CN1683975A - 反射体及使用该反射体的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使显示区域的面积增大，在面内仍然能够得到均匀的亮度、可提高可视性的液晶显示装置。本发明的反射体(47)，具有反射面，设置到液晶显示装置中，其特征在于，上述反射体的反射特性根据自反射面表面(12b)的显示区域(47a)中央部起的距离而改变，入射到上述反射体的入射光在反射面表面(12b)反射的反射光强度在±预定角的范围内均匀，上述预定角满足下述公式(I)的关系，θ(度)＝tan^－1 (H/2L)公式(I)，该公式中，θ是预定角，H是上述显示区域的上下方向尺寸，大于等于2cm且小于等于30cm，L是从上述显示区域的中心到视点的距离，大于等于10cm且小于等于300cm。

Description

反射体及使用该反射体的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及反射体及使用该反射体的液晶显示装置。

背景技术

通常，在液晶显示装置的显示方式中，有具备背光组件的被称作半透射型、透射型的方式，以及称作反射型的方式。反射型液晶显示装置是仅仅利用太阳光、照明光等外界光而不用背光来进行显示的液晶显示装置，比如，其多用在要求薄型、轻量化、低耗电的便携式信息终端等。此外，半透射型液晶显示装置在不能充分得到外界光的环境下点亮背光，在透射模式下工作，在充分得到外界光的情况下，不点亮背光组件，而以反射模式工作，其多用在手机或者笔记本型个人电脑(笔记本型PC)等便携式电子设备中。

半透射型或反射型液晶显示装置的显示性能，被要求具有在反射模式下明亮的显示性能。

图21是表示在液晶面板内部设置了反射板的、现有的反射型液晶显示装置的一例的侧面剖面图(比如，参照专利文件1)。

该反射型液晶显示装置，从光的入射方向来看，依次具备：具有透光性对置基板101，液晶层110，以及具有反光性的元件基板102；在元件基板102上设有反射型散射带，该散射带反射并散射透过对置基板101的光Q。散射带由反射板130构成，该反射板130由表面上具有凹凸122a的高反射率金属膜122和在其下层的绝缘层128构成，在该反射板130的显示区域，形成有2个区域，分别是对与每个象素对应的部分(各象素对应部)具有指向性强的反射特性的区域B、和具有扩散性强的反射特性的区域A，在各区域中形成有平均倾角相互不同的凹凸面。

该反射板130是这样制作的：在玻璃或者硅氧化膜上用喷砂法等形成初期凹凸，之后用氢氟酸水溶液进行蚀刻，在其上部形成Al膜。如图22所示，高反射率金属膜122的凸部122c和凸部122c的连接部(边界部)122e具有曲面，凹部122b和凹部122b的连接部(边界部)122d也具有曲面。因此，该高反射率金属膜122的纵剖面的剖面曲线的倾角连续，即，纵剖面的剖面曲线的一次微分系数连续。

专利文件1：专利第3019058号公报。

在现有的具备反射板的液晶显示装置中，由于在反射板130的显示区域的各象素对应部均形成有具有相同形状的上述区域B和区域C，所以具有与将上述区域A的反射特性(图23的曲线(B)表示的特性)和区域B(图23的曲线(A)表示的特性)的反射特性(图23的曲线(C)表示的特性)的合成相同的反射特性，因此，显示区域内的反射特性大致相同。而且，上述反射特性(A)、(B)，相对于各入射光的正反射角度显示出高斯分布型反射特性，此外，上述反射特性(C)相对于入射光的正反射方向显示出高斯分布型反射特性，其结果，显示区域内的反射特性也显示出高斯分布型反射特性。

笔记本型PC等便携式信息终端那样的电子设备的显示部上组装有液晶显示装置的情况下，如图24所示，通常从接近显示面的法线方向h的方向观察的情况较多。图24是使用在主体205上备有由图21所示的液晶显示装置构成的显示部200的便携式电子设备的状态的说明图。

然而，具有上述的高斯分布型反射特性的现有液晶显示装置，当显示区域的尺寸变大时，在反射板面内，反射率差就变大，导致产生亮度不均的问题。

比如，a)显示区域的纵向尺寸H1(上下方向的尺寸)为5cm左右的便携式规格的液晶显示装置的情况下，在观察者的视点ob和显示区域中心之间的距离L1为30cm时，预定角θ为4.8度左右，b)显示区域的纵向尺寸H1为15cm左右(对角线相当于10英寸)的液晶显示装置的情况下，在观察者的视点ob和显示区域的中心之间的距离L1为30cm时，预定角θ为14度左右，是上述a)场合的大约3倍。

且b)场合，比如，30度的平行光线入射到反射板时的反射角如下：入射到反射板的显示区域上部的光a的反射角为14度，入射到中央的光b的反射角为0度，入射到下部的光c的发射角为-14度，根据反射板的面内位置的不同产生反射率差(如图25所示，根据受光角的不同反射率差别很大)，导致产生亮度不均的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述主题的发明，目的之一在于，提供一种反射体，即使显示面变成大面积，该反射体也能够得到均匀、充分的亮度。

