(57)【要約】【課題】モアレを防止するとともに本来の反射特性を充分に発揮させることが可能な反射体及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】一の配列方向沿って凹部２８ｂ１、２８ｂ２が形成されてなり、凹部２８ｂ１、２８ｂ２の最深点を通過する断面を第１断面とし、第１断面と直交する断面を第２断面としたとき、凹部２８ｂ１、２８ｂ２が、第１断面を基準にしたときに対称形状になるとともに第２断面を基準にしたときに非対称形状となり、各凹部２８ｂ１、２８ｂ２における第１断面に沿う方向を凹部の軸方向Ｌ１，Ｌ２としたとき、各軸方向Ｌ１，Ｌ２と配列方向とが相互に非平行になるよう設定され、各軸方向Ｌ１，Ｌ２が２方向以上に設定されてなる反射体３０を採用する。【選択図】        図５
2004333560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部が基材の一面上に形成されてなる反射体であり、前記凹部の最深点を通過する断面を第１断面とし、前記最深点において前記第１断面と直交する断面を第２断面としたとき、前記凹部が、前記第１断面を基準にしたときに対称形状になるとともに前記第２断面を基準にしたときに非対称形状となる形状からなり、
各凹部における前記第１断面に沿う方向を凹部の軸方向としたとき、各軸方向が少なくとも２方向以上に設定されていることを特徴とする反射体。
【請求項２】
一の配列方向に沿って複数の凹部が基材の一面上に形成されてなる反射体であり、
前記凹部の最深点を通過する断面を第１断面とし、前記最深点において前記第１断面と直交する断面を第２断面としたとき、前記凹部が、前記第１断面を基準にしたときに対称形状になるとともに前記第２断面を基準にしたときに非対称形状となる形状からなり、
各凹部における前記第１断面に沿う方向を凹部の軸方向としたとき、各軸方向と前記配列方向とが相互に非平行になるよう設定されるとともに、各凹部の軸方向が少なくとも２方向以上に設定されていることを特徴とする反射体。
【請求項３】
全ての凹部の軸方向を平均した平均方向と、画素の配列方向とのなす角を平均軸角度θｍとしたとき、該平均軸角度θｍの絶対値が０°≦θｍ≦２０°の範囲に設定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】
各凹部の軸方向と画素の配列方向とのなす角度を軸角度とした場合に、軸角度がθ１°である複数の凹部と、軸角度がθ２°である複数の凹部とから構成され、かつ前記平均軸角度θｍが０°に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の反射体。
【請求項５】
軸角度θ１°と軸角度θ２°との関係がθ２°＝−θ１°であり、軸角度θ１が０°＜θ１≦２０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の反射体。
【請求項６】
各凹部の軸方向と画素の配列方向とのなす角度を軸角度とした場合に、軸角度がθ１°の複数の凹部と、軸角度がθ１°より小さいθ２°の複数の凹部とから構成され、かつ前記平均軸角度θｍの絶対値が０°＜θｍ≦２０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の反射体。
【請求項７】
軸角度θ１が−２０°＜θ１≦４０°の範囲に設定され、軸角度θ２が−４０°≦θ２＜２０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項６に記載の反射体。
【請求項８】
一対の基板と、これら基板の間に配置された液晶層と、各基板の液晶層側に形成された駆動用電極と、いずれか一方の基板に装着された請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の反射体とが備えられてなり、
前記駆動用電極及び前記液晶層によって構成される画素の配列方向と、前記反射体における前記一の配列方向とが一致されている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、非対称形状の凹部を備えた反射体及び液晶表示装置に関するものであり、特に、凹部の軸方向を特定の方向に配向させてモアレの発生を防止する反射体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、太陽光やフロントライト等の照明光を光源として利用する液晶表示装置であり、低消費電力が要求される携帯情報端末等に多く用いられている。また、別の例である半透過型液晶表示装置は、外光が十分得られない環境においてはバックライトを点灯させて透過モードで動作し、外光が十分得られる場合にはバックライトを点灯させない反射モードで動作するものであり、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ等の携帯電子機器に多く用いられている。
【０００３】
上記の反射型液晶表示装置においては、外光若しくはフロントライト光を反射するか、または外光を反射するとともにバックライト光を透過させる反射体が備えられている。従来の反射体としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−８２２１３号公報
【０００５】
