(57)【要約】【課題】広い視角範囲で映り込みを抑制する光拡散性を有しながら、しかも特定の視角範囲において特に明るく見えるような反射体、およびこの反射体を用いた反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】基材の表面Ｓに光反射性を有する複数の凹部３が形成され、前記各凹部３には、凹部３の一周辺部Ｓ１側に位置する第１曲面Ａ１と他周辺部Ｓ２側に位置する第２曲面Ｂ１とが形成されるとともに、第１曲面Ａ１内に最深点Ｄ１が位置しており、第２曲面Ｂ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σｂ１が、第１曲面Ａ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σａ１より大きくされていることを特徴とする反射体１を採用する。【選択図】        図３
2004219557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に光反射性を有する複数の凹部が形成され、
前記各凹部には、凹部の一周辺部側に位置する第１曲面と他周辺部側に位置する第２曲面とが形成されるとともに、前記第１曲面内に前記凹部の最深点が位置しており、
前記第２曲面の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、前記第１曲面の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値より大きくされていることを特徴とする反射体。
【請求項２】
前記凹部の各々が該凹部の最深点を通過する以下の特定縦断面を有し、
前記特定縦断面は、その内面の形状が、前記一周辺部から前記最深点を通過して前記第１、第２曲面の境界まで至る前記第１曲面を区画する第１区画線と、この第１区画線に連続し、前記第１、第２曲面の境界から前記の他周辺部まで至る前記第２曲面を区画する第２区画線とからなり、前記第２区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、前記第１区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値より大きくされることを特徴とする請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
前記第１曲面内に、前記基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が前記第１曲面と異なる第３曲面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射体。
【請求項４】
前記特定縦断面に、前記第１区画線を分断する前記第３曲面を区画する第３区画線が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の反射体。
【請求項５】
前記第１区画線が凹曲線であり、前記第２区画線が凹曲線または直線であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の反射体。
【請求項６】
前記第３区画線が凹曲線または直線であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の反射体。
【請求項７】
前記第１区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、４°〜３５°の範囲内とされたことを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の反射体。
【請求項８】
前記第２区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、５°〜９０°の範囲内とされたことを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれかに記載の反射体。
【請求項９】
前記第３区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、５°〜２０°の範囲内とされたことを特徴とする請求項２ないし請求項８のいずれかに記載の反射体。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の反射体が装着されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記反射体が、前記複数の凹部の各々の特定縦断面の方向が等しく、各々の第１区画線が単一の方向に配向するように形成され、かつこの反射体が、それぞれの凹部における第１区画線が、観察者から見て第２区画線よりも下方に位置するように設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射体および反射型液晶表示装置に係わり、特に反射光を特定の視角から観察したとき、他の視角より明るく見えるような反射特性を有する反射体およびこの反射体を用いた反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、照明を外光に依存したり、フロントライトを用いて視認するものであり、携帯型コンピュータ、電算機、デジタル時計、通信機器、ゲーム機、計測器、電子掲示板などの電子機器の表示部として広く用いられている。
