JPH09197399A - 反射板及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の角度範囲にわたって入射光をほぼ一定
の反射強度で反射し、その範囲が入射光の入射角度にほ
とんど依存しないような反射特性を有する反射板を提供
することを目的とする。また、このような特性を有する
反射板を備えた明るく表示品質の高い液晶表示装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の反射板は、平面状の反射面と、
この平面状の反射面に多数形成された概球面の部分形状
を有する反射面とを具備したことを特徴とする。また、
概球面の部分形状を有する反射面により実質的に隙間な
く埋めつくされた平面状の領域を具備したことを特徴と
する。概球面の部分形状を有する反射面は平面状の領域
にランダムに配置するようにしてもよい。本発明の液晶
表示装置は、概球面の部分形状を有する反射素子を平面
状の領域に多数配設した反射板を具備したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は反射板に関し、特に
反射電極を有する液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来のＣＲＴに代わる新しい表示
装置が幅広く用いられており、液晶表示装置もその１つ
である。液晶表示装置は、パソコン・ワープロ・ＥＷＳ
などのＯＡ用表示装置、電卓・電子ブック・電子手帳・
ＰＤＡ用の表示装置、携帯テレビ・携帯電話・携帯用フ
ァクシミリなどの表示装置など、多方面にわたって用い
られている。

【０００３】このような表示装置は例えばバッテリー駆
動する等の必要から消費電力の小さな表示装置が求めら
れており、液晶表示装置は小型化、薄型化、低消費電力
動作が可能であることから広く実用化されている。

【０００４】液晶自体は発光しない非発光型表示素子で
あるから、従来の液晶表示装置は透過型、すなわち液晶
パネルの背面にバックライトと呼ばれる平面型の照明装
置を設けた方式が主流であった。しかしバックライトは
消費電力が比較的大きく、液晶表示装置の本来の長所で
あるはずの低電力動作を阻害する大きな要因となってい
た。

【０００５】反射型液晶表示装置は液晶パネルの背面に
光を反射するための反射板を設け、周囲光を前面に反射
して表示を行う方法である。この方法ではバックライト
が不要なため大幅な低消費電力化を図ることができる。

【０００６】しかし、従来の反射型液晶表示装置は液晶
部の透過率が数％〜数十％と低いために、周囲光の反射
だけでは十分な明るさを得ることは困難であった。一
方、反射率やコントラスト比を高くしようとすると消費
電力も高くなるので、明るいペーパーホワイトな表示は
できず、また鮮やかなカラー表示もできなかった。この
ため反射型液晶表示装置は、腕時計、電卓などの特定の
用途を除いては実用化が進んでいなかった。

【０００７】しかしながら、近年携帯機器の発達に伴っ
て低消費電力の表示装置の必要性が高まり、反射型液晶
表示装置の必要性が見直されてきている。例えば携帯用
機器の表示装置としては、バックライトが不要で、小型
化、薄型化、低消費電力動作が可能な反射型液晶表示装
置がとりわけ適している。

【０００８】反射型液晶表示装置においては、その明る
さ、つまり反射板の反射率が重要なポイントとなる。前
述のように液晶の光透過率は高くないから、十分な表示
品質を確保するためには、高い反射率を得るための高性
能な反射板が必要となる。

【０００９】液晶表示装置に用いる場合、反射板の反射
特性としては、図１または図４、１０１に示すような完
全拡散反射の性質を有することが望ましい。しかし完全
拡散反射にすると反射強度が小さくなるので、前述のよ
うに液晶の低い透過率のための十分な輝度が得ることが
できないという問題がある。これを補うためには、図２
または図４、１０２に示すように特定の方向に強く反射
する性能を有する、すなわち指向性のある反射板を用い
る方法が考えられる。この場合特定の方向については完
全拡散反射より強い反射が得られるが、視野角は狭くな
ってしまうという欠点がある。

【００１０】したがって、広い視野角を確保しながら、
液晶の低い透過率を補う十分な反射強度を有する反射板
を得ることが課題となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するためになされたものである。すなわち、本
発明は所定の角度範囲にわたって入射光をほぼ一定の反
射強度で反射し、その範囲が入射光の入射角度にほとん
ど依存しないような反射特性を有する反射板を提供する
ことを目的とする。