特許文献１に記載された反射体の斜視図を図１６に示す。図１６に示すように、従来の反射体１３０には、例えば平板状の基材１２８の表面Ｓに多数の光反射性を有する凹部１２８ｂ…が互いに隣接して形成されている。また基材１２８にはＡｌ膜等の反射膜１２８ａが形成されている。凹部１２８ｂは、平面図を図１７Ａに示すように、境界線Ｅを境に、一の周辺部Ｓ１側にある第１曲線１２８ｃと、他の周辺部Ｓ２側にある第２曲線１２８ｄとからなる輪郭線によって区画されている。
【０００６】
また、この凹部１２８ｂは、図１７ＡのＧ−Ｇ線に対応する断面における断面図を図１７Ｂに示すように、第１曲線１２８ｃが一の周辺部Ｓ１から最深点Ｄを通過して境界Ｅに至っており、また第２曲線１２８ｄが、この第１曲線１２８ｃに連続して境界Ｅから他の周辺部Ｓ２までに至っている。
【０００７】
また図１７Ａに示すように、凹部の輪郭形状は、図中Ｇ−Ｇ線を基準とする対称形状とされている。即ち、Ｇ−Ｇ線に対応する断面が凹部の対称面になっている。
次に図１７及び図１８に示すように、図１７ＡのＧ−Ｇ線に平行な方向を凹部の軸方向Ｌ３としたとき、各凹部１２８ｂの軸方向Ｌ３が同一方向に設定されている。また、図１８に示すように、反射体を液晶表示パネル１３１に装着する際には、液晶表示パネルに形成された画素Ｐの配列方向ｘと、凹部１２８ｂの軸方向Ｌ３が一致するように装着している。
【０００８】
従来の液晶表示装置においては、反射体１３０に凹曲面からなる複数の凹部１２８ｂが設けられているので、明るい表示範囲を広く確保するとともに映り込みを抑制することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の液晶表示装置においては、液晶表示パネルに形成された画素Ｐの配列方向ｘと、凹部１２８ｂの軸方向Ｌ３が一致するように装着されているため、反射体と液晶表示パネルとの間で光の干渉が生じやすくなり、モアレ或いは虹色が発生しやすいという問題があった。
モアレを防止するには、画素Ｐの配列方向ｘと凹部１２８ｂの軸方向Ｌ３とのなす角度が所定のモアレ角度になるように、液晶表示パネルに対して反射体１３０を傾けて装着する必要があるが、このような構成を採用すると、反射面の方向がずれるため、反射体の本来の反射特性を充分に発揮できなくなるといった問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、モアレを防止するとともに本来の反射特性を充分に発揮させることが可能な反射体及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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、複数の凹部が基材の一面上に形成されてなる反射体であり、前記凹部の最深点を通過する断面を第１断面とし、前記最深点において前記第１断面と直交する断面を第２断面としたとき、前記凹部が、前記第１断面を基準にしたときに対称形状になるとともに前記第２断面を基準にしたときに非対称形状となる形状からなり、各凹部における前記第１断面に沿う方向を凹部の軸方向としたとき、各軸方向が少なくとも２方向以上に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
凹部の軸方向が凹部ごとに２方向以上に設定されているので、モアレの発生を防止することができる。
【００１３】
本発明の反射体は、一の配列方向に沿って複数の凹部が基材の一面上に形成されてなる反射体であり、前記凹部の最深点を通過する断面を第１断面とし、前記最深点において前記第１断面と直交する断面を第２断面としたとき、前記凹部が、前記第１断面を基準にしたときに対称形状になるとともに前記第２断面を基準にしたときに非対称形状となる形状からなり、各凹部における前記第１断面に沿う方向を凹部の軸方向としたとき、各軸方向と前記配列方向とが相互に非平行になるよう設定されるとともに、各凹部の軸方向が少なくとも２方向以上に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる反射体によれば、凹部の軸方向と配列方向とが非平行であるので、反射体によるモアレの発生を防止することができる。また、凹部の軸方向が２方向以上に設定されているので、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化を少なくすることができる。
【００１５】
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、全ての凹部の軸方向を平均した平均方向と、画素の配列方向とのなす角を平均軸角度θｍとしたとき、該平均軸角度θｍの絶対値が０°≦θｍ≦２０°の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる反射体によれば、平均軸角度θｍが上記の範囲に設定されているので、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化をより少なくすることができる。また、反射角度の広い範囲で反射光の反射率を高めることができる。
【００１７】
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、各凹部の軸方向と画素の配列方向とのなす角度を軸角度とした場合に、軸角度がθ１°である複数の凹部と、軸角度がθ２°である複数の凹部とから構成され、かつ前記平均軸角度θｍが０°に設定されていることを特徴とする。
尚、上記の反射体においては、軸角度θ１°と軸角度θ２°との関係がθ２°＝−θ１°であり、軸角度θ１が０°＜θ１≦２０°の範囲に設定されていることが好ましい。
