JP2002182016A - 拡散板及び表示装置の製造方法 - Google Patents
拡散板及び表示装置の製造方法Info
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Landscapes
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 凹凸または屈折率差の間隔を簡単に100n
m以下にできるとともに可変できる拡散板及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム等の金属から成る基板2を
陽極酸化して所定周期のアルミナ5の結晶を成長させた
多孔質アルミナ層3を形成する。次に、リン酸等の溶解
液に基板2を浸漬して基板2の金属部分2aを溶解する
ことにより、結晶毎に凸面を有する金属部2aとアルミ
ナ5との境界面2bから成る凹凸面を形成する。次に、
境界面2b上に反射膜6を形成する。
m以下にできるとともに可変できる拡散板及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム等の金属から成る基板2を
陽極酸化して所定周期のアルミナ5の結晶を成長させた
多孔質アルミナ層3を形成する。次に、リン酸等の溶解
液に基板2を浸漬して基板2の金属部分2aを溶解する
ことにより、結晶毎に凸面を有する金属部2aとアルミ
ナ5との境界面2bから成る凹凸面を形成する。次に、
境界面2b上に反射膜6を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の入射面または
出射面に微細な周期の凹凸や屈折率差を設けて入射光を
拡散する拡散板の製造方法および表示装置の製造方法に
関する。
出射面に微細な周期の凹凸や屈折率差を設けて入射光を
拡散する拡散板の製造方法および表示装置の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】一眼レフカメラ、液晶表示装置のバック
ライト、照明器具等に広く用いられる拡散板は、光の入
射面または出射面に微細な周期の凹凸や屈折率差を設け
た拡散面での屈折作用によって光を拡散し、一様な光を
出射するようになっている。例えば拡散板を透過型の液
晶表示装置のバックライトに使用した場合に、その構成
は図12に示すようになる。導光板12の側方には蛍光
管から成る線状の光源11が配される。導光板12の図
中、上方には拡散板1が配されてバックライト15が構
成される。拡散板1の上方には液晶パネル13が配され
る。
ライト、照明器具等に広く用いられる拡散板は、光の入
射面または出射面に微細な周期の凹凸や屈折率差を設け
た拡散面での屈折作用によって光を拡散し、一様な光を
出射するようになっている。例えば拡散板を透過型の液
晶表示装置のバックライトに使用した場合に、その構成
は図12に示すようになる。導光板12の側方には蛍光
管から成る線状の光源11が配される。導光板12の図
中、上方には拡散板1が配されてバックライト15が構
成される。拡散板1の上方には液晶パネル13が配され
る。
【0003】光源11から出射される光束は、導光板1
0により図中上方へ導かれ、拡散板1に入射する。拡散
板1で拡散された光束は液晶パネル13を均一に照射し
て画像が映し出されるようになっている。尚、14は光
源11からの光を導光板12に導く反射板である。
0により図中上方へ導かれ、拡散板1に入射する。拡散
板1で拡散された光束は液晶パネル13を均一に照射し
て画像が映し出されるようになっている。尚、14は光
源11からの光を導光板12に導く反射板である。
【0004】また、図13は反射型の液晶表示装置に拡
散板を用いた構成を示す図である。液晶パネル13の上
方に配置された拡散板1は導光板を兼ねており、光源1
1から出射される光束は拡散板1の側面から入射して下
面の拡散面1aによって液晶パネル13を照射する。こ
の拡散面1aの凹凸の周期が波長オーダーであると拡散
が強すぎて画像を視認できない。このため、波長以下の
周期の凹凸を設けた拡散面1aが形成されている。
散板を用いた構成を示す図である。液晶パネル13の上
方に配置された拡散板1は導光板を兼ねており、光源1
1から出射される光束は拡散板1の側面から入射して下
面の拡散面1aによって液晶パネル13を照射する。こ
の拡散面1aの凹凸の周期が波長オーダーであると拡散
が強すぎて画像を視認できない。このため、波長以下の
周期の凹凸を設けた拡散面1aが形成されている。
【0005】従来の拡散板1は、研磨やブラスト等の機
械加工、ドライエッチングやウェットエッチングによる
エッチング加工、高分子材料から成る拡散板への紫外線
の照射、レーザー加工等の方法によって拡散面1aが形
成されている。研磨による機械加工は、ガラス等の基板
の表面を粗い砥粒で研磨することにより所望の周期の凹
凸を有する拡散面1aを形成する。また、ブラストによ
る機械加工は高圧により砥粒を基板の表面に噴射して凹
凸を有する拡散面1aが形成される。
械加工、ドライエッチングやウェットエッチングによる
エッチング加工、高分子材料から成る拡散板への紫外線
の照射、レーザー加工等の方法によって拡散面1aが形
成されている。研磨による機械加工は、ガラス等の基板
の表面を粗い砥粒で研磨することにより所望の周期の凹
凸を有する拡散面1aを形成する。また、ブラストによ
る機械加工は高圧により砥粒を基板の表面に噴射して凹
凸を有する拡散面1aが形成される。
【0006】エッチングによる加工方法は、まずフォト
リソグラフィー技術によってガラス等の基板の表面に所
定の間隔でレジストから成るパターンを形成する。次
に、RIE等のドライエッチング或いはウェットエッチ
ングを行って前記パターンが形成されない部分の基板表
面を除去する。そして、レジストを除去して基板表面に
所望の周期の凹凸を有する拡散面1aを形成する。
リソグラフィー技術によってガラス等の基板の表面に所
定の間隔でレジストから成るパターンを形成する。次
に、RIE等のドライエッチング或いはウェットエッチ
ングを行って前記パターンが形成されない部分の基板表
面を除去する。そして、レジストを除去して基板表面に
所望の周期の凹凸を有する拡散面1aを形成する。
【0007】紫外線の照射による加工方法は、高分子材
料から成る基板に所定の周期で紫外線を照射する。その
結果、紫外線が照射された部分の高分子材料が分解また
は重合され、屈折率が可変される。これにより、基板の
表面に周期的な屈折率差を有する拡散面1aが形成され
る。
料から成る基板に所定の周期で紫外線を照射する。その
