(57)【要約】【課題】本発明は、反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置等に用いられる反射体の製造方法及びその反射体を備えた液晶表示に関し、表面の凹凸形状を簡単且つ制御性よく形成できるようにすることを目的とする。【解決手段】基板１１１上に感光性樹脂層を形成した後、所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介してこの感光性樹脂層に露光，現像し、基板上に感光性樹脂からなる凸部１１９をパターン形成する。そして、この基板１１１の法線方向をＺ軸方向とする座標系において、Ｚ軸に対して所定の角度θをなす方向から基板１１１の表面に反応性エッチングガス又は電子ビーム４００を照射又は吹き付けて凸部１１９の表面を加工し、この凸部１１９の形成された基板１１１の表面に反射層を形成する。【選択図】　図６
2004102126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光，現像し、平面視で上記基板上に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、
上記基板の法線方向をＺ軸方向とする座標系において、Ｚ軸に対して所定の角度をなす方向から上記基板の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、
上記凸部の形成された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする、反射体の製造方法。
【請求項２】
基材に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光，現像し、平面視で上記基材に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、
上記基材の法線方向をＺ軸方向とする座標系において、Ｚ軸に対して所定の角度をなす方向から上記基材の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、
上記凸部により形成された上記基材の表面の凹凸形状を型取りして転写型を形成する工程と、
基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
上記樹脂層に上記転写型の表面の凹凸形状を転写する工程と、
上記凹凸形状の転写された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする、反射体の製造方法。
【請求項３】
上記パターニング工程において用いるフォトマスクのパターンが略円形又は略楕円形の形状を有し、
上記パターンの径や、隣接するパターン同士の間隔がランダムに構成されたことを特徴とする、請求項１又は２記載の反射体の製造方法。
【請求項４】
上記パターニング工程において、上記パターン毎に光透過率が調整されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光し、上記エッチング材に対する耐性を上記凸部毎に調整することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の反射体の製造方法。
【請求項５】
上記表面加工工程において、上記エッチング材を、極角方向の照射角度を一定として、方位角方向の照射角度を所定の角度範囲で回転させながら照射することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の反射体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの項に記載の反射体の製造方法により製造された反射体を備えたことを特徴とする、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置等に用いられる反射体の製造方法及びその反射体を備えた液晶表示に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型情報端末機器分野の発展に伴って、小型，軽量且つ可搬性に優れる液晶表示装置が広く用いられている。中でも反射型液晶表示装置は、バックライトが不要なため消費電力が大幅に低減できるとともに、更なる薄型，軽量化が可能となるため、近年その重要性が高まってきている。このような反射型液晶表示装置では、広い視野角範囲で明るい表示を実現するために、表面にランダムな凹凸が形成された拡散反射体が液晶層の背面側に備えられ、表示面側から入射した外光を拡散反射させて表示を行なうようになっている。
【０００３】
このように表面に凹凸の形成された反射体を製造する方法としては、例えば感光性樹脂をパターニングして凹凸を形成する方法（特許文献１参照）や、フィルムの熱収縮によって形成された皺を凹凸として用いる方法等が提案されている。
【０００４】
感光性樹脂をパターニングする製造方法では、例えば図１６に示すように、まず、ガラス等からなる基板１０００上に感光性の樹脂１００１を塗布し（図１６（ａ）参照）、この樹脂１００１をフォトリソグラフィ技術により所定の形状にパターニングして矩形の凹凸部１００１ａを形成する（図１６（ｂ）参照）。次に、この凹凸部１００１ａを加熱処理して凹凸部１００１ａの角部を流動によりだらした後、この凹凸部１００１ａの上に樹脂１００２を塗布する（図１６（ｃ）参照）。これにより、隣接する凹凸部１００１ａの間が樹脂１００２により埋められ、基板表面に滑らかな曲面状の凹凸が形成される。そして、最後に、この樹脂１００２上に、蒸着等の方法によりアルミニウムや銀等の金属膜からなる反射層１００３を形成することで、反射体が製造される（図１６（ｄ）参照）。
【０００５】
