(57)【要約】【課題】  光散乱状態における反射率を高めると共に暗表示におけるコントラストを向上させることのできる液晶表示素子を提供する。【解決手段】  第１基板１０と第２基板２０との間に、液晶層３０が設けられている。第１基板１０には、金属層１１Ａおよびこの金属層１１Ａと液晶層３０との間に設けられた反射率調整層１１Ｂを含む積層電極１１が形成されている。液晶層３０により光が散乱される場合には、前方散乱成分の一部が反射率調整層１１Ｂおよび金属層１１Ａにより第２基板２０側すなわち観察者側へと戻され、反射率が向上する。液晶層３０により光が透過される場合には、透過された光は金属層１１Ａに吸収されると共に、反射率調整層１１Ｂにより正反射光が低減され、コントラストが向上する。【選択図】      図１
2005141126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板との間に、前記第２基板を介して入射した光を散乱または透過させる液晶層を備えた液晶表示素子であって、
前記第１基板は、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と前記液晶層との間に設けられた１層以上の反射率調整層を含む積層電極を備えた
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記金属層を構成する金属材料の屈折率，前記反射率調整層を構成する反射率調整材料の屈折率および前記液晶層の平均屈折率は、数１の関係を満たす
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【数１】
2005141126.tif 000007
【請求項３】
前記金属層を構成する金属材料の屈折率が１以上である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記反射率調整層の積層方向における合計厚みが１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記積層電極の反射率分光特性は、前記液晶層の反射率分光特性を補完するように調整されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記積層電極の反射率分光特性は、前記液晶層が透過状態のときに特定の色を表示するように調整されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記積層電極は、前記金属層および前記反射率調整層が交互に積層されていると共に前記液晶層側の最外層が前記反射率調整層である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項８】
入射媒質を介して入射した光を反射または吸収する基板であって、
少なくとも１層の金属層およびこの金属層と前記入射媒質との間に設けられた１層以上の反射率調整層を有する積層電極を備えた
ことを特徴とすることを特徴とする基板。
【請求項９】
前記金属層を構成する金属材料の屈折率，前記反射率調整層を構成する反射率調整材料の屈折率および前記入射媒質の平均屈折率は、数２の関係を満たす
ことを特徴とする請求項８記載の基板。
【数２】
2005141126.tif 000008
【請求項１０】
前記金属層を構成する金属材料の屈折率が１以上である
ことを特徴とする請求項８記載の基板。
【請求項１１】
前記反射率調整層の積層方向における合計厚みが１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の基板。
【請求項１２】
前記入射媒質は、電界により散乱と透過とが変化する液晶層である
ことを特徴とする請求項８記載の基板。
【請求項１３】
前記積層電極の反射率分光特性は、前記液晶層の反射率分光特性を補完するように調整されている
ことを特徴とする請求項１２記載の基板。
【請求項１４】
前記積層電極の反射率分光特性は、前記液晶層が透過状態のときに特定の色を表示するように調整されている
ことを特徴とする請求項１２記載の基板。
【請求項１５】
前記積層電極は、前記金属層および前記反射率調整層が交互に積層されていると共に前記入射媒質側の最外層が前記反射率調整層である
ことを特徴とする請求項８記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界が印加されることにより光散乱性が変化する液晶層を備えた液晶表示素子およびこの液晶表示素子に好適な基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末などのモバイル機器の発達に伴い、低消費電力かつ高品位画質の表示素子の需要が高まっている。その第一候補として、バックライトが不要で消費電力の小さい反射型液晶表示素子があげられる。しかしながら、現在一般的に用いられているツイストネマチック（ＴＮ；Twisted Nematic ）モードあるいはスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ；Super-Twisted Nematic ）モードは、いずれも偏光板を用いなければならないので、光利用効率が低く、反射型に用いる場合には非常に暗いという問題がある。
