
０を駆動するための電極層６５と、液晶層８０を構成す
る液晶分子の配向を制御するための配向膜６６とが積層
形成されている。また、第２の基板７０の液晶層８０側
には順に、電極層７５、オーバーコート膜７４、配向膜
７６が積層形成されている。第１の基板６０の液晶層８
０側と反対側（第１の基板６０の外面側）には、偏光板
６８が設けられており、第２の基板７０の液晶層８０側
と反対側（第２の基板７０の外面側）には、位相差板７
７と、偏光板７８がこの順で積層されている。第１の基
板６０の偏光板６８の外面側（下面側）には、本発明に
係る半透過型反射体３が反射膜３ａを対向させて配設さ
れており、偏光板６８と反射体３との間にはグリセリン
などの光の屈折率に悪影響を与えることのない材質から
なる粘着体４が充填されている。また、上記第１の基板
６０と電極層６５との間に、図示されていないが、カラ
ーフィルタ層を印刷などの方法により形成することによ
って、この液晶表示装置２をカラー表示できるようにし
てもよい。また、半透過反射型液晶表示装置２の背面側
（第１の基板６０の外面側）には、半透過液晶表示装置
１において透過表示を行うための光源としてのバックラ
イト５０が設けられている。

【００２１】図４に示す半透過型反射体３は、入射した
光を効率よく反射させるとともに拡散させることによ
り、表示を明るく、視野角を広くするためのものであ
り、例えば透明なガラスなどからなる基板上に形成され
た感光性樹脂などからなる平板状の樹脂基材（反射体用
基材）の表面に、図２に示す前記第１の実施形態におけ
る有機膜１１の表面と同等の表面形状（すなわち、内面
が球面の一部をなす多数の凹部１２Ａを連続して形成し
た形状）を転写し、その上に例えばＡｌやＡｇなどから
なる薄膜を蒸着あるいは印刷などの方法によって成膜し
て反射膜３ａを形成したものである。尚、上記基板に用
いる材料としては、ガラスなどの透明で透光性の高い材
料であれば問題なく使用することができ、樹脂製のフィ
ルムなど可撓性を有するものであってもよく、場合によ
っては設けなくともよい。また、この半透過型反射体３
は、図３に示す第１の実施形態の有機膜１１の形成方法
とほぼ同様の方法で作製することができる。

【００２２】半透過型反射体３の表面形状は、図２に示
す有機膜１１の表面形状と同等の形状であるので、先述
の第１の実施形態の液晶表示装置１の有機膜１１と同様
に、表面に形成された凹部の深さを０．１μｍ〜３μｍ
の範囲でランダムに形成し、隣接する凹部のピッチを５
μｍ〜５０μｍの範囲でランダムに形成し、凹部内面の
傾斜角を−３０度〜＋３０度の範囲に設定することが好
ましい。その理由は先に記載の通りであり、それぞれを
上記の範囲に設定することにより反射体３の反射効率を
高めることができる。反射膜３ａは、反射体３の表面に
形成されて入射した光を反射、散乱するものである。こ
の反射膜３ａも前記第１の実施形態の金属反射膜１２と
同様に、８０Å〜５００Åの膜厚とすることが好まし
い。その理由は先に記載の通りであり、膜厚を上記の範
囲に設定することにより、透過モード時にも明るい表示
が可能になる。特に、膜厚を８０Å〜１００Åの範囲
（すなわち９０ű１０Å）に設定するならば、格別に
明るい表示が可能である。

【００２３】上記の構成の半透過型反射体３を備えた液
晶表示装置２は、先に記載の第１の実施形態の液晶表示
装置１と同様に、反射モード、透過モードのいずれにお
いても従来より明るく見やすい表示を実現している。こ
れは、上記半透過型反射体３の表面形状による光の反射
効率の向上と、反射体３上に形成された反射膜３ａの膜
厚が８０Å〜３００Åと極めて薄く形成されていること
による透光性の向上によるものであり、先に記載の第１
の実施形態の説明に述べた通りである。

