(57)【要約】凹凸部材４６の凹部が表示面の左右方向に相対的に広がっている。この凹部は、表示面の左右方向の平均径がその上下方向の平均径よりも大きく、かつ、表示面の左右方向における平均ピッチがその上下方向における平均ピッチよりも広くなるように設けられている。これにより、反射膜４８の表面に光が入射すると、この光は上記上下方向により選択的に反射する。よって、所定の方向から表示面を観察する場合に入射光の利用効率を高めることができ、輝度及びコントラスト等の表示性能を向上させることができる。
2005505012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材の一面側に設けられると共に、互いに離間して設けられた複数の凹部又は凸部を有する凹凸部材と、
前記凹凸部材を覆うように設けられ、前記凹凸部材により凹凸形状とされた反射面を有する反射膜と
を備えた光反射体であって、
前記複数の凹部又は凸部の第１の方向における平均径が、前記第１の方向と直交する第２の方向における平均径よりも大きく、
前記第１の方向における平均ピッチが前記第２の方向における平均ピッチよりも広くなるように前記複数の凹部又は凸部が設けられた
ことを特徴とする光反射体。
【請求項２】
前記凹凸部材と前記反射膜との間に、前記反射面の凹凸形状を調整するための凹凸調整膜が設けられたことを特徴とする請求項１記載の光反射体。
【請求項３】
前記凹部又は凸部の、前記支持部材の一面と平行な方向における断面形状が、各々、楕円であることを特徴とする請求項１又は２記載の光反射体。
【請求項４】
前記凹部又は凸部の、前記支持部材の一面と平行な方向における断面形状が、各々、多角形であることを特徴とする請求項１又は２記載の光反射体。
【請求項５】
前記複数の凹部又は凸部が網目状のパターンを形成する凸部又は凹部により形成されており、この網目状のパターンを形成する凸部又は凹部のうち、前記第１の方向と所定の角度をなす領域内に存在する部分の幅方向の長さが、それ以外の部分の幅方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項４記載の光反射体。
【請求項６】
前記複数の凹部又は凸部が網目状のパターンを形成する凸部又は凹部により形成されており、この網目状のパターンを形成する凸部又は凹部のうち、前記第１の方向と所定の角度をなす領域内に存在する部分の高さ又は深さが、それ以外の部分の高さ又は深さよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項７】
前記複数の凹部又は凸部の第１の方向における平均径が、前記第２の方向における平均径よりも１．５倍以上大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項８】
前記第１の方向における平均ピッチが前記第２の方向における平均ピッチよりも１．５倍以上広いことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項９】
支持部材の一面側に有機材料により設けられると共に、実質的に多角形の網目状のパターンを形成する凸部又は凹部を有する凹凸部材と、
前記凹凸部材を覆うように設けられ、前記凹凸部材により凹凸形状とされた反射面を有する反射膜と
を備えた光反射体であって、
前記凹凸部材の網目状のパターンを形成する凸部又は凹部の、前記支持部材の一面と平行な面における一方向と同一面内において所定の角度をなす第１の領域内に存在する部分の幅方向の長さと、前記第１の領域内以外の第２の領域内に存在する部分の幅方向の長さとが異なることを特徴とする光反射体。
【請求項１０】
前記一方向は、前記反射面において光を多く反射させようとする方向と直交する方向であり、前記第１の領域内に存在する凸部又は凹部の幅方向の長さが、前記第２の領域内に存在する凸部又は凹部の幅方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項９記載の光反射体。
【請求項１１】
前記網目状のパターンを形成する凸部又は凹部により形成された複数の凹部又は凸部の、前記一方向における平均径が、この一方向と直交する直交方向における平均径よりも大きくなるように、前記網目状のパターンを形成する凸部又は凹部が設けられたことを特徴とする請求項１０記載の光反射体。
【請求項１２】
前記網目状のパターンを形成する凸部又は凹部により形成された複数の凹部又は凸部の、前記一方向における平均ピッチが、この一方向と直交する直交方向における平均ピッチよりも広くなるように、前記網目状のパターンを形成する凸部又は凹部が設けられたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項１３】
