(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光媒体層と、
前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、
前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層と
を備える表示装置であって、
表示面内における少なくとも１つの方向において、前記複数の反射電極および複数のコーナーキューブはそれぞれ一定のピッチで配列され、前記反射電極のピッチは前記コーナーキューブのピッチの整数倍である表示装置。
【請求項２】
前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記複数の周縁コーナーキューブは、前記反射電極が部分的に重畳され前記反射電極の周縁が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれかで一方あり、
前記複数の周縁コーナーキューブにおいて、前記反射電極は前記周縁コーナーキューブの底点を覆わない請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
光媒体層と、
前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、
前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層と
を備える表示装置であって、
前記反射電極層は、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を含み、
前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記複数の周縁コーナーキューブは、前記反射電極および非反射領域の両方が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれか一方であり、
前記非反射領域と前記反射電極との境界は、前記周縁コーナーキューブと、前記周縁コーナーキューブに前記反射電極側において隣接するコーナーキューブとの境界において形成されるコーナーキューブ頂点部に対して、前記頂点部よりも反射電極側の位置に形成されない表示装置。
【請求項４】
光媒体層と、
前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、
前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層と
を備える表示装置であって、
前記反射電極層は、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を含み、
前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記複数の周縁コーナーキューブは、前記反射電極および非反射領域の両方が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれか一方であり、
前記非反射領域は、前記周縁コーナーキューブと、前記周縁コーナーキューブに隣接するコーナーキューブとの境界部に形成されるコーナーキューブアレイの頂点部を覆わない表示装置。
【請求項５】
前記周縁コーナーキューブにおいて、前記非反射領域は、互いに隣接する前記周縁コーナーキューブの底点を結ぶ直線に沿って形成されている請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記非反射領域の幅の最小値は、前記周縁コーナーキューブの接触幅よりも小さい請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記コーナーキューブの中心が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとしたとき、前記非反射領域の幅の最小値は、Ｐccの１／√３以下である請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記コーナーキューブの中心が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとし、前記非反射領域の幅の最小値をαとするとき、α／Ｐcc＞２−√１０／２を満たす請求項３から７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
光媒体層と、
前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、
前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を介して互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層と
を備える表示装置であって、
前記コーナーキューブの中心が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとし、前記非反射領域の幅の最小値をαとするとき、α／Ｐcc＜２−√１０／２を満たし、
前記非反射領域は、隣接する前記コーナーキューブの境界に形成される稜線に沿って延びる表示装置。
【請求項１０】
前記稜線に沿って延びる非反射領域の中心線は、前記コーナーキューブの境界と略一致する請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記コーナーキューブアレイの前記反射電極層が形成された側とは反対側に設けられ、前記コーナーキューブアレイに形成されたコンタクトホールを介して前記反射電極と電気的に接続される電極をさらに有し、
前記コンタクトホールは、前記コーナーキューブの凹部内に形成されている請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光媒体層は、光散乱状態および光透過状態を取り得る液晶層である請求項１から１１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１３】