また、フィルムの熱収縮を利用する方法では、例えば図１７に示すように、まず、ガラス等からなる基板１１００上に厚さ５０〜５００μｍの樹脂層１１０１を塗布する（図１７（ａ）参照）。次に、この樹脂層６０１を加熱処理して表面を熱収縮させ、その表面に高さ数μｍ程度のランダムな凹凸面６０１ａを形成する。そして、最後に、この凹凸面６０１ａ上に蒸着等の方法を用いてアルミニウムや銀等からなる反射層１１０２を形成することで、反射体が製造される（図１７（ｃ）参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２４８９０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この反射体の凹凸部の表面形状を十分な精度で制御して形成した場合、内外からの不要な光の反射を抑制し、必要な方向の光の反射を効率よく行なうことができる。このため、凹凸の形状制御は表示品質を高める上で重要な課題である。しかしながら、上述の各方法では、凹凸面を所望の形状に制御して形成することは困難である。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、表面の凹凸形状を簡単且つ制御性よく形成できるようにした、反射体の製造方法及びその反射体を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の反射体の製造方法は、基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光，現像し、平面視で上記基板上に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、上記基板の法線方向をＺ軸方向とする座標系において、Ｚ軸に対して所定の角度をなす方向から上記基板の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、上記凸部の形成された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本製造方法によれば、エッチング材をＺ軸に対して所定の角度をなす方向から斜めに照射しているため、基板上に形成された凸部を上記エッチング材の照射方向を含む基板に垂直な平面で切った断面において、上記凸部の形状を非対称とすることができる。このため、反射体の反射特性に指向性が生じ、特定の観察方向において明るい表示を得ることができる。
また、本製造方法では、フォトリソグラフィ技術により凸部の表面形状を加工しているため、比較的広い面積を単一工程で処理でき、生産性が高い。
【００１０】
また、本発明の反射体の製造方法は、基材に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光，現像し、平面視で上記基材に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、上記基材の法線方向をＺ軸方向とする座標系において、Ｚ軸に対して所定の角度をなす方向から上記基材の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、上記凸部により形成された上記基材の表面の凹凸形状を型取りして転写型を形成する工程と、基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、上記樹脂層に上記転写型の表面の凹凸形状を転写する工程と、上記凹凸形状の転写された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本製造方法では基材上に形成した凹凸形状を母型として一旦転写型を製造し、この転写型の表面形状を転写することにより、基板の感光性樹脂に凹凸形状を形成している。したがって、本製造方法によれば、このような転写型により同一形状の凹凸面を形成できるため、製造時間が大幅に短縮されるとともに、部材等の無駄も少なく、製造コストを大幅に低減できる。
【００１２】
なお、上記パターニング工程において用いるフォトマスクのパターンが略円形又は略楕円形の形状を有し、上記パターンの径や、隣接するパターン同士の間隔がランダムに構成されるようにすることが望ましい。
本製造方法によれば、平面視で径の異なる略円形又は略楕円形の凸部がランダムな間隔で基板面内に複数形成される。このため、表面加工工程により、このような樹脂パターンに表面処理を施した場合、凸部表面の基板面に対する傾斜角は基板面内で不規則にばらつくことになり、このような凸部に反射層を形成することで、視野角の広い形態が得られる。
【００１３】
また、上記パターニング工程において、上記パターン毎に光透過率が調整されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光し、上記エッチング材に対する耐性を上記凸部毎に調整することが望ましい。
本製造方法によれば、表面加工工程後の凸部の高さ分布を基板面内でランダムにすることができる。このため、得られた反射体による広い反射形態を更に広げることができる。
【００１４】
また、上記表面加工工程において、上記エッチング材を、極角方向の照射角度を一定として、方位角方向の照射角度を所定の角度範囲で回転させながら照射するようにしてもよい。
本製造方法によれば、凸部の表面形状を詳細に制御することができるため、反射特性の設計自由度を高めることができる。
【００１５】
また、本発明の液晶表示装置は上述の反射体の製造方法により製造された反射体を備えたことを特徴とする。
本構成によれば、明るく視野角の広い表示を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
［反射体及びその製造方法］
