JPH11326615A - 反射板及び反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射板及び反射型液晶表示装置

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JPH11326615A
JPH11326615A JP10137249A JP13724998A JPH11326615A JP H11326615 A JPH11326615 A JP H11326615A JP 10137249 A JP10137249 A JP 10137249A JP 13724998 A JP13724998 A JP 13724998A JP H11326615 A JPH11326615 A JP H11326615A
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inclination angle
liquid crystal
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crystal display
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な反射特性を有する反射板と、その反射
板を備えた明るい反射型液晶表示装置とを提供する。 【解決手段】 反射板20表面の凹凸20aの傾斜角度
分布を、傾斜角度の増大と共に存在率を増加させること
により、視野全体にわたってほぼ均一な反射光強度が得
られる。さらに、傾斜角度が少なくとも0゜以上4゜以
下の領域において、傾斜角度の増大と共に存在率を増加
させることにより、正反射方向から10゜以内の散乱強
度を均一にして正反射成分を充分小さくすることができ
る。よって、光源の映り込みを避けて表示品位を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置等に用いられる反射板及びその反射板を備える反射型
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、テレビ
ジョンセット、ワードプロセッサ、ビデオカメラ等への
液晶表示装置の応用がさらに進展する一方、このような
機器に対して小型化、省電力化、低コスト化等、さらな
る高機能化に対する要望が高まっている。これらの要望
を満たすことが可能な表示装置として、バックライトを
用いずに外部から入射した周囲光を反射させて表示を行
う反射型液晶表示装置の開発が進んでいる。
【0003】この反射型液晶表示装置においては、バッ
クライトを用いないため、周囲光を効率良く利用して表
示面を明るくするということが重要である。従って、こ
の反射型液晶表示装置に搭載される反射板の果たす役割
は非常に大きく、最適な反射特性を有する反射板を得る
ための検討がなされている。
【0004】例えば、特開平9−292504号におい
ては、反射板表面の凹凸をランダムに、かつ、高密度に
発生させるための技術が提案されている。これは、凹凸
のランダム性を増大させることで凹凸の繰り返しパター
ンによる光の干渉を防止して反射光の色付きを防ぐこ
と、及び凹凸の密度を増加させることで平坦部を減少さ
せて正反射成分を減少させることを目的としている。
【0005】一方、特開昭57−102680号公報に
は、散乱光を一定範囲内の領域に集光するために凹凸の
傾斜角度の平均値を限定し、特定方向から観察した場合
の散乱光強度を高めるために凹凸形状の傾斜角度分布に
ピークを持たせる技術が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては、理想的な反射板を得るための凹
凸形状の傾斜角度分布について理論的な裏付けがなされ
ていない。そして、凹凸形状の傾斜角度分布を理論的に
制御していないか、もしくは誤った制御を行っているた
め、作製された反射板において理想的な光学特性が得ら
れていなかった。
【0007】即ち、特開平9−292504号の技術に
おいては、傾斜角度が0゜〜2゜の領域の存在率を2゜
〜4゜の領域の存在率よりも高くしているため、正反射
成分が大きくなって表示品位を低下させる。さらに、正
反射部分においては表示画面に光源が映り込むので観察
者が光源を視野の外に追いやるため、実際には正反射部
分は表示の明るさに寄与しない。
【0008】一方、特開昭57−102680号公報の
