WO2001029585A1 - Reflecting plate, method for manufacturing the same, display element, and display device - Google Patents

Description

明 細 書 反射板 、 そ の 製造方 法 、 表 示 素子 、 表 示装 置 技 術 分 野

本発 明 は 、 反 射板 、 そ の 製造方法 、 表 示素子、 表示 装置 に 関 し 、 特 に 受光型光変調 層 を 用 い た反 射型表 示素子、 反 射型表 示装置 に 関 す る 。 背 景 技 術

受光型表示素子 の 代表 で あ る 液晶 デ ィ ス プ レ イ に は、 バ ッ ク ラ イ ト を 後 ろ に 配置 し た 透過型 と 、 反 射板 を 後 ろ に 配置 し て外光 を 照 明 と す る 反 射型 と が あ る が、 液晶 は数ボル ト の低電圧で駆動 で き る と い う こ と か ら 、 上記反射型 の液晶素子 は極 め て低消費電 力 で済 む と い う 利点が あ る 。 こ の 場 合 、 反射型液晶素子で は 、 背面 に ア ル ミ ま た は銀 の散乱反射板 を 液晶 層 の 背後 に 配置す る が、 腕時 計な ど の 白 黒 の 反 射型液晶で は、 ガ ラ ス の 外側 に 偏光板付 き の散乱反 射板 を 貼 る よ う な構成で あ る 。

こ こ で 、 特 開 平 4 一 2 4 3 2 2 6 号公報で は、 ガ ラ ス の 内側 に 形 状 を 再現性 よ く 制御で き る 散乱反射板 を 作 る た め 、 図 1 9 に 示す よ う に 、 ガ ラ ス 基板 5 1 上 の レ ジ ス ト 膜 5 2 を塗布 し 、 フ ォ ト マ ス ク 5 3 を 介 し て 露光 を 行 っ て 、 離 間 し た多数 の 凸部 5 4 を 形成後、 熱 処理 を 行 う こ と に よ り 凸部 の 角 を 丸め て 、 そ の 上 か ら 金属反 射膜 5 6 を 形成 し て 、 散乱反射膜 と し て い た 。

ま た 、 特 開 平 6 — 2 7 4 8 1 号公報で は、 上記特 開 平 4 一 2 4 3 2 2 6 号公報 のパ タ ー ン 形成がな い平坦部 に よ り 千渉色が生 じ る の を 改善す る た め に 、 図 2 0 に 示す よ う に 、 凸 部 6 0 の 上 に 高 分子樹 脂 6 1 を 塗布 し て 、 滑 ら か に 連続 し た 凹 凸 と し て い る 。

ま た 、 杉一浦 ら は 、 よ り 明 る く 、 視野 角 範 囲 の 広 い 散乱特性 と し て 、 あ る 角 度範 囲 で反 射光強度が一定 と な る よ う な 窓型散乱特性 を 提案 し て お り （ 図 2 1 の 実線 6 2 参照 ）、 こ の よ う な散乱特性 を 実現す る 形状 と し て 、 図 2 2 に 示す よ う に 、 下 に 凸 6 3 と 上 に 凸 6 4 の 2 次 関数 を 繋 い だ連続 し た 曲 面 6 5 を 形成す る よ う な方法 を 提案 し て い る （例 え ば、 AM LCD'95, Digest of Technical Papers, 153 頁〜 156 頁， Norio Sugiura and Tatsuo Uchida, 1995 年 8 月 参照）。

し カゝ し な が ら 、 従来 の 、 離間 し た 凸部上、 あ る レ は、 離間 し た 凸 部 を 樹脂で な ら し た 連続 曲 面上 に 、 反射膜 を 設 けた反射板 （ 図 2 0 で示 し た も の ） で は、 正反 射方 向 が最 も 反射光が強 く 、 か つ 、 出射 角度依存が大 き い た め 、 メ タ リ ッ ク な表示 に見 え る な ど の 、 反 射特 性 に 課題が生 じ る 。 こ れ ら の課題 に対 し て は 、 窓型散乱特性が望 ま し い が、 杉浦 ら が提案 し て い る 2 次関数か ら な る 連続曲 面 （ 図 2 2 に示 し た も の ） は 、 式カゝ ら も 分力ゝ る よ う に 、 2 次元 の 定義で あ り 、 散乱 の 方位が 1 方 向 に 限 ら れて い る た め 、 こ の 方位 と 直交す る 方位 か ら 入射す る 光 に 対 し て は散乱が生 じ ず、実用 的で はな い 。従 っ て 、 現状で は、 方位依存性 の 少な い 窓型散乱特性 は実現 さ れてお ら ず、 こ の よ う な特性 を 示す 凹 凸 反射板 の三次元形状が望 ま れ る と こ ろ で あ る 。 発 明 の 開 示

本発明 は 、 上記 の点 に 鑑み、 反射板 を改 良す る こ と に よ り 、 方位 依存性 の 少な い 窓 型散乱特性 を 発現 で き 、 こ れ に よ り 、 明 る い 表示 を 、 広 い視野角 範 囲 で実現で き 、 ま た メ タ リ ッ ク 感の な いペ ー パ ー ホ ワ イ ト 表示 を 実現で き る 表 示 素 子 、 表 示 装置 を 提供す る こ と を 目 的 と し て い る 。

ま た 、 本—発 明 の 別 の 目 的 は、 上 記反射板 、 表 示 素子 、 表示装置 を 容 易 に製造 で き る 製造方法 を 提供す る こ と を 目 的 と し て い る 。

上 記諜題 を 解決す る た め に 、 本発 明 の 第 1 の 反 射板 は 、 凹 凸表面 に 反 射膜 を 形成 し た 反射 板 に お い て 、 前記 凹 凸 が頂点 を 有 し 、 且つ 上 に 凸 ま た は下 に 凸 に 形成 さ れ た 曲 面 と 、 こ の 曲 面 の 変極点 を 境 と し て 、 前記 曲 面 を 囲 む谷 ま た は尾根か ら な る 周 辺部 と か ら 成 る と 共 に 、 前記曲 面が上 に 凸 の 場合 に は 、 前記変極点 が前記頂点 と 前記谷 の 中 央 よ り 前 記谷側 に 片寄 る 一方 、 前記 曲 面が下 に 凸 の 場 合 に は、 前記 変極点 が前記 頂点 と 前記谷 の 中 央 よ り 前記尾根側 に 片寄 っ て い る こ と を 特徴 と す る 。

ま た 、 好 ま し く は 、 前記 曲 面 の 断面形状 を 、 厚み方 向 を z 、 水平 方 向 X と し 、 z - a X ^a / ² + 3 ( ひ 、 i3 は定数） で 近似 し た と き に 、 前記 凸 の a の 平均値力 2 よ り 大 き く 4 以下 に規制 さ れ る こ と を 特徴 と す る 。

こ の よ う な構成 の反射板 を 用 い れ ば、 方位依存性 の 少な い 窓型散 乱特性 を 発現 で き 、 明 る く て視野角 の広 い表示 を 提供で き る 。

ま た 、 こ の 際、 曲 面部の 幅が周 辺部の 幅 の 2 倍 以上で あ る こ と が 望 ま し い 。

さ ら に 、 前記 a の 平均値が 2 よ り 大 き く 3 以下で あ り 、 反射板で 反射 し た反 射光強度が、 入射光が正反射す る 方向 よ り 、 所定 の 反射 角 方 向 で散乱す る 散乱反射光 の方が強度 を 強 く す る こ と に よ り 、 視 野角 方向が正反射方向 よ り 明 る い 、 従来 に な い 明 る い 反射特性 を 実 現で き る 。

カロ え て、 隣 り 合 う 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲面が密接 し てお り 、 周 辺部が実質 的 に な い 場 合 に は 、 よ り 正 反射光が抑 制 さ れて 、 見やす い 表 示 が得 ら れ る 。 中 で も 、 凹 凸 形状が、 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の ど ち ら か の みで構成 さ れて お り 、隣 り 合 う 凸 の 傾斜面 の 傾 き の符号 が 、 前記 凹 ま た は 凸 の 境界で逆 転す る 形状が作 り やす い 。

