(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィ法を用いず、工程不良の発生がほとんどない反射体の製造方法及び反射体製造装置を提供する。【解決手段】レーザー光を間欠的に発振させる光源部２と、光源部２により発振させた間欠レーザー光を少なくとも一方向に沿って走査させる走査部３と、一方向及び一方向の直交方向に沿って移動可能な定盤４ｂを有するＸＹステージ４とが備えられてなり、反射膜１０２が形成された複数の反射基体１０１ａを定盤４ｂ上に載置させ、反射膜１０２に対して走査部３から間欠レーザー光を一方向に沿って走査させて、反射膜１０２に複数の開口部を形成させることを特徴とする反射体製造装置１を採用する。【選択図】        図１
2004344928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を間欠的に発振させる光源部と、該光源部により発振させた間欠レーザー光を少なくとも一方向に沿って走査させる走査部と、前記一方向及び該一方向の直交方向の両方に沿って移動可能な定盤を有するＸＹステージとが備えられてなり、
反射膜が形成された複数の反射基体を前記定盤上に載置させ、前記反射膜に対して前記走査部から前記間欠レーザー光を前記一方向に沿って走査させて、該反射膜に複数の開口部を形成させることを特徴とする反射体製造装置。
【請求項２】
前記走査部が、前記間欠レーザー光を一方向のみに走査させるものであって、前記間欠レーザー光を該一方向に沿って前記反射膜に照射させた後に、前記定盤を前記一方向の直交方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の反射体製造装置。
【請求項３】
前記走査部が、前記間欠レーザー光を一方向及び該一方向の直交方向の両方に沿って走査させるものであることを特徴とする請求項１に記載の反射体製造装置。
【請求項４】
一の反射基体に対する間欠レーザー光の照射が終了した後に前記定盤を移動させ、他の反射基体に対する間欠レーザー光を照射させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の反射体製造装置。
【請求項５】
複数の開口部を有する反射膜が複数の凹部を有する反射基体上に形成されてなる反射体の製造方法であり、
複数の凹部を有する反射基体の一面に反射膜を成膜し、該反射基体をＸＹステージの定盤上に載置し、間欠レーザー光を一方向に沿って走査しつつ前記反射膜に照射して前記反射膜上に開口部を一列に形成し、前記定盤を前記一方向の直交方向に移動させてから間欠レーザー光を再度一方向に走査する操作を繰り返すことにより、前記反射膜の全面に複数の開口部を形成することを特徴とする反射体の製造方法。
【請求項６】
複数の開口部を有する反射膜が複数の凹部を有する反射基体上に形成されてなる反射体の製造方法であり、
複数の凹部を有する反射基体の一面に反射膜を成膜し、該反射基体をＸＹステージの定盤上に載置し、間欠レーザー光を一方向及び該一方向の直交方向に走査しつつ前記反射膜に照射して前記反射膜の全面に複数の開口部を形成することを特徴とする反射体の製造方法。
【請求項７】
前記定盤上に複数の反射基体を載置し、一の反射基体に対する間欠レーザー光の照射が終了した後に前記定盤を移動させ、他の反射基体に対する間欠レーザー光の照射を行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の反射体の製造方法。
【請求項８】
前記複数の開口部を、前記凹部の配置パターンとは無関係にランダムに形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の反射体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射体の製造方法に関するものであり、特に、レーザーによって反射膜に開口部を形成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器には、そのバッテリ駆動時間が使い勝手に大きく影響するために、消費電力を抑えることができる反射型液晶表示装置が備えられている。反射型液晶表示装置には、例えば、その前面から入射する外光を全反射させる反射体や、その前面から入射する外光を反射するとともに後方からのバックライト光を透過させる反射体などが備えられており、これらの反射体を装着する形態としては、液晶パネルを構成する２枚の基板の間に反射体を内蔵させたものや、透過型の液晶パネルの背面側に反射体を配設させたものなどが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１及び特許文献２には、液晶層を透過した光を反射させるとともに、バックライト光などを透過させる半透過反射体として、複数の透過用の開口部が形成された反射膜が開示されている。従来の半透過反射体においては、反射膜に開口部を設ける手段として、所定パターンのマスクを用いたフォトリソグラフィ法が主流であった。
【０００４】
【特許文献１】