此外，本发明的目的之一在于，提供一种即使显示区域的面积增大，在面内仍然能够得到均匀的亮度、可提高可视性的液晶显示装置。

为了实现上述目的，本发明采用下述的结构。

本发明的反射体，具有反射面，设置到液晶显示装置中，其特征在于，上述反射体的反射特性根据自反射面表面的显示区域中央部起的距离而改变，入射到上述反射体的入射光在反射面表面反射的反射光强度在±预定角的范围内均匀，上述预定角满足下述公式(I)的关系，

θ(度)＝tan^-1(H/2L)                      公式(I)

该公式中，θ是预定角，H是上述显示区域的上下方向尺寸，大于等于2cm且小于等于30cm，L是从上述显示区域的中心到视点的距离，大于等于10cm且小于等于300cm。

而且，本发明的反射体中，反射面表面的显示区域是指与反射体所具备的液晶显示装置的显示区域对应的范围。

此外，上述结构的本发明的反射体，其特征在于，位于显示区域中央部上侧的上部的反射特性与中央部的反射特性相比，前者的上升角更偏向大角度，位于显示区域中央部下侧的下部的反射特性与中央部的反射特性相比，前者的上升角更偏向小角度，或者，也可以将显示区域的中心作为基准位置，将上述反射面表面的任意位置x用自上述显示区域中心起的距离表示，且将上述显示区域的中心上侧的位置设为(+)，下侧的位置设为(-)时，上述反射面表面的任意位置x的反射特性为将上述基准位置的反射特性作为基准偏转θ(度)＝tan^-1(x/L)的反射特性，该公式中，L表示从显示区域的中心到视点的距离，θ是预定角。

本发明中，反射特性的上升角是指：入射到反射体的入射光在反射面表面反射的反射光强度(或者反射率)和受光角之间的关系的图中，小角度侧的反射强度增加时的最小的受光角。

此外，上述的任何结构的本发明的反射体，在基材上形成的金属膜或基材的表面上，以不规则的间距形成具有反光性的多个凹部，上述凹部内表面具有作为球面或者非球面的一部分的曲面，在邻接的上述凹部边界或邻接的凹部之间，纵剖面的剖面曲线的倾角不连续，上述金属膜或基材的表面成为反射面，上述多个凹部，根据从反射面表面的显示区域中央部起的距离，改变其深度、宽度(或者直径)、上述曲面的曲面半径和上述曲面的倾角之中的任何一个或一个以上。

或者，上述反射体中，在基材上形成的金属膜或基材的表面上，以不规则的间距形成具有反光性的多个凸部，上述凸部内表面具有作为球面或者非球面的一部分的曲面，在邻接的上述凸部边界或邻接的凸部之间，纵剖面的剖面曲线的倾角不连续，上述金属膜或基材的表面成为反射面，上述多个凸部，根据从反射面表面的显示区域中央部起的距离，改变其高度、宽度(或者直径)、上述曲面的曲面半径和上述曲面的倾角之中的任何一个或一个以上。

本发明中，上述凹部或凸部曲面的倾角是指：曲面上的任意点的切面和基材表面之间构成的角度的绝对值，或者是取凹部内表面或凸部外表面的任意处的微小区间，比如0.5微米宽度的微小范围时，该微小范围内的斜面的相对水平面(金属反射膜表面)的角度。

此外，本发明的液晶显示装置特征在于，，具有液晶单元，该液晶单元如下形成：在夹着液晶层而对置的一对基板中作为观察侧的一个基板的内表面侧设置了电极和取向膜，在远离观察侧的另一个基板的内表面侧也设置了电极以及取向膜，该液晶显示装置在上述另一个基板和在其内表面侧上设置的取向膜之间或者上述另一个基板的外表面侧，设置了如权利要求1到3中任一项所述的反射体。

技术效果

上面，根据详细说明的本发明的反射体，即使是大面积，也能够在面内得到均匀、充分大的亮度。

此外，根据本发明的液晶显示装置，通过将本发明的反射体内置于液晶单元中或者设置在液晶单元的外侧，即使显示区域的面积增大，也可在面内得到均匀的亮度、提高可视性。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的反射型液晶显示装置的部分剖面结构的图。