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の反射体の構成を示す概略図、図２，図３はいずれもその要部構成を拡大して示す図、図４〜図６はいずれもその製造工程を説明するための工程図、図７は反射体の製造に用いられるフォトマスクの構成を示す要部拡大図、図８〜図１１は本実施形態の液晶表示装置を示す図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１７】
本実施形態の反射体１は、図１（ａ）に示すように、ガラス等からなる基板１１１上にアイランド状に形成された平面視で略円形又は略楕円形の凸部１１９の上に、図１（ｂ）に示すアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高反射率の金属膜からなる反射層１２０が積層された構造となっている。
この凸部１１９は、アクリル系レジスト，アジド系レジスト，エポキシ系レジスト，ポリスチレン系レジスト，イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂からなり、滑らかな曲面形状を有している。
【００１８】
図２（ａ）は前記凸部１１９の一つを拡大して示す斜視図であり、凸部１１９の表面は、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成されている。これらの第１曲面，第２曲面は、それぞれ図２（ｂ）に示すＸ断面において、凸部１１９の一方の周辺部Ｓ１から頂部Ｄに至る第１曲線Ａと、第１曲線Ａになだらかに連続して頂部Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとで示される形状を有している。
【００１９】
この頂部Ｄは平面視で凸部１１９の中心Ｏからｘ方向側にずれた位置にあり、第１曲線Ａの基板１１１の水平面Ｓに対する傾斜角及び第２曲線Ｂの傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ１°〜８９°，０．５°〜８８°の角範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａの傾斜角の平均値は第２曲線Ｂのものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａの周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凸部１１９において概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凸部１１９の高さ（基板１１１の表面Ｓから凸部１１９の頂部Ｄまでの高さ）Ｈ１〜Ｈ７は０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００２０】
また、第１曲面，第２曲面は、図２（ｃ）に示すＹ断面において共に略左右対称な形状を有しており、外周面の傾斜角θｇは−１８°〜＋１８°の範囲で不規則にばらついて設定されている。
なお、曲線や曲面の「傾斜角」とは、この曲線や曲面上の任意の箇所において例えば０．５μｍ幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における曲線又は曲面の水平面（基板１１１の表面Ｓ）に対する角度のことをいう。
【００２１】
さらに、凸部１１９のピッチ（隣接する凸部１１９の中心Ｏの間隔）は基板面内においてランダムに構成されており、凸部１１９の配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
【００２２】
図３は上述のように構成された反射体１の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｘ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。
【００２３】
図３に示すように、本反射体１では、ｘ方向側から３０°の角度で入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°を中心として、低角度側の方が高角度側よりも輝度が大きく、２０°付近に反射率のピークが生じている。これは、凸部１１９の頂部Ｄが中心Ｏからｘ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなったことによると考えられる。また、反射率はピークを示す２０°付近でなだらかな曲線を描いており、凸部１１９の表面の水平面Ｓに対する傾斜角を凸部１１９毎に不規則にばらついて構成したことにより、視野角の広い表示が得られたことがわかる。
【００２４】
次に、上記構成の反射体１の製造方法を図４〜図７を用いて説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ガラスやプラスチック等の基板１１１上に、アクリル系レジスト，アジド系レジスト，エポキシ系レジスト，ポリスチレン系レジスト，イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂１９０をスピンコート法，ロールコータ法，吹き付け法等の塗布法により塗布する。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、フォトマスク３００を基板１１１に近接して配置し、このフォトマスク３００を介して基板１１１上の感光性樹脂１９０に紫外線等の光線３０１を照射して露光する。
【００２６】