特許２８７８２３１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２００９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フォトリソグラフィ法では、反射膜の一部をエッチングして開口部を形成するが、反射膜用の金属のエッチャントと透明電極用のエッチャントとして溶解性が全く異なるものが用いられるので、エッチングの際に反射膜の剥離、過剰なエッチングなどの工程不良が発生し、所望の開口形状が得られないという問題があった。また、このような工程不良によって、反射体の製造の歩留まりが大幅に低下するという重大な問題もあった。更に、フォトリソグラフィ法はいわゆる湿式法であるため、工程の操作が煩雑であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、フォトリソグラフィ法を用いず、工程不良の発生がほとんどない反射体の製造方法を提供する。
【０００７】
【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。
本発明の反射体製造装置は、レーザー光を間欠的に発振させる光源部と、該光源部により発振させた間欠レーザー光を少なくとも一方向に沿って走査させる走査部と、前記一方向及び該一方向の直交方向に沿って移動可能な定盤を有するＸＹステージとが備えられてなり、反射膜が形成された複数の反射基体を前記定盤上に載置させ、前記反射膜に対して前記走査部から前記間欠レーザー光を前記一方向に沿って走査させて、該反射膜に複数の開口部を形成させることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、レーザー光を反射膜に照射して開口部を設けるので、設計通りの寸法精度で開口部を形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。
【０００９】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記走査部が、前記間欠レーザー光を前記一方向のみに走査させるものであって、前記間欠レーザー光を該一方向に沿って前記反射膜に照射させた後に、前記定盤を前記一方向の直交方向に移動させるようにしたことを特徴とする。この場合、前記走査部にはポリゴンミラーが備えられていることが望ましい。
【００１０】
上記の構成によれば、走査部及び定盤を駆動させることで、短時間で反射膜の全面に開口部を形成させることができ、反射体の生産性を高めることができる。特にポリゴンミラーを用いることにより、高速かつ精度良く開口部を形成させることができる。
【００１１】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記走査部が、前記間欠レーザー光を前記一方向と該一方向の直交方向の両方向に沿って走査させるものであることを特徴とする。この場合、前記走査部にはガルバノスキャナーが備えられていることが望ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、走査部及び定盤を駆動させることで、短時間で反射膜の全面に開口部を形成させることができ、反射体の生産性を高めることができる。特にガルバノスキャナーを用いることにより、高速かつ精度良く開口部を形成させることができる。
【００１３】
また、本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、一の反射基体に対する間欠レーザー光の照射が終了した後に前記定盤を移動させ、他の反射基体に対する間欠レーザー光を照射させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、定盤を駆動させて反射基体を次々に処理させるので、短時間で多量の反射体を製造することができ、反射体の生産性を高めることができる。
【００１５】
次に、本発明の反射体の製造方法は、複数の開口部を有する反射膜が複数の凹部を有する反射基体上に形成されてなる反射体の製造方法であり、複数の凹部を有する反射基体の一面に反射膜を成膜し、該反射基体をＸＹステージの定盤上に載置し、間欠レーザー光を一方向に走査しつつ前記反射膜に照射して前記反射膜上に開口部を一列に形成し、前記定盤を前記一方向の直交方向に移動させてから間欠レーザー光を再度一方向に走査する操作を繰り返すことにより、前記反射膜の全面に複数の開口部を形成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の反射体の製造方法は、複数の開口部を有する反射膜が複数の凹部を有する反射基体上に形成されてなる反射体の製造方法であり、複数の凹部を有する反射基体の一面に反射膜を成膜し、該反射基体をＸＹステージの定盤上に載置し、間欠レーザー光を一方向及び該一方向の直交方向に走査しつつ前記反射膜に照射して前記反射膜の全面に複数の開口部を形成することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、レーザー光を反射膜に照射して開口部を形成するので、設計通りの寸法精度で開口部を形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。また、エッチャント液等を用いずにレーザー光の照射のみで開口部を形成するので、反射体の形成工程が単純化され、反射体の生産性を高めることができる。
【００１８】