結果、紫外線が照射された部分の高分子材料が分解また
は重合され、屈折率が可変される。これにより、基板の
表面に周期的な屈折率差を有する拡散面1aが形成され
る。
【0008】レーザー加工による方法は、ガラス等の基
板の表面にレーザー光を照射して走査し、所定の周期で
凹部を形成する。これにより、基板表面に所望の周期の
凹凸を有する拡散面1aが形成される。
板の表面にレーザー光を照射して走査し、所定の周期で
凹部を形成する。これにより、基板表面に所望の周期の
凹凸を有する拡散面1aが形成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】拡散面1aの微細な凹
凸や屈折率差の周期は、光の波長に比して十分小さくす
る方が出射光がより均一に拡散される。例えば、可視光
を均一に拡散させるためには100nm以下の周期で凹
凸や屈折率差を形成するのが望ましい。また、前述の図
12において、拡散板1の中心部に入射する光束A1は
周辺部に入射する光束A2に比して光源11からの距離
が長い分だけ光の強度が弱くなる。このため、液晶パネ
ル13を均一に照射するには拡散板1の中心部と周辺部
とで凹凸や屈折率差の周期を可変する必要がある。
凸や屈折率差の周期は、光の波長に比して十分小さくす
る方が出射光がより均一に拡散される。例えば、可視光
を均一に拡散させるためには100nm以下の周期で凹
凸や屈折率差を形成するのが望ましい。また、前述の図
12において、拡散板1の中心部に入射する光束A1は
周辺部に入射する光束A2に比して光源11からの距離
が長い分だけ光の強度が弱くなる。このため、液晶パネ
ル13を均一に照射するには拡散板1の中心部と周辺部
とで凹凸や屈折率差の周期を可変する必要がある。
【0010】しかしながら、上記の従来の拡散面の加工
方法によると、それぞれ以下のような問題がある。即
ち、機械加工によって拡散面を形成する場合は拡散板1
の周辺部と中心部とで凹凸の周期を可変することが困難
である。また、部分的な凹凸を設けることが困難であ
る。
方法によると、それぞれ以下のような問題がある。即
ち、機械加工によって拡散面を形成する場合は拡散板1
の周辺部と中心部とで凹凸の周期を可変することが困難
である。また、部分的な凹凸を設けることが困難であ
る。
【0011】エッチング加工によって拡散面を形成する
場合は、約1μm程度の周期の凹凸を容易に形成できる
が、工程が複雑になるとともに、パターニングを行う露
光装置の限界の分解能が約200nmのため100nm
以下の周期の凹凸を形成することが困難である。
場合は、約1μm程度の周期の凹凸を容易に形成できる
が、工程が複雑になるとともに、パターニングを行う露
光装置の限界の分解能が約200nmのため100nm
以下の周期の凹凸を形成することが困難である。
【0012】紫外線を照射して屈折率差を設ける加工方
法によると、拡散板が有機材料から成るため耐久性が低
く信頼性が低い。レーザー加工により凹凸を形成する場
合は、レーザー光を基板の全体について走査するため加
工時間がかかり製造コストが高くなる。
法によると、拡散板が有機材料から成るため耐久性が低
く信頼性が低い。レーザー加工により凹凸を形成する場
合は、レーザー光を基板の全体について走査するため加
工時間がかかり製造コストが高くなる。
【0013】従って、上記のいずれの方法によっても1
00nm以下の周期の凹凸または屈折率差を有するとと
もに、凹凸または屈折率差の周期を可変できる拡散面を
低コストかつ高い信頼性で形成することが困難であっ
た。
00nm以下の周期の凹凸または屈折率差を有するとと
もに、凹凸または屈折率差の周期を可変できる拡散面を
低コストかつ高い信頼性で形成することが困難であっ
た。
【0014】本発明は、100nm以下の周期の凹凸ま
たは屈折率差を有するとともに、凹凸または屈折率差の
周期を可変できる拡散面を低コストかつ高い信頼性で形
成することできる拡散板の製造方法及びこの拡散板を用
いた表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
たは屈折率差を有するとともに、凹凸または屈折率差の
周期を可変できる拡散面を低コストかつ高い信頼性で形
成することできる拡散板の製造方法及びこの拡散板を用
いた表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載された発明の拡散板の製造方法は、金
属から成る基板を陽極酸化して酸化物を成長させ、金属
及び酸化物のいずれか一方を溶解することにより、金属
と酸化物との境界面から成る凹凸面を表面に形成したこ
とを特徴としている。
に請求項1に記載された発明の拡散板の製造方法は、金
属から成る基板を陽極酸化して酸化物を成長させ、金属
及び酸化物のいずれか一方を溶解することにより、金属
と酸化物との境界面から成る凹凸面を表面に形成したこ
とを特徴としている。
【0016】この構成によると、金属から成る基板を陽
極酸化することにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生
成される。酸化物と金属との境界は結晶毎に曲面に形成
され、所定の溶解液に基板を浸漬すると、例えば金属部
分が溶解されて表面に酸化物と金属との境界面が露出す
る。これにより、酸化物の結晶毎に凸面に形成された凹
凸面を有する拡散板が得られる。
極酸化することにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生
成される。酸化物と金属との境界は結晶毎に曲面に形成
され、所定の溶解液に基板を浸漬すると、例えば金属部
分が溶解されて表面に酸化物と金属との境界面が露出す
る。これにより、酸化物の結晶毎に凸面に形成された凹
凸面を有する拡散板が得られる。
【0017】また請求項2に記載された発明の拡散板の
製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物を
成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解するこ
とにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を表
面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工す
ることを特徴としている。
製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物を
成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解するこ
とにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を表
面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工す
ることを特徴としている。
【0018】この構成によると、金属から成る基板を陽
極酸化することにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生
成される。酸化物と金属との境界は結晶毎に曲面に形成
され、所定の溶解液に基板を浸漬すると、例えば金属部
分が溶解されて表面に酸化物と金属との境界面が露出す
る。これにより、酸化物の結晶毎に凸面に形成された凹
凸面を有する金型が得られる。この金型を用いて成形加
工することにより透過型の拡散板が形成される。
極酸化することにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生
成される。酸化物と金属との境界は結晶毎に曲面に形成
され、所定の溶解液に基板を浸漬すると、例えば金属部
分が溶解されて表面に酸化物と金属との境界面が露出す
る。これにより、酸化物の結晶毎に凸面に形成された凹
凸面を有する金型が得られる。この金型を用いて成形加
工することにより透過型の拡散板が形成される。
【0019】また請求項3に記載された発明は、請求項
1または請求項2に記載された拡散板の製造方法におい
て、前記基板はアルミニウムから成ることを特徴として
いる。この構成によると、アルミニウムから成る基板が
陽極酸化されて結晶毎に細孔を有する多孔質アルミナが
生成される。
1または請求項2に記載された拡散板の製造方法におい
て、前記基板はアルミニウムから成ることを特徴として
いる。この構成によると、アルミニウムから成る基板が
陽極酸化されて結晶毎に細孔を有する多孔質アルミナが
生成される。
【0020】また請求項4に記載された発明は、請求項
1〜請求項3のいずれかに記載された拡散板の製造方法
において、前記凹凸面の凹凸の間隔を制御したことを特
徴としている。
1〜請求項3のいずれかに記載された拡散板の製造方法
において、前記凹凸面の凹凸の間隔を制御したことを特
徴としている。
【0021】また請求項5に記載された発明の拡散板の
製造方法は、金属板を陽極酸化して所定間隔で配列され
た貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記貫
通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させる
ことにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換した
ことを特徴としている。
製造方法は、金属板を陽極酸化して所定間隔で配列され
た貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記貫
通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させる
ことにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換した
ことを特徴としている。
【0022】この構成によると、金属板を陽極酸化する
ことにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生成され、例
えば細孔に垂直な面で酸化物を切断すると所定間隔で貫
通孔が形成されたマスクが得られる。該マスクをガラス
等の基板上に設置し、イオン交換用流体中に基板を配す
ることにより、イオン交換用流体が貫通孔を介して基板
に接触する。これにより、基板の表面の貫通孔の部分が
イオン交換され、基板と屈折率の異なる部分が所定間隔
で形成される。
ことにより結晶毎に細孔を有する酸化物が生成され、例
えば細孔に垂直な面で酸化物を切断すると所定間隔で貫
通孔が形成されたマスクが得られる。該マスクをガラス
等の基板上に設置し、イオン交換用流体中に基板を配す
ることにより、イオン交換用流体が貫通孔を介して基板
に接触する。これにより、基板の表面の貫通孔の部分が
イオン交換され、基板と屈折率の異なる部分が所定間隔
で形成される。
【0023】また請求項6に記載された発明の表示装置
の製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有した拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に
対向配置したことを特徴としている。
の製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有した拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に
対向配置したことを特徴としている。
【0024】また請求項7に記載された発明の表示装置
の製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工
した拡散板を表示素子に対向配置したことを特徴として
いる。
の製造方法は、金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工
した拡散板を表示素子に対向配置したことを特徴として
いる。
【0025】また請求項8に記載された発明の表示装置
の製造方法は、金属板を陽極酸化して所定間隔で配列さ
れた貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記
貫通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させ
ることにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換し
た拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に対向配置し
たことを特徴としている。
の製造方法は、金属板を陽極酸化して所定間隔で配列さ
れた貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記
貫通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させ
ることにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換し
た拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に対向配置し
たことを特徴としている。
【0026】また請求項9に記載された発明は、請求項
6〜請求項8のいずれかに記載された表示装置の製造方
法において、前記表示素子は液晶表示素子から成ること
を特徴としている。
6〜請求項8のいずれかに記載された表示装置の製造方
法において、前記表示素子は液晶表示素子から成ること
を特徴としている。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1〜4は第1実施形態の拡散板の
製造方法を示す側面断面図である。図1はピット形成工
程の側面断面図を示している。ピット形成工程では、ア
ルミニウムから成る基板2の表面に、電子線ビームによ
る描画等の微細加工手段により2次元の所定周期でピッ
ト10を形成する。
参照して説明する。図1〜4は第1実施形態の拡散板の
製造方法を示す側面断面図である。図1はピット形成工
程の側面断面図を示している。ピット形成工程では、ア
ルミニウムから成る基板2の表面に、電子線ビームによ
る描画等の微細加工手段により2次元の所定周期でピッ
ト10を形成する。
【0028】次に、図2に示すように陽極酸化工程にお
いて、基板2を陽極に配してシュウ酸等の酸性電解溶液
中に浸漬し、電圧を印加することにより基板2を陽極酸
化する。陽極酸化によってアルミナ5が生成され、ピッ
ト10の形成位置に孔部4を有する結晶が成長する。
いて、基板2を陽極に配してシュウ酸等の酸性電解溶液
中に浸漬し、電圧を印加することにより基板2を陽極酸
化する。陽極酸化によってアルミナ5が生成され、ピッ
ト10の形成位置に孔部4を有する結晶が成長する。
【0029】これにより、直径数nm〜数100nmの
非常にアスペクト比の高い細孔から成る孔部4が数10
nm〜数100nmの周期で配置された多孔質アルミナ
層3が得られる。孔部4の直径及び周期は、酸性電解溶
液の種類、濃度或いは印加電圧により制御することがで
きる。例えば、酸性電解溶液をシュウ酸とし、印加電圧
とシュウ酸の濃度を可変することによって、表1に示す
ように所望の周期の孔部4を得ることができる。
非常にアスペクト比の高い細孔から成る孔部4が数10
nm〜数100nmの周期で配置された多孔質アルミナ
層3が得られる。孔部4の直径及び周期は、酸性電解溶
液の種類、濃度或いは印加電圧により制御することがで
きる。例えば、酸性電解溶液をシュウ酸とし、印加電圧
とシュウ酸の濃度を可変することによって、表1に示す
ように所望の周期の孔部4を得ることができる。
【0030】
【表1】
【0031】アルミナ5の結晶はピット10(図1参
照)を設けなくても通常六方格子に成長し、各結晶毎に
形成される孔部4は所定の間隔をほぼ保って配置され
る。しかし、ピット10を設けることにより、ピット1
0が孔部4の生成のきっかけとなって孔部4の直径や周
期を精度良く制御することができる。また、正方格子等
の他の配列の結晶も容易に形成することが可能となる。
照)を設けなくても通常六方格子に成長し、各結晶毎に
形成される孔部4は所定の間隔をほぼ保って配置され
る。しかし、ピット10を設けることにより、ピット1
0が孔部4の生成のきっかけとなって孔部4の直径や周
期を精度良く制御することができる。また、正方格子等
の他の配列の結晶も容易に形成することが可能となる。
【0032】尚、アルミニウム以外の他の金属から成る
基板を用いて陽極酸化により酸化物を形成してもよい
が、安価なアルミニウムから成る基板を用いて耐食性に
優れたアルミナを生成することにより、拡散板のコスト
を低くするとともに高い信頼性を得ることができるので
より望ましい。
基板を用いて陽極酸化により酸化物を形成してもよい
が、安価なアルミニウムから成る基板を用いて耐食性に
優れたアルミナを生成することにより、拡散板のコスト
を低くするとともに高い信頼性を得ることができるので
より望ましい。
【0033】次に、浸積工程において基板2をHgCl
2の飽和水溶液やBr2の飽和メタノール溶液等の溶解液
に浸漬する。多孔質アルミナ層3と基板2の金属部2a
との境界面2bは孔部4の形状に沿ってアルミナ5の結
晶毎に曲面になっている。従って、図3に示すように、
上記溶解液によって金属部2aが溶解して境界面2bが
露出し、表面に結晶毎の凸面を有する多孔質アルミナ層
3が残存する。
2の飽和水溶液やBr2の飽和メタノール溶液等の溶解液
に浸漬する。多孔質アルミナ層3と基板2の金属部2a
との境界面2bは孔部4の形状に沿ってアルミナ5の結
晶毎に曲面になっている。従って、図3に示すように、
上記溶解液によって金属部2aが溶解して境界面2bが
露出し、表面に結晶毎の凸面を有する多孔質アルミナ層
3が残存する。
【0034】そして、図4に示すように反射膜形成工程
において、境界面2bにアルミニウム等の金属から成る
反射膜6を蒸着やスパッタリング等により形成する。こ
れにより、所定の周期で凹凸が形成された拡散面1aを
有する反射型の拡散板1を得ることができる。
において、境界面2bにアルミニウム等の金属から成る
反射膜6を蒸着やスパッタリング等により形成する。こ
れにより、所定の周期で凹凸が形成された拡散面1aを
有する反射型の拡散板1を得ることができる。
【0035】尚、浸積工程において電圧を印加せずに基
板2をリン酸やシュウ酸等に浸漬すると、図5に示すよ
うに、多孔質アルミナ層3が溶解して境界面2bが露出
し、表面に結晶毎の凹面を有する金属部2aが残存す
る。このようにしても所定の周期で凹凸が形成された拡
散面1aを有する反射型の拡散板1を得ることができ
る。
板2をリン酸やシュウ酸等に浸漬すると、図5に示すよ
うに、多孔質アルミナ層3が溶解して境界面2bが露出
し、表面に結晶毎の凹面を有する金属部2aが残存す
る。このようにしても所定の周期で凹凸が形成された拡
散面1aを有する反射型の拡散板1を得ることができ
る。
【0036】本実施形態によると、100nm以下の周
期の凹凸を有する拡散板1を簡単に得ることができ、拡
散板1のコストを削減することができる。また、拡散板
1が酸化物または金属から成るので有機材料よりも高い
耐久性を確保することができる。
期の凹凸を有する拡散板1を簡単に得ることができ、拡
散板1のコストを削減することができる。また、拡散板
1が酸化物または金属から成るので有機材料よりも高い
耐久性を確保することができる。
【0037】図11は、透過型の液晶パネル13を用い
た透過型液晶表示装置に本実施形態による拡散板1を用
いた構成を示している。拡散板1は液晶パネル13の下
