(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸部又は凹部を有する光反射体であって、前記光反射体が、正ｎ角形（ｎは３以上の奇数）の頂点に対応する位置に設けられたｎ個の第１の凸部又は凹部を備え、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部のうち、互いに隣り合う凸部又は凹部を結ぶ直線を規定した場合、前記複数の凸部集合体又は凹部集合体のうちの任意の１つの凸部集合体又は凹部集合体についての前記直線が、残りの凸部集合体又は凹部集合体各々についての前記直線と異なる方向に延在することを特徴とする光反射体。
【請求項２】
前記光反射体が、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部からなる凸部集合体又は凹部集合体を複数備えたことを特徴とする請求項１に記載の光反射体。
【請求項３】
前記複数の凸部集合体又は凹部集合体が、１つの凸部集合体又は凹部集合体の周囲に、該１つの凸部集合体又は凹部集合体と隣り合う２以上の凸部集合体又は凹部集合体を配したことを特徴とする請求項２に記載の光反射体。
【請求項４】
前記複数の凸部集合体又は凹部集合体が、前記１つの凸部集合体又は凹部集合体の周囲に、該１つの凸部集合体又は凹部集合体と隣り合う６個の凸部集合体又は凹部集合体を有することを特徴とする請求項３に記載の光反射体。
【請求項５】
前記光反射体が、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部で囲まれる領域内に、少なくとも１つの第２の凸部又は凹部を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項６】
前記第１の凸部又は凹部が７個備えられたことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の光反射体。
【請求項７】
各画素に対応する領域に画素電極が形成された液晶表示装置であって、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の光反射体が前記画素電極として用いられたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記画素電極の下に、正ｎ角形（ｎは３以上の奇数）の頂点に対応する位置に設けられたｎ個の突起を備えたことを特徴とする請求項７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、光を反射する光反射体及び液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置には、バックライトを備えた透過型液晶表示装置の他に、外部光を利用した反射型液晶表示装置が知られている。この反射型液晶表示装置は、外部光を反射させるために、Ａｌ、Ａｇなど反射率の高い金属を用いた画素電極が備えられているが、表示される画像の品質を向上させるためには、画素電極で反射する反射光を様々な方向に反射させる必要がある。そこで、画素電極の表面に凸部又は凹部を持たせることが行われており、この凸部又は凹部により、外部光を様々な方向に反射させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、凸部又は凹部を持たせることにより、外部光を様々な方向に反射させることができるが、単純に凸部又は凹部を持たせただけでは、画素電極で反射した光の干渉により、表示した画像が色づいてしまい、画像の品質が劣化するという恐がある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑み、画像の品質の向上が図られた光反射体及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光反射体は、複数の凸部又は凹部を有する光反射体であって、前記光反射体が、正ｎ角形（ｎは３以上の奇数）の頂点に対応する位置に設けられたｎ個の第１の凸部又は凹部を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成により、光反射体で反射した光の干渉を抑えることができる。
【０００７】
ここで、本発明の光反射体は、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部からなる凸部集合体又は凹部集合体を複数備えたことが好ましい。
【０００８】
凸部集合体又は凹部集合体を複数備えることにより、光反射体に多数の凸部又は凹部を備えることができる。
【０００９】
ここで、本発明の光反射体は、前記複数の凸部集合体又は凹部集合体が、１つの凸部集合体又は凹部集合体の周囲に、該１つの凸部集合体又は凹部集合体と隣り合う２以上の凸部集合体又は凹部集合体を配したことが好ましい。