また本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、前記定盤上に複数の反射基体を載置し、一の反射基体に対する間欠レーザー光の照射が終了した後に前記定盤を移動させ、他の反射基体に対する間欠レーザー光の照射を行うことを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、定盤を駆動させて反射基体を次々に処理するので、短時間で多量の反射体を製造することができ、反射体の生産性を高めることができる。
【００２０】
また本発明の反射体の製造方法では、前記複数の開口部を、前記凹部の配置パターンとは無関係にランダムに形成することが好ましい。この構成により、モアレの発生を防止可能な反射体を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る反射体製造装置の構成を示す斜視図であり、図２は反射体製造装置の要部を示す正面模式図であり、図３は反射体製造装置に備えられた光源部の構成を示す模式図である。尚、本明細書において説明する図において、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の寸法関係とは異なっている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、反射体製造装置１は、光源部２と、走査部３と、ＸＹステージ４とから概略構成されている。光源部２は、レーザー光を間欠的に発振させるものであり、走査部３は、光源部２により発振させた間欠レーザー光を一方向に沿って走査させるものであり、ＸＹステージ４は、前記一方向及びその直交方向に沿って移動可能な定盤４ｂを有するものである。
【００２３】
光源部２には、図３に示すように、レーザ発振器５、反射ミラー２３、２４、ビームエクスパンダ２５、第１位相差板２６、第１、第２シリンドリカルレンズ２７、２８、ホモジナイザーレンズ２９、反射ミラー３０、第１、第２ビームスプリッタ３１、３６、第２、第３位相差板３２、３３、反射ミラー３４、３５及びアパーチャ３７が備えられている。この構成により、レーザー発振器５から発振させた円偏光のレーザー光を４本の直線偏光に変換できるようになっている。
【００２４】
また図１に示すように、光源部２の下流側にはシャッター６が配置されている。このシャッター６により、光源からのレーザー光を間欠レーザー光に変換できるようになっている。
【００２５】
また、走査部３には、ポリゴンミラー７と、ポリゴンミラー７とシャッター６との間に配置された第１ｆ−θレンズ８と、ポリゴンミラー７とＸＹステージ４との間に配置された対物レンズとしての第２ｆ−θレンズ９が備えられている。ポリゴンミラー７には、図１中矢印Ｘで示すＸ方向と平行な回転軸７ａが設けられ、この回転軸７ａを中心にして回転駆動されるように構成されている。ポリゴンミラー７の側端面には、複数の反射ミラー７ｂ…が設けられている。また、第１ｆ−θレンズ８は、間欠レーザー光をポリゴンミラー７の反射ミラー７ｂ…に収束させる。この構成により、図１及び図２に示すように、光源２からシャッター６及び第１ｆ−θレンズ８を経てポリゴンミラー７に照射された間欠レーザー光が、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って走査されるように構成されている。
【００２６】
ＸＹステージ４には、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿って可動自在なステージ板４ａと、ステージ板４ａ上に載置された定盤４ｂとから構成されている。定盤４ｂには、被加工材である反射基体１０１ａが複数載置されている。反射基体１０１ａは、図２に示すように、一面１０３ａに複数の凹部１３１Ａが形成された透明反射基材１０３と、透明反射基材１０３上に成膜された金属からなる反射膜１０２とから構成されている。反射膜１０２は、凹部１３１Ａの形状に対応して凹凸状に成膜されている。
【００２７】
そして、反射膜１０２には、ポリゴンミラー７に反射されて第２ｆ−θレンズ９を通過したレーザー光が照射されるようになっている。また、ＸＹステージ４は、間欠レーザー光が反射膜１０２をＸ方向に沿って走査された後に、定盤４ｂをＹ方向に移動させるように構成されている。第２ｆ−θレンズ９は、間欠レーザー光をＸ方向に沿って走査させる際に、レーザー光を平行光に変換する。
【００２８】
次に、この反射体製造装置の動作を、反射体の製造方法とともに説明する。まず、図３に示すように、レーザ発振器５から発振された直線偏光であるレーザー光は、反射ミラー２３、２４を介してビームエクスパンダー２５へ入射され、光径が例えば三倍に拡大される。次にレーザー光は、１／４λ偏光板である第１位相差板２６へ入射されて円偏光に変換される。次に、第１位相差板２６から出射された円偏光のレーザー光は、第１、第２シリンドリカルレンズ２７、２８に入射されて、光軸に垂直な面内でレーザー光の縦幅が拡大され、ビーム形状が長円形に変換される。
【００２９】
第２シリンドリカルレンズ２８から出射された断面形状が長円形のレーザー光は、ホモジナイザーレンズ２９に入射されて光軸まわりのエネルギー密度分布が均一化される。なお、本実施形態ではホモジナイザーレンズ２９として、図４に示すように、入射光側と出射光側にそれぞれ切妻屋根形の屈折面２９ａ、２９ｂを有し、かつ入射光側の屈折面２９ａの稜線２９ｃと出射光側の屈折面２９ｂの稜線２９ｄとを互いに直交させてなるプリズムを用いている。
