JP2002333610A

JP2002333610A - 反射型表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002333610A
Application number: JP2001140640A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ueki; 俊植木; Kiyoshi Minoura; 潔箕浦; Masahiko Tomikawa; 昌彦富川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】明表示の明度が高い反射型液晶表示装置を提
供する。【解決手段】互いに対向する１対の基板３０・４０
と、これら基板３０・４０間に挟持された、散乱状態と
透過状態との間でスイッチング可能な光散乱変調層２と
を備え、各基板３０・４０にはそれぞれ、光散乱変調層
２をスイッチングする電界を形成するための電極１０・
１１が設けられ、一方の基板４０に対して、光吸収層５
が光散乱変調層２から離間するように設けられ、光散乱
変調層２よりも低い屈折率を有する低屈折率体が、光吸
収層５と光散乱変調層２との間に配置された反射型表示
装置１において、散乱状態において入射光量の２５％〜
７０％の範囲内の前方散乱光を発生させる光散乱変調層
２を用いる。また、上記低屈折率体として、支持基板７
・１７間に挟持された気体層からなる低屈折率層６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、光散乱変調層を光
散乱状態と光透過状態との間でスイッチングすることに
より表示を行うための散乱型の反射型表示装置およびそ
の製造方法に関するものであり、特に、光散乱変調層と
光吸収層との間に低屈折体を備える散乱型の反射型表示
装置およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用化されている反射型液晶表示
装置では、液晶の表示モードとしてねじれネマチック
（ＴＮ；Twisted Nematic)モードが用いられている。し
かしながら、ＴＮモードは偏光板を必要とするために、
ＴＮモードの反射型液晶表示装置は、反射率が低く、表
示が暗いという問題点があった。

【０００３】そこで、偏光板を用いない液晶の表示モー
ドとして液晶層の散乱率を変調する散乱型の表示モード
を利用し、液晶層の背面に光吸収層を配置して反射表示
を行う反射型液晶表示装置が提案されている。散乱型の
表示モードとしては、液晶分子同士の配向の乱雑さを利
用した動的散乱（ＤＳ）モードや、高分子分散液晶層の
光散乱効果を利用した高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）モー
ドなどがある。

【０００４】しかしながら、これらの散乱型の表示モー
ドは、ランダムに配向した液晶分子同士の屈折率差（動
的散乱モードの場合）や、液晶分子と高分子との屈折率
差（高分子分散液晶モードの場合）を利用して散乱現象
を起こすモードであり、散乱に寄与するこれらの屈折率
差には制限がある。液晶分子の常光屈折率ｎｏと異常光
屈折率ｎｅとの差である屈折率異方性Δｎは０．２程度
であり、実際のランダムに配向した液晶分子同士の屈折
率差はこの値よりもっと小さくなる。また、高分子の屈
折率ｎｐも液晶分子の常光屈折率ｎｏと同程度である。
それゆえ、これらの散乱型の表示モードでは、散乱効果
に制限がある。そのため、これらの散乱型の表示モード
を利用した反射型液晶表示装置では、後方散乱のみを利
用するだけでは明表示の明度を十分に向上させることが
できないという課題を有していた。

【０００５】そこで、光散乱変調液晶層（散乱率を変調
する液晶層）の前方散乱の一部を有効に利用する手段と
して、反射型液晶表示パネル（セル）内における光散乱
変調液晶層と光吸収層との間に光散乱変調液晶層よりも
低い屈折率を有する低屈折率層を１層もしくは複数層配
置し、この低屈折率層の界面で前方散乱光の一部を反射
させて、明表示の明度を向上させる手法が、特開昭５９
−１７８４２８号公報、特開平９−３３９１９号公報、
および特開平１１−１７４４３６号公報に提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の公報には、適用する光散乱変調液晶層の散乱角度分
布に関しては言及されていない。すなわち、上記従来の
反射型液晶表示装置では、低屈折率層に応じた光散乱変
調液晶層の最適化がなされていなかった。そのため、明
表示の明度を十分に向上させることができなかった。

【０００７】また、上記従来の低屈折率層は、主に、フ
ッ化マグネシウムやフッ素含有ポリマーなどの固体材料
で形成されており、これらの固体材料の屈折率ｎは、フ
ッ化マグネシウムがｎ＝１．３９、旭化成株式会社製の
フッ素含有ポリマー「サイトップ（登録商標）」がｎ＝
１．３４程度とそれほど低くないため、低屈折率層の界
面での前方散乱光の反射による明表示の明度の向上率が
低い。

【０００８】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、明表示の明度が高い反射型液
晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記の
目的を達成すべく、光散乱変調層の背面に低屈折体を配
置した構成を持つ散乱型の反射型液晶表示装置について
鋭意検討した結果、低屈折率体の効果が最大となる光散
乱変調層の条件を見出した。

【００１０】すなわち、本発明の反射型液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、互いに対向する１対
の基板と、これら基板間に挟持された、散乱状態（少な
くとも光散乱が生じる状態）と透過状態との間でスイッ
チング可能な光散乱変調層とを備え、各基板にはそれぞ
れ、上記光散乱変調層をスイッチングする電界を形成す
るための電極が設けられ、一方の基板に対して、光吸収
層が上記光散乱変調層から離間するように設けられ、上
記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する低屈折率体
が、上記光吸収層と上記光散乱変調層との間に配置され
た反射型表示装置において、上記光散乱変調層は、散乱
状態において入射光量の２５％以上７０％以下の範囲内
の前方散乱光を発生させることを特徴としている。

【００１１】上記構成によれば、背面の低屈折率体で前
方散乱光の一部を反射させて明るさを向上させる表示方
式を用い、光散乱変調層の前方散乱光量（拡散光透過
量）を入射光量の２５％以上７０％以下の範囲内に最適
化したことで、高明度の明表示を得ることができる。

【００１２】また、本発明の反射型表示装置は、光散乱
変調層を用いた方式であるため、従来の偏光板および光
変調層を用いた方式と比べ、表示の波長依存性が小さ
く、色度特性に大幅な向上が見られる。

【００１３】また、本発明の反射型液晶表示装置は、好
ましくは、上記前方散乱光は、上記光散乱変調層におけ
る上記低屈折率体側の面の垂線に対して４０°以上７０
°未満の範囲内の角度で上記光散乱変調層から出射する
成分の割合が２５．６％以上であり、かつ、上記垂線に
対して７０°以上９０°未満の範囲内の角度で上記光散
乱変調層から出射する成分の割合が１４．５％以下であ
る。

【００１４】上記構成によれば、コントラスト比および
精細度（解像度）の低下を引き起こすことなく明表示の
明度の向上に寄与する前方散乱光成分である、上記光散
乱変調層における上記低屈折率体側の面の垂線に対する
上記光散乱変調層からの出射角（以下、散乱角と称す
る）が４０°以上７０°未満の範囲内の前方散乱光成分
の割合を十分に大きくする一方、コントラスト比および
精細度の低下を引き起こす前方散乱光成分であるが７０
°以上９０°未満の範囲内の前方散乱光成分の割合を低
く抑えたことで、コントラスト比および精細度の低下を
引き起こすことなく明表示の明度を十分に向上させるこ
とができる。したがって、上記構成によれば、明表示の
明度が高く、かつ、コントラスト比および精細度の高い
表示を得ることができる反射型表示装置を提供できる。
さらに、カラーフィルタを用いてカラー表示を行った場
合には、色純度を向上させることができる。

【００１５】上記低屈折率体は、好ましくは、上記光散
乱変調層側から特定の角度以上の入射角で入射した入射
光を全反射させる界面を少なくとも１つ有し、上記界面
と上記光散乱変調層との間隔が３０μｍ以下である。

【００１６】上記構成によれば、コントラスト比および
精細度の高い表示を得ることができる反射型表示装置を
提供できる。さらに、カラーフィルタを用いてカラー表
示を行った場合には、色純度の高い表示を得ることがで
きる反射型表示装置を提供できる。

【００１７】なお、上記界面は、例えば、上記低屈折率
体が単一の低屈折率層からなる場合には、上記低屈折率
体における光散乱変調層側の面である。また、上記界面
は、上記低屈折率体が３つの低屈折率層からなり中央の
低屈折率層が最も屈折率が低い場合（例えば、気体層を
１対の低屈折率基板で挟持した構成である場合）には、
中央の屈折率層における光散乱変調層側の面と、光散乱
変調層側の屈折率層における光散乱変調層側の面とであ
る。

【００１８】なお、上記低屈折率体は、透明な材質から
なる支持基板と支柱とにより支持された低屈折率層を備
えることが好ましい。これにより、機械的強度を向上さ
せることができ、低屈折率体として機械的強度に劣る材
料を用いることが可能となる。

【００１９】また、上記低屈折率体は、好ましくは、気
体層を含む。

【００２０】上記構成によれば、従来より低屈折率層と
して用いられている固体材料よりも屈折率の低い気体層
（屈折率が約１）を低屈折率層として用いたので、低屈
折率層と光散乱変調層との屈折率差を大きくすることが
できる。そのため、低屈折率層における光散乱変調層側
の界面でより多くの前方散乱光を反射することができ、
明表示の明度を向上させることができる。

【００２１】低屈折率体が気体層を含む反射型表示装置
は、上記気体層を挟持する１対の支持基板をさらに備
え、これら支持基板の屈折率が、上記光散乱変調層の屈
折率より高いことが好ましい。

【００２２】上記構成によれば、支持基板と気体層との
界面でより多くの前方散乱光を反射することができ、明
表示の明度をより一層向上させることができる。

【００２３】また、本発明の反射型表示装置の製造方法
は、上記課題を解決するために、互いに対向する１対の
基板と、これら基板間に挟持された、散乱状態と透過状
態との間でスイッチング可能な光散乱変調層とを備え、
各基板にはそれぞれ、上記光散乱変調層をスイッチング
する電界を形成するための電極が設けられ、一方の基板
に対して、光吸収層が上記光散乱変調層から離間するよ
うに設けられ、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有
する流体層が、上記光吸収層と光散乱変調層との間に配
置された反射型表示装置の製造方法であって、溶解剤に
溶解しない材料からなる第１の支持基板、上記溶解剤に
溶解しうる材料からなる溶解層、および上記溶解剤に溶
解しない材料からなる第２の支持基板をこの順で積層す
る工程と、上記溶解剤によって上記溶解層を溶解させて
除去することにより、第１の支持基板と第２の支持基板
との間に空洞部を形成する工程と、上記光散乱変調層よ
りも低い屈折率を有する流体を上記空洞部に導入する工
程とを含むことを特徴としている。