【０００３】
偏光板を用いない液晶表示方法として、電界により散乱状態（明表示）と透過状態（暗表示）とを制御する光散乱型表示モードがあげられる。図７に、光散乱型表示モードの液晶表示素子の一般的な断面構造を示す。この液晶表示素子は、例えばガラスよりなる背面側基板１１０と表示側基板１２０との間に液晶層１３０が設けられ、背面側基板１１０の裏側には光吸収層１４０が配置されている。背面側基板１１０には例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）よりなる透明電極１１１が設けられ、表示側基板１２０には例えばＩＴＯよりなる透明電極１２１が設けられている。液晶層１３０は、例えば、光散乱型表示モードの一つである高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ；Polymer Dispersed Liquid Crystal）により構成されている。
【特許文献１】特開平５−３１３１４０号公報
【特許文献２】特開平７−１３１３９号公報
【特許文献３】特開平１１−１７４４３６号公報
【特許文献４】特開平７−２５３５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光散乱型表示モードでは、散乱状態における後方散乱成分が小さく、反射率という点では不十分である。液晶層の厚みを大きくすることにより後方散乱成分を増大させて反射率を上げることも考えられるが、駆動電圧も同時に高くなってしまうため実用的に限界がある。そこで、光散乱の多くを占める前方散乱成分を利用して反射率を向上させるなどの検討が行われている。例えば、液晶表示素子の反射率は背面側基板１１０の反射率に大きく影響され、図８に示したように、背面側基板１１０の反射率に比例して液晶表示素子の反射率が高くなる。図８は、背面側基板１１０の反射率に対する液晶表示素子の反射率を調べた結果を表すものであり、背面側基板１１０の反射率はアルミニウムミラーに対する値、液晶表示素子の反射率は標準白色板に対する値である。よって、背面側基板１１０の反射率を高くすることにより、前方散乱成分を背面側基板１１０により観察者方向へと戻し、反射率を向上させることも可能となる。
【０００５】
しかしながら、背面側基板１１０の反射率は、散乱時の反射率だけではなく、液晶層を透過状態（暗表示）としたときのコントラストにも密接に関係している。例えば、特許文献１あるいは特許文献２に記載されたように、背面側基板の裏側に反射板を配置することにより光散乱時の反射率を高めようとすると、暗表示時において反射板により正反射光が観察者方向に戻ってきてしまい、コントラストが低下してしまう。また、特に暗表示時における反射板からの戻り光のため、反射率あるいはコントラストの視角特性が大きくなってしまうという問題も生じる。
【０００６】
よって、消費電力をより小さく、かつ画質をより高くすることが求められるモバイル機器用途においては、光散乱時の反射率を高め、かつ暗表示時における戻り光を低減してコントラストを向上させることが必要となる。
【０００７】
なお、例えば、特許文献３あるいは特許文献４では、背面側基板の近傍に低屈折率層あるいは高屈折率層を導入することにより高反射率化を図っているが、液晶層との屈折率差が小さく、十分な反射率を得ることは難しい。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、光散乱状態における反射率を高めると共に暗表示におけるコントラストを向上させることのできる液晶表示素子を提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、入射光の反射率を制御することのできる基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による液晶表示素子は、第１基板と第２基板との間に、第２基板を介して入射した光を散乱または透過させる液晶層を備えたものであって、第１基板は、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と液晶層との間に設けられた１層以上の反射率調整層を含む積層電極を備えたものである。
【００１１】
本発明による基板は、入射媒質を介して入射した光を反射または吸収するものであって、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と入射媒質との間に設けられた１層以上の反射率調整層を有する積層電極を備えたものである。
【００１２】
