(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに略同じ形態の反射面を有する複数の第１反射部と、
互いに略同じ形態であって前記第１反射部とは異なる形態の反射面を有する複数の第２反射部と、を備える反射板において、
任意の隣り合う前記第２反射部どうしの配置間隔が任意の隣り合う前記第１反射部どうしの配置間隔よりも広くなるように両反射部が混在して配置されている反射板。
【請求項２】
前記複数の第１反射部による１次回折光のピークが現れる角度と、前記複数の第２反射部による１次回折光のピークが現れる角度とが相違する、請求項１に記載の反射板。
【請求項３】
前記第１反射部および前記第２反射部それぞれの前記反射面は凹状または凸状に湾曲する反射面であって、
前記第２反射部は、前記第１反射部よりも反射面の径または／および反射面の面内高さの差が小さい請求項１または２に記載の反射板。
【請求項４】
前記第２反射部は、前記第１反射部に重ねて形成されている請求項３に記載の反射板。
【請求項５】
前記第１反射部と前記第２反射部の重ね方は、
前記第２反射部の反射面全体が前記第１反射部の反射面の内側に含まれるように重ねて形成されている場合と、
前記第２反射部の反射面の一部が前記第１反射部の反射面の一部と重ねて形成されている場合と、
前記第２反射部の反射面が複数の前記第１反射部の反射面にまたがるように重ねて形成されている場合と、を含み、
それぞれの重ね方を任意に組み合わせることによって、前記第１反射部と前記第２反射部が混在して配置されている、請求項４に記載の反射板。
【請求項６】
可視光の波長をλ、当該反射板上に積層される反射板表面部材の屈折率をｎとしたときに、
前記第２反射部の反射面の面内高さの差ｄが、
ｄ＝（２Ｎ＋１）λ／４ｎ  （Ｎ：整数）
である請求項３、４または５に記載の反射板。
【請求項７】
前記第２反射部の反射面の面内高さの差が、０．１μｍ〜０．２μｍの範囲である請求項３、４または５に記載の反射板。
【請求項８】
前記第２反射部の配置間隔は、前記第１反射部の配置間隔の略２倍である請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の反射板。
【請求項９】
複数の第１反射部と複数の第２反射部を備え、
前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように、両反射部が配置されている反射板。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の反射板と、該反射板の上方にて該反射板からの反射光の透過率を可変する層と、を備える反射型表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の反射型表示装置を画像表示手段として備える電子機器。
【請求項１２】
複数の第１反射部と複数の第２反射部とを用いて光を反射する光反射方法であって、
前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように光を反射する光反射方法。
【請求項１３】
複数の第１反射部と複数の第２反射部とを用いて反射した光で画像を表示する画像表示方法であって、
前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように光を反射し、
光の透過率を可変する層によって前記反射した光の透過率を制御して画像を表示する画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型の表示装置に用いられて好適な反射板、並びにこの反射板を備える反射型表示装置および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、パーソナルコンピュータ、テレビ、ワープロ、携帯電話、携帯情報端末などへの液晶表示装置の応用が進展している。その一方でこのような電子機器に対して一層の高機能化とともに小型化、省電力化、低コスト化などのために、バックライトを用いずに外部から入射した光を反射させて液晶画像を表示する反射型表示装置が望まれている。このような反射型表示装置ではバックライトを用いないので外部からの入射光を効率よく利用して画像を形成することが重要である。
【０００３】
従来、この種の反射型表示装置としては、たとえば図１８に示すような構造のものが知られている。
【０００４】
反射型表示装置は、概略、透光性材料からなる上側基板２１６と、薄膜トランジスタ２１４が配置された下側基板２１２との間に液晶層２１５を封入して構成される。そして、上側基板２１６側から入射した光を反射するための反射板２０１が設けられる。
【０００５】
反射板２０１は、同図（ａ）のように上側基板２１６と下側基板２１２の間に配置されるタイプと、同図（ｂ）のように下側基板２１２の背面側に配置されるタイプとがある。一般に、前者のタイプはカラー反射型表示装置に用いられ、後者のタイプはモノクロ反射型表示装置に用いられることが多い。
【０００６】
反射板２０１の構造としては、図１９（ａ）に示すように、互いに略同じ形態の凹状または凸状の反射面を有する複数の反射部２１０を配列したものが提案されている。この構造によれば、各反射部２１０で入射光が散乱反射されるので、上側基板２１６表面での反射光と反射板２０１での反射光の方向が重なることに起因する視認性の低下を防止できるとともに、広い視野角を実現することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように複数の反射部２１０を有する反射板２０１にあっては、次のような問題が生じていた。
【０００８】