技術においては、特定方向から観察したときの表示の明
るさを向上させているが、パネル全体での表示の均一性
が全く考慮されていないため、基板の対角では明るさに
著しい差が生じて表示品位が低下する。さらに、光源方
向と観察方向とに制限が設けられているため、非常に利
用しにくい反射板となる。
【0009】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、理想的な反射特性を有す
る反射板と、その反射板を備えた表示品位が良好な反射
型液晶表示装置とを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは理想的な反
射特性を得るために検討を行った結果、反射板表面の凹
凸形状の傾斜角度分布についての理論を確立し、それに
基づいて本発明を完成させた。
【0011】本発明の反射板は、表面に凹凸を有する反
射板であって、該表面の傾斜角度分布が、傾斜角度が少
なくとも0゜以上4゜以下の領域において、傾斜角度の
増大と共に存在率を増加させてあり、そのことにより上
記目的が達成される。
【0012】前記表面の傾斜角度分布が、傾斜角度が少
なくとも0゜以上10゜以下の領域において、傾斜角度
の増大と共に存在率を増加させてあるのがより好まし
い。
【0013】本発明の反射型液晶表示装置は、液晶層を
挟んで一方に基板が、他方に本発明の反射板が設けられ
ており、そのことにより上記目的が達成される。
【0014】以下に、本発明の作用について説明する。
【0015】反射板表面の凹凸形状の傾斜角度分布を、
傾斜角度の増大と共に存在率を増加させることにより、
後述する図1に示すように、散乱・反射光の量が到達す
る領域の面積に応じたものになり、視野全体にわたって
ほぼ均一な光密度を得ることができる。
【0016】ところが、実際の反射型液晶表示装置にお
いては、反射板単体で用いる場合に比べて明るさが1/
6程度になってしまうので、明るさを向上させるために
散乱方向を限定して散乱光を集める方法が最適である。
この場合、少なくとも光源が画面に映り込むのを避けて
表示品位を向上させるためには、正反射方向から10゜
程度の散乱光強度を低下させる必要がある。
【0017】そこで、本発明にあっては、傾斜角度が少
なくとも0゜以上4゜以下の領域において、傾斜角度の
増大と共に存在率を増加させてある。これにより、正反
射成分を充分小さくして正反射方向から10゜以内の散
乱強度を均一にすると共に、光源の映り込みを防ぐこと
ができる。また、0゜〜2゜の領域の存在率が2゜〜4
゜の領域の存在率よりも低くなるため、従来の反射板に
比べてさらに正反射成分を小さくすることができる。こ
こで、正反射部分においては表示画面に光源が映り込む
ので観察者が光源を視野の外に追いやるため、実際には
正反射部分は表示の明るさに寄与しないため、正反射成
分を小さくしても表示が暗くなることはない。さらに、
正反射成分を充分小さくすることにより、正反射方向か
ら離れた角度方向と正反射方向との明るさの比を小さく
することができるので、後述する実施形態1及び2に示
すように、散乱光が到達する領域(例えば正反射方向か
ら30゜〜45゜までの領域)においてほぼ均一な反射
散乱光強度が得られる。
【0018】さらに、傾斜角度が少なくとも0゜以上1
0゜以下の領域において、傾斜角度の増大と共に存在率
を増加させることにより、後述する図4及び図5に示す
ように、実際の液晶表示装置に必要とされる散乱角30
゜以内の範囲で散乱・反射光の量を到達する領域の面積
に応じたものにすることができ、視野全体にわたってほ
ぼ均一な光密度が得られるので、パネル全体で均一性に
優れた表示を得ることができる。
【0019】本発明の反射型液晶表示装置は、優れた反
射散乱特性を有する本発明の反射板を備えているので、
非常に明るく均一性に優れた表示が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0021】まず、本発明の反射板における理想の傾斜
角度分布について説明する。なお、本発明において傾斜
角度分布とは、凹凸表面の傾斜角度とその傾斜角度部分
の存在率との関係を示すものとする。
【0022】ここでは、簡単化のために図1に示すよう
な光学系及び図2に示すような反射型液晶パネルを考え
る。この図1において、11は反射型液晶パネル、12
は半球型のスクリーン、13は光源を示し、光源13は
反射型液晶パネル11の基板表面に対して垂直な方向か
ら平行光線を照射するものとする。そして、図2におい