【００１２】また、このような特性を有する反射板を備
えた明るく表示品質の高い液晶表示装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の反射板は、平面
状の反射面と、この平面状の反射面に多数形成された概
球面の部分形状を有する反射面とを具備したことを特徴
とする。

【００１４】また、本発明の反射板は、概球面の部分形
状を有する反射面により実質的に隙間なく埋めつくされ
た平面状の領域を具備したことを特徴とする。

【００１５】概球面の部分形状を有する反射面は平面状
の領域にランダムに配置するようにしてもよい。

【００１６】本発明の反射板は、平行入射光を所定の広
がり角度を有する反射光としてこの広がり角度より小さ
い所定の角度範囲内では実質的に一定の反射強度を保っ
て反射するとともに、反射光の広がり角度は入射光の入
射角度に実質的に依存しない反射面を平面状の領域に多
数配設したことを特徴とする。

【００１７】また、本発明の反射板は、平面状の第１の
反射面とこの第１の反射面に離散的に多数形成された概
球面の部分形状を有する第２の反射面とを具備したこと
を特徴とする。この第２の反射面は第１の反射面にラン
ダムに分布するようにしてもよい。

【００１８】本発明の反射板は、平面状の反射面とこの
平面状の反射面に多数形成された、平行入射光を第１の
強度範囲で入射方向へ反射する第１の反射領域と、前記
入射光を前記第１の強度範囲よりも小さい第２の強度範
囲で入射方向へ反射する第２の反射領域とを有する反射
素子とを具備したことを特徴とする。

【００１９】本発明の液晶表示装置は、概球面の部分形
状を有する反射素子を平面状の領域に多数配設した反射
板を具備したことを特徴とする。この平面状の領域に反
射面を形成するようにしてもよい。

【００２０】本発明の液晶表示装置は、ランダムに配設
された複数の概球面の部分形状を有する反射素子で実質
的に埋めつくされた平面状の領域を有する反射板を具備
したことを特徴とする反射型液晶表示装置。

【００２１】本発明の液晶表示装置は、ランダムに配設
された複数の概球面の部分形状を有する反射素子で実質
的に埋めつくされた平面状の領域を有する反射板を反射
電極として具備したことを特徴とする。

【００２２】すなわち本発明の反射板は、所定の角度範
囲にわたって入射光をほぼ一定の反射強度で反射すると
ともに、その範囲が入射光の入射角度にほとんど依存し
ないような反射特性を得るために、概球面の一部形状を
有する反射面からなる反射素子を、平面状の領域に多数
形成したものである。

【００２３】図１は完全拡散反射面の反射特性を模式的
に示した図である。

【００２４】完全拡散反射面は視角特性はよいが入射光
に対する反射光の強度が弱くなってしまう。このため例
えば反射型液晶表示装置の反射板として用いた場合に
は、反射強度が弱く液晶の低い光透過率を補うには不足
である。

【００２５】反射強度を強くするためには反射光の指向
性を強めればよいが、反射光の指向性を強くすると視角
特性が悪くなってしまう。図２は鏡面反射を生ずる反射
面の反射特性を模式的に示す図である。

【００２６】例えば平らな鏡面などの全反射面では入射
光はほぼ全反射を生ずるから、反射光の強度は特定の方
向に集中し十分な反射強度を得ることができるが、視角
特性は狭いものになってしまう。すなわち、入射光の反
射強度は反射方向から少しずれると急激に衰えてしまう
（図４参照）。

【００２７】本発明の反射板は、十分な反射強度と視角
特性が両立するような反射面を得るため、平面状の領域
に、概球面の部分形状を有する反射面を複数配設した反
射板である。

【００２８】図３は概球面の部分形状を有する反射面の
１例として球面の一部形状からなる反射面の反射特性を
模式的に示す図である。この反射面は、反射強度、視角
特性ともに良好であることがわかる。すなわち、所定の
角度範囲にわたって入射光をほぼ一定の反射強度で反射
するとともに、その範囲が入射光の入射角度にほとんど
依存しないような反射特性を有する。このような反射特
性は球面の凹面側を用いても、凸面側を用いても同様で
ある。