各反射部２１０は、隣接する反射部同士の配置間隔が完全に同一とはならない程度に不規則性を有して配置される。しかし、略同じ形態の反射面を配列するという構造上、その配置間隔のバラツキは一定の範囲に限られる。したがって、配置間隔は図１９（ｂ）に示すように平均配置間隔を中心とする一定の分布をもち、反射板全体としてみれば概ね同じ間隔の凹凸パターンを有する反射回折格子として作用することとなる。
【０００９】
図２０に従来の反射板２０１の凹凸パターンのフラウンホーファ領域での回折光分布を示す。この回折光には、０次光の他、１次光、２次光などの周期的な極大値（ピーク）が現れていることがわかる（以下、フラウンホーファ領域での回折光分布における０次光、１次光、…、ｎ次光を、それぞれ０次回折光、１次回折光、…、ｎ次回折光と称す。）。このように１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差が大きい場合、各色に対応する光（以下、各波長色）では、同様に強度差が大きく、かつ波長によって角度が若干異なる回折光分布となるため、干渉による色づきが大きくなり、反射型表示装置の視認性が低下してしまうのである。
【００１０】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、干渉による色づきを抑制し視認性を向上させることができる反射板を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、干渉による色づきがなく視認性の良好な反射型表示装置および電子機器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの検討の結果、上記干渉による色づきは１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差が大きい場合に観察されることが判明した。したがって、上記課題は１次回折光の強度を低減させるか、あるいはその１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差を小さくすることにより解決することができる。
【００１３】
そこで、上記目的を達成するために本発明の反射板では、互いに回折光分布の異なる２種類以上の反射部を混在させる構成を採用する。
【００１４】
たとえば、互いに略同じ形態の反射面を有する複数の第１反射部と、互いに略同じ形態であって前記第１反射部とは異なる形態の反射面を有する複数の第２反射部と、を備える反射板において、任意の隣り合う前記第２反射部どうしの配置間隔が任意の隣り合う前記第１反射部どうしの配置間隔よりも広くなるように両反射部が混在して配置されている構成が好適である。
【００１５】
ここにおいて、反射面の「形態」とは、反射面の形状や大きさなどを意味する。また、「互いに略同じ形態の」とは、それぞれの反射面が実質的に同種とみなせる形態秩序に従って形成されているという意味である。すなわち、第１反射部の場合でいえば、第１反射部の反射面同士の比較において互いに略同じ形状または大きさを有すると絶対的に認識できる場合はもちろんのこと、第２反射部やその他の反射部（さらに異なる形態の反射面を有する第３，第４，…の反射部）の反射面の形態との相対的な比較において、それらとは明らかに異なる形態秩序に従って形成されていることが認識できれば足りる。したがって、「異なる形態の」とは、第１反射部の反射面と第２反射部の反射面とが異なる形態秩序に従って形成されていることを意味する。
【００１６】
また、複数の第１反射部のそれぞれは、隣接する反射部同士の配置間隔が完全に同一とはならない程度に不規則性を有して配置されていてもよい（第２反射部についても同様である）。この場合の「前記第２反射部の配置間隔が前記第１反射部の配置間隔よりも広くなる」とは、前記第２反射部の配置間隔の平均値が前記第１反射部の配置間隔の平均値よりも大きくなるという意味である。
【００１７】
上記構成によれば、第１反射部の空間周波数（配置間隔の逆数）と第２反射部の空間周波数とが異なる。回折光が極大値をとる周期は空間周波数により決定されるので、第１反射部による１次回折光のピークが現れる角度と、第２反射部による１次回折光のピークが現れる角度とが相違することになる。反射板全体の回折光分布はそれぞれの反射部による回折光分布を重ね合わせたものになるので、結果として、反射板全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ、１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差を小さくすることができる。したがって、干渉による色づきを抑制することができ、視認性の向上を図ることができる。
【００１８】
前記第１反射部の反射面と前記第２反射部の反射面とは、入射光に対する反射光の出射方向（０次回折光の角度）が略一致していることが好適である。
【００１９】
これにより、第１反射部による０次回折光と第２反射部による０次回折光が重ね合わされ十分な反射光量を得ることができる。また、１次回折光その他の極大値の重ね合わせを簡易に計算することができ、設計および作製が容易となる。
【００２０】
前記第１反射部および前記第２反射部それぞれの前記反射面は凹状または凸状に湾曲する反射面であって、前記第２反射部は、前記第１反射部よりも反射面の径または／および反射面の面内高さの差が小さいことが好適である。
【００２１】
これにより、第２反射部の大きさを回折光の干渉による色づきを抑制するのに必要十分な大きさにとどめ、第１反射部の大きさを十分に確保するようにすれば、反射板に入射した光は主に第１反射部にて反射されるので、光利用効率が高くなり十分な反射光量を得ることができる。なお、「反射面の面内高さの差」とは、反射板に対して垂直な方向から光が入射したときに、湾曲する反射面内において入射光が最初に到達する部分（反射面のうち最も高い部分）と、入射光が最も遅れて到達する部分（反射面のうち最も低い部分）との、入射光と平行な方向に関する距離をいう。