て、20は反射板、20aは反射板の凹凸表面、21は
対向ガラス基板、22は液晶層、23は空気を示し、対
向ガラス基板21の屈折率n(g)=液晶層22の屈折
率n(LC)≒1.5、空気23の屈折率n(air)
≒1とする。
【0023】光の進行経路を考えると、図1において光
源13から出射した光10は反射型液晶パネル11によ
ってθ1’の方向に反射散乱され、散乱光はスクリーン
12に到達する。
【0024】この進行経路をより詳しく考えると、図2
において反射型液晶パネル11に垂直方向から入射した
光10は対向ガラス基板21、液晶層22を垂直に通過
してθ1の傾斜を有する微細な凹凸の表面20aに当た
って2×θ1の方向に反射される。次に、対向ガラス基
板21から空気23中に出るときにスネル則に従ってθ
1’の方向に屈折し、スクリーン12のΔS1に到達す
る。このとき、θ1’とθ1とは n(g)×sin(2θ1)=n(air)×sin(θ1’)・・・(1) の関係を満たす。
【0025】ここで、反射型液晶パネル11が完全拡散
板と同様に入射した光を100%全方位に対して均一に
反射散乱するような反射特性を有しているとすると、図
1に示したスクリーン12上の微傷な面積ΔS1上とΔ
S2上とに照射される光の密度は等しくなる。このよう
な反射特性を得るためには、ΔS1に対応する傾斜角度
θ1とΔS2に対応する傾斜角度θ2とがスクリーン1
2に投影される面積の比に対応して存在する必要があ
る。従って、視野全体にわたって均一な光密度が得ら
れ、パネル全体で均一性に優れた表示を得るためには、
表面の傾斜角度分布を図3に示すようなものとすればよ
い。ここでは、傾斜角度の増大と共にその存在率が増加
しており、存在率の増加の仕方は、各傾斜角度部分で散
乱される光がスクリーン12に投影される面積の比に対
応している。
【0026】次に、実際の反射型液晶表示装置に最適な
反射板について考える。
【0027】実際の液晶表示装置においてはマイクロカ
ラーフィルターや偏光板等によって光が吸収されるの
で、反射板単体で用いた場合に比べて明るさが1/6程
度になってしまう。従って、明るさを向上させるために
は散乱方向を限定して散乱光を集めるという方法が最適
である。
【0028】この場合にも、均一な表示を得るために
は、散乱光が到達する領域において均一な明るさが得ら
れることが最も重要であるので、傾斜角度の増大と共に
その存在率を増加させる必要がある。
【0029】ここで、具体的な角度を設定するために、
以下のようなモデルを検討した。
【0030】即ち、図4に示すように8.4型(対角2
1.3cm)の反射型液晶パネル41に無限遠の太陽4
3から平行光40が入射する場合を想定し、観察者42
は液晶パネル41から40cm離れたC点において液晶
パネル41を正面から観察しているものとする。
【0031】このとき、図5に示すように、液晶パネル
41の一方の角Aに太陽43が映り込まず、かつ、対角
Bの散乱光40bがC点の観察者42に届くためには、
散乱角が28゜以上になる必要がある。
【0032】実際には、光源が点光源ではなく天井に取
り付けられた蛍光灯であり、一定の面積を有しているこ
とから、散乱角をさらに広くする必要があり、最適な散
乱角は正反射方向から30゜〜45゜程度であることが
わかる。
【0033】そこで、図1の散乱角θ1’が30゜以内
のスクリーンを均一に照射することができる反射板につ
いて考えることとする。
【0034】上述したように、図2の散乱角θ1’と傾
斜角θ1とは、 n(g)×sin(2θ1)=n(air)×sin(θ1’)・・・(1) の関係を満たす(但し、屈折率n(g)=液晶層の屈折
率n(LC)≒1.5、空気の屈折率n(air)≒1
とする)。
【0035】一方、図1のスクリーン上の面積ΔSは、
【数1】 で表される。
【0036】上記式(1)及び(2)により、任意の範
囲の傾斜角θ1’〜θ1’+δで反射散乱された光が照
射するスクリーン上の面積ΔSを求めることができる。
【0037】ここで、散乱角θ1’が30゜以内のスク
リーンを均一に照射するためには、ΔS1とΔS2とを
横切る光線ベクトル密度を一定にする必要があるので、
傾斜角θ1’〜θ1’+δの存在率をスクリーンの面積
比ΔS/Sに等しくすればよいことがわかる。尚、Sは
θ’=30以内のスクリーンの面積である。この計算に
よれば、光を正反射方向から30゜まで均一に照射する
ためには、凹凸形状の傾斜角度分布が図6に示すように
