(57)【要約】【課題】本発明は、凹凸形状を有する拡散反射板を備え、誘電率異方性が負の液晶を用いたＶＡ方式の反射型液晶表示装置およびそれに用いる反射型液晶表示装置用基板に関し、低コストで高反射率かつ高コントラストの反射型液晶表示装置およびそれに用いる反射型液晶表示装置用基板を提供することを目的とする。【解決手段】反射面が凹凸形状を有する光反射板２を備えた反射型液晶表示装置用基板であって、反射面が複数の微小鏡面２６で構成されていると仮定した場合に、微小鏡面２６の法線ベクトルＩｎの方向が方位角φｎからφｎ＋１°の角度範囲に存在する確率分布の標準偏差が０．１より大きいように構成する。【選択図】    図１２
2006313390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向配置され、反射面が凹凸形状を有する光反射板が形成された第２の基板と、
前記第１および第２の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層と、
前記第２の基板上の隣接画素電極間の間隙部と対向する前記第１の基板上の対応領域に形成された配向制御構造とを備え、
前記画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にすること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の基板上の前記対応領域のうち、前記画素電極長辺の間隙部と対向する対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの前記画素電極長辺に接するか又は重複するように配向制御構造が１画素電極おきに形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の反射型液晶表示装置において、
前記配向制御構造の幅Ｗ１は、
前記画素電極長辺の間隙幅をＷ２として、
１≦（Ｗ１／Ｗ２）≦３
の範囲にあること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の基板上の前記対応領域のうち、前記画素電極長辺の間隙部と対向する対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの前記画素電極長辺に接するか又は重複する配向制御構造が前記画素電極毎に形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記光反射板は、反射面に皺状凹凸形状が形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶表示装置およびそれに用いられる反射型液晶表示装置用基板に関し、特に、凹凸形状を有する拡散反射板を備え、誘電率異方性が負の液晶を用いたＶＡ方式の反射型液晶表示装置およびそれに用いる反射型液晶表示装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射型液晶表示装置は、薄型、軽量および低消費電力という特徴を有しており、外光を利用して表示を行うためバックライトユニットが不要であり、紙のような薄い表示装置を実現することが可能である。現在、実用化されている反射型液晶表示装置は、特開平５−２３２４６５号公報や特開平８−３３８９９３号公報等に開示された１枚偏光板方式を用いている。１枚偏光板方式によると高いコントラストが得られると共に、偏光板を１枚しか使用しないので光のロスを少なくして比較的明るい表示を得ることができる。
【０００３】
図２１は、従来の１枚偏光板方式による反射型液晶表示装置１００の概略構成を示しており、表示面に対し垂直に切断した断面を示している。不図示の基板上には、凹凸反射面を有する拡散反射板１０２が形成されている。不図示の対向基板上には、拡散反射板１０２の反射面と所定のセルギャップを介して位相差板（例えばλ／４板）１０６が対向配置されている。位相差板１０６の外光入射側には偏光板１０８が配置されている。液晶層１０４は、所定のセルギャップ内に封止されており、両基板の液晶層１０４との界面には水平配向膜（不図示）が形成されている。液晶層１０４を挟み込む２つの水平配向膜には、界面の液晶分子が互いに異なる方位に配向するように例えばラビング処理が施されている。
【０００４】
液晶層１０４には、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶が用いられる。両基板間に電圧を印加しない状態では、水平配向膜界面の液晶分子は所定のプレチルト角でほぼ水平配向するので、セルギャップ方向に向かって液晶分子が回転させられたツイストネマチック（ねじれネマチック）液晶となっている。この従来の１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置１００は、電圧無印加時に明状態（すなわち白）を表示するいわゆるノーマリホワイト型の表示を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２２は、従来の１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置１００の液晶層１０４内の液晶分子１０４ａの状態を示している。図２２（ａ）は、電圧無印加時の明状態での液晶分子１０４ａを示し、図２２（ｂ）は電圧印加時の暗状態での液晶分子１０４ａを示している。なお図２２では説明を容易にするため、図示を簡略化してツイストなしの液晶分子１０４ａの状態を描画している。図２２（ｂ）に示すように暗状態において、水平配向膜界面の液晶分子１０４ａはアンカリング（配向規制）効果により、電圧が印加されても水平方向から垂直方向へあまり回転しない。このため、この領域でリタデーション（位相遅れ）が発生してしまい、十分な黒表示ができないという問題が生じる。そこで電圧印加状態での残留リタデーションを考慮して位相差板を設計する方法が提案されている（Ｙ．Ｉｔｏｈ，Ｎ．Ｋｉｍｕｒａ，Ｓ．Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ，Ｙ．Ｉｓｈｉｉ  ａｎｄ  Ｍ．Ｈｉｊｉｋｉｇａｗａ，ＡＭ−ＬＣＤ２０００  ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．２４３（２０００））。しかし、このような設計を行ってもすべての波長でリタデーションを消すことは難しく、高いコントラストを得るのは困難である。
【０００６】
図２３は、図２１に示したのとは異なる従来の１枚偏光板方式による反射型液晶表示装置１０１の概略構成を示しており、表示面に対し垂直に切断した断面を示している。図２１に示した構造と異なるのは、両基板の液晶層１０５との界面には垂直配向膜（不図示）が形成されており、液晶層１０５には、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶が用いられている点にある。これにより、両基板間に電圧を印加しない状態で垂直配向膜界面の液晶分子がほぼ垂直配向するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）型の液晶表示装置が構成される。この従来の１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置１０１は、電圧無印加時に暗状態（すなわち黒）を表示するいわゆるノーマリブラック型の表示を行う。この従来の反射型液晶表示装置１０１は、黒表示において残留リタデーションが存在しないため、極めて高いコントラストを得ることができる。ところが、表示面に対して斜め方向から入射する光に対してはリタデーションが発生してしまうため、あらゆる方向から表示面に入射する外光では、良好な暗状態を得ることが難しいという問題が生じる。特に、凹凸を有する拡散反射板１０２を用いる場合は、拡散反射板１０２に到達した光はそこでさらに拡散反射されるため、斜め入射による光の影響が大きくなってしまいコントラストの低下が著しくなる。
【０００７】
本発明の目的は、低コストで高反射率かつ高コントラストの反射型液晶表示装置およびそれに用いる反射型液晶表示装置用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、反射面に凹凸形状が形成された光反射板を備えた反射型液晶表示装置用基板であって、前記反射面が複数の微小鏡面で構成されていると仮定した場合に、前記微小鏡面の法線ベクトルの方向が方位角φｎからφｎ＋１°の角度範囲に存在する確率分布の標準偏差が０．１より大きいことを特徴とする反射型液晶表示装置用基板によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リタデーションによるコントラスト低下を抑制し、且つ低コストで高反射率の反射型液晶表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表示装置用基板およびそれを用いた反射型液晶表示装置について図１乃至図２０を用いて説明する。まず、図１を用いて、本実施の形態による反射型液晶表示装置の概略構成と共に動作原理について説明する。図１は、反射型液晶表示装置１を表示面に対し垂直に切断した断面を示すと共に、図１（ａ）は明状態（白表示）を示し、図１（ｂ）は暗状態（黒表示）を示している。不図示の基板上には、凹凸反射面を有する拡散反射板２が形成されている。不図示の対向基板上には、拡散反射板２の反射面と所定のギャップを介して位相差板（λ／４板）６が対向配置されている。位相差板６の外光入射側には偏光板８が配置されている。液晶層４は、所定のセルギャップ内に封止されており、両基板の液晶層４との界面には垂直配向膜（不図示）が形成されている。
【００１１】
液晶層４には、負の誘電率異方性を有し、両基板間に電圧を印加しない状態で垂直配向膜界面の液晶分子がほぼ垂直配向するＶＡ型の液晶が用いられている。１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置１は、電圧無印加時に暗状態を表示するノーマリブラック型の表示を行う。
【００１２】
さて、図１（ａ）において、偏光板８は紙面に平行な偏光軸（光透過軸）１０を有するものとする。外光（偏光軸１０と平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１とそれに直交する紙面に垂直な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ２とで表している）が表示面から偏光板８に入射すると、光Ｌ２は偏光板８で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが偏光板８を透過する。次に、光Ｌ１はλ／４板６に入射して円偏光（例えば進行方向に正対する方向から見て右回りとする）の光Ｌ３となって液晶層４に入射する。液晶層４に対して電圧が印加されている状態で液晶分子４ａは傾斜しており、光Ｌ３は、液晶分子４ａの傾斜で生じたリタデーションにより紙面に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ４となって拡散反射板２で反射して再び液晶層４に入射する。光Ｌ４は、液晶層４のリタデーションにより再び右回りの円偏光の光Ｌ５になる。次いで光Ｌ５はλ／４板６に入射し、紙面に平行な直線偏光の光Ｌ６となってλ／４板６を射出する。光Ｌ６の偏光方位は偏光板８の偏光軸と平行なので偏光板８を透過して表示面外に射出されて白表示がなされる。
【００１３】
一方、図１（ｂ）において、外光が表示面から偏光板８に入射すると、光Ｌ２は偏光板８で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが偏光板８を透過する。次に、光Ｌ１はλ／４板６に入射して右回りの円偏光の光Ｌ３となって液晶層４に入射する。液晶層４に対して電圧が印加されていない状態で液晶分子４ａはほぼ垂直に立っておりリタデーションは生じない。これにより光Ｌ３は右回りの円偏光状態を保ったまま拡散反射板２に入射する。光Ｌ３は、拡散反射板２で反射される際に、進行方向が１８０°変換されるため、実効的に円偏光の回転方向が逆になり、左回りの円偏光の光Ｌ７となって再び液晶層４に入射する。液晶層４ではリタデーションの影響を受けないので光Ｌ７は、左回りの円偏光状態を保ったままλ／４板６に入射し、紙面に垂直な直線偏光の光Ｌ８となってλ／４板６を射出する。光Ｌ８の偏光方位は偏光板８の偏光軸に直交するので偏光板８で吸収されてしまい、光が表示面外に射出されず黒表示がなされる。従って、暗状態を得るためには、拡散反射板２において入射光が円偏光になっている必要がある。
【００１４】
しかしながら、表示面に斜めに入射する斜め入射光については、λ／４板６および液晶層４のリタデーションが変化してしまうのでリタデーションが発生してしまい、斜め入射光は拡散反射板２において楕円偏光になってしまう。このような反射光を表示面の観察方向に反射させないようにすれば良好な暗状態を実現することが可能になる。
【００１５】
すなわち、図１に示す拡散反射板２の表面構造を方位方向の反射指向性を有する凹凸構造とすることで、コントラストの低下を抑えることができるようになる。特に、拡散反射板２の表面の凹凸構造を複数の微小な鏡面と仮定した場合、各鏡面の法線ベクトルの方向が方位角φｎからφｎ＋１°の角度範囲に存在する確率分布の標準偏差を０．１より大きくすることでコントラスト低下を著しく抑えることが可能になる。
【００１６】
以下、本実施の形態による反射型液晶表示装置について実施例を用いてより具体的に説明する。
［実施例１−１］
図２は、本実施例における反射型液晶表示装置を模式的に示す図である。図２（ａ）は、各光学素子の積層状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、それらの光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）の配置関係を示している。図２（ｂ）については後程説明する。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、位相差板６は、広帯域λ／４板を実現するため図中上から順に、第１の位相差板（ノルボルネン構造を持つ樹脂からなるλ／２板）１２と、第２の位相差板（同λ／４板）１４とを有している。位相差板６は、さらに、広帯域λ／４板と液晶層４との間に、斜め入射によるリタデーションを補償する第３の位相差板（住友化学社製の負の位相差フィルムＶＡＣ７５を使用）１６を挿入して構成されている。
【００１８】
液晶層４は、負の誘電率異方性を有し、屈折率差がΔｎ＝０．１の液晶材料（メルク・ジャパン社製）を用いている。
【００１９】
また、偏光板８は、偏光フィルム（日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ）２０およびそれを保護および支持するＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム１８とを有している。ＴＡＣフィルム１８にもリタデーションが存在しておりこれも考慮する必要がある。
【００２０】
図３は、図１および図２に示した構成のＶＡモードの反射型液晶表示装置１の表示面から光Ｌ１０を入射させ、拡散反射板２上での入射光Ｌ１１の偏光状態（位相差δ）を調べている状態を示している。本例では、画像を表示する表示面の中心に座標系の原点ｏをとり、原点ｏを通って表示面に平行な横方向にｘ軸（図中右方が正）をとり、表示面に平行でｘ軸に直交する方向にｙ軸（図中右上方が正）をとり、表示面法線方向にｚ軸（図中下方が正）をとる座標系を用いて説明する。また、当該座標系で示される３次元空間の任意点Ｓｉは、座標原点ｏと当該任意点Ｓｉとを結ぶ直線のｘ−ｙ面への射影とｘ軸とのなす角を方位角φｉ（ｘ軸の正側から反時計回りに計った角度）とし、当該直線とｚ軸とのなす角を極角θｉ（ｚ軸の負側から計った角度）とする。
【００２１】
任意点Ｓｉから原点ｏに向かう光Ｌ１０（波長λ＝５５０ｎｍ）が偏光板８に入射し、さらに位相差板６および液晶層４を通過して光Ｌ１１として拡散反射板２に向かうときの光Ｌ１１の位相差δを図４に示す。図４において横軸は光Ｌ１０の進路の極角θｉ（ｄｅｇ．）を表し、縦軸は光Ｌ１１の位相差δ（ｄｅｇ．；絶対値で示している）を表している。グラフ内は、方位角φｉを方位角φ０＝０°〜φ１７＝１７０°まで１０°刻みで計算した１８本の同方位角曲線φ０〜φ１７がプロットされている。このときの液晶層４の厚さ（ｚ方向；セルギャップ）は、３μｍである。