【００２２】
前記第２反射部は、前記第１反射部に重ねて形成されていることも好適である。
【００２３】
この構成によれば、第１反射部同士を密集させることで、隣接する２つまたは複数の第１反射部の間の山部分（反射面が凹状に湾曲する場合）の体積を小さくすることができる。そうすると、金型等を反射板材料に押しつけて凹凸形状を成形する際に、小さな圧力であっても、前記山部分に対応する型の谷部分に反射板材料が集中しやすくなるので、容易に加圧成形を行うことが可能となる。
【００２４】
可視光の波長をλ、当該反射板上に積層される反射板表面部材の屈折率をｎとしたときに、前記第２反射部の反射面の面内高さの差ｄが、
ｄ＝（２Ｎ＋１）λ／４ｎ  （Ｎ：整数）
であることが好適である。
【００２５】
この構成によれば、第２反射部の湾曲する反射面のうち最も低い部分で反射された光と、最も高い部分で反射された光との光路差が、
２ｄ・ｎ＝（Ｎ＋１／２）λ
となり、位相分布が最大（位相差λ／２）となるので、第２反射部による１次回折光の強度が大きくなる。そうすると、第１反射部と第２反射部の１次回折光の強度が近くなり、干渉による色づきを一層低下させることができる。
【００２６】
前記第２反射部の反射面の面内高さの差の具体的な値としては、０．１μｍ〜０．２μｍの範囲であることが好ましい。
【００２７】
前記第２反射部の配置間隔は、前記第１反射部の配置間隔の略２倍であることが好適である。
【００２８】
回折光が極大値をとる周期は、回折格子の凹凸周期（すなわち反射部の配置間隔の逆数）に比例する。それゆえ、配置間隔を略２倍すると、１次回折光の現れる角度は略１／２倍になる。上記構成によれば、第２反射部による１次回折光のピークが、第１反射部による１次回折光のピークの約半分の角度（０次回折光と１次回折光の略中央）に現れるので、干渉による色づきをより一層低下させることができる。
【００２９】
前記複数の第１反射部のそれぞれの反射面は、各反射面からの反射光の強度中心が、当該反射板の鉛直上方領域の外部において集光するように設定されていることも好適である。
【００３０】
また、本発明の反射板は、複数の第１反射部と複数の第２反射部を備え、前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように、両反射部が配置されている構成が好適である。
【００３１】
この構成によれば、第１反射部による０次回折光と第２反射部による０次回折光が重ね合わされるので、十分な反射光量を得ることができる。また、第２反射部による１次回折光が第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるので、反射板全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ、１次回折光とその周辺角度での強度の差を小さくすることができ、干渉による色づきを抑制することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の反射型表示装置は、上記反射板と、該反射板の上方にて該反射板からの反射光の透過率を可変する層と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の電子機器は、上記反射型表示装置を画像表示手段として備えることを特徴とする。
【００３４】
かかる構成の反射型表示装置および電子機器は、上記反射板を具備することにより、干渉による色づきがなく視認性の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【００３５】
また、本発明の光反射方法は、複数の第１反射部と複数の第２反射部とを用いて光を反射する光反射方法であって、前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように光を反射することを特徴とする。
【００３６】
この方法によれば、第１反射部による０次回折光と第２反射部による０次回折光が重ね合わされるので、十分な反射光量を得ることができる。また、第２反射部による１次回折光が第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるので、反射光全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ、１次回折光とその周辺角度での強度の差を小さくすることができ、干渉による色づきを抑制することが可能となる。
【００３７】
また、本発明の画像表示方法は、複数の第１反射部と複数の第２反射部とを用いて反射した光で画像を表示する画像表示方法であって、前記複数の第１反射部による０次回折光と前記複数の第２反射部による０次回折光とが略同じ角度で重なり、且つ、前記複数の第２反射部による１次回折光が前記複数の第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるように光を反射し、光の透過率を可変する層によって前記反射した光の透過率を制御して画像を表示することを特徴とする。
【００３８】