【００２４】また、本発明の反射型表示装置の製造方法
は、上記課題を解決するために、互いに対向する１対の
基板と、これら基板間に挟持された、散乱状態と透過状
態との間でスイッチング可能な光散乱変調層とを備え、
各基板にはそれぞれ、上記光散乱変調層をスイッチング
する電界を形成するための電極が設けられ、一方の基板
に対して、光吸収層が上記光散乱変調層から離間するよ
うに設けられ、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有
する流体層が、上記光吸収層と光散乱変調層との間に配
置された反射型表示装置の製造方法であって、第１の支
持基板、昇華性物質からなる昇華性物質層、および第２
の支持基板をこの順で積層する工程と、上記昇華性物質
を昇華させて昇華性物質層を除去することにより、第１
の支持基板と第２の支持基板との間に空洞部を形成する
工程と、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流
体を上記空洞部に導入する工程とを含むことを特徴とし
ている。

【００２５】上記各方法によれば、光散乱変調層よりも
低い屈折率を有する流体層が光吸収層と光散乱変調層と
の間に配置された反射型表示装置を簡易な方法で製造で
きる。

【００２６】上記各方法において、流体層は、気体層で
あってもよく、水（屈折率１．３４）等の液体の層であ
ってもよいが、従来より低屈折率層として用いられてい
る固体材料よりも低い屈折率（約１）を有することか
ら、気体層であることがより好ましい。従来より低屈折
率層として用いられている固体材料よりも屈折率の低い
気体層（屈折率が約１）を低屈折率層として用いること
により、低屈折率層と光散乱変調層との屈折率差を大き
くすることができる。そのため、低屈折率層における光
散乱変調層側の界面でより多くの前方散乱光を反射する
ことができ、明表示の明度を向上させることができる。

【００２７】なお、特開平９−３３９１９号公報の段落
番号〔００６１〕には、散乱モードの反射型表示装置に
おいて、液晶層と光吸収板との間に空気層（屈折率１．
０）を配置してもよい旨が記載されているものの、空気
層を形成する方法については記載されていない。

【００２８】なお、上記製造方法において、反射型表示
装置における光吸収側の基板を製造する工程は、少なく
とも１対の透明な材料からなる支持基板を形成する工程
と、少なくとも１層の気体層を形成する工程と、支持体
を支持するための支柱を形成する工程とを含むことが好
ましい。また、上記製造方法は、上記各工程に加えて、
反射型表示装置における光吸収側の基板を製造する工程
は、空洞部となる層に通じる孔を開ける工程と、空洞部
を確保するために形成した層を空洞化する工程と、確保
された空洞部に低屈折率流体（好ましくは気体）を充填
する工程とをさらに含むことが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、
以下の通りである。なお、本実施形態では、光散乱変調
層の背面側に光吸収層を備え、散乱状態の光散乱変調層
の後方散乱光および前方散乱光を用いて明表示を実現
し、透過状態（非散乱状態）の光散乱変調層の透過光
（直進光）を光吸収層で吸収することによって暗表示を
実現するタイプの散乱型の反射型液晶表示装置について
説明する。また、本実施形態では、本発明をカラー表示
に適用した場合について説明する。

【００３０】図１に示すように、本実施形態に係る反射
型液晶表示装置（反射型表示装置）１は、１対の基板３
０・４０と、基板３０・４０間に挟持された光散乱変調
層２と、基板３０・４０間の間隙を周囲で封止するため
の封止材（図示しない）とを備えている。基板３０・４
０は、それぞれ、光散乱変調層２側の表層に電極１０・
１１を有している。光吸収層５と光散乱変調層２との間
には、光散乱変調層２よりも低い屈折率を有する低屈折
率層６を含む、光散乱変調層２の前方散乱光を反射する
ための散乱光反射部材６０が配置されている。

【００３１】基板３０・４０のうち観察者側（図１の上
側）の基板３０は、ガラスや合成樹脂等の透明な絶縁体
からなる絶縁基板３と、絶縁基板３における他方の基板
４０と対向する面上に形成されたカラーフィルタ層１２
と、カラーフィルタ層１２における他方の基板４０と対
向する面上に形成された電極１０とからなっている。

【００３２】一方、基板３０・４０のうち背面側（図１
の下側）の基板４０は、ガラスや合成樹脂等の透明な絶
縁体からなる絶縁基板４と、絶縁基板４における基板３
０と対向する面上に形成された光吸収層５と、光吸収層
５における基板３０と対向する面上に形成された散乱光
反射部材６０と、散乱光反射部材６０における基板３０
と対向する面上に形成された電極１１とからなってい
る。

【００３３】カラーフィルタ層１２は、多色表示を可能
とするために設けられている。カラーフィルタ層１２に
は、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）三色の各カラーフィ
ルタ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂが、任意の配列パターンで
複数組配置されており、各カラーフィルタ１２Ｒ・１２
Ｇ・１２Ｂに対応して画素が形成されている。また、各
カラーフィルタ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂの間には、他の
画素から入射される光を吸収するためのブラックマトリ
クス１２ＢＭが設けられている。なお、図１では、図面
の簡素化のために、１組のカラーフィルタ１２Ｒ・１２
Ｇ・１２Ｂのみを描いているが、実際の装置では、画素
数に応じた数の多数組のカラーフィルタ１２Ｒ・１２Ｇ
・１２Ｂが設けられている。また、本実施形態では、カ
ラーフィルタ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂとして吸収型カラ
ーフィルタを用いている。

【００３４】電極１０・１１は、酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）等の透明導電性材料からなる透明導電膜である。
また、図示しないが、電極１０・１１には、光散乱変調
層２の状態を散乱状態と透過状態との間でスイッチング
するための電圧が駆動回路（スイッチング手段）から印
加できるようになっており、この電圧の印加により、電
極１０・１１との間に光散乱変調層２をスイッチングす
るための電界が、絶縁基板３・４に対して垂直方向に働
くようになっている。

【００３５】散乱光反射部材６０は、気体からなる低屈
折率層６と、低屈折率層６をそれらの間に挟持するため
の支持基板（保持体）７・１７とを備えている。

【００３６】支持基板７と低屈折率層６との界面は、光
散乱変調層２側から特定の角度（臨界角）以上の入射角
で入射した入射光を全反射させるものであり、光散乱変
調層２の前方散乱光の一部を反射させて明表示の明度を
向上させる機能を持っている。支持基板７と低屈折率層
６との界面でどのような角度の前方散乱光が反射される
かは、低屈折率層６の屈折率ｎ_LOWと支持基板７の屈折
率ｎ_Mとの比ｎ_LOW／ｎ_Mによって決まる。すなわち、
光散乱変調層２の前方散乱光のうち、支持基板７と低屈
折率層６との界面の臨界角ｓｉｎ^-1（ｎ_LOW／ｎ_M）よ
り大きい角度でこの界面に入射する前方散乱光が、この
界面で反射される。本実施形態では、低屈折率層６を気
体によって形成したことで、、低屈折率層６が固体の低
屈折率材料からなる場合と比較して、低屈折率層６の屈
折率ｎ_LOWと支持基板７の屈折率ｎ_Mとの比ｎ_LOW／ｎ
_Mが十分に小さくなり、支持基板７と低屈折率層６との
界面の臨界角ｓｉｎ^-1（ｎ_LOW／ｎ_M）が十分に小さく
なる。そのため、支持基板７と低屈折率層６との界面で
より多くの前方散乱光を反射することができ、明表示の
明度をより一層向上させることができる。

【００３７】気体の屈折率は気体の種類に関係なく約１
であるため、低屈折率層６に用いる気体としては、特に
限定されるものではなく、空気（屈折率１．００）や窒
素（屈折率１．００）などを用いることができるが、本
実施形態では空気を用いた。。また、上記気体として空
気を用いる場合、支持基板７・１７間の空隙に乾燥空気
を封入してもよいが、本実施形態では、空気を封入せ
ず、支持基板７・１７間の空隙を通気可能とした。

【００３８】また、支持基板７・１７を構成する材料
は、透明であれば良く、例えば、汎用のアクリル樹脂や
ポリビニルアルコール（屈折率ｎ＝１．５１）等を用い
ることができるが、透明であることを前提条件として、
できる限り高い屈折率を有することが好ましく、光散乱
変調層２の屈折率より高い屈折率を有する材料を用いこ
とが特に好ましい。これにより、支持基板７と低屈折率
層６との界面でより多くの前方散乱光を反射することが
でき、明表示の明度をより一層向上させることができ
る。光散乱変調層２の屈折率は、一義的に決まるもので
はなく、光散乱変調層２を構成する材料の種類に依存す
るが、光散乱変調層２が液晶からなる場合、その屈折率
は、一般的に、１．５０〜１．５８程度である。したが
って、光散乱変調層２が一般的な液晶からなる場合、光
散乱変調層２の屈折率より高い屈折率を有する構成材料
としては、ポリスチレン（屈折率ｎ＝１．６０）やポリ
カーボネート（屈折率ｎ＝１．５９）などが挙げられ
る。

【００３９】本実施形態では、支持基板７・１７の構成
材料として、透明性に優れたアクリル樹脂（屈折率ｎ＝
１．５０）を用いた。なお、支持基板７・１７を構成す
る材料は、光散乱変調層２の屈折率よりも低い屈折率を
持つフッ素含有ポリマーやフッ化マグネシウムなどの低
屈折率材料であってもよい。

【００４０】低屈折率層６および支持基板７・１７の厚
さは、サブμｍから数十μｍ程度が望ましい。支持基板
１７の厚さがあまり薄いと、低屈折率層６を支持するの
に十分な機械的強度が得られないし、支持基板１７の厚
さがあまり厚いと、光散乱変調層２と光吸収層５との距
離Ｄが長くなり、視差が生じてしまうので適当でない。
この点については後段で詳述する。