【００２２】
図４より、極角θｉ＝０°付近では方位角φｉに依存せずに位相差δがほぼ９０°となり、円偏光が得られていることが分かる。極角θｉの絶対値が大きくなると位相差δは９０°から大きくずれ、特に方位角φ１１＝１１０°〜φ１５＝１５０°方向において位相差δが９０°から大きく外れることが分かる。
【００２３】
また、拡散反射板２を用いた反射型液晶表示装置１を顕微鏡観察した結果を図５に示す。凹凸を有する拡散反射板２を使用する場合、凹凸の振幅が１μｍ程度存在するため、図５の幅Ｇ１、Ｇ２に示すように場所によってセルギャップが変化する。図５に示すように、拡散反射板２の反射表面の凹凸の谷にセルギャップ制御用の球状スペーサ２２が存在していることがわかった。なお、図５中の番号２４は対向基板側を示している。
【００２４】
従って、セルギャップが３μｍ、３．５μｍあるいは４μｍの液晶パネルを製造しようとしても、それぞれセルギャップが２〜３μｍ、２．５〜３．５μｍあるいは３〜４μｍの間でセルギャップが変化してしまうことになる。これらを踏まえてセルギャップが２〜４μｍにおける位相差δのセルギャップ依存性を調べた。結果を図６乃至図９に示す。
【００２５】
図６乃至図９において横軸は光Ｌ１０の進路の極角θｉ（ｄｅｇ．）を表し、縦軸は光Ｌ１１の位相差δ（ｄｅｇ．）を表している。グラフ内は、方位角φｉを方位角φ０＝０°〜φ１７＝１７０°まで１０°刻みで測定した１８本の同方位角曲線φ０〜φ１７がプロットされている。図６乃至図９から明らかなように、液晶層４のセルギャップが変化すると斜め入射のリタデーションが変化し、視角特性が大きく変化することが分かる。
【００２６】
図１０は、図６乃至図９に基づいて得られたセルギャップの変化と位相差δとの関係をまとめて示している。位相差δが９０°から２５°以上外れると暗状態の光漏れが大きくなることが観察の結果わかっているので、図１０は、セルギャップが２〜４μｍであって位相差δが９０°から２５°以上外れるときの方位角φｉの範囲を示している。図１０に示すように、セルギャップが２μｍでは方位角φ＝１０〜５０°で位相差δが９０°から２５°以上外れる。さらに、セルギャップが２．５μｍでは方位角φ＝３０°で、セルギャップが３μｍでは方位角φ＝１２０〜１４０°で、セルギャップが３．５μｍでは方位角φ＝１００〜１６０°で、セルギャップが４μｍでは方位角φ＝０〜１０°およびφ＝５０〜１８０°で位相差δが９０°から２５°以上外れる。
【００２７】
従って、例えばセルギャップの設計値が３μｍの場合は、図１０における２〜３μｍのセルギャップにおける位相差δが９０°から２５°以上外れる条件を適用して、方位角φ＝１０〜５０°および方位角φ＝１２０〜１４０°から入射する光Ｌ１０が、光Ｌ１１として拡散反射板２に到達したときに位相差δが９０°から大きくずれて光漏れとなってしまうことが分かる。同様に、セルギャップの設計値が３．５μｍの場合は、２．５〜３．５μｍの範囲でセルギャップの変動が有り得るので、図１０から、方位角φ＝３０°および方位角φ＝１００〜１６０°から入射する光Ｌ１０が、光Ｌ１１として拡散反射板２に到達したときに位相差δが９０°から大きくずれて光漏れとなってしまうことが分かる。さらに、セルギャップ４μｍで設計する場合は、３〜４μｍの範囲でセルギャップの変動が有り得るので、方位角φ＝０〜１０°、方位角φ＝５０〜１８０°から入射する光Ｌ１０が、光Ｌ１１として拡散反射板２に到達したときに位相差δが９０°から大きくずれて光漏れとなってしまうことが分かる。
【００２８】
このような光漏れの原因となる光を反射型液晶表示装置の観察方向（例えばパネル面の法線方向）に反射させないようにするには、光漏れの原因となる入射方位角φの光がパネル面法線方向に反射しないような凹凸を拡散反射板２の反射面に形成すればよい。すなわち光漏れの原因となる入射方位角φｉからの入射光をパネル面法線方向に反射させるのに最も寄与する方位（方位角（φｉ＋９０°））に傾斜面が延在しないようにすればよい。従って、設計値のセルギャップが３μｍの場合は、方位角φ＝１０〜５０°および方位角φ＝１２０〜１４０°に対応する傾斜をなるべく小さくするような反射面形状を形成する。このような反射面形状として図１１に示すランダムな皺状凹凸形状で構成された反射面を有する拡散反射板２をＴＦＴ（薄膜トランジスタ；Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板上の画素毎に形成した。拡散反射板２は画素毎に形成される画素電極を兼ねており、不図示のＴＦＴのソース電極と電気的に接続されている。拡散反射板２は、以下の方法により作製した。
【００２９】
（１）スピンコータ等を用いて、ＴＦＴ基板上にレジストＡＦＰ７５０（クラリアント・ジャパン社製）を塗布して３μｍの厚さのレジスト層を形成する。
（２）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、ホットプレートを用いて温度１１０℃で２分間のプリベークを行う。
（３）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度１３５℃で８０分間のポストベークを行う。
（４）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、ＵＶ（紫外光）を照射エネルギー２６００ｍＪ／ｃｍ２で照射する。
（５）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度２１５℃で６０分間のファイナルベークを行う。これにより、レジスト層表面に皺状パターンが形成される。
（６）レジスト層上に、スパッタリングによりＡｌ（アルミニウム）を２００ｎｍの厚さに成膜する。これにより、Ａｌ層は拡散反射膜（板）として機能すると共に、当該反射面形状は、下層のレジスト層の皺状パターンが反映された皺状凹凸形状（皺状凹凸構造（物））となる。
【００３０】
図１１に示すように、ＴＦＴ基板面上の拡散反射板２にはゲートバスラインやドレインバスラインが方位角φ＝０°および方位角φ＝９０°方向に延びている。このため、これらのバスライン形状を反映した皺状凹凸形状が形成されている。この表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定し、図１２に示すように、拡散反射板２の表面が微小鏡面２６で構成されていると仮定し、微小鏡面２６の法線ベクトルＩｎの存在確率分布を法線ベクトルＩｎの方位角φｎについて求めた。なお、図１２のｘ−ｙ−ｚ３次元座標系は図３に示す座標系と同一である。
【００３１】
図１３は、横軸に法線ベクトルＩｎの方向を方位角φｎで表し、縦軸は、法線ベクトルＩｎの存在確率を表している。図１３に示すように、法線ベクトルＩｎの方向は、方位角φｎ＝０°および方位角φｎ＝９０°となる傾斜が多く存在している。このように本例では、確率分布の極大が任意方位および、それとほぼ直交する方位に存在しているが、確率分布の極大が任意方位だけに存在していてもよい。この拡散反射板２を用いてＶＡモードの反射型液晶表示装置を作製した。ただし、垂直配向膜を使用し、球状スペーサは積水ファインケミカル社製３μｍ径ミクロパールを使用した。この反射型セルに図２（ａ）を用いて説明した偏光板８、位相差板６を貼り付けて暗状態の反射率の測定（積分球使用）を試みた。図２（ｂ）は、図３に示したｘ−ｙ−ｚ座標系についてｘ−ｙ面を−ｚ方向から見た状態を示している。図２（ｂ）に示すように、偏光板８の偏光フィルム２０の光吸収軸（偏光軸と垂直方向）およびＴＡＣフィルム１８の遅相軸は平行で方位角φ＝１５°に固定されている。ここで遅相軸とは、フィルム面内方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、フィルム面内方向屈折率ｎｘ、ｎｙのうち大きい方の軸を指している。
【００３２】
図２（ｂ）に戻り、位相差板６の第１の位相差板１２の遅相軸は方位角φ＝２５°にあり、第２の位相差板と第３の位相差板１６の遅相軸は平行で方位角φ＝８０°にある。以上説明した図２（ｂ）の光学軸の構成と共に、図２（ａ）に示す光学フィルムの積層構造中の拡散反射板２として図１１に示す皺状凹凸形状を備えた拡散反射板２を用い、当該積層構造を座標原点を中心に方位角φ方向に回転させて反射率を測定した。測定では、液晶層４に電圧を印加しない暗状態における拡散反射板２の反射率と、液晶層４間に５Ｖの駆動電圧を印加して明状態の反射率とを求めた。また、これら測定データからコントラストを計算した。
【００３３】
結果を図１４に示す。図１４の横軸は拡散反射板２の方位角（ｄｅｇ．）を表し、左側の縦軸は暗状態反射率（％）を表し、右側の縦軸は、明状態反射率（％）およびコントラストを表している。図１４に示すように、方位角φ＝０°（＝１８０°）、φ＝９０°で暗状態の反射率が著しく低下し、高いコントラストが得られていることが分かる。図１１からも分かるとおり拡散反射板２は、方位角φ＝０°およびφ＝９０°方向に多くの傾斜が存在し、方位角φ＝４５°およびφ＝１３５°方向の傾斜の存在が非常に少なくなっている。そのため、方位角φ＝０°およびφ＝９０°方向から入射する光は多く利用するが、一方で方位角φ＝４５°およびφ＝１３５°方向から入射する光の利用率が小さくなる。また偏光板８および位相差板６とを組合せた場合の液晶層４は、図１０に示したように方位角φ＝１０〜５０°および方位角φ＝１２０〜１４０°方向の光は円偏光にならないため、これらの光の利用率を下げていることに相当する。従って、暗状態の反射率を著しく低下させて高コントラストが得られている。
【００３４】
［実施例１−２］
拡散反射板２の表面形状の方位依存性を変えた場合の特性を調べた。使用した拡散反射板２の表面形状における微小鏡面２６の法線ベクトルＩｎの方位依存性を図１５に示す。図１５は、横軸に法線ベクトルＩｎの方向を方位角φｎで表し、縦軸は、法線ベクトルＩｎの存在確率を表している。図中のサンプル１は実施例１−１の拡散反射板２であり、サンプル３は方位依存の無い円形パターンからなる従来の拡散反射板である。サンプル２はこれらの中間の方位依存を有する拡散反射板２である。
【００３５】
サンプル２の拡散反射板２は次のような方法で作製した。
（１）スピンコータ等を用いて、ＴＦＴ基板にレジストＡＦＰ７５０を塗布して３μｍの厚さのレジスト層を形成する。
（２）ＴＦＴ基板を減圧乾燥する。
（３）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、ホットプレートを用いて温度１１０℃で２分間のプリベークを行う。
（４）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度１３５℃で８０分間のポストベークを行う。
（５）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、ＵＶ光を照射エネルギー２６００ｍＪ／ｃｍ２で照射する。
（６）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度２１５℃で６０分間のファイナルベークを行う。これにより、レジスト層表面に皺状パターンが形成される。
（７）レジスト層上に、スパッタリングによりＡｌを２００ｎｍの厚さに成膜する。これにより、Ａｌ層は拡散反射膜（板）として機能すると共に、当該光反射面形状は、下層のレジスト層の皺状パターンが反映された皺状凹凸形状となる。
【００３６】
また、サンプル３の拡散反射板は次のような方法で作製した。
（１）スピンコータ等を用いて、ＴＦＴ基板にレジストＡＦＰ７５０を塗布して３μｍの厚さのレジスト層を形成する。
（２）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度９０℃で２０分間のプリベークを行う。
（３）直径１０μｍの円形パターンがランダムに配置されたマスクパターンを用いてレジスト層を露光する。
（４）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、現像液ＭＦ３１９（Ｓｈｉｐｌｅｙ社製）を用いて１分間の現像を行う。
（５）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度１２５℃で４０分間のポストベークを行う。
（６）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、ＵＶ光を照射エネルギー１３００ｍＪ／ｃｍ２で照射する。
（７）ＴＦＴ基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度２１５℃で６０分間のファイナルベークを行う。
（８）レジスト層上に、スパッタリングによりＡｌを２００ｎｍの厚さに成膜する。
【００３７】
図１５に示した方位角依存の存在確率分布から求めた、サンプル１乃至３の拡散反射板の方位依存における存在確率の標準偏差を図１６に示す。図１６において、左項はサンプル番号を示し、中項は標準偏差を示し、右項は備考（説明）である。従来から使用されているサンプル３のような拡散反射板ではほとんど方位依存がなく極めて小さい標準偏差（＝０．１０）を示している。それに対し、サンプル２では比較的大きい標準偏差（＝０．３２）を示し、サンプル１の実施例１−１の凹凸形状では大きな標準偏差（＝０．５６）が示されている。
【００３８】
これらの拡散反射板を用いて反射型液晶表示装置を形成し、図２に示す偏光板８および位相差板６を組合せたＶＡモードの液晶パネルを作製した。これらのパネルの反射率を積分球下で測定した。拡散反射板の方位を変化させた場合のコントラストの最大値および最小値を図１７に示す。図１７より、サンプル３（従来例）ではコントラストの最大値と最小値とがほとんど変わらない。サンプル２及びサンプル１では、拡散反射板形状に方位依存を持たせて図１６に示した方位依存における存在確率の標準偏差（＝０．３２〜０．５６；好ましくは０．５以上）が大きくなることにより、最大コントラストが従来モード（標準偏差＝０．１０）よりも高くなることが分かる。
【００３９】
［実施例１−３］
図１０の結果より、セル厚３．５μｍおよび４μｍで設計した場合、拡散反射板２に必要とされない方位はそれぞれ方位角φ＝３０°とφ＝１００〜１６０°（中心方位φ＝１３０°）およびφ＝５０〜１９０°（中心方位φ＝１２０°）である。従って、それぞれφ＝３０°とφ＝１３０°およびφ＝１２０°の方位に傾斜面が延在する形状が多く存在すればよい。φ＝３０°とφ＝１３０°又はφ＝１４５°の関係はほぼ直交した皺状パターンで実現でき、φ＝１２０°はストライプ状の皺状パターンで実現できる。
【００４０】
［実施例１−４］
拡散反射板２表面の傾斜の極角θ方向依存性を調べた。図１８は、拡散反射板２の傾斜が正規分布に従う場合を仮定し、極角θ方向の平均傾斜角と反射率の関係を示している。図１８に示すように、平行光線束をある入射角で偏光板８から入射させた場合、拡散反射板２を挟む面の表面での入射角が大きくなるほど最大の反射率が得られる極角θ方向の平均傾斜角が大きくなることが分かる。図１８から、入射角が３０°、４５°および６０°における最大反射率を得る極角θ方向の平均傾斜角がそれぞれ７°、１０°および１３°となることが分かる。反射型液晶表示装置１を使用する実環境では様々な方向から光が入射する。従って極角θ方向の平均傾斜角が７〜１５°付近になるように拡散反射板２を設計することで明るい反射型液晶表示装置を得ることができる。
【００４１】
そこで平均傾斜角が異なる拡散反射板２を用いてＶＡモードの反射型液晶表示装置（負の誘電率異方性を有するΔｎ＝０．１の液晶材料を用い、セルギャップは３μｍである）を作製した。拡散反射板２は次のような方法で作製した。
【００４２】
（１）スピンコータ等を用いて、０．７ｍｍ厚のガラス基板上にレジストＡＦＰ７５０を塗布してレジスト層を形成する。
（２）基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度９０℃で２０分間のプリベークを行う。
（３）基板上のレジスト層に対して、ＵＶ光を照射エネルギー２６００ｍＪ／ｃｍ２で照射する。
（４）基板上のレジスト層に対して、クリーンオーブンを用いて温度２１５℃で６０分間のファイナルベークを行う。これにより、レジスト層表面に皺状パターンが形成される。
（５）レジスト層上に、スパッタリングによりＡｌを２００ｎｍの厚さに成膜する。これにより、Ａｌ層は拡散反射膜（板）として機能すると共に、当該光反射面形状は、下層のレジスト層の皺状パターンが反映された皺状凹凸形状となる。