前記所定の角度は、前記複数の凹部又は凸部の一方向における平均ピッチと直交方向における平均ピッチとの比に基づいて決定されていることを特徴とする請求項１２記載の光反射体。
【請求項１４】
前記網目状のパターンを形成する凸部又は凹部のうち、前記支持部材の一面と平行な面における一方向と所定の角度をなす領域内に存在する部分の高さ又は深さが、それ以外の部分の高さ又は深さよりも大きいことを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の光反射体を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の凹部又は凸部による凹凸形状を有する反射面が設けられた光反射体及びそれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置に代表されるフラットパネルディスプレイが急速に普及している。液晶表示装置としては、例えば、表示セルの背面に光源（バックライト）が設けられ、この光源からの光を表示する透過型のものと、反射板が設けられ、パネルの表面から入射した外光を反射板において反射させて反射光を表示する反射型のものとがある。これらのうち反射型の装置は、透過型の装置よりも消費電力を低減することができるので、特に携帯用電子機器に用いる表示装置として注目されている。
【０００３】
反射型の装置では、周囲環境からの入射光を利用して表示を行うため、入射光を有効に利用して実用上十分に明るい表示を得ることが要求される。そのため、通常、反射板の表面に凹凸を設け、反射光を拡散反射（乱反射）させるようにしている。反射面の凸部は、従来、各凸部における反射角度を制御するために、所定の傾斜角とされると共に、光が全方位に一様に反射するように、反射面の上方から見て対称的な形状（例えば、円形又は正多角形）となるように設計されることが多い。また、凸部を規則的に配置すると光の干渉による着色の問題が生じるため、通常、凸部のパターンは不規則（ランダム）な配置とされている。
【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、特定の方向から表示面を見る場合には、上述したように光が全方位に一様に反射すると、入射光の利用効率がかえって低下してしまうという問題があった。具体的には、例えば、携帯電話機のディスプレイを見る場合には、表示面に対して略垂直な方向から見ることが多く、表示面と略水平な方向に散乱した反射光は有効に利用されないという不都合が生じてしまう。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、反射方向について指向性を有する光反射体及びそれを用いた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による光反射体又は表示装置は、支持部材の一面側に設けられると共に、互いに離間して設けられた複数の凹部又は凸部を有する凹凸部材と、この凹凸部材を覆うように設けられ、凹凸部材により凹凸形状とされた反射面を有する反射膜とを備えたものであって、複数の凹部又は凸部の第１の方向における平均径が、第１の方向と直交する第２の方向における平均径よりも大きく、第１の方向における平均ピッチが第２の方向における平均ピッチよりも広くなるように前記複数の凹部又は凸部が設けられたことを特徴としている。ここで、「第１の方向」及び「第２の方向」とは、上記支持部材の一面と平行な方向における面、すなわち凹凸部材と反射膜との積層方向に対して垂直な面において互いに直交する関係の２つの方向を指す。また、「ピッチ」とは、隣接する凹部又は凸部の中心間の距離を指す。
【０００７】
本発明による光反射体又は表示装置では、凹凸部材の各凹部又は凸部の第１の方向における平均径が第２の平均径よりも大きく、かつ複数の凹部又は凸部の第１の方向における平均ピッチが第２の方向における平均ピッチよりも広いので、反射面の凹凸は第１の方向に相対的に広がっている。よって、入射した光のうち、第１の方向に反射する光の割合が少なく、第２の方向に反射する光の割合が多い。すなわち、反射膜は、指向性を以て反射する。
【０００８】
また、本発明による光反射体又は表示装置では、前記凹凸部材と前記反射膜との間に、前記反射面の凹凸形状を調整するための凹凸調整膜が設けられていることが好ましい。このように凹凸調整膜を介在させることにより、反射面における所望の凹凸形状が容易に得られる。
【０００９】
本発明による他の光反射体又は他の表示装置は、支持部材の一面側に有機材料により設けられると共に、実質的に多角形の網目状のパターンを形成する凸部又は凹部を有する凹凸部材と、凹凸部材を覆うように設けられ、凹凸部材により凹凸形状とされた反射面を有する反射膜とを備えたものであって、凹凸部材の網目状のパターンを形成する凸部又は凹部の、支持部材の一面と平行な面における一方向と同一面内において所定の角度をなす第１の領域内に存在する部分の幅方向の長さと、第１の領域内以外の第２の領域内に存在する部分の幅方向の長さとが異なることを特徴としている。なお、ここで「実質的に多角形の」とは、角部が丸みを帯びている場合も含んでいる。