前記複数の反射電極のそれぞれの反射面は、前記コーナーキューブの表面に沿って形成される請求項１から１２のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
従来から、周囲光を光源として利用することによって表示を行なう反射型の液晶表示装置が知られている。反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置とは異なりバックライトを必要としない。このため、光源用電力の削減が可能であり、より小型のバッテリーを用いることが可能になる。また、バックライト用のスペースや重量を節約することができる。このようなことから、反射型液晶表示装置は、軽量薄型を目的とする機器において好適に用いられ得る。また、機器全体の大きさまたは重量を同一にした場合、反射型液晶表示装置では、バックライト用のスペースが不要な分だけ、透過型液晶表示装置に比べて大型のバッテリーを用いることが可能になる。従って、動作時間の飛躍的な拡大が期待できる。
【０００２】
さらに、反射型液晶表示装置は、日中の屋外などでの使用に際して、表示画像のコントラスト特性が他のタイプの表示装置に比べて良好である。例えば、発光型表示装置であるＣＲＴ等では、日中の屋外で大幅なコントラスト比の低下が生じる。また、低反射処理の施された透過型液晶表示装置においても、直射日光下などの、周囲光が表示光に比べて非常に強い環境下で使用する場合には、コントラスト比の大幅な低下が避けられない。これに対し、反射型液晶表示装置では、周囲光量に比例した強度の表示光が得られるため、コントラスト比が大幅に低下することは防止される。従って、携帯情報端末機器、デジタルカメラ、または携帯ビデオカメラなどの、屋外で使用される機会の多い機器において好適に用いられる。
【０００３】
しかし、このように非常に有望な応用分野を有していながら、特に暗所において十分なコントラスト比が得られないことや、フルカラー化、高精細表示、または動画表示などへの対応が不十分であったため、現在まで、十分な実用性を有する反射型カラー液晶表示装置は得られていない。
【０００４】
反射型カラー液晶表示装置の表示性能を向上させる手段として、散乱型液晶表示モードと再帰性反射板とを組み合わせる手法が知られている。以下、図１４を参照しながら、このような従来の反射型液晶表示装置の一例を説明する。
【０００５】
図１４に示すように、反射型液晶表示装置９００は、カラーフィルタ９や対向電極８が設けられた光透過性の前面基板１と、前面基板１に対向するように配置された背面基板２とを備えている。これらの基板１，２の間には、散乱状態および透過状態を取り得る散乱型液晶層３が設けられている。
【０００６】
背面基板２における液晶層３側の面には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）（不図示）、再帰性反射板５、透明画素電極５０などが形成されている。ＴＦＴや画素電極５０を用いて液晶層３に印加される電圧を制御することによって、液晶層３の散乱状態／透過状態が制御される。
【０００７】
再帰性反射板５は、所定形状の反射面５ａを有しており、反射面５ａは平担化膜５ｂによって覆われている。なお、画素電極５０は、平担化膜５ｂ上に形成される。また、反射面５ａは、例えば、互いに直交する３面を含むように構成された凹部を単位要素として、この単位要素の多数がカラーフィルター９のピッチ以下のピッチで並べられたような形状を有する。このように構成された再帰性反射板５を用いれば、表示装置９００に入射した光を入射方向と同じ方向へと反射し得る。
【０００８】
以下、図１５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、上述の反射型液晶表示装置９００の動作について説明する。なお、図１５（ａ）および図１５（ｂ）には、それぞれ、表示装置９００の黒表示状態および白表示状態が示されている。
【０００９】
図１５（ａ）に示すように、液晶層３が透過状態に制御されている場合、表示装置外部の光源５２からの入射光５４は、液晶層３を通過した後、再帰性反射板５によって光が入射した方向に反射６０される。このため、光源５２からの光は観察者５８には届かない。この時、表示装置から観察者５６に届く像は観察者自身の目である。従って、「黒」表示状態が得られる。
【００１０】
他方、図１５（ｂ）に示すように、液晶層３が散乱状態に制御されている場合、光源５２からの入射光５４は液晶層３において散乱反射６２される。すなわち、入射光５４に対する再帰反射板５による再帰性が崩れ、入射光５４の一部は観察者５６にも届くことになる。従って、「白」表示状態が得られる。
【００１１】
このような動作原理によって表示を行なう反射型液晶表示装置９００は、例えばＴＮ（ツイステッドネマティック）液晶表示モードで動作する液晶表示装置などとは異なり、偏光素子を使用せずとも白黒表示が可能である。このため、偏光素子を用いることによる光利用効率低下の影響を受けず、高明度の反射型液晶表示装置が実現可能となる。ただし、反射型液晶表示装置９００において高コントラスト比を実現するためには、再帰性反射板の再帰反射率を向上させて、黒表示時に観察者へ届く不要な光をなるべく制限することが重要である。
【００１２】
再帰反射率が最も高い再帰性反射板の一つとしては、互いに直交する３面から構成され、立方体の一角に対応した形状を持つコーナーキューブの複数個をアレイ状に配列させたコーナーキューブアレイから形成される反射板（コーナーキューブリフレクタ）が挙げられる。コーナーキューブアレイを微細化したもの（マイクロコーナーキューブアレイ：Micro Corner Cube Array（以下、「ＭＣＣＡ」と呼ぶこともある））を再帰性反射板として利用した反射型液晶表示装置が、例えば、米国特許第５，１８２，６６３号、本出願人による特願２００１−０９０９０８号において開示されている。なお、ＭＣＣＡは、例えば、結晶基板の表面を異方性エッチングする工程を利用して作製され得る（本出願人による特願２００１−３０６０５２号）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コーナーキューブリフレクタを備える従来の反射型液晶表示装置は、図１４に示したように、再帰性反射板５の反射面５ａから離れた位置に透明画素電極５０および液晶層３が設けられた構成を有している。このように、光変調機能を有する液晶層３と反射面５ａとの間に距離が設けられている場合には視差の問題が生じ、これによって表示性能の劣化が起きることがある。再帰性反射板５を用いた表示装置では視差に対する許容度が比較的大きいものの、この視差を低減できればさらに良好な表示品位を達成できることが期待される。