【００４３】
極角θ方向の平均傾斜を変化させるために、レジスト層の膜厚を調整した。図１９は、レジスト層の膜厚をそれぞれ変化させて形成した皺状パターンの顕微鏡画像（倍率２０倍）を示している。図１９（ａ）は、レジスト層の膜厚が４μｍでの皺状パターンの例を示している。以下同様に図１９（ｂ）は、レジスト層の膜厚が３．５μｍ、図１９（ｃ）は、レジスト層の膜厚が３μｍ、図１９（ｄ）は、レジスト層の膜厚が２．５μｍ、図１９（ｅ）は、レジスト層の膜厚が２μｍ、図１９（ｆ）は、レジスト層の膜厚が１．５μｍでの皺状パターンの例を示している。図１９（ｇ）は、レジスト層の膜厚が１μｍ、図１９（ｈ）は、レジスト層の膜厚が０．７μｍでの皺状パターンの例を示している。
【００４４】
図１９から分かるように、レジスト層の膜厚を変えることにより皺状パターンの振幅を大きく変化させることができる。このような方法で作製した拡散反射板２の表面をＡＦＭで測定し、平均傾斜角を求めた。
【００４５】
積分球を用いて測定した、極角方向の平均傾斜各に対する反射率およびコントラストの結果を図２０に示す。ただし、偏光板８および位相差板６は図２に示す構成を用いた。図２０から、反射率は１３°付近の平均傾斜の時にピークが得られ、一方でコントラストは平均傾斜が大きくなると著しく低下することが分かる。反射率の傾向が図１８に示してある拡散光のシミュレーション結果と異なるのは、用いた拡散反射板２の傾斜分布が正規分布に従っていないためであると考えられる。平均傾斜が大きくなるとコントラストが著しく低下するのは、平均傾斜が大きくなるほど大きな極角θ方向から入射した光をパネル法線方向に反射させてしまうためである。すなわち、位相差板６によって十分な補償がされない光を表示に使用してしまうため、コントラストが大きく低下する。従って、平均傾斜を大きくすることは好ましくなく、反射率およびコントラストの点から７〜１５°程度の平均傾斜を用いる必要があることがわかった。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、リタデーションによるコントラスト低下を抑制し、且つ低コストで高反射率の反射型液晶表示装置を実現できる。本実施の形態では凹凸形状として皺状パターンについて検討を行ったが、楕円、長方形、三角形等の方位方向で異方性を有する凹凸形状を用いる場合にも同様の効果を得ることができる。
【００４７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置について図２４乃至図５３を用いて説明する。なお、本実施の形態による構成要素が、第１の実施の構成要素と作用機能において同一である場合には同一の符号を付してその説明は省略する。拡散反射板に関する先行技術として上掲の特開平５−２３２４６５号公報に開示されている製造方法があるが、当該製造方法は、フォトリソグラフィ技術を用いて反射画素電極に凹凸を形成するものである。この方法においては、拡散反射板に任意凹凸形状を形成することにより、高い反射率を得ることができる。しかし、この方法は、フォトリソグラフィ技術を用いて拡散反射板の反射面形状を制御しているので製造プロセスが煩雑になってしまう。さらに、露光条件により形成される凹凸形状が変化して光反射特性が大きく変化してしまうため、製造プロセスのマージンが狭いという問題を有している。
【００４８】
このような問題を改善する方法として、光反射面に皺状凹凸形状（マイクログルーブ）を設けた拡散反射板を有する反射型液晶表示装置が本願出願人により提案されている。皺状凹凸形状は、基板上に形成したレジスト（感光性樹脂）層の厚さ方向、面内方向において熱的変形特性（Ｔｇ点、融解温度等）に分布を持たせた後、熱処理によって形成する。図２４は、光反射面に皺状凹凸形状を設けた拡散反射板２を例示する斜視図である。図２４（ａ）は、レジスト膜厚１．７μｍの上面に皺状凹凸形状を形成した後にＡｌをスパッタリングにより厚さ２００ｎｍ堆積して形成された皺状凹凸形状を示している。凹凸の高低差は１．３μｍであり、凹凸の平均傾斜角度ｋ＝１３°である。図２４（ｂ）は、レジスト膜厚１．４μｍの上面に皺状凹凸形状を形成した後にＡｌをスパッタリングにより厚さ２００ｎｍ堆積して形成された皺状凹凸形状を示している。凹凸の高低差は１．１μｍであり、凹凸の平均傾斜角度ｋ＝１１°である。図２４（ｃ）は、レジスト膜厚１μｍの上面に皺状凹凸形状を形成した後にＡｌをスパッタリングにより厚さ２００ｎｍ堆積して形成された皺状凹凸形状を示している。凹凸の高低差は０．５μｍであり、凹凸の平均傾斜角度ｋ＝８°である。
【００４９】
図２４に示した拡散反射板２によれば、製造プロセスを簡略化できるとともに製造歩留まりが向上される。さらに製造コストを削減できるとともに安定した高反射特性を得ることができるようになる。ところが、この拡散反射板２は、反射特性が極めて優れているものの、従来のＴＮモードの液晶表示装置に用いても十分な反射性能を発揮することができないという問題を有している。
【００５０】
従来のＴＮモードと本実施形態で用いるＶＡモードの反射型液晶表示装置の動作原理を図２５および図２６に示す。図２５および図２６に示す構成は図２１及び図２２に示したものと同様であるが、対向する一組の基板１１２、１１４及び前方散乱板１１０の図示を付加している。図２５に示すＴＮモードの反射型液晶表示装置においては、図２５（ａ）に示す電圧無印加状態において、液晶分子１０４ａは６０°程度ツイストしており、この状態において、液晶層１０４のリタデーションをλ／４位相差板と同等にすることにより白表示を実現しており、皺状パターンが反射面に形成された拡散反射板２と組合せることにより、非常に広い反射特性を得ることができる。
【００５１】
一方、図２５（ｂ）に示すように電圧印加状態においては、リタデーションをできるだけ小さくして、理想的には０に近づけることにより黒表示を行う。しかし、完全に液晶分子１０４ａを垂直に立てるには非常に高い印加電圧が必要となり実用的ではない。このため、４〜５Ｖの印加電圧においても積分球評価におけるコントラスト比で１５程度のコントラスト比しか得られない。
【００５２】
これに対して、図２６に示すＶＡモードの反射型液晶表示装置においては、図２６（ａ）に示す電圧無印加状態において、液晶分子１０５ａが略垂直に立っており、理想的な黒表示が実現できる。また、図２６（ｂ）に示す電圧印加状態において、実質的な液晶層１０５のリタデーションがλ／４になったときに白表示となる。従って、液晶層１０５のリタデーション（＝Δｎ・ｄ；Δｎは屈折率異方性；ｄはセルギャップ）を最適にすれば、より低い電圧で白表示が実現できる。これにより、ＶＡモードに皺状凹凸形状の拡散反射板２を組合せた反射型液晶表示装置で、視野角の広い白反射特性と、より黒い表示（高いコントラスト比、広い視野角）を４Ｖ以下の駆動電圧で実現できるようになる。
【００５３】
本実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を図２７乃至図５１に示す。シミュレーションにおいて、液晶材料としては負の誘電率異方性を有するｎ型液晶Ａ（Δｎ＝０．１、Δε＝−７）を用いている。また、反射率特性は、反射光の波長がλ１＝４５０ｎｍ、λ２＝５５０ｎｍ、λ３＝６５０ｎｍの３つについて調べた。
【００５４】
図２７乃至図３１は、セルギャップが１．５μｍでリタデーションΔｎ・ｄ＝１５０ｎｍにおいて、カイラルピッチｐをｐ＝∞（無限大；カイラル剤無添加）、ｐ＝ｄ（セルギャップ）×５＝７．５μｍ、ｐ＝ｄ×４＝６μｍ、ｐ＝ｄ×３＝４．５μｍ、ｐ＝ｄ×２＝３μｍと変化させた場合の各印加電圧に対する反射率を順に表している。
【００５５】
図３２乃至図３６は、セルギャップが２μｍでリタデーションΔｎ・ｄ＝２００ｎｍにおいて、カイラルピッチｐをｐ＝∞、ｐ＝ｄ×５＝１０μｍ、ｐ＝ｄ×４＝８μｍ、ｐ＝ｄ×３＝６μｍ、ｐ＝ｄ×２＝４μｍと変化させた場合の各印加電圧に対する反射率を順に表している。
【００５６】
図３７乃至図４１は、セルギャップが３μｍでリタデーションΔｎ・ｄ＝３００ｎｍにおいて、カイラルピッチｐをｐ＝∞、ｐ＝ｄ×５＝１５μｍ、ｐ＝ｄ×４＝１２μｍ、ｐ＝ｄ×３＝９μｍ、ｐ＝ｄ×２＝６μｍと変化させた場合の各印加電圧に対する反射率を順に表している。
【００５７】
図４２乃至図４６は、セルギャップが４μｍでリタデーションΔｎ・ｄ＝４００ｎｍにおいて、カイラルピッチｐをｐ＝∞、ｐ＝ｄ×５＝２０μｍ、ｐ＝ｄ×４＝１６μｍ、ｐ＝ｄ×３＝１２μｍ、ｐ＝ｄ×２＝８μｍと変化させた場合の各印加電圧に対する反射率を順に表している。
【００５８】
図４７乃至図５１は、セルギャップが５μｍでリタデーションΔｎ・ｄ＝５００ｎｍにおいて、カイラルピッチｐをｐ＝∞、ｐ＝ｄ×５＝２５μｍ、ｐ＝ｄ×４＝２０μｍ、ｐ＝ｄ×３＝１５μｍ、ｐ＝ｄ×２＝１０μｍと変化させた場合の各印加電圧に対する反射率を順に表している。
【００５９】
図２７、図３２、図３７、図４２及び図４７は、カイラル剤無添加でカイラルピッチｐ＝∞において、液晶層１０５のリタデーションΔｎ・ｄを図番順に徐々に大きくしたときの変化を示している。これらの図に示すように、液晶層１０５のリタデーションΔｎ・ｄを増加させることにより、反射率のピーク値（最大値）が低電圧化することが分かる。例えば、図４７に示すΔｎ・ｄ＝５００ｎｍの場合、反射率のピーク値が印加電圧２Ｖ程度という極めて低い電圧で得られるようになる。但し、反射率のピーク値の電圧幅が狭くなり、温度特性を含め、回路設計のマージンが狭くなる。一方、図２７に示すΔｎ・ｄ＝１５０ｎｍの場合に関しては、反射率ピークを得るには４Ｖ程度の印加電圧が必要となる。このように、白表示となる反射率のピーク値の得られる電圧幅と、印加電圧の低電圧化とはトレードオフの関係であることが分かる。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、液晶に一定のカイラル剤を添加することにより上記トレードオフの関係を改善できることを見出した。図２７乃至図５１全体を見渡してみると、セルギャップｄの３乃至４倍のカイラルピッチｐを持つ液晶を用いることにより、白表示となる反射率のピーク値の得られる電圧幅の拡大と、印加電圧の低電圧化とを両立することに成功した。
【００６１】
本実施形態に関しては、液晶の屈折率異方性Δｎが０．０５以上、誘電率異方性Δεが−３．８以下であれば上記のｎ型液晶Ａ以外の液晶材料であっても本実施形態の効果を得ることができる。また、配向膜面に特に配向処理をしなくても、拡散反射板２の皺状凹凸形状により配向制御が可能である。さらに、対向する透明電極側にラビング処理やＵＶ配向処理等の配向規制処理を施せば、より表示特性と応答特性に優れた反射型液晶表示装置を実現できる。
【００６２】
正または負の誘電率異方性を有する液晶を垂直配向させた液晶素子はヴァーティカル・アライメント（ＶＡ）モードと呼ばれており、ＴＮモードのように基板界面にアンカリングした液晶層がスイチングしないで残ることがなく、原理的にコントラスト比を高くできる。
【００６３】
しかし、表面に凸凹が形成された反射板を適用すると基板法線方向に反射される光は斜め入射となり、液晶も傾斜角ζだけ傾斜する。このため電圧無印加で黒表示となっても液晶層はリタデーションをもち、このままでは完全な黒表示が得られない。電圧無印加における液晶層のリタデーションは凸凹の傾斜角ζの関数として表され、傾斜角ζとその存在割合γが求まれば上記リタデーションを求めることができる。従って、基板面と垂直な方向に負の屈折率異方性を有し、そのリタデーションが上記で求めたリタデーションと概ね同じ位相差板で補償すれば完全な黒表示を得ることができる。
【００６４】
基板面に垂直な方向に負の屈折率異方性を有する位相差板を用いて垂直配向した液晶層のリタデーションを補償する手段はすでに公知の技術（英国特許第１，４６２，９７８号や特願平９−２６６８８９号の明細書参照）であり、位相差板のリタデーションｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝を複屈折より求まる液晶層のリタデーションｄｌｃ・Δｎと概ね同じにして、斜め方向の光抜けを抑えるものである。しかし、いずれの技術も透過型液晶表示装置の視角改善に用いるものであり、このリタデーションでは反射型液晶表示装置の黒表示を完全に補償することはできない。
【００６５】
図５２は、表面に凹凸が形成された拡散反射板２の反射特性について説明する図である。拡散反射板２は環境光を多く取り込んで観測者側に反射するよう設計されている。環境光の取り込み角θ１を大きくすれば取り込める環境光の光量は多くなるが、取り込み角θ１が大き過ぎると界面で反射されたり、光強度が減じたりするため好ましくない。観測者側（基板法線方向）に反射する光の取り込み角θ１は拡散反射板２の凸凹部の傾斜角ζによって規定され、本願発明者らは最適な傾斜角分布をもつ反射板を提案している。
【００６６】
図５２において、空気の屈折率Ｎ＝１．０、位相差板（ＴＡＣフィルム）の屈折率Ｎ≒１．５、液晶の屈折率Ｎ≒１．５とする。また、基板面法線方向のＴＡＣフィルムの厚さをｄｖとし、取り込み角（入射角）θ１に対する屈折角をθ２とし、さらに、ＴＡＣフィルムと液晶との界面における入射角θ２に対する屈折角をθ３とする。ＴＡＣフィルムと液晶の屈折率はほぼ等しいので、これらの間には、ｄｖ／ｃｏｓθ２≒ｄｖ／ｃｏｓθ３が成り立つ。
【００６７】
光路長は、拡散反射板２の凹凸部に入射する往路において、ＴＡＣフィルムでｄｖ／ｃｏｓθ２≒ｄｖ／ｃｏｓ２ζであり、液晶中でｄｌｃ／ｃｏｓθ３≒ｄｌｃ／ｃｏｓ２ζとなる。一方、凹凸部で反射した復路において、液晶中でｄｌｃであり、ＴＡＣフィルムでｄｖとなる
【００６８】
本願発明者らが提案した拡散反射板２を適用した場合の電圧無印加時における液晶層のリタデーションを表１に示す。
図５３（ａ）に示すように、ＴＡＣフィルムは基板面に垂直な方向に負の誘電率異方性を有する屈折率楕円体と仮定している。また、図５３（ｂ）に示すように、液晶は基板面に垂直な方向に正の誘電率異方性を有する屈折率楕円体と仮定している。そして、環境光が図中Ｚ軸方向からθだけ傾いて入射したときの屈折率異方性を求めた。
【００６９】
図５３（ａ）および図５３（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面に対し、入射角θで入射した光の常光Ｎｏ’、異常光Ｎｅ’はＸ軸を軸にしてＸ−Ｙ平面を−θ回転させた平面で、図５３（ｃ）および図５３（ｄ）に示すように、屈折率楕円体を切断した切り口の楕円の短軸と長軸（もしくは長軸と短軸）に相当する。
ここで入射光が法線（Ｚ軸）方向から角度θだけ傾いて入射すると、Ｎｙ’、Ｎｚ’のＹ−Ｚ座標は図５３（ｃ）および図５３（ｄ）に示すように、θの関数として表すことができる。Ｙ−Ｚ平面の楕円方程式にＹ−Ｚ座標値を代入してＮｙ’は、以下の（数１）に示すようにして求められる。
【００７０】
【数１】
2006313390.tif 000003
【００７１】
同様にしてＮｚ’は以下の（数２）に示すようにして求められる。
【００７２】
【数２】
2006313390.tif 000004
【００７３】
このようにして求めたθとＮｘ’、Ｎｙ’、Ｎｚ’の関係式から凸凹の傾斜角分布に応じた液晶層のリタデーションおよび位相差板のリタデーションを求めた。液晶の厚さｄｌｃは３μｍ、異常光と常光の屈折率差Δｎは０．１とし、液晶は上基板から下基板（反射板側）に進むに従って傾斜角ζだけ傾斜している。これにより環境光の液晶への入射角θ３は往路では上基板から下基板にいくに従って傾斜角ζだけ小さくなり、復路では下基板から上基板にいくに従って傾斜角ζだけ小さくなる。
【００７４】
【表１】
2006313390.tif 000005
【００７５】
凹凸部の傾斜角分布（傾斜角ζとその存在割合）から求めた電圧無印加における液晶層のリタデーションは皺形状の場合１７ｎｍであり、このリタデーションを基板面と垂直な方向に負の屈折率異方性を有する位相差板で補償すればよい。位相差板は基板面に垂直な方向に負の屈折率異方性を有する屈折率楕円体と仮定し、液晶同様に環境光がＺ軸方向からθだけ傾いて入射したときの屈折率異方性を求めた。位相差板の厚さｄｆは（１）７９μｍ、（２）８３μｍ、（３）８７μｍ、（４）８４μｍ、（５）８８μｍ、（６）８９μｍ、基板面に平行な方向と垂直な方向の屈折率の差｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は（１）０．０００６、（２）０．００１３、（３）０．００１５、（４）０．００１８、（５）０．００２０、（６）０．００２２とし、基板面に平行な方向の屈折率異方性はないものとした（ｎｘ＝ｎｙ）。