本 発 明 の 第 2 の 反射板 は 、 連続 し た 曲 面か ら な る 多数 の 凹 凸表面 に 反 射膜 を 形成 し た 反射板 で 、 凹 ま た は 凸 の頂点 を 起点 と す る 断面 形状 を 、 厚 み方 向 を z 、 水平方 向 X と し 、 z = a x ^a Z 2 _{+ 3} 、 _a 、

(3 は定数） で 近似 し た と き に 、 前 記多数の 凹 凸 の a の 平均値力 2 . 5 よ り 大 き く 3 . 5 よ り 小 さ く な る よ う に規 制 さ れ る こ と を 特徴 と す る 。

上記 の よ う な 第 2 の 反 射板 を 用 い た、 表示素子、 表示装置 も 第 1 の 反 射板 を 用 い た 場 合 と 同 様 に 、 低消費電力 で 明 る く 視野角 の 広 い 表示 を 提供 で き る 。

ま た 、 本発 明 の 液晶表示素子 は、 基板上 に頂点 を有す る 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲面 を 多数具備 し 、 前記凸 曲 面上 に 反射膜 を 具備 し 、 前記凸 曲面 を 囲 む周 辺部 に は反射膜がな い 基板 と 、 液晶 層 と を 具備 し 、 前記凸 曲 面 の 頂点 を 起点 と す る 断面形状 を 、 厚み方 向 を ζ 、 水 平方 向 X と し 、 z = a x ^{a / 2} + /3 ( a , (3 は定数） で近似 し た と き に 、 前記多数 の 凹 ま た は凸 の a の 平均値が 2 よ り 大き く 4 以下で あ る こ と を 特徵 と す る 。 こ れ に よ り 、 上記 の 第 1 あ る レゝ は第 2 の 反射 板特性 を 備 え た 、 半透過型 の液晶表示素子 を実現で き る 。

こ こ で 、 本発 明 の 反射板 の製造方法は、 基板表 面 に 第 1 の 凹 ま た は凸 を 形成す る ス テ ッ プ と 、 前記第 1 の 凹 ま た は凸 の な い 部分 に、 フ ォ ト マ ス ク を 介 し た 露光 、 現像す る こ と に よ り 第 2 の 凹 ま た は 凸 を 形成す る ス テ ッ プ と 、 前記第 2 の 凹 ま た は凸 上 に 、 反 射膜 を 成膜 ス テ ッ プ と 、 を有す る こ と を特徴 と す る 。 こ れ に よ り 、 前 記反 射 板 を 製造す る こ と がで き る 。

本発 明 の 第 2 の 反 射板 の 製造方 法 は 、 少 な く と も 画 素 部の 基板表 面 に 、 互 レ に 離れ た 複数 の 曲 面状 の 凹部 を 形成す る ス テ ッ プ と 、 前 記基板表面 を 略等方 的 に エ ッ チ ン グす る こ と に よ り 、 隣 り 合 う 前記 複数 の 凹 部が密接す る ま で前記複数 の 凹 部 の 径 を 広 げる ス テ ッ プ と を有す る こ と を 特徴 と す る 。

こ れ に よ り 、 少 な い 工 程 で 、 上記反射板 の 製造が可能 と な る 。 本発 明 の第 3 の 反射板 の 製造方法 は、 少 な く と も 画素部の基板表 面 に 、 複数 の 穴 の 空 い た フ ォ ト レ ジ ス ト 膜 を フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー に よ り 形成す る ス テ ッ プ と 、 略等方的な エ ッ チ ン グ に よ り 基板表面 を エ ッ チ ン グ し て 、 M記 穴 の 下部 に 前記穴 よ り 大径 の 凹部 を 基 板表 面 に 形成 し て 、 隣 り 合 う 複数 の 凹 部 を 密接 さ せ る ス テ ッ プ と 、 を 有 す る こ と を 特徴 と す る 。

こ れ に よ り 、 前記反射板 を 容易 に 製造す る こ と がで き る 。

ま た 、 本発 明 の 樹脂 フ ィ ルム は、 多数 の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を表 面 に有す る ベ ー ス フ ィ ルム 上 に 、 感光性樹脂 層 を 塗布 し た こ と を 特 徴 と す る 。

こ れ に よ り 、 表 示素子 の 基板上への 凹 凸反 射板 の 形成 を容易 に で さ る 。

上記 凹 凸 は 、 散乱反射板 に適す る よ う に 、 前 記多数 の 曲面状 の 凹 ま た は凸 の 最大傾斜角 の 平 均値が 2 ° 以上 、 1 5 ° 以 下で、 前記 凹 ま た は凸 に よ り 白 色散乱が生 じ る こ と 、 さ ら に望 ま し く は、 前記最 大傾斜角 の 平均値が 、 4 ° 以上 、 1 1 ° 以下 が良 い 。

ま た 、 前記 凹 ま た は 凸が 、 頂点 を有す る 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲 面 と 、 前記 曲 面 の 変極点 を 境 と し て、 前記 曲 面 を 囲 む尾根 ま た は谷 か ら な る 周 辺部 と か ら な る と共 に 、 前記曲 面が上 に 凸 の 場合 に は、 前記変極点 が前記頂点 と 前記谷 の 中央よ り 前記谷側 に 片寄 る 一方 、 前記 曲 面が 下 に 凸 の 場 合 に は、 前記変極点 が前記頂点 と 前記谷 の 中 央 よ り 前記—尾根側 に 片寄 っ て レゝ る こ と を 特徴 と し 、 あ る い は、 前記 凹 ま た は 凸 の頂点 を 起点 と す る 断 面形状 を 、 厚み方 向 を z 、 水 平方 向 X と し 、 ζ = α χ ^{3 / 2} + 3 ( α 、 /3 は定数） で 近似 し た と き に 、 前記 凹 凸 の a の 平均値力 2 よ り 大 き く 4 よ り 小 さ い こ と を 特徵 と す る こ と に よ り 、 本発 明 の 第 1 の 反 射板 の特性 を 再現で き る 。

本発 明 の 樹脂 フ ィ ルム は 、 ベー ス フ ィ ルム に 、 成形型 で、 多数 の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を 表 面 に 成形す る ス テ ッ プ と 、 前記ベ ー ス フ ィ ルム 上 に 、 感光性樹脂層 を 塗布す る ス テ ッ プ と 、 を 有す る 方法 に よ り 、 容易 に 作製で き る 。

ま た 、 多 数 の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を 表 面 に有す る ベ 一 ス フ ィ ルム 上 に 、 感光性樹脂.層 を 塗布 し た樹脂 フ ィ ルム を 、 基板上 に ラ ミ ネ ー ト し 、 表 面 に 凹 凸 を 有す る 前記感光性樹脂層 を 前記基板上 に 転写す る こ と に よ り 、 前記感光性樹脂層 の 上 に 反射膜 を 形成す る と い う 反 射板 の製造方法 に よ り 、 本発 明 の樹脂 フ ィ ルム を 用 い て簡 易 な 工程 で反 射板が製造で き 、 工程 不 良 に よ る 損失 を 低減で き る 。

特 に 、 基板が T F T 素子 を 具備 し 、 感光性樹脂 を 転写後、 前記感 光性樹脂 の 前記 T F T 素子 出 力端子上 に コ ン タ ク ト ホ ー ル を 形成す る こ と を 特徴 と す る 反射板 の製造方法 に よ り 、 損失低減 の効果が大 き い 。 図 面 の 簡 単 な 発 明

図 1 は本発 明 の 反 射板 の 平面 図 で あ る 。

図 2 は本発 明 の 反 射板 の 断面図 で あ る 。

図 3 は従来の 反 射板 の 平 面 図 で あ る 。 図 4 は従来 の 反 射板 の 断面 図 で あ る 。

図 5 は反 射板 の 散乱特性 図 で あ る 。

図 6 は反—射板 の 形状 モ デルの 断面 図 で あ る 。

図 7 は シ ミ ュ レ 一 シ ョ ン で求 め た 反 射板 の 特性 図で あ る 。

図 8 ( a ) 〜 （ e ) は 本 発 明 の 反 射板 の製造方法の 工程 図 で あ る 図 9 ( a ) ( b ) は本発 明 の 反 射板 の製造方法 の 工程 図 で あ る 図 1 0 は 本発 明 の 反 射板 の 平 面 図 で あ る 。