图2是表示图1的液晶显示装置处于直立状态的时候的反射体的斜视图。

图3是表示图1的液晶显示装置中配备的反射体的反射特性的俯视图。

图4是表示图1的液晶显示装置处于直立状态时的反射体，和从各线的基准位置起的距离以及预定角的斜视图。

图5是表示图4的反射体的显示区域的(i)～(iv)线的位置上以-30度入射角入射的入射光的反射特性的图。

图6是表示图4的反射体的显示区域的(iv)～(vii)线的位置上以-30度入射角入射的入射光的反射特性的图。

图7是表示图1的液晶显示装置配备的反射体的一部分的斜视图。

图8是表示图7的反射体的金属反射膜上形成的凹部的第1例的斜视图。

图9是表示图8的凹部的Y轴方向剖面图的图。

图10是表示图7的反射体的金属反射膜上形成的凹部的第2例的斜视图。

图11是图10的凹部的Y轴方向剖面图。

图12是图10的凹部的X轴方向剖面图。

图13是表示图7的反射体的金属反射膜上形成的凹部的第3例的剖面图。

图14是表示图7的反射体的金属反射膜上形成的凹部的第4例的剖面图。

图15是表示图7的反射体的剖面形状的图。

图16是实施例中制作的反射体的直立状态的侧面图。

图17是表示实施例的从反射体的显示区域的基准位置起的距离和上升角的关系的图。

图18是表示实施例的反射体的显示区域的(c)点附近形成的凹部的剖面图。

图19是表示实施例的反射体的反射特性的图。

图20是表示比较例的反射体的反射特性的图。

图21是表示现有的反射型液晶显示装置的例子的侧面剖面图。

图22是表示图21的反射液晶显示装置中配备的反射体的反射层的剖面图。

图23是表示图21的反射液晶显示装置中配备的反射板的反射特性的图。

图24是具备现有的液晶显示装备的便携式电子设备的使用状态的说明图。

图25是表示现有的反射板的面内各部分的反射率的图。

图26是模式地表示实施例的反射体的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)点附近分别形成的凹部形状的纵剖面图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。为了易于观察附图，在下面的所有附图中，对其进行了适当的调整，各构成要件的膜厚度和尺寸的比率等有所不同。

第1实施方式

图1是模式地表示作为本发明的第1实施方式的简单矩阵式反射型液晶显示装置的部分剖面结构的图。

在图1中，该反射型液晶显示装置1的结构是：将由夹持液晶层30而对置的透明玻璃等构成的第1基板(远离观察侧的另一个基板)10和第2基板(在观察侧的基板)20，利用在这些2片基板10、20的周缘部设置成环状的封装材料(未图示)粘接成一体。

在第1基板10的内表面侧(液晶层30侧)，依次层叠形成有本发明实施方式的反射体47、依期望形成的透明夹层53、用于进行颜色显示的滤色片13、用于将滤色片13导致的凹凸平坦化的覆层膜(透明平坦化层)14、用于驱动液晶层30的透明电极层(电极)15、用于控制构成液晶层30的液晶分子的取向的取向膜16。此外，在第2基板20的内表面侧(液晶层30侧)依次层叠形成有透明电极层(电极)25、覆层膜24、取向膜26。

此外，夹持液晶层30的透明电极层15和透明电极层25形成为相互正交的长条状，其交点区域构成象素，从而构成了简单矩阵式液晶显示装置。

由上述的第1基板10、第2基板20以及设在这些基板之间的各构成部件构成液晶单元35b。

在第2基板20的相对于液晶层30侧相反的一侧(第2基板20的外表面侧)，依次层叠形成了相位差板27和偏光板28。

将这样的液晶显示装置1组装到笔记本型PC等便携式信息终端那样的电子设备的显示部上来使用，在使用该电子设备时，较多情况下是在使由液晶显示装置1构成的显示部倾斜或者立起来的状态下，观察其显示。液晶显示装置1的显示区域是在液晶单元面内的大致整个面，但是实际的液晶显示装置上，在上述显示区域的周围存在不显示的非显示区域。

在上述液晶单元35b内设置的反射体47，比如由有机膜11、形成在该有机膜11上的金属反射膜(金属膜)12构成。有机膜11的设置目的是：使在其上形成的金属反射膜12具有凹凸形状，从而高效散射反射光。该金属反射膜12的表面12b是反射面表面。

图2是表示在直立的状态下使用液晶显示装置1时的反射体的斜视图。图2中，符号47a是反射面表面的显示区域，是与液晶显示装置1的显示区域对应的区域。此外，图2中，符号(2)是反射体表面的显示区域47a的中央部，该中央部(2)是包含显示区域47a的中心O的水平带状部分；符号(1)是显示区域47a的上部，是位于中央部(2)上侧(装置1处于倾斜或水平状态时的里侧)的水平带状部分，符号(3)是显示区域47a的下部，是位于中央部(2)下侧(装置1处于斜或水平状态时的近侧)的水平带状部分。

该反射体47的反射特性根据从反射面表面12b的显示区域47a的中央部(2)起的距离而发生变化，入射到反射体47的入射光在反射面表面12b上反射的反射光强度在±预定角的范围内均匀。

而且，预定角满足下述公式(I)表示的关系。

θ(度)＝tan^-1(H/2L)                      公式(I)

该公式中，θ是预定角；H是上述显示区域47a的上下方向的尺寸，大于等于2cm且小于等于30cm；L是从上述显示区域47a的中心O到视点ob1的距离，大于等于10cm且小于等于300cm。)

比如，显示区域47a的H为30cm，L为40cm的情况下，由于θ大约是20度，入射到反射体47的入射光在反射面表面12b反射的反射光的强度在±20度的范围内均匀。