【００３０】
次にホモジナイザーレンズ２９から出射されたレーザー光は、反射ミラー３０で反射された後、第１ビームスプリッタ３１へ入射されて二方向へ向かう直線偏光に分割される。そして、第１ビームスプリッタ３１から出射された一方の分割光は、第２位相差板３２に入射されて再び円偏光に変換された後、反射ミラー３４を経て第２ビームスプリッタ３６へ入射され、そこで平行な二本の直線偏光に分割される。同様に、第１ビームスプリッタ３１から出射された他方の分割光は、第３位相差板３３及び反射ミラー３５を経て第２ビームスプリッタ３６へ入射され、そこで平行な二本の直線偏光に分割される。このようにして、レーザ発振器５から出射された一本のレーザー光が、平行な四本のレーザー光に分割された状態で第２ビームスプリッタ３６から出射される。
【００３１】
第２ビームスプリッタ３６から出射された分割光は、ビーム成形部材であるアパーチャ３７の透孔３７ａを通過し、図１に示すシャッター６に照射される。
【００３２】
次に光源部２から発振された４本の平行光であるレーザー光は、シャッター６によって間欠光に変換される。シャッター６の駆動周波数はポリゴンミラー７の回転速度にもよるが、０．１ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度が好ましい。
【００３３】
次に図１及び図２に示すように、シャッター６を通過した間欠レーザー光は、第１ｆ−θレンズ８を介してポリゴンミラー７に照射される。ポリゴンミラー７は回転軸７ｂを中心にして回転駆動されており、間欠レーザー光はこのポリゴンミラー７によってＸＹステージ４側に反射されるとともにＹ方向に沿って高速走査される。そして、間欠レーザー光は反射膜１０２に照射され、反射膜１０２に開口部１０２ａが形成される。間欠レーザー光の走査速度は５０〜２００ｃｍ／秒の範囲が好ましい。
【００３４】
また、間欠レーザー光のパルス幅を０．５〜５０ナノ秒とし、パルス長を３×１０−３〜２×１０−２秒の範囲とし、出力エネルギーが１パルス当たり０．５ｍＪ〜２０ｍＪの範囲とすることが好ましい。特に、透明反射基材１０３を樹脂で形成し、反射膜１０２をアルミニウムで形成した場合には、パルス幅を２〜１０ナノ秒とし、パルス長を３×１０−３〜２×１０−２秒の範囲とし、出力エネルギーを１パルス当たり１ｍＪ〜１５ｍＪの範囲とすることが好ましい。また、レーザー光としてはＹＡＧレーザーを用いることが好ましく、波長として３５５ｎｍ、５３２ｎｍ若しくは１０６４ｎｍのものが好ましい。更に、反射膜１０２上における間欠レーザー光のビーム径は、１５〜４０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００３５】
出力エネルギーが０．５ｍＪ未満になると、反射膜１０２に開口部１０２ａを設けることが困難になるので好ましくなく、出力エネルギーが２０ｍＪを越えると、反射膜１０２が過剰に溶融したり、透明反射基材１０３が損傷してしまうので好ましくない。
【００３６】
間欠レーザー光の照射により、ビーム径の大きさに対応した幅を有し、かつパルス幅に走査速度を乗じて得た値に対応する長さを有する開口部１０２ａが形成される。例えば、上記の照射条件によれば、幅２０〜７０μｍ、長さ５０〜２００μｍの範囲の開口部１０２ａが形成される。
【００３７】
間欠レーザー光によって開口部１０２ａが形成される様子を図５に示す。図５は、本実施形態に係る反射体の製造方法を説明する工程図であって、反射基体１０１ａを平面視した図である。図５Ａに示すように、レーザー照射前の反射基体１０１ａには、その上面の全面に反射膜１０２が成膜されている。次に図５Ｂに示すように、間欠レーザー光をＹ方向に沿って走査しつつ反射膜１０２に照射すると、レーザー光が照射された部分に複数の開口部１０２ａ…が形成される。開口部１０２ａは、Ｙ方向に沿って一列に形成される。尚、図５Ｂにおいて、レーザー光の軌跡を一点鎖線の矢印ｍ１で示す。
【００３８】
次に図５Ｃに示すように、ＸＹステージ４を駆動させて反射基体１０１ａをＸ方向の反対方向に移動させる。そして、図５Ｂの場合と同様にして、間欠レーザー光をＹ方向に沿って走査しつつ反射膜１０２に照射する。こうすることで、二列目の開口部１０２ａ…が形成される。尚、図５Ｃにおいて、レーザー光の軌跡を一点鎖線の矢印ｍ２で示す。また反射基体１０１ａの移動方向を矢印ｍ３で示す
【００３９】
更に、レーザー光の照射とＸＹステージ４の駆動とを交互に繰り返すことによって、図５Ｄに示すように反射膜１０２の全面に複数の開口部１０２ａ…を形成する。各開口部１０２ａは平面視略矩形に形成される。このようにして、反射膜１０２に複数の開口部１０２ａが形成された反射体１０１が得られる。尚、上記の製造方法においては、開口部１０２ａを、凹部１３１Ａの配置パターンとは無関係にランダムに形成することが好ましい。この構成により、モアレの発生を防止可能な反射体１０１を得ることができる。
【００４０】
このようにして、一の反射基体１０１ａに対する間欠レーザー光の照射が終了したならば、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ＸＹステージ４を駆動させて定盤４ｂを移動させ、次の反射基体１０１ａに対して間欠レーザー光の照射を行う。
