(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムに配列される凹凸のパターンデータを生成する装置であって、
基本ピッチと可動範囲とドット径とを入力するデータ入力手段と、
該データ入力手段で入力された前記基本ピッチで多数の基本座標を二次元状に規則的に配列する配列生成手段と、
該配列生成手段により配列された前記基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する座標変位手段と、
該座標変位手段により生成された多数の前記変位座標の少なくとも一部に前記ドット径のドットパターンを配置してパターンデータを生成するパターン生成手段と、
前記データ入力手段で入力された前記基本ピッチＰと前記可動範囲Ｒと前記ドット径Ｄとが、Ｐ≧２Ｒ＋Ｄ  の関係を満足しているかどうかを判定する入力確認手段と、
有する装置。
【請求項２】
ランダムに配列される凹凸のパターンデータを生成する装置であって、
基本ピッチと可動範囲とライン幅とを入力するデータ入力手段と、
該データ入力手段で入力された前記基本ピッチで多数の基本座標を二次元状に規則的に配列する配列生成手段と、
該配列生成手段により配列された前記基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する座標変位手段と、
該座標変位手段により生成された前記変位座標の少なくとも一部を頂点とする複数の所定の多角形の各辺ごとに前記ライン幅のラインパターンを配置してパターンデータを生成するパターン生成手段と、
前記データ入力手段で入力された前記基本ピッチＰと前記可動範囲Ｒと前記ライン幅Ｗとが、Ｐ≧２Ｒ＋Ｗ  の関係を満足しているかどうかを判定する入力確認手段と、
有する装置。
【請求項３】
前記多角形が六角形である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記配列生成手段は、偶数行の基本座標が奇数行の基本座標に対して前記基本ピッチの半分だけ列方向にずれるように前記基本座標を配列する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記配列生成手段は、偶数行の基本座標が奇数行の基本座標に対して前記基本ピッチの半分だけ列方向にずれるように前記基本座標を配列する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
乱数を発生する乱数発生手段をさらに有し、前記座標変位手段は、前記乱数発生手段が発生した乱数に応じて前記基本座標を変位させる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
乱数を発生する乱数発生手段をさらに有し、前記座標変位手段は、前記乱数発生手段が発生した乱数に応じて前記基本座標を変位させる、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記座標変位手段は、前記変位座標の変位距離の分布グラフの半値幅Ｈが前記基本ピッチＰとの間に、０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐ  の関係を満たすように前記基本座標を変位させる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記座標変位手段は、前記変位座標の変位距離の分布グラフの半値幅Ｈが前記基本ピッチＰとの間に、０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐ  の関係を満たすように前記基本座標を変位させる、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
パターンデータを生成する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
基本ピッチ（Ｐ）と可動範囲（Ｒ）とドット径（Ｄ）とを入力する第１の手順と、
該第１の手順で入力された前記基本ピッチで多数の基本座標を二次元状に規則的に配列する第２の手順と、
該第２の手順により配列された前記基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する第３の手順と、
該第３の手順により生成された多数の前記変位座標の各々に前記ドット径のドットパターンを配置してパターンデータを生成する第４の手順と、
前記基本ピッチ（Ｐ）と前記可動範囲（Ｒ）と前記ドット径（Ｄ）の間に、  Ｐ≧２Ｒ＋Ｄ  の関係が満たされているかを監視する第５の手順と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１１】
パターンデータを生成する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
基本ピッチ（Ｐ）と可動範囲（Ｒ）とライン幅（Ｗ）とを入力する第１の手順と、
該第１の手順で入力された前記基本ピッチで多数の基本座標を二次元状に規則的に配列する第２の手順と、
該第２の手順により配列された前記基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する第３の手順と、
該第３の手順により生成された前記変位座標の少なくとも一部を頂点とする複数の所定の多角形の各辺に前記ライン幅のラインパターンを配置してパターンデータを生成する第４の手順と、
前記基本ピッチ（Ｐ）と前記可動範囲（Ｒ）と前記ライン幅（Ｗ）の間に、Ｐ≧２Ｒ＋Ｗ  の関係が満たされているか監視する第５の手順と
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１２】
フォトエッチングに使用するフォトマスクをパターンデータに対応して製造するフォトマスク製造装置であって、
請求項１から９のいずれか１項に記載のパターン生成装置または請求項１０または１１に記載のコンピュータプログラムと、