作为使得反射光强度在±预定角的范围内均匀的方法，比如，在以入射角-30度入射到反射面表面12b的显示区域47a的中央部(2)的入射光Q的反射特性，显示出用图3的实线表示的特性；上升角为-20度的情况下，控制上部(1)上形成的凹凸的形成条件，使得以入射角-30度入射到上部(1)的入射光Q的反射特性与中央部(2)的反射特性相比，前者的上升角更偏向大角度。最好将在上部(1)上形成的凹凸形成条件控制成：使上升角比中央部(2)的反射特性的上升角大+20度而更偏向大角度，并成为0度，从而表现如图3的虚线所示的特性。

此外，对形成在下部(3)上的凹凸形成条件进行控制，使得以入射角-30度入射到下部(2)的入射光Q的反射特性与中央部(2)的反射特性相比，前者的上升角更偏向小角度。最好对形成在下部(3)上的凹凸形成条件进行控制，使得与中央部(2)的反射特性相比，其上升角向低角侧偏转-20度，使得上升角成为-40度，呈现如图3的点划线所示的特性。

图3所示的上部(1)、下部(3)的反射特性的分布宽度，与中央部(2)的反射特性的分布宽度具有同样的大小。

而且，在本实施方式中，入射角和反射角的符号是将相对反射体表面的法线方向h1的光源侧(入射侧)角度作为负，将与光源侧相反的角度作为正。

此外，作为使得反射光强度在±预定角的范围内均匀的其他方法，如图4所示，将处于直立状态的反射体47的显示区域47a的中心O作为基准位置，将反射面表面47a的任意位置x用从显示区域47a的中心O起的距离来表示，且将通过显示区域47a的中心O的水平线M的上侧位置取为(+)，下侧位置取为(-)的情况下，反射面表面的任意位置x的反射特性是，通过对形成在金属反射膜12上的凹凸形状条件进行控制，使得以上述基准位置(x＝0cm)的反射特性为基准，其具有偏转θ(度)＝tan^-1(x/L)(该公式中，L表示从显示区域47a的中心O到视点ob1的距离，θ为预定角)的反射特性。

比如，在图4的反射体47的显示区域47a的尺寸为对角线10英寸，H为15cm，从中心O到视点ob1的距离L为28cm时，图中符号(i)-(vii)的线的位置x和预定角θ在以下的情况下，各位置x(各线)的反射特性，如图5-图6所示，以x＝0cm时的反射特性为基准，偏转各位置x(各线)的预定角。

(i)的线      x＝+7.5cm、预定角θ＝+15度

(ii)的线     x＝+5.0cm、预定角θ＝+10度

(iii)的线    x＝+2.5cm、预定角θ＝+5度

(iv)的线     x＝0cm、   预定角θ＝0度

(v)的线      x＝-2.5cm、预定角θ＝-5度

(vi)的线     x＝-5.0cm、预定角θ＝-10度

(vii)的线    x＝-7.5cm、预定角θ＝-15度

图5～图6是表示以入射角-30度入射到图4的反射体47的显示区域47a的入射光Q的反射特性。

由于入射到显示区域47a的(iv)线的入射光Q的反射特性显示出如图5的实线(iv)所示的特性，对形成在金属反射膜12上的凹凸形状条件进行控制，使得(iii)线的反射特性显示出比图5的实线(iv)所示的特性向大角度偏移+5度的反射特性；(ii)线的反射特性显示出比图5的实线(iv)所示的特性向大角度偏移+10度的反射特性；(i)线的反射特性显示出比图5的实线(iv)所示的特性向大角度偏移+15度的反射特性。

此外，对形成在金属反射膜12上的凹凸形状条件进行控制，使得(v)线的反射特性显示出比图6的实线(iv)所示的特性向小角度偏移-5度的反射特性；(vi)线的反射特性显示出比图6的实线(iv)所示的特性向小角度偏移-10度的反射特性；(vii)线的反射特性显示出比图6的实线(iv)所示的特性向小角度偏移-15度的反射特性。

此外，在特性方面最好是，根据预定角的变化，使根据从观察侧看面板时的预定角来控制的凹部的形成(条件)参数连续变化，现实中，通过针对每一个不会看见莫尔条纹等的范围内区域(带状)使其所述参数变换，来进行上述控制。

图7是表示反射体47的一部分的斜视图。

如图7所示，在该反射体47的金属反射膜12的表面上，以不规则的间距形成有具有反光性的多个凹部63。

本实施方式的反射体47的金属反射膜12的剖面形状如图15所示，在凹部之间边界处纵剖面的剖面曲线倾角不连续，换句话说，纵剖面的剖面曲线的一次微分系数不连续。

作为在金属反射膜12上形成的多个凹部63的例子，根据离开显示区域47a中心的距离，适当选择并形成图8～图9所示的第1例的凹部70、图10～图12所示的第2例的凹部80、图13所示的第3例的凹部90、以及图14所示的第4例的凹部163中任何一种或者一种以上。