ここで用いられるフォトマスク３００には、図１１に示すアイランド状に形成される凸部１１９の平面形状に対応して、図７に示すように、符号Ｔ１〜Ｔ７で示すような略円形又は略楕円形のパターンが多数形成されている。また、このフォトマスク３００には、各パターンの光透過レベルが複数段階（４〜５水準）で調整された所謂階調フォトマスクが用いられている。例えば、パターンＴ１〜Ｔ７の光透過率のレベルｔ１〜ｔ７は、ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＜ｔ４＞ｔ５＞ｔ６＞ｔ７となっており、反射体１全体で見た場合、この露光量が基板面内でランダムとなるように各パターンの光透過レベルが設定されている。
【００２７】
このような階調フォトマスク３００を介して露光された感光性樹脂層１９０では、露光量の多いパターンでは後述のエッチング工程におけるエッチング耐性が小さくなり、露光量の少ないパターンではエッチング耐性が大きくなるため、エッチングを行なった場合に、パターニングされた凸部１１９の高さ分布を基板面内で不規則にばらつかせることができる。
【００２８】
次に、この感光性樹脂１９０をアルカリ現像液等で現像し、リンスした後、ポストベークを行なう。これにより、図５に示すように、高さが略均一な略円柱状又は略楕円柱状の凸部１１９がアイランド状に形成される。
【００２９】
次に、図６に示すように、極角（即ち、Ｚ軸となす角度）θ，方位角（即ち、Ｘ軸となす角度）φの方向から、凸部１１９の形成された基板表面に向けて電子ビームやプラズマ或いは塩素（Ｃｌ）を含有する反応ガス等のエッチング材４００を照射してドライエッチング（表面加工）を行なう。この際、極角θを一定として方位角φを例えば＋４０°〜−４０°の範囲で走査し、凸部１１９の表面を図２に示すような形状に加工する。
【００３０】
このようにエッチング材４００を極角θをなす方向から基板面に対して斜めに照射した場合、上記ガス４００等が直接照射される面は大きく削られて曲率の大きな面（第２曲面）に加工され、エッチング材４００が直接照射されない反対側の面は、エッチング材４００が僅かに回り込んで曲率の小さな面（第１曲面）に加工される。また、方位角φをＸ軸に対して対称に走査することで、第１曲面及び第２曲面の形状を図２（ｃ）に示すようにＹ断面において左右対称な形状とすることができる。さらに、エッチング材４００の照射量により曲面の傾斜角を自由に調整できる。
【００３１】
なお、上述のドライエッチング工程において、極角θを所定の角度範囲で走査して、凸部１１９の形状制御をより詳細に行なうようにしてもよい。この際、極角θをＺ軸に対して対称に走査することで、凸部１１９の表面形状をＸ断面，Ｙ断面共に対称な形状とすることも可能である。この場合、反射体１は、正反射角を中心として、略対称な反射特性を示す。
【００３２】
最後に、上述のように加工した凸部１１９の上に、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属膜からなる反射層１２０を、スパッタリング法，ＣＶＤ法，イオンビーム法等により形成することで、反射体１が完成する。
【００３３】
したがって、本実施形態の反射体によれば、凸部１１９の第１曲面と第２曲面とが頂部Ｄに関して非対称に構成されているため、反射光に指向性が生じ、特定の観察方向に対してより多くの反射光を集めて表示の明るさを高めることができる。また、凸部１１９の外周面の基板表面Ｓに対する傾斜角や頂部Ｄの高さが凸部１１９毎に不規則にばらついているため、視野角の広い表示を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態の反射体の製造方法によれば、エッチング材４００を基板１１１の法線（Ｚ軸）に対して所定の角度θをなす方向から斜めに照射しているため、基板１１１上に形成された凸部１１９の表面形状をＹ断面において非対称とすることができる。このため、このような表面形状を有する凸部１１９上に反射層１２０を形成して得られた反射体１の反射特性には指向性が生じ、特定の観察方向において明るい表示を得ることができる。
【００３５】
また、平面視で略円形又は略楕円形の凸部１１９の径を基板面内でランダムに構成しているため、ドライエッチング後の各凸部表面の基板水平面Ｓに対する傾斜角を基板面内で不規則にばらつかせることができ、視野角の広い表示が得られる。
さらに、感光性樹脂１９０を露光する際に、階調フォトマスク３００により凸部１１９毎に露光量を調整しているため、ドライエッチング後の凸部１１９の高さ分布を基板面内でランダムとすることができる。そして、このような凸部１１９に反射層１２０を形成することで、表示の視野角を更に広げることができる。
【００３６】
また、エッチング材４００の照射角度（極角θ，方位角φ）や照射時間（即ち、照射量）等を変えることで凸部１１９の表面形状は変化するため、反射体１の反射特性を比較的自由に制御することができる。
さらに、本製造方法では、フォトリソグラフィ技術により凸部１１９の表面形状を加工しているため、比較的広い面積を単一工程で処理でき、生産効率が高い。
【００３７】
［液晶表示装置］
次に、本発明の液晶表示装置の一例として、本実施形態の反射体を備えた反射型液晶表示装置について説明する。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態の反射型液晶表示装置は、本体である液晶パネル１００と、この液晶パネル１００の前面に配されたフロントライト２００とを備えて構成されている。
液晶パネル１００は、図８に示すように、アクティブマトリクス基板１１０と、対向基板１４０と、基板１１０，１４０の間に保持される光変調層としての液晶層１５０とを備えて構成されている。
【００３９】
アクティブマトリクス基板１１０は、図９に示すように、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１１１上に、それぞれ行方向（ｘ軸方向），列方向（ｙ軸方向）に複数の走査線１２６，信号線１２５が電気的に絶縁されて形成され、各走査線１２６，信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成されている。以下では、基板１１０上において、画素電極１２０が形成される領域，ＴＦＴ１３０が形成される領域，走査線１１６及び信号線１１５が形成される領域を、それぞれ画素領域，素子領域，配線領域と呼ぶ。