【００１０】
これにより、光反射体に、凹部集合体又は凸部集合体を多数備えることができる。
【００１１】
ここで、本発明の光反射体は、前記複数の凸部集合体又は凹部集合体が、前記１つの凸部集合体又は凹部集合体の周囲に、該１つの凸部集合体又は凹部集合体と隣り合う６個の凸部集合体又は凹部集合体を有することが好ましい。
【００１２】
これにより、凸部集合体又は凹部集合体を最密に配列することができる。
【００１３】
ここで、本発明の光反射体が、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部で囲まれる領域内に、少なくとも１つの第２の凸部又は凹部を有することが好ましい。
【００１４】
前記ｎ個の第１の凸部又は凹部とは別に、少なくとも１つの第２の凸部又は凹部を、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部で囲まれる領域内に備えることにより、光反射体にさらに多くの凸部又は凹部を持たせることができる。
【００１５】
ここで、本発明の光反射体は、前記第１の凸部又は凹部が７個備えられたことが好ましい。
【００１６】
前記第１の凸部又は凹部を７個備えることにより、光反射体に凸部又は凹部を高密度に配置することができる。
【００１７】
ここで、本発明の光反射体は、前記複数の凸部集合体又は凹部集合体各々について、前記ｎ個の第１の凸部又は凹部のうち、互いに隣り合う凸部又は凹部を結ぶ直線を規定した場合、前記複数の凸部集合体又は凹部集合体のうちの任意の１つの凸部集合体又は凹部集合体についての前記直線が、残りの凸部集合体又は凹部集合体各々についての前記直線と異なる方向に延在することが好ましい。
【００１８】
このような構成により、光反射体で反射する光の干渉を効率よく防止することができる。
【００１９】
また、本発明の液晶表示装置は、各画素に対応する領域に画素電極が形成された液晶表示装置であって、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の光反射体が前記画素電極として用いられたことを特徴とする。
【００２０】
液晶表示装置の画素電極を上記の構成にすることにより、表示する画像の色づきが抑制される。
【００２１】
ここで、本発明の液晶表示装置は、前記画素電極の下に、正ｎ角形（ｎは３以上の奇数）の頂点に対応する位置に設けられたｎ個の突起を備えたことが好ましい。
【００２２】
このような構成にすることにより、画素電極に凸部を持たせることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図９を参照しながら、本発明の光反射体が反射型の液晶表示装置に適用される例を取り上げて説明するが、本発明の光反射体は、液晶表示装置以外の装置にも適用することができる。
【００２４】
図１は、基板１上の各画素領域にＴＦＴ２が形成された直後の状態を示した平面図、図２は、図１をＡ−Ａ’方向から見た断面図である。尚、図１には、画素領域は１つのみ示しているが、他の画素領域にも同様にＴＦＴが形成されている。
【００２５】
図２に示すように、基板１上にＴＦＴ２が形成されている。このＴＦＴ２のゲート電極２ａは、図１に示すように、ゲートライン３と一体的に形成されており、ＴＦＴ２のソース電極２ｂはソースライン４と一体的に形成されている。また、ＴＦＴ２のドレイン電極２ｃはＬ字型に形成されている。ソース電極２ｂ、ソースライン４、及びドレイン電極２ｃは、シリコンナイトライド膜５で覆われており、このシリコンナイトライド膜５の上にゲート電極２ａ及びゲートライン３が形成されている。尚、シリコンナイトライド膜５の下には、ａ−Ｓｉ等も形成されているが、ここでは図示省略してある。このシリコンナイトライド膜５には、図１に示すように、ドレイン電極２ｃの一部を露出させるためのコンタクトホール５ａが形成されている。このコンタクトホール５ａは、ドレイン電極２ｃと後述する画素電極１０（例えば図５参照）とを接続するために形成されるものである。このような構成のＴＦＴ２を形成した後、各画素領域に画素電極を形成する前に、以下のように多数の突起を形成する。
【００２６】
図３は、画素領域に多数の突起６及び７が形成された様子を示す平面図、図４は、図３をＢ−Ｂ’方向から見た断面図である。
【００２７】
突起６及び７は、基板１上に例えばアクリル性樹脂を有する有機層を形成し、この有機層を突起６及び７の形状にパターニングすることにより得られる。本実施形態では、１つの突起７と、この突起７の周囲に配置された７個の突起６とからなる突起集合体８（一点鎖線で囲まれた部分）を１つの単位として、この突起集合体８を多数備えた構造を有している。尚、図３に示されている領域の一部には、突起集合体８を表す一点鎖線が記入されていない部分が存在するが、実際には、一点鎖線が具体的に記入されていない部分にも突起集合体８が存在している。また、この図３では、図面を見やすくするため、突起６及び７については、一部の突起集合体８が有する突起６及び７についてのみ図示されているが、実際には、全ての突起集合体８が、１つの突起７と、この突起７の周囲に配置された７個の突起６とを有することに注意されたい。