該パターン生成装置または該コンピュータプログラムで生成されたパターンデータを入力するパターン入力手段と、
マスク素材を所定位置に保持するマスク素材保持手段と、
該マスク素材保持手段で保持された前記マスク素材に前記パターンデータで透光部と遮光部との一方を形成するパターン形成手段と
を有するフォトマスク製造装置。
【請求項１３】
パターンデータに対応して光線反射部材の反射面に凹凸を形成す光線反射部材製造装置であって、
請求項１から９のいずれか１項に記載のパターン生成装置または請求項１０または１１に記載のコンピュータプログラムと、
該パターン生成装置または該コンピュータプログラムで生成されたパターンデータを入力するパターン入力手段と、
前記光線反射部材を所定位置に保持する部材保持手段と、
該部材保持手段で保持された前記光線反射部材の表面に前記パターンデータで凹部と凸部との一方を形成するパターン形成手段と、
を有する光線反射部材製造装置。
【請求項１４】
前記光線反射部材は、金属薄膜が表面の少なくとも一部に形成されたベース部材である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
反射面の少なくとも一部に凹凸が形成されている光線反射部材であって、請求項１３または請求項１４に記載の光線反射部材製造装置で製造されており、前記基本ピッチで規則的に配列された多数の基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させた多数の前記変位座標の各々に前記ドット径のドットパターンで前記凹部と前記凸部との一方が形成されている光線反射部材。
【請求項１６】
反射面の少なくとも一部に凹凸が形成されている光線反射部材であって、請求項１３また１４に記載の光線反射部材製造装置で製造されており、前記基本ピッチで規則的に配列された多数の基本座標の少なくとも一部を前記可動範囲内でランダムに変位させた多数の前記変位座標の少なくとも一部を頂点とした複数の前記多角形の各辺に前記ライン幅のラインパターンで前記凹部と前記凸部との一方が形成されている光線反射部材。
【請求項１７】
反射面の少なくとも一部に凹凸が形成され、規則的に配列された多数の六角形の各辺ごとに所定のライン幅のラインパターンで凹部と凸部との一方が形成されている、請求項１５または請求項１６に記載の光線反射部材。
【請求項１８】
前記凹部または前記凸部の平均ピッチＰａが、１．０≦Ｐａ≦８０（μｍ）を満たしている、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の光線反射部材。
【請求項１９】
前記凹部または前記凸部のピッチ分布グラフの半値幅Ｈが０．３Ｐａ≦Ｈ≦０．９Ｐａ
の関係を満たしている、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の光線反射部材。
【請求項２０】
反射基板の表面に液晶層を介して透明基板が配置された反射型の液晶表示装置を製造する液晶製造装置であって、前記反射基板として請求項１３または１４に記載の光線反射部材製造装置で製造された光線反射部材を用いる液晶製造装置。
【請求項２１】
請求項１５から１９のいずれか１項に記載の光線反射部材からなる反射基板と、該反射基板の表面に所定間隔で配置された透明基板と、該透明基板と前記反射基板との間隙に封入された液晶層とを有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、光線反射部材の反射面の凹凸の形成に利用できるパターンデータを生成する装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
現在、携帯電話，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯端末装置では、省電力で小型軽量な液晶表示装置が多用されている。この液晶表示装置には透過型と反射型がある。視認性の観点から透過型にバックライトを組み合わせたものが現在では一般的に使用されている。
【０００３】
しかし、バックライトを使用すると消費電力が増大するとともに小型軽量化も阻害される。そのため、特にバッテリを電源として小型軽量化も重要な携帯端末装置では、視認性が良好な反射型の液晶表示装置が要望されている。この反射型の液晶表示装置の視認性を向上させる技術として、反射基板の反射面にランダムな凹凸を形成して、反射基板の反射特性を向上させることが、例えば、日本国特許公報第２９１２１７６号から公知である。
【０００４】
反射基板の反射面にランダムな凹凸を形成するためには、凹部や凸部となるドットパターンがランダムに配列されたパターンデータを生成する必要がある。このようなパターンデータを生成する手法として、例えば、一定ピッチで縦横に規則的に配列された多数の基本座標をランダムに変位させ、このランダムな変位座標の各々にドットパターンを配置することが考えられる。
【０００５】
しかし、このようにドットパターンを配置する基本座標を単純にランダムに変位させると、隣接するドットパターンが重なったり、隣接するドットパターンが離れすぎる不具合が発生する。特に、隣接するドットパターンが離れすぎた場合、そこには入射光を全反射の反射面が発生するので、反射基板の反射特性が極端に低下することになる。
【０００６】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランダムに変位されたドットパターンが重複することや離れすぎることを防止したパターンデータを生成できる装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、上記のパターン生成装置で生成されたパターンデータを用いたフォトマスクの製造装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、反射特性が良好な光線反射部材およびその製造装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、視認性が良好な液晶表示装置およびその製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のパターン生成装置では、入力された基本ピッチで多数の基本座標が二次元状に規則的に配置され、この配置された多数の基本座標の少なくとも一部が可動範囲内でランダムに変位されて多数の変位座標が生成され、これら多数の変位座標の各々に所定のドット径のドットパターンが配置されてパターンデータが生成され、入力された基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄとが、Ｐ≧２Ｒ＋Ｄ  の関係を満足しているかどうかを判定する。したがって、ドットパターンが重複することや離反しすぎることを可動範囲により防止することができる。