【００２４】半透過型反射体３は、液晶装置を構成する
基板の外側に配設される外付け型であるため、透過型の
液晶表示装置であれば問題なく装着して反射モード、透
過モードいずれにおいても明るい表示が可能な半透過反
射型液晶装置を形成することができる。そのため、本発
明の半透過型反射体３を用いるならば、反射体以外の液
晶装置の構成を何ら変更することなく、半透過反射型液
晶装置を製造することが可能であるので、製造プロセス
の変更に伴うコストを最小限に抑えることが可能であ
る。尚、上記第２の実施の形態においては、本発明をパ
ッシブマトリクス型の液晶表示装置へ適用した例につい
て説明したが、３端子型（ＴＦＴ：薄膜トランジスタ）
アクティブマトリクス型や、２端子型アクティブマトリ
クス型の液晶表示装置についても、本発明は問題なく適
用することができる。これらアクティブマトリクス型の
液晶表示装置に本発明を適用するならば、高速な応答性
と広い視野角を備え、かつバックライト点灯／非点灯の
いずれの状態においても良好な視認性を有する液晶表示
装置を得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明は以下に示す実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２６】（実施例１）厚さ０．７ｍｍのガラス基板
上に、感光性樹脂からなる膜厚２μｍの有機膜を形成
し、この有機膜上に金属反射膜としてアルミニウム膜を
９０Å成膜し、この有機膜と金属反射膜を覆うオーバー
コート膜を３００Å積層し、その上に電極層と配向膜を
順次積層した液晶装置用基板を用意した。尚、前記有機
膜の表面形状は、内面が球面の一部をなす凹部を深さ
０．６μｍ〜１．２μｍ、内面の傾斜角分布−８度〜８
度、ピッチ２６．５μｍ〜３６．５μｍに制御して表面
に多数形成した形状とした。この液晶装置用基板と、別
に用意した電極層や配向膜等を備える対向基板とを対向
させてシール材で接着一体化した後、この２枚の基板の
間に液晶を封入して、前記液晶装置用基板Ａの外面側に
バックライトを配設して、半透過反射型の液晶表示装置
を作製した。

【００２７】（実施例２〜５）金属反射膜として、下表
に示す膜厚のアルミニウム膜を成膜した以外は上記実施
例１と同等の構成の半透過反射型の液晶表示装置を作製
した。

【００２８】（比較例１〜３）金属反射膜として、下表
に示す膜厚のアルミニウム膜を成膜した以外は上記実施
例１と同等の構成の半透過反射型の液晶表示装置を作製
した。

【００２９】（実施例６）厚さ０．５ｍｍのガラス基板
上に、感光性樹脂からなる厚さ２μｍの有機膜を形成
し、この有機膜の表面に内面が球面の一部をなす凹部を
深さ０．６μｍ〜１．２μｍ、内面の傾斜角分布−８度
〜８度、ピッチ２６．５μｍ〜３６．５μｍに制御して
表面に多数形成した後、この有機膜上に反射膜として厚
さ９０Åのアルミニウム膜を成膜して半透過型の反射体
を作製した。続いて上記の反射体を透過型の液晶表示装
置の背面側に、反射膜を対向させてグリセリンの粘着体
を介して接着し、この反射体の外面側にバックライトを
配設して半透過反射型の液晶表示装置を作製した。

【００３０】（実施例７〜１０）反射膜として下表に示
す膜厚のアルミニウム膜を成膜した以外は、上記実施例
６と同等の構成の半透過型反射体及びこの反射体を用い
た半透過反射型の液晶表示装置を作成した。

【００３１】（比較例４〜６）反射膜として下表に示す
膜厚のアルミニウム膜を成膜した以外は、上記実施例６
と同等の構成の半透過型反射体及び、この反射体を用い
た半透過反射型の液晶表示装置を作製した。

【００３２】以上の実施例１〜１０及び比較例１〜６に
て作製された半透過反射型の液晶表示装置をそれぞれバ
ックライト非点灯の反射モード、バックライトを点灯さ
せた透過モードにて、表示の明るさを評価した。評価は
下表に示す４段階に分類する方式を採用し、反射モー
ド、透過モードそれぞれの評価とともに、これらの評価
結果から導かれる総合評価を含む３項目について行っ
た。 （評価） Ａ 非常に明るく見やすい Ｂ 明るく見やすい Ｃ やや暗い Ｄ 明るさは不十分だが表示の視認は可能