【００７６】
表１に同一光路をとった場合に位相差板（１）〜（６）で発生するリタデーションを示した。位相差板としては（４）が電圧無印加時における液晶層のリタデーションと同程度になるため、最適な補償が行える。
【００７７】
ここで計算した電圧無印加における液晶層のリタデーションはｄｌｃとΔｎによって変動し、この値とほぼ比例関係にある。従って、これを補償する位相差板のリタデーションを規定するには値そのものよりもｄｌｃ・Δｎとの比を用いる方が好ましい。また、リタデーションは基板面に平行もしくは垂直な方向の値で表されるため、位相差板のリタデーションは上記で求めた実効的な値ではなく、基板面に平行もしくは垂直な方向の値で表す方が好ましい。このようにして位相差板のリタデーションを規定すると、
【００７８】
０．５≦〔ｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝〕／（ｄｌｃ・Δｎ）≦０．７
【００７９】
の範囲となる。ここで最適な位相差板のリタデーションにある程度の範囲を持たせているのは、位相差板のリタデーションが最適値から１０％程度ずれても、黒表示の補償としては著しい効果が期待できるからである。
【００８０】
この位相差板のリタデーションは本願発明者らが提案した反射板に最適化されたものであるが、他の反射板についても同様の手法により位相差板のリタデーションを求めることができる。表１に本発明者らが試作した様々な反射板について傾斜角分布を測定し、電圧無印加における液晶層のリタデーションを求めた結果を示す。平均傾斜角が７〜１３度の範囲にある反射板を適用した場合に電圧無印加における液晶層のリタデーションは概ね１４〜４７ｎｍの範囲になり、位相差板としては（４）から（６）が最適となる。同様に上記で求めた位相差板のリタデーションを規定すると、
【００８１】
０．４≦〔ｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝〕／（ｄｌｃ・Δｎ）≦０．７
【００８２】
の範囲となる。従って表面に凹凸を有する反射板を適用したＶＡモードの反射型液晶表示装置において黒表示を完全に補償する位相差板のリタデーションは概ね、
【００８３】
０．４≦〔ｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝〕／（ｄｌｃ・Δｎ）≦０．７
【００８４】
の範囲に規定される。
前述のように液晶よりも波長分散性の少ない第２の位相差板を偏光板と液晶セルの間に挟み、位相差板で直線偏光の方位を９０°回転させて偏光板にそれを吸収させれば、波長分散性の少ない（一部の可視光波長がもれない）黒表示を得ることができる。ここで第２の位相差板は偏光板と第１の位相差板の間に配置するのが好ましく、第１の位相差板と液晶素子の間では好ましくない。
【００８５】
偏光板で直線偏光となった環境光は第２の位相差板で円偏光となる。第２の位相差板を偏光板と第１の位相差板の間に配置すれば、第１の位相差板は液晶素子に入射する光とほぼ同じ（厳密には補償するリタデーション分だけ異なる）偏光状態の光を隣接する位置で補償すればよく、偏光が乱れ難い。しかし、第２の位相差板を第１の位相差板と液晶素子の間に配置すると、第１の位相差板は液晶素子に入射する光と異なる偏光状態の光を第２の位相差板を挟んで補償しなければならず、偏光が乱れ易い。このため第２の位相差板は偏光板と第１の位相差板の間に配置するのが好ましい。
【００８６】
本実施形態により、低消費電力、低コスト、高歩留まりで、表示品質（コントラスト比、反射率）の極めて高い反射型液晶表示装置が実現可能となる。
【００８７】
以下、本実施の形態による反射型液晶表示装置を実施例を用いてより具体的に説明する。
［実施例２−１］
一方の基板に透明電極を形成し、他方の基板に皺状凹凸パターンの形成された拡散反射板（画素電極を兼ねる）を形成した。次いで、両基板の液晶層と接する面に垂直配向膜を形成した。次に、直径３μｍ、４μｍ、及び５μｍのスペーサをそれぞれ用いて両基板を貼り合せ、３種類のセルギャップの空セルを作製した。各空セルにｎ型液晶Ａの液晶材料を注入して封止し３種類の液晶パネルを作製した。偏光板およびλ／４板（帝人社製逆分散λ／４、またはＪＳＲ社製アートンフィルムを用いたλ／４位相差板）を組合せた円偏光板と、負の位相差フィルムを持つ位相差板（住友化学製ＶＡＣフィルム）とを積層した光学補償板をこれらの液晶パネルに貼り合わせて３種類の液晶表示パネルを作製した。これらの液晶表示パネルは、２．５Ｖ駆動の低電圧で従来のＴＮモードの表示装置に比して２倍以上のコントラスト比４０を実現できた。
【００８８】
［実施例２−２］
一方の基板に透明電極を形成し、他方の基板に皺状凹凸パターンの形成された拡散反射板（画素電極を兼ねる）を形成した。次いで、両基板の液晶層と接する面に垂直配向膜を形成した。次に、直径３μｍ、４μｍ、及び５μｍのスペーサをそれぞれ用いて両基板を貼り合せ、３種類のセルギャップの空セルを作製した。各空セルにｎ型液晶Ａにカイラル剤ＣＮを添加してカイラルピッチｐ＝１２μｍとした混合液晶を注入して封止し３種類の液晶パネルを作製した。偏光板およびλ／４板（帝人社製逆分散λ／４、またはＪＳＲ社製アートンフィルムを用いたλ／４位相差板）を組合せた円偏光板と、負の位相差フィルムを持つ位相差板（住友化学製ＶＡＣフィルム）とを積層した光学補償板をこれらの液晶パネルに貼り合わせて液晶表示パネルを作製した。これらの液晶表示パネルは、２．５Ｖ駆動の低電圧で従来のＴＮモードの表示装置に比して２倍以上のコントラスト比４０を実現できた。
【００８９】
［実施例２−３］
一方の基板にカラーフィルタ（ＣＦ）及び透明電極を形成し、他方の基板にＴＦＴ及び皺状凹凸形状の形成された拡散反射板（ＴＦＴに接続される画素電極を兼ねる）を形成した。次いで、両基板の液晶層と接する面に垂直配向能を有する配向膜を形成した。次に、直径３μｍのスペーサをそれぞれ用いて両基板を貼り合せて２つの空セルを作製し、一方の空セルには、ｎ型液晶Ａの液晶材料（カイラル剤無添加）を注入し、他方の空セルには、メルク社製ＭＪ２１９４の液晶材料にカイラル剤添加（カイラルピッチｐ＝１２μｍ）した液晶を注入して封止し２種対の液晶パネルを作製した。偏光板およびλ／４板（帝人社製逆分散λ／４、またはＪＳＲ社製アートンフィルムを用いたλ／４位相差板）を組合せた円偏光板と、負の位相差フィルムを持つ位相差板（住友化学製ＶＡＣフィルム）とを積層した光学補償板をこれらの液晶パネルに貼り合わせて２種類の液晶表示パネルを作製した。これらの液晶表示パネルは、２．５Ｖ駆動の低電圧で従来のＴＮモードの表示装置に比して２倍以上のコントラスト比４０を実現できた。
【００９０】
［実施例２−４］
表面に反射能を有する凸凹は次のようにして基板表面に形成した。まずＴＦＴ基板上にレジスト（シプレーファーイースト社製）を約１μｍの厚さでスピンコートした。次に９０℃で３０分のプリベーク後、凸凹パターンのマスクを用いて紫外線照射を行った。次に現像液（シプレーファーイースト社製）を用いて現像を行い、レジストよりなる凸凹を形成した。次に１３５℃で４０分のポストベーク、基板全面への紫外線照射、２００℃で６０分のファイナルベークを行い、平均傾斜角が７．７°の凸凹を形成した。なお、凸凹の傾斜角を変えるにはベーク温度および時間を変えればよく、任意に設定することができる。その後凸凹上にＡｌを２００ｎｍの膜厚で蒸着して反射板を作成した。
【００９１】
次にＴＦＴ基板およびＣＦ基板の表面に垂直配向膜（ＪＳＲ社製）を塗布し、３μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を散布して貼り合せを行った。この空パネルに負の誘電異方性（Δε＝−７．０）を有し、異常光と常光の屈折率差Δｎが０．１である液晶（メルク・ジャパン社製）を注入してＶＡモードの液晶素子を得た。
【００９２】
本実施例では偏光板および位相差板を反射型液晶素子のＣＦ側に以下に示すように配置した。
（１）偏光板：吸収軸は１５°である（住友化学社製）。
（２）λ／２板：基板面に平行な方向のリタデーションが２７５ｎｍである一軸フィルム。（ＪＳＲ社製）遅相軸は２５°である。
（３）λ／４板：基板面に平行な方向のリタデーションが１３５ｎｍである一軸フィルム。（ＪＳＲ社製）遅相軸は８０°である。
（４）ＶＡＣ７０：基板面に平行な方向のリタデーションが２ｎｍ、基板面に垂直な方向のリタデーションが１５４ｎｍである２軸フィルム。（住友化学社製）基板面に平行な方向の遅相軸は８０°である。
（５）液晶素子：ＶＡモード
【００９３】
ここで（２）および（３）は積層型のλ／４板であり、ある角度を持って積層することにより全体として波長分散性の少ないλ／４板を形成している。（２）と（４）は基板面に平行な方向の遅相軸を一致させており、リタデーションの和を視感度の高い緑波長（５４０ｎｍ）の１／２になるよう（２）のリタデーションを（４）のリタデーション分だけ減じている。（４）は電圧印加における液晶層のリタデーションを補償するために配置された負の屈折率異方性を有する位相差板であり、（１）のリタデーションｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は
〔ｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝〕／（ｄｌｃ・Δｎ）＝０．５１
となる。
【００９４】
比較例ではＶＡＣ７０の配置を比較するため、偏光板および位相差板を反射型液晶素子のＣＦ側に以下に示すように配置した。
（１）偏光板：実施例２−４に同じ。
（２）ＶＡＣ７０：実施例２−４に同じ。
（３）λ／２板：実施例２−４に同じ。
（４）λ／４板：実施例２−４に同じ。
（５）液晶素子：実施例２−４に同じ。
【００９５】
従来例１では本発明の手段を適用しない場合と比較するため、偏光板および位相差板を反射型液晶素子のＣＦ側に以下に示すように配置した。
（１）偏光板：実施例に同じ。
（２）λ／２板：実施例２−４に同じ。
（３）λ／４板：実施例２−４に同じ。
（４）液晶素子：実施例２−４に同じ。
【００９６】
従来例２では提案されているＴＮモードと比較するため、偏光板および位相差板を反射型液晶素子のＣＦ側に以下に示すように配置した。
（１）偏光板：実施例２−４に同じ。
（２）λ／２板：基板面に平行な方向のリタデーションが２６０ｎｍである一軸フィルム。（ＪＳＲ社製）遅相軸は２５°である。
（３）λ／４板：基板面に平行な方向のリタデーションが１１５ｎｍである一軸フィルム。（ＪＳＲ社製）遅相軸は８０°である。
（４）液晶素子：ＴＮモード
【００９７】
ここで（２）のλ／４板は電圧印加における液晶層の残留リタデーションを補償するため、遅相軸を液晶層のアンカリング（ラビング）方位の合成ベクトルと一致させ、基板面に平行な方向のリタデーションを実施例のλ／４板より２３ｎｍ減じている。なお、減じるリタデーションを大きくすれば補償できる液晶層の残留リタデーションも大きくなるため、黒表示における反射率を低くすることができる。しかし、白表示において位相差板のリタデーションが不足して反射率が減少したり、白表示が色付いたりする問題が起きる。
【００９８】
また、（４）の液晶表示素子は基板表面に水平配向膜（ＪＳＲ製）を塗布し、３μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を散布して貼り合せを行った。この空パネルに正の誘電異方性（Δε＝６．０）を有し、異常光と常光の屈折率差Δｎが０．０６７である液晶（チッソ社製）を注入した。
【００９９】
実施例２−４、比較例、従来例１および２の反射型液晶表示装置は同一電圧を印加し、積分球光源およびスポット光源を用いた分光輝度計で白表示および黒表示の反射率を測定した。ここで積分球光源はあらゆる角度、方位に光が出射される拡散光であり、スポット光源は特定の角度、方位に光が出射される平行光である。積分球光源は室内照明や太陽光のような環境光に近く、見た目の印象に近い反射率が測定できる。一方スポット光源は特定の角度や方位における反射率を測定するものであり、入射光の角度や方位の依存性を測定できる。（スポット光源を用いて測定した特定の角度、方位における反射率の積算値が積分球光源で測定した反射率となる。）
【０１００】
表２に積分球光源を用いた場合の測定結果を示した。黒表示の反射率は実施例で０．２９（従来例２との相対比で５５％減）となり、コントラスト比は３７（同じく１１６％増）に改善している。従来例２ではλ／４板のリタデーションを減らして液晶層の残留リタデーションを補償しているが、コントラスト比は従来例１（何も補償していない垂直配向の反射型液晶表示装置）と同程度である。これはλ／４板を用いたＶＡモードの反射型液晶表示装置が電圧無印加で黒表示となるため、原理的にコントラスト比が高くなることを示している。また、比較例の測定結果は実施例のそれを上回っておらず、ＶＡＣ７０は実施例に示すように偏光板と液晶層の間に配置するのが好ましいと言える。
【０１０１】
【表２】
2006313390.tif 000006
【０１０２】
表３にスポット光源を用いた場合の測定結果を示した。入射光の角度θは実施例に用いた反射板の傾斜角を考慮して３０°とし、上方位から測定した。黒表示の反射率は実施例で０．５６（従来例２との相対比で比４８％減）となり、コントラスト比は４５（従来比９２％増）に改善している。
【０１０３】
【表３】
2006313390.tif 000007
【０１０４】
本実施の形態は、前記光反射板が一部形成されていない光透過領域を有する反射透過型液晶表示装置にももちろん適用可能である。反射透過型液晶表示装置は、拡散反射板の形成されたＴＦＴ基板側に例えば偏光板を配置し、ＣＦ基板側には例えば基板面から順に位相差板と偏光板を配置している。光透過領域に例えばバックライトユニットからの光を導光することにより、暗い場所でも明るい画像を表示させることができる。
【０１０５】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による反射型液晶表示装置について図５４乃至図５９を用いて説明する。反射型液晶表示装置は室内照明や太陽光のような環境光を取り込み、反射板で観測者側に反射させて表示を行っている。反射型液晶表示装置はバックライトユニットを必要としないため低消費電力であり、携帯端末等に広く用いられている。反射型液晶表示装置で明るく、鮮明な表示を得るには白表示では環境光を多く取り込んで観測者側に反射させ、黒表示では取り込んだ光を観測者側に反射させない工夫が必要になる。
【０１０６】
そこで反射型液晶表示装置に用いられる表示モードとして相転移型ゲスト・ホスト（ＧＨ）モード（Ｄ．Ｌ．Ｗｈｉｔｅ  ａｎｄ  Ｇ．Ｎ．Ｔａｙｌａｒ：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４５  ４７１８  １９７４）が提案されている。ＧＨモードは偏光板を必要としないため明るい白表示を得られるが、黒表示も明るくなってしまいコントラスト比は５〜６程度である。
【０１０７】
一方、それ以外に偏光板を１枚用いたツイステッド・ネマティック（ＴＮ）モード（特願平１−３１９２６１号の明細書や特開平０６−０１１７１１号公報参照）が提案されている。原理的には正の誘電率異方性を有する液晶をツイストさせた水平配向型液晶素子であり、入射した環境光（外光）を偏光板で直線偏光に変え、可視光波長のほぼ１／４のリタデーションを有する液晶層もしくは位相差板で偏光方位を９０°回転させ、偏光板で当該直線偏光光を吸収させて黒表示を行っている。このモードは偏光板を用いるため白表示の明るさはＧＨモードの４０％程度であるが、黒表示をより暗くできるため、コントラスト比は１２〜１４程度である。
【０１０８】
また、ＴＮモードのコントラスト比を改善する手段として位相差板の遅相軸を液晶層のアンカリング方位と概ね一致させ、位相差板のリタデーションを残留した液晶層のリタデーション分だけ減ずることにより黒表示を補償する技術（上掲の特開平１１−３１１７８４号公報参照）が提案されている。この技術を用いるとコントラスト比は１６〜１８程度まで改善する。
【０１０９】
反射型液晶表示装置における表示の見やすさは明るさとコントラスト比で規定され、明るければ低いコントラスト比でも見やすく、暗くければ高いコントラストが要求される（テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．８，ｐｐ１０９１〜１０９５，１９９６）。ＧＨモードの表示の見やすさを、明るさで４０％程度である偏光板１枚方式で実現するにはコントラスト比で１２程度必要であるが、上記技術を用いればＴＮモードのコントラスト比は１６〜１８程度となり、ＧＨモードより表示は見やすくなる。このため、反射型液晶表示装置では偏光板を１枚用いたＴＮモードが主流となっている。