【００１１】
本発明の第２のパターン生成装置では、入力された基本ピッチに応じて多数の基本座標が二次元状に規則的に配列され、この配列された多数の基本座標の少なくとも一部が可動範囲内でランダムに変位されて多数の変位座標が生成され、これら多数の変位座標の少なくとも一部を頂点とする複数の所定の多角形の各辺ごとに所定のライン幅のラインパターンが配置されてパターンデータが生成され、基本ピッチＰと可動範囲Ｒとライン幅Ｗとが、Ｐ≧２Ｒ＋Ｗ  の関係を満足しているかどうかを判定する。したがって、ラインパターンが重複することや離反しすぎることを可動範囲により防止することができる。
【００１２】
また、本発明のパターン生成装置の実施態様として、多数の変位座標の少なくとも一部を頂点とした多角形として六角形の各辺ごとにライン幅のラインパターンを配置し、六角形の各辺の基本位置からラインパターンをランダムに変位させたパターンデータを生成する。したがって、生成されたパターンデータを反射型の液晶表示装置の反射基板の反射面への凹凸の形成に適用したときに良好な反射特性を実現できる。
【００１３】
また、偶数番目の行方向の基本座標が奇数番目の行方向の基本座標に対して列方向に基本ピッチの半分だけずれように基本座標を配置することにより、疑似的な正三角形の頂点の位置に基本座標を簡単に配列する。
【００１４】
また、乱数発生手段によって発生された乱数に応じて基本座標を可動範囲内で変位させることにより、基本座標を簡単なデータ処理でランダムに変位させることができる。
【００１５】
また、変位座標の変位距離の分布グラフの半値幅が、
０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐ
を満足するように基本座標を変位させることにより、生成されたパターンデータを反射型の液晶表示装置の反射基板の反射面への凹凸の形成に適用したときに良好な反射特性を実現できる。
【００１６】
本発明のフォトマスク製造装置では、上記のパターン生成装置で生成されたパターンデータでマスク素材に透光部と遮光部との一方を形成することにより、規則的な基本位置から可動範囲内でランダムに変位されたドットパターンやラインパターンでフォトマスクの透光部や遮光部を形成する。これにより、反射型の液晶表示装置の反射基板の反射面に良好な反射特性の凹凸を形成することができるフォトマスクを製造することができる。
【００１７】
本発明の光線反射部材製造装置は、上記フォトマスクを使用したフォトエッチングで光線反射部材の反射面に凹凸を形成する。規則的な基本位置から可動範囲内でランダムに変位されたドットパターンやラインパターンで光線反射部材の反射面に凹凸を形成するので、反射特性が良好な反射型の液晶表示装置の反射基板を製造することができる。
【００１８】
具体的には、ベース部材の表面の少なくとも一部をフォトマスクでフォトエッチングして凹凸を形成し、この凹凸が形成されたベース部材の表面に金属薄膜を形成する。金属薄膜の表面にベース部材の表面と同一の凹凸を発生させることができるので、反射特性が良好な反射型の液晶表示装置の反射基板を、フォトマスクを使用したフォトエッチングで簡単に製造することができる。
【００１９】
本発明の光線反射部材は、上記光線反射部材製造装置で製造される。
【００２０】
本発明の第１の光線反射部材では、規則的な基本位置から可動範囲だけランダムに変位されたドットパターンで凹部や凸部が反射面に形成されている。
【００２１】
本発明の第２の光線反射部材では、規則的な基本位置から可動範囲だけランダムに変位されたラインパターンで凹部や凸部が反射面に形成されている。
【００２２】
本発明の第３の光線反射部材では、規則的に配列された多数の六角形の各辺ごとに所定のライン幅のラインパターンで凹部と凸部との一方が形成されている。したがって、反射型の液晶表示装置の反射基板として良好な反射特性を発生することができる。
【００２３】
また、凹部または凸部の平均ピッチＰａが、１．０≦Ｐａ≦８０（μｍ）を満足していることにより、また、凹部または凸部のピッチ分布グラフの半値幅Ｈと平均ピッチＰａとが、０．３Ｐａ≦Ｈ≦０．９Ｐａを満足していることにより、反射型の液晶表示装置の反射基板として良好な反射特性を発生することができる。
【００２４】
本発明の液晶製造装置は、上記光線反射製造装置で製造された光線反射部材を反射基板として、この反射基板の表面に液晶層を介して透明基板が配置された反射型の液晶表示装置を製造する。したがって、反射基板の反射特性が良好な反射型の液晶表示装置を製造することができる。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、反射基板が上記光線反射部材からなることにより、反射基板の反射特性が良好なのでバックライトを使用することなく良好な視認性で画像表示を実行することができる。
【００２６】
【発明を実施するための最良の形態】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるパターン生成装置１００は、データ入力部１１と入力確認部１２と配列生成部１３と乱数発生部１４と座標変位部１５とパターン生成部１６とパターン出力部１７と表示部１８を有している。
データ入力部１１は、切換データ、座標個数、基本ピッチＰ、可動範囲Ｒ、ドット径Ｄ等の各種データを入力する。