【００３３】まず、実施例１〜５及び比較例１〜３の反
射板内蔵型の液晶表示装置についての評価結果を下表に
示す。表に示されているように、実施例１及び実施例２
の液晶表示装置は反射モード、透過モードともに明るさ
は良好であり、非常に見やすい表示であった。また、実
施例３〜５の液晶表示装置は実施例１、２と比較すると
透過モードでの明るさがやや劣り、それに伴う視認性の
低下がみられた。また、実施例５の反射膜厚を３００Å
とした液晶表示装置については、透過モード時と反射モ
ード時の表示の明るさに差があり、表示の明るさとして
は十分使用に耐える明るさであるものの、透過モードと
反射モードを切り替えながら使用する場合にやや表示が
見づらい傾向があった。尚、実施例３〜５の透過モード
での明るさは、実施例３の液晶表示装置が最も明るく、
実施例５のものが最も暗く、実施例４のものはその中間
の明るさであった。これに対し、比較例１の液晶表示装
置では、反射モード時の表示がやや暗く、比較例２の液
晶表示装置では透過モード時の表示がやや暗いため、実
施例１〜５の液晶表示装置と比較すると明らかに表示が
見づらいものであった。また、比較例３の液晶表示装置
では、ほとんど光を透過しないために透過モードでの表
示が明らかに劣るものであった。 反射膜厚 反射評価 透過評価 総合評価 実施例１ ９０Å Ａ Ａ Ａ 実施例２ １００Å Ａ Ａ Ａ 実施例３ １５０Å Ａ Ｂ Ｂ 実施例４ ２００Å Ａ Ｂ Ｂ 実施例５ ３００Å Ａ Ｂ Ｂ 比較例１ ７５Å Ｃ Ａ Ｃ 比較例２ ３２５Å Ａ Ｃ Ｃ 比較例３ １０００Å Ａ Ｄ Ｄ

【００３４】次に、反射体を外付けすることにより半透
過反射型とした液晶表示装置である実施例６〜１０及び
比較例４〜６の液晶表示装置についての評価結果を下表
に示す。上記内蔵型の評価と同様に、反射膜厚９０Å、
１００Åの実施例６、７の液晶表示装置が最も明るく見
やすい表示を実現しており、実施例８〜１０の液晶表示
装置がそれらに次ぐ明るさを実現していた。ただし、反
射膜厚３００Åの実施例１０の液晶表示装置について
は、上記実施例５の液晶表示装置と同様の動作モードに
よる明るさの差がみられており、動作モードを切り替え
ながら使用する場合にやや表示が見づらい傾向があっ
た。比較例４、６については、それぞれ反射モード、透
過モードでの明るさが不足しており、さらに反射体が外
付け型であるために反射板内蔵型の比較例１、２よりも
明るさ不足の傾向が顕著であった。また、比較例６の液
晶表示装置についても、上記比較例３と同様透過モード
での明るさが明らかに不足していた。 反射膜厚 反射評価 透過評価 総合評価 実施例６ ９０Å Ａ Ａ Ａ 実施例７ １００Å Ａ Ａ Ａ 実施例８ １５０Å Ａ Ｂ Ｂ 実施例９ ２００Å Ａ Ｂ Ｂ 実施例１０ ３００Å Ａ Ｂ Ｂ 比較例４ ７５Å Ｃ Ａ Ｃ 比較例５ ３２５Å Ａ Ｃ Ｃ 比較例６ １０００Å Ａ Ｄ Ｄ

【００３５】上記の明るさの程度を４段階に分類する方
式では、反射板内蔵型の実施例１、２の液晶表示装置
と、反射板外付け型の実施例６、７の液晶表示装置の明
るさの評価が同じく「Ａ」となっているが、反射モー
ド、透過モードの両方において、光が通過する基板の枚
数が少ない実施例１、２の液晶表示装置の方が、それぞ
れ実施例６、７の液晶表示装置よりも明るい表示を実現
していた。また、実用的には、実施例１〜１０の液晶表
示装置はいずれも問題なく使用することが可能な表示の
明るさを実現していた。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、有機膜の表面形状を内面が球面の一部をなして
重なり合う多数の凹部が連続して形成された構造とし、
有機膜上に形成された金属反射膜の膜厚を８０Å〜５０
０Åとすることで、反射モード、透過モードの両方で明
るい表示が可能な、視認性に優れる液晶表示装置を提供
することができる。さらに、反射モードでの明るい表示
が可能であるために、多少暗い環境において使用される
場合であっても、バックライトを点灯させる必要がない
ので、本発明の液晶表示装置を備える電子機器の低消費
電力化を図ることができる。

【００３７】また、上記金属反射膜の膜厚を８０Å〜１
００Åとするならば、反射モード時の明るさを十分に保
持してかつ透過モード時の明るさを格段に増した、より
視認性に優れる液晶表示装置を提供することができる。
また、上記のように本発明の液晶表示装置は透光性に優
れるため、必要とするバックライトの光量を小さくする
ことができる。これにより、本発明の液晶表示装置は消
費電力の大部分を占めるバックライトの消費電力を小さ
くすることが可能であり、本発明に係る液晶表示装置を
備える電子機器の低消費電力化に寄与しうるものであ
る。