【０１１０】
偏光板を１枚用いたＴＮモードでは液晶層をツイスト構造にするためラビング処理を上下基板で異なる方位に行っており、液晶層のアンカリング方位は上下基板で一致していない。上掲の特開平１１−３１１７８４号公報の技術では位相差板の遅相軸を上下基板のアンカリング方位のほぼ中心軸に合わせることとなるが、これはアンカリング方位の合成ベクトルを補償するものであり、上下基板に残留した液晶層のリタデーションを個別に補償するものではない。従って、黒表示の補償としては不十分である。
【０１１１】
そこで偏光板を１枚用いたＶＡモードが提案されている（上掲の特願平１−３１９２６１号の明細書参照）。ＶＡモードは液晶のスイッチング状態（オン又はオフ）がＴＮモードと逆であるが、入射した環境光を偏光板で直線偏光に変え、可視光波長のほぼ１／４のリタデーションを有する液晶層もしくは位相差板で方位を９０°回転させ、偏光板に当該光を吸収させて黒表示を行う点は同じである。しかし、位相差板で方位を９０°回転させる場合、電圧無印加で黒表示となるため、ＴＮモードのように基板界面にアンカリングした液晶層がスイッチングせずに残ってしまうことはなく、原理的にコントラスト比を高くできる。しかし、ＶＡモードでは垂直配向膜を用いるため、ラビング処理を行うと部分的に垂直配向性が低下し、それが輝度むらとなって筋状の表示欠陥（ラビング筋）が発生する。また、反射能を有する凹凸形状が形成された基板をラビング処理すると液晶が傾斜配向してしまい、コントラスト比が低下してしまう。
【０１１２】
このため特開２０００−２９０３０号公報ではラビング処理に対する段差が少ない基板のみにラビング処理を施すことによりラビング筋を見え難くし、コントラスト比の低下を抑える技術が提案されている。しかし、この技術でもラビング処理を行う点は同じであり、ラビング筋は発生する。
【０１１３】
そこで特願平１−３１９２６１号の明細書に記載された技術では対向基板側に反射電極を斜めに横切るスリットを配置し、電圧印加時に上下の基板間で発生する斜め電界により配向制御を行う技術が提案されている。しかし、この技術ではスリット上の液晶層はスイッチングしないため画素全体では反射率が低下し、たとえコントラスト比が高くなっても表示の見やすさはさほど改善しない。従って、ＶＡモードを偏光板１枚方式の反射型液晶表示装置に適用するには反射率を犠牲にしない配向制御手段が求められている。
【０１１４】
そこで本実施の形態では第１の基板と、表面に反射能を有する凹凸が形成された第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を挟持してなる液晶表示装置において、反射率を犠牲しないで配向制御を行う手段を提供するものである。
【０１１５】
（第１の解決手段）
第１の基板と、第１の基板と対向配置され、反射面が凹凸形状の反射板が形成された第２の基板と、第１および第２の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶とを備えた反射型液晶表示装置において、第２の基板上の隣接画素電極（上記反射板が兼ねている）間の間隙部と対向する第１の基板上の対応領域に形成された配向制御構造（線状突起や電極抜きのスリット等）をさらに有し、画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にする。
【０１１６】
図５４は、第１の解決手段を説明する模式図である。図５４は、液晶表示パネルをパネル面に垂直方向に切断した状態を示している。図中横方向は基板１１２の基準位置からの位置（μｍ）を表し、図中左側の縦スケールは基板１１２から基板１１４までの高さ（μｍ）を示している。また、図中右側の縦スケールは透過率（ａ．ｕ．）を表しており、図中の実線の曲線は各印加電圧毎の透過率変化を示している。また、図中の微細線分はある電圧印加時の液晶分子４ａのダイレクタを表している。基板１１２上には画素電極３０が形成されており、図５４の円Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４で囲まれた領域に間隙部が形成されている。また、基板１１４には、円Ｓ３で囲まれた間隙部直上に配向制御構造物（突起）３６が形成されている。図中の矢印に示すように、電圧印加時には矢印３２、３４の方向に液晶分子４ａが傾斜する。
【０１１７】
図５４に示したように、隣接画素電極３０間の間隙部には反射膜がないため、間隙部と対向する領域に配向制御構造３６を形成して配向制御を行えば反射率は犠牲にならない。すなわち、画素電極３０間の間隙部と対向する領域に形成した配向制御構造物３６により画素電極３０内にドメイン境界が発生しないよう斜め電界を制御してやれば、画素電極３０内の液晶分子４ａの配向を概ねモノドメイン配向にすることができる。具体的な斜め電界の制御方法については第２の解決手段以下に示す。
【０１１８】
（第２の解決手段）
第１の解決手段において、画素電極長辺の間隙部と対向する第１の基板上の対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの画素電極長辺に接するか又は重複する配向制御構造を１画素電極おきに形成する。本解決手段による構成を図５５に示す。図５５は、配向制御構造３６を基板面法線方向に見た状態を示している。図５５は液晶層４に電圧を印加している状態を示しており、画素電極３０間の間隙上方に位置する配向制御構造３６に向かう矢印３２、３４の方向に画素電極３０上の液晶分子４ａ、４ｂが傾斜している状態を示している。図５５に示すように、画素電極３０間の間隙幅はＷ２であり、画素電極３０長辺側の配向制御構造物３６のパターン幅はＷ１である。
【０１１９】
第２の解決手段では、電圧印加時に各画素電極３０間の間隙部で発生する斜め電界を利用して液晶を画素電極３０長辺と概ね９０°異なる方位に配向させ、隣接画素電極間の間隙部で発生する斜め電界を第１の基板上の対応領域に形成した配向制御構造物３６で打ち消す。好ましくは電界の傾斜方位を変えることにより画素電極内の液晶配向をモノドメイン配向とし、ドメイン境界を画素電極３０間の間隙部に固定する。
【０１２０】
ちなみに画素電極間の間隙部に配向制御構造を形成しない場合、画素電極内側に液晶が傾斜配向するため画素電極内で逆チルトによるドメイン境界が発生する。可視光波長のほぼ１／４のリタデーションを有する位相差板を用いて液晶に入射する光を円偏光とすればドメイン境界は目立たなくなるが、その領域は周囲の液晶と屈折率が異なるため光が散乱もしくは屈折し、斜め視角でざらつき感を与えてしまう。
【０１２１】
配向制御構造３６を画素電極３０長辺の間隙部に形成するのは、配向制御構造３６と隣接する間隙部までの距離をなるべく短くして応答性を良くするためである。すなわち、斜め電界による配向制御では斜め電界が発生した領域からそうでない領域に液晶配向が伝播してゆくが、伝播距離が長くなると液晶配向が概ね均一に揃うまでの応答時間が長くなってしまう。画素電極はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のサブピクセルで１ピクセル（絵素）を構成するため縦横比が概ね３：１の長方形であり、画素電極３０長辺の間隙部に発生する斜め電界を利用して配向制御を行えば伝播距離を画素電極３０短辺の場合の１／３にすることができる。
【０１２２】
また、基板面法線方向に見て、第１の基板の対応領域に形成した配向制御構造３６を隣接する２つの画素電極３０長辺に接するか、好ましくは重複させるのは、画素電極３０間の間隙部で発生する斜め電界を当該配向制御構造３６で打ち消すか、好ましくは電界の傾斜方位を変えるためである。また、当該配向制御構造３６を１画素電極３０おきに形成するのは、隣接する画素電極３０間で液晶を概ね１８０°異なる方位に配向させるためである。すなわち、画素電極３０間の間隙部と対向する第１の基板の対応領域には共通電極が形成されているが、基板面法線方向に見て、配向制御構造３６を隣接する２つの画素電極３０長辺に接するようにさせるか、好ましくは重複させれば液晶分子は画素電極３０内側には傾斜配向せずに画素電極３０外側に傾斜配向するようになるため、画素電極３０内の液晶はモノドメイン配向となる。しかし、モノドメイン配向の方位を全画素電極３０領域で概ね同じにすると、液晶分子の傾斜方位とその逆方位でリタデーションの増減が大きくなり、視角依存性が大きくなる。そこで隣接する画素電極３０の液晶を１８０°異なる方位に配向させ、隣接する２つの画素電極３０領域で２ドメイン配向とすれば、該当方位におけるリタデーションの増減は平均化され、全方位で見やすい表示が実現できる。
【０１２３】
（第３の解決手段）
第２の解決手段において配向制御構造の幅Ｗ１を概ね１≦（Ｗ１／Ｗ２）≦３の範囲とする。画素電極３０間の間隙部で発生する斜め電界を対向領域に形成した配向制御構造３６で打ち消すか、好ましくは電界の傾斜方位を変えるには、配向制御構造３６の幅Ｗ１を画素電極３０長辺の間隙幅Ｗ２以上にして、基板面法線方向に見て、配向制御構造３６を画素電極３０長辺に接しさせるか、好ましくは重複させる必要がある。
【０１２４】
図５５に示すように、幅Ｗ１をあまり大きくし過ぎると画素電極３０内に配向制御構造物３６が張り出すため反射率が低下する。重複量を変化させて反射率の低下を調べたところ、画素電極３０間の間隙幅Ｗ２を６μｍとし、その対向領域に配向制御構造３６を形成した場合、重複量２μｍで２％、４μｍで３％、６μｍで４％の反射率低下が認められた。反射率の低下が５％未満であれば視覚的に差が判別できない程度の低下となるため、配向制御構造３６を隣接する２つの画素電極３０長辺に重複させる場合は幅Ｗ１を概ね上記の範囲に設定するのが好ましい。ここで幅Ｗ１の範囲を間隙幅Ｗ２との比で規定したのは、画素電極３０間の間隙幅Ｗ２の大きさにより斜め電界が発生する領域が異なるためであり、それに伴って配向制御構造物３６の幅Ｗ１を変える必要があるからである。
【０１２５】
（第４の解決手段）
第１の解決手段において、画素電極長辺の間隙部と対向する第１の基板上の対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの画素電極長辺に接するか又は重複する配向制御構造を画素電極毎に形成する。本解決手段による構成を図５６に示す。図５６は、配向制御構造物３６を基板面法線方向に見た状態を示している。図５６は液晶層４に電圧を印加している状態を示しており、画素電極３０間の間隙上方に位置する配向制御構造３６に向かう矢印３４の方向に画素電極３０上の液晶分子４ｂが傾斜している状態を示している。図５６に示すように、画素電極３０間の間隙幅はＷ２であり、画素電極３０長辺側の配向制御構造３６のパターン幅はＷ１である。
【０１２６】
配向制御構造３６を隣接する一方の画素電極３０長辺に接するか、好ましくは重複させると、一方の画素電極３０長辺の間隙部のみ斜め電界の傾斜方位が逆転する。これを画素電極３０毎に同じように形成すれば全ての画素電極３０間の間隙部で斜め電界の傾斜方位が概ね揃うため、全領域でドメイン境界のないモノドメイン配向が実現できる。モノドメイン配向は傾斜方位とその逆方位で視角依存性が大きくなるが、傾斜する方位と９０°異なる方位ではリタデーションの増減は少なく、視角依存性が少ない。ノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）用途のように特定方位（傾斜方位）で表示が見難くなってもそれと異なる方位で視角依存性が少なければ実用上問題とならない場合には、このようなモノドメイン配向を選択することも可能である。
【０１２７】
（第５の解決手段）
第４の解決手段において配向制御構造の幅Ｗ１を概ね１／２≦（Ｗ１／Ｗ２）≦３／２の範囲とする。第２の解決手段と異なる点は、基板面法線方向に見て、配向制御構造３６を隣接する一方の画素電極３０長辺に接するようにさせるか、好ましくは重複させる点である。このため、画素電極３０間の間隙部の中心線を境にして半分だけ配向制御構造３６が形成されていればよく、幅Ｗ１の範囲は第２の解決手段の概ね半分となる。
【０１２８】
（第６の解決手段）
第１の解決手段において、第１の基板上の対応領域のうち、画素電極短辺の間隙部と対向する対応領域に、間隙幅程度の配向制御構造を画素電極毎に形成する。
【０１２９】
画素電極３０短辺の間隙部にも斜め電界が発生するため、図５５及び図５６に示すように、これと対向する対応領域にも配向制御構造３８を形成して斜め電界を打ち消すのが好ましい。画素電極３０長辺の間隙部には逆方位の斜め電界が発生する程度に配向制御構造３６の幅Ｗ１を大きくして、ドメイン境界を画素電極３０間の間隙部に安定化する方が好ましいが、画素電極３０短辺のそれは対向する間隙部の斜め電界を打ち消せればよく、画素電極３０短辺に重複する程度に幅を大きくすると逆方位の傾斜方位が発生してドメイン境界ができるため好ましくない。
【０１３０】
（第７の解決手段）
第１の解決手段において、配向制御構造は、少なくとも一部が液晶層の層厚相当の高さを有するか、もしくはその上に液晶層の層厚相当となるような突起を形成することにより、第１及び第２の基板間を支持する。図５６に柱状スペーサ４０として例示している。
配向制御構造３６、３８を利用して基板を支持できれば、スペーサ散布の必要がなくなるため、画素電極３０内からスペーサが排除され、反射率が改善する。また、表面に凹凸や配向制御構造３６、３８が形成された基板に一様にスペーサ散布すると液晶層４の厚さを所望の厚さに制御するのが難しいが、配向制御構造３６、３８を用いれば基準面をほぼ一様にできるため、液晶層４の厚さを制御し易くなる。
【０１３１】
（第８の解決手段）
第１の解決手段において、画素電極と対向する第１の基板上の第２対応領域に、画素電極短辺に概ね平行且つ幅４μｍ以下の第２の配向制御構造物を画素電極長辺の間隙部上方の対応領域の配向制御構造に隣接して形成する。
【０１３２】
画素電極３０長辺の間隙部の斜め電界を利用して配向制御を行う場合、画素電極３０短辺の距離分だけ液晶配向を伝播させる必要があり、ラビング処理のような全面配向処理と比較すると応答速度が遅くなってしまう。そこで、図５７に示すように、第１の基板の画素電極３０と対向する第２対向領域に、画素電極３０短辺と概ね平行かつ４μｍ以下の幅を有する第２の配向制御構造物３９を画素電極３０長辺の間隙部上方の対応領域の配向制御構造物３６に隣接して形成すれば、画素電極３０上にも画素電極３０短辺と概ね平行な方位に液晶を配向させる規制力が発生するため、応答速度を改善することができる。すなわち、画素電極３０長辺間隙部上方の配向制御構造物３６は、上下基板間に発生する斜め電界で液晶が傾斜配向する程度に幅Ｗ１が大きいが、第２の配向制御構造３９は幅が４μｍ以下と狭いため、上下基板間に発生する斜め電界では液晶が傾斜配向せず、第２の配向制御構造３９と平行な方位に生じた電界の歪みで液晶が傾斜配向する。第２の配向制御構造３９を画素電極３０長辺間隙部上方の配向制御構造３６に隣接して形成するのは、画素電極３０短辺と概ね平行な方位のうち、どちらか一方の方位に液晶の傾斜配向を固定してモノドメイン配向を実現するためである。
【０１３３】
また、第２の配向制御構造３９は液晶分子がそれと平行な方位に配向するため、第２の配向制御構造３９上も反射率に寄与する。すなわち、上下基板間に発生する斜め電界を利用した傾斜配向では斜め電界の中心部の液晶分子４ａ、４ｂが傾斜配向し難いため、反射率は低下する。しかし、基板面内に発生する電界の歪みを利用した傾斜配向では液晶の傾斜方位のみ規定できれば、第２の配向制御構造３９上の液晶はほぼ一様な方位に傾斜配向するため、反射率は低下しない。液晶分子４ａ、４ｂが配向制御構造物３６、３９に対して走査方位に配向するか、９０°異なる方位に配向するかは配向制御構造３６、３９の幅に依存し、４μｍ以下であれば液晶は概ね走査方位に配向する。
【０１３４】
（第９の解決手段）
第１の解決手段において、画素電極上に、画素電極短辺と概ね平行かつ幅４μｍ以下の第２の配向制御構造（例えばスリット）を、画素電極長辺に隣接して形成する。
第８の解決手段と同様の第２の配向制御構造物２９を画素電極３０上に形成することにより同様の効果が期待できる。特に、配向制御スリットを画素電極３０上に形成した場合、その領域は反射膜がなくなるため反射率に寄与しなくなるが、当該領域を光透過領域として利用すれば反射透過型液晶表示装置が実現できる。反射透過型液晶表示装置は反射電極上に透過窓を形成して透過型の表示を行うものであるが、第２の配向制御スリットを透過窓に用いれば透過領域に透明電極を形成しなくても液晶のスイッチングが可能である。また反射領域との境界部で液晶を傾斜配向させる斜め電界が発生しないため、画素電極内で液晶配向を概ねモノドメイン配向とすることができる。