【００２９】図４は、これらの反射面の、入射光に対す
る反射光の広がり角度の範囲と、反射強度との関係を概
略的に示す図である。１０１は拡散反射の場合を、１０
２は鏡面反射の場合を、１０３は球面反射の場合をそれ
ぞれ示している。

【００３０】図５及び図６は球面の部分形状を有する反
射面の場合、図４に示したような反射特性が、所定の入
射角度にわたって保存されている様子を示す図である。

【００３１】すなわち本発明の反射板に形成される概球
面の部分形状を有する反射素子は、平行入射光を所定の
広がり角度にわたって実質的に一定の反射強度で反射す
るとともに、この角度範囲は入射光の入射角度と実質的
に独立な反射特性を有することを特徴とする。そして本
発明の反射板は、このような反射特性を有する反射素子
を後述するように反射板に所定の配置で多数配設したこ
とを特徴とするものである。

【００３２】概球面形状を有する反射素子は拡散反射を
生ずる反射面と比較すると、入射光に対する反射光の広
がりの角度範囲を限定することで、所定の反射強度を保
っているものである。一方、鏡面反射を生ずる反射面と
比較すると、反射強度を弱めることにより入射光に対す
る反射光の広がり角度を大きくとり視角特性を改善した
反射面となっている。

【００３３】したがって、本発明の反射板は一定の視角
と反射強度を確保した良好な反射特性を概球面の部分形
状を有する反射素子を採用することで実現しているもの
である。

【００３４】平面状の領域に多数配設される反射素子
は、基本的に相似形状にすれば表示面全体にわたって同
じ反射特性が保存される。それぞれの概球面の部分形状
の反射面は同一形状である必要はなく、また大体におい
て相似形状であればよい。

【００３５】概球面としては概２次曲面形状を用いるよ
うにしてもよく、例えば楕円面（長球面・偏球面）、楕
円回転面、双曲面、双曲線回転面、放物面、放物線回転
面などの一部形状を用いるようにしてもよいし、またこ
れらの組み合わせによって構成される曲面形状を用いる
ようにしてもよい。

【００３６】また、これらの曲面形状の凹面を用いるよ
うにしてもよいし、凸面を用いるようにしてもよい。

【００３７】以下にこれら反射素子の平面状の領域への
配置について説明する。

【００３８】本発明の反射板は、上に述べたような反射
特性を有する概球面の一部形状を有する反射素子を、平
面状の領域に複数配置したものである。

【００３９】配置については、平面状の領域に反射素子
を多数配置するが、平面状の反射面と反射素子の割合、
平面状の領域に形成する反射素子の形状、反射素子を規
則的に配置するか、不規則的な配置（多次元的な規則
性、不規則性を含む）にするかなどについては必要に応
じて設計するようにすればよい。

【００４０】例えば平面状の領域に反射素子を規則的か
つ離散的に配置するようにしてもよいし、最密充填配置
となるように配置してもよい。このように配置した場合
は、反射素子と反射素子との間に平面状の反射面が残る
ことになるので、この部分に鏡面反射を生じるような反
射面が形成されていると背景の映り込みを生じる。この
映り込みが邪魔になる場合は、平面状の反射面に拡散反
射面を形成するようにしてもよい。また、残った平面状
の反射面を埋めるように、さらに概球面反射素子を形成
するようにしてもよい。

【００４１】また、例えば最密充填配置のように、反射
素子を規則的に配置すると、配置の規則性により光の干
渉を生じる。この干渉を避けたい場合には、反射素子を
ランダムに配置するようにすればよい。また、規則的に
配置する場合でも、個々の反射素子の形状が少しずつ異
なるように形成してもよい（この場合は最密充填配置に
近い配置ということになる）。さらに、反射素子のラン
ダムな配置は平面方向だけではなく、平面状の領域に対
して垂直な軸方向にばらつかせるようにしてもよい。

【００４２】さらに、反射素子をランダムかつ離散的に
形成して干渉を避けるようにしてもよく、この場合は平
面状の反射面が残るから、この平面状の反射面に拡散反
射面を形成するようにしてもよい。このように配置すれ
ば映り込みも干渉も生じない反射板となる。

【００４３】また、反射素子をランダムに、かつ平面状
の領域を隙間なく覆うよう互いに重なり部分を有するよ
うに配置するようにしてもよい。このように配置しても
映り込みも干渉も生じない反射板となる。