本発明による液晶表示素子では、第１基板が、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と液晶層との間に設けられた１層以上の反射率調整層を含む積層電極を備えるようにしたので、液晶層により光が散乱される場合には、前方散乱成分の一部が反射率調整層および金属層により第２基板側すなわち観察者側へと戻され、反射率が向上する。液晶層により光が透過される場合には、透過された光は金属層に吸収されると共に、反射率調整層により正反射光が低減され、コントラストが向上する。
【００１３】
本発明による基板では、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と入射媒質との間に設けられた１層以上の反射率調整層を有する積層電極を備えるようにしたので、反射率調整層により入射光に対する反射率が調整される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液晶表示素子によれば、第１基板が、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と液晶層との間に設けられた１層以上の反射率調整層を含む積層電極を備えるようにしたので、液晶層により光が散乱される場合には、前方散乱成分の一部を反射率調整層および金属層により第２基板側すなわち観察者側へと戻し、反射率を向上させることができる。液晶層により光が透過される場合には、透過された光を金属層に吸収させることができるので、従来のように電極とは別に光吸収層を設ける必要がなくなると共に、反射率調整層により正反射光を低減させてコントラストを向上させることができる。
【００１５】
また、光吸収層が不要となることから、第１基板として不透明基板を用いることができ、基板材料の選択の範囲が広くなる。更に、ＴＦＴ（thin film transistor；薄膜トランジスタ）などの能動素子および金属配線を積層電極の下側に配置して開口率を大きくすることができ、コントラストおよび解像度を高めることができる。
【００１６】
更に、液晶層が光散乱型表示モードであるので、偏光板が不要で明るく、バックライトを用いないので消費電力が極めて小さい。また、光散乱型であるため紙の質感に近いペーパーライクホワイトを実現でき、視認性の高い液晶表示素子を低コストで提供することができる。
【００１７】
本発明による基板によれば、少なくとも１層の金属層およびこの金属層と入射媒質との間に設けられた１層以上の反射率調整層を有する積層電極を備えるようにしたので、金属層および反射率調整層により入射光に対する反射率を調整することができる。よって、例えば、光散乱型表示モードの液晶表示素子の背面側基板として極めて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の断面構造を表すものである。この液晶表示素子は、例えば光散乱型表示モードの液晶表示素子として用いられるものであり、ガラスなどの透明材料よりなる第１基板１０と第２基板２０との間に、液晶層３０を備えている。
【００２０】
第１基板１０は、背面側の基板であり、例えばガラスなどの透明材料により構成されている。第１基板１０には、画素電極としての積層電極１１がマトリクス状に設けられている。また、第１基板１０には、図示しないが、積層電極１１に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴおよび配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。
【００２１】
積層電極１１は、例えば、金属層１１Ａおよびこの金属層１１Ａと液晶層３０との間に設けられた反射率調整層１１Ｂを有している。
【００２２】
金属層１１Ａは、液晶層３０に電界を印加するための電極としての機能を有すると共に、吸収係数が大きいことから暗表示時に光を吸収する光吸収層としての機能も兼ねている。よって、従来の光散乱型表示モードの液晶表示素子のように透明電極１１１とは別に光吸収層１４０を設ける必要がなく、第１基板１０の材料としてシリコン（Ｓｉ）基板あるいはステンレス鋼よりなる基板などの不透明基板を用いることができ、第１基板１０の材料の選択範囲が広がる。
【００２３】
金属層１１Ａを構成する金属材料としては、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），ロジウム（Ｒｈ），白金（Ｐｔ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）あるいはニッケル（Ｎｉ）などの金属あるいは合金が挙げられる。中でも、金属材料の屈折率が１以上であることが好ましい。反射率調整層１１Ｂを構成する誘電体材料あるいは透明導電材料などの反射率調整材料は、屈折率が概ね１程度のものが多く、金属材料の屈折率が１よりも大きいと反射率のみが高くなり、暗表示時において光を吸収しにくくなるからである。屈折率が１以上の金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），プラチナ（Ｐｔ）あるいはロジウム（Ｒｈ）などの金属あるいは合金が挙げられる。