【００１０】
本発明による他の光反射体又は他の表示装置では、凹凸部材の網目状のパターンを形成する、有機材料よりなる凸部又は凹部の第１の領域内に存在する部分の幅方向の長さと第２の領域内に存在する部分の幅方向の長さとが異なっているので、これら幅方向の長さの違いに応じて、凸部の高さ又は凹部の深さも異なって作製されている。これにより、反射膜の反射面の凹凸形状が制御されており、反射膜は指向性を以て入射光を反射する。
【００１１】
上記一方向は、具体的には、反射面において光を多く反射させようとする方向と直交する方向であり、その場合、上記第１の領域内に存在する凸部又は凹部の幅方向の長さは、上記第２の領域内に存在する凸部又は凹部の幅方向の長さよりも大きくされている。また、上記所定の角度は、複数の凹部又は凸部の一方向における平均ピッチと直交方向における平均ピッチとの比に基づいて決定されることが好ましい。なお、ここで「一方向」及び「直交方向」とは、上記支持部材の一面と平行な方向における面、すなわち凹凸部材と反射膜との積層方向に対して垂直な面において互いに直交する関係の２つの方向を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
［第１の実施の形態］
【００１３】
まず、図１ないし図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法について説明する。本実施の形態に係る光反射体の構成は、本実施の形態に係る光反射体の製造方法によって具現化されるので、以下合わせて説明する。
【００１４】
まず、図１（Ａ）に示したように、例えばガラスよりなる支持部材１１を用意し、この支持部材１１の上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを厚さが１〜３μｍとなるように塗布してレジスト膜１２ａを形成したのち、プリベークを行う。プリベークは、例えば、８０〜１００℃の温度で１〜２分行う。次いで、フォトマスクを用いてレジスト膜１２ａの露光を行う。
【００１５】
図２は、露光の際に用いるフォトマスクの一例を表す平面図である。このマスク２１は、互いに離間した複数の開口２１ａを有しており、これら開口２１ａは、例えば、長軸６〜１４μｍ，短軸３〜７μｍの楕円形とされている。本実施の形態では、各開口２１ａの大きさは、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、各開口２１ａの長軸及び短軸の方向が実質的に同一となっている。なお、長軸の長さの平均（平均径）は例えば１０μｍであり、短軸の長さの平均は例えば５μｍである。また、これら開口２１ａは、後述する理由のため、長軸方向（図２のｘ方向）におけるピッチが、短軸方向（図２のｙ方向）のピッチよりも広くなっている。すなわち、開口２１ａは、短軸方向に密に設けられている。
【００１６】
本実施の形態では、上述したマスク２１に代えて、例えば、図３に示したように、ｘ方向の平均径とｙ方向の平均径とが異なる多角形状の開口２２ａを有するマスク２２を使用することもできる。また、楕円形の開口と多角形の開口とが混在するマスクを用いるようにしてもよい。要は、ここでは、ｘ方向における平均径がこれに直交するｙ方向の平均径よりも大きく、ｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広い開口を有するマスクが用いられる。但し、マスク２１を用いると、簡易な構造とすることができるという利点がある。また、マスク２２を用いると、後述する反射膜（図１（Ｅ）参照）の表面における傾斜角を制御しやすい，楕円形の場合よりも開口を密に設けることが可能であるという点でより好ましい。なお、開口のｘ方向の平均径はｙ方向の平均径の例えば１．２〜３．５倍、好ましくは１．５倍以上とされると共に、開口のｘ方向におけるピッチはｙ方向におけるピッチの例えば１．２〜３．５倍、好ましくは１．５倍以上とされている。また、ｘ方向とｙ方向とに関して、平均径の比率とピッチの広がり度とが同一であることが好ましい。
【００１７】