反射型液晶表示装置は、一例を図１２に示すように、液晶層２３０を挟んで光透過性の表示側基板２２０と光反射性の反射側基板２１０とが対向配置されて概略構成されている。表示側基板２２０の外側面が表示面とされ、また反射側基板２１０には反射層２１２が形成されている。この反射型液晶表示装置において、表示面から入射した光は表示側基板２２０および液晶層２３０を透過して反射側基板２１０の反射層２１２によって反射され、その反射光が再び液晶層２３０を透過して表示面から出射することにより画像が視認される。
【０００３】
図１２において反射側基板２１０は下層から順に、ガラス基板２１１、反射層２１２、介在層２１３、カラーフィルタ層２１４、平坦化層２１５、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜またはネサ膜などからなる透明電極２１６、および配向層２１７が積層され、また液晶層２３０を挟んで表示面側に対向配置される表示側基板２２０は、液晶層２３０の側から順に配向層２２１、絶縁層２２２、ＩＴＯ膜またはネサ膜などからなる透明電極２２３、ガラス基板２２４、および光学変調層（偏光板、位相差板など）２２５が積層されてなっている。
【０００４】
反射側基板２１０の反射層２１２は、大別して平滑反射型と拡散反射型とに分類できる。平滑反射型は、反射層２１２の反射面が平滑に仕上げられていて、表示面に垂直な法線を挟む光の入射角（絶対値）と出射角（絶対値）とが等しくなっている。従ってこの表示面を観察するとき、光源と視点との位置関係から表示面の明るさにムラが生じ、また光源や観察者の顔が映り込んで視認性を低下させるという問題が起こる。
この問題を解決するために拡散反射型では、図１３に示すように、反射層２１２の反射面に多数の微細な凹凸（図１３では凹部２３１…）が不規則に隣接して形成されている。このために拡散反射型では一定角度で入射した外光がこの反射層１２の表面で乱反射して反射光が拡散し、視点を移動しても明るさがあまり変わらず、映り込みも少ない、いわゆる広視野角の反射型液晶表示装置が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、卓上電算機や携帯式コンピュータなどの電子機器は、例えば卓上電算機の例を図１４Ａに、また携帯式コンピュータの例を図１４Ｂに示すように、観察者が実際に液晶表示装置の表示面を目視する際に表示面を斜め下方から観察する場合が多い。すなわち観察者の視点Ｏｂは、表示面に垂直な法線Ｘに対して角θだけ表示面の下方に傾斜している。
【０００６】  
一方、反射型液晶表示装置においては、照明を外光に依存する場合が多く、その外光は偏光板などの光学変調層２２５や、２層の透明電極２１６，２２３、液晶層２３０、カラーフィルタ層２１４、その他の層を往復して通過する間に大幅に減衰し、しかも拡散反射型では反射層２１２によって入射光が広範囲に拡散されるので、観察する視点Ｏｂにおける表示画面は一般に相当に暗くなっている。このため外光が少ないと視認性が大幅に低下する。特に従来の反射型液晶表示装置では、できるだけ視角による明るさの変動を排除するように凹部の形状と配置とが設計されているので、法線Ｚに対して斜め下方という特定の視角範囲から観察する場合には十分な明るさが得られないという問題があった。また、フロントライトを用いる場合にも、外光と同様に、減衰や拡散の問題があるので、照明用の消費電力を徒に増加させることなく、特定視覚範囲の充分な明るさを確保することは、難しかった。
【０００７】  
そこで、広い視角範囲で映り込みを抑制しながら、しかも特定の視角範囲において表示画面が特に明るく観察できるような反射型液晶表示装置が求められていた。
本発明は前記の課題を解決するためになされたものであって、広い視角範囲で映り込みを抑制する光拡散性を有しながら、しかも特定の視角範囲において特に明るく見えるような反射体、およびこの反射体を用いた反射型液晶表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の反射体は、基材の表面に光反射性を有する複数の凹部が形成され、前記各凹部には、凹部の一周辺部側に位置する第１曲面と他周辺部側に位置する第２曲面とが形成されるとともに、前記第１曲面内に前記凹部の最深点が位置しており、前記第２曲面の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、前記第１曲面の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値より大きくされていることを特徴とする。
【０００９】
係る反射体によれば、基材の表面に光反射性を有する複数の凹部が形成され、これらの凹部が第１、第２曲面（凹面）から形成され、更に第１曲面内に前記凹部の最深点が位置しているので、光拡散性を向上させて明るい表示範囲を広く確保できると共に映り込みを抑制することができる。
【００１０】
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記凹部の各々が該凹部の最深点を通過する以下の特定縦断面を有し、前記特定縦断面は、その内面の形状が、前記一周辺部から最深点を通過して前記第１、第２曲面の境界まで至る前記第１曲面を区画する第１区画線と、この第１区画線に連続し、前記第１、第２曲面の境界から前記の他周辺部まで至る前記第２曲面を区画する第２区画線とからなり、前記第２区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が、前記第１区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値より大きくされることを特徴とする。