【００２８】
上記のように、突起６及び７を形成した後、平坦化膜及び画素電極を順次に形成する。
【００２９】
図５は、平坦化膜９及び画素電極１０が形成された様子を示す平面図、図６は、図５をＣ−Ｃ’方向から見た断面図である。
【００３０】
突起６及び７を形成した後（図３参照）、図６に示すように、この突起６及び７を覆う平坦化膜９を形成する。次に、この平坦化膜９に例えばＡｌを主成分とする材料を堆積しパターニングすることにより、各画素領域に画素電極１０を形成する。この画素電極１０の下には、平坦化膜９を介在させて多数の突起６及び７が形成されている。従って、画素電極１０は、突起６の形状に倣う凸部１０ａと、突起７の形状に倣う凸部１０ｂとを有する。また、１つの突起７の周囲には７個の突起６が配置されているため（図３参照）、画素電極１０には、図５に示すように、１個の凸部１０ｂの周囲に、７個の凸部１０ａが備えられることになる。従って、画素電極１０には、１個の凸部１０ｂと７個の凸部１０ａとからなる凸部集合体（一点鎖線で示された部分）１０ｃが多数備えられる。尚、図５では、凸部１０ｂを白丸で示し、凸部１０ａをハッチングで示してある。この画素電極１０の凸部１０ａ及び１０ｂにより、画素電極１０で反射した光が干渉しにくくなる作用が得られる。以下に、この理由について、画素電極の凸部集合体１０ｃの構造とともに詳しく説明する。
【００３１】
図７は、この凸部集合体１０ｃを模式的に示した拡大図である。
【００３２】
凸部集合体１０ｃは、１個の凸部１０ｂと、この凸部１０ｂの周囲に設けられた７個の凸部１０ａとを備えている。この７個の凸部１０ａは、正七角形の各頂点に対応する位置に備えられており、この７個の凸部１０ａで囲まれる領域の中央部に１個の凸部１０ｂが備えられている。ここで、７個の凸部１０ａそれぞれと１個の凸部１０ｂとを結ぶ仮想の直線Ｌ１乃至Ｌ７を考えると、７個の凸部１０ａが正七角形の各頂点に対応する位置に備えられていることから、互いに隣り合う直線Ｌ１乃至Ｌ７のなす角θは、θ＝２π／７となる。従って、直線Ｌ１乃至Ｌ７は互いに異なる方向に延在している（つまり、直線Ｌ１乃至Ｌ７には平行な直線は存在していない）ことが分かる。更に、直線Ｌ１乃至Ｌ７の他に、隣り合う凸部１０ａを結ぶ直線Ｍ１乃至Ｍ７を考える。直線Ｍ１乃至Ｍ７も、やはり互いに異なる方向に延在している。また、直線Ｌ１乃至Ｌ７と直線Ｍ１乃至Ｍ７との双方の直線を比較しても、これらの直線は、互いに異なる方向に延在している。このように、本実施形態では、７個の凸部１０ａを正七角形の頂点に対応する位置に配置するとともに、１個の凸部１０ｂをこの７個の凸部１０ａで囲まれる領域の中央部に配置することにより、隣り合う凸部を結ぶ直線Ｌ１乃至Ｌ７及びＭ１乃至Ｍ７が異なる方向に延在するようにしている（つまり、平行な直線が存在しないようにしている）。以下、図７に示すように、直線が異なる方向に延在する（つまり、平行な直線が存在しない）ように形成された凸部を「不規則な凸部」という。本実施形態では、画素電極１０に、このような不規則な凸部１０ａ及び１０ｂが形成されるように、この画素電極１０の下に突起６及び７を形成する。尚、ここでは、突起６及び７の径を約２μｍとし、突起６と突起７との間の距離を約８μｍとしているが、これらの値は適宜変更可能である。
【００３３】
これに対し、凸部１０ａを、７個ではなく６個配置すると、以下のような不具合が生じる。この不具合について、図８を参照しながら説明する。
【００３４】
図８は、凸部１０ａを６個備えた場合の凸部集合体１００ｃを示す図である。
【００３５】
６個の凸部１０ａは、正六角形の各頂点に対応する位置に備えられており、この６個の凸部１０ａで囲まれる領域の中央部に１個の凸部１０ｂが備えられている。ここで、６個の凸部１０ａそれぞれと１個の凸部１０ｂとを結ぶ仮想の直線Ｌ１乃至Ｌ６を考えると、６個の凸部１０ａが正六角形の各頂点に対応する位置に備えられていることから、互いに隣り合う直線Ｌ１乃至Ｌ６のなす角φは、φ＝２π／６となる。従って、直線Ｌ１乃至Ｌ６どうしを比較すると、直線Ｌ３と直線Ｌ６とが互いに同一方向に延在していることが分かる。更に、直線Ｌ１乃至Ｌ６の他に、隣り合う凸部１０ａを結ぶ直線Ｍ１乃至Ｍ６を考えると、直線Ｍ１及びＭ４が、直線Ｌ３及びＬ６と平行であることがわかる。以下、図８に示すように、同一方向に延在する直線が存在する（平行な直線が存在する）ように形成された凸部を「規則的な凸部」という。このような規則的な凸部１０ａ及び１０ｂを形成してしまうと、この凸部１０ａ及び１０ｂで反射した光が互いに干渉しやすくなる恐れがある。
【００３６】