方に配置され、斜め側方から光源11により出射された
光束が拡散板1の拡散面1aで反射して拡散される。そ
して、液晶パネル13を透過して画像が映し出される。
た透過型液晶表示装置に本実施形態による拡散板1を用
いた構成を示している。拡散板1は液晶パネル13の下
方に配置され、斜め側方から光源11により出射された
光束が拡散板1の拡散面1aで反射して拡散される。そ
して、液晶パネル13を透過して画像が映し出される。
【0038】この時、拡散板1の基板2の位置によって
孔部4の間隔を可変することにより、位置に応じて凹凸
の周期の異なった拡散板1を得ることができる。従っ
て、拡散板1の中心部に入射する光束A1と周辺部に入
射する光束A2との光の強度を等しくすることができ、
液晶表示装置の画質を簡単に向上させることができる。
また、部分的な凹凸を形成することも可能である。
孔部4の間隔を可変することにより、位置に応じて凹凸
の周期の異なった拡散板1を得ることができる。従っ
て、拡散板1の中心部に入射する光束A1と周辺部に入
射する光束A2との光の強度を等しくすることができ、
液晶表示装置の画質を簡単に向上させることができる。
また、部分的な凹凸を形成することも可能である。
【0039】尚、孔部4の間隔は、ピット10(図1参
照)の間隔を可変して制御することができる。また、基
板2の印加電圧を基板2の位置に応じて可変することに
よっても制御することが可能である。
照)の間隔を可変して制御することができる。また、基
板2の印加電圧を基板2の位置に応じて可変することに
よっても制御することが可能である。
【0040】次に、第2実施形態について図面を参照し
て説明する。本実施形態は、前述の図1〜図3及び図5
に示した第1実施形態と同様に、金属の基板2にピット
形成工程(図1参照)、陽極酸化工程(図2参照)、浸
漬工程(図3、図5参照)が行われる。その後、得られ
た拡散板1を金型にして図6に示す成形工程が行われる
ようになっている。
て説明する。本実施形態は、前述の図1〜図3及び図5
に示した第1実施形態と同様に、金属の基板2にピット
形成工程(図1参照)、陽極酸化工程(図2参照)、浸
漬工程(図3、図5参照)が行われる。その後、得られ
た拡散板1を金型にして図6に示す成形工程が行われる
ようになっている。
【0041】成形工程では、第1実施形態と同様に、ア
ルミナを溶解して得られた拡散板1(図5参照)から成
る下部金型19を成形装置20に取り付け、上部金型1
8との間に光学樹脂を流し込む。そして、下部金型19
の凹凸部19a(図5の拡散面1aに相等)に対応する
凹凸から成る拡散面21aを有した拡散板21が射出成
形される。これにより、透過型の拡散板21を容易に得
ることができる。表面に反射膜を形成して反射型の拡散
板としてもよい。また、金属部2b(図2参照)を溶解
したアルミナ5(図3参照)により下部金型を構成して
もよい。
ルミナを溶解して得られた拡散板1(図5参照)から成
る下部金型19を成形装置20に取り付け、上部金型1
8との間に光学樹脂を流し込む。そして、下部金型19
の凹凸部19a(図5の拡散面1aに相等)に対応する
凹凸から成る拡散面21aを有した拡散板21が射出成
形される。これにより、透過型の拡散板21を容易に得
ることができる。表面に反射膜を形成して反射型の拡散
板としてもよい。また、金属部2b(図2参照)を溶解
したアルミナ5(図3参照)により下部金型を構成して
もよい。
【0042】光学樹脂として、PC(ポリカーボネー
ト)やPMMA(ポリメチルメタクレート)等を使用す
ることができる。また、離型性及び耐久性を向上させる
ために下部金型19の凹凸部19aに適当な材料をコー
ティングしてもよい。
ト)やPMMA(ポリメチルメタクレート)等を使用す
ることができる。また、離型性及び耐久性を向上させる
ために下部金型19の凹凸部19aに適当な材料をコー
ティングしてもよい。
【0043】本実施形態により、凹凸の周期を可変でき
る透過型の拡散板21を容易に形成することができる。
これにより、前述の図13に示すように、反射型の液晶
パネル13と拡散板21を対向配置した反射型液晶表示
装置に用いることができる。また前述の図12に示すよ
うに、透過型の液晶パネルを用いた透過型液晶表示装置
にも使用することができる。
る透過型の拡散板21を容易に形成することができる。
これにより、前述の図13に示すように、反射型の液晶
パネル13と拡散板21を対向配置した反射型液晶表示
装置に用いることができる。また前述の図12に示すよ
うに、透過型の液晶パネルを用いた透過型液晶表示装置
にも使用することができる。
【0044】次に、図7、図8は第3実施形態の拡散板
の製造方法を示す側面断面図である。拡散板1は、イオ
ン交換工程においてガラスから成る基板8の表面の所定
位置をイオン交換して形成される。図7に示すように、
基板8上に所定間隔の貫通孔9aを有するマスク9を配
置し、イオン交換用ガスGを貫通孔9aを介して基板8
の表面に接触させる。その結果、ガラスから成る基板8
中のNaやKがイオン交換用ガスG中の一価の金属と置
換される。
の製造方法を示す側面断面図である。拡散板1は、イオ
ン交換工程においてガラスから成る基板8の表面の所定
位置をイオン交換して形成される。図7に示すように、
基板8上に所定間隔の貫通孔9aを有するマスク9を配
置し、イオン交換用ガスGを貫通孔9aを介して基板8
の表面に接触させる。その結果、ガラスから成る基板8
中のNaやKがイオン交換用ガスG中の一価の金属と置
換される。
【0045】これにより、図8に示すように、貫通孔9
aに対応した位置にガラスと屈折率の異なるイオン交換
部8aが形成される。従って、表面に所定の周期の屈折
率差を有する透過型の拡散板1を得ることができる。
尚、イオン交換用ガスGに替えて、イオン交換用溶液に
基板8を浸漬してもよい。しかし、液体に基板8を浸漬
した場合はマスク9と基板8とを隙間無く密着させる必
要があるために製造工数がかかるので、イオン交換用ガ
スGを用いる方がより望ましい。
aに対応した位置にガラスと屈折率の異なるイオン交換
部8aが形成される。従って、表面に所定の周期の屈折
率差を有する透過型の拡散板1を得ることができる。
尚、イオン交換用ガスGに替えて、イオン交換用溶液に
基板8を浸漬してもよい。しかし、液体に基板8を浸漬
した場合はマスク9と基板8とを隙間無く密着させる必
要があるために製造工数がかかるので、イオン交換用ガ
スGを用いる方がより望ましい。
【0046】マスク9はアルミナ等の酸化物から成って
おり、金属基板を陽極酸化して形成されている。マスク
9の製造方法を図9、図10に示すと、前述の図1と同