【００１１】
係る反射体によれば、特定縦断面において、第１区画線が最深点を通過してから第２区画線に接続され、更に第２区画線の傾斜が比較的急で、第１区画線の傾斜が比較的緩やかになっているので、第１区画線の方が、第２区画線よりも長くなる。このため、第１区画線側に入射する光が、第２区画線側に入射する光よりも多くなり、結果的に第１曲面による反射光量が多くなり、光拡散性を向上できる。
また、第２区画線の傾斜が比較的急なため、第２区画線側に入射した光が基材表面に対する入射角度よりも大きい角度で反射するので、通常の視角範囲よりも高角度側に反射率が高い領域ができる。
【００１２】
更に本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記第１曲面内に、前記基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値が前記第１曲面と異なる第３曲面が形成されていることを特徴とする。
更にまた本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記特定縦断面に、前記第１区画線を分断する前記第３曲面を区画する第３区画線が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第１曲面内に第３曲面が形成された場合は、第３曲面の傾斜角度に対応する方向への反射光量を増やすことができる。これにより、特定の反射角度における反射率を高めることができる。
【００１４】
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記第１区画線が凹曲線であり、前記第２区画線が凹曲線または直線であることを特徴とする。
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記第３区画線が凹曲線または直線であることを特徴とする。
【００１５】
第２区画線を直線とした場合は、第２区画線に入射した光を特定の反射角度の方向に集中させることができ、低角度側の反射率を高めることができる。
また第２区画線を凹曲線とした場合は、第２区画線に入射した光を比較的広い範囲に拡散反射させることができ、低角度のみならず、高角度側への反射光量を増やすことができ、反射光の光拡散性を高めて広範囲で明るい表示特性を得ることができる。
【００１６】
同様に、第３区画線を直線とした場合は、第３区画線に入射した光を特定の反射角度の方向に集中させることができ、特定範囲の反射率を高めることができる。
また第３区画線を凹曲線とした場合は、第３区画線に入射した光を比較的広い範囲に拡散反射させることができ、広範囲で明るい表示特性を得ることができる。
【００１７】
また本発明の反射体では、前記複数の凹部が、各々の特定縦断面の方向が等しく、かつ、前記の各第２曲線が単一の方向に配向するように形成されていることが好ましい。
これにより、反射体全体として、第２区画線周辺の面である第２曲面で反射される方向の反射率が増加したものとなる。すなわち、特定の方向に向かう反射光を適度に集中させた反射特性とすることができる。
【００１８】
また本発明の反射体では、前記第１区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値を４°〜３５°の範囲内とすることが好ましい。
更に本発明の反射体では、前記第２区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値を５°〜９０°の範囲内とすることが好ましい。
更にまた本発明の反射体では、前記第３区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値を５°〜２０°の範囲内とすることがが好ましい。
【００１９】
また本発明の反射体では、前記複数の凹部の深さが、０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則に形成されていることが好ましい。
凹部の深さが０．１μｍ未満では、光の散乱効果が不十分である。３μｍを越えると、この深さを実現するための基材の厚さが過大となり、製造上も製品面でも不都合となる。複数の凹部の深さが不規則に形成されていると、凹部の深さが規則的に形成されている場合に起こりがちな光の干渉に起因するモアレ模様の発生が防止され、また特定視角における反射光量のピーク的な集中が緩和され、視界内の反射光量変化がなだらかになる。
【００２０】
また前記複数の凹部は、互いに不規則に隣接して配置されていることが好ましい。
凹部の間隔が離れていると、凹部と凹部との間は平面になるので平面反射が増え、限られた画素領域内で十分な乱反射効果が得られなくなるので、凹部は互いに隣接して形成されていることが好ましい。また凹部が規則的に配列されているとモアレ模様が発生するので、凹部は不規則に配置することが好ましい。
【００２１】
次に本発明の反射型液晶表示装置は、先のいずれかに記載の反射体が装着されたことを特徴とする。