【００１４】
また、再帰性反射板５の反射面５ａ上に平坦化部材５ｂを設ける構成では、平坦化部材５ｂで光の吸収が生じたり、平坦化部材５ｂと液晶層３との界面で非再帰性の反射が生じたりする。このため、明るい表示光を得られない、または、コントラスト比が低下するというような問題が発生する。
【００１５】
また、このようなコーナーキューブリフレクタを有する反射型液晶表示装置において良好な表示性能を得るためには、コーナーキューブのピッチや配列パターンと、画素のピッチや配列パターンとが適切な関係を有していることがより重要になる。例えば、上述の米国特許第５，１８２，６６３号には、画素ピッチをコーナーキューブのピッチよりも大きくすることで所定の画素領域に入射した光が反射された後に隣接する画素領域から出射することを抑制でき、これによって表示品位を向上させ得ることが記載されている。しかし、米国特許第５，１８２，６６３号に記載の表示装置では、再帰性反射板上に画素電極としての透明電極が形成された構成が採用されているため上述のような問題が生じる。
【００１６】
このように、コーナーキューブリフレクタを備える従来の反射型液晶表示装置において、視差や明るさの問題を解消しつつ、コーナーキューブの配列パターンと画素電極の配列パターンとを適切に設定することで表示性能をより向上させたものは実現されていなかった。
【００１７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、コーナーキューブアレイを用いて作製された再帰性反射板を備える表示装置において表示品位を向上させることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、光媒体層と、前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層とを備える表示装置であって、表示面内における少なくとも１つの方向において、前記コーナーキューブの配列パターンと、前記反射電極の配列パターンとが整合性を有する。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記複数の周縁コーナーキューブは、前記反射電極が部分的に重畳され前記反射電極の周縁が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれかで一方あり、前記複数の周縁コーナーキューブにおいて、前記反射電極は前記周縁コーナーキューブの底点を覆わない。
【００２０】
あるいは、本発明による表示装置は、光媒体層と、前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層とを備える表示装置であって、前記反射電極層は、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を含み、前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記周縁コーナーキューブは、前記反射電極および非反射領域の両方が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれかで一方あり、前記非反射領域と前記反射電極との境界は、前記周縁コーナーキューブと、前記周縁コーナーキューブに前記反射電極側において隣接するコーナーキューブとの境界において形成されるコーナーキューブ頂点部に対して、前記頂点部よりも反射電極側の位置を通らないように形成される。
【００２１】
または、本発明による表示装置は、光媒体層と、前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層とを備える表示装置であって、前記反射電極層は、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を含み、前記コーナーキューブアレイは、前記反射電極の周縁に対応する複数の周縁コーナーキューブを含み、前記複数の周縁コーナーキューブは、前記反射電極および非反射領域の両方が形成されているコーナーキューブまたは前記反射電極の周縁に接するコーナーキューブの少なくともいずれかで一方あり、前記非反射領域は、前記周縁コーナーキューブと、前記周縁コーナーキューブに隣接するコーナーキューブとの境界部に形成されるコーナーキューブアレイの頂点部を覆わない。
【００２２】
ある好ましい実施形態において、前記周縁コーナーキューブにおいて、前記非反射領域は、互いに隣接する前記周縁コーナーキューブの底点を結ぶ直線に沿って形成されている。
【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記非反射領域の幅の最小値は、前記周縁コーナーキューブの接触幅よりも小さい。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記コーナーキューブの中心点が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとしたとき、前記非反射領域の幅の最小値は、Ｐccの１／√３以下である。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、前記コーナーキューブの中心点が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとし、前記非反射領域の幅の最小値をαとするとき、α／Ｐcc＞２−√１０／２を満たす。
【００２６】