【００４１】また、支持基板７・１７の間には、支持基
板７・１７間の空洞部を確保するための支柱（保持体）
８および補助支持体９が設けられている。

【００４２】支柱８は、表示に影響しない程度に画素の
周辺でしっかりと支持基板７・１７を支え、支持基板７
・１７間の空洞部を維持するものである。そのため、支
柱８は、ブラックマトリクス１２ＢＭの直下となるよう
に、すなわち画素の部分（カラーフィルタ１２Ｒ・１２
Ｇ・１２Ｂ）の直下に低屈折率層６が位置するように配
置されている。これにより、画素の部分において低屈折
率層６による前方散乱光の反射効果を支柱８によって損
なうことがなく、支柱８による明表示の明度低下を防ぐ
ことができるので、より高明度な明表示を実現できる。
なお、このような配置の支柱８は、最終的にブラックマ
トリクス１２ＢＭの直下となるように、画素の部分（カ
ラーフィルタ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂ）の下に低屈折率
層６が位置するようにパターニングを行うことで形成で
きる。なお、図面では、低屈折率層６が支柱８で仕切ら
れているように見えるが、実際には低屈折率層６は連続
している。

【００４３】また、補助支持体９は、低屈折率層６にお
ける画素内部の領域に対し、支柱８が形成されている面
積よりも狭い面積で形成されているものであり、支柱８
を補助するものである。補助支持体９としては、透明な
材質からなるプラスチックビーズなどを用いることがで
きる。補助支持体９は、低屈折率層６の厚さを均一に、
かつ所定の間隔に保持するスペーサとしての機能も有し
ている。本実施形態のように補助支持体９を配置するこ
とは、低屈折率層６を支持するセルの機械的強度を高め
て、さらに機械的強度に優れた表示装置を提供できると
共に、低屈折率層６の厚さの均一性および精度を向上で
きるので、有効である。ただし、支持基板７・１７のみ
でも、セルの機械的強度や支持基板７・１７間の間隔の
精度および均一性が十分に得られるのであれば、補助支
持体９を省くことも可能である。

【００４４】また、本実施形態では、支持基板７・１７
間の空隙（低屈折率層６）の周縁部に、通気孔を有する
シール材（図示しない）が設けられている。このよう
に、シール材に通気孔を設けて通気可能としたことで、
熱膨張や熱収縮によって支持基板７・１７が変形した
り、破裂したりすることを防止できる。なお、支持基板
７・１７間の空隙に乾燥空気や窒素等を封入する場合に
は、シール材の通気孔を塞げばよい。

【００４５】本実施形態の光散乱変調層２は、液晶相２
ａと高分子相２ｂとの複合体である高分子分散型液晶か
らなる層（液晶・高分子複合層）である。また、本実施
形態の光散乱変調層２は、電極１０・１１によって所定
の電界が印加された時（電界印加時）には、液晶相２ａ
と高分子相２ｂとの屈折率が一致して透過状態（暗表示
状態）になる一方、電界が印加されていない時（電界無
印加時）には、液晶相２ａと高分子相２ｂとの間に屈折
率の差が生じて散乱状態（明表示状態）になるような液
晶・高分子複合層である。なお、光散乱変調層２とし
て、電界印加時に散乱状態、電界無印加時に透過状態を
とる高分子分散型液晶を使用してもよい。

【００４６】高分子分散型液晶は、液晶が微小粒滴とし
て高分子マトリクス中に分散しているタイプであるＮＣ
ＡＰ(Nematic-Curvilinear-Aligned-Phase) 形であって
もよく、液晶の連続相中に高分子が三次元網目状または
微小粒滴状に分散しているタイプであるＰＮ(Polymer N
etwork) 形であってもよいが、本実施形態の光散乱変調
層２は、ＰＮ形である。

【００４７】高分子分散型液晶に用いる高分子は、プレ
ポリマー（熱硬化性樹脂）を重合（硬化）することによ
り得られる高分子（熱硬化性樹脂の硬化物）であれば、
特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸エ
ステル系プレポリマーやメタクリル酸エステル系プレポ
リマー等のようなビニルモノマー、エポキシ樹脂等を硬
化して得られる硬化物が挙げられる。また、高分子は、
等方性を示すプレポリマーを重合することにより得られ
る硬化物であってもよく、液晶性を示すプレポリマーを
重合することにより得られる硬化物であってもよい。

【００４８】また、高分子分散型液晶の製法について
は、特に限定されるものではなく、重合相分離法、溶媒
除去相分離法、冷却相分離法、液晶エマルジョン塗布
法、液晶含浸法等を用いることができるが、未重合のプ
レポリマーと低分子の液晶組成物との混合物を相溶させ
て基板３０・４０間に注入した後、プレポリマーを重合
することにより液晶相２ａと高分子相２ｂとを相分離さ
せる重合相分離法が好ましい。

【００４９】このような重合相分離法の中でも、紫外線
硬化性プレポリマー等の光硬化性プレポリマー（光硬化
性樹脂）と液晶組成物との混合物を相溶させて基板３０
・４０間に注入した後、紫外線等の活性光線の照射によ
り光硬化性プレポリマーを光硬化（光重合）させて液晶
相２ａと高分子相２ｂとを相分離する光重合相分離法
が、急速な相分離により均一な液晶分散構造が得られる
点、および重合時に加熱を行う必要がなくなり、他の部
材への悪影響を防止できる点で、特に好ましい。

【００５０】なお、光散乱変調層２は、透過状態と少な
くとも散乱作用が含まれる状態との間で変調（スイッチ
ング）可能なものであれば特に限定されるものではな
く、高分子分散型液晶層の他にも、ネマティック−コレ
ステリック相転移型液晶層や液晶ゲル層などのような、
透過状態と散乱状態との間でスイッチング可能な層を用
いることができる。さらに、光散乱変調層２は、液晶分
子のドメインサイズを制御することにより拡散性が付与
されたコレステリック液晶や、拡散光による露光により
拡散性が付与されたホログラフィック機能を有する高分
子分散型液晶などのような透過状態と散乱作用が含まれ
る反射状態との間でスイッチング可能な層であってもよ
い。光散乱変調層２としては、液晶層または液晶・高分
子複合層であることが好ましく、ここで例示した５種類
の層（高分子分散型液晶層を含む）であることが特に好
ましい。これにより、簡便な方法で光散乱変調層２を作
製することができ、しかも比較的低電圧で反射型液晶表
示装置１を駆動することができる。

【００５１】次に、反射型液晶表示装置１の表示原理を
図２に基づいて説明する。

【００５２】まず、明表示（白表示）の動作について図
２（ａ）に基づいて説明する。電界無印加時には、光散
乱変調層２が散乱状態となる。そのため、この時、図２
（ａ）に示すように、入射光が散乱状態の光散乱変調層
２に入射すると、前方散乱および後方散乱され、前方散
乱された光は光散乱変調層２を透過する一方、後方散乱
された光は観察者方向に戻る。光散乱変調層２を透過す
る前方散乱された光は、散乱光反射部材６０にて反射さ
れた後、再び散乱状態の光散乱変調層２を通ることによ
り散乱作用を受けて観察者方向に戻る。そのため、光散
乱変調層２で後方散乱された光のみではなく、光散乱変
調層２で前方散乱された光の一部も観察者方向に戻るの
で、多くの光が観察者方向に戻ることになる。すなわ
ち、後方散乱光だけでなく、光散乱変調層２を透過する
前方散乱光の一部を利用することにより、非常に明度の
高い明表示を得ることができる。

【００５３】次に、暗表示（黒表示）の動作について図
２（ｂ）に基づいて説明する。電界印加時には、光散乱
変調層２が透過状態となる。そのため、この時、入射光
は、図２（ｂ）に示すように、散乱されることなく光散
乱変調層２を透過し、さらに散乱光反射部材６０を透過
して光吸収層５に到達して吸収される。これにより、暗
表示が実現される。

【００５４】なお、本実施形態の反射型液晶表示装置１
では、低屈折率層６を内部の密閉空間に保持する保持体
として、低屈折率層６を挟持する１対の支持基板７・１
７と支持基板７・１７間の空洞部を確保するための支柱
８とを備えていたが、保持体の構成は、特に限定される
ものではない。例えば、光吸収層５および絶縁基板４が
保持体を兼ねるようにしてもよい。すなわち、最背面側
（最下層）の支持基板１７を省き、支持基板７および支
柱８と光吸収層５および絶縁基板４とで保持体を構成し
てもよい。さらに、電極１１がそれだけで光散乱変調層
２および低屈折率層６の厚みを均一に保つことができる
程度の強度を有していれば、電極１１が保持体を兼ねる
ようにしてもよい。すなわち、観察者側の支持基板７を
省き、電極１１と支柱８と支持基板１７（あるいは光吸
収層５および絶縁基板４）とで保持体を構成してもよ
い。ただし、本実施形態の反射型液晶表示装置１では、
低屈折率層６が気体からなり流動性を持っているので、
低屈折率層６の観察者側には、低屈折率層６を光散乱変
調層２に流入しないように支持する少なくとも１つの保
持体が最低限必要である。また、本実施形態の反射型液
晶表示装置１では、低屈折率層６が気体からなり絶縁性
であるため、光散乱変調層２の直下に配置される電極１
１を低屈折率層６が兼ねることができない。そのため、
光散乱変調層２の直下に低屈折率層６を配置することが
できない。

【００５５】また、ここでは、散乱光反射部材６０を支
持基板７、低屈折率層６、および支持基板１７からなる
３層構造としたが、散乱光反射部材６０の層数は、３層
より多くてもよい。例えば、散乱光反射部材６０は、第
１の支持基板、第１の低屈折率層、第２の支持基板、第
２の低屈折率層、および第３の支持基板をこの順で積層
した５層構造であってもよい。

【００５６】また、本実施形態の反射型液晶表示装置１
では、光吸収層５を絶縁基板３・４の間、すなわち背面
側の絶縁基板４の光散乱変調層２側に設けていたが、光
吸収層５を絶縁基板４における背面側の面上に設けても
よい。ただし、光吸収層５を背面側の絶縁基板４の光散
乱変調層２側に設ける方が、低屈折率層６と光吸収層５
との間の間隔を短くすることができる点で好ましい。低
屈折率層６と光吸収層５との間の間隔が短くなるほど、
反射の発生する界面の間隔が短くなるので、視差が小さ
くなる。そのため、二重写りなどが生じることを防止で
き、精細度の高い表示が得られる。また、絶縁基板４お
よび光吸収層５に代えて、黒色基板のような光吸収基板
を用いてもよい。