【００２７】
切換データは、後述するパターンデータをドットパターン、ラインパターンのいずれで生成するかを設定する二値データである。このデータは、表示部１８に表示される、例えば"データ形式を指定ください（１）ドットパターン（２）ラインパターン"などの入力ガイダンスにしたがって、作業者のキーボードの入力操作で入力される。座標個数は基本座標の個数である。基本ピッチＰは、基本座標を行方向、列方向に規則的に配置する間隔である。可動範囲Ｒは、基本座標をランダムに変位させる距離の最大値である。ドット径Ｄはドットパターンの直径である。
【００２８】
なお、ここでは説明を簡単にするためにパターンデータをドットパターンで生成する場合を例示する。しかし、後述するようにパターンデータをラインデータで生成することもでき、その場合はドット径Ｄの代わりに、ラインパターンの横幅であるライン幅Ｗが入力される。
【００２９】
入力確認部１２は、データ入力部１１に入力された基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）とが、
Ｐ≧２Ｒ＋Ｄ（またはＷ）
の関係を満たしているかどうか判定する。
【００３０】
入力確認部１２は上述の関係が満足されないと判定すると、表示部１８に"基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）との関係が適正ではありません、このまま処理を続行しますか？ Ｙ／Ｎ"の支援ガイダンスを表示する。
【００３１】
配列生成部１３は、多数の基本座標を基本ピッチＰで二次元状に規則的に配列する。ただし、本実施形態のパターン生成装置１００では、基本座標を疑似的な正三角形の頂点の位置に配置するために、図２Ａに示すように、偶数番目の行の基本座標が奇数番目の行の基本座標に対して基本ピッチＰの半分だけずれるように配置する。
【００３２】
乱数発生部１４は乱数を発生する。座標変位部１５は、配列生成部１３により規則的に配置された多数の基本座標の各々を、乱数発生部１４が発生した乱数でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する。この場合、図２Ｂ、２Ｃに示すように、その変位範囲をデータ入力部１１で入力された可動範囲Ｒに規制する。
【００３３】
より具体的には、本実施形態のパターン生成装置１００では、順序マシンとして循環する疑似的な乱数を発生するので、その乱数の範囲は事前に判明している。そこで、多数の基本座標の１つごとに２つの乱数を発生させ、第１の乱数に所定の係数を乗算して０°〜３６０°の変位角度を発生する。次に、乱数の最大値が可動範囲Ｒとなるように係数を算出し、この係数を第２の乱数に乗算して変位距離を発生する。そして、基本座標から変位距離だけ離れた位置を、基本座標を中心に基準方向（例えば行方向）から変位角度だけ回転させることにより、ランダムに変位した変位座標を生成する。
【００３４】
さらに、この座標変位部１５は、上述のように変位座標を生成するとき、図３に示すような、変位座標の変位距離の分布グラフを生成し、その半値幅Ｈと基本ピッチＰとが、
０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐ
の関係を満たすように基本座標の変位を制御する。
【００３５】
パターン生成部１６は、図２Ｄに示すように、座標変位部１５で生成された変位座標ごとにドット径Ｄのドットパターンを配置してパターンデータを生成する。パターン出力部１７は、パターン生成部１６で生成されたパターンデータを出力する。なお、このパターン出力部１７のデータ出力は、例えば、ＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）によるＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｃ）へのデータ書込や、インタフェースユニットによるオンラインでのデータ送信などとして実行される。
【００３６】
ドットパターンは、図２Ｄに示すように円に限定されることなく、その他の形状でもよく、例えば、楕円形状、或いは三角形、四角形、５角形、６角形等の様々な多角形状等の孤立したパターンであればよい。また、ドットパターンは、座標変位部１５で生成された変位座標の少なくとも一部にドット形状のパターンを配置してパターンデータを生成してもよい。
【００３７】
また、前述のようにラインパターンでのデータ生成が選択された場合には、図４Ａに示すように、座標変位部１５で生成された変位座標の少なくとも一部にライン幅Ｗの所定のラインパターンを配置してパターンデータを生成される。また、座標変位部１５で生成された変位座標の全部にライン幅Ｗの所定ラインパターンを配置してパターンデータを生成させてもよい。
【００３８】
さらに、座標変位部１５で生成された変位座標の少なくとも一部を頂点とする複数の所定の多角形の各辺ごとに、ライン幅Ｗのラインパターンを配置してパターンデータを生成させてもよい。特に、図４Ｂでは、１つの変位座標の周囲に位置する６個の変位座標を頂点とする六角形の各辺ごとに、ライン幅Ｗのラインパターンが配置されてパターンデータが生成される場合を示している。
【００３９】
図５は本実施形態のパターン生成装置１００を用いたフォトマスク製造装置１２０、フォトマスク製造装置１２０を用いた光線反射部材製造装置１３０、光線反射部材製造装置１３０を用いた液晶製造装置１４０、液晶製造装置１４０を用いた携帯端末製造装置１５０の構成を示している。
【００４０】
フォトマスク製造装置１２０はパターン生成装置１００で生成されたパターンデータに基づいてフォトマスク２００を製造する装置で、パターン生成装置１００とパターン入力部１２１と素材保持部１２２とパターン形成部１２３を有している。
【００４１】
パターン入力部１２１は、パターン生成装置１００で生成されたパターンデータを入力する。素材保持部１２２は、マスク素材２０１を所定位置に保持する、例えば保持ステージである。パターン形成部１２３は、素材保持部１２２で保持されたマスク素材２０１にパターンデータでフォトエッチングにより透光部２０２を形成する、例えば露光装置である。