【００１８】
かかる反射体によれば、従来の反射体よりも反射光の反射角度範囲を大幅に広げることができ、また、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化をより少なくすることができる。
【００１９】
また本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、各凹部の軸方向と画素の配列方向とのなす角度を軸角度とした場合に、軸角度がθ１°の複数の凹部と、軸角度がθ１°より小さいθ２°の複数の凹部とから構成され、かつ前記平均軸角度θｍの絶対値が０°＜θｍ≦２０°の範囲に設定されていることを特徴とする。
尚、上記の反射体においては、軸角度θ１が−２０°＜θ１≦４０°の範囲に設定され、軸角度θ２が−４０°≦θ２＜２０°の範囲に設定されていることが好ましい。
【００２０】
かかる反射体によれば、従来の反射体よりも反射光の反射角度範囲を大幅に広げることができ、また、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化をほとんどなくすことができる。
【００２１】
次に本発明の液晶表示装置は、一対の基板と、これら基板の間に配置された液晶層と、各基板の液晶層側に形成された駆動用電極と、いずれか一方の基板に装着された先のいずれかに記載の反射体とが備えられてなり、前記駆動用電極及び前記液晶層によって構成される画素の配列方向と、前記反射体における前記一の配列方向とが一致されていることを特徴とする。
前記反射体は、先に述べたように、各凹部における前記第１断面に沿う方向を凹部の軸方向としたとき、各軸方向と前記配列方向とが相互に非平行になるよう設定されるとともに、各凹部の軸方向が少なくとも２方向以上に設定されているものである。
【００２２】
すなわち、上記の液晶表示装置と反射体の構成によれば、画素の配列方向と反射体における凹部の配列方向とが一致され、凹部の軸方向と凹部の配列方向が非平行とされているため、画素の配列方向と凹部の軸方向とは相互に非平行に設定された状態にある。これにより、画素と反射体の凹部とによる光の干渉を少なくすることができ、モアレの発生を著しく低減することができる。
また、凹部の軸方向が２方向以上に設定されているので、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化を少なくすることができる。
更に、平均軸角度θｍが上記の範囲に設定されているので、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化をより少なくすることができる。また、反射角度の広い範囲で反射光の反射率を高めることができる。
また、従来の液晶表示装置よりも反射光の反射角度範囲を大幅に広げることができ、更に、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化をより少なくすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１に第１の実施形態の液晶表示装置の断面模式図を示し、図２に液晶表示装置に備えられた反射体の斜視図を示す。
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、反射型とよばれるもので、液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル２０の観察者側に配されたフロントライト１０とから概略構成されている。
【００２４】
図１に示すように、液晶表示パネル２０は、液晶層２３を挟持して対向する第１基板２１と第２基板２２（一対の基板）とをシール材２４で接合一体化して概略構成されている。また、第１基板２１の外面が表示面２１ａとされている。第１基板２１および第２基板２２は、ガラス基板などの透明基板からなり、これらの液晶層２３側（内面側）には、それぞれ表示回路２６，２７が設けられている。表示回路２６，２７には、液晶層２３を駆動するための透明導電膜等からなる電極層２６ａ、２７ａ（駆動用電極）や、液晶層２３の配向を制御するための図示略の配向膜等が含まれている。またカラー表示を行う場合には、表示回路２６，２７のいずれか一方にカラーフィルタを含めた構成でもよい。
本実施形態における液晶表示パネル２０は、いわゆるパッシブマトリックス型の液晶表示パネルであり、複数のＩＴＯ膜からなる電極層２６ａ、２７ａが相互に交差するように配置され、この交差部分に画素が形成されている。
【００２５】
次に図１に示すように、フロントライト１０は、液晶表示パネル２０の第１基板２１の表示面２１ａ側（観察者側）に配置されており、このフロントライト１０は、例えばアクリル樹脂などからなる透明な導光板１２の側端面１２ａに、冷陰極管などからなる光源１３が設けられた構成を有しており、導光板１２の下面（液晶表示パネル２０側の面）は光が出射される平滑な出射面１２ｂとなっている。また導光板１２の出射面１２ｂと反対側の面（導光板１２の上面）は、導光板１２内部を伝搬する光の方向を変えるためのくさび状の溝が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されたプリズム面１２ｃとなっている。
【００２６】
また、図１に示すように、第２基板２２の外面側、即ち第２基板２２の液晶層対向面と反対側の外面には反射体３０が取り付けられている。この反射体３０は、図１に示すように、ポリカーボネート等からなる基材２８と、この基材２８に積層された反射膜２８ａと、接着層２９とから概略構成されている。