【００５７】次に、本実施形態の反射型液晶表示装置１
の製造方法について、背面側の基板４０の作製方法の一
例を示す図７に基づいて説明する。

【００５８】まず、図７（ａ）に示すように、絶縁基板
４の上面に、光吸収層５として黒色吸収層を形成する。

【００５９】次に、図７（ｂ）に示すように、光吸収層
５の上に、背面側の支持基板（支持体）１７となる透明
樹脂層（第１の支持基板）１７’、ポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）からなる溶解層１８、および観察者側の支
持基板（支持体）７となる透明樹脂層（第２の支持基
板）７’をこの順にスピンコート法などにより形成す
る。また、ポリビニルアルコールからなる溶解層１８を
ポリビニルアルコール溶液を塗布して形成する際、プラ
スチックビーズ等の粒子を補助支持体９としてポリビニ
ルアルコール溶液に混入しておく。このとき、補助支持
体９として用いるプラスチックビーズ等の粒子は、後段
で溶解層１８を溶解して空洞部１５を形成する溶解剤
（洗浄剤）に溶解しないものを使用する。また、このプ
ラスチックビーズ等の粒子の粒径は、溶解層１８の膜厚
と同程度となるようにしておく。

【００６０】なお、ここでは、背面側の支持基板１７、
低屈折率層６、および観察者側の支持基板７からなる３
層構造の散乱光反射部材６０を形成するために、透明樹
脂層および溶解層を合計３層形成したが、散乱光反射部
材６０の合計層数が３層（支持基板１７、低屈折率層
６、および支持基板７）以外の層数である場合には、そ
れに応じた層形成を行えばよい。例えば、散乱光反射部
材６０が第１の支持基板、第１の低屈折率層、第２の支
持基板、第２の低屈折率層、および第３の支持基板をこ
の順で積層した５層構造であれば、上記の透明樹脂層１
７’、溶解層１８、および透明樹脂層７’の上に、さら
に溶解層および透明樹脂層をこの順で積層すればよい。
また、最背面側（最下層）の支持基板１７を省く場合、
支持基板７となる透明樹脂層７’を形成する工程を省け
ばよい。また、溶解層１８としては、後の工程で使用す
る溶解剤に溶解しうるものであれば、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）に限定されるものではない。

【００６１】次に、図７（ｃ）に示すように、これらの
最上表面（透明樹脂層７’の表面）全体にフォトレジス
ト１４を形成した後、低屈折率層６を支持する支柱８お
よび封止材１３を形成するために、これらの最上表面
（透明樹脂層７’の表面）における支柱８および封止材
１３を形成すべき領域のフォトレジスト１４を除去する
（パターニングを行う）。

【００６２】次に、図７（ｄ）に示すように、透明樹脂
層１７’、溶解層１８、および透明樹脂層７’におけ
る、フォトレジスト１４で覆われていない部分をプラズ
マエッチングし、支持基板１７、溶解層１８、および支
持基板７とする。さらに、これらのプラズマエッチング
された部分に支柱８およびシール材１３ａを形成した
後、溶解層１８を洗浄する役割を兼ねる孔１３ｂをシー
ル材１３ａに形成する。

【００６３】次に、図７（ｅ）に示すように、フォトレ
ジスト１４を剥離した後、この孔１３ｂを通じて支持基
板１７と支持基板７との間の間隙に溶解剤を注入して
（洗浄を行い）、溶解層１８を溶解剤に溶解させて取り
除く。溶解剤としては、溶解層１８のみを選択的に溶解
させるような溶剤を用いることができ、例えば、溶解層
１８がポリビニルアルコールである場合、水、アセト
ン、あるいはアルコールを溶解剤として用いることがで
きる。溶解層１８がこの処理によって取り除かれると、
溶解層１８の部分は空洞部１５となるが、先に形成され
た支柱８および補助支持体９としてのプラスチックビー
ズ等の粒子の効果により、支持基板１７と支持基板７と
の間の間隔は、所定の間隔に保たれる。

【００６４】このようにして溶解層１８を取り除くこと
で、支持基板７・１７の間に空洞部１５が形成され、孔
１３ｂを通って外部からセル（支持基板７・１７および
封止材１３）内に外部の空気が流入し、空洞部１５に、
低屈折率層６としての空気層が形成される。この場合、
孔１３ｂは低屈折率層６の通気孔として残す。このよう
に低屈折率層６に通気孔を設けることにより、低屈折率
層６の熱膨張および熱収縮によって低屈折率層６を囲む
セル（支持基板７・１７および封止材１３）が変形した
り破裂したりすることを防止できる。

【００６５】次に、これらの支持基板７側の全面に電極
１１、および必要に応じて配向膜を形成し、基板４０が
完成する。

【００６６】この基板４０を背面側に用い、観測者側の
基板３０と貼り合わせ、周囲を封止材（図示しない）で
封止するとともに、封止材（図示しない）に高分子分散
型液晶を注入するための注入口を開ける。そして、基板
３０と基板４０との間に高分子分散型液晶を注入して光
散乱変調層２を形成した後、注入口を封止材（図示しな
い）で封止して、反射型液晶表示装置１を完成する。

【００６７】なお、上記製造方法では、孔１３ｂを低屈
折率層６の通気孔として残したが、低屈折率層６として
乾燥空気や窒素等を支持基板１７と支持基板７との間に
封入する場合には、支持基板１７と支持基板７との間に
乾燥空気や窒素等を導入した後に、孔１３ｂを塞げばよ
い。すなわち、例えば、図７（ｆ）に示すように、乾燥
空気雰囲気下で、この孔１３ｂを樹脂１３ｃで埋めて硬
化することにより、（平坦化を行い）支持基板１７と支
持基板７との間の間隙をシール材１３ａおよび樹脂１３
ｃからなる封止材１３で封止すれば、支持基板１７と支
持基板７との間の間隙に乾燥空気を封入できる。このと
き、孔１３ｂを埋める樹脂１３ｃとして粘性の高い液状
の樹脂を用いて空洞部１５に樹脂１３ｃが染み込まない
ように配慮した。また、樹脂１３ｃの硬化方法として
は、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させる方法を用いて
も問題ないが、空洞部１５に樹脂１３ｃが染み込まない
ように迅速に硬化させるために、光硬化性樹脂を紫外線
等の放射線の照射によって硬化させる方法を用いる方が
好ましい。

【００６８】また、上記製造方法では、空洞部１５の形
成方法として、溶解層１８を形成した後、溶解層１８を
溶解剤に溶解させて取り除く方法を用いたが、空洞部１
５の形成方法として、後述する実施の形態２で説明する
昇華性物質層を形成した後、昇華性物質を昇華させて取
り除く方法を用いてもよい。

【００６９】本願発明者らは、本実施形態の反射型液晶
表示装置１において、光散乱変調層２として用いる高分
子分散型液晶を種々変えて、光散乱変調層２の前方散乱
率（入射光量に対する前方散乱光量（拡散光透過量）の
割合）が約１９％〜約７３％までの１１種類の反射型液
晶表示装置１を作製した。

【００７０】光散乱変調層２の作製例の１つを以下に詳
細に説明する。

【００７１】この作製例（以下、実施例１と称する）で
は、基板３０と基板４０との間の間隔（セル厚；セルギ
ャップ）を２５μｍとした。すなわち、両基板３０・４
０（これらの製造方法は後述）間に形成する光散乱変調
層２の厚みを２５μｍとした。そして、光散乱変調層２
としては、以下のような光重合相分離法で高分子分散型
液晶を形成した。すなわち、まず、正の誘電異方性を持
つフッ素系液晶（ＤＩＣ社製、商品名『ＰＡＬ−７４
６』、正常光に対する屈折率ｎ₀＝１．５１、異常光に
対する屈折率ｎ_e＝１．７８、Δｎ＝０．２６６）と、
重合開始剤２重量％を含む光硬化性樹脂（光重合性材
料；紫外線硬化性プレポリマー）を８０：２０の重量比
で混合し、相溶させた。光硬化性樹脂としては、室温で
等方相を示すジアクリレート（ＡＥ６７）を使用した。
また、得られた液晶と光硬化性樹脂との混合物も、室温
で等方状態を示した。次に、上記の混合物を両基板３０
・４０の間に注入した後、室温で紫外線照射等の光照射
を行うことにより光硬化性樹脂を硬化（重合）させ、液
晶相と高分子相とを相分離させた。紫外線照射は、波長
３６５ｎｍの紫外線を表示エリア内での照度分布が１０
ｍＷ／ｃｍ²±５％となるように調整して１分間行っ
た。混合物は、相分離と同時に散乱状態となった。

【００７２】この実施例１の光散乱変調層２について、
前方散乱率および後方散乱率（入射光量に対する後方散
乱光量の割合）を測定したところ、前方散乱率が５６％
（５６．３％）、後方散乱率が１９％であった。

【００７３】他の１０種類の光散乱変調層２について
は、実施例１の光散乱変調層２の作製方法におけるセル
厚（光散乱変調層２の厚み）をそれぞれ、１．５μｍ、
２μｍ、３μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２５μｍ、５０
μｍ、９０μｍ、１６０μｍ、および２５０μｍに変更
する以外は実施例１と同様の方法で作製した。

【００７４】他の１０種類の光散乱変調層２のそれぞれ
についても、光散乱変調層２の前方散乱率〔％〕を測定
した。さらに、これら１１種類の光散乱変調層２を用い
た反射型液晶表示装置１について、明表示の輝度向上率
（散乱光反射部材６０を備えない点以外は反射型液晶表
示装置１と同様の反射型液晶表示装置の明表示の輝度に
対する明表示の輝度の向上分を、比較用の反射型液晶表
示装置の明表示の輝度を１００％として表したもの）
〔％〕を測定した。

【００７５】これらの測定により得られた、光散乱変調
層２の前方散乱率が約１９％〜約７３％まで変化したと
きの、散乱光反射部材６０による明表示の輝度向上率の
変化を表すグラフを図３に示す。図３では、横軸に前方
散乱率〔％〕、縦軸に明表示の輝度向上率〔％〕を取っ
ている。なお、図３の測定結果は、低屈折率層６として
乾燥空気層を用いた場合の測定結果である。