【００４４】本発明は、反射型液晶表示装置に用いる反
射板において、概球面の一部形状を有する凸形状あるい
は凹形状を離散的に複数形成された平面状の領域に、間
隙を埋めるように凸形状あるいは凹形状を重ねて形成し
た、凸形状あるいは凹形状の集合体形状を有し、その上
に反射性を有する膜を形成したものである。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。

【００４６】図７は本発明の反射板の一部を概略的に示
す図である。この反射板７０１は、概球面の一部形状を
有する反射素子７０２を平面状の領域７０３に規則的か
つ離散的に多数配設したものである。反射素子７０２は
凸面形状を用いるようにしてもよいし、また凹面形状を
用いるようにしてもよい。反射素子７０２の表面は鏡面
反射を生ずるように、例えばアルミニウムなどの金属を
スパッタ法などで堆積するようにしてもよい。

【００４７】平面状の領域７０３のうち反射素子が配置
されない部分、すなわち反射素子と反射素子との隙間に
残る平面状の領域７０３ａには、多少の映り込みが生じ
てもよい場合には、反射素子７０２の表面形成と同時に
例えばアルミニウムなどの金属をスパッタ法などで堆積
するようにしてもよい。このように概球面の一部形状を
有する反射素子７０２による反射に、平面状の領域７０
３ａによる鏡面反射の寄与が加わると、反射板７０１の
反射特性は図８に模式的に示したように、正面向きの強
い反射成分７０４を有するようになる（図３参照）。

【００４８】この反射素子７０２の隙間に形成される平
面状の領域７０３ａには、拡散反射を生じるような反射
面を形成するようにしてもよい。拡散反射面を形成すれ
ば視角特性も向上し、背景の映り込みも生じることはな
い。拡散反射面は例えば、スパッタ法で形成したアルミ
ニウム反射面を酸で処理するなど化学的処理するように
してもよいし、イオンを打ち込んで表面を荒らすように
してもよい、さらに研磨材などを用いてポリッシングす
るなど物理的に処理して形成するようにしてもよい。

【００４９】図９、図１０は図７に例示した反射板７０
１の断面を概略的に示す図である。図９は凸型の反射素
子７０２ａを用いた場合、図１０は凹型の反射素子７０
２ｂを用いた場合を示している。このように、本発明の
反射板においては反射素子の凸面を用いるようにしても
よいし、凹面を用いるようにしてもよい。

【００５０】図１１及び図１２は本発明の反射板の別の
１例の１部分を概略的に示す図である。この反射板１１
０１は、概球面の一部形状を有する反射素子１１０２を
平面状の領域１１０３に最密充填となるように配置した
ものである。

【００５１】図１３、図１４は図１１または図１２に例
示した反射板の断面を概略的に示す図である。図１３は
凸型の反射素子１１０２ａを用いた場合、図１４は凹型
の反射素子１１０２ｂを用いた場合を示している。

【００５２】反射素子間に残る平面状の領域１１０３ａ
には、図７に例示した反射板と同様に拡散反射面を形成
するようにしてもよいし、鏡面反射面を形成するように
してもよい。鏡面反射面を形成する場合であっても、反
射素子１１０２を密に配置したほうが、平面状の領域の
割合が減少するから映り込みは少なくなる。

【００５３】図１５は本発明の反射板のさらに別の１例
を概略的に示す図である。この反射板１５０１は、概球
面の部分形状を有する反射素子１５０２ａ間の隙間の領
域１５０３ａを埋めるように、互いに反射素子１５０２
ｂが重なり合うように形成したものである。このよう
に、概球面の部分形状を有する反射素子１５０２が他の
概球面の部分形状を有する反射素子１５０２と互いに交
わるよう、平面状の領域を実質的に隙間なく覆うように
すれば、背景の映り込みは生じることはない。

【００５４】図１６、図１７は本発明の反射板のさらに
別の１例を概略的に示す図である。これらの反射板１６
０１は、図１５に例示した反射板と同様に、反射素子１
６０２ａ間の隙間の領域１６０３ａを埋めるよう互いに
反射素子１６０２ｂが重なり合うように形成したもので
ある。