【００４０】
本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板１１１の最下層部から順にゲート電極１１２，ゲート絶縁膜１１３，半導体層１１４，１１５，ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。すなわち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層３上にゲート電極２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。
【００４１】
基板１１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル，ポリエステル，ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これ以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
【００４２】
ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），チタン（Ｔｉ），銅（Ｃｕ），クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図９に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板１１１全面に形成されている。
【００４３】
半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、ｉ型半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。
【００４４】
なお、ｉ型半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、ｉ型半導体層１１４と各電極１１６，１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。また、ソース電極１１６及びドレイン電極１１７とに挟まれた領域には、チャネル領域を保護するためのエッチングストッパ層として、窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系絶縁膜からなる無機絶縁層１１８が形成されている。
【００４５】
また、基板１１１上には上述の素子や配線等を覆うように、アクリル系レジスト，アジド系レジスト，エポキシ系レジスト，ポリスチレン系レジスト，イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂からなる有機絶縁層１１９が積層され、更にこの有機絶縁層１１９上に、反射層としてＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極（拡散反射電極）１２０が形成されている。
【００４６】
画素電極１２０は、有機絶縁層１１９上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１２０は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６，信号線１２５を除く基板１１１の略全ての領域を画素領域とするようになっている。
【００４７】
なお、有機絶縁層１１９は、図１０に示されるように、平面視で略円形又は略楕円形にパターニングされ、更に、パターニングされた各樹脂層１１９は図２に示すような曲面形状に加工されている。つまり、有機絶縁層１１９は上述の凸部として機能し、この有機絶縁層１１９とこの上に積層された反射層としての画素電極１２０によって本発明の反射体１が構成されている。なお、この有機絶縁層１１９は、図１０に示すように、複数の画素領域に跨らないように配置されており、画素間で信号のリークが生じないようになっている。
【００４８】
また、この有機絶縁層１１９にはドレイン電極１１７に通じるコンタクトホール１２１，１２２が形成されており、これらのコンタクトホール１２１，１２２に形成された導電部１２０ａを介して、有機絶縁層１１９上に形成された画素電極１２０と、絶縁層下層に配されたドレイン電極１１７とが電気的に接続されている。なお、本構成では二つのコンタクトホール１２１，１２２を介して画素電極１２０とＴＦＴ１３０との間の確実な導通を得るようにしているが、このようなコンタクトホールは一つ或いは三つ以上でも構わない。
【００４９】
そして、上述のように構成された基板１１１上には、更に画素電極１２０及び有機絶縁層１１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。
【００５０】
一方、対向基板１４０はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる透光性の基板本体１４１上に、図９に示すようなカラーフィルタ層１４２が形成されている。
【００５１】
このカラーフィルタ層１４２は、図１２に示すように、それぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の波長の光を透過するカラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂが周期的に配列された構成となっており、各カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂは各画素電極１２０に対向する位置に設けられている。また、上記カラーフィルタ層１４２において、カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂが形成されていない領域には、遮光層１４２Ｓが形成されている。