【００２４】
反射率調整層１１Ｂは、積層電極１１の反射率を調整するものである。すなわち、反射率調整層１１Ｂは、液晶層３０により光が散乱される場合には前方散乱成分の一部を第２基板２０側すなわち観察者側へと戻して反射率を向上させ、液晶層３０により光が透過される場合には正反射光を低減してコントラストを向上させる。そのためには、金属層１１Ａを構成する金属材料の屈折率，反射率調整層１１Ｂを構成する反射率調整材料の屈折率および入射媒質である液晶層３０の平均屈折率は、数１の関係を満たすことが好ましい。
【００２５】
【数１】
2005141126.tif 000003
【００２６】
また、反射率調整層１１Ｂは、金属層１１Ａと液晶層３０とが直接接触するのを防ぎ、金属層１１Ａから液晶層３０への電荷注入を防いで液晶表示素子の信頼性を高める保護膜としての機能も有している。
【００２７】
反射率調整層１１Ｂを構成する反射率調整材料としては、一般的に光学薄膜用途で用いられる材料であれば特に限定されず、例えば、誘電体材料としては、酸化アルミニウム，一酸化ケイ素，二酸化ケイ素，酸化クロムあるいは酸化チタンなどの酸化物、窒化ケイ素あるいは窒化アルミニウムなどの窒化物、フッ化マグネシウムあるいはフッ化バリウムなどのフッ化物、塩化鉛あるいは塩化タリウムなどの塩化物が挙げられ、透明導電材料としては、ＩＴＯあるいは酸化スズなどが挙げられる。反射率調整層１１Ｂを透明導電材料により構成した場合には、反射率調整層１１Ｂも電極としての機能を有することができる。
【００２８】
反射率調整層１１Ｂによる積層電極１１の反射率の調整は、例えば、以下のようにして行うことができる。すなわち、反射率調整層１１Ｂを伝播する電磁波の境界面ａにおける電磁波ベクトル（Ｅa Ｈa ）t および境界面ｂにおける電磁波ベクトル（Ｅb Ｈb ）t は、数２を満たす。数２より、積層電極１１の反射率Ｒは、数３で与えられる。
【００２９】
【数２】
2005141126.tif 000004
【００３０】
【数３】
2005141126.tif 000005
【００３１】
数３より、金属層１１Ａを構成する金属材料、反射率調整層１１Ｂを構成する反射率調整材料および反射率調整層１１Ｂの積層方向の厚み（以下、単に厚みという）により積層電極１１の反射率Ｒを制御することができる。
【００３２】
例えば、屈折率ｎs ＝３．６７、吸収係数ｋs ＝４．３６５のクロム（Ｃｒ）よりなる金属層１１Ａに、屈折率ｎ＝１．９０の一酸化ケイ素よりなる厚み６０ｎｍの反射率調整層１１Ｂが積層されている積層電極１１の波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒは、数３より２４．３％となる。なお、クロム（Ｃｒ）よりなる金属層１１Ａのみの反射率は６４．１％である。
【００３３】
また、反射率調整層１１Ｂを設けることにより積層電極１１の反射率分光特性を調整し、液晶層３０の反射率分光特性を補完することも可能である。すなわち、一般に、液晶層３０の光散乱強度は波長の４乗に反比例し、短波長側の反射率が高くなるため、液晶表示素子の色度は青に偏ったものとなる。このような液晶層３０の光散乱強度の波長依存性は、液晶散乱体の形状あるいは液晶層３０の屈折率の波長分散などを制御することにより低減することも原理的には可能であるが、実現は極めて難しい。これに対して、本実施の形態では、積層電極１１の反射率分光特性を調整することにより、液晶層３０の光散乱強度の波長依存性を容易に低減することができる。よって、例えば、積層電極１１により液晶表示素子の色度を変調して白に近づけることが可能である。なお、積層電極１１の反射率分光特性は、数３において各波長λにおける屈折率および吸収係数を与えることにより求めることができる。
【００３４】
更に、積層電極１１の反射率分光特性を積極的に調整することにより、金属層１１Ａの光吸収または液晶層３０の光散乱強度の波長依存性を制御し、通常の暗表示（黒）の代わりに、赤色あるいは青色など、黒以外の特定の色を表示するようにしてもよい。すなわち、散乱状態では白、透過状態では赤色あるいは青色などの特定の色が表示されるカラー表示を行うようにしてもよい。この場合、黒の代わりに表示される色は、第１基板１０にマトリクス配置された積層電極１１のそれぞれで異なっていてもよい。
【００３５】
このように積層電極１１の反射率および液晶層３０の光散乱強度の波長依存性を調整するため、図２に示したように、複数の反射率調整層１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが設けられていてもよい。その場合、反射率調整層１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの積層方向における合計厚み（以下、単に合計厚みという）が１μｍ以下であることが好ましい。反射率調整層１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにおける電圧降下を問題にならない程度に抑えることができるからである。図１に示したように積層電極１１が金属層１１Ａと反射率調整層１１Ｂとのみを含む場合には、反射率調整層１１Ｂの厚みが１μｍ以下であればよい。なお、積層される反射率調整層の数は特に限定されないことは言うまでもない。