【００４２】
フォトマスク２００は、上述のようにフォトマスク製造装置１２０で製造され、図６Ａに示すように、基本ピッチＰに対応して規則的に配列された多数の基本座標の各々を可動範囲Ｒ内でランダムに変位させた多数の変位座標ごとに、ドット径Ｄのドットパターンで透光部２０２が形成されている。
【００４３】
光線反射部材製造装置１３０は、フォトマスク製造装置１２０で製造されたフォトマスク２００を使用して液晶表示装置３００の光線反射部材である反射基板３０１を製造する装置で、部材保持部１３１と部材エッチング部１３２と金属成膜部１３３を有している。
【００４４】
部材保持部１３１は、反射基板３０１のベース部材３０２を所定位置に保持する、例えば保持ステージである。部材エッチング部１３２は、部材保持部１３１で保持されたベース部材３０２の表面にフォトマスク２００を使用したフォトエッチングで凹凸を形成する、例えば露光装置である。金属成膜部１３３は、部材エッチング部１３２で凹凸が形成されたベース部材３０２の表面に金属薄膜３０３を形成する、例えば成膜装置である。
【００４５】
なお、フォトエッチングによる凸凹の形成方法として、部材３０２の表面に位置する絶縁膜に対して、レジスト形成工程、フォトマスク２００を使用した露光工程、現像工程からなる一連のフォトリソ工程と、その後、ドライエッチング処理、或いはウェットエッチング処理による前記絶縁膜のエッチング工程、レジスト剥離工程が使用される。また、前記絶縁膜に感光性能を有する膜を用いて、フォトマスク２００の使用による露光、現像工程により凸凹を形成してもよい。なお、前記絶縁膜としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の無機系絶縁膜、或いはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機系絶縁膜が使用される。例えば、スパッタ装置、化学堆積（ＣＶＤ）装置、或いはスピンコート装置などよりの成膜装置である。また、感光性能を有する絶縁膜として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの有機系絶縁膜があり、必ずしもこれらの樹脂膜に限定されず、感光性を有する絶縁性膜であればよい。
【００４６】
ただし、光線反射部材製造装置１３０は、上述のように反射基板３０１を製造するとき、その金属薄膜３０３の表面に発生する凹部または凸部の平均ピッチＰａを、
１．０≦Ｐａ≦８０（μｍ）
とする。
【００４７】
反射基板３０１は、上述のように光線反射部材製造装置１３０で製造されており、図６に例示するフォトマスク２００と同様に、規則的な基本位置から可動範囲Ｒ内でランダムに変位されたドットパターンで金属薄膜３０３の表面全域からなる反射面に凹凸が形成されている。
【００４８】
液晶製造装置１４０は、光線反射部材製造装置１３０で製造された反射基板３０１を使用して反射型の液晶表示装置３００を製造する装置である。携帯端末製造装置１５０は、液晶製造装置１４０で製造された液晶表示装置３００を使用して携帯端末装置４００を製造する装置である。
【００４９】
液晶表示装置３００は、上述のように液晶製造装置１４０で製造されており、反射基板３０１と液晶層３１１と透明基板３１２を有している。より具体的には、図７に示すように、反射基板３０１のベース部材３０２は絶縁基板３２１を有しており、この絶縁基板３２１の表面には第１、第２の層間絶縁膜３２２，３２３が順番に成膜されている。
【００５０】
絶縁基板３２１や第１の層間絶縁膜３２２の表面には各種の薄膜が形成されており、これらの薄膜によりＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの駆動回路３２４が液晶画素３２５ごとに形成されている。このような構造からなるベース部材３０２の第２の層間絶縁膜３２３の表面には、駆動回路３２４に個々に接続された金属薄膜３０３が液晶画素３２５ごとに形成されている。前述のように第２の層間絶縁膜３２３の表面は液晶画素３２５ごとに凹凸が形成されているので、金属薄膜３０３も表面全域に凹凸が発生している。
【００５１】
なお、第２の層間絶縁膜３２３は、単層、或いは２層以上の積層からなる絶縁膜で構成されており、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の無機系絶縁膜、或いはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機系絶縁膜が使用される。例えば、スパッタ装置、化学堆積（ＣＶＤ）装置、或いはスピンコート装置などよりの成膜装置である。
【００５２】
このような構造からなる反射基板３０１の表面には、枠状のスペーサ部材（図示せず）を介して、裏面の全域に透明電極３２６が成膜された透明基板３１２が一体に装着されており、この透明基板３１２と反射基板３０１との間隙に液晶層３１１が封入されている。
【００５３】
このような構造からなる液晶表示装置３００は、図８に示すように、移動電話からなる携帯端末装置４００の本体ハウジング４０１の開口部に装着されており、この開口部から外面に露出している。この本体ハウジング４０１にはキーボード４０２、マイクロフォン４０３、スピーカ４０４も外面に露出する状態で装着されており、無線通信ユニットやバッテリなどが内蔵されている（図示せず）。
【００５４】
上述のような構成において、パターン生成装置１００、フォトマスク製造装置１２０、フォトマスク２００、フォト部材製造装置１３０、反射基板３０１、液晶製造装置１４０、液晶表示装置３００、携帯端末製造装置１５０、携帯端末装置４００の動作を以下に順に説明する。
【００５５】
まず、パターン生成装置１００でパターンデータを生成する場合、図９に示すように、ステップ５０１に、切換データ、座標個数、基本ピッチＰ、可動範囲Ｒ、ドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）、の入力ガイダンスが表示部１８に表示されるので、作業者はキーボードの操作によりこれらデータを入力する。