図 1 1 は本発 明 の 反射板 の 断面図 で あ る 。

図 1 2 は本発明 の 反射板 の 平面 図 で あ る

図 1 3 は本発明 の 反 射板 の平 面 図 で あ る

図 1 4 は本発明 の 第 2 の 反射板 の 平面図 で あ る 。

図 1 5 は本発 明 の 反 射板 の製造方法 で用 い る マ ス ク を 示す説 明 図 で あ る 。

図 1 6 は本発明 の第 2 の反射板 の 断面 図 で あ る 。

図 1 7 は本発明 の 半透過型 の液晶表示素子 の 断面図 で あ る 。

図 1 8 ( a ) 〜 （ e ) は本発 明 の樹脂 フ ィ ル ム お よ び反射板 の製 造方 法 の 工 程 図 で あ る 。

図 1 9 ( a ) ~ ( e ) は従来の反 射板 の製造方 法 の 工程 図 で あ る 。 図 2 0 は従来 の 反射板 の 断面図 で あ る 。

図 2 1 は望 ま し い散乱反 射特性 の特性 図で あ る 。

図 2 2 は従来 の 反射板 の 断面図 で あ る 発 明 を 実施す る た め の最 良 の形態

(最 良 の 形態 1 )

〔実施例〕

本発明 の 実施 の 形態 1 に つ い て 、 図 1 な い し 図 5 に基づい て 説明 す る 。 図 1 は本発 明 の 反 射 板 の 表 面 の 平 面 図 で あ り 、 複 数 の 凹 部が 密接 し た構造 と な っ て い る 。 図 1 に お い て 、 実線 は各 凹部 の 境界で あ り 、 点線 は等高 線で あ る 。 ま た 、 図 1 の 一点 鎖線で示す部位 に お け る 断面図 が図 2 で あ る 。

こ れ ら の 図 力ゝ ら 、 各 凹 部 は、 円 錐状で、 ほ ぼ 2 次 曲 面 と な っ て い る 。 具体的 に は、 高 さ 方向 を z 軸 に 、 基板面 内 を x 、 y 軸 と し て 、 原点 を 円 錐状 の 凹 部 の 底面 （頂点 ） に 取 る と 、 各 凹 部 の 表 面形状 は、 下記式 1 で 表 さ れ る 。

z = a ( x ² + y ² ) + β (式 1 )

ま た 、 そ の 断面形状 （ 上記式 1 にお い て 、 y = 0 と す る ） は 、 下 記式 2 で表 わ さ れ る 。 但 し 、 式 2 に お い て は、 多数 の 凹 部 に お け る a の 平均値 は 4 と な っ て レゝ る 。

z = α X ^{3 κ} - + j3 (式 2 )

尚 、 上記 式 1 及 び式 2 に お い て 、 α 、 /3 は定数で、 α は各 々 の 凹 部 の 直径や深 さ に よ っ て 異な り 、 ま た /3 は原点 で あ る 各 凹部 の 底面 の 高 さ を 表す。 こ こ で 、 回 折効果 に よ る 色付 き を 回避 し 白 色散乱 を 生 じ さ せ る た め に 、 各 凹部 の深 さ や直径、 配置位置 は不規則 に な つ て い る の で 、 定数 α > 3 は分散 し て い る が、 次数 は比較的安定 し て い る 。 尚 、 次数の 平均値 （式 2 に お け る a 7 2 の 平均値） と は、 各 凹 部 の 断面 を カ ー ブ フ ィ ッ テ ィ ン グ し た値 の平均で あ る 。

ま た 、 凹 部 の直径 は画素サイ ズ よ り は小 さ く な け れ ばな ら な い の で、 5 O m以下で あ る こ と が好 ま し い が、 余 り 凹 部 の直径 を 小 さ く し 過 ぎる と 、 回折 に よ る 色付 き が強 く な つ た り 、 プ ロ セ ス マ ー ジ ン が小 さ く な る と レゝ ぅ 問題があ る の で、 3 m以上 で あ る こ と が望 ま し ！^ 。

次 に 、 図 2 か ら 明 ら か な よ う に 、 直径 の 大 き な 中 央 の窪み 1 A は 深 く 、 右 の 凹 部 1 B は浅 く し て 、 最 も 傾斜 の 急 な 境 界部分で の 傾斜 角 は 、 ど の 凹 部で も 約 1 1 ° と な る よ う に 規 制 し 、 こ れ に よ り 、 各 々 の 凹 部は ほ ぼ相 似 形 に な る よ う に 構成 し た 。 ま た 、 最 も 傾斜 の 急な 境界部分で の 傾斜角 を 上記 の よ う に 規制す る こ と に よ り 、 例 え ば、 凹 部 1 A と 1 B と の 境界で は、 傾斜角 が右 上が り に 1 1 ° 力ゝ ら 、 右 下が り に 1 1 ° へ 、 傾 き が不連続 に 、 か つ 傾 き の 符号が逆転す る よ う に な つ て レゝ る 。

〔比較例〕

比較例 を 、 前記従来 の 技術で示 し た特 開 平 6 — 2 7 4 8 1 号公報 に な ら つ て作成 し た の で 、 それ を 図 3 及 び図 4 に 示す。 図 3 は平面 図 で あ り 、 図 4 は 図 3 の 一点鎖線部分で の 断面 図 で あ る 。 図 4 か ら 明 ら かな よ う に 、 比較例 の も の で は、 連続 し た 曲 線 と な り 、 上 に 凸 と 下 に 凸 の 2 次関 数 を つ な ぎ合わせた形状 に 近 い構造 と な っ て い る 〔実験 1 〕

図 1 に 示 し た 本発明 の 境界が不連続な 2 次 曲 面 と 、 図 3 に 示 し た 従来 の連続 し た 曲 面 に 、 ア ル ミ 反 射膜 を 2 0 0 n m成膜 し て 、 反射 板 を 作成 し 、 対向基板 と の 間 に液 晶 を挟 ん だ状態で、 散乱反射特性 を測定 し た の で 、 そ の 結果 を 図 5 に 示す。 図 5 は 、 基板法線方向か ら ー 3 0 ° 傾 い た 方 向 か ら ビー ム 光 を 入射 し た と き の 、 反射光 の 出 射角依存性 を 測定 し た も の で 、 横軸 に 出射角 、 縦軸 に光強度 を 取 つ て い る 。

図 5 か ら 明 ら か な よ う に 、 本発 明 の反 射板 の特性 曲線 1 0 は、 3 0 土約 3 5 ° の 範囲 で 、 ほ ぼ一定 と な る 窓型特性 を 実現で き た 。 こ れは 、 各 凹 部 の 最大傾斜角 は、 散乱反射 の 散乱角 と 対応 し て い る の で、 最大傾斜角 を 凡そ 1 1 ° と 揃 え る こ と で 、 散乱角 が 3 5 ° 以 内 の 範 囲 で急激 に 明 る く な る か ら で あ る 。 こ れ に 対 し て 、 従来 の 連 続 曲 面 の 特性 曲線 9 は 、 正 反 射方向 の 強 度 が最 も 強 く 、 3 0 土約 4 0 ° で ほ ぼゼ ロ に な る 三角 形 型 の 特 性 に な っ て い る""。 こ こ で 、 実 際 に 反 射型 パ ネ ル を 見 る と き は ， 正反 射 に 近 い 角 度 は照 明 の 映 り 込 み に よ っ て 、 視認性が悪 く な る の で 、 正 反 射方 向 か ら 2 5 ° カゝ ら 3 5 ° 程 度角 度 を つ け た 方 向 か ら 見 る 。 し た が っ て 、 図 5 に お レ て 、 出 射角 が 一 5 ° か ら 5 ° の あ た り の ノ\° ネ ル 正面付近 の 強度が表示 の 明 る さ を 最 も 左右す る 。 図 5 で も 分か る よ う に 、 本発 明 の 反 射板、 お よ び反射 型液晶表示 素子 は 、 従来 よ り 広 い 角 度範 囲 （ 出 射 角 が — 5 ° か ら 5 " の 範囲 を 含 む） で 、 明 る い 表 示が実現で き る こ と が分 か っ た 。 ま た 、 入射光 の方位 に も 依存性 は なか っ た 。