レジスト膜１２ａの露光を行ったのち、現像を行う。これにより、図１（Ｂ）に示したように、マスクの開口に対応してレジスト膜１２ａが選択的に除去され、複数の凹部１２ｂが形成されて、レジスト膜１２ａと複数の凹部１２ｂとによる凹凸部材１２が設けられる。凹部１２ｂは、上述したようにマスクの開口に対応しており、ｘ方向（図１（Ｂ）の左右方向）の平均径がｙ方向（図１（Ｂ）の紙面に対して垂直な方向）の平均径よりも大きく、ｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広くなっている。なお、図１（Ｂ）は、図２のＩＢ−ＩＢ線に沿った断面に対応するものである。また、上記ｘ方向及びｙ方向は、本発明の「第１の方向」及び「第２の方向」の一具体例にそれぞれ対応している。
【００１８】
現像を行ったのち、図１（Ｃ）に示したように、例えば、２００℃以上の温度で０．５〜１時間程度ポストベークを行う。これにより、レジスト膜１２ａの上端、すなわち凹部１２ｂの上方がなだらかになる。なお、このポストベークにより、凹部１２ｂの上記ｘ方向及びｙ方向の径（支持部材１１との界面における径）は若干変化する場合もあるが、実質的には同一である。
【００１９】
続いて、図１（Ｄ）に示したように、支持部材１１の上に、例えば、凹凸部材１２を覆うように厚さ１μｍの塗布条件でフォトレジストを塗布して、凹凸部材１２により凹凸形状とされた凹凸調整膜１３を形成する。この凹凸調整膜１３は、後述する反射膜（図１（Ｅ）参照）の凹凸形状を調整するためのものである。具体的には、凹凸調整膜１３は、反射膜表面の最大傾斜角度を調整するためのものであると共に、凹凸部材１２の凹部１２ｂに対応する領域においても反射膜を傾斜させ、反射膜を全体的に起伏させるためのものである。
【００２０】
そののち、図１（Ｅ）に示したように、凹凸調整膜１３の上に、例えば、アルミニウム又は銀などの金属材料のスパッタリングを行い、凹凸部材１２（及び凹凸調整膜１３）により凹凸形状とされた厚さ１００ｎｍ以上の反射膜１４を形成する。これにより、支持部材１１の一面側に、凹凸部材１２，凹凸調整膜１３及び反射膜１４を備えた光反射体が得られる。ここでは、凹部１２ｂに倣って反射膜１４が設けられるので、反射膜表面（反射面）の凹凸はｘ方向に相対的に広がっている。
【００２１】
図４（Ａ）は、反射膜１４の一部を拡大して模式的に表すものである。この反射膜１４は、上述したように表面の凹凸がｘ方向に相対的に広がっていることに加えて、該凹凸のｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広くなっているので、全体としてｙ方向に傾斜している斜面１４ａがｘ方向に傾斜している斜面よりも多く存在している。これにより、所定の角度から光が入射すると、この光は図４（Ａ）に矢印で示したように、支持部材１１の主面に対して垂直な方向（図４（Ａ）のｚ方向）に向かってｙ方向により選択的に反射する。従って、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示したように反射膜表面１１４の凹凸が対称的な形状（この図では、反射面の上方から見て円形状）である場合に全方位に一様に拡散反射するのとは異なり、ｙ方向に反射する光の量が多い。すなわち、反射膜１４は全体として反射方向における指向性を有している。
【００２２】
更に、この光反射体では、凹凸調整膜１３を介して反射膜１４が形成されているので、反射膜１４が支持部材上の全体にわたって起伏している。すなわち、反射膜１４は、レジスト膜１２ａが存在しない各凹部１２ｂに対応する部分おいても支持部材の主面に対して傾斜している。従って、反射膜１４にｙ方向に傾斜している多量の斜面１４ａがより効果的に形成されており、反射膜表面の凹部についても反射方向における指向性を有している。また、反射膜が傾斜しておらず、反射膜の支持部材と略平行な領域において生じる正反射が低減されると共に、該正反射による望ましくない方向への反射光の集中が効果的に抑制される。
【００２３】
このような構成を有する光反射体は、例えば、図５に示したような薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；thin film transistor）を利用した所謂アクティブマトリクス表示の液晶表示装置（ＬＣＤ；liquid crystal display）に適用可能である。
【００２４】
この液晶表示装置は、外光の入射側に配設された入射側基板３１と、この入射側基板３１に対して所定の間隔をもって対向配置された反射側基板４１とを備えており、これら入射側基板３１と反射側基板４１との間には液晶層５１が保持されている。入射側基板３１は、例えば、ガラスからなる透明基板とされており、この入射側基板３１の反射側基板側には、例えば、図示しないカラーフィルタ，共通電極３２及び配向膜３３が形成されている。なお、ここでは図示を省略したが、入射側基板３１の液晶層５１との対向面と反対の側には、偏光板等が形成されている。
【００２５】