するのが理想的であることがわかる。この図6では、0
゜〜10゜の領域において傾斜角度の増大と共に存在率
が増加しており、10゜を越える傾斜角度の部分は存在
していない。
【0038】以上が理想的な傾斜角度分布について理論
的に解析した結果であるが、実際に図6に示す傾斜角度
分布を実現することは非常に困難である。特に、一定角
度を越える傾斜角度(図6では10゜を越える傾斜角
度)が急に存在しなくなる凹凸形状を意図的にコントロ
ールして作製することは殆ど不可能である。
【0039】従って、少なくとも光源の映り込みを避け
て表示品位を向上させるためには、即ち、図5のA点か
らの正反射付近の強い反射を弱めるためには、正反射方
向から10゜程度における散乱光強度を低下させる必要
がある。
【0040】ここで、傾斜角度が少なくとも0゜以上4
゜以下の領域において傾斜角度の増大と共に存在率を増
加させると、正反射方向から10゜以内の散乱強度をほ
ぼ均一にすることができる。その結果、正反射成分を充
分小さくすることができ、光源の映り込みを防いで非常
に視認性の良好な表示が得られる。
【0041】一方、正反射部分は光源が映り込むため、
実際には観察者が光源を視野の外に追いやることになる
ので明るさに寄与しない。よって、正反射成分を小さく
しても表示が暗くなることはない。
【0042】さらに、正反射成分を充分小さくすること
により、正反射方向から離れた角度方向と正反射方向と
の明るさの比を小さくすることができるので、表示の均
一性を向上させることができる。例えば、表示品位を向
上させるためには、照射エリア全体においてほぼ一定の
明るさを得ることが非常に重要であるが、L***
色系(等色空間)の明るさL*(人間の目に感じる明る
さ)は光の反射率強度の1/3乗に比例するため、10
倍程度の明るさ(反射率測定値)の差は人間の目には
2.15倍程度の差としてしか認識できない。逆に、明
るさの比を5倍以内に抑えても人間の目には1.71倍
の差として認識されるので、顕著な改善にはならない。
従って、ほぼ均一な明るさの表示を得るためには少なく
とも表示部内の明るさの比を10倍以内に抑えればよ
い。よって、少なくとも0゜以上4゜以下の領域におい
て傾斜角度分布をコントロールすることにより、正反射
成分を充分小さくして表示内の明るさの比を小さくする
ことができるので、ほぼ均一な明るさの表示を得るため
に非常に有効である。
【0043】さらに、この場合、0゜以上4゜以下の領
域において傾斜角度分布をコントロールすればよいの
で、図6に示した傾斜角度分布に比べて容易に実現可能
である。
【0044】以上のことから、(1)正反射成分を減少
させてパネル全体にわたってほぼ均一な明るさの良好な
表示状態を得るためには、反射板表面の凹凸形状の傾斜
角度分布を、傾斜角度の増大と共に存在率を増加させる
ことが重要であり、(2)少なくとも光源の映り込みを
避けて表示品位を向上させるためには、傾斜角度が少な
くとも0゜以上4゜以下の領域において、傾斜角度の増
大と共に存在率を増加させることが重要であることがわ
かる。
【0045】なお、傾斜角度の存在率の増加の仕方につ
いては、上述したように各傾斜角度部分で散乱される光
がスクリーン12に投影される面積の比に対応している
ようにするのが好ましく、図6に示すような傾斜角度分
布が理想的であるが、表示部内の明るさの比を10倍以
内に抑えることができれば、これに限られない。
【0046】さらに、少なくとも0゜以上4゜以下の領
域において、傾斜角度分布が傾斜角度の増大と共に存在
率を増加させてあれば表示の映り込みを抑えて充分に良
好な表示状態を得ることができるが、0゜以上10゜以
下の領域において傾斜角度の増大と共に存在率が増加す
るように制御することができれば、より好ましい。
【0047】なお、本発明においても、反射板表面の凹
凸をランダムに発生させることにより凹凸の繰り返しパ
ターンによる光の干渉を防止して反射光の色付きを防ぐ
ことができ、さらに、凹凸の密度を増加させることによ
り平坦部を減少させて正反射成分を減少させることがで
きる。
【0048】(実施形態1)図7(f)は本実施形態1
の反射板を示す断面図である。この反射板76は、ガラ
ス基板71の上に感光性樹脂からなる凹凸74aが形成
され、その上に金属膜からなる反射電極75が形成され
ている。
【0049】この反射板76は、以下のようにして製造
することができる。
【0050】まず、図7(a)に示すように、厚さ1.