様に、図9に示すように、ピット形成工程においてアル
ミニウムから成るマスク基板7の表面に、電子線ビーム
による描画等の微細加工手段により2次元の所定周期で
ピット10を形成する。
おり、金属基板を陽極酸化して形成されている。マスク
9の製造方法を図9、図10に示すと、前述の図1と同
様に、図9に示すように、ピット形成工程においてアル
ミニウムから成るマスク基板7の表面に、電子線ビーム
による描画等の微細加工手段により2次元の所定周期で
ピット10を形成する。
【0047】次に、図10に示すように陽極酸化工程に
おいて、マスク基板7を陽極に配してシュウ酸等の酸性
電解溶液中に浸漬し、電圧を印加することによりマスク
基板7を陽極酸化する。陽極酸化によってアルミナ5が
生成され、ピット10の形成位置に孔部4を有する結晶
が成長する。これにより、直径数nm〜数100nmの
非常にアスペクト比の高い細孔から成る孔部4が数10
nm〜数100nmの周期で配置された多孔質アルミナ
層3が得られる。前述したように、孔部4の直径及び周
期は、酸性電解溶液の種類、濃度或いは印加電圧により
制御することができる。
おいて、マスク基板7を陽極に配してシュウ酸等の酸性
電解溶液中に浸漬し、電圧を印加することによりマスク
基板7を陽極酸化する。陽極酸化によってアルミナ5が
生成され、ピット10の形成位置に孔部4を有する結晶
が成長する。これにより、直径数nm〜数100nmの
非常にアスペクト比の高い細孔から成る孔部4が数10
nm〜数100nmの周期で配置された多孔質アルミナ
層3が得られる。前述したように、孔部4の直径及び周
期は、酸性電解溶液の種類、濃度或いは印加電圧により
制御することができる。
【0048】次に、切断工程において多孔質アルミナ層
3を一点鎖線Dで切断する。これにより、所定間隔の孔
部4から成る貫通孔9a(図7参照)を有するマスク9
が得られる。従って、イオン交換部8a(図8参照)の
周期が100nm以下の拡散板1を簡単に得ることがで
き、拡散板1のコストを削減することができる。
3を一点鎖線Dで切断する。これにより、所定間隔の孔
部4から成る貫通孔9a(図7参照)を有するマスク9
が得られる。従って、イオン交換部8a(図8参照)の
周期が100nm以下の拡散板1を簡単に得ることがで
き、拡散板1のコストを削減することができる。
【0049】また、第1実施形態と同様に、拡散板1が
ガラス等の無機材料から成るので従来用いられた有機材
料よりも高い耐久性を確保することができる。更に、孔
部4の間隔をマスク基板7の位置によって可変すること
により、位置に応じて屈折率差の周期の異なった拡散板
1を容易に得ることができる。
ガラス等の無機材料から成るので従来用いられた有機材
料よりも高い耐久性を確保することができる。更に、孔
部4の間隔をマスク基板7の位置によって可変すること
により、位置に応じて屈折率差の周期の異なった拡散板
1を容易に得ることができる。
【0050】従って、前述の図12に示すように、拡散
板1を液晶表示装置のバックライト15に使用すると、
光源11から離れた拡散板1の中心部から出射される光
束A1と、光源11に接近した拡散板1の周辺部から出
射される光束A2との強度を等しくすることができる。
前述したように、孔部4の間隔は、ピット10の間隔を
可変して制御することができる。また、マスク基板7の
印加電圧をマスク基板7の位置に応じて可変しても孔部
4の間隔を制御することが可能である。
板1を液晶表示装置のバックライト15に使用すると、
光源11から離れた拡散板1の中心部から出射される光
束A1と、光源11に接近した拡散板1の周辺部から出
射される光束A2との強度を等しくすることができる。
前述したように、孔部4の間隔は、ピット10の間隔を
可変して制御することができる。また、マスク基板7の
印加電圧をマスク基板7の位置に応じて可変しても孔部
4の間隔を制御することが可能である。
【0051】尚、陽極酸化工程において孔部4が貫通す
るまでアルミナ5を成長させて貫通孔を形成してもよ
い。また、アルミニウム以外の他の金属から成るマスク
基板を用いて陽極酸化により酸化物を形成してもよい
が、安価なアルミニウムから成るマスク基板を用いて耐
食性に優れたアルミナを生成することにより、マスク9
のコストを低くするとともにイオン交換時のマスク9の
劣化を防止することができるのでより望ましい。
るまでアルミナ5を成長させて貫通孔を形成してもよ
い。また、アルミニウム以外の他の金属から成るマスク
基板を用いて陽極酸化により酸化物を形成してもよい
が、安価なアルミニウムから成るマスク基板を用いて耐
食性に優れたアルミナを生成することにより、マスク9
のコストを低くするとともにイオン交換時のマスク9の
劣化を防止することができるのでより望ましい。
【0052】
【発明の効果】本発明によると、金属基板を陽極酸化し
て金属部と酸化物との境界面から成る凹凸により拡散面
を形成するので、周期が100nm以下の反射型の拡散
板を簡単に得ることができ、拡散板のコストを削減する
ことができる。また、拡散板が酸化物または金属から成
るので有機材料よりも高い耐久性を確保することができ
る。更に、孔部の位置を制御することによって、位置に
応じて凹凸や屈折率差の周期の異なった拡散板を容易に
得ることができる。
て金属部と酸化物との境界面から成る凹凸により拡散面
を形成するので、周期が100nm以下の反射型の拡散
板を簡単に得ることができ、拡散板のコストを削減する
ことができる。また、拡散板が酸化物または金属から成
るので有機材料よりも高い耐久性を確保することができ
る。更に、孔部の位置を制御することによって、位置に
応じて凹凸や屈折率差の周期の異なった拡散板を容易に
得ることができる。
【0053】また、透過型の液晶表示素子に拡散板を対
向配置した表示装置に使用すると、光源から離れた拡散
板の中心部と、光源に接近した拡散板の周辺部とから出
射される光の強度を均一にすることができ、明るさのむ
らが少ない表示を実現できる。
向配置した表示装置に使用すると、光源から離れた拡散
板の中心部と、光源に接近した拡散板の周辺部とから出
射される光の強度を均一にすることができ、明るさのむ
らが少ない表示を実現できる。
【0054】また本発明によると、金属基板を陽極酸化
して金属部と酸化物との境界面から成る凹凸を有する金
型を形成して成形加工により拡散板が得られるので、周
期が100nm以下の透過型の拡散板を簡単に得ること
ができ、拡散板のコストを削減することができる。これ
により、反射型の液晶表示素子に拡散板を対向配置した
表示装置を簡単に製造することができる。