【０１３５】
（第１０の解決手段）
第８および第９の解決手段において、第２の配向制御構造（線状突起又はスリット）は、基板面法線方向に見て略三角形又は略四角形の形状を有し、概ね同間隔で連続形成されている。
【０１３６】
第２の配向制御構造の平面形状を略三角形もしくは略四角形にすれば、液晶が傾斜配向する方位は画素電極間の間隙部と画素電極内で概ね同一方位に揃うことになる。略三角形では基板面内方向の電界の歪みに指向性が発生するため、液晶は略三角形の先細り方位に傾斜配向する。従って、画素電極内の液晶を概ね同一方位に配向させるには平面形状を略三角形にするのが好ましい。しかしながら、略三角形ではパターニングが困難な場合や、反射透過型液晶表示装置のように配向制御スリットを透過窓に用いる場合は略四角形としてももちろんよい。
また、概ね同間隔をおいて第２の配向制御構造を連続形成すれば、第２の配向制御構造物を画素電極内に密に形成できるため、応答速度を効率的に改善することができる。
【０１３７】
（第１１の解決手段）
第１の解決手段において、液晶は、光重合性物質を分散させて電圧を印加しながら当該物質を光重合させることにより形成された液晶配向に準じた高分子鎖を有している。液晶が傾斜配向する方位に液晶と親和性の高い高分子鎖を形成しておけば、液晶の応答性は高分子鎖との親和力により速められるため、応答速度が改善する。
【０１３８】
また、電界を利用した配向制御では電圧をある程度印加しないと液晶が傾斜配向するだけの電界が発生しないため、印加電圧に対する反射率の変化が急峻になり、階調表示の制御が難しくなる。しかし、この構成を用いれば液晶は高分子鎖との親和力により傾斜配向しやすい状態になっているため、印加電圧に対する反射率の変化は緩やかになり、階調表示の制御が容易になる。
【０１３９】
（第１２の解決手段）
第１の基板上にのみ設けられ、第２の基板上の隣接画素電極間の間隙部に発生する斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御手段を備え、画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にする。
【０１４０】
画素電極間の間隙部で発生する斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御手段を全面に施せば、斜め電界を打ち消して画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にすることができる。ところが、第２の基板は表面に反射能を有する凹凸が形成されているため全面に概ね均一な配向処理を施すのが難しい。すなわち、斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御手段は主に配向膜界面とのアンカリングエネルギーを増大させる作用があり、液晶のプレチルト角は減少する。第１の基板では問題とならない程度の減少であるが、表面に反射能を有する凹凸が形成された第２の基板では液晶が凹凸の傾斜角分だけ予め傾斜しているため液晶が傾斜配向しやすく、プレチルト角の低下が大きくなる。このため黒表示でリタデーションが発生し、コントラスト比が低下する。
【０１４１】
そこで第１の基板のみに画素電極間の間隙部で発生する斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御手段を施し、第２の基板には何も施さないで第１の基板の配向規制力に追随させる。第２の基板で液晶が傾斜配向しやすい状態になっているため、第１の基板の配向規制力に容易に追随する。
【０１４２】
（第１３の解決手段）
第１の基板のみ配向膜を光改質して任意の方位に液晶を配向させる。第１の基板のみ配向膜を光改質するのは、上記の理由の他光改質の制御が難しいためである。すなわち、この技術では配向膜に任意の方位から光照射してランダムな方位に傾いた配向膜のアルキル側鎖を任意の方位に揃え、液晶がその方位に傾斜配向するようにしている。しかし、表面に反射能を有する凹凸が形成された基板では、反射光や表面形状により配向膜のアルキル側鎖を任意の方位に揃えるのが難しく、均一なモノドメイン配向を得るのが難しい。
【０１４３】
一方、第１の基板の表面にはＣＦ層が形成されているだけで、反射膜も凹凸も形成されていない。このため、配向膜のアルキル側鎖を任意の方位に揃えるのは容易である。
【０１４４】
（第１４の解決手段）
第１および第２の基板間に封止されて負の誘電率異方性を有する液晶に対し、凹凸の平面形状により反射強度に方位角依存性を持たせ、反射強度極大となる方位に液晶の配向方位を概ね直交させる。
【０１４５】
表面に反射能を有する凹凸が形成された反射型液晶表示装置では、より多くの環境光を観測者側に反射させるため、斜め入射した光が垂直出射するように設計されている。ＶＡモードでは液晶が垂直配向した状態で黒表示となるが、斜め入射で発生したリタデーションが垂直方向に抜けてしまうため、完全な黒表示を得るには負のリタデーションを有する位相差板でそれを打ち消す必要がある。
【０１４６】
パネル面に対して垂直方向でなく、斜め方向から観測すると光路は逆となり、垂直入射した光が斜め出射する。ここで液晶が傾斜配向している場合、傾斜配向している方位から観測すると、傾斜角度と光学的に概ね一致する角度（傾斜角度と液晶および空気の屈折率から求められる出射角度）から観測すると、斜め出射で発生するリタデーションは概ねゼロとなり、負のリタデーションがその分大きくなって黒輝度の浮きが目立ってしまう。この場合、垂直入射でリタデーションが発生するが、斜め出射の光路長より短いために負のリタデーションの方が大きくなる。また、垂直方向から観測すると傾斜方位と逆方位からの斜め入射成分によって傾斜角度によるリタデーションの増減が相殺されるため黒輝度の浮きは発生しない。従ってモノドメイン配向において傾斜配向方位に反射強度の極大値を持ってくると黒輝度の浮きを目立たせるため好ましくない。
【０１４７】
そこで、液晶が傾斜配向する方位と９０°異なる方位に反射強度の極大値を持ってくれば、視角依存性の少ない方位を明るく、大きい部分を暗くできるため、黒輝度を目立たなくすることができる。また、凹凸形状による反射強度の指向性が上下左右方位となるような場合、液晶が傾斜配向する方位と９０°異なる方位に反射強度の極大値を持ってくると、一方の反射強度の極大値が液晶の傾斜配向方位と一致してしまうが、その方位をなるべく斜め方向から観測しない側（例えばキーボード側）に配置すればよい。
【０１４８】
本実施の形態によれば、偏光板を１枚用いた垂直配向モードの反射型液晶表示装置において、反射率を犠牲にしないで配向制御できるようになる。この結果、コントラスト比が高く、表示の見やすい反射型液晶表示装置が歩留まりよく製造できるようになる。
【０１４９】
以下、本実施の形態による反射型液晶表示装置を実施例を用いてより具体的に説明する。
［実施例３−１］
表面に反射能を有する凸凹形状は次のようにして基板表面に形成した。まずＴＦＴ基板上にポジ型レジスト（シプレーファーイースト社製）を約３μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、レジスト層をハーフ露光し、１３５℃で４０分のポストベーク、２００℃で６０分のファイナルベークを行って、凸凹形状を形成した。その後、基板全面にＡｌ膜を蒸着し、フォトリソグラフィ技術により画素電極以外のＡｌ膜を剥離して反射電極（画素電極であって且つ拡散反射板となる）を形成した。
【０１５０】
配向制御構造を次のようにして基板表面に形成した。まず対向基板上に上記ポジ型レジストを約３μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、画素電極長辺の間隙部と対向する対応領域に、基板面法線方向に見て、２つの画素電極長辺と接するか又は重複する配向制御構造パターンが１画素電極おきに形成され、且つ画素電極短辺の間隙部と対向する領域に間隙幅と同寸法の配向制御構造パターンが画素電極毎に形成されたマスクを用いて露光を行った。
【０１５１】
図５５を再び用いて本実施例の構造について説明する。図５５は液晶層４に電圧を印加している状態を示しており、画素電極３０間の間隙上方に位置する配向制御構造３６に向かう矢印３２、３４の方向に画素電極３０上の液晶分子４ａ、４ｂが傾斜している状態を示している。図５５に示すように、画素電極３０間の間隙幅Ｗ２は画素電極３０長辺、短辺共に６μｍであり、画素電極３０長辺側の配向制御構造３６のパターン幅Ｗ１は６〜１８μｍとし、画素電極３０長辺と配向制御構造３６の重複量は０〜６μｍとした。次に配向制御構造３６のパターン上となる領域に基板を支持するためのドット状パターンが形成されたマスクを用いてハーフ露光を行った。ここでハーフ露光を行うのは基板を支持する領域以外の配向制御構造３６の高さを液晶層相当の厚さ未満とするためであり、全体を液晶層相当の厚さにしてしまうと配向制御構造３６が液晶注入の妨げとなるためである。但し、滴下注入のように基板貼り合せと液晶注入を一括して行う場合はこの限りでなく、配向制御構造３６全体を液晶層相当の厚さにしても液晶注入の妨げとはならない。
また、実施例では配向制御構造の一部を用いて基板を支持するが、その上に合計の高さが液晶層の層厚相当の突起を形成して基板支持を行ってもよい。
【０１５２】
続いて、現像処理、ポスト露光、１３０℃で２分のポストベーク、２２０℃で６０分のファイナルベークを行い、配向制御構造および支持柱を形成した。
また、対向基板上に配向制御構造を作成せずにラビング処理を施したもの（従来例）を作成した。
【０１５３】
次にＴＦＴ基板および対向基板の表面に垂直配向膜（ＪＳＲ社製）を塗布し、ラビング処理を施した従来例にはＴＦＴ基板に３μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を散布して基板貼り合せを行った。空パネルには負の誘電異方性（Δε＝−７．０）を有し、異常光と常光の屈折率差（屈折率異方性）Δｎが０．１である液晶（メルク・ジャパン社製）を注入して反射型液晶表示装置を得た。
【０１５４】
この反射型液晶表示装置の対向基板側に厚さ方向のリタデーションが１５０ｎｍ程度である負の位相差フィルム、可視光波長のほぼ１／４のリタデーションを有する位相差板、偏光板を順次積層した。全白表示および全黒表示における反射率は積分球光源を用いて基板法線方向より測定し、コントラスト比を求めた。また、直線偏光子および円偏光子を用いて配向観察を行った。
【０１５５】
その結果を表４及び図５８に示す。
図５８は、配向観察を行った際に観察された画像を示している。図５８において、（ａ）と（ｂ）はｗ１／ｗ２＝１．０である実施例１Ａの場合、（ｃ）と（ｄ）はｗ１／ｗ２＝１．７である実施例１Ｂの場合、（ｅ）と（ｆ）はｗ１／ｗ２＝２．３である実施例１Ｃの場合の画像である。また、（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）は、直線偏光子を用いた観察結果であり、（ｂ）、（ｄ）及び（ｆ）は円偏光子を用いた観察結果である。
【０１５６】
配向制御構造の幅Ｗ１が間隙幅Ｗ２と同じ場合（実施例１Ａ）、全白反射率は、スペーサが画素電極内にない分だけラビング処理した従来例より高くなるが、配向制御構造の幅を大きくしていくと徐々に低下して同程度になる（実施例１Ｂ〜１Ｄ）。また、全黒反射率はそれに伴って若干大きくなるのでコントラスト比は徐々に低下してゆく。これは配向制御構造物と画素電極長辺との重複量が大きくなるためであり、画素電極長辺近傍のリタデーションが配向制御構造の厚み分だけ減ずるため全白反射率は若干低下し、画素電極長辺近傍の液晶が配向制御構造により傾斜配向するため全黒反射率は若干増加する。
【０１５７】
また、直線偏光子は画素電極短辺に対して４５°傾けて配置し、画素電極短辺方位に液晶が一様に配置していれば均一な黒表示となるようにした。ここで大部分の領域で液晶の配向方位が画素電極短辺方位とずれて光抜けしている場合は×、半分程度の領域で液晶の配向方位が画素電極短辺方位とずれて光抜けしている場合は△、大部分の領域で液晶の配向方位が画素電極短辺方位と一致して光抜けが少ない場合は○と表記した。円偏光子は方位角依存性がないため任意の方位に配置し、ドメイン境界による暗線や、斜め視角でざらつき感がある場合は×、ない場合は○と表記した。
【０１５８】
配向制御構造の幅を大きくしていくと、直線偏光子でみた配向状態は光抜けが少なくなり、液晶の配向方位が画素電極短辺方位と一致するようになる。円偏光子でみた配向状態は配向制御構造の幅に関係なく良好であり、配向制御構造が画素電極間の間隙部と対応する領域に形成されていれば液晶の配向方位はばらついても、逆チルトとなるような大きなばらつきは発生しない。しかし、配向制御構造の幅が間隙幅以上であれば円偏光子との組合せによりドメイン境界は発生しないが、液晶の配向方位はかなりばらついており、基板貼り合せで位置ずれが発生すれば逆チルトとなるような大きなばらつきが発生する。従って実際の工程では位置ずれ分だけ配向制御構造の幅を大きくする方が好ましく、Ｗ１／Ｗ２が３以下であれば反射率の低下はラビング処理と同程度に抑えられるため、配向制御構造物の幅Ｗ１は概ね１≦Ｗ１／Ｗ２≦３の範囲にするのが好ましい。
【０１５９】
一方、従来例ではラビング筋が発生しており、その分全黒反射によりコントラスト比が低下している。
【０１６０】
【表４】
2006313390.tif 000008
【０１６１】
［実施例３−２］
実施例３−１と同様の手法によりＴＦＴ基板上に反射能を有する凸凹を形成した。配向制御スリットは次のようにして基板表面に形成した。まず対向基板上に上記ポジ型レジストを約１．５μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、画素電極長辺の間隙部と対向する領域に、隣接する一方の画素電極長辺に接合もしくは重複する配向制御スリットパターンが画素電極毎に形成され、かつ画素電極短辺の間隙部と対向する領域に、間隙幅と同寸法の配向制御スリットパターンが各画素電極毎に形成されたマスクを用いて露光を行った。画素電極間の間隙幅Ｗ２は画素電極長辺、短辺共に６μｍ、画素電極長辺側の配向制御構造のパターン幅Ｗ１は３〜９μｍとし、画素電極長辺と配向制御構造の重複量は０〜６μｍとした。ここで配向制御構造の端辺は画素電極間の間隙部の中心線に合わせた。続けて現像処理、ポスト露光、１３０℃で２分のポストベーク、ＩＴＯ膜の剥離、レジスト層の剥離を順次行い、配向制御スリットを形成した。
【０１６２】
次にＴＦＴ基板および対向基板の表面に垂直配向膜を塗布し、ＴＦＴ基板に３μｍ径のスペーサを散布して貼り合せを行った。以下は第１の解決手段と同様にして反射型液晶表示装置を作成し、同様の測定および観察を行った。
【０１６３】
その結果を表５に示す。配向制御構造の幅が間隙幅の半分である場合（実施例２Ａ）、全白反射率は、ラビング処理した従来例と同じであるが、配向制御構造の幅を大きくしていくと徐々に低下していく（実施例２Ｂ〜２Ｄ）。また、それに伴って全黒反射率は変化しないため、コントラスト比の低下は少ない。これは配向制御構造と画素電極長辺の重複量が大きくなるためであり、画素電極長辺近傍で斜め電界が発生する領域が広がるため全白反射率は若干低下し、画素電極長辺近傍の液晶は電圧無印加で傾斜配向しないため全黒反射率は変化しない。配向状態は実施例３−１と同じであり、配向制御構造の幅を大きくしていくと、直線偏光子でみた配向状態は光抜けが少なくなり、液晶の配向方位が画素電極短辺方位と一致するようになる。実際の工程では位置ずれ分だけ配向制御構造の幅を大きくする方が好ましく、Ｗ１／Ｗ２が１．５以下であれば反射率の低下は５％未満と視覚的に差が判別できない程度になるため、配向制御構造の幅Ｗ１は概ね０．５≦Ｗ１／Ｗ２≦１．５の範囲にするのが好ましい。
【０１６４】
【表５】
2006313390.tif 000009
【０１６５】
［実施例３−３］