【００２７】
反射体３０について更に詳細に説明すると、図２に示すように、この反射体３０は、基材２８と、基材２８上に積層された反射膜２８ａとから構成されている。基材２８の一面Ｓ上には複数の凹部２８ｂ…が設けられており、この凹部２８ｂ上に反射膜２８ａが形成されている。反射膜２８ａの形状は、凹部２８ｂ…を含む基材２８の表面形状を反映して凹凸面となっており、この凹凸面が反射面２８ｃとされている。また、基材２８の一面Ｓは、凹部２８ｂの形成によって複数の面に分断されている。更に、凹部２８ｂ…の形状は、後述するように非対称の球面状に形成されている。
【００２８】
また、基材２８は、ポリカーボネートやレジスト等の樹脂から構成され、厚みが２〜１００μｍ程度のものである。基材２８の厚みが２μｍ未満だと、凹部２８ｂの形成が困難になるので好ましくなく、厚みが１００μｍを超えると反射体３０の全体が厚くなって、液晶表示パネル２０を薄型にできなくなるので好ましくない。
【００２９】
次に反射膜２８ａは、Ａｌ、Ａｇなどの反射率の高い金属から構成され、蒸着法等により形成されている。反射膜２８ａの膜厚は８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。膜厚が８０ｎｍ未満だと、反射膜２８ａによる光の反射率が過小となって表示が暗くなるので好ましくなく、膜厚が２００ｎｍを超えると必要以上に成膜コストがかかることや、凹部２８ｂによる起伏が小さくなってしまうので好ましくない。
【００３０】
次に、図３には反射体３０に形成された凹部２８ｂの内面形状を示す。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、凹部２８ｂの内面は、各々半径が異なる２つの球面の一部である第１曲面２８ｆと、第２曲面２８ｇとを含んでおり、これらの曲面２８ｆ、２８ｇの中心Ｏ１、Ｏ２は凹部２８ｂの最深点Ｏの法線上に配置されており、第１曲面２８ｆはＯ１を中心とする半径Ｒ１の球面の一部とされ、第２曲面２８ｇはＯ２を中心とする半径Ｒ２の球面の一部とされている。そして、図３Ａに示す平面図において、凹部２８ｂの最深点Ｏを通過し、Ｇ−Ｇ線に直交する直線Ｈの近傍において第１曲面２８ｆと第２曲面２８ｇとが概ね区画されている。凹部２８ｂの深さｄは０．３〜２．０μｍ程度とされている。
【００３１】
また図３Ａに示すように、凹部２８ｂの最深点Ｏを通過するＧ−Ｇ線に対応する断面を第１断面としたとき、凹部２８ｂを平面視した形状が、この第１断面（Ｇ−Ｇ線）を基準にして対称形状とされている。また、凹部２８ｂの最深点Ｏにおいて第１断面と直交する直線Ｈに対応する断面を第２断面としたとき、凹部２８ｂを平面視した形状が、この第２断面（直線Ｈ）を基準にして非対称形状とされている。このように第１断面（Ｇ−Ｇ線）は、凹部２８ｂの内面形状における対称面となっている。本実施形態では、この対称面（Ｇ−Ｇ線）に添って第１曲面２８ｆから第２曲面２８ｂに向かう方向を凹部の軸方向Ｌと定義する。
【００３２】
次に、反射体３０における凹部２８ｂの配置状態を図４に模式的に示す。同時に、凹部２８ｂと画素Ｐとの位置関係を図４に模式的に示す。尚、図４に示す凹部２８ｂと画素Ｐの大きさは、説明の便宜のためにその縮尺を変更している。
図４に示すように、凹部２８ｂは、その軸方向Ｌが画素の配列方向（ｘ方向）と非平行となるように配置されている。即ち、凹部２８ｂの軸方向Ｌと画素の配列方向（ｘ方向）とのなす角度を軸角度と定義したとき、軸角度がθ１°またはθ２°となるように基材２８上に凹部２８ｂが配置されている。このように、凹部２８ｂには、軸角度がθ１°である凹部２８ｂ１と軸角度がθ２°である凹部２８ｂ２の２種類の凹部２８ｂが存在する。このように、各凹部２８ｂの軸方向が２方向Ｌ１、Ｌ２に設定されている。
【００３３】
また、軸角度θ１°に対して軸角度θ２°は、配列方向ｘを基準としたときにθ２°＝−θ１°となるように設定されている。これにより、各凹部２８ｂ１、２８ｂ２の軸方向Ｌ１、Ｌ２は、画素の配列方向（ｘ方向）を対称軸として同じ角度をもって別方向に配向している。尚、軸角度θ１は０°＜θ１≦２０°の範囲に設定されている。軸角度θ１が０°では液晶表示装置のモアレの発生を防止できなくなるので好ましくなく、軸角度θ１が２０°を越えると観察者の視線方向と凸部２８ｂの軸方向Ｌ１、Ｌ２とのズレが大きくなり、充分な反射特性が得られないので好ましくない。
【００３４】
図４に示す画素Ｐは、電極層２６ａ、２７ａ（駆動用電極）及び液晶層２３によって構成されている。すなわち画素Ｐは、電極層２６ａ、２７ａが液晶層２３を挟んだ状態で、電極層２６ａ、２７ａが相互に交差して重ね合わされて構成されている。画素Ｐは、図中ｘ方向及びｘ方向と直交するｙ方向に沿ってマトリックス状に配置されている。本実施形態においては、図中ｘ方向を画素Ｐの配列方向と定義する。
【００３５】
そして、図４に示すように、反射体３０は、液晶表示パネル２０に対して凹部２８ｂの配列方向（図中左右方向）が画素Ｐの配列方向（図中ｘ方向）にほぼ一致するように配置されている。これにより、画素Ｐの配列方向（ｘ方向）と凹部２８ｂの軸方向Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）とが相互に非平行に設定された状態になる。
【００３６】