【００４１】
上記の反射体製造装置１によれば、間欠レーザー光を走査させつつ反射膜１０２に照射することによって開口部１０２ａを設けるので、設計通りの寸法精度で開口部１０２ａを形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。
また、上記の反射体製造装置１によれば、走査部３及び定盤４ｂを駆動させることで、短時間で反射膜１０２の全面に開口部１０２ａを形成させることができ、反射体１０１の生産性を高めることができる。特にポリゴンミラー７を用いることにより、高速かつ精度良く開口部１０２ａを形成させることができる。
更に上記の反射体製造装置１によれば、定盤４ｂを駆動させて反射体１０１を次々に処理させるので、短時間で多量の反射体１０１を製造することができ、反射体１０１の生産性を高めることができる。
【００４２】
また、上記の反射体の製造方法によれば、レーザー光を反射膜１０２に照射して開口部１０２ａを形成するので、設計通りの寸法精度で開口部１０２ａを形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。また、エッチャント液等を用いずにレーザー光の照射のみで開口部１０２ａを形成するので、反射体１０１の形成工程が単純化され、反射体１０１の生産性を高めることができる。
【００４３】
次に、上記の反射体製造装置１によって製造された反射体１０１の構成について説明する。図７に反射体１０１の平面模式図を示す。図７に示すように、反射体１０１の上面に反射膜１０２が形成され、この反射膜１０２には複数の開口部１０２ａが形成されている。また図７には、液晶表示パネルの画素領域Ａが重なる位置を一点鎖線で囲んだ枠で示している。画素領域Ａはマトリックス状に配置されている。また図７に示すように、一つの画素領域Ａには、１または２以上の開口部１０２ａが重なる関係になっている。更に、一つの画素領域Ａの面積に対する開口部１０２ａが占める面積割合を開口率としたとき、開口率が２５％〜４５％の範囲に設定されている。
【００４４】
また、図８に反射体の要部の平面模式図を示し、図９に図８のＸ−Ｘ線に対応する断面模式図を示し、図１０には反射体の要部の斜視図を示す。また図８には、画素領域Ａを一点鎖線で示す。図８に示す画素領域Ａには、開口部１０２ａが一つだけ重なる関係になっている。この画素領域Ａにおいて、開口部１０２ａが形成された領域はバックライト光が透過する透過領域となっており、それ以外の領域は、外光が反射する反射領域になっている。このようにして、半透過反射体が構成されている。
【００４５】
また図８、図９及び図１０に示すように、反射体１０１は、複数の凹部１３１Ａ…が設けられた透明反射基材１０３に、反射膜１０２が積層されて構成されている。反射膜１０２には略矩形の開口部１０２ａが設けられ、この開口部１０２ａから透明基材１０３が露出している。透明反射基材１０３の表面には、その内面が球面の一部をなす多数の凹部３１Ａが左右に重なり合うようにして連続して形成されている。透明反射基材１０３は、例えば透明アクリル樹脂等から構成される。凹部１３１Ａによって反射膜１０２に凹凸形状が与えられることにより、液晶表示装置に入射する光を効率よく反射することができ、反射モードにおける明るい表示を実現することができる。
【００４６】
反射膜１０２は、Ａｌ、Ａｇ等の金属光沢を有する金属薄膜からなるものであり、厚みが０．０５〜０．２０μｍの範囲とされている。反射膜１０２の厚みが０．０５μｍ未満だと反射率が低下してしまうので好ましくなく、反射膜１０２の厚みが０．２０μｍを越えると、レーザー光による開口部１０２ａの形成が困難になるので好ましくない。
【００４７】
尚、本発明に適用可能な凹部１３１Ａの形状について説明すると、凹部１３１Ａを平面視した場合に、凹部１３１Ａの輪郭が、円形、楕円形、円周の一部が直線である略円形、丸みを帯びた四角形など、様々な形状のものを例示できる。また、凹部の内面形状としては、球面または曲率が連続的若しくは不連続的に変化するような曲面またはこれらの一部に平面を有する形状等が好ましい。また、上記凹部１３１Ａの深さを０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接する凹部１３１Ａのピッチを５μｍ〜５０μｍの範囲でランダムに配置し、上記凹部１３１Ａ内面の傾斜角を−３０度〜＋３０度の範囲に設定することが望ましい。
更に、凹部１３１Ａ内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に設定する点、隣接する凹部１３１Ａのピッチを平面全方向に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、仮に隣接する凹部１３１Ａのピッチに規則性があると、光の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合があるからである。また、凹部１３１Ａ内面の傾斜角分布が−３０度〜３０度の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られない（反射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶表示装置内部の反射強度ピークが低下し、全反射ロスが大きくなる）からである。