【００３８】また、前記凹部の深さを０．１μｍ〜３μ
ｍの範囲とし、前記凹部の傾斜角分布を−３０度〜＋３
０度の範囲とし、隣接する凹部のピッチを５μｍ〜５０
μｍの範囲とするならば、液晶表示装置に内蔵された金
属反射膜の反射効率を最大限に高めることができるの
で、反射モード時により明るい表示が可能になる。

【００３９】次に、本発明によれば、内面が球面の一部
をなす多数の凹部が連続して形成されてなる反射体用基
材の表面に、金属膜からなる反射層が形成されており、
前記凹部の深さを０．１μｍ〜３μｍの範囲とし、前記
凹部内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲と
し、隣接する凹部のピッチを５μｍ〜５０μｍの範囲と
し、前記反射層の層厚を８０Å〜５００Åとすることに
より、透過型の液晶装置に装着して好適な半透過型反射
体を提供することができる。

【００４０】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の半透過型反射体を備えるので、反射モード、透過モー
ドのいずれにおいても明るい表示が可能である。

【００４１】このように、本発明によれば、反射モー
ド、透過モードのいずれの動作モードにおいても明るい
表示が可能であり、かつ上記２つのモードにおける明る
さの差が小さいために、動作モードを切り替えながら使
用する場合に表示が見やすい半透過反射型の液晶表示装
置、及びこの種の液晶表示装置に用いて好適な半透過型
反射体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の第１の実施形態である液晶
表示装置の部分断面構造を示す図である。

【図２】 図２は、本発明に係る液晶表示装置の有機膜
と金属反射膜を含む部分を拡大して示した斜視図であ
る。

【図３】 図３は、本発明に係る液晶表示装置の有機膜
の製造工程の一例を示す断面構成図である。

【図４】 図４は、本発明の第２の実施形態である液晶
表示装置の部分断面構造を示す図である。

【図５】 図５は、従来の液晶表示装置の一例を示す部
分断面構造図である。

【符号の説明】

１、２ 液晶表示装置 ３ 半透過型反射体 ３ａ 反射層 ５、５０ バックライト（光源） １０、６０ 第１の基板 ２０、７０ 第２の基板 ３０、８０ 液晶層 ４０、９０ シール材 １１ 有機膜 １２ 金属反射膜 １２Ａ 凹部 １４ オーバーコート膜 １５ 電極層 １６ 配向膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿野 満 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA04 DA12 DA14 DA17 DA21 DE04 2H090 HA04 HA07 HB13X HC19 HD03 HD06 JA03 JA05 JA07 JC03 JD01 LA01 LA20 2H091 FA16Y FA16Z FA17Y FB04 FB08 FC02 FC19 FD06 GA06 GA07 GA16 KA10 LA13 LA16

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶層を挟んで対向する一対の基板と、
   該一対の基板の一方の外側に配設された光源とを備え、 前記一対の基板のうち、一方の基板の液晶層側の面に
   は、少なくとも有機膜と、金属反射膜と、オーバーコー
   ト膜と、電極層と、配向膜とが形成されており、 前記有機膜の表面には、内面が球面の一部をなす多数の
   凹部が連続して形成されており、 前記金属反射膜の膜厚が８０Å〜５００Åであることを
   特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記金属反射膜の膜厚が８０Å〜１００
   Åであることを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記凹部の深さが０．１μｍ〜３μｍの
   範囲にあり、前記凹部内面の傾斜角分布が−３０度〜＋
   ３０度の範囲にあり、隣接する凹部のピッチが５μｍ〜
   ５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 内面が球面の一部をなす多数の凹部が連
   続して形成されてなる反射体用基材の表面に、金属膜か
   らなる反射膜が形成されており、前記凹部の深さが０．
   １μｍ〜３μｍの範囲にあり、前記凹部内面の傾斜角分
   布が−３０度〜＋３０度の範囲にあり、隣接する凹部の
   ピッチが５μｍ〜５０μｍの範囲にあり、前記反射膜の
   膜厚が８０Å〜５００Åであることを特徴とする半透過
   型反射体。
5. 【請求項５】 前記反射膜の膜厚が８０Å〜１００Åで
   あることを特徴とする請求項５に記載の半透過型反射
   体。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の半透過反射体
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。