また本発明の反射型液晶表示装置は、先に記載の反射型液晶表示装置であり、前記反射体が、前記複数の凹部の各々の特定縦断面の方向が等しく、各々の第１区画線が単一の方向に配向するように形成され、かつこの反射体が、それぞれの凹部における第１区画線が、観察者から見て第２区画線よりも下方に位置するように設けられたことを特徴とする。
【００２２】
このように、全ての凹部の第１区画線が、観察者から見て第２区画線よりも下方に位置するように設けられていれば、通常、主として上方から入射する外光等を、観察者の足下方向よりも基材表面に対する法線方向にシフトさせることができる。
また、観察者から見て主として上方から入射する外光等が第２区画線周辺の面である第２曲面に効率的に入射するので反射光量が全体的に増加する。
このため、観察者の視線の方向に反射する光量が増加し、実用の視点において明るい画面の反射型液晶表示装置が実現する。
特に、携帯電話やノートパソコンの表示装置として使用した場合に、観察者の視線の方向に反射する光量が増加し、実用の視点において明るい面の反射型液晶表示装置が実現する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
次に本発明の第１の実施形態を図面を用いて具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を何ら制限するものではない。
図１は本実施形態の反射体を示す図である。図１に示すように、本実施形態の反射体１は、例えばアルミニウムからなる平板状の基材２の表面Ｓ（基準面）に多数の光反射性を有する凹部３ａ、３ｂ、３ｃ、…（一般に凹部３と称する）が互いに不規則に隣接して形成されている。
【００２４】
これらの凹部３は、斜視図を図２に、また断面図を図３に示すように、凹部３の一周辺部Ｓ１側に位置する第１曲面Ａ１と他周辺部Ｓ２側に位置する第２曲面Ｂ１とにより区画されてなるとともに、第１曲面Ａ１内に凹部３の最深点Ｄ１が位置して形成されている。
また図３に示すように、凹部３の特定縦断面Ｘにおける内面形状は、一周辺部Ｓ１から最深点Ｄ１を通過して第１、第２曲面Ａ１、Ｂ１の境界Ｃ１まで至る前記第１曲面Ａ１を区画する第１区画線ａ１と、この第１区画線ａ１に連続し、第１、第２曲面Ａ１、Ｂ１の境界Ｃ１から他周辺部Ｓ２まで至る第２曲面Ｂ１を区画する第２区画線ｂ１とからなっている。これら第１，第２区画線ａ１、ｂ１は、最深点Ｄ１よりも他周辺部Ｓ２寄りに位置する境界Ｃ１において相互につながっている。第１区画線ａ１と第２区画線ｂ１は境界Ｃ１においてなだらかに連続している。また最深点Ｄ１は凹部３のほぼ中心Ｏに位置している。
【００２５】
第１曲面Ａ１は凹球面（凹曲面）であり、このため特定縦断面Ｘにおける第１区画線ａ１は第１曲面Ａ１の形状を反映して凹曲線になっている。一方、第２曲面Ｂ１は単純な凹曲面であり、このため特定縦断面Ｘにおける第２区画線ｂ１は第２曲面Ｂ１の形状を反映して直線になっている。
【００２６】
尚、第１曲面Ａ１の曲率半径は１〜１２０μｍ程度が好ましく、第２曲面Ｂ１の曲率半径は略直線が好ましい。
【００２７】
第２区画線ｂ１の基材表面Ｓに対する傾斜角は、第１区画線ａ１の傾斜角よりも急である。すなわち、第２区画線ｂ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値は、第１区画線ａ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値より大きくなっている。
【００２８】
また、第１区画線ａ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σａ１は４°以上３５°以下の範囲で不規則にばらついている。更に、第２区画線ｂ１の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σｂ１は５°以上９０゜以下の範囲で不規則にばらついている。
尚、第１、第２区画線ａ１、ｂ１（第１、第２曲面Ａ１、Ｂ１）の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値とは、それぞれ図３に示すように、第１、第２区画線ａ１、ｂ１（第１、第２曲面Ａ１、Ｂ１）上の任意の点における接平面Ｐ、Ｑと基材表面Ｓとのなす角度の絶対値である。
そして、第１、第２区画線ａ１、ｂ１（第１、第２曲面Ａ１、Ｂ１）の傾斜角の絶対値の最大値σａ１、σｂ１とは、各区画線ａ１、ｂ１（各曲面Ａ１、Ｂ１）上の任意の点における接平面Ｐ、Ｑの傾斜角度が最大となる角度である。
【００２９】
凹部３は、その凹面が単一の最深点（傾斜角がゼロとなる曲面上の点）Ｄを有している。そしてこの最深点Ｄ１と基材の基材表面Ｓとの距離が凹部３の深さｄを形成し、この深さｄは、凹部３ａ、３ｂ、３ｃ、…についてそれぞれ０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついている。
【００３０】
また、本実施形態においては、凹部３ａ、３ｂ、３ｃ、…における各特定縦断面Ｘは、いずれも同じ方向になっている。また、各々の第２区画線ｂ１が単一の方向に配向するように形成されている。すなわち、何れの凹部でも、図２、図３に示すｘの方向が同一になるように形成されている。
【００３１】
本実施形態の反射体１では、各々の第２区画線ｂ１が単一の方向に配向するように形成されているため、その反射特性は、図４に示すように、基材表面Ｓに対する正反射の方向からずれたものとなっている。