【００３６】
あるいは、図３に示したように、積層電極４１において、金属層４１Ａ，４１Ｃと反射率調整層４１Ｂ，４１Ｄとが交互に積層されていると共に液晶層３０側の最外層が反射率調整層４１Ｄであるようにしてもよい。この場合、反射率調整層４１Ｂ，４１Ｄの合計厚みが１μｍ以下であることが好ましい。理由は図２の場合と同様である。なお、積層される金属層および反射率調整層の数は特に限定されないことは言うまでもない。また、図３と図２とを組合せて、反射率調整層４１Ｄの上に、更に反射率調整層を積層するようにしてもよい。
【００３７】
図２および図３のような３層以上の多層構造の場合には、それぞれの反射率調整層における膜マトリックスＭより同様に積層電極の反射率Ｒを求めることができる。よって、このような多層構造の場合にも、図１の場合と同様に金属材料、反射率調整材料および反射率調整層の厚みにより積層電極の反射率Ｒを制御することができる。
【００３８】
図１に示した第２基板２０は、表示側の基板であり、例えばガラスなどの透明材料により構成されている。第２基板２０には、第１基板１０に対向する側に透明電極２１が設けられている。透明電極２１は、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ＩＴＯにより構成されている。
【００３９】
図１に示した液晶層３０は、例えば、厚みが１０μｍないし１００μｍ程度であり、高分子材料と液晶とを含むＰＤＬＣにより構成されている。液晶は、高分子材料に液滴状に分散されている。
【００４０】
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
【００４１】
まず、上述した材料よりなる第１基板１０に、例えば蒸着法，スパッタリング法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）法により、上述した材料よりなる金属層１１Ａを形成し、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより所定の形状にパターニングする。次に、例えば酸腐食法，溶液沈殿法，めっき法，陽極酸化法、ゾルゲル法、ラングミュア法、液相エピタキシャル法，ＣＶＤ法，蒸着法あるいはスパッタリング法により、上述した材料よりなる反射率調整層１１Ｂを形成し、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより所定の形状にパターニングする。これにより、積層電極１１が形成される。
【００４２】
また、上述した材料よりなる第２基板２０に、上述した材料よりなる透明電極２１を形成する。
【００４３】
次に、第１基板１０と第２基板２０とを、積層電極１１と透明電極２１とが対向するように球状あるいは柱状のスペーサ（図示せず）を挟んで重ね合わせ、紫外線硬化樹脂などにより接着する。続いて、第１基板１０および第２基板２０の間にモノマー材料と液晶とを混合したものを注入し、液晶層３０を形成する。以上により、図１に示した液晶表示素子が完成する。
【００４４】
この液晶表示素子では、例えば、積層電極１１の金属層１１Ａと透明電極２１との間に所定の電圧が印加されると、液晶層３０が散乱状態と透過状態との間で遷移し、第２基板２０を介して入射した光が液晶層３０により散乱または透過される。ここでは、第１基板１０が、金属層１１Ａおよびこの金属層１１Ａと液晶層３０との間に設けられた反射率調整層１１Ｂを含む積層電極１１を備えているので、液晶層３０により光が散乱される場合には、前方散乱成分の一部が反射率調整層１１Ｂおよび金属層１１Ａにより第２基板２０側すなわち観察者側へと戻され、反射率が向上する。液晶層３０により光が透過される場合には、透過された光は金属層１１Ａに吸収されると共に、反射率調整層１１Ｂにより正反射光が低減され、コントラストが向上する。
【００４５】
このように、本実施の形態では、第１基板１０に、金属層１１Ａおよびこの金属層１１Ａと液晶層３０との間に設けられた反射率調整層１１Ｂを有する積層電極１１を設けるようにしたので、液晶層３０を介して入射する光に対する反射率を金属層１１Ａおよび反射率調整層１１Ｂにより調整することができ、光散乱時の反射率および暗表示時のコントラストを共に向上させることができる。
【００４６】
また、光吸収層が不要となることから、第１基板１０として不透明基板を用いることができ、基板材料の選択の範囲が広くなる。更に、ＴＦＴ（thin film transistor；薄膜トランジスタ）などの能動素子および金属配線を積層電極１１の下側に配置して開口率を大きくすることができ、コントラストおよび解像度を高めることができる。
【００４７】