此外，在金属反射膜12上形成的多个凹部63根据其从显示区域47的中央部a起的距离，改变其深度、宽度(或者直径)、后述曲面的曲率半径和曲面倾角之中的任何一个或者一个以上。

图8表示作为与显示面的大致中央部相当的部分的反射体的例子，是表示第1例的凹部70的斜视图；图9是表示图8的凹部70的Y轴方向剖面图的图。Y轴方向是图2或者图4的直立状态下的反射体的上下方向。凹部70的内表面在本实施方式中具有作为非球面的一部分的曲面，向设置有多个这样的凹部70的状态的金属反射膜，以预定角度(比如30度)入射的光的散射反射光的反射强度分布，以其正反射角度为中心形成非对称。

具体而言，该凹部70由曲率小的第1曲面和曲率大的第2曲面构成，第1曲面及第2曲面在图9所示的Y轴方向剖面中，分别具有如下的形状：从凹部70的一边的周边部S1到最深点D的第1曲线A1，和与第1曲线A1平缓连续地从凹部70的最深点D到另一边周边部S2的第2曲线B 1。

该最深点D位于从凹部70的中心O1向y方向侧偏离的位置，相对于基板10的水平面的第1曲线A1的倾角及第2曲线B1的倾角的绝对值的平均值，分别设定为在1度～89度、0.5度～88度的范围内不规则地分散，且第1曲线A1的倾角平均值比第2曲线B1大。此外，表示最大倾角的第1曲线A1的周边部S 1的倾角δa在凹部70中大概不规则地分散在4度～35度的范围内。

这样，将各凹部70的深度d设定为在大于等于0.25且小于等于3的范围内不规则地分散。在凹部70的深度d不满0.25微米的情况下，难于得到充分的反射光散射效果，或者，在深度超过3微米的情况下，在后续工序中对凹部进行了平坦化时，其顶部难以用平坦化膜埋掉，难于得到期望的平坦性。另外，在深度d超过3微米时，由于使平坦化膜过厚，在高温、高湿的条件下，液晶显示面板的面板外周部和端子附近的平坦化膜容易产生收缩、破裂。

此外，凹部70的直径1(图9的Y轴方向剖面中的凹部70的开口部的最大直径)被设定为：在大于等于5微米且小于等于100微米的范围内不规则地分散。如果凹部70的直径1不满5微米，则由于为形成反射体而所使用的模型的制作方面的制约，加工时间延长，如果直径1超过100微米，则很难形成可得到期望的反射特性的形状，此外容易发生产生干涉光等的问题。而且，凹部70的直径1也被称为凹痕直径。

此外，邻接的凹部70的间距还可以配置成随机的，以防止凹部70的排列和液晶显示装置内的其他规则图形之间的干涉所引起的莫尔条纹。

这里，“凹部的深度”是指从没有形成凹部的部分的金属反射膜12的表面(金属反射膜12的水平面)12a到凹部底部的距离，“邻接的凹部间距”是指俯视时凹部中心之间的距离。

上述形状是配置成x＝0cm的凹痕(dimple)形状，按照x＜0或者x＞0配置的形状则从x＝0cm时的凹痕形状变化而来。

图10是表示第2例的一个凹部80的斜视图，图11、图12分别是凹部80的Y轴方向剖面图、X轴方向剖面图。

第2例的凹部80是改变第1例的凹部70的内表面形状之后的凹部，与上述凹部70同样，反射光具有指向性。

具体而言，第2例的凹部80与第1例的凹部70同样，由曲率小的第1曲面和曲率大的第2曲面构成，在图11的Y轴方向剖面中，第1曲面以及第2曲面分别具有用从凹部80的一边的周边部S1到最深点D的第1曲线A′、和与第1曲线A′平缓地连续的从凹部80的最深点D到另一边的周边部S2的第2曲线B′表示的形状。该最深点D位于从凹部80的中心O1向y方向侧偏离的位置，相对于金属反射膜表面(水平面)12a的、第1曲线A′的倾角及第2曲线B′的倾角的绝对值的平均值，分别在2度～90度、1度～89度的各范围内不规则分散地设定，且第1曲线A′的倾角的平均值比第2曲线B′的平均值更大。此外，表示最大倾角的第1曲线A′的周边部S1中的倾角δa，在各凹部80中大概不规则地分散在4度～35度的范围内。这样，各凹部80的深度d在0.25微米～3微米的范围内不规则地分散。

此外，凹部80的直径1(图11的Y轴方向剖面中的凹部80的开口部的最大直径)被设定为不规则的分散在5微米以上100微米以下的范围内。

此外，邻接的凹部80的间距被配置成随机的。

上述形状是配置成x＝0cm的凹痕(dimple)形状，配置成x＜0或者x＞0的形状是从x＝0cm时的凹痕形状变化而来的。

另一方面，第1曲面和第2曲面两者的形状是：都相对于如图12所示的X轴方向剖面的中心O1而大致左右对称的形状。该X轴方向剖面的形状是在最深点D的周边曲率较大的(即、接近于直线的平缓)曲线E，相对于该金属反射膜表面(水平面)12a的倾角的绝对值大概小于等于10度。此外，相对于深型曲线F，G的表面(金属反射膜的水平面)12a的倾角的绝对值，在2度～9度的范围内不规则地分散。