この方法によれば、第１反射部による０次回折光と第２反射部による０次回折光が重ね合わされるので、十分な反射光量を得ることができる。また、第２反射部による１次回折光が第１反射部による０次回折光と１次回折光の間の角度に現れるので、反射光全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ、１次回折光とその周辺角度での強度の差を小さくすることができ、干渉による色づきを抑制することが可能となる。したがって、視認性の良好な画像を表示することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。これらの反射板は、反射型液晶表示装置などの反射型表示装置、および反射型表示装置を表示手段として具備するパーソナルコンピュータ、テレビ、ワープロ、携帯電話、携帯情報端末などの電子機器に用いられて好適なものである。
【００４０】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４１】
（反射板の第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る反射板の構成について説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。
【００４３】
反射板１は、セラミック、ガラス、プラスチック等で形成された不透明もしくは透明な下側基板１２の上に積層される板状部材である。反射板１は樹脂層の表面にアルミニウムや銀等の反射率の高い材料からなる反射膜を積層して構成される。この製造方法については後述する。
【００４４】
反射板１の表面には、複数の第１反射部１０と複数の第２反射部１１とが混在して配置されている。各反射部は、光利用効率を向上させるためにほとんど隙間無く並べられている。以下、複数の第１反射部１０からなるグループをさして「凹凸群１」とよび、複数の第２反射部１１からなるグループをさして「凹凸群２」とよぶ。
【００４５】
凹凸群１を構成する第１反射部１０のそれぞれは、互いに略同じ形態の凹状に湾曲する反射面１０ａを有する。同様に、凹凸群２を構成する第２反射部１１のそれぞれは、互いに略同じ形態の凹状に湾曲する反射面１１ａを有する。第１反射部１０の反射面１０ａと第２反射部１１の反射面１１ａとは概ね同じ方向に臨んで設けられている。したがって、両反射部の反射光の出射方向（０次回折光の角度）は略一致する。
【００４６】
本実施形態において、第１反射部１０の反射面１０ａと第２反射部１１の反射面１１ａとは、その大きさが異なる。具体的には図１に示されるように、第２反射部１１の反射面１１ａのほうが、第１反射部１０の反射面１０ａよりも反射面の径および反射面の面内高さの差が小さくなるように設定されている。
【００４７】
ただし実際には、それぞれの反射面１０ａ，１１ａの径は一定のバラツキを許容して作製されているので（意識的に反射面の径に不規則性をもたせる場合もあれば、加工精度上の問題から寸法公差の範囲内でばらつく場合もある）、上記大きさの相違は次のように把握するとよい。
【００４８】
すなわち、反射板１に含まれる全ての反射面の径についてヒストグラムをとった場合に、そのヒストグラムの分布が図２に示すように２つの極大値を示せば、径の異なる２種類の反射面１０ａ，１１ａが含まれているものと考えるのである。
【００４９】
図２（ａ）の例では、ヒストグラムの分布が２つの極大値を持ち、各々の分布が中間で重なっている。（ｂ）の例では、各々の分布の間で頻度が０となる領域が存在する。（ｃ）の例では、各々の極大値がその頂点付近で平坦な領域を備えている。いずれの例でも、相対的に径の大きいほうの分布が凹凸群１のものであり、径の小さいほうの分布が凹凸群２のものである。そして、２つの極大値の中間に凹凸群１と凹凸群２の境界を定めることができる。
【００５０】
また、本実施形態において、第１反射部１０と第２反射部１１とは、その配置間隔が異なる。具体的には図１に示されるように、第２反射部１１の配置間隔のほうが第１反射部１０の配置間隔よりも広くなるように設定されている。
【００５１】
配置間隔も反射面の径と同様に一定のバラツキを許容して設定されているので、上記配置間隔の相違は図３に示すようなヒストグラムによって把握するか、あるいは凹凸群１の平均配置間隔と凹凸群２の平均配置間隔との比較によって把握するとよい。
【００５２】
以上述べた構成の反射板１に光を照射すると、反射板１は反射回折格子として作用する。図４に、フラウンホーファ領域での回折光分布を示す。同図（ａ）は凹凸群１のみによる回折光分布を、（ｂ）は凹凸群２のみによる回折光分布を、（ｃ）は反射板全体による回折光分布を示している。
【００５３】
本実施形態では、第２反射部１１の配置間隔を第１反射部１０の配置間隔よりも広くしているので、凹凸群１と凹凸群２では空間周波数（凹凸周期）が異なる。回折光が極大値をとる周期は空間周波数により決定されるので、図４（ａ），（ｂ）に示すように、凹凸群１による１次回折光のピークが現れる角度と、凹凸群２による１次回折光のピークが現れる角度とは相違することとなる。
【００５４】
反射板１全体の回折光分布は、図４（ｃ）に示すように、凹凸群１による回折光分布と凹凸群２による回折光分布を重ね合わせたものになる。
【００５５】
第１反射部１０の反射面１０ａと第２反射部１１の反射面１１ａとは、入射光に対する反射光の出射方向が略一致しているので、凹凸群１による０次回折光と凹凸群２による０次回折光は略同じ角度で重ね合わされる。これにより、十分な反射光量を得ることができる。
【００５６】
一方、１次回折光その他の極大値については互いに異なる角度で重ね合わされ、凹凸群２による１次回折光が凹凸群１による０次回折光と１次回折光の間に現れるので、反射板全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ（平滑化させ）、１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差を小さくすることができる。これにより、干渉による色づきを抑制することができる。
【００５７】