更に、液晶層３０に光散乱型表示モードを採用しているので、偏光板が不要で明るく、バックライトを用いないので消費電力が極めて小さい。また、光散乱型であるため紙の質感に近いペーパーライクホワイトを実現でき、視認性の高い液晶表示素子を低コストで提供することができる。
【実施例】
【００４８】
更に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【００４９】
（実施例１）
第１の実施の形態と同様にして液晶表示素子を作製した。まず、ガラスよりなる第１基板１０に、スパッタ法により、厚み５００ｎｍのクロム（Ｃｒ）よりなる金属層１１Ａを形成し、続いて、この金属層１１Ａの上に、厚み２０ｎｍの酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ2 Ｏ3 ）よりなる反射率調整層１１Ｂを形成し、積層電極１１を形成した。この積層電極１１の反射率を調べたところ、３９％であった。
【００５０】
また、ガラスよりなる第２基板２０に、スパッタ法により、厚み３０ｎｍのＩＴＯよりなる透明電極２１を形成した。第１基板１０と第２基板２０とを、積層電極１１と透明電極２１とが対向するようにスペーサ（積水化学社製「ミクロパール（登録商標）ＳＰ−２３０（品番）」；直径３０μｍ）を挟んで重ね合わせ、紫外線硬化樹脂（積水化学社製「フォトレック（登録商標）Ａ−７０４（品番）」）を用いて接着した。続いて、第１基板１０および第２基板２０の間に、モノマー材料として紫外線硬化樹脂（ノーランド社製「ＮＯＡ−６５（品番）」と液晶（チッソ社製ネマチック液晶）とを重量比４０：６０で混合したものを注入した。そののち、１６０ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線ランプで２０秒間照射することによりＰＤＬＣよりなる液晶層３０を形成した。以上により、図１に示した液晶表示素子を得た。
【００５１】
得られた液晶表示素子について、標準拡散板に対する反射率およびコントラストを測定した。その結果を表１に示す。このような測定に使用する具体的な装置としては、大塚電子社製の分光光度計ＭＣＰＤ−７０００（品番）を使用することができる。コントラストの判断基準は、一般的なＯＡ紙などの白い紙に黒を印刷した場合のコントラストである５：１程度またはそれ以上の値が得られた場合に良とした。
【００５２】
【表１】
2005141126.tif 000006
【００５３】
（実施例２）
金属層１１Ａを厚み５００ｎｍの白金（Ｐｔ）よりなるものとし、反射率調整層１１Ｂを厚み３５ｎｍの窒化ケイ素（ＳｉＮ）よりなるものとしたことを除き、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子について、実施例１と同様にして反射率を測定した。その結果を表１に合わせて示す。
【００５４】
（実施例３）
反射率調整層１１Ｂを厚み３３ｎｍの一酸化ケイ素（ＳｉＯ）よりなるものとしたことを除き、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子について、反射率分光特性を調べた。反射率分光特性の測定方法としては、液晶表示素子から反射した光を分光器により波長選別し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ；電荷結合デバイス）エリアイメージセンサにより測定した。その結果を、図４に示す。
【００５５】
（比較例１）
図７に示した従来の液晶表示素子を作製した。得られた従来の液晶表示素子の反射率を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に合わせて示す。また、この従来の液晶表示素子の反射率分光特性を実施例３と同様にして調べた。その結果を図５に示す。
【００５６】
（比較例２）
第１基板１０に、厚み５００ｎｍのクロム（Ｃｒ）よりなる金属層１１Ａのみを形成し、反射率調整層１１Ｂを形成しなかったことを除き、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子について、実施例１と同様にして反射率を測定した。その結果を表１に合わせて示す。
【００５７】
表１に示したように、実施例１および実施例２によれば、反射率についてもコントラストについても共に良好な結果を得られた。これに対して比較例１では、反射率およびコントラストのいずれも改善することができなかった。これは、反射率については、背面側基板に設けられている透明電極の反射率が低いため液晶表示素子の反射率も低くなったためであると考えられる。また、コントラストについては、暗表示時において光が透明電極および背面側基板などを通過する際に界面反射が生じたためであると考えられる。
【００５８】
また、比較例２では、コントラストを改善することができなかった。これは、第１基板１０に金属層１１Ａのみが設けられている場合には、金属層１１Ａの反射率が高いため液晶表示素子の反射率も高くなった反面、暗表示時の反射率も高くなってしまったためであると考えられる。