图13是表示第3例的一个凹部90的剖面图。

第3例的凹部90是改变第1例的凹部70的内表面形状的凹部。第3例的凹部90的内表面具有作为球面的一部分的曲面，以预定角度(比如30度)入射到设置有多个这样的凹部90的状态的金属反射膜的光的散射反射光的反射强度分布，以其正反射角度为中心在宽范围内大致对称。具体而言，凹部90的内表面的倾角θg比如设定在大于等于-30度且小于等于+30度的范围。

此外，邻接的凹部90的间距配置成随机，可以防止由凹部90的排列引起的莫尔条纹的产生。

此外，凹部90的直径1(图13中的凹部90的开口部的最大直径)在大于等于5微米且小于等于100微米的范围内被设定成不规则地分散。

而且，凹部90的深度形成为在大于等于0.1微米且小于等于3微米的范围内不规则地分散。这是因为，在凹部90的深度不满0.1微米的情况下，不能充分地得到反射光的散射效果，而在深度超过3微米的情况下，为了满足上述内表面倾角的条件，不得不扩大凹部90的间距，由此有可能导致产生莫尔条纹。

这里，“凹部90的深度”是指从没有形成凹部90的部分的金属反射膜12的表面(金属反射膜12的水平面)12a到凹部90的底部的距离，“邻接的凹部90的间距”是指从俯视时具有圆形形状的凹部90的中心之间的距离。且，“凹部90的内表面的倾角”是指：如图13所示，在凹部90的内表面的任意处，比如取0.5微米宽度的微小范围时，相对于在该微小范围内的斜面水平面(金属反射膜12的水平面12a)的角度θg。该角度θg的正负定义为：相对于在没有形成凹部90的部分的金属反射膜12的表面的法线，比如图13的右侧的斜面为正，左侧的斜面为负。

上述形状是配置成x＝0cm的凹痕(dimple)形状，改变配置成x＜0或x＞0的是从x＝0cm时的凹痕形状而得到的。

图14是表示第4例的凹部163的一个的剖面图。

第4例的凹部163是改变第1例的凹部70的内表面形状而得到的。

该凹部163的特定纵剖面Y的内表面形状是由以下部分构成：从凹部的一个周边部S1到最深点D的第1曲线J，与该第1曲线J连续且从凹部的最深点D到第3曲线或直线N的第2曲线K，以及与该第2曲线K连续且到另一个周边部S2的第3曲线或直线N。该第1和第2曲线在最深点D处共同相对于表面(水平面)12a的倾角为0，且相互连接。

凹部163相对于第1曲线J的表面(水平面)12a的倾角比相对于第2曲线K的倾角或相对于第3曲线或直线N更大，且最深点D位于从凹部3的中心O向Y方向偏转的位置。即，第1曲线J相对于基材表面12a的倾角绝对值的平均值(下面，称为第1曲线J的倾角平均值)，比第2曲线K的相对于基材表面(水平面)12a的倾角绝对值的平均值、以及第3曲线或直线N的相对于基材表面(水平面)12a的倾角绝对值的平均值大。此外，第2曲线K相对于基材表面(水平面)12a的倾角绝对值的平均值(下面，称为第2曲线K的倾角的平均值)与第3曲线或直线N相对于表面(水平面)12a的倾角绝对值的平均值(下面，称为第3曲线或直线N的倾角平均值)不同，在本实施方式中，第3曲线或者直线N的倾角平均值比第2曲线K的倾角平均值大。

换句话说，第1曲线J的曲率半径R1的大小比第2曲线K的曲率半径R2和第3曲线或者直线L的曲率半径R3小，第3曲线或直线L的曲率半径R3的大小比第2曲线K的曲率半径R2小。而且，上述第3曲线或直线L在曲率半径R3为∞的情况下，成为直线。

多个凹部163的第1曲线J相对于表面(水平面)12a的倾角平均值不规则地分散在1度～89度的范围内。此外，多个凹部163a相对于第2曲线K的表面(水平面)12a的倾角平均值不规则地分散在0.5度～88度的范围内。且，多个凹部163的第3曲线或者直线N的相对于表面(水平面)12a的倾角平均值不规则地分散在0.5度～88度的范围内。

第1曲线和第2曲线以及第3曲线或直线的倾角都平缓地变化，所以第1曲线J的最大倾角δmax(绝对值)比第2曲线K的最大倾角(绝对值)δb以及第3曲线或直线N的最大倾角(绝对值)δc大。此外，第1曲线J和第2曲线K连续的最深点D相对于基材表面的倾角为0，倾角为负值的第1曲线J和倾角为正值的第2曲线K平缓地连续，倾角为正值的第2曲线K和第3曲线或者直线N也平缓地连接。