また、第２反射部１１の大きさを小さく、回折光の干渉による色づきを抑制するのに必要十分な大きさにとどめており、第１反射部１０の大きさを十分に確保するようにしたので、反射板１に入射した光は主に第１反射部１０にて反射されることとなり、光利用効率が高くなり十分な反射光量を得ることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、第１反射部１０と第２反射部１１の２種類の反射部を混在させる構成としたが、さらに異なる形態の反射面を有する第３，第４，…の反射部を混在させる構成も好適である。これにより、１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差を一層小さくすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、凹状に湾曲する反射面１０ａ，１１ａにて構成したが、凸状に湾曲する反射面なども好適に採用することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、反射面１１ａの径および面内高さの差を反射面１０ａのものよりも小さくしたが、径または面内高さの差のいずれか一方のみを小さくする構成も好適である。特に、反射面の径のみを小さくする構成が好ましい。面内高さよりも径の大小を制御するほうが製造しやすいからである。
【００６１】
次に、本発明に係る反射板の他の実施形態の構成について説明する。以下の説明では、上記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明することとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００６２】
（反射板の第２の実施形態）
図５および図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る反射板の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。図６は、本実施形態の反射板の一製造方法を説明する説明図であり、（ａ）は本実施形態の反射板の製造方法、（ｂ）は上記第１の実施形態の反射板の製造方法を示す。
【００６３】
図５に示すように、本実施形態では、第２反射部１１が第１反射部１０に重ねて形成されている。重なり方としては、第２反射部１１の反射面１１ａの全体が第１反射部１０の反射面１０ａの内側に含まれる場合、反射面１１ａの一部が反射面１０ａの一部と重なる場合、反射面１１ａが複数の反射面１０ａにまたがる場合などがある。
【００６４】
この構成によれば、第１の実施形態のごとく第１反射部１０と第２反射部１１とを重ねずに配置する構成に比べて、第１反射部１０同士を密集させることができる。つまり、図５（ｂ）に示すように、隣接する２つまたは複数の第１反射部１０の間の山部分１３の体積を小さくすることができる。
【００６５】
このような反射板１の凹凸形状は、図６に示すように、スタンパ２４と呼ばれる金型を反射板材料たる樹脂２７に押しつけて加圧成形されることが一般的である（詳しくは後述する）。スタンパ２４の形状は反射板１の凹凸形状をちょうど反転させた形状をしているので、本実施形態に係るスタンパ２４の谷部分２８（山部分１３に対応する部分）は、第１の実施形態に係るスタンパ２４の谷部分２９に比べて、体積が小さくなる。
【００６６】
そうすると、スタンパ２４を樹脂２７に押しつけて凹凸形状を成形する際に、小さな圧力であっても、谷部分２８に反射板材料が集中するので、容易に加圧成形を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、このように第１反射部１０と第２反射部１１を重ねて混在させた場合にも、上記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
（反射板の第３の実施形態）
図７および図８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る反射板の構成について説明する。図７（ａ）は、本実施形態に係る凹凸群２のみによる回折光分布を示した図であり、（ｂ）は、反射板全体による回折光分布を示した図である。図８は、本実施形態の反射板を具備する反射型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【００６９】
本実施形態では、第２反射部１１の反射面１１ａの面内高さの差ｄを、次の式に基づいて設定する。
ｄ＝（２Ｎ＋１）λ／４ｎ  （Ｎ：整数）
【００７０】
ここで、λは可視光の波長、ｎは反射板１上に積層される反射板表面部材の屈折率である。反射板表面部材とは、たとえば反射板１が図８（ａ）に示すように上側基板１６と下側基板１２の間に配される場合には、反射板１と液晶層１５との間に介在する層（アクリル製樹脂層など）や液晶層１５自体をさし、反射板１が同図（ｂ）に示すように下側基板１２の背面側に接着される場合には、反射板１の表面に塗布される接着剤や粘着剤などをさす。
【００７１】
第１反射部１０と第２反射部１１を比較すると、配置間隔が広いぶん第２反射部１１のほうが絶対数が少ないので、１次回折光の強度は凹凸群２よりも凹凸群１のほうが大きくなる。
【００７２】
ところが上記構成によれば、第２反射部１１の湾曲する反射面１１ａのうち最も低い部分で反射された光と、最も高い部分で反射された光との光路差が、
２ｄ・ｎ＝（Ｎ＋１／２）λ
となり、位相分布が最大（位相差λ／２）となるので、図７（ａ）に示すように、凹凸群２による１次回折光の強度が大きくなる。そうすると、凹凸群１と凹凸群２の１次回折光の強度が近くなり、同図（ｂ）に示すように干渉による色づきを一層低下させることができる。
【００７３】