【００５２】
そして、上述のカラーフィルタ層１４２上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）１４３が形成され、更に、基板１４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１４４が形成されている。
【００５３】
そして、上述のように構成された基板１１０，１４０は、スペーサ（図示略）によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材（図示略）によって接着されている。そして、基板１１０，１４０及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層１５０が形成され、液晶パネル１００が構成されている。
【００５４】
フロントライト２００は、図８に示すように、液晶パネル１００に対向して設けられたアクリル系樹脂等の透明部材からなる平板状の導光体２２０と、この導光体２２０の側端面に配されたアクリル系樹脂等の透明部材からなる四角柱状の中間導光体２１２と、この中間導光体２１２の長手方向の一端面に配されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等からなる発光素子２１１とを備えて構成されている。
【００５５】
中間導光体２１２は空気層を介して導光体２２０に略平行に配置されており、この空気層と導光体２１２との境界面に浅く入射した光を全反射させて導光体２１２内を伝播させるようになっている。また、導光体２１２内を伝播した光を導光体２２０に向けて出射させるために、導光体２１２の導光体２２０と反対側の面には図示しない楔形の溝が形成され、この溝にＡｌやＡｇ等の光反射性の高い金属薄膜が形成されている。
【００５６】
導光体２２０は空気層を介して液晶パネル１００の表示面に略平行に配置されており、中間導光体２１２と対向する側端面が光の入射面２２０ａとされ、液晶パネル１００に対向する面（下面）が光の出射面２２０ｂとして構成されている。また、この入射面２２０ａから入射した光を出射面２２０ｂ側に向けて落射させるために、導光体２２０の上面（液晶パネル１００と反対側の面）には、プリズム状の溝２２１がストライプ状に形成されている。
【００５７】
この溝２２１は、図１１に示すように、一対の斜面２２１ａ，２２１ｂからなる楔形の形状を有し、緩斜面２２１ａの基準面Ｎに対する角度θ１は、例えば１°以上１０°以下の範囲に設定されている。これは、例えば角度θ１が１°未満である場合にはフロントライト２００の平均輝度が低下し、θ１が１０°よりも大きいと出射光量が出射面２２０ｂ内で不均一となるためである。また、急斜面２２１ｂの基準面Ｎに対する角度θ２は、例えば４１°以上４５°以下の範囲に設定されており、急斜面２２１ｂにより反射された光の伝播方向と出射面２２０ｂの法線方向とのずれが少なくなるようになっている。
【００５８】
また、溝２２１の急斜面２２１ｂの幅（溝２２１の延在方向に垂直な方向の幅）は、入射面２２０ａから離れた位置における溝２２１ほど広く構成されており、光量の低下しがちな入射面２２ａから離れた位置での出射光量が増えるようになっている。具体的な一例として、入射面２２０ａに最も近い位置に位置する溝２２１の急斜面２２１ｂの幅を１．０としたとき、入射面２２０ａから最も離れた位置（即ち、入射面２２０ａと対向する導光体２２０の端面付近）における溝２２１の急斜面２２１ｂの幅が１．１以上１．５以下となるように構成されている。
【００５９】
さらに、図１２に示すように、溝２２１の延在方向は液晶パネルの画素１２０Ａの配列方向（ｘ軸方向）に対して所定角度αだけ傾斜しており、溝２２１と画素１２０Ａとの干渉によるモアレの発生を防止するようになっている。この傾斜角度αは０°より大きく１５°以下の範囲となるように構成され、６．５°以上８．５°以下とすることが望ましい。また、溝２２１のピッチＰ１は画素ピッチＰ０よりも小さく構成されており、溝２２１のピッチＰ１を周期とする照明ムラが画素１２０Ａ内で平準化され、観察者に認識されないようになっている。特に、溝２２１のピッチＰ１と画素ピッチＰ０とが、０．５Ｐ０＜Ｐ１＜０．７５Ｐ０なる関係を満たすように構成することが望ましい。
【００６０】
なお、図８，図１１に示すように、中間導光体２１２と導光体２２０とは、内面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜２１３ａの形成されたケース状の筐体２１３によって一体に固定されていることが好ましい。
したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、アクティブマトリクス基板上に、有機絶縁層１１９と画素電極１２０とからなる反射体１が設けられているため、特定観察方向に対して明るく視野角の広い表示を得ることができる。
【００６１】
〔第１変形例〕
次に、本発明の第１変形例について、図１３，図１４を用いて説明する。図１３は本変形例に係る反射体を構成する凸部を示す図であり、図１４はその反射特性を示す図である。
【００６２】
本変形例は、図２に示した凸部１１９の表面形状を変形し、反射体の指向性を変化させたものである。
本凸部１１９′は上記実施形態の凸部１１９と同様に、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１３（ｂ）に示すＸ断面において、凸部１１９′の一方の周辺部Ｓ１から頂部Ｄに至る第１曲線Ａ′と、第１曲線Ａ′になだらかに連続して凸部１１９′の頂部Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ′とで示される形状を有している。