実施例３−１と同様の手法によりＴＦＴ基板上に反射能を有する凸凹を形成した。配向制御スリットは次のようにして基板表面に形成した。まず対向基板上に上記ポジ型レジストを約１．５μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、画素電極長辺の間隙部と対向する領域に、隣接する２つの画素電極長辺と重複する配向制御スリットが１画素電極おきに形成され、かつ画素電極短辺の間隙部と対向する領域に、間隙幅と同寸法の配向制御スリットパターンが画素電極毎に形成され、かつ画素電極と対向する領域に、画素電極短辺と概ね平行かつパターン幅が４μｍ以下の略四角形からなる第２の配向制御スリットパターンが配向制御スリットパターンに隣接して櫛型に形成されたマスクを用いて露光を行った。画素電極間の間隙幅Ｗ２は画素電極長辺、短辺共に６μｍ、画素電極長辺側の配向制御スリットのパターン幅Ｗ１は１０μｍとし、画素電極長辺と配向制御スリットの重複量は２μｍとした。続けて現像処理、ポスト露光、１３０℃で２分のポストベーク、ＩＴＯ膜の剥離、レジスト層の剥離を順次行い、配向制御スリットを形成した（実施例３Ａ；図５９（ａ）参照）。また、比較のため第２の配向制御スリットパターンが形成されていないマスクを用いて露光を行い、第２の配向制御スリットが形成されていないものを作成した（実施例３Ｂ；図５９（ａ）参照）。
【０１６６】
以下は実施例３−１と同様にして反射型液晶表示装置を作成し、同様の測定および観察に加えて黒表示から白表示にする場合の応答速度を測定した。その結果を表６に示す。全白反射率、全黒反射率、ＣＲに関しては実施例３−２と同様であるが、直線偏光子でみた配向状態は異なり、図５９に示すように第２の配向制御スリットを形成した実施例３Ａ（図５９（ａ））では光抜けが少なくなり、液晶の配向方位が画素電極短辺方位と一致するようになった。これは櫛型に配置した第２の配向制御スリットにより画素電極内の液晶が画素電極短辺方向に配向しやすくなったためであり、全黒から全白への応答速度もラビング処理した従来例並に改善している。
【０１６７】
【表６】
2006313390.tif 000010
【０１６８】
［実施例３−４］
実施例３−１と同様の手法によりＴＦＴ基板上に反射能を有する凸凹を形成した。配向制御構造および第２の配向制御スリットは次のようにして基板表面に形成した。まず対向基板上に前記ポジ型レジストを約３μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、画素電極長辺の間隙部と対向する領域に、隣接する２つの画素電極長辺と重複する配向制御構造物パターンが１画素電極おきに形成され、かつ画素電極短辺の間隙部と対向する領域に間隙幅と同寸法の配向制御構造パターンが画素電極毎に形成されたマスクを用いて露光を行った。次に配向制御構造のパターン上となる領域に基板を支持するためのドット状パターン形成されたマスクを用いてハーフ露光を行った。続けて現像処理、ポスト露光、１３０℃で２分のポストベーク、２２０℃で６０分のファイナルベークを行い、配向制御構造および支持柱を形成した。
【０１６９】
またＴＦＴ基板上に前記ポジ型レジストを約１．５μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、画素電極上に画素電極短辺と概ね平行かつパターン幅が４μｍ以下の略四角形からなる第２の配向制御スリットパターンが、対向領域に前記配向制御構造パターンが形成されていない画素電極長辺の間隙部に隣接して櫛型に形成されたマスクを用いて露光を行った。画素電極間の間隙幅Ｗ２は画素電極長辺、短辺共に６μｍ、画素電極長辺側の配向制御構造の幅Ｗ１は１０μｍとし、画素電極長辺と配向制御構造の重複量は２μｍとした。続けて現像処理、ポスト露光、１３０℃で２分のポストベーク、第２の配向制御スリットとなる領域のＡｌ膜および凹凸層の剥離、レジスト層の剥離を順次行い、第２の配向制御スリットを形成した。
【０１７０】
以下は実施例３−１と同様にして反射透過型液晶表示装置を作成し、実施例３−３と同様の測定および観察を行った。その結果を表７に示す。本実施例（表７中の実施例４）での全白反射率は画素電極上の反射膜（Ａｌ膜）を剥離した分低下するが、全黒反射率は変わらないため、コントラスト比は従来例と同程度である。全白反射率が低下してもコントラスト比が高いために、表示の見易さはさほど低下しない。また、直線偏光子でみた配向状態は実施例３Ａと同様に光抜けが少なくなり、それに伴って全黒から全白への応答速度もラビング処理（従来例）並に改善している。第２の配向制御スリットを画素電極上に形成して反射透過型液晶表示装置を作成する場合、透過率と反射率の関係はトレードオフの関係にあり、実施例で用いた櫛形パターン以外にも所望する透過率および反射率によって第２の配向制御スリットの長さや形成間隔を変えてもよい。
【０１７１】
【表７】
2006313390.tif 000011
【０１７２】
［実施例３−５］
実施例３−１と同様の手法によりＴＦＴ基板上に反射能を有する凸凹を、対向基板上に配向制御構造を形成した。次にＴＦＴ基板および対向基板の表面に垂直配向膜を塗布し、貼り合せを行った。空パネルには光重合性を有する液晶性モノマー（メルク・ジャパン製）を０．３ｗｔ％量含有した前記液晶を注入した。以下は実施例３−１と同様にして反射型液晶表示装置を作成し、ＤＣ１０Ｖ印加しながら当該物質を光重合させ、液晶配向に準じた高分子鎖を形成した。反射率が１０％となる閾値電圧および応答速度以外は実施例３−１と同様の測定、観察を行った。その結果を表８に示す。
【０１７３】
液晶中に液晶と親和性の高い高分子鎖を形成した実施例３−５（表８中の実施例５）では、閾値電圧が実施例１Ｂに比較して０．３Ｖ低下し、直線偏光子でみた配向状態は光抜けが少なくなって、全黒から全白への応答速度もラビング処理（従来例）並に改善している。但し、全黒反射率は液晶が傾斜配向しやすくなるために若干増加し、コントラスト比は低下する。また、閾値電圧は高分子鎖が抵抗となり、従来例程は低下しない。しかし、コントラスト比は従来例並みであり、飽和電圧２．３Ｖに対して０．３Ｖの閾値低下は大きいため、多階調表示を必要とする場合には有効な手段となる。
【０１７４】
【表８】
2006313390.tif 000012
【０１７５】
［実施例３−６］
実施例３−１と同様の手法によりＴＦＴ基板上に反射能を有する凸凹を形成し、ＴＦＴ基板および対向基板の表面に垂直配向膜を塗布した。次に対向基板のみに画素電極短辺に概ね平行な方位から基板面に対して４５°傾いた紫外光を２０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、垂直配向膜の光改質を行った。対向基板にスペーサを散布する以外は実施例３−１と同様にして反射型液晶表示装置を作成し、実施例３−５と同様の測定および観察を行った。その結果を表９に示す。
【０１７６】
実施例３−６（表９では実施例６と表記）では従来例に比較して全黒反射率が低く、コントラスト比が高くなっている。また、閾値電圧、配向性、応答速度は従来例並であり、ラビング筋のような表示欠陥は発生していない。対向基板のみに斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御手段を施すには、配向膜の光改質が有効である。
【０１７７】
【表９】
2006313390.tif 000013
【０１７８】
［実施例３−７］
反射強度に方位角依存性のある凸凹は次のようにして基板表面に形成した。まずＴＦＴ基板上にポジ型レジストを約１．５μｍの厚さでスピンコートしてレジスト層を形成した。次に９０℃で３０分のプリベーク後、レジスト層をハーフ露光し、１３５℃で４０分のポストベーク、２００℃で６０分のファイナルベークを行って、凸凹を形成した。ここでレジスト層を実施例３−１の半分の厚さにするのはＴＦＴ基板上のバスラインを利用して凹凸の平面形状に上下方位の指向性を持たせるためである。すなわち、画素電極の周辺には上下左右方位にバスラインが形成されているが、レジスト層の膜厚を薄くするとレジスト層はバスラインの形状を残して形成される。このレジスト層をハーフ露光すると凹凸はバスラインの形状に沿って平面的に連続して形成されるため、上下方位に指向性を有するようになる。ここで左右方位より上下方位に指向性が出るのは左右方位に形成されているゲートバスラインより、上下方位に形成されているデータバスラインの方が間隙部の距離が短いためであり、左右方位の間隙部の距離が短くなるようにＣｓやコンタクトホールを形成すれば左右方位にも指向性を持たせることができる。この場合、前述したように液晶の傾斜配向方位をなるべく斜め方向から観測しない側（例えばキーボード側）に配置すればよい。
【０１７９】
次に基板全面にＡｌ膜を蒸着し、フォトリソにより画素電極以外のＡｌ膜を剥離して反射電極を形成した。ＴＦＴ基板および対向基板の表面に垂直配向膜を塗布し、対向基板のみに画素電極短辺に概ね平行な方位（右方位）から基板面に対して４５°傾いた紫外光を２０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、垂直配向膜の光改質を行った。対向基板にスペーサを散布する以外は実施例３−１と同様にして反射型液晶表示装置を作製した。
【０１８０】
全黒表示および全白表示における反射率は上下左右方位から点光源を３０°傾けて入射し、基板鉛直方向で受光して測定した。その結果を表１０に示す。ＣＲは概ね変わらないが、実施例３−７（表１０では実施例７と表記）では全黒の反射率が従来例に比較して３０％低下している。実施例７では液晶が傾斜配向する方位（右方位）と９０°異なる方位に反射強度の極大値を持ってくることにより、ＣＲの高い方位を明るく、ＣＲの低い方位を暗くできるため、モノドメイン配向における液晶の傾斜配向方位の黒浮きを目立たなくすることができる。
【０１８１】
【表１０】
2006313390.tif 000014
【０１８２】
以上説明したように本実施の形態によれば、１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置においてコントラスト比が高く、より鮮明な表示が得られるようになる。
【０１８３】
以上説明した本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表示装置用基板およびそれを用いた反射型液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
反射面に凹凸形状が形成された光反射板を備えた反射型液晶表示装置用基板であって、
前記反射面が複数の微小鏡面で構成されていると仮定した場合に、前記微小鏡面の法線ベクトルの方向が方位角φｎからφｎ＋１°の角度範囲に存在する確率分布の標準偏差が０．１より大きいこと
を特徴とする反射型液晶表示装置用基板。
【０１８４】
（付記２）
付記１記載の反射型液晶表示装置用基板において、
前記標準偏差は、０．５以上であること
を特徴とする反射型液晶表示装置用基板。
【０１８５】
（付記３）
付記１又は２に記載の反射型液晶表示装置用基板において、
前記確率分布の極大が任意方位および、それとほぼ直交する方位に存在すること
を特徴とする反射型液晶表示装置用基板。
【０１８６】
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置用基板において、
前記確率分布の極大が任意方位だけに存在すること
を特徴とする反射型液晶表示装置用基板。
【０１８７】
（付記５）
対向する一組の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記基板の一方に形成された光反射板とを備えた反射型液晶表示装置において、
前記一方の基板は、付記１乃至４のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置用基板であること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１８８】
（付記６）
付記５記載の反射型液晶表示装置において、
前記凹凸形状は、皺状パターンであること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１８９】
（付記７）
付記６記載の反射型液晶表示装置において、
前記皺状パターンは、前記反射面下地の表面形状が反映されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９０】
以上説明した本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記８）
対向配置された第１及び第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に封止され、負の誘電率異方性を有する液晶材料を含みΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異方性Δｎとセルギャップｄとの積）が１５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の液晶層と、
前記第１の基板に形成された光反射板とを有し、
前記液晶材料は、前記セルギャップｄの２倍以上のカイラルピッチを持つネマチック液晶（カイラル無添加のネマチック液晶を含む）であること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９１】
（付記９）
付記８記載の反射型液晶表示装置において、
基板面に垂直な方向に負の屈折率異方性を有し、そのリタデーションｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝が、概ね
０．４≦〔ｄｆ・｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝〕／（ｄｌｃ・Δｎ）≦０．７
の範囲である第１の位相差板を偏光板と液晶素子の間に配置したこと
を特徴とする反射型液晶表示装置。
但し、ｄｆは第１の位相差板の厚さを、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ  は第１の位相差板のｘｙｚ軸方向の屈折率を、ｄｌｃは液晶層の厚さを、Δｎは液晶分子の異常光ｎｅと常光ｎｏとの屈折率差を示している。
（付記１０）
付記９記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の位相差板を第２の基板を介して液晶層に隣接するように配置したこと
を特徴とする反射型液晶表示装置。
（付記１１）
付記８乃至１０のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記光反射板は、反射面に皺状凹凸形状が形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９２】
（付記１２）
付記８乃至１１のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記第２の基板に形成された配向膜のみに、配向規制処理が施されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９３】
（付記１３）
付記８乃至１２のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記第２の基板の前記液晶層と反対側の面に、負のリタデーション成分を持つ位相差板と、λ／４位相差板と、偏光板とがこの順に積層されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９４】
（付記１４）
付記８乃至１３のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記光反射板が一部形成されていない光透過領域を有すること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９５】
以上説明した本発明の第３の実施の形態による反射型液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１５）
第１の基板と、
前記第１の基板と対向配置され、反射面が凹凸形状の光反射板が形成された第２の基板と、
前記第１および第２の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層と、
前記第２の基板上の隣接画素電極間の間隙部と対向する前記第１の基板上の対応領域に形成された配向制御構造物とを備え、
前記画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にすること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９６】