反射側基板４１の入射側基板側の面には、図示しないデータ線に電気的に接続されたソース電極４２ａとドレイン電極４２ｂとが離間してそれぞれ設けられており、これらソース電極４２ａ及びドレイン電極４２ｂに隣接して半導体層４３が形成されている。半導体層４３の反射側基板４１と反対側には、開口部を有するゲート絶縁膜４４を介して、図示しない走査線に電気的に接続されたゲート電極４５が形成されている。すなわち、反射側基板４１の入射側基板側の面には、ＴＦＴが設けられている。ゲート絶縁膜４４及びゲート電極４５の上には、上述した凹凸部材１２と同様にパターニングされた凹凸部材４６が設けられている。凹凸部材４６のパターン上には、開口部を有する凹凸調整膜４７が設けられている。凹凸調整膜４７の上には、画素電極としても機能する反射膜（反射電極）４８が形成されている。この反射膜４８は、凹凸調整膜４７及びゲート絶縁膜４４に設けられた開口部を介して例えばドレイン電極４２ｂに電気的に接続されており、上述したＴＦＴにより間欠的に電圧が印加される。反射膜４８の上には、配向膜４９が形成されている。
【００２６】
このような構成を有する液晶表示装置は、次のように作用する。
【００２７】
この液晶表示装置では、外部からの光が入射側基板３１に入射し、図示しないカラーフィルター，共通電極３２，配向膜３３，液晶層５１及び配向膜４９を順次通過して、反射膜４８に達すると、この光は反射して上記各層（膜）を通過し、入射側基板３１から取り出される。取り出された光は、そののち、例えば、共通電極３２と反射膜（画素電極）４８との間に電圧が印加されている場合（オン状態）には黒表示状態で、印加されていない場合（オフ状態）には白表示状態で表示部に表示される。なお、ここでは所謂ノーマリホワイトのモードについて説明したが、この逆、すなわち所謂ノーマリブラックのモードの装置とすることも勿論可能である。
【００２８】
ここでは、入射光が反射膜４８において上述した指向性を以て反射するので、表示される像が図示しない表示面に対して略垂直な方向から観察される場合、すなわち表示面が上方から見下ろされる場合に、入射光が有効な反射光となる割合が多く、入射光が非常に効率よく利用される。また、上述したように、反射膜４８における正反射が効果的に抑制されるので、金属的光沢感及び周囲環境の映り込みが防止される。
【００２９】
このように、本実施の形態に係る光反射体によれば、反射膜１４ａ入射光量に対してｙ方向に反射した光量の比が大きいので、反射膜１４が存在する領域全体について、反射膜１４に反射方向の指向性を持たせることができ、反射膜１４の表面に所定の角度で光が入射した際、ｙ方向に反射する光の割合を多くすることができる。また、例えば図２又は３が示すように上述した製造方法を従来の製造方法と比較した場合、本実施の形態に係る光反射体はマスクを変更すれば実現可能であり、従来と同様の工程により得ることができるという利点も有する。
【００３０】
更に、凹凸部材１２と反射膜１４との間に凹凸調整膜１３を設けるようにしたので、反射面全体に起伏を容易に設けることができ、反射膜１４にｙ方向に傾斜している斜面１４ａをより効果的に形成することができる。また、入射光の正反射を低減することができる。
【００３１】
よって、この光反射体を用いて反射型の表示装置を構成すれば、入射光を所望の方向に拡散反射させることができるので、所定の方向から表示面を観察する場合に入射光の利用効率を高めることができる。具体的には、例えば、携帯電話機のディスプレイを表示面に対して略垂直な方向から見る場合に、入射光を表示面の上下方向（ｙ方向）に拡散反射させることができ、その結果、該ディスプレイの輝度，コントラスト等の表示性能を向上させることができる。また、表示面の左右方向（ｘ方向）への反射を効果的に防止できるので、他人に見られたくない表示内容を表示する場合等に有効である。
［第２の実施の形態］
【００３２】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光反射体の断面構造を表すものである。この光反射体は、凹凸部材６２の構成が異なることを除き、他は第１の実施の形態に係る光反射体と同一の構成を有している。よって、ここでは凹凸部材６２についてのみ詳細に説明する。
【００３３】
凹凸部材６２は、例えば、図２に示したマスク２１のパターンを反転させたマスクを用いて作製されたものである。従って、この凹凸部材６２には、例えば、図２に示したマスク２１の開口２１ａに対応する領域にレジスト膜よりなる凸部６２ａが存在し、それ以外の領域はレジスト膜が除去された除去部６２ｂとされている。本実施の形態では、反射膜１４は凸部６２ａに倣って設けられており、第１の実施の形態と同様に、反射膜１４の凸部１４ａの平均径が上記ｙ方向よりもｘ方向に大きくなっている。また、反射膜表面の凹凸はｘ方向に相対的に広がっている。なお、凹凸部材６２は、図３に示したマスク２２のパターンを反転させたマスク等を用いて作製することも可能であることは、言うまでもない。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る光反射体によれば、、反射膜１４が存在する領域全体について、反射膜１４に反射方向の指向性を持たせることができ、反射膜１４の表面において光が反射する際、総入射光に対するｙ方向に反射する光の割合を多くすることができる。よって、この光反射体を用いて反射型の表示装置を構成すれば、第１の実施の形態と同様に、輝度，コントラスト等の表示性能を向上させることができる。