して金属部と酸化物との境界面から成る凹凸を有する金
型を形成して成形加工により拡散板が得られるので、周
期が100nm以下の透過型の拡散板を簡単に得ること
ができ、拡散板のコストを削減することができる。これ
により、反射型の液晶表示素子に拡散板を対向配置した
表示装置を簡単に製造することができる。
【0055】また本発明によると、陽極酸化される金属
として安価なアルミニウムを用いて拡散板または金型を
形成することにより、拡散板または金型のコストを低く
することができる。また、アルミニウムを酸化した耐食
性に優れたアルミナから成る拡散板または金型を使用す
ることによって高い信頼性を得ることができる。
として安価なアルミニウムを用いて拡散板または金型を
形成することにより、拡散板または金型のコストを低く
することができる。また、アルミニウムを酸化した耐食
性に優れたアルミナから成る拡散板または金型を使用す
ることによって高い信頼性を得ることができる。
【0056】また本発明によると孔部の間隔を所望の間
隔に制御しているので、孔部の直径や周期を精度良く制
御することができる。また、種々の格子形状の結晶を容
易に形成することが可能となる。
隔に制御しているので、孔部の直径や周期を精度良く制
御することができる。また、種々の格子形状の結晶を容
易に形成することが可能となる。
【0057】また、本発明によると、陽極酸化によって
生成される孔部から成る貫通孔を有するマスクを用いて
基板をイオン交換することにより、屈折率差の周期が1
00nm以下の拡散板を簡単に得ることができ、拡散板
のコストを削減することができる。また、拡散板がガラ
ス等の無機材料から成るので有機材料よりも高い耐久性
を確保することができる。
生成される孔部から成る貫通孔を有するマスクを用いて
基板をイオン交換することにより、屈折率差の周期が1
00nm以下の拡散板を簡単に得ることができ、拡散板
のコストを削減することができる。また、拡散板がガラ
ス等の無機材料から成るので有機材料よりも高い耐久性
を確保することができる。
【0058】更に、位置に応じて屈折率差の周期の異な
った拡散板を容易に得ることができるとともに部分的な
屈折率差を容易に形成することができる。従って、反射
型の液晶表示素子に拡散板を対向配置した表示装置を容
易に製造できるとともに、透過型のに拡散板を対向配置
して液晶表示装置のバックライトに使用すると、光源か
ら離れた拡散板の中心部と、光源に接近した拡散板の周
辺部とから出射される光の強度を均一にすることができ
る。
った拡散板を容易に得ることができるとともに部分的な
屈折率差を容易に形成することができる。従って、反射
型の液晶表示素子に拡散板を対向配置した表示装置を容
易に製造できるとともに、透過型のに拡散板を対向配置
して液晶表示装置のバックライトに使用すると、光源か
ら離れた拡散板の中心部と、光源に接近した拡散板の周
辺部とから出射される光の強度を均一にすることができ
る。
【図1】 本発明の第1実施形態の拡散板の製造工
程のピット形成工程を示す側面断面図である。
程のピット形成工程を示す側面断面図である。
【図2】 本発明の第1実施形態の拡散板の製造工
程の陽極酸化工程を示す側面断面図である。
程の陽極酸化工程を示す側面断面図である。
【図3】 本発明の第1実施形態の拡散板の製造工
程の浸積工程を示す側面断面図である。
程の浸積工程を示す側面断面図である。
【図4】 本発明の第1実施形態の拡散板の製造工
程の反射膜形成工程を示す側面断面図である。
程の反射膜形成工程を示す側面断面図である。
【図5】 本発明の第1実施形態の拡散板の製造工
程の他の浸積工程を示す側面断面図である。
程の他の浸積工程を示す側面断面図である。
【図6】 本発明の第2実施形態の拡散板の製造工
程の成形工程を示す側面断面図である。
程の成形工程を示す側面断面図である。
【図7】 本発明の第3実施形態の拡散板の製造工
程のイオン交換工程を示す側面断面図である。
程のイオン交換工程を示す側面断面図である。
【図8】 本発明の第3実施形態の拡散板を示す側
面断面図である。
面断面図である。
【図9】 本発明の第3実施形態の拡散板の製造工
程に用いるマスクのピット形成工程を示す側面断面図で
ある。
程に用いるマスクのピット形成工程を示す側面断面図で
ある。
【図10】 本発明の第3実施形態の拡散板の製造工
程に用いるマスクの陽極酸化工程及び切断工程を示す側
面断面図である。
程に用いるマスクの陽極酸化工程及び切断工程を示す側
面断面図である。
【図11】 反射型の拡散板を用いた透過型液晶表示
装置の構成を示す側面断面図である。
装置の構成を示す側面断面図である。
【図12】 透過型の拡散板を用いた透過型液晶表示
装置の構成を示す側面断面図である。
装置の構成を示す側面断面図である。
【図13】 透過型の拡散板を用いた反射型液晶表示
装置の構成を示す側面断面図である。
装置の構成を示す側面断面図である。
1、21 拡散板 2、7、8 基板 3 多孔質アルミナ層 4 孔部 5 アルミナ 6 反射膜 9 マスク 10 ピット 11 光源 12 導光板 13 液晶パネル 14 反射板 15 バックライト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多野 卓史 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA03 BA15 BA20 2H091 FA31Z FB06 FB08 FC14 FC28 LA18 5G435 AA02 AA17 BB12 BB15 DD13 DD14 FF06 KK05
Claims (9)
- 【請求項1】 金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に形成したことを特徴とする拡散板の製造方法。 - 【請求項2】 金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工
することを特徴とする拡散板の製造方法。 - 【請求項3】 前記基板はアルミニウムから成ることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の拡散板の製
造方法。 - 【請求項4】 前記凹凸面の凹凸の間隔を制御したこと
を特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の拡
散板の製造方法。 - 【請求項5】 金属板を陽極酸化して所定間隔で配列さ
れた貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記