1mmのガラス基板(商品名7059(コーニング社
製))71の一方の面に、感光性樹脂72aとして例え
ば東京応化社製のOFPR−800(商品名)をスピン
コート法によって1.2μmの厚みに成膜する。
【0051】次に、100℃で30秒プリベークした
後、図7(b)に示すように、所定のパターンが形成さ
れたフォトマスク73を配置して露光を行う。反射板表
面の凹凸の形状や密度は、感光性樹脂の厚みやフォトマ
スクの開口部(透過部)の形状、密度等によって制御す
ることができる。本実施形態ではフォトマスク73とし
て円形の透過部73aをランダムに配置させたものを用
いた。ここで、透過部73aは円の直径が2μm〜15
μmが好ましく、さらに好ましくは3μm〜10μmで
あり、本実施形態では6μmとした。円形透過部の密度
は5〜50%が好ましく、さらに好ましくは10%〜4
0%であり、本実施形態では30%とした。露光量は5
0mJ〜4000mJが好ましく、さらに好ましくは1
00mJ〜500mJであり、本実施形態では240m
Jとした。
【0052】続いて、現像剤として例えば東京応化社製
のNMD−3(商品名)の2.38%溶剤を用いて現像
を行うことにより、図7(c)に示すように表面に微細
な凹部72が形成されて凸部72bが残る。
【0053】その後、この基板を好ましくは80℃〜2
50℃で5分〜120分加熱する。本実施形態では、2
00℃で60分の加熱処理を行った。その結果、図7
(d)に示すように凸部72bの角がとれて、滑らかな
凸部72cが形成される。
【0054】次に、凸部72c上及び基板71上に感光
性樹脂74を塗布する。この感光性樹脂74としては上
記感光性樹脂72と同様のものを使用し、スピンコート
法によって0.3μmの厚みに塗布する。
【0055】続いて、200℃で60分加熱することに
より感光性樹脂が熱だれを起こして図7(e)に示すよ
うにさらになめらかな凹凸74aが形成される。
【0056】その後、図7(f)に示すように反射電極
75となる金属膜を成膜する。この金属膜の材料として
はAl、Ni、Cr、Ag等が適しており、本実施形態
ではAlを0.1μm積層した。
【0057】このようにして作製された本実施形態1の
反射板76の表面を干渉顕微鏡で観察した結果を図8に
示す。
【0058】この図8から、反射板76の表面にはラン
ダムでなだらかな凹凸が形成されていることがわかる。
【0059】ところで、今回形状測定に用いた干渉顕微
鏡は、図9(a)、(b)に示すように、凹凸形状を
x,yピッチ0.21μm、z軸方向±0.01μmの
精度で測定し、x,y,z座標としてデータを蓄積する
ことができる。即ち、図9(c)に示すように、凹凸形
状において隣接する4点のデータから1つの平面を定義
することができる。そして、各平面の法線ベクトルを求
めて、その法線ベクトルとz軸方向とのなす角度を傾斜
面の傾きとし、それを集計することによって各傾斜角度
の部分の存在率を求めることができる。
【0060】この手法を利用して反射板表面の凹凸形状
の傾斜角度分布を解析した結果を図10に示す。この図
10から、凹凸形状の傾斜角度分布は0゜〜8゜の範囲
で傾斜角度の増大と共に存在率が増加しており、この範
囲においてほぼ理想的な傾斜角度分布を有していること
がわかる。
【0061】次に、上記反射板を反射型液晶表示装置に
組み込んだ場合を想定して、その反射特性について光学
的な測定を行った。ここでは、図11に示すように、反
射板76の凹凸表面側に液晶層(屈折率=約1.5)1
63を挟んで対向ガラス基板(屈折率=約1.5)16
2を設置した。対向ガラス基板162の表面には反射防
止処理を行った。
【0062】この液晶表示装置161に対して、平行光
源164から光160を入射してフォトマルチメーター
(PMT)165により反射散乱光を検出し、反射光強
度(散乱光強度)を測定した結果を図12に示す。この
図12において、横軸は散乱角(基板法線からのフォト
マルチメーターの測定角度)、縦軸は散乱光強度を表し
ている。
【0063】この図12からわかるように、正反射成分
は充分に小さく、殆ど光源の映り込みが無い。また、反