【００３５】
なお、上記第１及び第２の実施の形態では、凹凸部材１２，６２をパターン形成したのち、フォトレジストを塗布して凹凸調整膜１３を形成するようにしたが、支持部材１１の上にフォトレジストを厚く（例えば２〜４μｍ）塗布し、フォトレジストのうち凹部１２ｂに対応する部分が所望の深さ，形状に溶解するように露光量を調節して、凹凸部材１２，６２と凹凸調整膜１３とを一体的に形成するように（ハーフ露光されるように）してもよい。これにより、製造工程数を少なくすることができる。
【００３６】
ところで、上述したように凹凸部材の材料としてフォトレジスト等の有機材料を用いる場合には、凹凸部材のポストベーク時など凹凸部材を加熱した際に、有機材料の流動性が高くなり、凹部又は凸部のパターンが所望のパターンとは異なってしまうことも考えられる。特に、熱架橋剤などの架橋剤を含んでいない安価な有機材料を用いる場合には、より流動性が高くなり、所望のパターンが得られない可能性がある。そこで、以下に、このようなおそれを効果的に除去することができる光反射体の製造方法について図７〜９に関して説明する。
［第３の実施の形態］
【００３７】
本実施の形態は、光反射体及びその製造方法並びにそれを用いた液晶表示装置に関するものである。本実施の形態に係る光反射体の構成は、本実施の形態に係る光反射体の製造方法によって具現化されるので、図７ないし図９を参照して、以下合わせて説明する。
【００３８】
図７Ａから図７Ｄは、本発明の第３の実施の形態に係る光反射体の各製造工程を表すものである。本実施の形態では、まず、図７（Ａ）に示したように、例えばガラスよりなる支持部材１１を用意し、例えば、ポジ型レジストを厚さが１〜３μｍとなるように塗布してポジ型のレジスト膜７２ａを形成する。次いで、８０〜１００℃で１〜２分、レジスト膜７２ａのプリベークを行う。そののち、例えば図８に示したようなフォトマスクを用いてレジスト膜７２ａの露光を行う。
【００３９】
図８に示したフォトマスク８１は、実質的に多角形の開口８１ａを網目状に有している。このフォトマスク８１の、開口８１ａよりなる網目状のパターンを形成する、フォトマスク８１の開口以外の部分８１ｂは、反射膜（図７（Ｄ）参照）の反射面において光を多く反射させようとする方向（この例では、図８のｙ方向）と直交する方向（ｘ方向）及びこの方向から所定の角度（詳細は後述する。）の領域（第１の領域）内に存在する部分の幅方向の長さ（以下、線幅という。）Ｗ１がそれ以外の領域（第２の領域）内に存在する部分の線幅Ｗ２よりも広くなるように設けられている。線幅Ｗ１は例えば３〜８μｍであり、線幅Ｗ２は例えば２〜７μｍである。なお、これらの線幅Ｗ１，Ｗ２は、第１及び第２の各領域内のすべての箇所において同一である必要はなく、Ｗ１＞Ｗ２となっていればよい。また、第１及び第２の実施の形態と同様に、フォトマスク８１の開口８１ａのｘ方向における平均径は、ｙ方向の平均径よりも大きくされている。開口８１ａのｘ方向におけるピッチは、ｙ方向におけるピッチよりも広くされていることが好ましい。
【００４０】
本実施の形態では、フォトマスク８１の開口以外のパターン形成部分８１ｂの線幅は、開口８１ａの平均ピッチのｘ方向とｙ方向との比に基づいて決定されている。より具体的には、例えば、開口８１ａのｘ方向における平均ピッチとｙ方向における平均ピッチとの比（ｘ方向：ｙ方向）がｐ：１である場合、図９に示したようにｘ軸とα＝ｔａｎ−１（１／ｐ）（但し、０°≦α≦９０°）の角度（方位角）をなす上記第１の領域Ａ内に存在する部分の線幅Ｗ１がそれ以外の上記第２の領域Ｂ内に存在する線幅Ｗ２よりも広くされている。このように開口８１ａの平均ピッチの比に応じて線幅Ｗ１，Ｗ２の差の境界角度αを決定するのは、以下の理由のためである。すなわち、例えば、開口８１ａのｘ方向の平均ピッチがｙ方向よりも大きい場合、単にα＝４５°を境界角度にすると、パターン形成部分８１ｂは略ｙ方向に延在する部分よりも略ｘ方向に延在する部分の方が多くなってしまい、これらが同程度である場合と比較して線幅を異ならせることによる効果が小さいので、パターン形成部分８１ｂの幅広の部分Ｗ１と幅の狭い部分Ｗ２との割合が同程度になるようにして、線幅の非対称性による効果をより大きくするためである。
【００４１】