なお、第２反射部１１の反射面１１ａの面内高さの差ｄの具体的な値としては、上式において、Ｎ＝０、λ＝０．４μｍ〜０．７μｍ、ｎ＝約１．４６を代入し、ｄ＝０．１μｍ〜０．２μｍを得ることができる。
【００７４】
（反射板の第４の実施形態）
図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る反射板の構成について説明する。図９（ａ）は、本実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は、反射部の配置間隔の分布を示す図である。
【００７５】
本実施形態では、第２反射部１１の配置間隔を第１反射部１０の配置間隔の略２倍に設定する。なお、配置間隔は上述の通り一定のバラツキを許容して設定されているので、実際には図９（ｂ）に示すように、凹凸群２の平均配置間隔ｂが凹凸群１の平均配置間隔ａの約２倍になるよう各反射部の配置間隔を決定する。
【００７６】
回折光が極大値をとる周期は、回折格子の凹凸周期（すなわち反射部の配置間隔の逆数）に比例する。それゆえ、配置間隔を略２倍すると、１次回折光の現れる角度は略１／２倍になる。
【００７７】
したがって上記構成によれば、凹凸群２による１次回折光のピークが、凹凸群１による１次回折光のピークの約半分の角度（０次回折光と１次回折光の略中央）に現れるので、干渉による色づきをより一層低下させることができる。
【００７８】
（反射板の第５の実施形態）
図１０〜図１２を参照して、本発明の第５の実施形態に係る反射板の構成について説明する。
【００７９】
図１０は、本実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式的断面図であり、図１１は、図１０の反射板の平面図であり、図１２は、図１０の反射板の第１反射部の構造を示す説明図である。
【００８０】
反射板１０１は、セラミック、ガラス、プラスチック等で形成された不透明もしくは透明な下側基板１１１の上に積層される板状部材である。反射板１０１は樹脂層の表面にアルミニウムや銀等の反射率の高い材料からなる反射膜を積層して構成される。この製造方法については後述する。
【００８１】
反射板１０１の表面には、複数の第１反射部１１３と複数の第２反射部１２０とが混在して重ねて配置されている。各反射部は、光利用効率を向上させるためにほとんど隙間無く並べられている。以下、複数の第１反射部１１３からなるグループをさして「凹凸群１」とよび、複数の第２反射部１２０からなるグループをさして「凹凸群２」とよぶ。
【００８２】
凹凸群１を構成する第１反射部１１３のそれぞれは、互いに略同じ形態の凸状に湾曲する反射面１１７を有する。各反射面１１７は、反射板１０１の一方の端部領域Ａから他方の端部領域Ｂに向かうに連れて入射光と反射光間の角度（反射角度）θが徐々に大きくなるように、形状が変化している。
【００８３】
第１反射部１１３は、図１１に示すように、中心線（垂直二等分線）１１６に沿って所定間隔有して配置されるとともに、該中心線１１６上に設定された中心点１１４ａを中心とする同心円ａ1，…，ａn（ｎ：自然数）に沿って配置される。そして、同じ同心円上には反射角度θの等しい反射面が配置される。
【００８４】
具体的には、第１反射部１１３は、図１２に示すように、起立した円柱状の凸部１１８を斜めに切断したような形状を呈している。この面が凸状に湾曲した反射面１１７を構成する。反射面１１７の頂点１１９の位置および反射面１１７自体の形状は、目標とする出射域１１４に合わせて設計されている。なお、この反射面１１７は、反射板１０１に対して垂直方向から光が入射したときに入射光と垂直となる平面（接平面）を持たず、先端が尖っているので、反射光は図中右方向（出射域１１４とは反対の方向）へはほとんど出射されない。
【００８５】
同じ同心円に沿って配置される複数の第１反射部１１３のそれぞれは略同一の形状を有するが、共通の出射域１１４へ反射光を集光させるために、反射面１１７の臨む方向を第１反射部１１３の位置に応じて少しずつ異ならせている。すなわち、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、反射面１１７の頂点１１９と中心１１７ｃとを結んだ直線１４０が出射域１１４の中心１１２を通るように、各反射面１１７の向きを設定する。
【００８６】
一方、凹凸群２を構成する第２反射部１２０のそれぞれは、互いに略同じ形態の凸状に湾曲する反射面１２１を有する。第２反射部１２０の反射面１２１も、上記第１反射部１１３の反射面１１７と同様、出射域１１４へ反射光を集光させるように形状および向きが設定されている。したがって、近接する第１反射部１１３と第２反射部１２０の反射光の出射方向（０次回折光の角度）は略一致する。
【００８７】
本実施形態では、第２反射部１２０の反射面１２１のほうが、第１反射部１１３の反射面１１７よりも反射面の径および反射面の面内高さの差が小さく設定されている。また、配置間隔についても、第２反射部１２０の配置間隔のほうが第１反射部１１３の配置間隔よりも広く設定されている。この点は、上記第１の実施形態と同様である。
【００８８】
以上述べた構成によれば、反射板１０１に入射した入射光１０７は、同心円ａ1に沿って配置された反射面１１７からは角度θ1を強度中心とする反射光１０８として出射され、同心円ａnに沿って配置された反射面１１７からは角度θ3（θ3＞θ1）を強度中心とする反射光１０９として出射される。
【００８９】
そして、各反射面１１７で反射された反射光１０８，１１５，１０９は、図１１に示すように、反射板１０１の鉛直上方領域の外部おいて集光し、略円形の出射域１１４を形成する。
【００９０】
このようにある限られた出射域１１４に反射光を集光させることで、光の利用効率が高くなり、十分な反射光量を得ることができる。