こ こ で 、 散乱角 が大 き い ほ ど光 は発散 し て 強度が弱 ま る の で、 傾 斜角 が大 き い ほ ど 面積が大 き く な ら な けれ ば窓型特性 は実現で き な い 。 と こ ろ が 、 図 3 の 従来 の 反射板は、 2 次 曲 面 に 近 い 形状か ら な つ て い る た め 、傾斜 の 小 さ い 平坦な部分が、凸部 の 頂点 だ けで な く 、 凸部 の 周 辺 を 取 り 囲 む裾野 の 谷底部分 （ハ ッ チ ン グ部） に 大面積で 存在 し て い る た め に 、平坦部 の 面積が傾斜の急 な斜面 よ り 多 く な り 、 図 5 の 特性 曲線 9 の よ う な 正反 射 に 近 い 程 反射強度が強 ま る こ と に な る 。

上記 の こ と を 考慮 し て 、 本発 明者 ら は、 散乱方向 に 方位依存 がな い窓型特性 を 実現す る た め に は、 杉浦 ら の提 唱す る 凹 ま た は 凸 カ s 2 次 曲 面で あ る だ けで は不十分で、 凹 ま た は 凸 の 周 辺の裾野の 部分 の 平坦部 を で き る だ け 小 さ く す る こ と が必要で あ る こ と を 見 出 し た 。 そ こ で 、 2 次 曲 面か ら な る 凹 ま た は凸 を 密接 さ せ 、 例 え ば図 1 ， 2 に示す よ う に 、 境界部で傾斜が不連続 と な る よ う な構成 と し た 。 こ れ に よ り 、 広 い 視角 で明 る い 反 射 板 を作製す る こ と がで き た。 尚 、 各 々 の 凹 ま た は 凸 は 、 回 折 に よ る 着 色 を 避 け る た め に 、 大 き さ ま た は位 g に 乱雑 さ が多少必要で あ る が、本実施 の 形態 の よ う に 、 大 き さ が異 な っ て も 、 各 凹 ま た は 凸 （ 2 次 曲 面） の 最大傾斜 は概ね 揃 っ て い た 方が 、 よ り 窓 型 に 近 い 特性 に な る の で望 ま し い 。

但 し 、 こ れ よ り 次数 の 低 い 曲 面、 すな わ ち 、 2 次以 下で直線 と な る 1 次 よ り 大 き な 曲 面 で あ れ ば、 同 様 の 特性 を 得 る こ と がで き る 。 こ の こ と を 下記実験 2 で示す。

〔実験 2 〕

断 面形状が前記 （式 2 ) に 示 さ れ る 曲線で あ り 、 こ の よ う な 断面 形状 の も の を 頂点 を 中 心 と し て 回 転 さ せ た 回転体か ら な る 凸形状 に お い て 、 （式 2 ) の 次数 を a = 2 , 3 , 4 , 6 と 変 え た場合 に 各 凸形 状 の 断面形状 を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し た の で、そ の結果 を 図 6 に示す 。 尚 、 図 6 に お い て は、 a = 2 ， 3 ， 4 , 6 と 代 え た場合 の 各曲線 を 、 曲線 1 2 a 、 1 2 b , 1 2 c 、 1 2 d に 示 し た 。

ま た 、 こ れ ら の 凸部 に 反射膜 を 形成 し 、 上記実験 1 と 同様 に 3 0 ° で 入射 さ せた 場合 の散乱反 射特性 を 計算 し た結果 を 定性的 に 示 し た の で 、 それ を 図 7 の特性 図 に 示す。 尚 、 図 7 にお い て 、 前記 曲線 1 2 a 、 1 2 b 、 1 2 c 、 1 2 d に は 、 そ れぞれ 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d が対応 し て レゝ る 。

こ れ ら の 図 力、 ら 明 ら か な よ う に 、 （式 2 ) の a = 4 の場合 （すなわ ち 2 次 曲 面 の 場合）に は、実線 1 3 c の よ う な窓型散乱特性 と な る 。 ま た 、 a = 3 で は 、 正反 射方向 よ り 散乱方 向への 反射が強 い 破線 1 3 b の よ う な 形状 と な り 、 窓型散乱 よ り さ ら に視野角方 向が明 る く な る 従来 に な い 特性が得 ら れる こ と が分か っ た 。 そ の 一方、 a = 2 で は、 傾斜面が直線 的 な 円 錐 に な る の で 、 特定 の極角 方 向 の み に反 射す る 一点鎖線 1 3 a の よ う な特性 と な り 、 ま た a = 6 と な る と 、 正 反 射 方 向 が強 く な る 従来型 の 散乱特性 に 近づ く 1 3 d の よ う な 特 性 に な る こ と が分か っ た 。

尚 、 上 計算結果 は 、 1 つ の 凸 形状 か ら の 反 射光 を 導出 し て い る が、 多数 の 凸 を 含 む 反 射 面 の 場合 、 個 々 の 凸形状 の総和 か ら 特性 は ほ ぼ求 ま る こ と が分か っ て い る （但 し 、 回 折効果 に よ っ て若干 の ず れ は あ る ）。 従 っ て 、 相 似形 の 多数 の 凸 部か ら な る 反 射面 は 、 こ れ と ほ ぼ 同様 の 特性が得 ら れ る が 、 傾 き が異な る 種 々 の 形状が混 じ る と き は、 そ の特性 は変わ る 。 例 え ば、 a = 2 の ピ ー ク 状の 反射特性 1 3 a が得 ら れ る 形状な ら 、多数 の 凸部 の 傾斜角 を 窓型特性 の 範 囲 で 、 傾斜角 が大 き く な る ほ ど 数 を 増や す よ う な分布 に すれ ば、 a = 4 の 場 合 と 同 じ 特性 を 得 る こ と がで き る 。 ま た 、 a = 3 の 場 合で も 、 分 布制御で 、 同 様の こ と が可能 で あ る 。 そ の一方 、 a = 6 の 次数 の 曲 面カゝ ら 構成 し た と き に は 、 次数 の 低 い a = 4 の よ う な窓型特性 を得 る こ と は理論 的 に 不可能で あ る 。 従 っ て 、 2 次 よ り 次数が大 き な 曲 面で は従来 の 正反 射が強 い 散乱特性 に 近づい て し ま い 好 ま し く な く 断面 の 形状 は、 前記 （式 2 ) に お いて 、 a = 2 よ り 大き く 、 4 以下 で あ る こ と が好 ま し い 。

なお 、 凸 形状 は 、 回転体 でな く と も 、 そ の 断面 力 2 次以下 の 曲 面 で あ れ ば、必ず し も こ れ に 限 ら ず、断面 が曲 面状 の 多角 錘で も よ い 。 〔反 射板 の 作製方法〕

前 記 図 1 に 示す反射板 を 、 以下 の よ う に し て 作製 し た の で 、 こ れ を 図 8 に 基づ い て 説 明す る 。

先ず、 図 8 ( a ) に示す よ う に 、 S i N x 膜 1 9 を 6 0 0 n m成 膜 し た基板 2 0 上 に 、 ア ク リ ル系 の ポ ジ レ ジス ト 2 1 を 塗布 し た後 、 穴 の 底 に 約 0 . 5 m の 残膜 2 3 を残す よ う に 、 直径 3 ~ 5 1^ の穴 2 2 ( 平均 の 間 隔 を 約 3 μ ιη ) を 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ W 一 に よ り 空 け た 。 次 に 、 ホ ッ ト プ レ ー ト で基板 2 0 を 1 3 0 で で 1 0 分加熱す る と 、 図 8 ( b ) に 示す よ う に 、 滑 ら か な 凹 凸 2 4 が形 成 さ れた。 次 い で 、 C F ₄ 力 7 5 % 、 〇 ₂ 力 2 5 % の 混合 ガ ス を 用 い て 、 リ ァ ク テ ィ ブイ オ ン エ ッ チ ン グ を 基板表 面 に 施 し た 。 こ の 場合、 ポ ジ レ ジ ス ト 2 1 と S i Ν X 膜 1 9 と の エ ッ チ ン グ レ ー ト が約 5 ： 1 程 度でエ ッ チ ン グ さ れ た 。 そ し て 、 図 8 ( c ) に示す よ う に 、 ポ ジ レ ジ ス ト 膜 2 1 が残 り 半 分 に な っ た と こ ろ で 、 エ ッ チ ン グ を 止 め た後、 ポ ジ レ ジ ス ト 膜 2 1 を 除去 し た 。 こ れ に よ り 、 図 8 ( d ) に 示す よ う に 、 凹 部 2 5 の みが残 っ た 。 し か る 後、 S i N X 膜 1 9 を 、 C F ₄ が 9 0 % 、 O ₂ 力 1 0 % の混合 ガス で 、 プ ラ ズマ エ ッ チす る と 、 等方 的 に エ ッ チ ン ゲ さ れて 、 図 8 ( e ) に示す よ う に 、 穴 2 5 の 直 径が広が り 、 隣 り 合 う 凹 部 の淵 が接す る よ う に な っ た 。 こ の よ う に し て 、 図 1 の 平面 図 で表 さ れ る 形状 の も の を作製 し た 。