【００５６】
パターン生成装置１００は、ステップ５０２に、上述の必要な各種データの全部がデータ入力部１１に入力されたと判定すると、ステップ５０３に、入力された基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）とがＰ≧２Ｒ＋Ｄ（またはＷ）の関係を満足しているか否かを入力確認部１２で判定する。満足しないと判定されると、ステップ５０４に"基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）との関係が適正ではありません、このまま処理を続行しますか？ Ｙ／Ｎ"などの支援ガイダンスが表示部１８に表示される。
【００５７】
この場合、作業者はステップ５０５に、入力データの訂正かデータ処理の続行かを選択してパターン生成装置１００に指定する。入力訂正が指定されると、パターン生成装置１００は、前述のステップ５０１−５０３の処理を再度実行する。処理続行が指定されると、入力データが確定されて処理はステップ５０６に進む。
【００５８】
ステップ５０６では、パターン生成装置１００の配列生成部１３は、入力された基本ピッチＰで、図２Ａに示すように、行列方向に配列された座標位置を偶数行のみ列方向に基本ピッチＰの半分だけ変位された疑似的な正三角形の頂点の位置に基本座標を配列する。
【００５９】
次のステップ５０７に、乱数発生部１４により乱数が発生される。そして、ステップ５０８に、座標変位部１５により、規則的に配列された多数の基本座標の各々を乱数でランダムに変位させて多数の変位座標を生成する。このとき、図２Ｂ、２Ｃに示すように、その変位範囲をデータ入力部１１に入力された可動範囲Ｒに規制する。
【００６０】
ただし、このように変位座標を生成するとき、図３に示すように、ステップ５０９に、変位座標の変位距離の分布グラフを生成し、その半値幅Ｈが０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐの関係を満たすように基本座標の変位を制御する。
【００６１】
次に、ステップ５１０に切換データがドット指定か否か判定する。ドット指定の場合、ステップ５１１に、図２Ｄに示すように、多数の変位座標ごとにドット径Ｄのドットパターンを配置してパターンデータを生成する。ライン指定の場合は、ステップ５１２に、図４に示すように、１つの変位座標の周囲に位置する６個の変位座標を頂点とする六角形の各辺ごとに、ライン幅Ｗのラインパターンを配置してパターンデータを生成する。
【００６２】
このように生成されたパターンデータはステップ５１３に表示部１８に表示される。作業者はステップ５１４に、表示されたパターンデータを確認して確定か修正かをキーボード１０でパターン生成装置１００に指示する。そこで、パターン生成装置１００は、修正指示が入力されると上述のステップ５０１−５１３の処理を繰り返す。確定指示が入力されると、ステップ５１５に、パターン出力部１７はパターンデータをフォトマスク製造装置１２０のデータ処理装置（図示せず）に送信する。
【００６３】
このフォトマスク製造装置１２０では、図６に示すように、パターン生成装置１００で生成されたパターンデータでマスク素材２０１にフォトエッチングにより透光部２０２を形成してフォトマスク２００を製造する。このため、ドットタイプのフォトマスク２００ａでは、図６Ａに示すように、規則的な基本座標の各々を可動範囲Ｒでランダムに変位させた多数の変位座標ごとにドット径Ｄのドットパターンで透光部２０２が形成される。一方、ラインタイプのフォトマスク２００Ｂでは、図６Ｂに示すように、１つの変位座標の周囲に位置する６個の変位座標を頂点とする六角形の各辺ごとにライン幅Ｗのラインパターンで透光部２０２が形成される。
【００６４】
光線反射部材製造装置１３０では、上述のように製造されたフォトマスク２００が露光装置（図示せず）に装填され、ベース部材３０２の表面のフォトエッチングに使用される。このベース部材３０２は、前述のように液晶表示装置３００の一部となるので、フォトマスク２００によるフォトエッチングは液晶画素の位置ごとに実行される。
【００６５】
このフォトエッチングで凹凸が形成されたベース部材３０２の液晶画素の位置ごとに画素電極となる金属薄膜３０３が成膜されるので、この金属薄膜３０３の表面にはベース部材３０２の表面と同一の凹凸が発生する。つまり、反射基板３０１では、液晶画素の位置ごとに金属薄膜３０３が形成されており、これら多数の金属薄膜３０３の各々の表面には、フォトマスク２００と同様なドットパターンやラインパターンでランダムな凹凸が形成されている。
【００６６】
液晶製造装置１４０は、上述のように製造された反射基板３０１の表面に所定間隔で透明基板３１２を装着し、その間隙に液晶層３１１を封入して、反射型の液晶表示装置３００を形成する。携帯端末製造装置１５０は、上述のように製造された液晶表示装置３００を使用して携帯端末装置４００を製造する。
【００６７】
液晶表示装置３００は、前述のように反射基板３０１に液晶画素ごとに位置する金属薄膜３０３の表面にランダムな凹凸が形成されているので、液晶層３１１に浸漬されている金属薄膜３０３が入射光を良好な特性で反射することができ、表示画像の視認性が良好である。
【００６８】
しかも、この反射基板３０１の金属薄膜３０３の表面に形成された凹凸は、規則的な基本座標の各々をランダムに変位させた多数の変位座標に対応して形成されている。そしてそのランダムな変位が可動範囲Ｒで規制されており、基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）とがＰ≧２Ｒ＋Ｄ（またはＷ）の条件を満足しているので、凹凸が離れすぎたり、凹凸が重なったりすることもない。特に、この反射基板３０１の凹凸がラインパターンで形成されている場合、ライン状の凹凸が六角形の各辺ごとに形成されるので、反射特性が極めて良好である。
【００６９】