あるいは、本発明の表示装置は、光媒体層と、前記光媒体層の片側に設けられたコーナーキューブアレイであって、複数のコーナーキューブを単位要素として有するコーナーキューブアレイと、前記コーナーキューブアレイ上に形成された反射電極層であって、隣接する前記反射電極間に形成される非反射領域を介して互いに離間され、前記光媒体層に電圧を印加するために用いられる複数の反射電極を含む反射電極層とを備える表示装置であって、前記コーナーキューブの中心点が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとし、前記非反射領域の幅をαとするとき、α／Ｐcc＜２−√１０／２を満たし、前記非反射領域は、隣接する前記コーナーキューブの境界に形成される稜線に沿って延びる。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記稜線に沿って延びる非反射領域の中心線は、前記コーナーキューブの境界と略一致する。
【００２８】
ある好ましい実施形態において、前記コーナーキューブアレイの前記反射電極層が形成された側とは反対側に設けられ、前記コーナーキューブアレイに形成されたコンタクトホールを介して前記反射電極と電気的に接続される電極をさらに有し、前記コンタクトホールは、前記コーナーキューブの凹部内に形成されている。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記光媒体層は、光散乱状態または光透過状態をとりうる液晶層である。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、前記複数の反射電極のそれぞれの反射面は、前記コーナーキューブの表面に沿って形成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の表示装置の概要について説明する。例えば図４に示すように、本発明の表示装置では、コーナーキューブアレイ１０上に、互いに離間された複数の反射電極１２を含む反射電極層１４が形成されている。このコーナーキューブアレイ１０と反射電極層１４とによって、再帰性反射板であるコーナーキューブリフレクタ２０が構成されている。なお、図１（ａ）および（ｂ）には、コーナーキューブアレイ１０の平面図および斜視図をそれぞれ示している。
【００３２】
このような表示装置では、図１４に示したような再帰性反射板を備える従来の表示装置９００とは異なり、液晶層のような光媒体層（調光層）と再帰性反射板の反射面との間に距離が設けられないため、視差が生じない。従って表示性能を向上させることができる。また、コーナーキューブリフレクタ２０の表面は透明平坦化部材で覆われていないので、この透明平坦化部材による光吸収や光反射が発生しない。従って、表示性能を向上させることができる。
【００３３】
ただし、コーナーキューブアレイ上に反射電極を設けることによって形成されたコーナーキューブリフレクタを用いる表示装置では、反射電極のサイズや配列パターンを適切に設定することが非常に重要になる。反射電極のそれぞれは、光媒体層における各画素ごとの表示に寄与する領域（画素領域）を規定するだけでなく、コーナーキューブリフレクタにおける再帰性反射が可能な領域をも規定するからである。以下、このことについて説明する。
【００３４】
一般に、表示装置において、開口率（ＡＲ：aperture ratio）、すなわち、表示エリア全体に対する有効画素領域（画素における表示に寄与する領域）の面積比をできるだけ高くすることで、より明るい表示を行なうことが望まれている。開口率ＡＲは、図２に示すように１画素のサイズ（画素面積：Ｌ×Ｗ［μｍ］）と、画素電極間のギャップ（画素抜き部）の幅（α）とを用いて次式で表すことができる。
【００３５】
【数１】
0003776039.tif 000002
【００３６】
ここで、（Ｌ−α）×（Ｗ−α）は、典型的には画素電極に対応して形成される有効画素領域１５の面積であり、この面積が大きいほど開口率ＡＲは高くなる。従って、開口率ＡＲが高く明るい表示を行なうことができる表示装置を実現するためには、電極間ギャップの幅αをできるだけ小さくすることが望ましい。
【００３７】
ただし、図４に示すようなコーナーキューブリフレクタ２０を備える表示装置１００では、電極間のギャップ１６の幅αを可能な限り最小のサイズに設定した場合にも、このギャップ１６が、コーナーキューブのどの位置において形成されているかによって、コーナーキューブリフレクタ２０の再帰性能が変化する。従って、このような表示装置１００においては、ギャップ幅αを最小となるようにしただけでは最適な表示性能を得ることができない。
【００３８】
図３（ａ）および（ｂ）は、同じ幅の画素間ギャップ（すなわち、非反射領域）Ｇ１，Ｇ２が、それぞれコーナーキューブの異なる位置に設けられた場合を示している。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、ギャップＧ１が一列に並ぶコーナーキューブ（底点を●で示す）Ｃ１内に設けられている場合、再帰反射不可能になる領域は、最大でも、そのコーナーキューブ列Ｃ１内の領域に限られる。
【００４０】
なお、コーナーキューブに入射した光は、通常、直交する３面で１回ずつ反射されることで入射した方向へと戻る。このため、コーナーキューブにおける再帰反射が不可能な領域（非再帰反射領域）は、そのコーナーキューブに形成されている非反射領域だけでなく、そこへの入射光が反射後に前述の非反射領域に向かうような反射領域（非反射領域の対称領域）をも含むことになる。このため、コーナーキューブにおける非再帰反射領域は、通常、非反射領域よりも大きくなる。
【００４１】
これに対し、図３（ｂ）に示すように、画素間ギャップＧ２が、２列のコーナーキューブＣ２１，Ｃ２２をまたぐように形成されている場合、その半分以上がギャップＧ２で占められる一方のコーナーキューブ列Ｃ２１は、その全体が再帰反射不可能な領域となる。さらに、他方のコーナーキューブ列Ｃ２２では、非反射領域Ｇ３とその対称領域Ｇ４とが再帰反射不可能な領域となる。従って、図３（ａ）に示す場合と比べると、ギャップ幅は同一であるにも拘わらず、非再帰反射領域の面積が大きいものとなり再帰反射率は低下する。
【００４２】