すなわち、図４に示すように、ｘの反対方向の斜め上方からの入射光Ｊに対する反射光Ｋは、正反射の方向Ｋ０よりも、基材表面Ｓに対する方向Ｈにシフトした方向に明るい表示範囲がシフトしたものとなっている。
【００３２】
その結果、特定縦断面Ｘにおける総合的な反射特性としては、第１区画線ａ１側に入射する光が、第２区画線ｂ１側に入射する光よりも多くなり、結果的に第１曲面Ａ１による反射光量が多くなるので、光拡散性を高めることができる。
また、第２区画線ｂ１の傾斜が比較的急なため、第２区画線ｂ１側に入射した光は基材表面Ｓに対する入射角度よりも大きい角度で反射するので、通常の視角範囲（０°〜３０°）よりも高い角度側に反射率が高い領域ができる。
【００３３】
図５には本実施形態の反射体１（実施例１）の表示面に、入射角３０°で外光を照射し、受光角を、表示面（基材表面）に対する正反射の方向である３０゜を中心として、垂線位置（０°）から６０°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。図５では、比較例として、従来から用いられている球面状凹部を有する反射体を用いた反射型液晶表示装置の受光角と反射率との関係も示した。
尚、実施例１では、第１曲面Ａ１の曲率半径を２０μｍに設定し、第１区画線ａ１の傾斜角σａ１を２０°に設定し、図３における最深点Ｄ１と境界Ｃ１との距離を１．５μｍに設定し、第２区画線ｂ２の傾斜角σｂ１を６０°に設定し、基材表面Ｓから最深点Ｄ１までの深さを１．２μｍに設定した。
図５から明らかなように、比較例の反射率のプロファイルが受光角約３０°を中心とするガウス分布形状を示したのに対して、本実施形態の反射体１（実施例１）では、受光角約５°から約３５°までの広い範囲内でほぼ均一な反射率を示し、４０°近傍で急激に反射率が低下する特性を示している。
【００３４】
これは、第１区画線ａ１よりも傾斜角度が急な第２区画線ｂ１が形成されているために、４０°以上の高角度側で反射率が低くなった分、５°〜３０°の低角度側で反射率が向上したためである。
また、第１区画線ａ１が最深点Ｄ１を通過してから第２区画線ｂ１に接続され、更に第２区画線ｂ１の傾斜が比較的急で、第１区画線ａ１の傾斜が比較的緩やかになっているので、第１区画線ａ１の方が第２区画線ｂ１よりも長くなっている。このため、第１区画線ａ１に入射する光が、第２区画線ｂ１に入射する光よりも多くなり、結果的に第１曲面Ａ１による反射光量が多くなり、反射率が５°〜３０°の広い範囲で高くなったのである。
【００３５】
以上の結果から、本実施形態の反射体１では、角度５°〜３０°の視野において、充分な明るさを達成できるものとなる。
【００３６】
［第２の実施形態］
次に本発明の第２の実施形態を図面を用いて具体的に説明する。尚、以下の本実施形態の説明では、第１の実施形態と重複する説明を省略する。
図６は本実施形態の反射体の要部を示す断面図である。本実施形態の反射体１０は、第１の実施形態の反射体１と同様に、例えばアルミニウムからなる平板状の基材表面Ｓ（基準面）に多数の光反射性を有する凹部１３…が互いに不規則に隣接して形成されている。
【００３７】
これらの凹部１３…は、断面図を図６に示すように、一周辺部Ｓ１側に位置する第１曲面Ａ２と他周辺部Ｓ２側に位置する第２曲面Ｂ２とにより区画されてなり、第１曲面Ａ２内に凹部３の最深点Ｄ２が位置している。
また、凹部１３の特定縦断面Ｘにおける内面形状は、一周辺部Ｓ１から最深点Ｄ２を通過して第１、第２曲面Ａ２、Ｂ２の境界Ｃ２まで至る第１曲面Ａ２を区画する第１区画線ａ２と、この第１区画線ａ２に連続し、第１、第２曲面Ａ２、Ｂ２の境界Ｃ２から他周辺部Ｓ２まで至る第２曲面Ｂ２を区画する第２区画線ｂ２とからなっている。これら第１，第２区画線ａ２、ｂ２は、最深点Ｄ２よりも他周辺部Ｓ２寄りに位置する境界Ｃ２において相互につながっている。
第２区画線ｂ２の基材表面Ｓに対する傾斜角は、第１の実施形態の場合と同様に、第１区画線ａ２の傾斜角よりも急であり、また最深点Ｄ２は凹部１３のほぼ中心Ｏに位置している。これにより、第２区画線ｂ２の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値は、第１区画線ａ２の傾斜角の絶対値の最大値より大きくなっている。
【００３８】
更に、第１曲面Ａ２内には、基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値が第１曲面Ａ２と異なる第３曲面Ｅ２が形成されている。そして、図６に示す特定縦断面には、第１区画線Ａ２を分断して第３曲面Ｅ２を区画する第３区画線ｅ２が形成されている。この第３曲面Ｅ２（第３区画線ｅ２）は、凹部１３の最深点Ｄ２よりも一周辺部Ｓ１側に位置している。
【００３９】
第１曲面Ａ２は凹球面（凹曲面）であり、このため第１区画線ａ２は第１曲面Ａ２の形状を反映して凹曲線になっている。一方、第２曲面Ｂ２は単純な凹曲面であり、このため第２区画線ｂ２は第２曲面Ｂ２の形状を反映して直線になっている。更に第３曲面Ｅ２は第１曲面Ａ２より大きな曲率半径の凹球面であり、このため第３区画線ｅ２は第３曲面Ｅ２の形状を反映して凹曲線になっている。
【００４０】
尚、第１曲面Ａ２の曲率半径は１〜１２０μｍ程度が好ましく、第２曲面Ｂ２の曲率半径は５μｍ以上が好ましく、第３曲面Ｅ２の曲率半径は５μｍ以上が好ましい。
【００４１】