図５には、反射体３０上における凹部２８ｂの具体的な配置状態を示す。図５に示すように、画素Ｐの配列方向ｘに沿って、軸方向Ｌ１の凹部２８ｂ１と、軸方向Ｌ２の凹部２８ｂ２が２つおきに交互に配置されている。また、反射体３０上における各凹部２８ｂ１、２８ｂ２の数はほぼ同数とされている。
凹部２８ｂ１、２８ｂ２の数がほぼ同数であり、また凹部２８ｂ１の軸角度θ１°に対して凹部２８ｂ２の軸角度θ２°が画素Ｐの配列方向ｘを基準としたときにθ２°＝−θ１°の関係にあるので、全ての凹部２８ｂ１、２８ｂ２の軸方向Ｌ１、Ｌ２を平均した方向を平均方向Ｌｍとしたとき、平均方向Ｌｍが画素の配列方向（ｘ方向）に一致することになる。即ち、平均方向Ｌｍと画素の配列方向（ｘ方向）とがなす平均軸角度θｍが０°に設定される。
尚、平均方向Ｌｍとは、全ての凹部２８ｂ１、２８ｂ２の軸方向Ｌ１、Ｌ２を平均した方向と定義される。
【００３７】
図６は、上記構成を備えた反射３０に、図３における図示右側から入射角３０°で光を照射し、受光角を反射面に対する正反射の方向である３０°を中心として±３０°の範囲（０°〜６０°；０°が反射体一面の法線方向に相当）で振って反射体３０の反射率（％）を測定した結果を示すグラフである。また、図６における実線は、凹部の配列方向と同一方向（図５におけるＭ１方向）から観察した場合の反射体の反射率の測定結果であり、図６に示す破線は、凹部の配列方向から図中＋８°の方向（図５におけるＭ２方向）から観察した場合の反射体の反射率の測定結果である。
また、図６における比較例は、全ての凹部の軸方向が同じ方向を向いたこと以外は反射体３０と同様にして構成した反射体である。この比較例の反射体の反射率の測定結果を図６に同時に示している。
【００３８】
図６に示すように、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でも、約１５°〜５０°の広い受光角範囲で高い反射率が得られることがわかる。尚、Ｍ１方向から観察した場合、Ｍ２方向から観察した場合よりも低角度側の反射率がやや高くなっており、受光角範囲に若干の差が生じていることがわかる。
広い受光角範囲で高い反射率が得られたのは、半径の比較的小さい球面からなる第２曲面２８ｇの傾斜角の絶対値が比較的大きく、反射光が広角に散乱されたためと考えられる。また、半径が比較的大きい球面からなる第１曲面２８ｆにおける反射により、第２曲面２８ｇよりも特定方向の狭い範囲に散乱される反射が生じるため、全体として反射率が正反射方向である３０°よりも小さい角度で大きくなっていることがわかる。この結果、反射体３０に入射し反射された光のピークが正反射方向よりも反射体３０の法線方向に近い側にシフトするので、反射体３０正面方向の反射輝度を高めることができる。従って、例えば本実施形態の反射体３０を液晶表示装置１の反射層に適用するならば、液晶表示装置１の正面方向における反射輝度を向上させることができ、もって液晶表示装置１の観察者方向への輝度を高めることができる。
また、比較例の反射体の反射率は、全ての角度において本実施形態の反射体３０の反射率よりも低くなっている。
【００３９】
また、本実施形態の液晶表示装置１においては、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でもモアレの発生がほとんど起きなかった。これは、凹部の軸方向Ｌ１、Ｌ２と画素Ｐの配列方向（ｘ方向）が非平行であるため、反射体２８と液晶表示パネル２０と間における光の干渉が少なくなったためと考えられる。
一方、比較例の反射体では、モアレの発生が確認された。これは、全ての凹部の軸方向が同じ方向に配列されていたためと考えられる。
【００４０】
また、凹部の軸方向Ｌが２つの方向Ｌ１、Ｌ２に設定されているので、観察者の視線方向の変動（Ｍ１〜Ｍ２）に対する低角度側の反射率の変化を少なくすることができる。
また、凹部２８ｂの平均方向Ｌｍと画素Ｐの配列方向（ｘ方向）とのなす平均軸角度θｍが０°に設定されるので、反射率が低下することがなく、良好な反射特性を維持できる。また、観察者の視線方向の変動（Ｍ１〜Ｍ２）に対する低角度側の反射率の変化をより少なくすることができる。
更に、軸角度θ１、θ２（＝−θ１）が−２０°〜２０°の範囲に設定されているので、観察者の視線方向Ｍ１、Ｍ２と凸部２８ｂの軸方向Ｌ１、Ｌ２とのズレが許容範囲となり、充分な反射特性を得ることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。図７には、本実施形態の反射体４０における凹部３８ｂの具体的な配置状態を示す。尚、本実施形態の反射体４０は、凹部３８ｂの軸角度θ１、θ２及び平均軸角度θｍが、第１の実施形態の軸角度θ１、θ２及び平均軸角度θｍと異なる点を除いて、第１の実施形態の反射体３０と同一の構成である。即ち、凹部３８ｂの内部形状、基材の材質等、反射膜の材質、厚み等については第１、第２実施形態とも同一構成である。
従って以下の説明では、凹部３８ｂの軸角度θ１、θ２及び平均軸角度θｍについてのみ説明し、その他の説明は省略する。
【００４２】
図７に示すように、本実施形態の反射体４０には、軸角度がθ１°となる凹部３８ｂ１と軸角度がθ２°となる凹部３８ｂ２の２種類の凹部３８ｂが形成されている。各凹部３８ｂ１、３８ｂ２は、画素の配列方向ｘに沿って２個づつ交互に配置されている。また、反射体４０上における各凹部３８ｂ１、３８ｂ２の数はほぼ同数とされている。このようにして、各凹部３８ｂの軸方向は２方向Ｌ１、Ｌ２に設定されている。