このように、コーナーキューブアレイ上に反射電極を形成することで得られた再帰性反射板を用いる場合には、コーナーキューブのサイズや配列パターンと、反射電極のサイズや配列パターンまたは電極間ギャップのパターンとの関係によって、コーナーキューブリフレクタの再帰反射性が変化する。従って、このような表示装置では、所望の再帰反射性が得られるようにこれらの関係を適切に規定することが表示性能を向上させるためには重要である。なお、このような課題は、図１４に示したような再帰性反射板上に透明画素電極を形成するような表示装置９００においては生じていなかったことである。
【００４３】
本発明者は、以上に説明したような知見に基づき、コーナーキューブアレイ上に形成する反射電極のパターンの適切な条件を見出し、これによって、表示性能がより向上した表示装置を完成させた。
【００４４】
以下、本発明の実施形態に係る反射型液晶表示装置について説明する。
【００４５】
（実施形態１）
図４は、実施形態１の反射型液晶表示装置１００の構成を示す。反射型液晶表示装置１００は、カラーフィルタ９、透明対向電極８などが設けられた光透過性の前面基板１と、前面基板１に対向するように配置された背面基板２とを備えている。これらの基板１，２の間には、光媒体層として、散乱状態および透過状態を取り得る散乱型液晶層３０が挟持されている。また、背面基板２の液晶層３０側には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）４、その表面にコーナーキューブアレイ１０が形成された層間絶縁膜５ｃ、液晶層３０に電圧を印加するための複数の反射電極１２を含む反射電極層１４などが設けられている。
【００４６】
互いに離間された反射電極１２のそれぞれは、Ａｌ、Ａｇ、またはそれらの合金などの金属材料から形成されており、例えば、Ａｌから形成される場合には厚さ約１００ｎｍ、Ａｇから形成される場合には厚さ約１５０〜２００ｎｍで層間絶縁膜５ｃ上に配置されている。反射電極１２は、前面基板１を介して液晶層３０へと入射した光を反射することができる。なお、層間絶縁膜５ｃと液晶層３０との屈折率差がわずかであり、これらの界面において屈折率差による反射がほとんど生じないため、反射電極１２間のギャップ（画素抜き部）１６は非反射領域を形成する。
【００４７】
また、反射電極１２の各々は、層間絶縁膜５ｃに形成されたコンタクトホール７を介して、それぞれの画素に対応するＴＦＴ４の出力電極６と電気的に接続されている。反射電極１２のそれぞれ（および透明対向電極８）に印加する電圧を制御することによって、画素ごとに液晶層３０の散乱状態／透過状態を制御することができる。
【００４８】
なお、散乱型液晶層３０としては、高分子分散型液晶、ネマティック−コレステリック相転移型液晶、または液晶ゲルなどを用いることができる。さらに、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され得るモードを有する限り他にも種々の材料を使用し得る。具体的には、液晶分子のドメインサイズを制御して拡散性を付与した透過−反射状態でスイッチングするコレステリック液晶、拡散光による露光により拡散性を付与した透過−反射状態でスイッチングするホログラフィック機能を有する高分子分散型液晶などを用いることができる。
【００４９】
反射電極１２が形成される層間絶縁膜５ｃの表面には、図１に示すような、互いに直交する略正方形の３面から構成される凹部形状を有するコーナーキューブ（単位要素）１０ａのアレイ１０が形成されている。このコーナーキューブアレイ１０上において、反射面（各反射電極１２の表面）がコーナーキューブアレイ１０の表面と略平行になるように、反射電極層１４がコーナーキューブアレイ１０上に沿って設けられることで、コーナーキューブリフレクタ２０が得られる。このようにして形成されたコーナーキューブリフレクタ２０は、液晶層３０を介してコーナーキューブリフレクタ２０に入射した光を、その入射方向と略同じ方向へと反射させることができる。
【００５０】
なお、このようなコーナーキューブアレイ１０を作製する方法としては、例えば、単結晶基板の表面を異方性エッチングする工程を利用して作製する方法（本出願人による特願２００１−３０６０５２）を用いることができる。この方法によれば、単位要素として１００μｍ以下の微細なコーナーキューブを有するコーナーキューブアレイを非常に高い形状精度で作製することが可能である。
【００５１】
本実施形態の反射型液晶表示装置１００は、従来の反射型液晶表示装置９００（図１４参照）と同様の動作で画像の表示を行なう。すなわち、反射電極１２および透明対向電極８を用いて液晶層３０に印加される電圧を適切に制御し液晶層３０を透明状態にすれば、入射光は再帰反射されるため、黒表示が実現される。また、反射電極１２および透明対向電極８を用いて液晶層３０に印加される電圧を適切に制御し液晶層３０を散乱状態にすれば、入射光は液晶層３０で散乱されるため、白表示が得られる。液晶表示装置１００では、偏光板を用いないため、明るい表示画像が得られる。
【００５２】
この反射型液晶表示装置１００では、散乱型液晶層３０と、コーナーキューブリフレクタ２０の反射面とは近接しており、反射面上に平坦化部材を設ける構成ではないので、平坦化部材での光の吸収や平坦化部材による非再帰性の反射が生じることがない。このため、明るくコントラストの高い表示が可能である。また、反射電極１２と液晶層３０との間に有意な距離が存在しないため、視差の発生を抑制することができる。なお、液晶層３０と反射電極１２とは必ずしも接している必要はなく、必要に応じて、反射電極１２を覆うように、液晶層３０の配向を規制するための配向膜（不図示）などの部材が設けられていても良い。
【００５３】
以下、液晶表示装置１００における、コーナーキューブの配列パターンと反射電極の配列パターンとについて説明する。
【００５４】
本実施形態では、表示面内（すなわち、基板水平面内）における少なくとも１つの方向において、コーナーキューブの配列パターンと反射電極の配列パターンとが整合性を有している。ここで、コーナーキューブの配列パターンと反射電極の配列パターンとが整合性を有するという場合、典型的には、反射電極の配列パターンとコーナーキューブの配列パターンとが以下のような関係を有していることを意味する。
【００５５】