【００５５】図１７に例示したように、典型的な径の異
なる反射素子１６０２ｂを反射素子１６０２ａの隙間の
領域１６０３ａを埋めるように形成するようにしてもよ
い。ところで、上述したように反射素子を規則的に配置
すると反射光の干渉を生ずる。この干渉を避けるため
に、反射素子を平面状の領域にランダムに配置するよう
にしてもよい。ランダムな配置は、平面状の領域内に２
次元的にランダム配置するようにしてもよいし、反射素
子の高さ（深さ）をランダムにするようにしてもよく、
さらにこれらを組み合わせるようにしてもよい。また、
個々の反射素子の形状、すなわち概球面形状の反射面の
形状はランダムに形成するようにしてもよい。

【００５６】図１８は本発明の反射板のさらに別の１例
を概略的に示す図である。この反射板１８０１は、平面
状の領域１８０２に概球面の部分形状を有する反射素子
１８０３をランダムに配置したものである。これまで説
明した反射板と同様に、反射素子は凸面形状を用いるよ
うにしてもよいし、凹面形状を用いるようにしてもよ
い。反射素子の表面は鏡面反射を生ずるように、例えば
アルミニウムなどの金属をスパッタ法などで堆積するよ
うにしてもよい。また、反射素子間の領域には拡散反射
面を形成するようにしてもよいし、鏡面反射面を形成す
るようにしてもよい。

【００５７】図１９〜図２２は図１８に例示した反射板
の断面を示す図である。

【００５８】図１９は凸型の反射素子１８０３ａが２次
元的にランダムに配置された様子を示す図であり、図２
０は凹型の反射素子１８０３ｂが２次元的にランダムに
配置された様子を示す図である。

【００５９】図２１は凸型の反射素子１８０３ａが３次
元的にランダムに配置された様子を示す図であり、図２
２は凹型の反射素子１８０３ｂが３次元的にランダムに
配置された様子を示す図である。

【００６０】反射素子１８０２間の隙間の領域１８０２
ａに拡散反射面を形成すれば、映り込みも生じず、また
反射素子１８０３をランダムに配置しているので干渉も
生じない特性の優れた反射板となる。

【００６１】図２３は本発明の反射板のさらに別の１例
を概略的に示す図である。この反射板２３０１は、概球
面の部分形状を有する反射素子２３０２を他の反射素子
と互いに重なり合うように、平面状の領域２３０３にラ
ンダムに、かつ平面状の領域２３０３を実質的に隙間な
く覆うように配設したものである。

【００６２】図２４、図２５は図２３に例示した反射板
の断面を概略的に示す図である。図２４はは凸型の反射
素子２３０２ａを用いた場合、図１４は凹型の反射素子
２３０２ｂを用いた場合を示している。

【００６３】このように、概球面の部分形状を有する反
射素子２３０２の集合体により実質的に埋めつくされた
平面状の領域２３０３を有する反射板は良好な視角特性
と、十分な反射強度とを兼ね備えるとともに、映り込み
も干渉も生じない特性の非常に優れた反射板である。

【００６４】次に本発明の反射板の製造方法の１例につ
いて図に基づいて説明する。ここでは、平面状の領域が
ランダムに配設された反射素子により実質的に埋めつく
された反射板の製造方法を例にとって説明する。

【００６５】まず、ガラスなどの基板２６０１上に、例
えばΗＲＣ−１０４（日本合成ゴム製、商品名）などの
感光性アクリル樹脂２６０２を約２μｍ厚にスピンコー
トして塗布する（図２６）。ここでは約２μｍ厚に塗布
しているが、厚さは必要に応じて設定するようにすれば
よい。

【００６６】この後、感光性アクリル樹脂２６０２をス
ピンコートしたガラス基板２６０１を約８０℃でベーキ
ングする。

【００６７】ついで、マスク露光、現像により直径約１
０μｍの凸型パターン２６０３をランダムな配置になる
よう多数形成する（図２７）。凸型パターンの直径は、
典型的な直径が１０〜３０μｍ程度に形成するようにし
てもよい。また、各パターンの直径は同一である必要は
ない。