【００４８】
また、凹部１３１Ａの深さが３μｍを超えると、オーバーコート膜などにより凹部１３１Ａを平坦化する際に、凸部の頂部を埋めきることができず、所望の平坦性が得られなくなり、表示むらの原因となるので好ましくない。また、隣接する凹部１３１Ａのピッチが５μｍ未満の場合、透明反射基材１０３を形成するために用いる転写型の製作上の制約があり、加工時間が極めて長くなる、所望の反射特性が得られるだけの形状が形成できない、干渉光が発生する等の問題が生じる。また、実用上、前記転写型の製作に使用しうる３０μｍ〜１００μｍ径のダイヤモンド圧子を用いる場合、隣接する凹部１３１Ａのピッチを５μｍ〜５０μｍとすることが望ましい。
【００４９】
次に図１１には、図７〜図１０に示した反射体１０１を備えた液晶表示装置の拡大断面図を示す。図１１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置Ｂは、液晶表示パネル２２０と、この液晶表示パネル２２０の背面側に配置されて液晶表示パネル２２０を裏面側から照明するためのバックライト２１０とから概略構成されている。
【００５０】
液晶表示パネル２２０は半透過型のものであり、液晶層２２３を挟持して対向するガラスなどからなる透明の第１基板２２１と、透明の第２基板２２２をシール材２２４で接合一体化して概略構成されている。第１基板２２１および第２基板２２２の液晶層２２３側には、表示回路層２２６、２２７がそれぞれ形成されている。
【００５１】
表示回路層２２７は、第２基板２２２に積層されて反射膜１０２に凹凸の形状を与える透明反射基材１０３と、反射膜１０２と、カラー表示を行うためのカラーフィルタ２３３Ｒ、２３３Ｇ、２３３Ｂと、透明反射基材１０３と反射膜１０２を被覆して保護するとともに透明反射基材１０３やカラーフィルタ２３３Ｒ、２３３Ｇ、２３３Ｂによる凹凸を平坦化するためのオーバーコート膜２３４と、液晶層２２３を駆動するためのストライプ電極２３５と、液晶層２２３を構成する液晶分子の配向を制御するための配向膜２３６とが順次積層されて形成されている。透明反射基材１０３と反射膜１０２により反射体１０１が構成される。尚、反射膜１０２には複数の開口部１０２ａが設けられている。
【００５２】
また、表示回路層２２６は、第１基板２２１側から順に、ストライプ電極２３５、オーバーコート膜２３４、配向膜２３６が積層されて形成されている。
【００５３】
更に、第２基板２２２の液晶層２２３側と反対側（第２基板２２の外面側）に、偏光板２３８が設けられており、第１基板２２１の液晶層２２３側と反対側（第１基板２２１の外面側）には、位相差板２４７と偏光板２４８がこの順で積層されている。
そして、第２基板２２２の偏光板２３８の外側に、半透過液晶表示装置Ｂにおいて透過表示を行うための光源としてのバックライト２１０が配設されている。
【００５４】
第１、第２基板２２１、２２２に各々設けられたストライプ電極２３５、２３５は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜からなる短冊状の平面形状のものを多数整列形成したもので、外部の駆動回路（図示せず）に個々に接続されて液晶層２２３を構成する液晶分子を駆動するためのものである。各電極２３５、２３５が互いに平面視直角に向くように配置されている。このように本実施形態に係る液晶表示装置Ｂはパッシブマトリクス型とされている。各電極２３５、２３５が交差する部分が前述の画素領域Ａである。
【００５５】
（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１２は本実施形態に係る反射体製造装置の構成を示す斜視図である。なお、図１２に示す構成要素のうち、図１及び図２に示す構成要素と同一の構成要素には、図１及び図２と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。
【００５６】
図１２に示すように、反射体製造装置３０１は、光源部２と、走査部３０３と、ＸＹステージ４とから概略構成されている。光源部２は、レーザー光を間欠的に発振させるものであり、走査部３０３は、光源部２により発振させた間欠レーザー光を一方向（Ｘ方向）及び一方向の直交方向（Ｙ方向）に沿って走査させるものであり、ＸＹステージ４は、前記一方向及びその直交方向に沿って移動可能な定盤４ｂを有するものである。光源部２と走査部３０３の間には図示略のシャッターが配置されている。このシャッターにより、光源からのレーザー光を間欠レーザー光に変換できるようになっている。
【００５７】
走査部３０３には、ガルバノスキャナー３０４と、ガルバノスキャナー３０４とＸＹステージ４との間に配置された対物レンズとしてのｆ−θレンズ３０５が備えられている。ガルバノスキャナー３０４には、第１ミラー３０４ａと第２ミラー３０４ｂとが備えられており、各ミラー３０４ａ、３０４ｂには各々駆動モータ３０４ｃ、３０４ｄが接続されている。駆動モータ３０４ｃ、３０４ｄによって各ミラー３０４ａ、３０４ｂを駆動させることで、光源部２から発振された間欠レーザー光を図中Ｘ方向及びＹ方向に走査できるように構成されている。また、ｆ−θレンズ３０５は、間欠レーザー光をＸ方向及びＹ方向に沿って走査させる際に、レーザー光を平行光に変換する。