すなわち、画素に対応して形成される反射電極（すなわち画素電極）が一様なパターンで配列されている場合、典型的には行列状に設けられる反射電極の各配列方向のうちの少なくとも一つの方向において、反射電極ピッチ（反射電極の長さと、隣接する反射電極間の幅との合計）が、コーナーキューブピッチの整数倍になっている。また、複数の反射電極で構成される反射電極グループ（例えば、互いに隣接する、画素Ｒ（赤）用画素電極、Ｇ（緑）用画素電極、Ｂ（青）用画素電極で構成されるグループ）が一様なパターンで配置されている場合、この画素電極グループの配列ピッチが、コーナーキューブピッチの整数倍になっている。
【００５６】
なお、図５に示すように、コーナーキューブ１０ａの配列ピッチは、典型的には、各コーナーキューブ１０ａの中心（底点）Ｏが一直線上に並ぶ第1の方向Ｄ１におけるピッチＰ１と、これに垂直な第２の方向Ｄ２におけるピッチＰ２とで別個に規定され得る。また、反射電極１２が第1の方向Ｄ１と第2の方向Ｄ２とにおいて行列状に配列されている場合、反射電極１２のそれぞれの方向におけるピッチは、ピッチＰＸ１およびＰＸ２で別個に規定され得る。このような場合、本実施形態では、ピッチＰＸ１がピッチＰ１の整数倍であるか、または、ピッチＰＸ２がピッチＰ２の整数倍であるかの少なくともいずれかの条件が満たされていればよい。なお、反射電極１２やコーナーキューブ１０ａの配列パターンの所定方向におけるピッチとは、その所定方向において見られる反射電極やコーナーキューブの周期的なパターンの最短周期に対応する長さを指す。なお、簡単のため、図５では、反射電極１２の配列ピッチがコーナーキューブ１０ａの配列ピッチの１〜２倍の例を示しているが、反射電極１２の配列ピッチは通常コーナーキューブ１０ａの配列ピッチの２倍以上に設定されることが好ましい。
【００５７】
このようにコーナーキューブ１０ａの配列パターンと反射電極１２の配列パターンとが整合性を有している場合、図５に示すように、各反射電極１２によって覆われるコーナーキューブ１０ａのパターンを、各反射電極１２について同様のものとすることが可能である。この場合、各反射電極において再帰反射率が同等のものとなる。従って、コントラスト比などの表示性能を画面全体で均一にすることができるので、良好な表示を行なうことができる。
【００５８】
次に、隣接する一対の反射電極間に形成される非反射領域（画素抜き領域）を形成する位置について説明する。なお、ここでは、画素抜き幅がコーナーキューブのピッチの１〜２倍程度の大きさである場合を例に説明する。
【００５９】
図６は、隣接する一対の反射電極１２の周縁（エッジ部）の一部を拡大して示している。図に示すように、各反射電極１２によって形成される反射領域Ｒ１の間には、非反射領域（すなわち反射電極１２が設けられていない領域）Ｒ２が形成される。
【００６０】
図からわかるように、本実施形態では、反射領域Ｒ１の周縁Ｒｂ（すなわち、反射領域Ｒ１と非反射領域Ｒ２との境界）は、コーナーキューブにおける底点（●）よりも電極１２側に形成される。言いかえれば、反射領域Ｒ１の周縁Ｒｂが形成されるコーナーキューブａ１において、底点ｂ１は、反射領域Ｒ１でなく、非反射領域Ｒ２内に位置する。
【００６１】
なお、ここでは、反射電極１２の周縁Ｒｂに対応するコーナーキューブａ１を周縁コーナーキューブと呼ぶ。周縁コーナーキューブａ１は、図７に示すように、反射電極１２（または反射領域Ｒ１）および非反射領域Ｒ２の両方が形成されているコーナーキューブａ３または反射電極１２の周縁Ｒｂに接するコーナーキューブａ４の少なくともいずれかで一方ある。
【００６２】
再び図６を参照する。非反射領域Ｒ２と反射電極１２との境界Ｒｂは、周縁コーナーキューブａ１と、周縁コーナーキューブａ１に反射電極１２側において隣接するコーナーキューブａ２との境界において形成されるコーナーキューブ頂点部ｂ２に対して、この頂点部ｂ２よりも反射電極１２側の位置を通らないように形成される。
【００６３】
このような位置に非反射領域Ｒ２と反射電極１２との境界Ｒｂを形成するようにすれば、所定の反射電極間の間隔を確保しつつ、コーナーキューブリフレクタにおける再帰反射が可能な領域をなるべく大きくすることが可能である。例えば、図６に示す非反射領域の幅が、製造プロセス上の制約などから取り得る最小限の幅であると仮定した場合において、図６に示すように境界Ｒｂが設けられている場合には、反射電極間における再帰性反射不可能な領域は、そのほとんどが非反射領域で占められる２列のコーナーキューブですむ。
【００６４】
これに対して、反射電極の配列パターンとコーナーキューブの配列パターンとを図６に示す位置から少しずらし、左側の電極１２の境界Ｒｂが、例えば、頂点ｂ２よりも所定距離だけ電極１２側に形成されている場合、再帰性反射できない領域は、２列のコーナーキューブのコーナーキューブだけでなく、他のコーナーキューブの一部においても形成される。従って、再帰性反射率の高いコーナーキューブリフレクタを得るためには、上述のように、コーナーキューブのパターンに対する境界Ｒｂの位置を適切に選択すればよいことがわかる。
【００６５】
次に、図８を参照しながら、非反射領域（画素抜き部）Ｒ２の幅が、より狭い場合について説明する。
【００６６】
図８に示す形態では、反射電極間に形成される非反射領域Ｒ２が、周縁コーナーキューブａ１とその周縁コーナーキューブａ１に反射電極１２側において隣接するコーナーキューブａ２との境界部において形成されるコーナーキューブアレイの頂点部ｂ２を覆わないように形成されている。このために、非反射領域Ｒ２は、隣接する２つのコーナーキューブの接触幅ｄ２よりも小さい幅ｄ１を有し、連続して隣接するコーナーキューブａ１の底点ｂ１を結ぶ直線に沿って形成される。
【００６７】
このように、非反射領域Ｒ２がコーナーキューブの底点ｂ１を通り、コーナーキューブの頂点ｂ２を覆わないように形成すれば、再帰性反射不可能な領域を低減することができる。すなわち、非反射領域Ｒ２がコーナーキューブ間の頂点ｂ２を覆わないので、非反射領域Ｒ２が多くの割合を占めるコーナーキューブａ１に隣接するコーナーキューブａ２では、非反射領域Ｒ２の対称領域が存在せず、非再起反射領域が形成されない。従って、非再帰反射領域を、非反射領域が設けられているコーナーキューブａ１だけにすることができるので、コーナーキューブリフレクタとしての再帰反射率を向上させることができる。
【００６８】