尚 、 製造方法 と し て は上 記 の も の に 限定す る も の で はな く 、 例 え ば、 図 9 に 示す よ う な方法 で あ っ て も 良 い 。 即 ち 、 図 9 ( a ) に 示 す よ う に 、 A 1 膜 2 6 を 6 0 0 n m成膜 し た基板 2 0 上 に 、 ノ ボ ラ ッ ク 系 の 通常 の ポ ジ レ ジ ス 卜 2 7 で フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ り 直 径 の 穴 を 、 平均 ピ ッ チ 4 m で多数空 け た後、 図 9 ( b ) に 示す よ う に 、 燐酸 と 酢酸 と 硝酸 と 水 と を混ぜた ア ル ミ の エ ッチ ヤ ン ト 2 8 に よ り 湿式エ ッ チ ン グ に よ り ア ル ミ を 除去す る と 、 穴周辺 の レ ジス ト 下部 に エ ッ チ ヤ ン 卜 が入 っ てエ ッ チ ン グが進行 し 、 隣 り 合 う 凹 部 2 9 が接す る 図 1 と 同様 の形状が A 1 膜 2 6 に 形成で き た 。 こ の 凹 凸膜で も 、 同 様 の 窓型特性が実現で き た 。 た だ し 、 基板面 内 での む ら が あ っ た 。

〔そ の 他の事項〕

( 1 ) 上記第 1 の 形態で は 、 密接す る 凹 部で基板表面 を 埋 め て い る が、 凹 部で な く 、 凸部の み で構成 し て も よ い し 、 凹 と 凸 が混 ざつ て い て も よ い 。 ま た 、 凹 ま た は 凸 で埋 め 尽 く さ な い と い けな い の は、 画 素 部 の み—で、 H 素周 辺部や ア レ イ と の コ ン タ ク ト ホ ー ル部 な ど は こ れ の よ う な 構造 と す る 必 要 は な い 。

( 2 ) 上記 の よ う に 、 完全 に 傾斜が不連続 に 変化す る 形状が最 も 望 ま し い が、 こ れ に 限 ら ず、 従来 の 連続的 な 2 次 曲 面 よ り も 、 裾野 の 傾斜 の 低 い 部分 を 小 さ く し た形状 で あ れ ば、 そ の 反射特性 は連 続的 2 次 曲 面 よ り 改善 さ れ る 。例 え ば、図 1 0 の 等高線 図 に 示す よ う に 、 頂点 を 有 し 、 且つ 、 凸部 （ 図示 は し な い が、 下 に 凸部 と な っ て い て も 良 い ） 1 4 a ， 1 4 b , 1 4 c の 曲 面 と 、 曲 面 1 5 の 変極 点 と を 境 と し て 、 凸 曲 面 を 取 り 囲 む谷 （尾根） か ら な る 周 辺部 1 5 か ら 構 成 さ れ る と き 、 従来 の 連続 2 次 曲 面 で は、 凸部 の 曲 面 の 幅 と 周 辺部 の 幅 と はそ の 差が少なか っ た が、図 1 1 に 示すよ う に 、凸 部 1 4 b , 1 4 c の 幅 1 4 d , 1 4 e の 方 が周 辺部 1 6 の 幅 1 6 a よ り 広 く 構 成す る 、 換言す る と 、 境界 と な る 変極点 が、 頂点 よ り 谷 （尾根 ） 側 に 片寄 る よ う に構成す る と 、 従来 よ り 散乱反射 の 角 度依存性が改善 さ れ る 。 好 ま し く は、 凸部 1 4 b ， 1 4 c の 幅 1 4 d ， 1 4 e が周 辺部 1 6 の 幅 1 6 a の 2 倍以上で あ れば、 散乱反射特性曲線 は 図 5 の散乱反射特性で 、 窓型特性 1 0 に ほ ぼ近 く な り 、 角 度依存 の 少な い 白 色感 の 高 い表示が得 ら れた。 こ の よ う な反射板 を 、 受光型表示 素子 、 例 え ば液晶や エ レ ク ト ロ ク ロ ミ ッ ク ディ ス プ レ イ な ど に 使用 すれ ば、 視野角 の広 く 、 明 る く 白 色度 の 高 い表示が実現で き る 。 液 晶 の 場合 に は、 反射型液晶 、 あ る い は、 半透過型液晶 と し て 、 従来 と 同様 に 透明 電極 を 具備す る 対向基板 に 挟み液晶パ ネ ル を作成す る こ と で 、 表 示 品位 の 高 い表示素子 、 表示装置が実現で き る 。 (最良 の形態 2 )

図 1 2 は 、 本発明 の反射板の 最良 の形態 2 の 平 面 図で あ る 。 こ の よ う な反射-板 を 以下 の よ う に し て 作製 し た。

先 ず 、 基板上 に 第 1 の ァ ク リ ル 系 ポ ジ レ ジ ス ト 膜 を フ ォ ト リ ソ に よ り ノ 夕 一 ン ニ ン グ し て 、 丸 い 凸部 3 0 を 残 し 、 こ れ を 熱 に よ り 溶 融 さ せ て 頂点 を ま る め る 。 次 に 、 第 2 の レ ジ ス ト 膜 を そ の 上 に 塗布 し 、第 1 の レ ジ ス ト 膜の ネ ガ ボ ジ 反転ノ タ 一 ン を 形成 し た マ ス ク で、 露光 /現像す る と 丸 い 凸部 の な い 部分 に レ ジ ス 卜 が残 る 。 こ れ を 第 1 の膜 と 同様 に 、 熱で 丸め て 第 2 の 凸部 3 1 を形成 す る と 、 そ の 断 面 図 は 、 図 1 3 に 示 す よ う に 、 隣 り 合 う 凸部 が密接 し て 、 裾野の 平 坦部は ほぼな く な り 、 境界で 傾斜角 と 向 き が不連铳 に 変 わ る 形状 と な っ た。

尚、 前記第 1 及び第 2 の レ ジ ス ト 膜の厚みは、 と も に 0 . 8 m で あ り 、 丸い 凸部の径は約 6 mで あ る 。

〔実験〕

上記凹 凸 に ア ル ミ 反射膜 を 2 0 0 n m成膜 し て 、反射板を作 成 し、 散乱反射特性 を 測定 し た の で 、 そ の 結果 を 前記図 5 に併せて 示 す 。 尚、実験方 法、測定方 法 は前記最良 の形態 1 の実験 1 と 同様で あ る 。

図 5 か ら 明 ら か な よ う に 、 本発 明の反射板の散乱反射特性は実線 1 1 で 示 さ れて い る が、 従来 の 反射板の 特性曲線 9 よ り 、 0 ° 付近 の 出射 光強度 は強 く な り 、 視野角 、 明 る さ と も 改善 す る こ と がで き る こ と が分か っ た 。

(最良 の形態 3 )

本発明 の第 2 の反射.板の 平面 図 を 図 1 4 に 示す 。 図 1 4 中 に お い て 、 実線 3 2 は畝状の 凹 凸 の 尾根部 で あ り 、 破線 3 3 は谷 の 部分で あ る 。 図 1 4 に 示す よ う に 、 畝状 の 凹 凸 は指紋 の よ う に 曲線 が あ ち こ ち の 方 向 を 向 い て お り 、 そ の 尾根 と 尾根 と の 間 隔 は 1 0 ± 1 u で あ り 、 ま-た 、 こ の 間 隔 は 場所 に よ っ て わずか ずつ 変 え て 、 干渉色 が 出 る の を 避 けて しゝ る 。