射(散乱)光強度の角度依存性は22゜程度までほぼ一
定であり、この範囲では全く均一な表示が得られる。さ
らに、40゜方向と正反射方向とでは約10倍程度の明
るさの差があるが、上述したように人間の目には2.1
7倍程度の明るさの差となって認識される程度であるの
で、正反射方向から40゜程度までは充分に実用的な反
射特性であることがわかる。
【0064】(実施形態2)図13(e)は本実施形態
2の反射板を示す断面図である。この反射板176は、
ガラス基板171の上に感光性樹脂からなる凹凸174
aが形成され、その上に金属膜からなる反射電極175
が形成されている。
【0065】この反射板176は、以下のようにして製
造することができる。
【0066】まず、図13(a)に示すように、厚さ
1.1mmのガラス基板(商品名7059(コーニング
社製))171の一方の面に、感光性樹脂172aとし
て例えば東京応化社製のOFPR−800(商品名)を
スピンコート法によって3μmの厚みに成膜する。
【0067】次に、100℃で30秒プリベークした
後、図13(b)に示すように、所定のパターンが形成
されたフォトマスク173を配置して露光を行う。本実
施形態ではフォトマスク173として円形の透過部17
3aをランダムに配置させたものを用いた。ここで、透
過部173aは円の直径が2μm〜15μmが好まし
く、さらに好ましくは3μm〜6μmであり、本実施形
態では4μmとした。円形透過部の密度は5〜50%が
好ましく、さらに好ましくは10%〜30%であり、本
実施形態では16%とした。露光量は30mJ〜300
mJが好ましく、本実施形態では100mJとした。
【0068】続いて、現像剤として例えば東京応化社製
のNMD−3(商品名)の2.38%溶剤を用いて現像
を行うことにより、図13(c)に示すように表面に微
細な凹部172が形成されて凸部172bが残る。本実
施形態では、露光量を30mJ〜300mJとしてある
ので、凹部172の底はガラス基板171表面まで到達
しない。
【0069】その後、この基板を好ましくは80℃〜2
50℃で5分〜120分加熱する。本実施形態では、2
00℃で60分の加熱処理を行った。その結果、図13
(d)に示すように凸部172bの角がとれて、滑らか
な凹凸172cが形成される。
【0070】次に、図13(e)に示すように反射電極
175となる金属膜を成膜する。この金属膜の材料とし
てはAl、Ni、Cr、Ag等が適しており、本実施形
態ではAlを0.1μm積層した。
【0071】このようにして作製された本実施形態2の
反射板176の表面を干渉顕微鏡で観察した結果を図1
4に示す。
【0072】この図14から、反射板176の表面には
ランダムでなだらかな凹凸が形成されていることがわか
る。
【0073】さらに、実施形態1と同様にして反射板表
面の凹凸形状の傾斜角度分布を解析した結果を図15に
示す。この図15から、凹凸形状の傾斜角度分布は0゜
〜7゜の範囲で傾斜角度の増大と共に存在率が増加して
いることがわかる。
【0074】次に、上記反射板を反射型液晶表示装置に
組み込んだ場合を想定して、実施形態1と同様にして反
射特性について光学的な測定を行った。その測定結果を
図16に示す。
【0075】この図16からわかるように、正反射付近
の反射(散乱)光強度は散乱角2゜〜10゜程度までほ
ぼ一定であり、30゜方向の明るさと10゜方向の明る
さの比は3倍以内であるので、上述したように人間の目
には1.44倍程度の明るさの差となって認識される程
度である。従って、この範囲では実用上ほぼ均一と認識
できる範囲の反射特性であることが確認できた。さら
に、37゜方向と正反射方向とでは約8倍程度の明るさ
の差があるが、上述したように人間の目には2倍程度の
明るさの差となって認識される程度であるので、正反射
方向から37゜程度までは充分に実用的な反射特性であ
ることがわかる。
【0076】(比較例)この比較例では、図17に示す
ように、表面の凹凸形状の傾斜角度分布において、0゜
〜1゜の存在率が1゜〜2゜の存在率よりも大きい反射
板を作製した。
【0077】この反射板を反射型液晶表示装置に組み込