また、各凹部３８ｂの軸方向Ｌ１、Ｌ２は、第１の実施形態と同様に画素Ｐの配列方向（ｘ方向）に対して非平行に設定されている。更に、各凹部３８ｂの軸方向Ｌ１、Ｌ２は、画素Ｐの配列方向（ｘ方向）の片側に配向されている。即ち、図７に示すように、各凹部３８ｂの軸方向Ｌ１、Ｌ２が、画素Ｐの配列方向（ｘ方向）に沿うとともに図中ｙ方向の反対方向側に向くように配向されている。
【００４３】
また、軸角度θ１°に対して軸角度θ２°がθ１°＞θ２°となるように設定されている。軸角度θ１は−２０°＜θ１≦４０°の範囲に設定され、軸角度θ２は−４０°≦θ２＜２０°の範囲に設定されている。
【００４４】
凹部３８ｂ１、３８ｂ２の数がほぼ同数であり、また軸角度θ１°とθ２°との関係がθ１°＞θ２°となるように設定されているので、全ての凹部３８ｂ１、３８ｂ２の軸方向Ｌ１、Ｌ２を平均した方向を平均方向Ｌｍとしたとき、平均方向Ｌｍと画素Ｐの配列方向（ｘ方向）とが非平行になる。即ち図７に示すように、平均方向Ｌｍと画素Ｐ配列方向（ｘ方向）とがなす平均軸角度θｍの絶対値が０＜θｍ≦２０°の範囲に設定される。
【００４５】
図８は、上記構成を備えた反射４０に、図３における図示右側から入射角３０°で光を照射し、受光角を反射面に対する正反射の方向である３０°を中心として±３０°の範囲（０°〜６０°；０°が反射体一面の法線方向に相当）で振って反射体４０の反射率（％）を測定した結果を示すグラフである。また、図８における実線は、画素Ｐの配列方向（ｘ方向）と同一方向（図５におけるＭ１方向）から観察した場合の反射率の測定結果であり、図８に示す破線は、画素Ｐの配列方向（ｘ方向）から図中＋８°の方向（図５におけるＭ２方向）から観察した場合の反射率の測定結果である。
【００４６】
図８に示すように、本実施形態の反射体４０では、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でも、約１５°〜５０°の広い受光角範囲で高い反射率が得られることがわかる。特に本実施形態の反射体４０では、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でも、ほぼ同じ受光角範囲でほぼ同じ反射率が得られることがわかる。
広い受光角範囲で高い反射率が得られた理由、及び全体として反射率が正反射方向である３０°よりも小さい角度で大きくなっている理由は、第１の実施形態の反射体２８の場合と同じ理由である。
また、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でも、ほぼ同じ受光角範囲でほぼ同じ反射率が得られたのは、反射体４０が軸角度がθ１°の凹部３８ｂ１と軸角度がθ１°より小さいθ２°の凹部３８ｂ２とから構成され、平均軸角度θｍの絶対値が０°＜θｍ≦２０°の範囲に設定されたためと考えられる。
【００４７】
また、本実施形態においては、Ｍ１方向、Ｍ２方向の何れの方向から観察した場合でもモアレの発生がほとんど起きなかった。これは、凹部の軸方向Ｌ１、Ｌ２と画素Ｐの配列方向（ｘ方向）が非平行であるため、反射体と液晶表示パネル２０と間における光の干渉が少なくなったためと考えられる。
【００４８】
次に、第３実施形態と第４実施形態とにおいて、本発明の反射体に適用可能な非対称形状の凹部の一例について説明する。なお、非対称形状は必ずしもこれに限定されるものではない。
（第３の実施形態）
図９に本実施形態の反射体の凹部の斜視模式図を示し、図１０に当該凹部の断面模式図を示す。尚、本実施形態の反射体の構成は、図９及び図１０に示す凹部の構成を除いて、図２、３及び図４に示した第１実施形態の反射体３０と同一の構成である。
本実施形態の反射体は、入射光の正反射角度を中心に非対称に反射輝度が分布する反射特性を備えたものである。このような反射特性とするために、本実施形態の反射体は、凹部４８ｂの内面形状が以下に説明するように制御されて形成されている。
【００４９】
本実施形態の反射体は、反射輝度分布が正反射方向に対して非対称となる反射特性を有する反射体として適用できる。図９に示す第１断面（Ｇ−Ｇ線に対応する断面）において、凹部４８ｂの内面形状は、一の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａと、この第１曲線Ａに連続して、最深点Ｄから他の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとからなっている。これら両曲線は、最深点Ｄにおいて共に反射膜表面Ｓに対する傾斜角がゼロとなり、互いにつながっている。
ここでの「傾斜角」とは、第１断面において凹部４８ｂの内面の任意の箇所における接線の、水平面（ここでは凹部４８ｂが形成されていない部分の基材の一面Ｓ）に対する角度である。
【００５０】
第１曲線Ａの一面Ｓに対する傾斜角は第２曲線Ｄの傾斜角よりも急であって、最深点Ｄは凹部２８ｂの中心Ｏから軸方向Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）にずれた位置にある。すなわち、第１曲線Ａの一面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値は、第２曲線Ｂの一面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値より大きくなっている。反射体に形成されている複数の凹部４８ｂにおける、第１の曲線Ａの一面Ｓに対する傾斜角は、１〜８９°の範囲で不規則にばらついている。また、凹部４８ｂにおける第２曲線Ｂの一面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値は０．５〜８８°の範囲で不規則にばらついている。