これに対し、本実施形態では、上記のように、１個の凸部１０ｂの周囲に、７個の凸部１０ａが備えられた不規則な凸部を有しているため、この画素電極１０で反射した光を干渉しにくくすることができる。
【００３７】
また、先に説明したように、表示される画像の品質を良好にするためには、画素電極１０で反射した光をできるだけ様々な方向に散乱させる必要がある。この目的を達成するためには、各画素電極１０に数多くの凸部１０ａ及び１０ｂを備えればよい。このように、各画素電極１０に数多くの凸部１０ａ及び１０ｂを備えるためには、各画素電極１０にできるだけ密に凸部１０ａ及び１０ｂを配列すればよい。そこで、本実施形態では、図５に示すように、任意の１つの凸部集合体１０ｃに着目したときに、この着目した凸部集合体１０ｃの周囲に６個の凸部集合体１０ｃが配置されるようにしている。このように、１個の凸部集合体の周囲に６個の凸部集合体を配列することにより、多数の凸部集合体１０ｃを最密に配列することができ、１つの画素電極１０に多数の凸部１０ａ及び１０ｂを設けることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、画素電極１０で反射した光の干渉が更に効率よく抑制されるように、１個の凸部集合体１０ｃと、この周囲に配置される６個の凸部集合体１０ｃとの位置関係を以下のように規定している。
【００３９】
図９は、この位置関係の説明図である。この図９には、１個の凸部集合体Ａ０と、この凸部集合体Ａ０の周囲に配置された６個の凸部集合体Ａ１乃至Ａ６が示されている。ここでは、説明の便宜上、７個の凸部集合体の区別を容易にするために、各凸部集合体に、符号「１０ｃ」ではなく、符号「Ａ０乃至Ａ６」を付してある。
【００４０】
図７を参照しながら説明したように、凸部集合体Ａ０乃至Ａ６は、画素電極１０で反射した光ができるだけ干渉しないようにするため、不規則な凸部を有している。つまり、凸部集合体Ａ０乃至Ａ６のうち、任意の１個の凸部集合体のみに着目すると、この着目した１個の凸部集合体の領域内には不規則な凸部しか存在しない。しかしながら、１個の凸部集合体の領域内において不規則な凸部しか存在していなくても、７個の凸部集合体Ａ０乃至Ａ６全てを含めた領域内に規則的な凸部が存在すると、光の干渉の原因となる恐れがある。そこで、本実施形態では、７個の凸部集合体Ａ０乃至Ａ６全てを含めた領域内においても不規則な凸部しか存在しないように、凸部集合体Ａ０乃至Ａ６を配置している。以下に、この凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の配置について説明する。
【００４１】
７個の凸部集合体Ａ０乃至Ａ６全てを含めた領域内においても不規則な凸部しか存在しないようにするためには、異なる凸部集合体（例えば凸部集合体Ａ１とＡ２）を比較したときに、一方の凸部集合体の直線Ｌ１乃至Ｌ７及びＭ１乃至Ｍ７と、他方の凸部集合体の直線Ｌ１乃至Ｌ７及びＭ１乃至Ｍ７とが、異なる方向に延在すればよい（つまり、平行にならないないようにすればよい）。そこで、本実施形態では、互いに隣り合う直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角度θがθ＝２π／７であること（図７参照）、及び凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の総数が７個であることを考慮して、凸部集合体Ａ０に対する凸部集合体Ａｍ（ただし、ｍ＝１、２、３、４、５、６）の位置を、以下のように決定している。具体的には、凸部集合体Ａ０の直線Ｌ１と、各凸部集合体Ａｍの直線Ｌ１とのなす角度が、
（２π／７）÷７×ｍ……（１）
となるように、凸部集合体Ａ０に対する各凸部集合体Ａ１乃至Ａ６の位置を決定している。例えば凸部集合体Ａ１は、凸部集合体Ａ０に対して直線Ｌ１のなす角度が
（２π／７）÷７×１＝２π／４９
となるように配置する。（１）式で表される角度は、（２π／７）を、凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の総数（ここでは７個）である”７”で割ったものに、”ｍ（＝１、２、３、４、５、６）”を掛けている。従って、任意の１個の凸部集合体の直線Ｌ１乃至Ｌ７及びＭ１乃至Ｍ７と、その他の凸部集合体の直線Ｌ１乃至Ｌ７及びＭ１乃至Ｍ７とを、異なる方向に延在させる（平行にならないようにする）ことができる。これにより、７個の凸部集合体Ａ０乃至Ａ６全てを含めた領域内においても不規則な凸部しか存在しないようにすることができ、光の干渉を効果的に抑制することができる。