（付記１６）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の基板上の前記対応領域のうち、前記画素電極長辺の間隙部と対向する対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの前記画素電極長辺に接するか又は重複する配向制御構造物が１画素電極おきに形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９７】
（付記１７）
付記１６記載の反射型液晶表示装置において、
前記配向制御構造物の幅Ｗ１は、
前記画素電極長辺の間隙幅をＷ２として、
１≦（Ｗ１／Ｗ２）≦３
の範囲にあること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９８】
（付記１８）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の基板上の前記対応領域のうち、前記画素電極長辺の間隙部と対向する対応領域に、基板面法線方向に見て、隣接する２つの前記画素電極長辺に接するか又は重複する配向制御構造物が前記画素電極毎に形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０１９９】
（付記１９）
付記１８記載の反射型液晶表示装置において、
前記配向制御構造物の幅Ｗ１は、
前記画素電極長辺の間隙幅をＷ２として、
１／２≦（Ｗ１／Ｗ２）≦３／２
の範囲にあること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２００】
（付記２０）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記第１の基板上の前記対応領域のうち、前記画素電極短辺の間隙部と対向する対応領域に、間隙幅程度の配向制御構造物が前記画素電極毎に形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０１】
（付記２１）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記配向制御構造物は、少なくとも一部が前記液晶層の層厚相当の高さを有し、前記第１及び第２の基板間を支持すること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０２】
（付記２２）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記画素電極と対向する前記第１の基板上の第２対応領域に、前記画素電極短辺に概ね平行且つ幅４μｍ以下の第２の配向制御構造物が前記配向制御構造物に隣接して形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０３】
（付記２３）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記画素電極上に、前記画素電極短辺に概ね平行且つ幅４μｍ以下の第２の配向制御構造物が、前記画素電極長辺の間隙部に隣接して形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０４】
（付記２４）
付記１５記載の反射型液晶表示装置において、
前記液晶は、光重合性物質を分散させて電圧を印加しながら当該物質を光重合させることにより形成された液晶配向に準じた高分子鎖を有していること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０５】
（付記２５）
第１の基板と、
前記第１の基板と対向配置され、反射面が凹凸形状の光反射板が形成された第２の基板と、
前記第１および第２の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層と、
前記第１の基板上にのみ設けられ、前記第２の基板上の隣接画素電極間の間隙部に発生する斜め電界以上の配向規制力を有する配向制御構造とを備え、
前記画素電極内の液晶配向を概ねモノドメイン配向にすること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０６】
（付記２６）
付記２５記載の反射型液晶表示装置において、
前記配向制御構造は、任意の方位から光照射して改質させた配向膜であること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０７】
（付記２７）
第１の基板と、
前記第１の基板と対向配置され、反射面が凹凸形状を有する光反射板が形成された第２の基板と、
前記第１および第２の基板間に封止され、負の誘電率異方性を有し、前記凹凸形状により反射強度に方位角依存性を持たせ、配向方位を反射強度極大となる方位に概ね直交させた液晶を含む液晶層と
を有することを特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０８】
（付記２８）
付記１５乃至２７のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置において、
前記光反射板は、反射面に皺状凹凸形状が形成されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置。
【０２０９】
以上の通り、本発明によれば、リタデーションによるコントラスト低下を抑制し、且つ低コストで高反射率の反射型液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表示装置の概略構成と共に動作原理を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における実施例１−１の反射型液晶表示装置を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における実施例１−１の反射型液晶表示装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】任意点Ｓｉから原点ｏに向かう光Ｌ１０が偏光板６に入射し、さらに位相差板６および液晶層４を通過して光Ｌ１１として拡散反射板２に向かうときの光Ｌ１１の位相差δの変化を示す図である。
【図５】拡散反射板２の凹凸の反射面と球状スペーサの位置関係を示す図である。
【図６】セルギャップが２μｍにおける位相差δのセルギャップ依存性を調べた結果を示す図である。
【図７】セルギャップが２．５μｍにおける位相差δのセルギャップ依存性を調べた結果を示す図である。
【図８】セルギャップが３．５μｍにおける位相差δのセルギャップ依存性を調べた結果を示す図である。
【図９】セルギャップが４μｍにおける位相差δのセルギャップ依存性を調べた結果を示す図である。
【図１０】セルギャップが２〜４μｍであって位相差δが９０°から２５°以上外れるときの方位角φの範囲を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における実施例１−１による皺状凹凸パターンで構成された反射面を有する拡散反射板２を示す図である。
【図１２】拡散反射板２の表面が微小鏡面２６で構成されていると仮定し、微小鏡面２６の法線ベクトルＩｎの存在確率分布を法線ベクトルＩｎの方位角φｎについて求めることを説明する図である。
【図１３】法線ベクトルＩｎの方向に対する法線ベクトルＩｎの存在確率を示す図である。
【図１４】拡散反射板２の方位角（ｄｅｇ．）に対する暗状態反射率（％）、明状態反射率（％）およびコントラストを示す図である。
【図１５】法線ベクトルＩｎの方向に対する法線ベクトルＩｎの存在確率を示す図である。
【図１６】図１５に示した方位角依存の存在確率分布から求めた、サンプル１乃至３の拡散反射板の方位依存における存在確率の標準偏差を示す図である。
【図１７】拡散反射板の方位を変化させた場合のコントラストの最大値および最小値を示す図である。
【図１８】極角θ方向の平均傾斜角と反射率の関係を示す図である。
【図１９】レジスト層の膜厚をそれぞれ変化させて形成した皺状パターンの顕微鏡画像（倍率２０倍）を示す図である。
【図２０】極角方向の平均傾斜各に対する反射率およびコントラストの結果を示す図である。
【図２１】従来の１枚偏光板方式による反射型液晶表示装置の概略構成を示しており、表示面に対し垂直に切断した断面を示す図である。
【図２２】従来の１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置１００の電圧印加時の液晶分子の状態を示す図である。
【図２３】従来の１枚偏光板方式による反射型液晶表示装置の他の概略構成を示しており、表示面に対し垂直に切断した断面を示す図である。
【図２４】反射面に皺状凹凸パターンを設けた拡散反射板２を例示する斜視図である。
【図２５】従来のＴＮ方式の反射型液晶表示装置の動作原理を示す図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態によるＶＡ方式の反射型液晶表示装置の動作原理を示す図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３８】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３９】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４０】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４１】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４２】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４３】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４４】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４５】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４６】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４７】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４８】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４９】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図５０】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図５１】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図５２】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶表示装置の表面に凹凸が形成された拡散反射板２の反射特性について説明する図である。
【図５３】屈折率楕円体を示す図である。
【図５４】本発明の第３の実施の形態による第１の解決手段を説明する模式図である。
【図５５】本発明の第３の実施の形態による実施例３−１における配向制御構造物を基板面法線方向に見た状態を示す図である。
【図５６】本発明の第３の実施の形態による第４の解決手段による構成を示す図である。
【図５７】本発明の第３の実施の形態による第８の解決手段による構成を示す図である。
【図５８】本発明の第３の実施の形態による実施例３−１における配向観察を行った際に観察された画像を示す図である。
【図５９】本発明の第３の実施の形態による実施例３−３における配向観察で得られた観察画像を示す図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１、１００、１０１  従来の反射型液晶表示装置
２、１０２  拡散反射板
４、１０４、１０５  液晶層
４ａ、１０４ａ、１０５ａ  液晶分子
６、１０６  位相差板
８、１０８  偏光板
１０  偏光軸
１２  第１の位相差板
１４  第２の位相差板
１６  第３の位相差板
１８  ＴＡＣフィルム
２０  偏光フィルム
２２  球状スペーサ
２４  対向基板側
２６  微小鏡面
３０  画素電極
３２、３４  矢印
３６、３８  配向制御構造物
３９  第２の配向制御構造物
４０  柱状スペーサ
１１０  前方散乱板
１１２、１１４  基板
１１６、１１８  電極
Ｉｎ  法線ベクトル
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７  光
φ  方位角
θ  極角
δ  位相差
【図１】
2006313390.tif 000015
【図２】
2006313390.tif 000016
【図３】
2006313390.tif 000017
【図４】
2006313390.tif 000018
【図５】
2006313390.tif 000019
【図６】
2006313390.tif 000020
【図７】
2006313390.tif 000021
【図８】
2006313390.tif 000022
【図９】
2006313390.tif 000023
【図１０】
2006313390.tif 000024
【図１１】
2006313390.tif 000025
【図１２】
2006313390.tif 000026
【図１３】
2006313390.tif 000027
【図１４】
2006313390.tif 000028
【図１５】
2006313390.tif 000029
【図１６】
2006313390.tif 000030
【図１７】
2006313390.tif 000031
【図１８】
2006313390.tif 000032
【図１９】
2006313390.tif 000033
【図２０】
2006313390.tif 000034
【図２１】
2006313390.tif 000035
【図２２】
2006313390.tif 000036
【図２３】
2006313390.tif 000037
【図２４】
2006313390.tif 000038
【図２５】
2006313390.tif 000039
【図２６】
2006313390.tif 000040
【図２７】
2006313390.tif 000041
【図２８】
2006313390.tif 000042
【図２９】
2006313390.tif 000043
【図３０】
2006313390.tif 000044
【図３１】
2006313390.tif 000045
【図３２】
2006313390.tif 000046
【図３３】
2006313390.tif 000047
【図３４】
2006313390.tif 000048
【図３５】
2006313390.tif 000049
【図３６】
2006313390.tif 000050
【図３７】
2006313390.tif 000051
【図３８】
2006313390.tif 000052
【図３９】
2006313390.tif 000053
【図４０】
2006313390.tif 000054
【図４１】
2006313390.tif 000055
【図４２】
2006313390.tif 000056
【図４３】
2006313390.tif 000057
【図４４】
2006313390.tif 000058
【図４５】
2006313390.tif 000059
【図４６】
2006313390.tif 000060
【図４７】
2006313390.tif 000061
【図４８】
2006313390.tif 000062
【図４９】
2006313390.tif 000063
【図５０】
2006313390.tif 000064
【図５１】
2006313390.tif 000065
【図５２】
2006313390.tif 000066
【図５３】
2006313390.tif 000067
【図５４】
2006313390.tif 000068
【図５５】
2006313390.tif 000069
【図５６】
2006313390.tif 000070
【図５７】
2006313390.tif 000071
【図５８】
2006313390.tif 000072
【図５９】
2006313390.tif 000073