【００５８】
ＸＹステージ４の定盤４ｂには、反射基体１０１ａが複数載置されている。反射基体１０１ａは、図４に示したもの同一構成のものであり、複数の凹部が形成された透明反射基材１０３と、透明反射基材上に成膜された反射膜１０２とから構成されている。そして、反射膜１０２には、ガルバノスキャナー３０４により反射されてｆ−θレンズ９を通過したレーザー光が照射されるようになっている。
【００５９】
次に、この反射体製造装置３０１の動作を、反射体の製造方法とともに説明する。図１２に示すように、光源部２から発振された間欠レーザー光は、ガルバノスキャナー３０４の第１ミラー３０４ａに照射される。次に、第１ミラー３０４ａにより反射された間欠レーザー光は第２ミラー３０４ｂに反射され、Ｘ方向またはＹ方向に沿って高速走査される。このように高速走査された間欠レーザー光は、反射膜１０２に照射され、反射膜１０２に開口部１０２ａを形成させる。
【００６０】
間欠レーザー光によって開口部１０２ａが形成される様子を図１３に示す。図１３は、本実施形態に係る反射体の製造方法を説明する工程図であって、反射基体１０１ａを平面視した図である。図１３Ａに示すように、レーザー照射前の反射基体１０１ａには、その上面の全面に反射膜１０２が成膜されている。次に図１３Ｂに示すように、間欠レーザー光をＹ方向に沿って走査しつつ反射膜１０２に照射すると、レーザー光が照射された部分に複数の開口部１０２ａ…が形成される。開口部１０２ａは、Ｙ方向に沿って一列に形成される。次に、間欠レーザー光をＸ方向にシフトさせた上で、再度Ｙ方向に沿って走査しつつ反射膜１０２に照射する。これにより、反射膜１０２に開口部１０２ａが複数列に渡って形成される。図１３Ｂには、間欠レーザー光の軌跡を一点鎖線の矢印ｍ４で示している。
【００６１】
このようにして、レーザー光のＸ方向、Ｙ方向への走査を繰り返すことによって、図１３Ｃに示すように反射膜１０２の全面に複数の開口部１０２ａ…を形成する。各開口部１０２ａは平面視略矩形に形成される。このようにして、反射膜１０２に複数の開口部１０２ａが形成された反射体１０１が得られる。尚、開口部１０２ａは、凹部１３１Ａの配置パターンとは無関係にランダムに形成することが好ましい。この構成により、モアレの発生を防止可能な反射体１０１を得ることができる。
【００６２】
このようにして、一の反射基体に対する間欠レーザー光の照射が終了したならば、ＸＹステージ４を駆動させて定盤４ｂを移動させ、次の反射基体に対して間欠レーザー光の照射を行う。
【００６３】
上記の反射体製造装置３０１によれば、レーザー光を反射膜１０２に照射して開口部１０２ａを設けるので、設計通りの寸法精度で開口部１０２ａを形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。
また、上記の反射体製造装置３０１によれば、走査部３０３及び定盤４ｂを駆動させることで、短時間で反射膜１０２の全面に開口部１０２ａを形成させることができ、反射体１０１の生産性を高めることができる。特にガルバノスキャナー３０４を用いることにより、高速かつ精度良く開口部１０２ａを形成させることができる。
更に上記の反射体製造装置３０１によれば、定盤４ｂを駆動させて反射体１０１を次々に処理させるので、短時間で多量の反射体１０１を製造することができ、反射体１０１の生産性を高めることができる。
【００６４】
また、上記の反射体の製造方法によれば、レーザー光を反射膜１０２に照射して開口部１０２ａを形成するので、設計通りの寸法精度で開口部１０２ａを形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。また、エッチャント液等を用いずにレーザー光の照射のみで開口部１０２ａを形成するので、反射体１０１の形成工程が単純化され、反射体１０１の生産性を高めることができる。
【００６５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の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において種々の変更を加えることが可能である。例えば光源部として、図１４に示す構成の光源部を用いても良い。
図１４に示した光源部について述べると、２台のレーザ発振器４０５から供給された２本のレーザー光はそれぞれ、図示したような光路に沿って導かれる。なお、これら２台のレーザ発振器４０５から供給される各レーザー光の光路中には、同等の構成の光学系が配設されているので、一方のレーザー光用の光学系についてのみ符号を付して説明する。
【００６６】
レーザ発振器４０５から出射されたレーザー光はまず、音響光学素子（ＡＯＭ）４２３を経て反射ミラー４２４で反射され、第１位相差板４２５へ入射されて直線偏光が円偏光に変換される。音響光学素子２３は一種のスイッチング素子であり、これがスイッチオンされると、超音波を加えて光軸を歪ませることにより入射光（レーザビーム）の大部分を使用不能な光となすことができる。つまり、この音響光学素子２３は、レーザ加工を行っている間はオフ状態に保たれてレーザー光をそのまま通過させるが、レーザ加工を一時中断させたいときにはオフ状態への切換えが行われるようになっている。