んだ場合を想定して、実施形態1と同様にして反射特性
について光学的な測定を行った結果を図18に示す。
【0078】この図18からわかるように、散乱角10
゜付近で反射(散乱)光強度が既に正反射の約1/15
倍となっており、人間の目には0.4倍程度の明るさに
見える。さらに、散乱角30゜付近の反射光強度はほぼ
0であり、全く不均一な表示特性になってしまうことが
わかる。
【0079】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、散乱方向を限定して明るさを向上させると共に正
反射方向から30゜〜45゜までの領域内でほぼ均一な
反射散乱光強度を得ることができるので、反射型液晶表
示装置に最適な反射板を実現することができる。
【0080】さらに、本発明の請求項2による場合に
は、正反射方向から均一な散乱光強度が得られる範囲を
広げて視野全体にわたってほぼ均一な反射散乱光強度を
得ることができる。
【0081】本発明の反射型液晶表示装置は、優れた反
射散乱特性を有する本発明の反射板を備えているので、
非常に明るく均一性に優れた良好な表示品位を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射板における傾斜角度分布について
説明するための光学系を示す模式図である。
【図2】本発明の反射板を備えた反射型液晶パネルの拡
大模式図である。
【図3】本発明の反射板における理想的な凹凸形状の傾
斜角度分布の一例を示す図である。
【図4】本発明の反射板における凹凸形状の傾斜角度分
布を設定するためのモデルを示す模式図である。
【図5】本発明の反射板における凹凸形状の傾斜角度分
布を設定するためのモデルを示す模式図である。
【図6】本発明の反射板における理想的な凹凸の傾斜角
度分布の一例を示す図である。
【図7】実施形態1の反射板の製造工程を示す断面図で
ある。
【図8】実施形態1の反射板における表面凹凸を示す図
である。
【図9】干渉顕微鏡を用いて傾斜角度を測定する手法を
説明するための図である。
【図10】実施形態1の反射板における凹凸の傾斜角度
分布を示す図である。
【図11】実施形態1及び実施形態2における反射型液
晶表示装置の反射特性の評価方法を説明するための模式
図である。
【図12】実施形態1の反射型液晶表示装置における反
射散乱特性を示す図である。
【図13】実施形態2の反射板の製造工程を示す断面図
である。
【図14】実施形態2の反射板における表面凹凸を示す
図である。
【図15】実施形態2の反射板における凹凸の傾斜角度
分布を示す図である。
【図16】実施形態2の反射型液晶表示装置における反
射散乱特性を示す図である。
【図17】比較例の反射板における凹凸の傾斜角度分布
を示す図である。
【図18】比較例の反射型液晶表示装置における反射散
乱特性を示す図である。
【符号の説明】
11、41 反射型液晶パネル 12 半球型スクリーン 13、164 光源 20、76、176 反射板 20a、74a、174a 凹凸 21、162 対向ガラス基板 22、163 液晶層 23、161 空気 40、160 光 42 観察者 43 太陽(光源) 71 ガラス基板 75、175 反射電極 165 フォトマルチメーター

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に凹凸を有する反射板であって、該
    表面の傾斜角度分布が、傾斜角度が少なくとも0゜以上
    4゜以下の領域において、傾斜角度の増大と共に存在率
    を増加させてある反射板。
  2. 【請求項2】 前記表面の傾斜角度分布が、傾斜角度が
    少なくとも0゜以上10゜以下の領域において、傾斜角
    度の増大と共に存在率を増加させてある請求項1に記載
    の反射板。
  3. 【請求項3】 液晶層を挟んで一方に基板が、他方に請
    求項1又は請求項2に記載の反射板が設けられている反
    射型液晶表示装置。
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