【００６３】
この頂部Ｄは凸部１１９′の中心Ｏからｘ方向側にずれた位置にあり、基板表面Ｓに対する第１曲線Ａ′の傾斜角及び第２曲線Ｂ′の傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ２°〜９０°，１°〜８９°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ′のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ′の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凸部１１９′において概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凸部１１９′の高さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００６４】
一方、第１曲面及び第２曲面はいずれも図１３（ｃ）に示すＹ断面において中心Ｏに対して略左右対称な形状をなしている。このＹ断面の形状は、頂部Ｄの周辺において曲率の大きい（即ち、直線に近いなだらかな）曲線Ｅとなっており、その基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は概ね１０°以下に構成されている。また、深型の曲線Ｆ，Ｇの基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は、例えば２°〜９°の範囲内で不規則にばらついて構成されている。さらに、頂部Ｄの高さｄは０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００６５】
図１４は、上述の凸部１１９′から構成された反射体の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｘ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。なお、図１４では、比較のために、上記実施形態の反射体１における受光角と反射率との関係（図３参照）を点線で併記している。
【００６６】
本変形例の反射体では、点線で示した上記実施形態のものに比べて、２０°付近における反射率が小さくなっているものの、正反射である３０°付近の反射率が高められていることがわかる。つまり、上記実施形態と同様に凸部１１９′の頂部Ｄが凸部１１９′の中心Ｏからｙ方向側にずれているため、正反射角である３０°よりも低角側の反射率が高められ、又、凸部１１９′の頂部Ｄ近傍がなだらかな曲面となっているために、正反射方向の反射率も高められている。
そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００６７】
したがって、本変形例でも上記実施形態と同様の効果が得られる他、本凸部１１９′により反射体を構成した場合、正反射方向における反射輝度の高い表示を得ることができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る反射体の製造方法について、図１５を用いて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略する。
【００６９】
本実施形態の反射体の製造方法では、図４〜図６に示した上記第１実施形態の凸部１１９の製造方法と同様の方法により、ガラス等からなる基板５１０上に凸部５２０を形成し、反射体形成用母型５００を作製する。そして、図１５（ａ）に示すように、この母型５００を箱型容器６００に収納，配置し、容器６００に例えばシリコーン等の剥離性の良い樹脂材料６０１を流し込んで常温で放置し、硬化させる。そして、この硬化した樹脂製品を容器６００から取り出して不要な部分を切除し、母型５００の型面をなす多数の凸部５２０と逆の凹凸形状である多数の凹部７００ａを有する転写型７００を作製する（図１５（ｂ）参）。なお、上述の方法に代えて、凸部５２０の凹凸形状を無電界メッキ等により写し取って転写型７００を作製してもよい。
【００７０】
次に、図１５（ｂ）に示すように、ガラス等の透明な基板１１１上に、アクリル系レジスト，アジド系レジスト，エポキシ系レジスト，ポリスチレン系レジスト，イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂１９０をスピンコート法，スクリーン印刷法，吹き付け法等の塗布法により塗布し、加熱炉又はホットプレート等の加熱装置を用いて基板１１１上の感光性樹脂１９０をプリベークする。
【００７１】
次に、図１５（ｃ）に示すように、転写型７００の型面７００ａをこの感光性樹脂１９０に一定時間押し付けて型面７００ａを感光性樹脂１９０に転写する。そして、透明な基板１１１の裏面側から感光性樹脂１９０を硬化させるための紫外線（ｇ，ｈ，ｉ線）等の光線７０１を照射し、感光性樹脂１９０を硬化させた後、転写型７００を感光性樹脂１９０から剥離する。
【００７２】
次に、加熱炉又はホットプレート等の加熱装置を用いて基板１１１上の感光性樹脂１９０をポストベークし、焼成する。これにより、母型５００の凸部５２０と同じ形状の凸部１１９′′が感光性樹脂１９０表面に形成される（図１５（ｄ）参照）。
【００７３】
最後に、凸部１１９′′を有する感光性樹脂１９０の表面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属膜からなる反射層１２０を、スパッタリング法，ＣＶＤ法，イオンビーム法等により形成することで、反射体１′が完成する。