また、第１区画線ａ２の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σａ２は４°以上３５°以下の範囲で不規則にばらついている。更に、第２区画線ｂ２の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σｂ２は５°以上９０゜以下の範囲で不規則にばらついている。また、第３区画線ｅ２の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値σｅ２は５°以上２０゜以下の範囲で不規則にばらついている。そして、第２区画線ｂ２の最大傾斜角（絶対値）は、第１区画線ａ２の最大傾斜角（絶対値）よりも大きくなっている。
また、第１区画線ａ２と第２区画線ｂ２とが接する境界Ｃ２においては第１区画線ａ２と第２区画線ｂ２とがなだらかに連続し、更に第１区画線ａ２と第３区画線ｅ２も相互になだらかに接している。
【００４２】
尚、第１、第２、第３区画線ａ２、ｂ２、ｅ２（第１、第２、第３曲面Ａ２、Ｂ２、Ｅ２）の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は、第１、第２、第３区画線ａ２、ｂ２、ｅ２（第１、第２、第３曲面Ａ２、Ｂ２、Ｅ２）上の任意の点における接平面Ｐ、Ｑ、Ｒと基材表面Ｓとのなす角度の絶対値であり、それぞれの傾斜角の絶対値の最大値σａ２、σｂ２、σｅ２は、各区画線ａ１、ｂ１、ｅ２（各曲面Ａ１、Ｂ１、Ｅ２）上の任意の点における接平面Ｐ、Ｑ、Ｒの傾斜角度が最大となる角度である。
【００４３】
図７には本実施形態の反射体１０（実施例２）の表示面に、入射角３０°で外光を照射し、受光角を、表示面（基材表面）に対する正反射の方向である３０゜を中心として、垂線位置（０°）から６０°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。図７では、比較例として、従来の球面状凹部を有する反射体を用いた反射型液晶表示装置の受光角と反射率との関係も示した。
尚、実施例２では、第１曲面Ａ２の曲率半径を２０μｍに設定し、第１区画線ａ２の傾斜角σａ２を２０°に設定し、図７における最深点Ｄ２と境界Ｃ２との距離を１．５μｍに設定し、第２区画線ｂ２の傾斜角σｂ２を６０°に設定し、第３曲面Ｅ２の曲率半径を１００μｍに設定し、傾斜角σｅ２を６〜１２°の範囲とし、基材表面Ｓから最深点Ｄ２までの深さｄを１．２μｍに設定した。
【００４４】
図７から明らかなように、比較例の反射率のプロファイルが受光角約３０°を中心とするガウス分布形状を示したのに対して、本実施形態の反射体１０（実施例２）では、受光角約５°から約３５°までの広い範囲内で高い反射率を示し、４０°近傍で急激に反射率が低下する特性を示している。また、実施例２では、１５°付近を中心として反射率が更に高いピークが観察される。
【００４５】
５°〜３０°の低角度側で反射率が向上したのは、第１区画線ａ２よりも傾斜角度が急な第２区画線ｂ２が形成されているために、４０°以上の高角度側で反射率が低くなった分、５°〜３０°の低角度側で反射率が向上したためである。また、第１区画線ａ２が第２区画線ｂ２よりも長くなっているため、第１区画線ａ２に入射する光が、第２区画線ｂ２に入射する光よりも多くなり、結果的に第１曲面Ａ２による反射光量が多くなり、反射率が５°〜３０°の広い範囲で高くなったのである。
【００４６】
更に、１５°付近を中心として反射率が更に高いピークが観察されたのは、第３曲面Ｅ２が形成されたためであり、このような第３曲面Ｅ２を形成することで、より実用的な角度での明るさを向上できる。
【００４７】
以上の結果から、本実施形態の反射体１０では、角度５°〜３０°の視野において、充分な明るさを達成でき、さらに１５°付近で更なる明るさを達成できるものとなる。
【００４８】
［第３の実施形態］
次に本発明の第３の実施形態を図面を用いて具体的に説明する。尚、以下の本実施形態の説明では、第１の実施形態と重複する説明を省略する。
図８は本実施形態の反射体の要部を示す断面図である。本実施形態の反射体２０は、第１の実施形態の反射体１と同様に、例えばアルミニウムからなる平板状の基材表面Ｓ（基準面）に多数の光反射性を有する凹部２３…が互いに不規則に隣接して形成されている。
【００４９】
これらの凹部２３…は、断面図を図８に示すように、一周辺部Ｓ１側に位置する第１曲面Ａ３と他周辺部Ｓ２側に位置する第２曲面Ｂ３とにより区画されてなり、第１曲面Ａ３内に凹部３の最深点Ｄ３が位置している。
また、凹部２３の特定縦断面Ｘにおける内面形状は、一周辺部Ｓ１から最深点Ｄ３を通過して第１、第２曲面Ａ３、Ｂ３の境界Ｃ３まで至る第１曲面Ａ３を区画する第１区画線ａ３と、この第１区画線ａ３に連続し、第１、第２曲面Ａ３、Ｂ３の境界Ｃ３から他周辺部Ｓ２まで至る第２曲面Ｂ３を区画する第２区画線ｂ３とからなっている。これら第１，第２区画線ａ３、ｂ３は、最深点Ｄ３よりも他周辺部Ｓ２寄りに位置する境界Ｃ３において相互につながっている。
第２区画線ｂ３の基材表面Ｓに対する傾斜角は、第１の実施形態の場合と同様に、第１区画線ａ３の傾斜角よりも急であり、また最深点Ｄ３は凹部２３のほぼ中心Ｏに位置している。これにより、第２区画線ｂ３の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の最大値は、第１区画線ａ３の傾斜角の絶対値の最大値より大きくなっている。
【００５０】
第１曲面Ａ３は凹球面（凹曲面）であり、このため第１区画線ａ３は第１曲面Ａ３の形状を反映して凹曲線になっている。一方、第２曲面Ｂ２も凹球面（凹曲面）であり、第２区画線ｂ３は第２曲面Ｂ３の形状を反映して凹曲線になっている。