【００７６】散乱光反射部材６０による明表示の輝度向
上の効果は、結局、光散乱変調層２の前方散乱光が散乱
光反射部材６０における支持基板７と低屈折率層６との
界面で反射された効果に他ならないので、その効果は、
光散乱変調層２の前方散乱光の量および散乱角度分布と
相関があるはずである。この明表示の輝度向上の効果
（輝度向上率）と光散乱変調層２の前方散乱率との相関
を示したのが図３である。図３の結果から、光散乱変調
層２の前方散乱光量が比較的少ない範囲（前方散乱率が
約４３％以下）では、光散乱変調層２の前方散乱光量が
増加するに従って、散乱光反射部材６０による明表示の
輝度向上率が増加する傾向にあることが分かる。

【００７７】低屈折率層６として乾燥空気層（屈折率ｎ
＝１．００）を用いた本実施形態では、光散乱変調層２
の前方散乱率を２５％以上にまで高めることで、明表示
の輝度向上率が５％以上となり、低屈折率層６の効果が
顕著となる。ただし、光散乱変調層２の前方散乱光量が
必要以上に多くなると、輝度向上率は減少し始め、光散
乱変調層２の前方散乱率が７０％を越えた所で再び明表
示の輝度向上率が５％未満となる。これは、光散乱変調
層２の前方散乱光量が非常に多い領域では、光散乱変調
層２の前方散乱光の角度分布は、散乱角（直進光の進行
方向に対する散乱光の進行方向の角度）の小さい成分
（低角成分）が多くなり、低屈折率層６で反射される、
散乱角の大きい成分（広角成分）が少なるためである。

【００７８】このように、本願発明者らは、光散乱変調
層２の散乱特性に、明表示の輝度の向上が効率良く行わ
れる決まった範囲があることを見出した。すなわち、本
願発明者らは、明表示の輝度の向上が効率良く行われる
範囲が、光散乱変調層２の前方散乱率が２５％以上７０
％以下の範囲内であることを見出した。

【００７９】明表示の輝度の向上が効率良く行われる光
散乱変調層２の前方散乱率の範囲が決まっている理由に
ついて、以下に説明する。光散乱変調層２からの散乱光
は、入射光に対して光散乱変調層２を透過する方向（光
散乱変調層２における光入射側と反対の方向）に進行す
る前方散乱光と、入射光を反射する方向（光散乱変調層
２における光入射側の方向）に進行する後方散乱光とに
大きく分けられる。これまで、反射型表示に光散乱変調
層２を用いる場合、その後方散乱光が多いほど良いとさ
れていた。これに対し、散乱光反射部材６０を備える本
実施形態の反射型液晶表示装置１では、光散乱変調層２
の前方散乱光も明表示の輝度に寄与するため、その前方
散乱光の量も重要であり、前方散乱光量がある程度以上
大きくなければならない。

【００８０】この反射型液晶表示装置１では、入射光は
まず光散乱変調層２により散乱され、後方散乱光と前方
散乱光とが生じる。そして、後方散乱光の大部分がその
まま観察者側に返って明表示の輝度向上に寄与するだけ
でなく、前方散乱光の一部も観察者側に返って明表示の
輝度向上に寄与する。すなわち、光散乱変調層２を通り
抜けた前方散乱光の一部は散乱光反射部材６０を通り抜
けて光吸収層５に吸収されるものの、他の前方散乱光
は、散乱光反射部材６０中の低屈折率層６の界面（観察
者側の面）で反射されて背面側から再度光散乱変調層２
に入射し、光散乱変調層２で前方散乱されて明表示の輝
度向上に寄与する。そのため、光散乱変調層２における
前方散乱光量がある程度以上に多ければ、散乱光反射部
材６０で反射された前方散乱光も、再び光散乱変調層２
で前方散乱されてその多くが観察者側に戻ってくる。

【００８１】前述したように、本実施形態の反射型液晶
表示装置１では、基板３０・４０間に電界を印加してい
ない時には、光散乱変調層２が散乱状態を示し、明表示
が得られる一方、基板３０・４０間に電界を印加してい
る時には、光散乱変調層２が透過状態を示し、暗表示が
得られる。実際、電極１０・１１に６０Ｈｚの矩形波の
電圧を印加し、印加電圧を±１５Ｖの範囲内で徐々に変
化させ、表示状態を観測したところ、印加電圧の上昇に
応じて光散乱変調層２が透過状態となり、表示が明状態
から暗状態へ切り替わる様子が見られた。

【００８２】本実施形態の反射型液晶表示装置１の表示
原理を図２に示した。図２（ａ）は、明表示状態の光路
の一例を模式的に表したものである。光散乱変調層２の
背面に配置された透明な低屈折率層６は、その上部の光
散乱変調層２との屈折率比に応じて斜めから入射した光
を観察者側に反射する働きをする。明状態においては、
光散乱変調層２は散乱状態であるため、入射光はそこで
散乱されて角度分布を持った散乱光となって低屈折率層
６に入射する。この場合、スネルの法則に従い、光散乱
変調層２でより広角に散乱された光（図２（ａ）にＡで
示す光線）の方が、低屈折率層６に入射する界面（支持
基板７と低屈折率層６との界面）での反射率が高い。一
方、光散乱変調層２で散乱された光のうちで散乱角が十
分でない光（図２（ｂ）にＢで示す光線）は、低屈折率
層６を通過し、背面の光吸収層５で吸収される。この反
射型液晶表示装置１において、低屈折率層６の屈折率ｎ
_LO _Wと光散乱変調層２の屈折率ｎ_SCATとの比ｎ_LOW／ｎ
_SCATが小さければ小さいほど、多くの散乱光が、支持基
板７と低屈折率層６との界面で反射され、観察者側に戻
るため、反射型液晶表示装置１の明表示の輝度が向上す
る。一方、暗状態においては、光散乱変調層２は透過状
態である。この状態を図２（ｂ）に示したが、この場合
には、光散乱変調層２で光が散乱されず、光散乱変調層
２の透過光に散乱角が付与されない（散乱角が０）た
め、入射光は透明な低屈折率層６を通過して背面の光吸
収層５で吸収され、暗表示が実現される。

【００８３】また、本願発明者らは、本実施形態におけ
る光散乱変調層２の散乱角度分布に関しても考察を加え
た。

【００８４】本実施形態の反射型液晶表示装置１の表示
原理によれば、入射光は、まず入射した画素の下の光散
乱変調層２で散乱される。先に、散乱光は、後方散乱光
と前方散乱光とに分けて考えられると述べたが、もっと
詳しく見ると、それぞれが散乱角（光散乱変調層２に垂
直な方向に対する散乱光の進行方向の角度）θに対して
分布を有しており、これによってその後の光路がおよそ
決まってくる。本実施形態の反射型液晶表示装置１にお
いて、光散乱変調層２の前方散乱光は、図５に示したよ
うに、散乱角（前方散乱角；上記光散乱変調層における
上記低屈折率体側の面の垂線に対する、上記光散乱変調
層からの前方散乱光の出射角）θの大きさによって大雑
把に次の３つの成分に分けて考えることができる。すな
わち、（Ａ）散乱角θが０°以上４０°未満と小さく、
低屈折率層６界面（支持基板７と低屈折率層６との界
面）で屈折して低屈折率層６を透過する成分、（Ｂ）散
乱角θが４０°以上７０°未満と適度に大きい成分、
（Ｃ）散乱角θが７０°以上９０°未満と非常に大きい
成分、の３つである。

【００８５】本願発明者等は、光散乱変調層２の前方散
乱光は、散乱角θの非常に大きい成分（Ｃ）の割合が少
なく、散乱角θの適度に大きい成分（Ｂ）の割合が多い
ことが好ましいことを見出した。

【００８６】これは、散乱角θの適度に大きい成分
（Ｂ）が、低屈折率層６界面（支持基板７と低屈折率層
６との界面）で反射して再び観察者側に戻り、精細度や
コントラスト比、色純度の低下を引き起こすことなく明
表示の輝度向上に寄与する一方、散乱角θの非常に大き
い成分（Ｃ）が、再び観察者側に戻る時にコントラスト
比や色純度の低下を引き起こすからである。

【００８７】散乱角θの非常に大きい成分（Ｃ）が精細
度やコントラスト比、色純度の低下を引き起こす理由
は、図４にしたがって次のように説明できる。すなわ
ち、前方散乱光は、光散乱変調層２背面の透明な支持基
板７を通過し、低屈折率層６に達する。この時、前方散
乱光は、散乱角θと、支持基板７の屈折率ｎ_Mと低屈折
率層６の屈折率ｎ_LOWの屈折率との比ｎ_M／ｎ_LOWとに
よって支持基板７と低屈折率層６との界面で屈折される
か反射されるかが決まる。散乱角θが小さい光は、支持
基板７と低屈折率層６との界面で屈折され、さらにその
背面の光吸収層５によって吸収されるが、散乱角θが臨
界角より大きい、すなわち、θ＞ｓｉｎ^-1（ｎ_M／ｎ
_LOW）である場合には、この低屈折率層６界面で散乱角
θに等しい角度で反射され、再度、光散乱変調層２に入
射する。このとき、光散乱変調層２と低屈折率層６との
距離をＬとすると、光が光散乱変調層２を背面側へ出射
する時の位置と背面側から光散乱変調層２に再度入射す
る時の位置は２Ｌｔａｎθだけずれることになる。その
ため、散乱角θの大きい光は、入射した画素と出射する
ときの画素とが異なる可能性が高くなる。これにより、
例えば、黒表示する画素と隣接する白表示する画素の前
方散乱光の一部が、隣の黒を表示する画素を抜けて観測
者へ届くので、二重写りの発生による精細度の低下やコ
ントラスト比の低下が発生する原因となる。さらに、本
実施形態の反射型液晶表示装置１では、カラーフィルタ
層１２を用いてカラー表示を行う構成となっているの
で、散乱角θの大きい光は、光散乱変調層２に入射する
時に通過するカラーフィルタ（１２Ｒ、１２Ｇ、または
１２Ｂ）の色と、光散乱変調層２から出射する時に通過
するカラーフィルタ（１２Ｒ、１２Ｇ、または１２Ｂ）
の色とが異なる可能性が高くなる。そのため、入射角θ
の大きい光は、色純度が低下する原因となる。以上のこ
とから、光散乱変調層２の前方散乱光は、散乱角θの大
きい成分（Ｃ）が少ない方が好ましい。