【００７４】
したがって、本実施形態の反射体の製造方法によれば、上述の第１実施形態の製造方法により形成した凸部を反射体形成用母型５００とし、この母型５００から転写型７００を作製し、更に、この転写型７００を基板１１１上の樹脂１９０に押し付けて樹脂１９０に凸部１１９′′を形成しているため、凸部１１９′′を、上記第１実施形態の製造方法により作製された母型５００の凸部５２０と略同一の形状とすることができる。このため、この凸部１１９′′により反射体１′を構成した場合、指向性により外光を有効利用でき、又、視野角の広い表示を得ることができる。
【００７５】
また、転写型を感光性樹脂１９０に押し付けて硬化させるだけで同一形状を有する凸部を作製できるため、製造時間が大幅に短縮されるとともに、部材等の無駄も少なくできる。このため、製造コストを大幅に短縮できる。
【００７６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のＴＦＴであってもよい。また、スイッチング素子はＴＦＴに限定されず、メタル層間に絶縁層を挟んでなるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）構造のダイオードであってもよい。さらに、液晶パネル１００を所謂単純マトリクス型のＴＮ型或いはＳＴＮ型液晶パネルとしてもよい。
【００７７】
また、カラーフィルタ層１４２の形成される基板は対向基板１４０側に限定されず、アクティブマトリクス基板１１０側にカラーフィルタ層１４２を設けてもよい。これに伴って、遮光層１４２Ｓはアクティブマトリクス基板１１０と対向基板１４０とのいずれかに形成されることになる。勿論、カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂと遮光層１４２Ｓとを別々の基板に設けてもよい。また、カラーフィルタを省略して白黒表示とすることもできる。
【００７８】
また、上記実施形態では反射型の液晶表示装置について説明しているが、例えば上述の構成においてアクティブマトリクス基板１１０の背面側にバックライトを配置し、画素電極１２０の中央部に開口部（開口率は画素面積に対して１０％〜３０％程度）を設けた所謂半透過反射型液晶装置とすることも勿論可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、感光性樹脂をパターニングして得られた凸部に対して斜め方向からエッチング材を照射することにより、凸部を、基板に垂直な特定の断面において非対称な形状に加工することができる。特に、エッチング材の照射角度や照射量等を調整して凸部の表面形状を制御することで、この凸部に反射層を形成して得られる反射体の指向性を自由に設計できる。
また、平面視したときの凸部の径が基板面内でランダムとなるように構成されているため、表面加工工程後の凸部表面の基板面に対する傾斜角を基板面内で不規則にばらつかせることができ、視野角の広い表示を得ることができる。
さらに、このような表面形状の制御を、フォトリソグラフィ技術により行なっているため、液晶表示装置の基板サイズが比較的大きくなった場合でも、所望の形状を有する反射体を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る反射体の概略構成を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る反射体の凸部の構成を示す模式図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はそのＸ断面図であり、（ｃ）はそのＹ断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る反射体の凸部の反射特性を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る反射体の製造工程で用いられるフォトマスクの構成を示す要部拡大図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を構成するフロントライトの部分断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの平面図であり、対向基板をフロントライトの側から見た状態を示す図である。
【図１３】本発明の第１変形例に係る反射体の凸部の構成を示す模式図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はそのＸ断面図であり、（ｃ）はそのＹ断面図である。
【図１４】本発明の第１変形例に係る反射体の凸部の反射特性を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】従来の反射体の製造法法を説明するための工程図である。
【図１７】従来の反射体の製造法法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１　反射体
１１１　基板
１１９　凸部
１２０　反射層
１９０　感光性樹脂層
３００　フォトマスク
４００　反応性エッチングガス（又は、電子ビーム）
Ｔ１〜Ｔ７　パターン
【図１】
2004102126.tif 000003
【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】
2004102126.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004102126.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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