【００５１】
尚、第１曲面Ａ３の曲率半径は１〜１２０μｍ程度が好ましく、第２曲面Ｂ３の曲率半径は５μｍ以上が好ましい。
【００５２】
尚、第１、第２区画線ａ３、ｂ３の傾斜角の絶対値の最大値σａ３、σｂ３の好ましい範囲は、第１の実施の形態の場合と同じである。
尚、第１、第２区画線ａ３、ｂ３（第１、第２曲面Ａ３、Ｂ３）の基材表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の定義は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００５３】
図９には本実施形態の反射体２０（実施例３）の表示面に、入射角３０°で外光を照射し、受光角を、表示面（基材表面）に対する正反射の方向である３０゜を中心として、垂線位置（０°）から６０°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。図９では、比較例として、従来の球面状凹部を有する反射体を用いた反射型液晶表示装置の受光角と反射率との関係も示した。
尚、実施例３では、第１、第２曲面Ａ３、Ｂ３の曲率半径をそれぞれ２０μｍに設定し、第１区画線ａ２の傾斜角σａ２を２０°に設定し、図８における最深点Ｄ３と境界Ｃ３との距離を１．５μｍに設定し、第２区画線ｂ２の傾斜角σｂ２を６０°に設定し、基材表面Ｓから最深点Ｄ３までの深さを１．２μｍに設定した。
【００５４】
図９から明らかなように、比較例の反射率のプロファイルが受光角約３０°を中心とするガウス分布形状を示したのに対して、本実施形態の反射体２０（実施例３）では、受光角約５°から約３５°までの広い範囲内で高い反射率を示し、４０°から６０°に至るまでに反射率が徐々に低下し、４０°以上では比較例よりも反射率が高くなっている。
【００５５】
５°〜３０°の低角度側で反射率が向上したのは、第１区画線ａ３よりも傾斜角度が急な第２区画線ｂ３が形成されているために、４０°以上の高角度側で反射率が低くなった分、５°〜３０°の低角度側で反射率が向上したためである。また、第１区画線ａ３が第２区画線ｂ３よりも長いため、第１区画線ａ３に入射する光が、第２区画線ｂ３に入射する光よりも多くなり、結果的に第１曲面Ａ３による反射光量が多くなり、反射率が５°〜３０°の広い範囲で高くなっている。
【００５６】
更に、４０°から６０°に至る間で反射率が比較例よりも高くなったのは、第２曲面Ｂ３が凹球面状に形成されたため、第２曲面Ｂ３で反射された光が比較的広い角度範囲で拡散反射したためである。このように第２曲面Ｂ３を凹球面とすることで、反射光をより広い反射角度で反射させることができる。
【００５７】
以上の結果から、本実施形態の反射体２０では、角度５°〜３０°の視野において充分な明るさを達成でき、さらに４０°以上の範囲でも従来の反射体の場合よりも明るさを達成できるものとなる。
【００５８】
上記の各反射体１、１０，２０の製造方法は、特に限定するものではないが、例えば以下のように製造することができる。
まず、前記凹部の形状を凸面に変換した先端形状を有するポンチ（目打ち具）を作製し、このポンチの先端をアルミニウム基材に対向させ、ポンチのアルミニウム基材に対する相対的な配向方向を一定に保ったまま、打刻ストロークを不規則に変化させ、かつ打刻間隔を不規則に変化させて、アルミニウム基材の所定領域全面を打刻する。打刻ストロークは凹部の深さが所定範囲に入るように調節する。打刻間隔はモアレ模様が発生しないように調節する。
【００５９】
［第４の実施形態］
次に図１０には、上記の反射体１を組み込んだ第４の実施形態の反射型液晶表示装置１００の層構成を示す断面図である。
図１０においてこの反射型液晶表示装置１００は、液晶層１３０を挟んで光透過性の表示側基板１２０と光反射性の反射側基板１１０とが対向配置されてなっている。表示側基板１２０の外側面は表示面になっていて、反射側基板１１０には反射体１が組み込まれている。なお、反射体として先の反射体１０、２０を用いても良い。
【００６０】
反射側基板１１０は下層から順に、ガラス基板１１１、反射体１、透明介在層１１３、カラーフィルタ層１１４、透明平坦化層１１５、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜またはネサ膜などからなる透明電極１１６、および配向層１１７が積層され、また液晶層１３０を挟んで表示面側に対向配置される表示側基板１２０は、液晶層１３０の側から順に配向層１２１、絶縁層１２２、ＩＴＯ膜またはネサ膜などからなる透明電極１２３、ガラス基板１２４、および光学変調層（偏光板、位相差板など）１２５が積層されてなっている。
また、液晶層１３０を挟む透明電極１１６と透明電極１２３とは、互いに直交するストライプ状に形成されていてその交点領域が画素となる単純マトリックス型の液晶装置を構成している。
【００６１】
この反射型液晶表示装置１００において、反射体１は、各凹部３ａ、３ｂ、３ｃ、…の第１区画線Ａ１が、傾斜の急な第２区画線Ｂ１よりもｘ方向側となるように装着されている。そして、このｘ方向を下側として、文字等の表示がなされるようになっている。
【００６２】
図１１は、かかる液晶表示装置１００の使用状態を示す説明図である。なお、図１１においては、説明の便宜上、反射型液晶表示装置１００の第１区画線Ａ１と第２区画線Ｂ１のみを図示し、その他の構成部材の図示を省略している。