【００６７】
第１位相差板４２５から出射された円偏光のレーザビームは、拡散防止レンズ４２６を経て反射ミラー４２７で反射された後、第１のビームスプリッタ４２８へ入射されて２方向へ向かう直線偏光に分割され、これにより、２本の分割光が得られる。
【００６８】
第１ビームスプリッタ４２８から出射された一方の分割光は、反射ミラー４２９を経た後、光ファイバ４４３を通過してから、第２位相差板４３０に入射されて再び円偏光に変換され、この円偏光は円筒レンズ４３１を経て長円形に拡大された後、第２ビームスプリッタ４３５に入射されて、２方向へ向かう直線偏光に分割される。同様に、第１ビームスプリッタ４２８から出射された他方の分割光は、反射ミラー４３２を経た後、光ファイバ４４４を通過してから、第３位相差板４３３に入射されて再び円偏光に変換され、この円偏光は円筒レンズ４３４を経て長円形に拡大された後、第２ビームスプリッタ４３５に入射されて、２方向へ向かう直線偏光に分割される。すなわち、レーザ発振器４０５から出射された１本のレーザー光が、所定の光路を経て第２ビームスプリッタ４３５から出射されるときには計４本のレーザー光に分割されることとなる。
【００６９】
実際には、もう１台のレーザ発振器４０５から出射されたレーザー光も、４本の分割光となって照射されるので、結局、図１４では、反射体に対して計８本の分割光がスポット状に照射されて、複数個所のレーザ加工を同時に行えるようになっている。
【００７０】
また、第２、第３位相差板３０、３３の前に設置されている光ファイバ４３、４４は、石英材料を反射膜で被覆して構成されるもので、該反射膜で反射されながら伝送されるレーザー光はシングルモードがマルチモードに変換された状態で出射される。
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の反射体製造装置によれば、レーザー光を反射膜に照射して開口部を設けるので、設計通りの寸法精度で開口部を形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。また、走査部及び定盤を駆動させることで、短時間で反射膜の全面に開口部を形成させることができ、反射体の生産性を高めることができる。
【００７２】
また、定盤を駆動させて反射基体を次々に処理させるので、短時間で多量の反射体を製造することができ、反射体の生産性を高めることができる。
【００７３】
また、本発明の反射体の製造方法によれば、レーザー光を反射膜に照射して開口部を形成するので、設計通りの寸法精度で開口部を形成することができ、工程不良を大幅に低減できる。また、エッチャント液等を用いずにレーザー光の照射のみで開口部を形成するので、反射体の形成工程が単純化され、反射体の生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る反射体製造装置の構成を示す斜視図。
【図２】図１の反射体製造装置の要部を示す正面模式図。
【図３】図１の反射体製造装置に備えられた光源部の構成を示す模式図。
【図４】図３に示した光源部に備えられたホモジェナイザーレンズを示す斜視図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る反射体の製造方法を説明する工程図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る反射体の製造方法を説明する工程図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る反射体の製造方法により製造された反射体を示す平面模式図。
【図８】図７の反射体の要部を示す平面模式図。
【図９】図８のＸ−Ｘ線に対応する断面模式図。
【図１０】図７の反射体の要部を示す斜視図。
【図１１】図７の反射体を備えた液晶表示装置の一例を示す拡大断面図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る反射体製造装置の構成を示す斜視図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る反射体の製造方法を説明する工程図。
【図１４】光源部の別の例を示す模式図。
【符号の説明】
１…反射体製造装置、２…光源部、３、３０３…走査部、４…ＸＹステージ、４ｂ…定盤、１０１…反射体、１０１ａ…反射基体、１０２…反射膜、１０２ａ…開口部
【図１】
2004344928.tif 000003
【図２】
2004344928.tif 000004
【図３】
2004344928.tif 000005
【図４】
2004344928.tif 000006
【図５】
2004344928.tif 000007
【図６】
2004344928.tif 000008
【図７】
2004344928.tif 000009
【図８】
2004344928.tif 000010
【図９】
2004344928.tif 000011
【図１０】
2004344928.tif 000012
【図１１】
2004344928.tif 000013
【図１２】
2004344928.tif 000014
【図１３】
2004344928.tif 000015
【図１４】
2004344928.tif 000016