こ こ で 、 従来 の 技術で 示 し た杉浦 ら の 記載で は、 断面が 2 次 曲線 に な っ た 畝状 の 凹 凸 を 1 方 向 に 形成 し て い た の で 、 1 方位 に し か散 乱が生 じ な カゝ つ た 。 そ こ で 、 本最 良 の形態 3 で は、 畝状 の 凹 凸 の 方 向 を 指紋状 に 曲 げて 、 方 向依存性 を解消 し た 。 し か し な 力 ら 、 従来 の技術で示 し た特 開 平 6 - 2 7 4 8 1 号公報で 示 さ れた方法で、 こ の よ う な畝状パ タ ー ン を 作成す る と 、 そ の 断面形状 は 2 次曲線状 に な つ た が 、 反 射特性 は、 前記図 5 の特性 曲線 1 1 に似 た三角 形で あ り 、 角 度依存 の 大 き い特性 で あ っ た 。

〔実験〕

上記 の こ と を 考慮 し て 、 渦巻 き 形 の畝状 凹 凸 の 断面形状 を 、 切 削 加工 に よ り 少 し ずつ違 う 形状モ デル を作成 し 、反射特性 を検討 し た 。

そ の 結果 、 断面形状 の 凸或 い は 凹 部 の極値か ら 、 厚み方向 を z 、 水平方 向 を X と し 、 ま た α , /3 を 定数 と し て前記 （式 2 ) の カ ー ブ フ ィ ッ テ ィ ン グ を行 う と 、 a = 3 の と き に 、 反射特性が、 窓型特性 と な る こ と が分か っ た。 a が 3 カゝ ら 4 へ近づ く につ れて 、 特性 は窓 型か ら 三角 型 へ移行 し て い く 。 ま た 、 a = 2 、 すなわ ち 、 直線状の 傾斜 に す る と 、 散乱角 が非常 に 小 さ く な る が、 そ の傾斜角 に 場所 に よ る 分布 を 持 たせれ ば、 散乱角 を 実質的 に 制御 で き る の で、 窓型 に 近づけ る こ と がで き た 。 伹 し 、 a が 3 よ り 大 き い と き は 、 分布 を つ けて も 改善 で き な い こ と が分か っ た。

上記 の こ と か ら 、 方位依存 の 小 さ い 曲線的 に 曲力 つ た畝状 の 凹 凸 では、 断面形状 を 近似す る と 、 （式 2 ) の a が 2 か ら 3 程度で あ る と き に 、 望 ま し い 特性 で あ る 窓 型 特性 を 実現 で き る 。

尚 、 畝状 凹 凸 と 、 前記最 良 の 形 態 2 の よ う な 不連続 な 円 錐状 の 凹 ま た は 凸 か *"混 ざ つ た場 合 に は、そ の 混合比率 に よ っ て 、畝状 凹 凸 は ， 3 と 4 の 問 に 設定す る の が よ い 。

〔 反 射板 の 製造方法〕

形状検討 の た め に 、 切削 加工 で モデル を 作成 し た が、 実際 の 反射 板で は 、 量産性 を 確保す る た め に 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 ；こ よ る 以 下 の 方 法で作製 し た。

従来 の よ う に 、熱 に よ る 溶融 で は、形状 は 2 次 曲線型 に 近 く な る 。 そ こ で 、 図 1 5 に 示す よ う に 、 畝 の谷 に あ た る 部分 に 曲線状 の 遮光 パ タ ー ン 3 4 を 形成 し て マ ス ク で 、 基板上 に 塗布 し た厚 さ 0 . ら ！! m の ポ ジ レ ジ ス 卜 に 、 プ ロ キ シ ミ テ ィ ー 露光 を 行 っ た 。 遮光パ タ ー ン の 線幅 、 ス ペー ス と も 3 /i mで 、 プ ロ キ シ ミ テ ィ ー の ギ ャ ッ プは 5 0 i mで あ る 。 こ の ギ ャ ッ プで は回折 に よ り 、 フ ォ ト リ ソ で 形成 で き る 解像度 は約 5 mが限 界で あ る 。 図 1 5 の 遮光ノ ° タ ー ン は、 解.像限界以 下 で あ る た め に 、 マ ス ク の 像が ぼけた結果 、 現像 し てで き た パ タ ー ン は、 図 1 6 の 実線 3 5 よ う に X の 3 ノ 2 乗 〔 前記 （式 2 ) 参照〕 に 近 い 形状が得 ら れ た 。 比 較 の た め に z = X ² の 曲線 3 6 を 点線で例示 し たが、 3 Z 2 乗 の 曲線 は、 直線 と 2 乗 曲線 の 中 間 的 な形 にな っ て い る こ と が分力 つ た 。 こ の後、 上記 レ ジ ス ト を 2 0 0 で で重合 さ せて 、 更 に ア ル ミ ニ ウ ム膜 を 成膜 し た 結果、 実施 の 形 態 1 と ほ ぼ同 様 の 窓型特性 の 、 反 射板が作成で き た 。

そ し て 、 こ の よ う な 、 反 射板 を 対向基板 と 貼 り 合 わせて作成 し た 反射形液晶表示素子 は、 明 る く 、 視野角 の 広 い 、 紙 に 近 い見 え 方 を す る 高 品位 の表示 が可能で あ り 、 優れた表 示特性 の表示装置が実現 でき た 。 尚 、 上記 の よ う に 、 畝状 の 場 合 以外 で も 、 連続 し た 曲 面か ら な る 前記 図 3 の よ う な 形状で あ っ て も 、 そ の 断面形状 の 次数が従来 の 2 次 曲 面 か ら_ 3 / 2 乗 曲 面 に 次数 が下が り 図 1 6 の 実線 3 5 の よ う に な れ ば、窓型特性 が得 ら れ る こ と が シ ミ ュ レ ー シ ョ ン カゝ ら 分か っ た 。 次数 は厳密 に 3 ノ 2 でな く と も 、 （ 式 2 ) の 次数で表す と 、 a = 2 . 5 カゝ ら 3 . 5 で あ れ ば、 従来 よ り 窓型特性 に 近 い 特性 が得 ら れ る こ と が認め ら れた 。

(最 良 の形態 4 )

上 記最 良 の 形態 1 か ら 3 は反射型液晶 に 関 し て述べた が、 実施の 形態 4 では 、 窓型散乱特性 を 示す半透過型 の 液晶表示素子 に つ い て 説 明 す る 。 図 1 7 は本発 明 の最 良 の形態 4 の 半透過型 の液晶表示素 子の 断 面図 で あ る 。 凹 凸 は 、 前記 図 3 に 示 し た 従来 の 凹 凸 と 同 様で よ い 。 こ の 凹 凸 の 頂点 を有する 凸部曲 面 3 7 に の み反射膜 3 8 を形 成 し 、 周 辺部は反 射膜 3 8 を 除去 し て透 明状態 と す る 。 そ し て 、 そ の上 に I T O か ら な る 透 明電極 3 9 を 形成 し た 。 反射特性は反射膜 の あ る 凸部 の みで 、 周辺部 を含 ま な い た め 、 そ の 反射特性 は視野角 の 広 い 窓型散乱特性 に近 い も の に改善す る こ と がで き る 。 こ の基板 を 対 向 基板 4 1 と 貼 り 合わせ、 液晶 4 0 を 挟み、 位相差板付 き の偏 光板 4 2 a , 4 2 b を 表裏 に貼 っ て 半透過型液晶 パ ネル 4 3 を作成 し た 。

上記 の方法で作製 し た半透過型 の液晶表示素子で は、 反射膜 の な い 部分 は、 ノ ッ ク ラ イ ト 4 4 力ゝ ら の透過光が通 る の で 、 暗所 で の 表 示が可能 と な る 。