なお、上述のように１列のコーナーキューブにおいてのみ非反射領域Ｒ２が設けられるようにするためには、非反射領域Ｒ２の幅の最小値ｄ１は、周縁コーナーキューブの接触幅ｄ２よりも小さい必要がある。この最小値ｄ１は、コーナーキューブの中心が一直線上に並ぶ方向におけるピッチＰccとの関係において規定され得る。
【００６９】
図９は、コーナーキューブのピッチＰccとコーナーキューブの接触幅ｄ２とを示す。この図からわかるように、各コーナーキューブは正六角形の形状を有し、隣接するコーナーキューブにおける接触幅ｄ２は、Ｐccの１／√３倍の大きさを持つことになる。従って、反射領域Ｒ２の幅の最小値ｄ１は、Ｐcc／√３以下であればよいことがわかる。
【００７０】
このように、コーナーキューブアレイ上に形成する反射電極の配列パターンを適切に選択することで、各画素領域における再帰性反射率を向上させることができる。従って、よりコントラスト比の高い表示を行なうことが可能になる。
【００７１】
なお、反射電極非形成領域（非反射領域）１６は、図１０に示すように、コーナーキューブの底点に沿って設けられるような形状であれば、コーナーキューブに対応した形状を有していても良い。
【００７２】
また、以上に説明した配列パターンを有する反射電極層は、従来の反射型表示装置と同様の方法によって容易に作製され得る。すなわち、コーナーキューブアレイを覆う導電膜を形成するプロセス、この導電膜をパターニングするプロセスなどによって作製することができる。上述のような反射電極の配列パターンを実現するためには、コーナーキューブアレイ上の導電膜をパターニングする際に、上記配列パターンに対応したレジストパターン（またはこのレジストパターンを形成するためのフォトマスク）を用いればよい。
【００７３】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１の場合に比べて、非反射領域の幅が、コーナーキューブのピッチに比べて十分に狭いような場合に適切に採用され得る反射電極のパターンを説明する。
【００７４】
図１１は、本実施形態における画素抜き部（非反射領域）１６の一部を示す図である。図からわかるように、本実施形態では、実施形態１とは異なり、画素抜き部がコーナーキューブアレイの底点（●）を覆うのではなく、頂点（○）を覆うように形成されている。また、画素抜き部１６は、コーナーキューブアレイの稜線に沿って形成されている。なお、ここでいう稜線とは、凸部を形成する複数の面（本実施形態では、互いに直交する３面）による交差線を意味し、各コーナーキューブを区別する境界線に対応する。
【００７５】
このように、稜線に沿って画素抜き部１６を形成する場合、上述のような導電膜をパターニングして反射電極層を形成する工程において、より正確にパターニングできるという利点が得られる。例えば、画素抜き部１６は、導電膜をエッチングすることによって形成されるが、稜線上の導電膜をエッチングするのであれば比較的容易である。従って、製造プロセスが容易になり、パターニング精度を向上させることができる。
【００７６】
ただし、上述の実施形態１において説明したように、非反射領域Ｒ２がコーナーキューブアレイの頂点や稜線に設けられ、隣接するコーナーキューブに跨って非反射領域Ｒ２が存在する場合、上記隣接するコーナーキューブのそれぞれで再帰反射不可能な対称領域１７が形成され得るため、再帰性反射率はより低下するおそれがある。
【００７７】
しかしながら、画素抜き部１６の幅が比較的狭く、結果的に、コーナーキューブリフレクタの再帰反射率を大幅に損なうものでない限りにおいて、上述のような利点が得られることを考慮すると本実施形態のような配列パターンを採用することが望ましい場合もある。本発明者は、図１０に示したような連続するコーナーキューブが非再帰反射領域となるような形態と同程度の再帰反射性が得られれば良いものと仮定して、上記のような電極パターンを採用し得る条件を見出した。以下、本実施形態のような電極パターンを用いた場合による再帰反射率の低下の程度について説明する。
【００７８】
図１２（ａ）〜（ｃ）は、図１１に示したような電極パターンを採用した場合における、上下に隣接する２つのコーナーキューブでの画素抜き部および非再起反射領域を示す図である。
【００７９】
図１２（ａ）に示すように、画素抜き部１６は上下２つのコーナーキューブの何れにおいても形成される。この場合、各コーナーキューブにおいて、画素抜き部１６によって生じる非再帰反射領域が規定される。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、各コーナーキューブにおいて、この画素抜き部１６の対称領域１７もが、非再帰反射領域となり、図１２（ｃ）に示すように、図１２（ａ）で示す領域１６と、図１２（ｂ）で示す領域１７とを足し合わせた領域１８が、全体的な非再帰反射領域として規定される。
【００８０】
ここで、画素抜き部１６の幅と、最終的に非再帰反射領域として規定される領域の面積との関係を説明する。尚、ここで述べる面積とは、表示装置の法線方向から見た面積、即ち法線に垂直な面への射影である。
【００８１】
図１２（ａ）に示すように、コーナーキューブの中心点が一直線上に並ぶ方向におけるコーナーキューブのピッチをＰccとし、画素抜き部１６の幅をαとすると、図１２（ｃ）に示す上側のコーナーキューブにおける非再起反射領域の面積Ｓ1は、コーナーキューブの面積Ｓcc（＝√３Ｐcc2／２）を用いて、
【００８２】
【数２】
0003776039.tif 000003
【００８３】
で表される。
【００８４】
一方、図１２（ｃ）に示す下側のコーナーキューブにおける非再起反射領域の面積Ｓ2は、
【００８５】
【数３】
0003776039.tif 000004
【００８６】
で表される。
【００８７】
従って、非再帰反射領域Ｓlineの面積は、
【００８８】
【数４】
0003776039.tif 000005
【００８９】
で表される。
【００９０】
これらの結果から、非再帰反射面積Ｓlineが、コーナーキューブ面積Ｓccよりも小さくなる条件は、
α／Ｐcc＜２−√１０／２
であることがわかる。
【００９１】