本实施方式的反射体中，凹部163的各最大倾角δmax不规则地分散在2度～90度的范围内。但是，多个凹部的最大倾角δmax不规则地分散在4度～35度的范围内。

此外，该凹部163的凹面具有单独的极小点(倾角为0的曲面上的点)D。且该极小点D和基材的基材表面(水平面)12a之间的距离形成凹部163的深度d，该深度d在多个凹部163中分别不规则地分散在0.1微米～3微米的范围内。并且，邻接的凹部之间的间距不规则地设置在5微米～50微米的范围内。

本实施方式中，多个凹部163的各特定纵剖面Y均形成在同一方向上。此外，各第1曲线J形成为从观察者的视点Ob1向远方的方向Y方向对齐。此外，各第2曲线K、第3曲线或者直线N形成为与从观察者的视点Ob1到远方的Y方向相反的方向对齐。

上述的形成多个凹部163的部分中，各第1曲线J形成为沿单一方向取向，且第1曲线J的倾角的平均值比第2曲线K的相对基材表面(水平面)12a的倾角的平均值或者第3曲线或直线L的相对于基材表面12a的倾角的平均值大，所以其反射特性从相对于基材表面12a的正反射方向偏转。即，其反射特性是：明亮的显示范围偏向来自Y方向的斜上方向的入射光的反射光比正反射方向更朝向表面的法线方向偏移的方向的反射特性。

此外，在形成有多个凹部163的部分中，各第2曲线K、第3曲线或者直线N形成为向与第1曲线J相反方向取向，而且由于第3曲线或者直线N的倾角的平均值比第2曲线K的倾角的平均值大，作为在特定纵剖面Y上的综合反射特性，表现为：由第2曲线K周边的面反射的方向的反射率增加，且与该反射率的大小相比，由第3曲线或者直线L周边的面反射的方向的反射率更大。因此，可以实现反射光适度地集中在特定方向上的反射特性。

而且，对于上述实施方式的反射型液晶显示装置，说明了将反射从外部入射的光的反射体内置于基板10和基板20之间的反射体内置型的情况，但是也可以是将反射体设置在基板10外侧的反射体外置型的装置。

且，上述实施方式中，说明了在第2基板20和偏光板28之间设置1片相位差板的情况，但是也可以设置多个相位差板。

此外，上述实施方式中，对将本发明液晶显示装置适用于反射型液晶显示装置的情况进行了说明，但是也可以适用于半透射反射型液晶显示装置，此时，可以在反射体47的金属反射膜上设置微小开口部，或者，将金属反射膜形成为薄膜并构成半透射型薄膜，并在第1基板10的外表面侧配置背光组件。

此外，上述实施方式中，说明了反射体由有机膜和金属反射膜(金属膜)构成的情况，但是也可以用由铝板等具有反光性的金属膜构成的基材形成，用冲压工具(punch)(冲压工具)的前端冲压该基材的表面来形成个凹部。

此外，本实施方式中，作为形成在反射体的金属反射膜上的多个凹部，可以采用第1～第4例的凹部中一种或者一种以上，但是也可以将第1～第4例的凹部的一种或者一种以上形成为使其凹部侧朝向基板10侧(下侧)(换句话说，凸部侧(与凹部相反侧)朝向基板20侧(上侧)的)，那么可将其用作在本发明反射体的金属反射膜上形成的凸部。

此外，上述实施方式中，对将本发明适用于简单矩阵式反射型液晶显示装置的情况进行了说明，但是其也同样可以适用于使用薄膜晶体管或者薄膜二极管的有源矩阵式，或者片段(segment)式液晶显示装置等。这样的液晶显示装置也都被包含在本发明中。

实施例

根据离反射面表面的显示区域的中央部的距离，来将金属反射膜上形成的凹部的尺寸控制成如表1所示，由此制作入射到反射体的入射光在反射面表面上反射的反射光强度在±预定角范围内均匀的反射体。而且，图16是这里制作的处于直立状态的反射体47的侧面图。

该反射体47的显示区域47a的H为30cm、L为40cm，θ大约为20度。

此外，将反射体47的显示区域47a的中心O作为基准位置(x＝0)，将反射面表面47a的任意位置x用从显示区域47a的中心O起的距离来表示，且将通过显示区域47a的中心O的水平线上侧的位置作为(+)，下侧位置作为(-)。

图16中符号(a)～(e)点的位置x和预定角θ在以下的情况下，各位置x(各区域)的反射特性以x＝0cm((c)点)时的反射特性为基准，使上升角从x＝0时的上升角偏转各位置x(各区域)的预定角(但是，反射特性的分布幅度不变)。图17表示从实施例中反射体的显示区域的基准位置起的距离x(cm)和入射角30度的上升角(度)的关系。

(a)点        x＝+15cm 上升角θ＝+0度

(b)点        x＝+7cm  上升角θ＝-10度

(c)点        x＝0cm   上升角θ＝-20度

(d)点        x＝-7cm  上升角θ＝-30度

(e)点        x＝-15cm 上升角θ＝-40度

图18是表示制作的反射体47的显示区域47a的(c)点附近形成的凹部263(和图14的凹部163大致相同)的剖面图。由于(c)点附近形成的凹部263的曲率半径R1是15微米，第3直线N的倾角是90度，所以凹部内形成垂直的平坦面。