レジスト膜７２ａの露光を行ったのち、現像を行う。これにより、図７（Ｂ）に示したように、フォトマスク８１（開口８１ａ）に対応して網目状に凹部７２ｂが形成され、凸部としてのレジスト膜７２ａと凹部７２ｂとによる凹凸部材７２が設けられる。なお、これら露光及び現像工程において、レジスト膜７２ａの線幅は、諸条件によってフォトマスク８１のパターン形成部分８１ｂの線幅から多少変化することが考えられるが、この変化は基板全体的に起こるものであり、線幅の絶対値が変わったとしても、ｘ方向とｙ方向との線幅の比は実質的には変わらない。
【００４２】
現像を行ったのち、図７（Ｃ）に示したように、例えば１８０℃以上の温度でポストベークを行う。ここで、フォトレジストなどの有機材料は、加熱されて一時的に流動性が高くなる段階を経るため、塗布領域が広くなるほど盛り上がる傾向にある。本実施の形態では、第１の領域Ａ（図９）に対応する領域（以下、この領域についても第１の領域という。）に存在するレジスト膜７２ａの、支持部材１１の主面と平行な断面における線幅が相対的に広くなっており、ポストベーク時にレジスト膜７２ａを加熱すると、第１の領域に存在するレジスト膜７２ａは、第２の領域Ｂに対応する領域（以下、この領域についても第２の領域という。）に存在するレジスト膜７２ａよりも盛り上がる。すなわち、第１の領域に存在するレジスト膜の高さは、第２の領域に存在するレジスト膜の高さよりも高くなる。なお、第１の領域に存在するレジスト膜の高さは例えば２〜４μｍであり、第２の領域に存在するレジスト膜の高さは例えば０．６〜１．４μｍである。
【００４３】
ポストベークを行ったのち、第１の実施の形態と同様に、凹凸調整膜７３及び反射膜７４を形成する。これにより、図7（Ｄ）に示したような支持部材１１の一面側に、凹凸部材７２，凹凸調整膜７３及び反射膜７４を備えた光反射体が得られる。
【００４４】
このようにして得られた光反射体では、反射膜７４の凸状になっている部分は、凹凸部材７２の凸部７２ａに倣っており、上記第２の領域Ｂにおける高さよりも上記第１の領域Ａにおける高さの方が高く、上記第１の領域Ａの傾斜角度の方が上記第２の領域Ｂよりも大きくなっている。そのため、反射膜の反射に有効な傾斜面に関して、上記略ｘ方向に延在する（すなわち上記略ｙ方向に傾斜している）斜面が、略ｙ方向に延在する（すなわち上記略ｘ方向に傾斜している）斜面よりも多く存在しており、入射光の大部分は略ｙ方向に反射することとなる。従って、反射膜７４に達した光は、略ｙ方向に指向性を持って反射する。
【００４５】
なお、このような構成を有する光反射体についても、勿論上述した液晶表示装置等に適用可能である。
【００４６】
このように、本実施の形態に係る光反射体によれば、凹凸部材７２の網目状のパターンを形成する凸部７２ａの線幅を場所により異ならせて設けるようにしたので、凹凸部材７２を形成する有機材料を、塗布後の加熱時に流動性が高くなった際に所定の形状とすることができ、凹凸部材７２の材料に熱効果剤等が含まれていない安価な有機材料を用いた場合であっても、反射方向について所望の指向性を持たせることができる。
【００４７】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、凹凸部材１２，６２の複数の凹部１２ｂ又は凸部６２ａのｘ方向における平均径をｙ方向における平均径よりも大きくし、ｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広くなるように凹部１２ｂ又は凸部６２ａを設ける場合について説明したが、ｙ方向における平均径をｘ方向における平均径よりも大きくし、ｙ方向におけるピッチがｘ方向におけるピッチよりも広くなるように凹部１２ｂ又は凸部６２ａを設けてもよい。これは、例えば、複数人が同一の表示面を同時に見る場合など、表示面の左右方向（上記ｘ方向）における視覚特性に優れた表示装置が必要とされる場合に有効である。
【００４８】
また、上記実施の形態では、ｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広い開口を有するマスクを用いて、ｘ方向におけるピッチがｙ方向におけるピッチよりも広い凹部１２ｂを設ける場合について説明したが、本発明の効果は、凹部１２ｂのｘ方向における平均ピッチがｙ方向における平均ピッチよりも広い場合にも同様に得ることができる。
【００４９】
更に、上記第２の実施の形態では、図２に示したマスク２１のパターンを反転させたマスクを用いて作製される凹凸部材６２について説明したが、凹凸部材６２は、例えば、ネガ型のフォトレジストとマスク２１とを用いて作製することもできる。但し、ポジ型フォトレジストの方がネガ型のものよりもポストベーク後の傾斜角の制御性等に優れているので、レジスト膜はポジ型であることが好ましい。
【００５０】