さらに、その凹部または凸部のピッチ分布グラフの半値幅Ｈが０．３Ｐａ≦Ｈ≦０．９Ｐａの条件を満たしており、凹部または凸部の平均ピッチＰａが１．０≦Ｐａ≦８０（μｍ）の条件を満たしているので、液晶表示装置３００は、反射基板３０１の反射特性が極めて良好であり、バックライトを使用することなく良好な視認性で画像を表示することができる。
【００７０】
このため、携帯端末装置４００は、バックライトを無用として装置全体の小型軽量化、生産性向上などを実現することができる。バックライトを装備する場合でも、その使用時間を削減できるので、やはりバッテリの小型化や使用時間の増大などを実現することができる。
【００７１】
パターン生成装置１００は、前述のようにドットパターンやラインパターンが規則的な基本位置から可動範囲Ｒだけランダムに変位されたパターンデータを生成し、ドットパターンやラインパターンが重なったり、離れすぎることを可動範囲Ｒにより防止する。特に、乱数に対応して基本座標を可動範囲Ｒ内で変位させるので、基本座標を簡単なデータ処理でランダムに変位させることができる。
【００７２】
さらに、パターンデータをラインパターンで生成する場合、変位座標を頂点とした六角形の各辺ごとにライン幅Ｗのラインパターンを配置するので、パターンデータを反射型の液晶表示装置３００の反射基板３０１の反射面への凹凸の形成に適用したときに良好な反射特性を実現できる。
【００７３】
しかも、入力された基本ピッチＰと可動範囲Ｒとドット径Ｄ（またはライン幅Ｗ）とがＰ≧２Ｒ＋Ｄ（またはＷ）の関係を満たしていることを確認するので、隣接するドットパターンやラインパターンが確実に重ならないパターンデータを生成することができる。
【００７４】
さらに、変位座標の変位距離の分布グラフの半値幅Ｈが０．３Ｐ≦Ｈ≦０．９Ｐの関係を満たすように基本座標を変位させるので、パターンデータを反射型の液晶表示装置３００の反射基板３０１の反射面への凹凸の形成に適用したときに良好な反射特性を実現できる。
【００７５】
また、偶数行の基本座標が奇数行の基本座標に対して列方向に基本ピッチＰの半分だけ変位するように基本座標を配置するので、液晶表示装置３００の反射基板３０１の凹凸の基本パターンとして良好な、疑似的な正三角形の頂点の位置に基本座標を簡単に配置することができる。
【００７６】
なお、このように正方形の座標から生成した疑似的な正三角形の基本座標は、横方向と縦（斜め）方向とで間隔が相違しているので、このようなパターンデータに対応した反射基板３０１は縦横方向で反射特性が相違することになる。一方、一般的に液晶表示装置３００の液晶層３１１は縦横方向で視野角などの表示特性が相違するので、この液晶層３１１の表示特性の方向性と反射基板３０１の反射特性の方向性とを対応させることにより、液晶表示装置３００の視認性をさらに向上させることも可能である。
【００７７】
フォトマスク製造装置１２０は、パターン生成装置１００で生成されたパターンデータでフォトマスク２００を製造するので、反射型の液晶表示装置３００の反射基板３０１の反射面に良好な反射特性の凹凸を形成できるフォトマスク２００を製造することができる。
【００７８】
このように製造されたフォトマスク２００は、基本ピッチＰで規則的に配列された多数の基本座標の各々を可動範囲Ｒ内でランダムに変位させた多数の変位座標ごとにドット径Ｄのドットパターンで透光部２０２と遮光部との一方が形成されているので、上述のように反射型の液晶表示装置３００の反射基板３０１の反射面に良好な反射特性の凹凸を形成することができる。
【００７９】
反射部材製造装置１３０は、フォトマスク製造装置１２０で製造されたフォトマスク２００を使用したフォトエッチングで反射基板３０１の反射面に凹凸を形成するので、前述のように反射特性が良好な反射型の液晶表示装置３００の反射基板３０１を製造することができる。
【００８０】
液晶製造装置１４０は、反射部材製造装置１３０で製造された反射基板３０１を使用して液晶表示装置３００を製造するので、視認性が良好な液晶表示装置３００を製造することができる。
【００８１】
携帯端末製造装置１５０は、液晶製造装置１４０で製造された液晶表示装置３００を使用して携帯端末装置４００を製造するので、ディスプレイの視認性が良好な携帯端末装置４００を製造することができる。
【００８２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で例えば、以下の各種の変形が可能である。
【００８３】
上記実施形態ではパターン生成装置１００はドットパターンとして、円形状を用いることを例示した。しかし、そのドットパターンを楕円形状、曲線で囲まれた形状、或いは三角形、四角形、５角形、６角形等の様々な多角形状とすることも可能であり、孤立したパターンとすることも可能である。また、ドットパターンは、座標変位部１５で生成された変位座標の全部、或いは少なくとも一部にドット形状のパターンを配置してパターンデータを生成してもよい。
【００８４】
上記実施形態ではパターン生成装置１００はラインパターンとして、座標変位部１５で生成された変位座標の全て、或いは少なくとも一部を頂点とする複数の所定の多角形の各辺ごとに、ライン幅Ｗのラインパターンを配置してパターンデータを生成させているが、必ずしも頂点である必要はなく、ラインパターンの一部が変位座標の全て、或いは少なくとも一部に配置されていればよい。
【００８５】
上記実施形態ではパターン生成装置１００はドットパターンとラインパターンとの一方のみ使用してパターンデータを生成することを例示した。しかし、前述のように６個の変位座標を頂点とした六角形の各辺の位置にラインパターンを配置すると、その中心には使用しない変位座標が位置するので、ここにドットパターンを配置するようなことも可能である。
【００８６】
また、上記実施形態では多数の変位座標の少なくとも一部を頂点とした多角形として六角形の各辺ごとにライン幅Ｗのラインパターンを配置することを例示した。しかし、その多角形を三角形や四角形などとすることも可能であり、その多角形を複数種類とすることも可能である。
【００８７】