在显示区域47a的(a)、(b)、(d)、(e)点附近分别形成的凹部中，将(c)点附近形成的凹部263的特定纵剖面的第1曲线J的倾角θ1、宽度r1、水平面12a起的深度d1、第2曲面K的倾角θ2，宽度小第3曲面或者直线N起的深度d2变更为表1所示的值。

                                         表1

位置	θ1(度)	d1(微米)	r1(微米)	θ2(度)	d2(微米)	r2(微米)
							(a)	15	0.5	3.9	20	0.9	5.1
(b)	20	0.9	5.1	15	0.5	3.9
							(c)	25	1.4	6.3	10	0.23	2.6
(d)	30	2	7.5	5	0.05	1.3
							(e)	35	2.7	8.6	0	0	0

此外，为了进行比较，除了将在显示区域中形成的多个凹部与所有形成在(c)点上的凹部263具有相同条件之外，制造与实施例相同尺寸的反射体，作为比较例。

图19～图20表示分别以入射角-30度入射到所制作的实施例和比较例的反射体上时的反射特性。图26模式化地表示分别形成在实施例中反射体的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)点附近的凹部。实施例中分别形成在反射板的显示区域47a的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)点附近的凹部，越靠近上侧形成，深度越浅。此外，实施例中分别形成在(b)～(e)点附近的凹部，形成有平面的一侧靠近上侧设置，形成在(a)点附近的凹部的形成有平面的一侧成为下侧。

根据如图19～图20所示的结果可知，本实施例的反射体与比较例相比，在更广的受光角范围内反射强度更大，且反射强度偏差较小。因此，根据本实施例的反射体，即使在大面积的面内能够得到均匀且足够程度的亮度。

Claims (6)

1、一种反射体，具有反射面，设置到液晶显示装置中，其特征在于，

上述反射体的反射特性根据自反射面表面的显示区域中央部起的距离而改变，入射到上述反射体的入射光在反射面表面反射的反射光强度在±预定角的范围内均匀，上述预定角满足下述公式I的关系，

θ(度)＝tan^-1(H/2L)                      公式I

该公式中，θ是预定角，H是上述显示区域的上下方向尺寸，大于等于2cm且小于等于30cm，L是从上述显示区域的中心到视点的距离，大于等于10cm且小于等于300cm。

2、如权利要求1所述的反射体，其特征在于，位于显示区域中央部上侧的上部的反射特性与中央部的反射特性相比，前者的上升角更偏向大角度，位于显示区域中央部下侧的下部的反射特性与中央部的反射特性相比，前者的上升角更偏向小角度。

3、如权利要求1所述的反射体，其特征在于，将显示区域的中心作为基准位置，将上述反射面表面的任意位置x用自上述显示区域中心起的距离表示，且将上述显示区域的中心的上侧位置设为+，下侧的位置设为一时，上述反射面表面的任意位置x的反射特性为将上述基准位置的反射特性作为基准偏转θ(度)＝tan^-1(x/L)的反射特性，该公式中，L表示从显示区域的中心到视点的距离，θ是预定角。

4、如权利要求1到3中任一项所述的反射体，其特征在于，上述反射体中，在基材上形成的金属膜或基材的表面上，以不规则的间距形成具有反光性的多个凹部，上述凹部内表面具有作为球面或者非球面的一部分的曲面，在邻接的上述凹部边界或邻接的凹部之间，纵剖面的剖面曲线的倾角不连续，上述金属膜或基材的表面成为反射面，

上述多个凹部，根据从反射面表面的显示区域中央部起的距离，改变其深度、宽度、上述曲面的曲面半径和上述曲面的倾角之中的任何一个或一个以上。

5、如权利要求1到3中任一项所述的反射体，其特征在于，上述反射体中，在基材上形成的金属膜或基材的表面上，以不规则的间距形成具有反光性的多个凸部，上述凸部内表面具有作为球面或者非球面的一部分的曲面，在邻接的上述凸部边界或邻接的凸部之间，纵剖面的剖面曲线的倾角不连续，上述金属膜或基材的表面成为反射面，

上述多个凸部，根据从反射面表面的显示区域中央部起的距离，改变其高度、宽度、上述曲面的曲面半径和上述曲面的倾角之中的任何一个或一个以上。

6、一种液晶显示装置，其特征在于，具有液晶单元，该液晶单元如下形成：在夹着液晶层而对置的一对基板中作为观察侧的一个基板的内表面侧设置了电极和取向膜，在远离观察侧的另一个基板的内表面侧也设置了电极以及取向膜，

该液晶显示装置在上述另一个基板和在其内表面侧设置的取向膜之间或者上述另一个基板的外表面侧，设置了如权利要求1到3中任一项所述的反射体。

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