更に、上記実施の形態では、凹凸部材１２，６２と反射膜１４との間に凹凸調整膜１３を設ける場合について説明したが、凹凸調整膜１３は必ずしも設ける必要はなく、凹凸部材１２，６２の上に直接反射膜１４を直接設けるようにしてもよい。また、上記第３の実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態において説明したように、ハーフ露光を利用して凹凸部材７２と凹凸調整膜７３とを一体的に形成するようにしてもよい。ハーフ露光を利用する場合、凹凸部材の加熱による流動性がより高くなりやすいので、第３の実施の形態の手法は特に有効である。
【００５１】
更に、上記第３の実施の形態では、所謂ポストベークを例に挙げてこの実施の形態の作用及び効果を説明したが、本発明は、ポストベーク以外であっても、露光・現像工程ののち、凹凸部材７２が加熱される際に有効である。
【００５２】
更に、上記実施の形態では、反射膜４８が画素電極としても機能する液晶表示装置について説明したが、本発明の光反射体は、画素電極と光反射体とを別個に設ける液晶表示装置についても適用することもできる。
【００５３】
更に、上記実施の形態では、スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス表示の液晶表示装置について説明したが、ＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor-field effect transistor）などの他のスイッチング素子を用いるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、所謂アクティブ・マトリクス表示の装置について説明したが、本発明の光反射体は、スイッチング素子を利用しない所謂パッシブ・マトリクス表示の装置についても適用することができる。
【００５４】
更に、上記実施の形態では、光反射体を反射型の液晶表示装置に用いる場合について説明したが、反射型の部分と透過型の部分とが混在した構造の液晶表示装置や、光を一部反射すると共に、一部透過するようにしたタイプの液晶表示装置に用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図１Ｃ】本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図１Ｄ】本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図１Ｅ】本発明の第１の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図２】図１の一製造工程において用いられるフォトマスクの一構成例を模式的に表す平面図である。
【図３】図１の一製造工程において用いられるフォトマスクの他の構成例を模式的に表す平面図である。
【図４】（Ａ）は図１の反射膜の一部を拡大して表す斜視図であり、（Ｂ）は従来の反射膜の一部を拡大して表す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を表す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る光反射体の構成を表す断面図である。
【図７Ａ】本発明の第３の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第３の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図７Ｃ】本発明の第３の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図７Ｄ】本発明の第３の実施の形態に係る光反射体の製造方法の各製造工程を模式的に表す断面図である。
【図８】図７の一製造工程において用いられるフォトマスクの一構成例を模式的に表す平面図である。
【図９】図８のフォトマスクの各領域を説明するための図である。
【国際公開パンフレット】
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2005505012.tif 000004
2005505012.tif 000005
2005505012.tif 000006
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2005505012.tif 000009
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005505012.tif 000030
【国際調査報告】
2005505012.tif 000031
2005505012.tif 000032
2005505012.tif 000033