尚 、 凹 凸 形状 は 、 前記図 3 の従来 の連続 2 次 曲 面 に 限定す る も の で はな く 、 前記 図 S , 図 9 で示 し た よ う に.周辺部が狭 い構造で も 良 い が 、 いずれ の 場 合 に も 、 頂 点 を 含 む 上 ま た は 下 に 凸 の 2 次 曲 面 部 のみ に 反射膜 を 残 し 、 他 の 部分 を 透 明 部 と す る 必要が あ り 、 ま た 、 こ の よ う 構成 と す る こ と に よ り 、 明 る く 、 視野角 の 広 い散乱反 射 特性 を 備 え た 半 透過型液 晶 素子が実現で き る 。

( 実施 の 形態 5 )

実施 の形態 5 は、 本発 明 の 凹 凸 反 射板 を 安価 に 製造す る こ と を 可 能 に す る 樹脂 フ ィ ルム と そ の 製造方 法、 お よ び こ の樹脂 フ ィ ルム を 用 い て作製す る 反射板 の 製造方 法 に 関す る 。 図 1 8 に 本発明 の樹脂 フ ィ ルム お よ び こ れ を 用 い た反射板 の 製造方法 の 流れ 図 を 示す。 先ず 、 図 1 8 ( a ) に 示す よ う に 、 ポ リ エチ レ ン テ レ フ タ レ ー ト ( P E T ) 力 ら な る ベー ス フ イ リレ ム 4 5 (厚 さ 5 0 m ) の 一方 の 表面 に 、 切 削 で 凹 凸 を 刻 み込 ん だ ロ ー ル状の金 型 4 6 で ブ レ ス す る こ と に よ り 多数 の 凹 凸 を 形成す る 。 こ の 凹 凸 は 、 散乱反 射板 に適 し た 凹 凸 、 すな わ ち 、 適度 に 散乱反 射する 凹 凸 の 傾斜角 は、 凹 凸部の 最大傾斜角 が 2 ° 以上 1 5 ° 以下で あ る こ と が望 ま し く 、 特 に 、 4 ° 以上 1 1 ° 以下 で あ る こ と が望 ま し い 。 ま た 、 散乱反 射特性 を 窓型 散乱特性 と な る よ う 、 前記最良 の形態 1 か ら 4 に 記載 し た 凹 凸 を反 転 し た 形状 と す る の が最 も 望 ま し い。 ま た 、 散乱反射光が回折効果 で着色す る の を 避 け る た め に 、 凹 凸 の 配置 を 不規則 も し く は、 直線 的な規則性 の な い配置 と す る 必要が あ る 。

次 に 、 図 1 8 ( b ) に 示すよ う に 、 凹 凸 を 形成 し た ベ ー ス フ ィ ル ム 上 に感光性樹脂 4 7 を ス リ ッ ト コ 一 夕 一 で厚 さ 数 m 程度塗布 し 更 に 保 護 シ ー ト を 被せ て カゝ ら ロ ー リレ 状 に 巻 い た 樹脂 フ ィ ル ム 4 8 ( ド ラ イ フ ィ ルム レ ジ ス 卜 ） を 作製 し た 。 次 い で 、 図 1 8 ( c ) に 示す よ う に 、 上記樹脂 フ ィ ルム を T F T 素子 を 形成 し た表示パ ネル 用 駆動基板 4 9 の 上 に 通 常 の方 法 で ラ ミ ネ ー ト し た後 、 反 射板 に 適 し た 凹 凸 を 有す る ベ ー ス フ ィ ル ム 4 5 を 剥 がす と 感光性樹脂 層 4 7 が駆動基 ^ 4 9 の 表 面 に 形成で き る 。

こ の後、 図 1 8 ( d ) に 示す よ う に 、 T F T 素子上 の 感光性樹脂 に フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ り コ ン タ ク ト ホ ー ル 4 7 h を形成 し 、 更 に 図 1 8 ( e ) に 示す よ う に 、 ア ル ミ 合金カゝ ら 成 る 反射電極 5 0 を 形成す る こ と に よ り 、 T F T と 反射電極 と を 導通 さ せた 。

以 上 の よ う に 、 本最 良 の 形態 5 に よ れ ば、 成形型 に よ り 、 ベ ー ス フ ィ ルム に 凹 凸 を 形成 し た樹脂 フ ィ ルム を ラ ミ ネ一 卜 す る だ け で、 反射板 に適 し た 凹 凸 を 基板上 に作製す る こ と がで き る 。

ま た 、 従来 の よ う に 表示 パ ネル用 の駆動基板へ の加 工 工程 が増加 し な い の で 、 製造 コ ス ト を 飛躍 的 に低減で き る 。 こ れ は 、 駆動基板 は他 の 多 く の 工程 を 経た付加価値が高 い も の で あ り 、 駆動基板 に対 す る 反射板用 の 凹 凸 工程 がな く な る と 、 歩留 ま り 低下 に よ る 損失な どが減る か ら で あ る 。

尚 、 樹脂 と し て感光性樹脂 を 用 い れ ば、 コ ン タ ク ト ホール も 容易 に形成す る こ と 力 で き る 。 産業上 の利用 可能性

本発明 の 反射板お よ び液晶表示素子は 、 明 る い表示 を 、 広 い 視野 角 範 囲で実現で き 、 ま た メ タ リ ッ ク 感の な い ぺ 一 パ 一 ホ ワ イ ト 表示 を 実現で き 、 し か も こ の よ う な有用 な反 射板お よ び液 晶表示素子 を 容易 に 作製す る こ と がで き る の で 、 産業 上 の利用 価値 は高 い 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 凹 凸一表 面 に 反 射膜 を 形成 し た反 射板 に お い て 、

前 記 凹 凸 が頂点 を 有 し 、 且 つ 上 に 凸 ま た は下 に 凸 に 形成 さ れ た 曲 面 と 、 こ の 曲 面 の 変極点 を 境 と し て 、 前記曲 面 を 囲 む谷 ま た は尾根 か ら な る 周 辺部 と カゝ ら 成 る と 共 に 、 前記 曲 面が上 に 凸 の 場合 に は、 前記変極点 が前記頂点 と 前記谷 の 中央 よ り 前記谷側 に 片寄 る 一方 、 前記曲面が下 に 凸 の場合 に は、 前記変極点が前 記頂点 と 前記谷 の 中 央 よ り 前記尾根側 に 片寄 っ て い る こ と を 特徴 と す る 反 射板。

2 . 前記 曲面 の 断面形状 を 、 厚み方 向 を z 、 水平方 向 X と し 、 7. - α X ^{3 κ 2} + /3 ( a , 3 は定数） で近似 し た と き に 、 前記 凸 の a の 平均値が 2 よ り 大 き く 4 以下 に規 制 さ れ る こ と を 特徴 と す る 、 請求 項 1 記載 の 反射板。

3 . 前 記 曲 面部 の 幅 が前記周 辺部 の 幅 の 2 倍以上 で あ る こ と を 特 徴 と す る 、 請求項 2 記載 の 反 射板 。

4 . 前記 a の 平均値力 2 よ り 大 き く 3 以下で あ り 、 反射板で 反射 し た 反射光強度が 、 入射光が正反 射す る 方向 よ り 、 所 定 の 反射角方 向で散乱す る 散乱反 射光 の 方が強度が強 く な る こ と を 特徴 と す る 、 請求項 3 記載の反 射板。

5 . 隣 り 合 う 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲 面が密接 し てお り 、 周辺部 が実質的 に 存在 し な い構造 と な っ て い る こ と を 特徵 と す る 、 請求項 1 記載の 反 射板。 ら . 隣 り 合 う 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲 面 が密接 し て お り 、 周 辺部 が実質 的 に 存在 し な い構造 と な っ て い る こ と を 特徴 と す る 、 請求項 2 記載 の ]^射板 。 δ 7 . 前記 凹 凸 形状が 、 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の ど ち ら か の み で構成 さ れてお り 、 隣 り 合 う 凸 の 傾斜面 の 傾 き の符号が、 前記 凹 ま た は凸 の境界で逆転す る こ と を 特徴 と す る 請求項 5 記載反射板。

8 . 前記 凹 凸形状が、 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の ど ち ら か の みで構成0 さ れてお り 、 隣 り 合 う 凸 の 傾斜面 の 傾 き の符号 が、 前記 凹 ま た は 凸 の境界で逆転す る こ と を 特徴 と す る 請求項 6 記載反 射板 。