【００５９】
すなわち、第１基板１０に、金属層１１Ａおよびこの金属層１１Ａと液晶層３０との間に設けられた反射率調整層１１Ｂを有する積層電極１１を形成するようにすれば、液晶表示素子の反射率およびコントラストを高めることができ、特性を改善できることが分かった。
【００６０】
更に、図４に示したように、実施例３によれば、全波長において反射率が向上し、反射率の波長依存性が小さくなって白純度が向上していた。これに対して比較例１では、図５に示したように、液晶層の光散乱強度の波長依存性が液晶表示素子の反射率にそのまま反映されて、短波長側の反射率が高く、色度が青に偏っていた。
【００６１】
すなわち、反射率調整層１１Ｂの材料および厚みを調整することにより積層電極１１の反射率分光特性を調整するようにすれば、液晶層３０の反射率分光特性を補完し、液晶表示素子の色度を白に近づけることができることが分かった。
【００６２】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、金属層１１Ａおよび反射率調整層１１Ｂがパターニングされている場合について説明したが、例えば図６に示したように、金属層１１Ａのみがパターニングされ、反射率調整層１１Ｂは連続して形成されていてもよい。このようにすることにより、金属層１１Ａの側面を反射率調整層１１Ｂにより保護することができるので好ましい。同様に、図２に示した積層電極１１についても、反射率調整層１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが連続して形成されていてもよい。同様に、図３に示した積層電極４１についても、金属層４１Ａ，４１Ｃのみがパターニングされ、反射率調整層４１Ｂ，４１Ｄは連続して形成されていてもよい。
【００６３】
また、例えば、図２あるいは図３のように複数の反射率調整層を設けるようにした場合には、複数の反射率調整層のうちの一部が連続して形成されているようにしてもよい。例えば、図２に示した積層電極１１において、反射率調整層１１Ｂ，１１Ｃは金属層１１Ａと同様にパターニングされ、反射率調整層１１Ｄが連続して形成されているようにしてもよい。あるいは、例えば、図３に示した積層電極４１において、反射率調整層４１Ｂは金属層４１Ａ，４１Ｃと同様にパターニングされ、最外層の反射率調整層４１Ｄが連続して形成されていてもよい。
【００６４】
更に、例えば、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、液晶層３０は、ＰＤＬＣに限らず、液晶中に三次元網目状の高分子ネットワークが張り巡らされたポリマーネットワーク型液晶、ネマチック−コレステリック電界相転移モードあるいは動的散乱モード（ＤＳＭ；Dynamic Scattering Mode ）などの他の光散乱型表示モードの液晶材料により構成されていてもよい。
【００６５】
加えて、上記実施の形態および実施例では、液晶表示素子の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【００６６】
更にまた、例えば、上記実施の形態および実施例では、アクティブマトリクス型の液晶表示素子の場合について説明したが、本発明は単純マトリクス駆動の場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の液晶表示素子は、携帯情報端末あるいは電子辞書などのモバイル機器はもとより、文字情報表示に適していることから、新たな情報プラットフォームとして注目されている電子ブック端末への応用に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した積層電極の変形例を表す断面図である。
【図３】図１に示した積層電極の他の変形例を表す断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係る液晶表示素子の反射率分光特性を表す図である。
【図５】本発明の比較例１に係る液晶表示素子の反射率分光特性を表す図である。
【図６】図１に示した積層電極の更に他の変形例を表す断面図である。
【図７】従来の光散乱型表示モードの液晶表示素子の構成を表す断面図である。
【図８】図７に示した液晶表示素子における背面側基板の反射率と液晶表示素子の反射率との関係を表す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…第１基板、１１，４１…積層電極、１１Ａ，４１Ａ，４１Ｃ…金属層、１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，４１Ｂ，４１Ｄ…反射率調整層、２０…第２基板、２１…透明電極、３０…液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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