このような反射型液晶表示装置１００は、ｘ方向を下にして携帯電話やノートパソコン等に組み込まれる。この場合反射型液晶表示装置１００は、通常、図１１に示すようにｘ方向を斜め下方として、水平面に対して斜めに設置、又は保持される。すなわち、使用時において、それぞれの凹部における第２区画線Ｂ１が、観察者から見て第１区画線Ａ１よりも上方に位置するように設けられている。そして、観察者は、この反射型液晶表示装置１００を、水平よりも斜め上方から見下ろすのが通常である。
この場合、主として上方から入射する外光（入射光Ｊ）の反射光Ｋは、主として第１区画線Ａ１周辺の面で反射されるので、図５において説明したように、観察者の足下の方向には反射しにくくなり、正反射の方向Ｋ０よりも上の方向に重点的に反射するようになる。
このため、観察者の通常の観察範囲と明るい表示範囲とが一致して、実用上、明るい表示装置を実現することができる。
【００６３】
図１０に示した本実施形態の反射型液晶表示装置は、反射体１を透明電極１１６とは別の層として形成したが、透明電極１１６自体を反射体１により形成し、かつ透明電極１１６を図１０の反射体１の位置に形成すれば、透明電極が反射体を兼ねることができて、反射型液晶表示装置の層構成が単純化される。
【００６４】
また前記反射体を例えばハーフミラーのような半透過膜、或いは所定の開口率で開口部を反射膜に設けた半透過半反射性基材で形成し、液晶パネルの背面に照明板を配置すれば、外光が明るいときは反射型となり、外光が暗くなったとき前記照明板を点灯すれば透過型として使用できる半透過半反射型液晶表示装置が得られる。この半透過反射型液晶表示装置も本発明に含まれるものである。
【００６５】
また前記表示側基板１２０の表示面側にフロントライトを設ければ、外光が明るいときは外光のみを利用し、外光が暗くなったとき前記フロントライトを点灯するようなフロントライト型の液晶表示装置が得られる。このフロントライト型の液晶表示装置も本発明に含まれるものである。
【００６６】
本発明の液晶駆動方式は特に限定されるものではなく、前記単純マトリックス型の他に、薄膜トランジスタまたは薄膜ダイオードを用いたアクティブマトリックス型、またはセグメント型などにも同様に適用が可能である。これらの液晶表示装置はいずれも本発明に含まれるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の反射体によれば、基材の表面に光反射性を有する複数の凹部が形成され、これらの凹部が第１、第２曲面（凹面）から形成され、更に第１曲面内に前記凹部の最深点が位置しているので、光拡散性を向上できると共に映り込みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の反射体の一部を示す斜視図。
【図２】図１に示した反射体の凹部を示す斜視図。
【図３】図２に示した凹部の特定縦断面における断面模式図。
【図４】反射体の反射特性を説明する説明図。
【図５】図１に示した反射体の受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第２の実施形態の反射体の凹部の特定縦断面における断面図。
【図７】図６に示した反射体の受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図８】本発明の第３の実施形態の反射体の凹部の特定縦断面における断面図。
【図９】図８に示した反射体の受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図１０】本発明の第４の実施形態の反射型液晶表示装置の構成を示す断面模式図。
【図１１】図１０に示した反射型液晶表示装置の使用状態を説明する説明図。
【図１２】従来の反射型液晶表示装置の一例を示す構成を示す断面模式図。
【図１３】従来の反射体の一部を示す斜視図。
【図１４】Ａは卓上電算機を目視する際の視角を示す斜視図であり、Ｂは携帯式コンピュータを目視する際の視角を示す斜視図。
【符号の説明】
２  基材
３，１３，２３  凹部
１００  反射型液晶表示装置
Ａ１、Ａ２，Ａ３  第１曲面
ａ１，ａ２，ａ３  第１区画線
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  第２曲面
ｂ１，ｂ２，ｂ３  第２区画線
Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３  第１、第２曲面の境界
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  最深点
Ｅ２  第３曲面
ｅ２  第３区画線
Ｓ  基材表面
Ｓ１  一周辺部
Ｓ２  他周辺部
Ｘ  特定縦断面
σａ１  第１区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値
σｂ１  第２区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値
σｅ２  第３区画線の基材表面に対する傾斜角の絶対値の最大値
【図１】
2004219557.tif 000003
【図２】
2004219557.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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