両曲線の傾斜角は、いずれもなだらかに変化しているので、第１曲線Ａの最大傾斜角δａ（絶対値）は、第２曲線Ｂの最大傾斜角δｂ（絶対値）よりも大きくなっている。また、第１曲線Ａと第２曲線Ｂとが接する最深点Ｄの基材表面に対する傾斜角はゼロとなっており、傾斜角が負の値である第１曲線Ａと傾斜角が正の値である第２曲線Ｂとは、なだらかに連続している。
反射膜の表面に形成されている複数の凹部４８ｂにおけるそれぞれの最大傾斜角δａは、２〜９０°の範囲内で不規則にばらついているが、多くの凹部４８ｂは最大傾斜角δａが４〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。
【００５１】
また凹部４８ｂは、その凹面が単一の極小点（傾斜角がゼロとなる曲面上の点）Ｄを有している。そしてこの極小点Ｄと基材の反射膜表面Ｓとの距離が凹部２８ｂの深さｄを形成し、この深さｄは、複数の凹部４８ｂ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。
【００５２】
本実施形態で用いられている反射体の反射面（反射膜表面）に、図１０におけるＱの方向から入射角３０°で光を照射し、受光角を、反射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°；法線方向）から６０°まで振ったときの受光角（単位：°）と明るさ（反射率、単位：％）との関係を図１１に示す。図１１に示すように、本例の構成とされた入射角度である３０°の正反射方向である反射角度３０°よりも、小さい反射角度における反射率が最も高くなり、その方向をピークとして近傍の反射率も高くなる。
【００５３】
従って、本実施形態の反射体によれば、その反射面をなす凹部４８ｂが上記のような形状とされているので、照明用の光源から出射された光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射体で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射体を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を向上させることができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の反射体について、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は本実施形態の反射体の凹部５８ｂの斜視模式図であり、図１３は反射体の凹部５８ｂの第１断面（Ｇ−Ｇ線に対応する断面）に沿う断面模式図であり、図１４は第１断面と直交する直線Ｋに対応する断面に沿う断面模式図である。尚、本実施形態の反射体の構成は、図１２〜図１４に示す凹部の構成を除いて、図２，３及び図４に示した第１実施形態の反射体３０と同一の構成である。
【００５５】
図１２及び図１３に示すように、凹部５８ｂの第１断面（Ｇ−Ｇ線に対応する断面）における内面形状は、一つの周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ’と、この第１曲線Ａ’に連続して最深点Ｄから他の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ’とからなるものである。図１３において右下がりの第１曲線Ａ’と右上がりの第２曲線Ｂ’とは、最深点Ｄにおいて共に基材の一面Ｓに対する傾斜角がゼロとなり、互いに滑らかに連続している。
ここでの「傾斜角」とは、第１断面において凹部の内面の任意の箇所における接線の、水平面（ここでは凹部が形成されていない部分の基材の一面Ｓ）に対する角度のことである。
【００５６】
第１曲線Ａ’の一面Ｓに対する傾斜角は、第２曲線Ｂ’の傾斜角よりも急であって、最深点Ｄは、凹部５８ｂの中心Ｏから軸方向Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）にずれた位置にある。すなわち、第１曲線Ａ’の傾斜角の絶対値の平均値は、第２曲線Ｂ’の傾斜角の絶対値の平均値よりも大きくなっている。各凹部５８ｂにおける第１曲線Ａ’の傾斜角の絶対値の平均値は、２°〜９０°の範囲で不規則にばらついており、また各凹部５８ｂにおける第２曲線Ｂ’の傾斜角の絶対値の平均値も１°〜８９°の範囲で不規則にばらついている。
【００５７】
一方、図１４に示すように、凹部５８ｂの直線Ｋに対応する断面における内面形状は、凹部５８ｂの中心Ｏに対してほぼ左右均等の形状を成しており、凹部５８ｂの最深点Ｄの周辺は、曲率半径の大きい、すなわち、直線に近い浅型曲線Ｅとなっている。また、浅型曲線Ｅの左右は、曲率半径の小さい深型曲線Ｆ、Ｇとなっており、反射体の表面に形成されている複数の凹部５８ｂにおける前記浅型曲線Ｅの傾斜角の絶対値は、概ね１０°以下である。また、これら複数の凹部５８ｂにおける深型曲線Ｆ、Ｇの傾斜角の絶対値も不規則にばらついているが、例えば２°〜９０°である。また、最深点Ｄの深さｄは、０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついている。
【００５８】