すなわち、画素抜き部１６の線幅αがコーナーキューブピッチＰccに比べて或る程度小さければ、非再帰反射領域の面積は、コーナーキューブ面積よりも小さくできるので、上述のようなコーナーキューブの稜線にギャップを設けるようなパターンを採用し得る。なお、上述のように稜線に沿って延びる非反射領域の中心線は、コーナーキューブの境界（稜線）と略一致することが望ましい。
【００９２】
また、以上に説明したように、コーナーキューブのピッチをＰcc（Ｒ２）の幅の最小値をαとするとき、α／Ｐcc＞２−√１０／２を満たす場合には、本実施形態のように、稜線に沿って画素抜き部１６を形成すると、非再帰反射領域の面積がコーナーキューブ面積よりも大きくなり、再帰性反射率が大きく低下するために望ましくない。従って、α／Ｐcc＞２−√１０／２の場合には、実施形態１で説明したようなパターンで反射電極を形成することが望ましい。
【００９３】
（実施形態３）
本実施形態では、図４に示したような実施形態１に示す表示装置において、層間絶縁膜上に形成される反射電極と、層間絶縁膜下に形成される下層電極とを接続するコンタクトホールを形成する工程について説明する。マイクロコーナーキューブアレイと散乱型液晶表示方式を組み合わせた表示装置１００において、コンタクトホールに求められる特徴は、
（１）  コンタクトホールによる開口率低下を最小限に留める事
（２）  反射電極１２と下層電極１９（例えば、ＴＦＴ素子４の出力電極６など）とが電気的に確実に接続され、断線が防止できること
である。
【００９４】
コンタクトホール７による開口率低下を最小限に押さえるためには、加工を施した影響が複数のコーナーキューブに影響を与えない様に加工する事が重要である事から、コンタクトホール７は単位コーナーキューブ内に形成することが望ましい。
【００９５】
また、断線の発生を抑制するためには、下層電極１９と反射電極１２との距離が短い程よい。
【００９６】
以上の事からコンタクトホール７はコーナーキューブの凹部内（特に底点付近）に形成する事が望ましい。図１３（ａ）は、コンタクトホール７を、コーナーキューブの底点部に形成した場合を示し、図１３（ｂ）は、コンタクトホール７を、コーナーキューブの頂点部に形成した場合を示す。これらの図からわかるように、頂点に形成した場合は、コンタクトホールが深く、下層電極１９と画素電極間の断線が発生しやすくなるうえ、隣接するコーナーキューブにコンタクトホール７を形成した事により発生したコーナーキューブの欠けた部分の影７０が発生する。
【００９７】
これに対し、図１３（ａ）のように、底点部分でコンタクトホール７を形成した場合、コンタクトホール７も浅く形成され、コーナーキューブの欠けによる影響も隣接したコーナーキューブに及ばない。
【００９８】
従って、コーナーキューブアレイに形成されるコンタクトホール７は、コーナーキューブの凹部内に形成されていることが望ましく、コーナーキューブの底点近傍に形成されていることがさらに望ましい。
【００９９】
以上、本発明の実施形態として反射型液晶表示装置について説明したが、本発明の表示装置は、コーナーキューブ上に反射電極を有するＥＬ素子などを用いる他のタイプの表示装置であってもよい。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、画素電極としてコーナーキューブアレイ上に設けられる反射電極のパターンを適切に選択することで、画面全体で均一な表示性能を実現することができる。また、再帰性反射領域を大きくすることができるので、コントラスト比などに優れた表示を実現することができる。さらに、コーナーキューブ上に所定のパターンの反射電極を形成する際に製造工程上容易に作製し得るパターンにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の表示装置で用いられるコーナーキューブアレイを示す図であり、（ａ）は平面図（ｂ）は斜視図である。
【図２】  開口率を説明するための図である。
【図３】  電極ギャップを設ける位置によって再帰反射率が変化することを説明するための図である。
【図４】  本発明の実施形態１に係る表示装置をしめす断面図である。
【図５】  実施形態１に係る電極の配置パターンを示す平面図である。
【図６】  実施形態１に係る電極の配置パターンを示す別の平面図である。
【図７】  周縁コーナーキューブを説明するための平面図である。
【図８】  実施形態１に係る電極の配置パターンを示すさらに別の平面図である。
【図９】  コーナーキューブのピッチとギャップ幅との関係を示す図である。
【図１０】  実施形態１に係る電極の配置パターンを示すさらに別の平面図である。
【図１１】  本発明の実施形態２に係る電極配置パターンを示す平面図である。
【図１２】  実施形態２に係る非再帰反射を説明するための図である。
【図１３】  （ａ）は実施形態３に係る表示装置の構成を示し、（ｂ）は比較例を示す。
【図１４】  従来の表示装置の断面図である。
【図１５】  再帰性反射板を備える表示装置の動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２  基板
４  ＴＦＴ
５ｃ  層間絶縁膜
６  出力電極
７  コンタクトホール
８  対向電極
９  カラーフィルタ
１０  コーナーキューブアレイ
１２  反射電極（画素電極）
１４  反射電極層
１６  画素抜き部
２０  コーナーキューブリフレクタ（再帰性反射板）
３０  散乱型液晶層
１００  表示装置
【図１】
0003776039.tif 000006
【図２】
0003776039.tif 000007
【図３】
0003776039.tif 000008
【図４】
0003776039.tif 000009
【図５】
0003776039.tif 000010
【図６】
0003776039.tif 000011
【図７】
0003776039.tif 000012
【図８】
0003776039.tif 000013
【図９】
0003776039.tif 000014
【図１０】
0003776039.tif 000015
【図１１】
0003776039.tif 000016
【図１２】
0003776039.tif 000017
【図１３】
0003776039.tif 000018
【図１４】
0003776039.tif 000019
【図１５】
0003776039.tif 000020