尚、本実施形態では、凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の位置を（１）式に基づいて決定したが、この（１）式を用いて凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の位置を決定するやり方はあくまでも一例であり、別のやり方で凸部集合体Ａ０乃至Ａ６の位置を決定してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、各凸部集合体１０ｃは、１個の凸部１０ｂの周囲に７個の凸部１０ａを備えているが、各凸部集合体１０ｃの凸部１０ａの数は必ずしも７個である必要はなく、３以上の奇数であればよい。ただし、各凸部集合体１０ｃの凸部１０ａの数を７個よりも少ない数（例えば５個）に設定すると、画素電極１０内に備えられる凸部１０ａの総数が少なくなる。一方、各凸部集合体１０ｃの凸部１０ａの数を７個よりも大きい数（例えば９個）に設定してしまうと、凸部１０ａどうしの接触をさけるために、凸部１０ａと凸部１０ｂとの間の距離を、凸部１０ａが７個の場合よりも長くする必要があり、結局、画素電極１０内に備えられる凸部１０ａの総数は少なくなる。従って、画素電極１０内に凸部１０ａを最密に配置するためには、各凸部集合体１０ｃの凸部１０ａの数を７個にすることが好ましい。しかしながら、画素電極１０が効率よく光を散乱させることができるのであれば、各凸部集合体１０ｃの凸部１０ａの数は必ずしも７個である必要はなく、例えば５個や９個であってもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、各凸部集合体１０ｃは、７個の凸部１０ａに加えて、この７個の凸部１０ａで囲まれる領域内に１個の凸部１０ｂを備えている。このように、凸部１０ａで囲まれる領域内に凸部１０ｂを備えることにより、１個の凸部集合体１０ｃが画素電極１０内において占有する面積を大きくせずに、凸部集合体１０ｃが有する凸部の数を増加させることができ、光をより効率よく散乱させることができる。更に、本実施形態では、各凸部集合体１０ｃは、凸部１０ｂを１個のみ備えているが、凸部１０ｂを２個以上有していてもよい。尚、画素電極１０が効率よく光を散乱させることができるのであれば、各凸部集合体１０ｃは、必ずしも凸部１０ｂを備える必要はない。
【００４４】
また、本実施形態では、任意の１個の凸部集合体１０ｃの周囲に凸部集合体１０ｃを６個備えているが、任意の１個の凸部集合体１０ｃの周囲に設ける凸部集合体１０ｃの数は、画素電極１０に要求される光の散乱特性等に応じて適時変更可能である。
【００４５】
また、本実施形態では、画素電極１０で反射した光の干渉を抑えるために、画素電極１０に、凸部１０ａ及び１０ｂを備えた。しかしながら、この凸部１０ａ及び１０ｂの代わりに、凹部を備えてもよい。光を様々な方向に反射させるという点では、凹部は凸部１０ａ及び１０ｂと同じ役割を有するため、凸部の代わりに凹部を備えても画素電極１０で反射した光の干渉を抑えることができる。画素電極１０に、凸部１０ａ及び１０ｂに代えて凹部を形成する場合には、例えば、画素電極１０の下に、突起６及び７に代えて、多数の窪み又はスルーホールを有する膜を備えればよい。このような膜を備えることにより、この膜の窪み又はスルーホールの形状に倣って画素電極が形成され、この画素電極に多数の凹部を持たせることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の品質の向上が図られた光反射体及び液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板１上にＴＦＴ２が形成された直後の状態を示す平面図である。
【図２】図１をＡ−Ａ’方向から見た断面図である。
【図３】画素領域に多数の突起６，７が形成された様子を示す平面図である。
【図４】図３をＢ−Ｂ’方向から見た断面図である。
【図５】平坦化膜９及び画素電極１０が形成された様子を示す平面図である。
【図６】図５をＣ−Ｃ’方向から見た断面図である。
【図７】突起集合体８を模式的に示した拡大図である。
【図８】１個の突起６の周囲に突起７を６個備えた場合の突起集合体を示す図である。
【図９】１個の突起集合体８と、この周囲に配置される６個の突起集合体８との位置関係の説明図である。
【符号の説明】
１  基板
２  ＴＦＴ
２ａ  ゲート電極
２ｂ  ソース電極
２ｃ  ドレイン電極
３  ゲートライン
４  ソースライン
５  シリコンナイトライド膜
５ａ  コンタクトホール
６，７  突起６，７
８  突起集合体
９  平坦化膜
１０  画素電極
１０ａ，１０ｂ  凹部
１０ｃ  凸部集合体
【図１】
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【図２】
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【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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