また、上記実施形態では多数の変位座標の全部、或いは少なくとも一部を使用した多角形の各辺ごとにライン幅Ｗのラインパターンを配置することを例示した。しかし、そのラインは直線である必要はなく、曲線とすることも可能であり、その形を複数種類とすることも可能である。例えば、座標変位部１５で生成された変位座標の全て、或いは少なくとも一部を起点とした所定の関数に従った曲線を生成し、ラインパターンを配置する。
【００８８】
さらに、上記実施形態では、偶数行の基本座標を奇数行の基本座標に対して基本ピッチＰの半分だけ列方向にずれるように基本座標を配置することで、疑似的な正三角形の頂点の位置に基本座標を簡単に配置することを例示した。しかし、例えば、基本座標をこのようにずらさないで単純に行、列方向に配置することも可能である。
【００８９】
また、上記実施形態では乱数に対応して基本座標を可動範囲Ｒ内で変位させる手法として、二つの乱数で基本座標を変位させる方向と距離とを生成することを例示した。しかし、例えば、可動範囲を矩形として二つの乱数で行方向と列方向との変位距離を生成するようなことも可能である。
【００９０】
さらに、上記実施形態では基本座標から変位座標を生成する手法として、基本座標の全部をランダムに変位させることを例示した。しかし、例えば、基本座標の一部のみ変位させても変位座標を生成できるので、奇数行のみランダムに変位させて偶数行は変位させないようなことも可能である。
【００９１】
また、上記実施形態では二次元状にランダムに配列されている変位座標を生成するために基本座標をランダムに変位させることを例示した。しかし、例えば、二つずつ発生させる乱数をｘｙ座標として基本座標を利用することなく変位座標を生成することも可能である。
【００９２】
さらに、上記実施形態では光線反射部材製造装置１３０はパターン生成装置１００で生成されたパターンデータに対応してフォトマスク製造装置１２０で製造されたフォトマスク２００として、図６Ｂに示すように遮光部２０１をラインパターン、図６Ａに示すように透過部２０２をドットパターンとすることを例示した。しかし、本実施形態の反転マスクである、図６Ｂのラインパターンが透過部２０２、図６Ａのドットパターンが遮光部２０１とすることも可能である。
【００９３】
フォトマスク２００は、上述のようにフォトマスク製造措置１２０で製造され、 図５Ａに示すように、基本ピッチＰに対応して規則的に配列された多数の基本座標の各々を可動範囲Ｒ内でランダムに変位させた多数の変位座標ごとに、ドット径Ｄのドットパターンで透光部２０２が形成されている。
【００９４】
反射基板３０１に凸凹Ｗ形成することを例示した。しかし、例えば、光線反射部材製造装置１３０がパターン生成装置１００からパターンデータを直接、取得してフォトマスク２００を使用することなく反射基板３０１に凸凹を形成することも可能である。
【００９５】
さらに、上記実施形態では光線反射部材製造装置１３０はパターン生成装置１００で生成されたパターンデータに対応してフォトマスク製造装置１２０で製造されたフォトマスク２００を使用して反射基板３０１に凹凸を形成することを例示した。しかし、例えば、光線反射部材製造装置１３０がパターン生成装置１００からパターンデータを直接、取得してフォトマスク２００を使用することなく反射基板３０１に凹凸を形成することも可能である。
【００９６】
また、上記実施形態では反射基板３０１のベース部材３０２の表面にパターンデータに対応した凹凸をフォトリソグラフィで形成し、そこに金属薄膜３０３を成膜することで、パターンデータに対応した凹凸を金属薄膜３０３の表面に発生させることを例示した。しかし、例えば、ベース部材３０２の表面に成膜された金属膜（図示せず）の表面にパターンデータに対応した凹凸をフォトリソグラフィで形成することも可能である。
【００９７】
さらに、上記実施形態では液晶表示装置３００の液晶画素の位置ごとにベース部材３０２の表面にパターンデータに対応した凹凸を形成することにより、液晶画素ごとの金属薄膜３０３の表面全域に凹凸を発生させることを例示した。しかし、ベース部材３０２の表面全域に凹凸を形成することも可能であり、反対に、金属薄膜３０３の表面の一部のみに凹凸を発生させることも可能である。
【００９８】
さらに、上記実施形態では、パターン生成装置１００の各部がハードウェアで構成されることを例示した。しかし、パターン生成装置１００の機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに実行させるようにしてもよい。コンピュータ読取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。
【図面の簡単な説明】
図１本発明の一実施形態によるパターン生成装置のブロック図；
図２Ａから図２Ｂは図１のパターン生成装置によるパターン生成の過程の説明図；
図３は変位座標の変位距離の分布グラフ；
図４Ａ、図４Ｂはラインパターンによるパターンデータを示す模式図；
図５携帯端末製造装置のブロック図；
図６Ａ、６Ｂはフォトマスクの平面図；
図７は液晶表示装置の要部を示す縦断正面図；
図８は携帯端末装置の斜視図；
図９はパターン生成装置によるパターン生成動作を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
0004309265.tif 000006
【図３】
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【図４Ａ】
0004309265.tif 000008
【図４Ｂ】
0004309265.tif 000009
【図５】
0004309265.tif 000010
【図６Ａ】
0004309265.tif 000011
【図６Ｂ】
0004309265.tif 000012
【図７】
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【図８】
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【図９】
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