図１５は、本実施形態の反射体に、一面Ｓの法線方向よりも軸方向Ｌ寄りの方向から入射角３０°で光を照射し、視角を一面Ｓ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°まで連続的に変化させた場合の受光角（θ°）と反射率との関係を示したものである。このグラフで表される反射特性は、正反射の角度３０゜より小さい反射角度範囲の反射率の積分値が、正反射の角度より大きい反射角度範囲の反射率の積分値より大きくなっており、反射方向が正反射方向よりも法線側にシフトする傾向にある。
【００５９】
従って、上記構成の反射体によれば、凹部５８ｂが上記のような形状とされているので、入射光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射体で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射体を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を高くすることができる。
【００６０】
尚、本実施形態の液晶表示装置においては、反射体を液晶表示パネルの外側に配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、反射体を液晶表示パネルの一対の基板の間に配置させても良い。この場合、図１において、第２基板２２上に反射体を積層し、反射体上に駆動電極２７ａを含む表示回路２７を積層すればよい。
【００６１】
【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、凹部の軸方向と配列方向とが非平行であるので、反射体によるモアレの発生を防止することができる。また、凹部の軸方向が２方向以上に設定されているので、観察者の視線方向の変動に対する反射率の変化を少なくすることができる。
【００６２】
また本発明の液晶表示装置によれば、画素の配列方向と反射体における凹部の配列方向とが一致され、凹部の軸方向と凹部の配列方向が非平行とされているため、画素の配列方向と凹部の軸方向とは相互に非平行に設定された状態にある。これにより、画素と反射体の凹部とによる光の干渉を少なくすることができ、モアレの発生を著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である液晶表示装置を示す断面模式図。
【図２】本発明の第１実施形態である液晶表示装置に備えられた反射体を示す斜視図。
【図３】図２に示した反射体に形成された凹部を示す図であって、Ａは平面図であり、ＢはＡのＧ−Ｇ線に対応する断面図。
【図４】本発明の第１実施形態である液晶表示装置の要部を示す平面模式図。
【図５】図２に示した反射体の一部を示す平面模式図。
【図６】図２に示した反射体の反射特性を示す図であって、受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図７】本発明の第２実施形態である反射体の一部を示す平面模式図。
【図８】本発明の第２実施形態である反射体の反射特性を示す図であって、受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図９】本発明の第３実施形態である反射体の凹部を示す斜視図。
【図１０】図９のＧ−Ｇ線に対応する断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態である反射体の反射特性を示す図であって、受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図１２】本発明の第４実施形態である反射体の凹部を示す斜視図。
【図１３】図１２に示したＧ−Ｇ線に対応する断面図。
【図１４】図１２に示したＫ−Ｋ線に対応する断面図。
【図１５】本発明の第４実施形態である反射体の反射特性を示す図であって、受光角と反射率との関係を示すグラフ。
【図１６】従来の反射体を示す斜視図。
【図１７】従来の反射体に形成された凹部を示す図であって、Ａは平面図であり、Ｂは断面図である。
【図１８】従来の液晶表示装置の一部の構成を示す平面図。
【符号の説明】
２１，２２…一対の基板、２３…液晶層、２６ａ、２７ａ…駆動用電極、２８…基材、２８ｂ、２８ｂ１、２８ｂ２…凹部、３０…反射体、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２…凹部の軸方向、Ｌｍ…平均方向、Ｏ…最深点、Ｐ…画素、Ｓ…基材の一面、ｘ…画素の配列方向、θ１、θ２…軸角度、θｍ…平均軸角度
【図１】
2004333560.tif 000003
【図２】
2004333560.tif 000004
【図３】
2004333560.tif 000005
【図４】
2004333560.tif 000006
【図５】
2004333560.tif 000007
【図６】
2004333560.tif 000008
【図７】
2004333560.tif 000009
【図８】
2004333560.tif 000010
【図９】
2004333560.tif 000011
【図１０】
2004333560.tif 000012
【図１１】
2004333560.tif 000013
【図１２】
2004333560.tif 000014
【図１３】
2004333560.tif 000015
【図１４】
2004333560.tif 000016
【図１５】
2004333560.tif 000017
【図１６】
2004333560.tif 000018
【図１７】
2004333560.tif 000019
【図１８】
2004333560.tif 000020