【００８８】したがって、光散乱変調層２の前方散乱光
における、散乱角θの非常に大きい成分（Ｃ）の割合が
少なく、かつ、散乱角θの適度に大きい成分（Ｂ）の割
合が多いという条件を満たすように、光散乱変調層２の
前方散乱角度分布（θ方向の前方散乱プロファイル）を
適当に制御すれば、精細度やコントラスト比、色純度の
低下を発生させることなく明るい表示を実現することが
できるはずである。

【００８９】本願発明者らは、表１に示す実施例２〜８
の反射型液晶表示装置１を、実施例１の光散乱変調層２
の作製方法におけるセル厚（光散乱変調層２の厚み）を
それぞれ、１０μｍ、１５μｍ、２５μｍ、３５μｍ、
５０μｍ、９０μｍ、および１２０μｍに変更する以外
は実施例１と同様の方法で作製した。そして、各実施例
の反射型液晶表示装置１について、前方散乱光の角度分
布（前述した成分（Ａ）〜（Ｃ）の割合）と、明表示の
明度（明るさ）および色再現範囲とを測定し、これらの
関係について鋭意検討した。得られた測定結果を下の表
１に示す。

【００９０】なお、表１に示す光散乱変調層２の前方散
乱光の成分（Ａ）、成分（Ｂ）、および成分（Ｃ）の値
はそれぞれ、全前方散乱光量（拡散光透過量）に対する
散乱角θが０を越え４０°未満の範囲の前方散乱光量、
全前方散乱光量（拡散光透過量）に対する散乱角θが４
０°以上７０°未満の範囲の前方散乱光量、および全前
方散乱光量（拡散光透過量）に対する散乱角θが７０°
以上９０°未満の範囲の前方散乱光量を百分率で表した
値である。また、表１に示す明るさおよび色再現範囲の
値は、任意単位で相対値である。また、低屈折率層６と
光散乱変調層２との間隔Ｌは、０．９μｍに設定した。

【００９１】

【表１】

【００９２】その結果、実施例３〜６のような前方散乱
光の角度分布である場合に、明表示の輝度が高く（１
５．３以上）、かつ、色純度が高い（色再現範囲が７．
８以上）表示を行うことができた。したがって、光散乱
変調層２の前方散乱光の角度分布には、適当な範囲が存
在することが分かった。すなわち、それは、散乱角θが
４０°以上７０°未満の範囲の前方散乱光量が全前方散
乱光量の２５．６％以上であり、かつ、散乱角θが７０
°以上９０°未満の範囲の前方散乱光量が全前方散乱光
量の１４．５％以下であるという範囲であった。このよ
うな条件を満たす光散乱変調層２を本実施形態の反射型
液晶表示装置１に適用することにより、明るく、かつ、
色再現範囲の広い表示を実現することができた。

【００９３】また、同様のことが、低屈折率層６と光散
乱変調層２との間隔Ｌについても議論できる。

【００９４】先の、反射型液晶表示装置１に垂直に入射
した光が光散乱変調層２を出射する時の位置と再度光散
乱変調層２に入射するときの位置が２Ｌｔａｎθだけず
れるという議論によれば、散乱角θと同様、間隔Ｌが大
きくとも、光の入射した画素と出射するときの画素が異
なる可能性が高くなり、色純度およびコントラスト比が
低下する原因となる。この原理を基に考えると、光散乱
変調層２と低屈折率層６との間隔Ｌは小さいほど、精細
度やコントラスト比、色純度が高くなることが予想され
る。

【００９５】そこで、本願発明者らは、実際に、散乱角
θが４０度以上７０度未満の範囲の前方散乱光量が全前
方散乱光量の２５．６％以上であり、かつ、散乱角θが
７０度以上９０度未満の範囲の前方散乱光量が全前方散
乱光量の１４．５％以下である光散乱変調層２を用い、
低屈折率層６と光散乱変調層２との間隔Ｌを変えて反射
型液晶表示装置１を作製し、間隔Ｌが表示の色純度に及
ぼす効果について検討した。すなわち、具体的には、表
１の実施例１の光散乱変調層２を用い、低屈折率層６と
光散乱変調層２との間隔Ｌを変えて間隔Ｌが０〜３００
μｍである１１種類の反射型液晶表示装置１を作製し
た。そして、これらの反射型液晶表示装置１について、
同一の光源を用いて赤表示のクロマ（Ｃ_ab ^*）を測定し
た。測定結果を図６に示す。

【００９６】なお、上記の色度測定は、カラーフィルタ
（カラーフィルタ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂの幅）幅ｌ０
０μｍ、ブラックマトリクス幅（ブラックマトリクス１
２ＢＭの幅）１０μｍのストライプ配列のカラーフィル
タ層１２を用いて行った。また、クロマＣ_ab ^*とは、国
際照明委員会（ＣＩＥ）のＬａｂ表色系における色の彩
度を表す指標として使用されるものである。Ｌａｂ表色
系では、明度をＬ、色相をａおよびｂで表す。＋ａは赤
方向、−ａは緑方向、＋ｂは黄色方向、−ｂは青方向を
示す。彩度（クロマ）は、Ｃ_ab ^*＝（ａ²＋ｂ²)^0.6で
表され、その絶対値が大きくなることは、その色が鮮や
かになることを表す。また、間隔Ｌ＝０のデータは、絶
縁基板３としての１枚のガラス基板上に光散乱変調層２
を形成し、得られた光散乱変調層２付きのガラス基板
を、光吸収層５が形成された別のガラス基板（絶縁基板
４）の上に、光散乱変調層２と光吸収層５とがほぼ接す
るように載置したものである。載置しただけの状態（光
散乱変調層２と光吸収層５との間に接着剤や液体を充填
していない状態）では、ガラス基板間に空気層が介在す
る。

【００９７】その結果、予想通り、間隔Ｌが小さいほど
表示の色純度が向上するという結果が得られた。特に、
間隔Ｌが３０μｍ以下になったときに間隔Ｌが３０μｍ
より大きい場合と比べて色純度（赤表示のクロマ
Ｃ_ab ^*）が急激かつ大幅に増加し、その効果が顕著にな
った。反射型液晶表示装置１の色純度は、間隔Ｌが小さ
いほど向上するので、間隔Ｌはできるだけ小さい方が好
ましい。

【００９８】次に、本願発明者らは、光散乱変調層２と
光吸収層５との距離Ｄについても、検討を加えた。

【００９９】前述したように、光散乱変調層２と光吸収
層５との距離Ｄがあまり長くなると、視差が生じてしま
うので適当でない。そこで、本願発明者らは、反射型液
晶表示装置１における光散乱変調層２と光吸収層５との
距離Ｄを０．９μｍから１１００μｍまで変化させ、表
示の視差について主観評価試験を行った。すなわち、光
散乱変調層２と光吸収層５との距離Ｄを変えて反射型液
晶表示装置１を作製し、○：良好、×：劣悪、△：普通
の３段階評価によって、表示の視差を評価した。得られ
た結果を表２に示す。

【０１００】

【表２】

【０１０１】その結果、表２に示すように、距離Ｄが５
００μｍ以上では二重映りによる視差の影響がひどく、
表示が劣悪であった。距離Ｄが３００μｍ程度で表示の
視差があまり気にならなくなり、それ以下の範囲では、
全く問題とならなかった。したがって、光散乱変調層２
と光吸収層５との距離Ｄは、少なくとも３００μｍ以下
であれば、表示を行なった時の視差が問題にならないこ
とが分かった。また、距離Ｄは、できるだけ小さい方が
好ましいと考えられる。

【０１０２】なお、距離Ｄ＝０．９μｍ（９００ｎｍ）
のサンプルは、以下のようにして作製した。すなわち、
液晶と高分子の混合量を変えて作成したポリマーリッチ
なフィルム状の光散乱変調層２を作成し、光散乱変調層
２上に電極１１として膜厚１００ｎｍの酸化インジウム
錫膜を低温成膜した。その後、酸化インジウム錫膜上
に、支持基板７・１７としての２つの厚み２００ｎｍの
アクリル樹脂層を形成し、これらの層間に、低屈折率層
６としての厚み４００ｎｍの空気層を形成した。さら
に、これらの層の背面に光吸収層５を配置して、距離Ｄ
＝０．９μｍのサンプルを作製した。

【０１０３】以上のように、光散乱変調層２と光吸収層
５との距離Ｄを３００μｍ以内にすることで、ほぼ同一
面上で表示が行えるので、二重映りなどがなく、視差の
無い良好な表示が得られる。

【０１０４】なお、ここでは、カラー表示の場合の結果
を示したが、上述した光散乱変調層２の前方散乱特性お
よび間隔Ｌおよび距離Ｄの最適化は、反射型液晶表示装
置１からカラーフィルタ層１２を省いた白黒表示の反射
型液晶表示装置にも有効である。白黒表示の場合、カラ
ー表示の場合のような色純度の向上効果は得られないも
のの、他の効果、すなわち、明表示の明度や精細度、コ
ントラスト比の向上効果については、カラー表示の場合
と全く同様に得られる。

【０１０５】また、ここでは、散乱光反射部材６０が、
支持基板１７、気体からなる低屈折率層６、および支持
基板７からなる３層構造である場合の結果を示した。し
かしながら、上述した光散乱変調層２の前方散乱特性お
よび間隔Ｌおよび距離Ｄの最適化は、光散乱変調層２と
光吸収層５との間に低屈折率体が配置されている反射型
液晶表示装置であれば、他の構成の低屈折率体を用いた
反射型液晶表示装置、例えば、フッ化マグネシウムやフ
ッ素含有ポリマーなどのような固体の低屈折率材料から
なる低屈折率層を用いた反射型液晶表示装置にも有効で
あると考えられる。固体の低屈折率材料からなる低屈折
率層を用いる場合、散乱光反射部材６０全体に代えて固
体の低屈折率層を用いてもよく、低屈折率層６に代えて
固体の低屈折率層を用いてもよい。

【０１０６】本実施形態の反射型液晶表示装置１におい
て、図１１に示すように散乱光反射部材６０全体に代え
て固体の低屈折率層６６を用いた構成の反射型液晶表示
装置６１では、光散乱変調層２と低屈折率層６との間に
存在するものが電極１１だけとなるので、間隔Ｌを小さ
くして反射型液晶表示装置の色純度を向上させるのに都
合が良い。