【００９１】
また、上記第１の実施形態に準じた作用効果も得られるので、干渉による色づきを抑制することができる。
【００９２】
（反射板の製造方法）
以上述べた構成の反射板の製造方法を説明する。反射板の凹凸群１および凹凸群２の形状はスタンパと呼ばれる金型によって大量に複製することができる。その製造方法である２Ｐ法を図１３を用いて説明する。
【００９３】
（ａ）下側基板１２を用意し、その上に電子ビームレジスト２２を塗布する。
（ｂ）電子ビームによってレジスト２２を微細加工して、凹型の形状を形成し、凹凸形状原盤２３を作製する。
（ｃ）次に、電鋳法によってニッケルなどのスタンパ材料を原盤２３の上に体積し、スタンパ２４を作製する。
（ｄ）スタンパ２４と原盤２３とを分離する。スタンパ２４は前記凹型の形状に対応して凸型の形状となり、凹凸形状の金型となる。
【００９４】
次に、反射板１の製造方法を図１４を用いて説明する。上述したように、反射板１の模型である原盤２３を作製した後、電鋳法によりスタンパ２４が作製され、このスタンパ２４には反射板表面形状の反転パターン２４ａが形成されている。
【００９５】
しかして、同図（ａ）に示すように、ガラス基板や透明樹脂フィルムなどの透明な基板１２（ただし、スタンパが紫外線を透過する場合には、基板１２は透明である必要はない。）の上に紫外線硬化樹脂２５を滴下した後、紫外線硬化樹脂２５の上から基板１２上にスタンパ２４を降下させ、基板１２とスタンパ２４との間に紫外線硬化樹脂２５を押し広げて基板１２とスタンパ２４との間に紫外線硬化樹脂２５を充填させる。
【００９６】
ついで、同図（ｂ）に示すように、基板１２側から紫外線硬化樹脂２５に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂２５を光硬化反応により硬化させる。紫外線硬化樹脂２５が硬化したら、紫外線硬化樹脂２５からスタンパ２４を剥離させると、同図（ｃ）のように紫外線硬化樹脂２５の表面にはスタンパ２４の反転パターン２４ａが反転して、第１反射部１０および第２反射部１１の形状が転写される。
【００９７】
この後、紫外線硬化樹脂２５の表面にアルミニウムや銀などの金属薄膜をスパッタ形成などにより堆積させ、同図（ｄ）に示すように反射膜２６を形成する。以上により反射板１が完成する。
【００９８】
次に、上記反射板１の他の製造方法を図１５により説明する。上述したように、反射板１の模型である原盤２３を作製した後、電鋳法によりスタンパ２４が作製され、このスタンパ２４には反射板表面形状の反転パターン２４ａが形成されている。
【００９９】
しかして、同図（ａ）に示すように、基板１２の上にアクリルなどの樹脂２７をスピンコートした後、同図（ｂ）に示すように、樹脂２７の上からスタンパ２４を降下させて樹脂２７を押圧する。すると、同図（ｃ）のように樹脂２７の表面にはスタンパ２４の反転パターン２４ａが反転して、第１反射部１０および第２反射部１１の形状が転写される。
【０１００】
この後、樹脂２７の表面にアルミニウムや銀などの金属薄膜をスパッタ形成などにより堆積させ、同図（ｄ）に示すように反射膜２６を形成する。以上により反射板１が完成する。
【０１０１】
（反射型表示装置の実施形態）
次に、再度図８を参照して、本発明に係る反射表示装置の一実施形態について説明する。本反射表示装置には、上述した各実施形態の反射板のいずれをも好適に用いることができる。
【０１０２】
反射型表示装置は、概略、透光性材料からなる上側基板１６と、薄膜トランジスタ１４が配置された下側基板１２との間に液晶層１５を封入して構成される。そして、上側基板１６側から入射した光を反射するための反射板１が設けられる。液晶層１５は、反射板１からの反射光の透過率を可変する層である。
【０１０３】
反射板１は、同図（ａ）のように上側基板１６と下側基板１２の間に配置されるタイプと、同図（ｂ）のように下側基板１２の背面側に配置されるタイプとがある。一般に、前者のタイプはカラー反射型表示装置に用いられ、後者のタイプはモノクロ反射型表示装置に用いられることが多い。
【０１０４】
前者のタイプの反射板１を作製する際には、図１４または図１５に示す工程の前に下側基板１２の表面に薄膜トランジスタ１４を実装する。一方、上側基板１６の裏面にブラックマトリクスやカラーフィルタ、透明電極等を形成し、上側基板１６の表面に偏光板を貼り付けて表面基板を形成する。そして、上側基板１６と下側基板１２との間に液晶層１５を挟み込むことによって、反射型表示装置が完成する。
【０１０５】
かかる構成の反射型表示装置にあっては、上側基板１６の表側に設けられたフロントライトや太陽光など外部からの入射光１７が反射板１にて反射され、画像表示が行われる。このとき、反射板１による１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差が小さく抑えられるので、干渉による色づきのない視認性の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【０１０６】
（電子機器の実施形態）
図１６および図１７に、本発明に係る電子機器の一実施形態を示す。
【０１０７】
図１６は携帯電話３０を示している。携帯電話３０は、ディスプレイ（画像表示手段）３１、ダイヤル３２、アンテナ３３などを備えて構成されている。ここでディスプレイ３１として上記反射型表示装置を適用すれば、干渉による色づきのない視認性の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【０１０８】