9 . 請求項 1 記載の反射板 を 具備す る こ と を 特徴 と する 表示素子。

0 . 請求項 2 記載の 反 射板 を 具備す る こ と を 特徴 と す る 表示素 子 液晶 層 を 具備す る 請求項 9 記載 の表示素子 0 液晶 層 を 具備す る 請求項 1 0 記載の表示素子

1 3 請求項 1 1 記載 の 表示素子 を具備す る 表示装 置 。

4 . 請求 項 1 2 記載 の表示素子 を 具備す る 表示装置

5

5 . 連続 し た 曲 面か ら な る 多数 の 凹 凸表面 に 反 射膜 を 形成 し た 反 射 板 で あ り 、 凹 ま た は 凸 の 頂点 を 起点 と す る 断面形状 を 、 厚 み方 向 を z 、 水平方向 X と し 、 z = a x ^{a / 2} + 3 ( a > /3 は定数） で近 似 し た と ぎに 、前記多数 の 凹 凸 の a の 平均 値力 2 . 5 よ り 大 き く 3 . 5 よ り 小 さ く な る よ う に 規制 さ れ る こ と を 特徴 と す る 反 射板 。

1 6 . 凹 凸 の 断面形状 の 凹 と 凸 が概ね対称で あ る こ と を 特徴 と す る 、 請求項 1 5 記載 の 反 射板。

1 7 . 凹 凸 が主 と し て 畝状 の 凹 凸か ら 構成 さ れて い る こ と を 特徵 と す る 、 請求項 1 5 記載 の 反 射板 。

1 8 . 請求項 1 5 記載 の 反射板 を具備す る こ と を 特徴 と す る 表示 素子。 1 9 . 液 晶 層 を 具備す る こ と を 特徴 と する 、 請求項 1 8 記載 の表 示素子。

2 0 . 請求項 1 9 記載 の 表示素子 を具備す る こ と を 特徴 と す る 表 示装置。

2 1 . 基板上 に 頂点 を 有す る 上 に 凸 ま た は下 に 凸 の 曲 面 を 多数具 備 し 、 且つ 前記凸 曲 面上 に反射膜 を 具備す る と 共 に 、 前記 凸 曲面 を 囲む 周 辺部 に は反 射膜がな い基板 と 、 液晶 層 と を 具備す る 液晶表示 素子 に お い て 、

前記 凸 曲 面 の 頂点 を起点 と す る 断面形状 を 、 厚み方 向 を z 、 水平 方向 X と し 、 z = α χ ^{3 / 2} + /9 ( α 、 0 は定数） で近似 し た と き に 、 前 記多 数 の 凹 ま た は 凸 の a の 平均値が 2 よ り 大 き く 4 以下 で あ る こ と を 特徵 と す る 液 晶表示素 子。

2 2 . 基板表面 に 第 1 の 凹 ま た は 凸 を 形成す る ス テ ッ プ と 、 前 記第 1 の 凹 ま た は 凸 の な い 部分 に 、 フ ォ 卜 マ ス ク を 介 し た 露 光 、 現像す る こ と に よ り 第 2 の 凹 ま た は 凸 を 形成す る ス テ ッ プ と 、

前記第 2 の 凹 ま た は 凸 上 に 、 反 射膜 を 成膜ス テ ッ プ と 、

を 有す る こ と を 特徵 と す る 、 反射板 の 製造方 法。

2 3 . 少 な く と も 画素部 の 基板表面 に 、 互 い に 離れた 複数 の 曲 面 状 の 凹 部 を 形成す る ス テ ッ プ と 、

前記基板表 面 を 略等方 的 に エ ッ チ ン グす る こ と に よ り 、 隣 り 合 う 前記複数 の 凹部が密接す る ま で 前記複数 の 凹部 の 径 を 広 げ る ス テ ツ プ と 、

を 有す る こ と を 特徴 と す る 反 射板 の製造方法。

2 4 . 少 な く と も 画素部 の 基板表面 に 、 複数の 穴 の 空 い た フ ォ ト レ ジ ス ト 膜 を フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ り 形成す る ス テ ッ プ と 、 略等方的 な エ ッ チ ン グ に よ り 基板表 面 を エ ッ チ ン グ し て 、 前記穴 の 下部 に 前記穴 よ り 大径 の 凹 部 を基板表 面 に形成 し て 、 隣 り 合 う 複 数の 凹 部 を 密接 さ せ る ス テ ッ プ と 、

を 有す る こ と を 特徴 と す る 反射板 の製造方法。

2 5 . 多数の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を表面 に有す る ベ ー ス フ ィ ルム 上 に 、 感光性樹脂 層 を 塗布 し た こ と を 特徴 と す る 樹脂 フ ィ ルム 。

2 6 . 前 記 多 数 の 曲 面 状 の 凹 ま た は 凸 の 最 大 ί頃 斜 角 の 平 均 値 が 2 ° 以 上 、 1 5 ° 以 で 、 前 記 凹 ま た は 凸 に よ り 白 色散乱 が 生 じ る こ と を 特徴""と す る 、 請 求項 2 5 記載 の 樹脂 フ ィ ルム 。 2 7 . 前 記最 大 傾斜 角 の 平 均値 が 、 4 ° 以 上 、 1 1 ° 以下 で あ る こ と を 特徴 と す る 、 請求項 2 6 の 樹脂 フ ィ ルム 。

2 8 . 前 記 凹 ま た は 凸 が 、 頂点 を 有す る 上 に 凸 ま た は 下 に 凸 の 曲 面 と 、 前記 曲 面 の 変極 点 を 境 と し て 、 前記 曲 面 を 囲 む尾根 ま た は 谷 カゝ ら な る 周 辺部 と カゝ ら な る と 共 に 、 前記 曲 面が上 に 凸 の 場 合 に は 、 前記変極点が前記頂点 と 前 記谷 の 中 央 よ り 前記谷側 に 片寄 る -- 方 、 前記 曲 面が下 に 凸 の 場 合 に は、 前記変極点が前 記頂点 と 前記谷 の 中 央 よ り 前記尾根側 に 片寄 っ て い る こ と を 特徵 と す る 、 請求項 2 5 記 載 の 樹脂 フ ィ ルム 。

2 9 . 前記 凹 ま た は凸 の 頂点 を起点 と す る 断面形状 を 、 厚 み方 向 を ζ 、 水 平方 向 X と し 、 z = a x ^{a / 2} + ;3 ( α 、 は定数） で近似 し た と き に 、 前 記 凹 凸 の a の 平均値が 2 よ り 大 き く 4 よ り 小 さ い こ と を 特徴 と す る 、 請求項 2 8 記載 の 樹脂 フ ィ ルム 。

3 0 . ベ ー ス フ ィ ルム に 、 成形型 で、 多数 の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を表面 に成形す る ス テ ッ プ と 、

前記 ベー ス フ ィ ルム 上 に 、 感光性樹脂 層 を 塗布 す る ス テ ッ プ と 、 を 有す る こ と を 特徴 と す る 樹脂 フ ィ ルム の 製造方法。

3 1 前 記 多 数 の 曲 面 状 の 凹 ま た は 凸 の 最 大 傾斜角 の 平均 値 が 2 ° 以 上 、 1 5 ° 以 下 で 、 前 記 凹 ま た は 凸 に よ り 白 色 散乱が 生 じ る こ と を 特徴 と す る 、 請求項 3 0 記載 の樹脂 フ ィ ル ム の 製造方 法。

3 2 . 多数 の 曲 面状 の 凹 ま た は 凸 を表 面 に有す る ベ ー ス フ ィ ル ム 上 に 、 感光性樹脂 層 を 塗布 し た 樹脂 フ ィ ル ム を 、 基板 上 に ラ ミ ネ ー ト し 、 表面 に 凹 凸 を 有す る 前記感光性樹脂層 を 前記基板上 に転写す る こ と に よ り 、 前記感光性樹脂 層 の 上 に 反射膜 を 形成 し た こ と を 特 徴 と す る 反 射板 の 製造方法 。

3 3 . 基板が T F T 素子 を 具備 し 、 感光性樹脂 を 転写後、 前記感 光性樹脂 の 前記 T F T 素子出 力 端子上 に コ ン タ ク ト ホ ール を 形成す る こ と を 特徴 と す る 反 射板 の製造方法。