貫通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させ
ることにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換し
たことを特徴とする拡散板の製造方法。 - 【請求項6】 金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有した拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に
対向配置したことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 【請求項7】 金属から成る基板を陽極酸化して酸化物
を成長させ、金属及び酸化物のいずれか一方を溶解する
ことにより、金属と酸化物との境界面から成る凹凸面を
表面に有する金型を形成し、前記金型を用いて成形加工
した拡散板を表示素子に対向配置したことを特徴とする
拡散板の製造方法。 - 【請求項8】 金属板を陽極酸化して所定間隔で配列さ
れた貫通孔が形成されたマスクを基板上に配置し、前記
貫通孔を通して前記基板にイオン交換用流体を接触させ
ることにより前記基板の表面を所定間隔でイオン交換し
た拡散板を形成し、前記拡散板を表示素子に対向配置し
たことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記表示素子は液晶表示素子から成るこ
とを特徴とする請求項6〜請求項8のいずれかに記載の
表示装置の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377762A JP2002182016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 拡散板及び表示装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000377762A JP2002182016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 拡散板及び表示装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002182016A true JP2002182016A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18846436
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000377762A Pending JP2002182016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 拡散板及び表示装置の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002182016A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005197243A (ja) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 燃焼型光放出装置及びその製造方法 |
| JP2007529863A (ja) * | 2004-03-16 | 2007-10-25 | エルジー・ケム・リミテッド | ナノサイズの半球状凸部を有する基板または電極を用いた高効率有機発光素子およびその製造方法 |
| JP2009158915A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池用基板の作製方法 |
| EP1665898A4 (en) * | 2003-09-08 | 2011-08-24 | Lg Chemical Ltd | HIGHLY EFFICIENT ORGANIC LIGHT EMISSIONING ELEMENT WITH A SUBSTRATE WITH NANOGUE HEMISPHERIC SAVINGS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| JP2013171270A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Pentax Ricoh Imaging Co Ltd | 防塵性アルミニウム反射ミラー及びその製造方法 |
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-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377762A patent/JP2002182016A/ja active Pending
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| US7741145B2 (en) | 2004-03-16 | 2010-06-22 | Lg Chem. Ltd. | Highly efficient organic light-emitting device using substrate or electrode having nanosized half-spherical convex and method for preparing the same |
| EP1726188A4 (en) * | 2004-03-16 | 2011-11-30 | Lg Chemical Ltd | HIGHLY EFFICIENT ORGANIC LIGHT EMISSIONING ELEMENT WITH SUBSTRATE OR ELECTRODE WITH NANOGOSIS HALF-PHENOMENAL CONVEX AND MANUFACTURING METHOD |
| US8158971B2 (en) | 2004-03-16 | 2012-04-17 | Lg Chem. Ltd. | Highly efficient organic light-emitting device using substrate or electrode having nanosized half-spherical convex and method for preparing the same |
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