また、図１７は携帯情報端末４０を示している。携帯情報端末４０は、タッチパネル（画像表示手段）４１、カバー４２、入力部４３などを備えて構成されている。ここでタッチパネル４１として上記反射型表示装置を適用すれば、干渉による色づきのない視認性の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【０１０９】
なお、本発明に係る反射板または反射型表示装置は、携帯電話３０や携帯情報端末４０の他にも、たとえばパーソナルコンピュータ、モニタ、テレビ、ワープロ、ＡＴＭ端末、ＰＯＳ端末など種々の電子機器に用いられて好適なものである。
【０１１０】
【実施例】
以下、上記実施の形態に基づく一実施例について説明する。
【０１１１】
まず、従来の反射板１として、表１に示す第１反射部のみで構成したものを作製した。次に、本発明の実施例に係る反射板２として、表１に示す第１反射部と第２反射部とを混在させたものを作製した。ここでは上記第２の実施形態で述べたように、第１反射部と第２反射部とを重ねて配置した。
【０１１２】
【表１】
0003900975.tif 000002
なお、表１の「配置距離」、「面内高さの差」、「径」はいずれも平均値である。
【０１１３】
これらの反射板を反射型液晶表示装置に組み込んで、視認性を確認した結果、反射板１を用いたものには、干渉による色づきが観察されたのに対し、反射板２を用いたものには、干渉による色づきが観察されず、良好な視認性を得ることができた。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、互いに回折光分布の異なる２種類以上の反射部を混在させたので、反射板全体としてみた場合に１次回折光のピークをなまらせ、１次回折光のピークとその周辺角度での強度の差を小さくすることができる。したがって、干渉による色づきを抑制することができ、視認性の向上を図ることができる。
【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板の概略構成を示す模式図である。
【図２】凹凸群１と凹凸群２の大きさの相違の説明図である。
【図３】凹凸群１と凹凸群２の配置間隔の相違の説明図である。
【図４】フラウンホーファ領域での回折光分布を示す図であり、（ａ）は凹凸群１のみによる回折光分布を、（ｂ）は凹凸群２のみによる回折光分布を、（ｃ）は反射板全体による回折光分布を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図である。
【図６】図５の反射板の一製造方法を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る反射板のフラウンホーファ領域での回折光分布を示す図であり、（ａ）は凹凸群２のみによる回折光分布を、（ｂ）は反射板全体による回折光分布を示す。
【図８】本発明の実施形態に係る反射型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る反射板の概略構成を示す模式図である。
【図１１】図１０の反射板の平面図である。
【図１２】図１０の反射板の第１反射部の構造を示す説明図である。
【図１３】スタンパの製造方法を示す説明図である。
【図１４】反射板の一製造方法を示す説明図である。
【図１５】反射板の他の製造方法を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す模式図である。
【図１８】従来の反射板を備える反射型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図１９】従来の反射板の概略構成を示す模式図である。
【図２０】従来の反射板のフラウンホーファ領域での回折光分布を示す図である。
【符号の説明】
１  反射板
１０  第１反射部
１０ａ  第１反射部の反射面
１１  第２反射部
１１ａ  第２反射部の反射面
１２  下側基板
１３  山部分
１４  薄膜トランジスタ
１５  液晶層
１６  上側基板
１７  入射光
２２  レジスト
２３  原盤
２４  スタンパ
２４ａ  反転パターン
２５  紫外線硬化樹脂
２６  反射膜
２７  樹脂
２８  谷部分
２９  谷部分
３０  携帯電話
３１  ディスプレイ
４０  携帯情報端末
４１  タッチパネル
１０１  反射板
１０８，１１５，１０９  反射光
１１１  下側基板
１１４  出射域
１１３  第１反射部
１１７  反射面
１２０  第２反射部
１２１  反射面
【図１】
0003900975.tif 000003
【図２】
0003900975.tif 000004
【図３】
0003900975.tif 000005
【図４】
0003900975.tif 000006
【図５】
0003900975.tif 000007
【図６】
0003900975.tif 000008
【図７】
0003900975.tif 000009
【図８】
0003900975.tif 000010
【図９】
0003900975.tif 000011
【図１０】
0003900975.tif 000012
【図１１】
0003900975.tif 000013
【図１２】
0003900975.tif 000014
【図１３】
0003900975.tif 000015
【図１４】
0003900975.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
0003900975.tif 000018
【図１７】
0003900975.tif 000019
【図１８】
0003900975.tif 000020
【図１９】
0003900975.tif 000021
【図２０】
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