【０１０７】一方、機械的強度の弱い固体の低屈折率層
を形成する場合には、低屈折率層６に代えて固体の低屈
折率層を形成すると良い。低屈折率層６に代えて固体の
低屈折率層を形成するには、例えば、光吸収層５を形成
した絶縁基板４上、あるいは黒色基板上に、支持基板１
７となる透明樹脂層、固体の低屈折率層、および支持基
板７となる透明樹脂層をこの順にスピンコート法などに
より形成し、支持基板７・１７を形成して、背面側の基
板４０とすればよい。

【０１０８】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図８ないし図１０に基づいて説明すれば、以下
の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１
にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一
の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１０９】図８の概略断面図に示すように、本実施形
態の反射型液晶表示装置（反射型表示装置）２１は、実
施の形態１の反射型液晶表示装置１と違う点が３点あ
る。１点目は、背面側の基板４１に形成された光吸収層
２５の形状である。本実施形態の反射型液晶表示装置２
１においては、背面側の基板４１に形成された光吸収層
２５が鋸刃形状に形成され、かつ、その鋸刃の傾斜面に
反射層２２が形成されており、かつ、反射層２２の上に
所定の屈折率を有する樹脂層２３が鋸刃を平坦化するよ
うに形成されている。２点目は、光散乱変調層２の厚み
（セル厚）であり、本実施形態では１５μｍとした。３
点目は、カラーフィルタ層１２を備えていない点であ
る。その他は、実施の形態１と同様の構成である。な
お、本実施形態では、光吸収層２５として、黒色樹脂基
板にストライプピッチ１００μｍ、傾斜角３４度の鋸刃
形状を形成したものを用いた。

【０１１０】この光散乱変調層２を、実施の形態１で説
明した実施例１の作製方法を用いて反射型液晶表示装置
２１とは別に単独で作製し、前方散乱率および後方散乱
率を測定したところ、前方散乱率５２％、後方散乱率１
５％であった。

【０１１１】本実施形態の反射型液晶表示装置２１の表
示原理を図９に基づいて説明する。図９（ａ）に示す明
状態においては、光散乱変調層２は散乱状態であるた
め、入射光はそこで散乱されて角度分布を持った前方散
乱光となって低屈折率層６に入射する。すると、広角側
に散乱された一部の前方散乱光は低屈折率層６界面で反
射され観測者側に戻るが、小さな散乱角の前方散乱光は
そのまま低屈折率層６を透過する。実施の形態１では、
低屈折率層６を透過した光は全て背面側の光吸収層５に
吸収されるのに対し、本実施形態では、光吸収層２５の
一部に反射層２２が形成されているため、低屈折率層６
を透過した光もその一部がこの反射層２２によって反射
され観測者側に戻る。

【０１１２】一方、図９（ｂ）に示す暗状態において
は、光散乱変調層２は透過状態であるため、入射光は透
明な低屈折率層６を通過して背面の光吸収層２５で吸収
されるため、暗表示が実現される。

【０１１３】このように、本発明の反射型表示装置にお
いて背面側に配置される光吸収層は、必ずしも全面が光
吸収層である必要はなく、部分的な光吸収層であっても
良い。

【０１１４】なお、本実施形態においては、鋸刃形状
で、その垂直面（支持基板１７に垂直な面）が光吸収層
２５で形成され、かつ、その傾斜面が反射層２２で形成
された部分吸収層（２２・２５）を用いたが、部分的な
光吸収層は、このような「形状による部分吸収層」に制
限されるものではない。部分的な光吸収層は、それ自身
が５０％の光を吸収し、残り５０％の光を反射するよう
なハーフミラーでも構わない。

【０１１５】次に、本実施形態で用いる背面側の基板４
１の作製方法の一例について説明する。

【０１１６】まず、図１０（ａ）に示すように、黒色樹
脂基板を用意し、これを金型成型により、所望の鋸刃形
状に成型加工して、鋸刃形状の光吸収層２５を形成す
る。

【０１１７】次に、図１０（ｂ）に示すように、光吸収
層２５の鋸刃の傾斜面だけに反射層２２としてアルミニ
ウムを１００ｎｍの厚さで蒸着する。次いで、図１０
（ｃ）に示すように、反射層２２の上面に紫外線硬化性
の樹脂を塗布して硬化させることにより、屈折率１．５
２の樹脂層２３を形成して、上面を平坦化する。

【０１１８】次に、この樹脂層２３の上に、図１０
（ｄ）に示すように、背面側の支持基板１７となる透明
樹脂層１７’、空洞部１５を確保するための昇華性物質
層２４、および観察者側の支持基板７となる透明樹脂層
７’をこの順に形成する。また、昇華性物質層２４を形
成する際、補助支持体９を昇華性物質層２４に混入す
る。なお、昇華性物質層２４を形成する昇華性物質とし
ては、例えばフマル酸や１，５−ジニトロナフタレンを
用いることができる。

【０１１９】次いで、図１０（ｅ）に示すように、実施
の形態１で説明した製造方法と同様にして、透明樹脂層
１７’、溶解層１８、および透明樹脂層７’をエッチン
グして支持基板１７、溶解層１８、および支持基板７と
し、エッチングされた部分にシール材１３ａを形成した
後、昇華性物質を昇華させるための孔１３ｂをシール材
１３ａに形成する。次に、図１０（ｆ）に示すように、
昇華性物質を昇華させて昇華性物質層２４を取り除き、
空洞部１５を形成する。これにより、孔１３ｂを通って
外部からセル（支持基板７・１７および封止材１３）内
に外部の空気が流入し、空洞部１５に、低屈折率層６と
しての空気層が形成される。この場合、孔１３ｂは低屈
折率層６の通気孔として残す。

【０１２０】次に、これらの支持基板７側の全面に電極
１１、および必要に応じて配向膜を形成し、基板４１が
完成する。

【０１２１】この基板４１を背面側に用い、観測者側の
基板３０と貼り合わせ、周囲を封止材（図示しない）で
封止するとともに、封止材（図示しない）に高分子分散
型液晶を注入するための注入口を開ける。そして、基板
３０と基板４０との間に高分子分散型液晶を注入して光
散乱変調層２を形成した後、注入口を封止材（図示しな
い）で封止して、反射型液晶表示装置２１を完成する。

【０１２２】なお、上記製造方法では、低屈折率層６と
して乾燥空気や窒素等を支持基板１７と支持基板７との
間に封入する場合には、支持基板１７と支持基板７との
間に乾燥空気や窒素等を導入した後に、孔１３ｂを塞げ
ばよい。すなわち、例えば、図１０（ｇ）に示すよう
に、乾燥空気雰囲気下で、この孔１３ｂを樹脂１３ｃで
埋めて硬化することにより、支持基板１７と支持基板７
との間の間隙を、シール材１３ａおよび樹脂１３ｃから
なる封止材１３で封止すれば、支持基板１７と支持基板
７との間の間隙に乾燥窒素を封入できる。

【０１２３】なお、上記製造方法では、空洞部１５の形
成方法として、昇華性物質層２４を形成した後、昇華性
物質を昇華させて取り除く方法を用いたが、実施の形態
１で説明したように、空洞部１５の形成方法として、溶
解層を形成した後、溶解層を溶解剤に溶解させて取り除
く方法を用いてもよい。

【０１２４】次に、前記の実施の形態１の反射型液晶表
示装置１とその変形実施例１および２、本実施形態の反
射型液晶表示装置２１と、従来例について、明状態の明
度を測定し、比較を行った。測定結果を表３に示す。な
お、変形実施例１は、図１１に示すように、前記の実施
の形態１の反射型液晶表示装置１における散乱光反射部
材６０に代えて、フッ化マグネシウムからなる固体の低
屈折率層６６を用いた構成の反射型液晶表示装置６１で
ある。また、従来例は、前記の実施の形態１の反射型液
晶表示装置１における散乱光反射部材６０を省いた構成
（光吸収層５が電極１１直下に配置された構成）の反射
型液晶表示装置である。また、変形実施例２は、図１２
に示すように、前記の実施の形態１の反射型液晶表示装
置１における絶縁基板４の位置を電極１１と散乱光反射
部材６０との間に移動した構成（光散乱変調層２と光吸
収層５との間に、低屈折率層６としての空気層を、絶縁
基板４としての０．７ｔのガラス基板を介して光散乱変
調層２の下に配置した構成）の反射型液晶表示装置６２
である。

【０１２５】また、表３の各例では、実施の形態１で説
明した表１の実施例４の光散乱変調層２（厚み２５μｍ
の高分子分散型液晶層）を用いた。また、表３の実施の
形態１・２および変形実施例１・２では、低屈折率層６
と光散乱変調層２との間隔Ｌを０．３μｍ、光散乱変調
層２と光吸収層５との距離Ｄを０．９μｍとした。

【０１２６】また、表３に示す明状態の明度は、反射型
液晶表示装置の上から積分球を用いて拡散光を入射し、
真上方向（０度方向）での反射（散乱）光の強度を測定
した値である。

【０１２７】

【表３】

【０１２８】その結果、実施の形態１の反射型液晶表示
装置１では、明状態の反射率（輝度）が４４％と最も高
明度の表示が得られた。また、実施の形態２の反射型液
晶表示装置２１においても、従来例と比較して、明状態
の反射率が３６％と高明度の表示が得られた。また、実
施の形態２の反射型液晶表示装置２１を汎用の吸収型カ
ラーフィルタと組み合わせたところ、良好なカラー表示
が可能であることが確認された。

【０１２９】

【発明の効果】本発明の反射型液晶表示装置は、以上の
ように、光散乱変調層よりも低い屈折率を有する低屈折
率体が光吸収層と光散乱変調層との間に配置された反射
型表示装置において、上記光散乱変調層は、散乱状態に
おいて入射光量の２５％以上７０％以下の範囲内の前方
散乱光を発生させる構成である。

【０１３０】上記構成によれば、光散乱変調層の前方散
乱光量（拡散光透過量）を入射光量の２５％以上７０％
以下の範囲内に最適化したことで、明表示の明度が高い
反射型液晶表示装置を提供できるという効果を奏する。

【０１３１】また、本発明の反射型液晶表示装置は、好
ましくは、上記前方散乱光は、上記光散乱変調層におけ
る上記低屈折率体側の面の垂線に対して４０°以上７０
°未満の範囲内の角度で上記光散乱変調層から出射する
成分の割合が２５．６％以上であり、かつ、上記垂線に
対して７０°以上９０°未満の範囲内の角度で上記光散
乱変調層から出射する成分の割合が１４．５％以下であ
る構成である。

【０１３２】上記構成によれば、コントラスト比および
精細度の低下を引き起こす散乱角が７０°以上の前方散
乱光成分の割合を低く抑えたことで、コントラスト比お
よび精細度の低下を引き起こすことなく明表示の明度を
十分に向上させることができる。それゆえ、上記構成
は、明表示の明度が高く、かつ、コントラスト比および
精細度の高い表示を得ることができる反射型表示装置を
提供できるという効果を奏する。さらに、カラーフィル
タを用いてカラー表示を行った場合には、色純度を向上
させることができるという効果の奏する。

【０１３３】また、本発明の反射型表示装置は、好まし
くは、上記低屈折率体が、上記光散乱変調層側から特定
の角度以上の入射角で入射した入射光を全反射させる界
面を少なくとも１つ有し、上記界面と上記光散乱変調層
との間隔が３０μｍ以下である。

【０１３４】上記構成は、コントラスト比および精細度
の高い表示を得ることができる反射型表示装置を提供で
きるという効果を奏する。さらに、カラーフィルタを用
いてカラー表示を行った場合には、色純度の高い表示を
得ることができる反射型表示装置を提供できるという効
果も奏する。

【０１３５】また、本発明の反射型表示装置は、好まし
くは、上記低屈折率体が、気体層を含む構成である。

【０１３６】上記構成によれば、低屈折率層と光散乱変
調層との屈折率差を大きくすることができ、低屈折率層
における光散乱変調層側の界面でより多くの前方散乱光
を反射することができる。それゆえ、上記構成は、明表
示の明度が高い反射型液晶表示装置を提供できるという
効果を奏する。

【０１３７】また、本発明の反射型表示装置は、好まし
くは、上記気体層を挟持する１対の支持基板をさらに備
え、これら支持基板の屈折率が、上記光散乱変調層の屈
折率より高い構成である。

【０１３８】上記構成によれば、支持基板と気体層との
界面でより多くの前方散乱光を反射することができ、明
表示の明度をより一層向上させることができるという効
果を奏する。

【０１３９】また、本発明の反射型表示装置の製造方法
は、以上のように、光吸収層と光散乱変調層との間に光
散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体層が配置され
た反射型表示装置の製造方法であって、溶解剤に溶解し
ない材料からなる第１の支持基板、上記溶解剤に溶解し
うる材料からなる溶解層、および上記溶解剤に溶解しな
い材料からなる第２の支持基板をこの順で積層する工程
と、上記溶解剤によって上記溶解層を溶解させて除去す
ることにより、第１の支持基板と第２の支持基板との間
に空洞部を形成する工程と、上記光散乱変調層よりも低
い屈折率を有する流体を上記空洞部に導入する工程とを
含む方法である。

【０１４０】本発明の反射型表示装置の製造方法は、以
上のように、光吸収層と光散乱変調層との間に光散乱変
調層よりも低い屈折率を有する流体層が配置された反射
型表示装置の製造方法であって、第１の支持基板、昇華
性物質からなる昇華性物質層、および第２の支持基板を
この順で積層する工程と、上記昇華性物質を昇華させて
昇華性物質層を除去することにより、第１の支持基板と
第２の支持基板との間に空洞部を形成する工程と、上記
光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体を上記空洞
部に導入する工程とを含む方法である。

【０１４１】上記各方法は、光散乱変調層よりも低い屈
折率を有する流体層が光吸収層と光散乱変調層との間に
配置された反射型表示装置を簡易な方法で製造できると
いう効果を奏する。

【０１４２】上記各方法の好ましい形態は、流体層が気
体層である方法である。

【０１４３】これにより、低屈折率層と光散乱変調層と
の屈折率差を大きくすることができる。それゆえ、上記
方法は、上記低屈折率層における光散乱変調層側の界面
でより多くの前方散乱光を反射することができ、明表示
の明度を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る反射型液晶表示装
置の構成を示す概略断面図である。

【図２】上記反射型液晶表示装置の表示原理を模式的に
表した説明図であり、（ａ）は明表示時の上記反射型液
晶表示装置の動作を表した概略断面図、（ｂ）は暗表示
時の上記反射型液晶表示装置の動作を表した概略断面図
である。

【図３】上記反射型液晶表示装置における光散乱変調層
の前方散乱光量の変化と明表示の輝度の向上効果の変化
との関係を表すグラフである。

【図４】上記反射型液晶表示装置における光散乱変調層
の前方散乱光の光路の一例を示す図である。

【図５】上記反射型液晶表示装置における光散乱変調層
の前方散乱角度分布の一例を示すグラフである。

【図６】上記反射型液晶表示装置における、光散乱変調
層と低屈折率層との距離に依る赤表示のクロマの変化を
示すグラフである。

【図７】（ａ）〜（ｆ）は、上記反射型液晶表示装置の
製造方法の一例における工程を示す概略断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態に係る反射型液晶表示装
置の構成を示す概略断面図である。

【図９】図８の反射型液晶表示装置の表示原理を示す図
であり、（ａ）は明表示時の上記反射型液晶表示装置の
動作を表した概略断面図、（ｂ）は暗表示時の上記反射
型液晶表示装置の動作を表した概略断面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｇ）は、図８の反射型液晶表示装
置の製造方法の一例における工程を示す概略断面図であ
る。

【図１１】本発明の実施の一形態に係る従来の反射型液
晶表示装置の変形例を示す概略断面図である。

【図１２】本発明の実施の一形態に係る従来の反射型液
晶表示装置の他の変形例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１反射型液晶表示装置（反射型表示装置）２光散乱変調層５光吸収層６低屈折率層（低屈折率体、気体層）７支持基板（保持体）７’透明樹脂層（第２の支持基板）８支柱（保持体）９補助支持体１１，１２電極１５空洞部１７支持基板（保持体）１７’透明樹脂層（第１の支持基板）１８溶解層２１反射型液晶表示装置（反射型表示装置）２４昇華性物質層２５光吸収層３０基板４０基板４１基板６０散乱光反射部材Ｌ間隔（光散乱変調層側から特定の角度以上の入射角
で入射した入射光を全反射させる低屈折率体の界面と、
光散乱変調層との間隔）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者富川昌彦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Ｆターム(参考） 2H089 HA04 HA17 HA21 JA11 KA11 QA16 RA02 SA17 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA34Z FA50Z FD06 FD13 FD23 HA02 JA02 KA01 LA16 5C094 AA06 AA10 BA43 ED13 JA01 JA08 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する１対の基板と、これら基板
間に挟持された、散乱状態と透過状態との間でスイッチ
ング可能な光散乱変調層とを備え、各基板にはそれぞれ、上記光散乱変調層をスイッチング
する電界を形成するための電極が設けられ、一方の基板に対して、光吸収層が上記光散乱変調層から
離間するように設けられ、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する低屈折率体
が、上記光吸収層と上記光散乱変調層との間に配置され
た反射型表示装置において、上記光散乱変調層は、散乱状態において入射光量の２５
％以上７０％以下の範囲内の前方散乱光を発生させるこ
とを特徴とする反射型表示装置。
【請求項２】上記前方散乱光は、上記光散乱変調層にお
ける上記低屈折率体側の面の垂線に対して４０°以上７
０°未満の範囲内の角度で上記光散乱変調層から出射す
る成分の割合が２５．６％以上であり、かつ、上記垂線
に対して７０°以上９０°未満の範囲内の角度で上記光
散乱変調層から出射する成分の割合が１４．５％以下で
あることを特徴とする請求項１記載の反射型表示装置。
【請求項３】上記低屈折率体は、上記光散乱変調層側か
ら特定の角度以上の入射角で入射した入射光を全反射さ
せる界面を少なくとも１つ有し、上記界面と上記光散乱変調層との間隔が３０μｍ以下で
あることを特徴とする請求項１または２記載の反射型表
示装置。
【請求項４】上記低屈折率体は、気体層を含むことを特
徴とする請求項１または２記載の反射型表示装置。
【請求項５】上記気体層を挟持する１対の支持基板をさ
らに備え、これら支持基板の屈折率が、上記光散乱変調層の屈折率
より高いことを特徴とする請求項４記載の反射型表示装
置。
【請求項６】互いに対向する１対の基板と、これら基板
間に挟持された、散乱状態と透過状態との間でスイッチ
ング可能な光散乱変調層とを備え、各基板にはそれぞ
れ、上記光散乱変調層をスイッチングする電界を形成す
るための電極が設けられ、一方の基板に対して、光吸収
層が上記光散乱変調層から離間するように設けられ、上
記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体層が、上
記光吸収層と光散乱変調層との間に配置された反射型表
示装置の製造方法であって、溶解剤に溶解しない材料からなる第１の支持基板、上記
溶解剤に溶解しうる材料からなる溶解層、および上記溶
解剤に溶解しない材料からなる第２の支持基板をこの順
で積層する工程と、上記溶解剤によって上記溶解層を溶解させて除去するこ
とにより、第１の支持基板と第２の支持基板との間に空
洞部を形成する工程と、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体を上記
空洞部に導入する工程とを含むことを特徴とする反射型
表示装置の製造方法。
【請求項７】互いに対向する１対の基板と、これら基板
間に挟持された、散乱状態と透過状態との間でスイッチ
ング可能な光散乱変調層とを備え、各基板にはそれぞ
れ、上記光散乱変調層をスイッチングする電界を形成す
るための電極が設けられ、一方の基板に対して、光吸収
層が上記光散乱変調層から離間するように設けられ、上
記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体層が、上
記光吸収層と光散乱変調層との間に配置された反射型表
示装置の製造方法であって、第１の支持基板、昇華性物質からなる昇華性物質層、お
よび第２の支持基板をこの順で積層する工程と、上記昇華性物質を昇華させて昇華性物質層を除去するこ
とにより、第１の支持基板と第２の支持基板との間に空
洞部を形成する工程と、上記光散乱変調層よりも低い屈折率を有する流体を上記
空洞部に導入する工程とを含むことを特徴とする反射型
表示装置の製造方法。
【請求項８】上記流体が、気体であることを特徴とする
請求項６または７に記載の反射型表示装置の製造方法。