【００６８】その後凸型パターン２６０３を形成した基
板を約２００℃でベーキングした。その結果凸型パター
ン２６０３のアクリル樹脂は流動性を示し、形成した凸
型パターン２６０３部分は概球面の一部形状２６０４を
有して固化するとともに、感光性を失い、紫外光、現像
液に対して安定した（図２８）。

【００６９】次に、上述のように形成した多数の、概球
面の一部形状２６０４の集合体パターン上に感光性アク
リル樹脂２６０２ｂをさらに約２μｍ厚にスピンコート
し、約８０℃でベーキングした（図２９）。

【００７０】ついで、マスク露光、現像により、最初に
形成した概球面の一部形状２６０４の間隙を覆うように
凸形パターン２６０３ｂを形成した（図３０）。

【００７１】この基板を約２００℃でベーキングした。
その結果凸形パターン２６０３ｂのアクリル樹脂は流動
性を示し、形成した凸型パターン部分は概球面の一部形
状２６０４ｂを有して固化するとともに、感光性を失
い、紫外光、現像液に対して安定した（図３１）。

【００７２】後から形成した概球面の一部形状２６０４
ｂの形状は、最初に形成した概球面の一部形状２６０４
ａの形状と同一形状であってもよいし、異なっていてい
てもよい。

【００７３】以上得られた概球面の一部形状の集合体パ
ターン２６０５の上に、アルミニウムをスパッタ法で約
４０００オングストロームの厚さに堆積し鏡面反射を生
じるような反射面２６０６を形成した（図３２）。反射
素子の表面形成はスパッタ法に限らず、例えば無電解メ
ッキ法などで形成するようにしてもよい。また、用いる
金属もアルミニウムに限らない。

【００７４】これらの工程により、概球面の一部形状を
有する反射素子の集合体により実質的に埋めつくされた
平面状の領域からなる反射板が形成された。

【００７５】各反射素子の間隙の平面がそれぞれの反射
素子によって実質的に埋めつくされれば反射素子間の平
面部による鏡面反射は充分小さく、その結果良好な反射
特性が得られる。平面部の面積を更に小さくしたい場合
は、これらの反射素子の集合体の上に更に前述の感光性
アクリル樹脂を塗布して、間隙を覆うように反射素子を
形成するようにしてもよいし、また平面状の領域に拡散
反射面を形成するようにしてもよい。

【００７６】なお、凸形状の反射素子の形成には、加熱
により流動性を有する様な樹脂に限定されるものではな
く、所望の反射素子の形状が得られればよい。

【００７７】図３３は、図３２に例示した本発明の反射
板の反射特性を模式的に示す図である。入射光の反射板
に対する入射角が０の場合と４５゜の場合について示し
ている。両者とも入射光は正面に強く反射され、さらに
ある視野範囲でほぼ一定の反射強度を有することがわか
る。

【００７８】次に概球面の反射素子の凹面を用いた反射
板の製造方法について説明する。

【００７９】まず、ガラスなどの基板３４０１上に、例
えばΗＲＣ−１０４（日本合成ゴム製、商品名）などの
感光性アクリル樹脂３４０２を約２μｍ厚にスピンコー
トして塗布する（図３４）。ここでは約２μｍ厚に塗布
しているが、厚さは必要に応じて設定するようにすれば
よい。

【００８０】この後、感光性アクリル樹脂をスピンコー
トしたガラス基板を約８０℃でベーキングする。

【００８１】ついで、マスク露光、現像により直径約１
０μｍの凹型パターン３４０３をランダムな配置になる
よう多数形成する（図３５）。凹型パターンの直径は、
典型的な直径が１０〜３０μｍ程度に形成するようにし
てもよい。また、各パターンの径は同一である必要はな
い。

【００８２】その後凹型パターン３４０３を形成した基
板を約２００℃でベーキングした。その結果アクリル樹
脂は流動性を示し、形成した凹型パターン部分は球面の
一部形状３４０４を有して固化するとともに、感光性を
失い、紫外光、現像液に対して安定した（図３６）。

【００８３】次に、上述のように形成した多数の概球面
の一部形状３４０４の集合体パターン上に、感光性アク
リル樹脂３４０２ｂをさらに約２μｍ厚にスピンコート
し、約８０℃でベーキングした（図３７）。この時、ア
クリル樹脂の粘性を調整することで、最初に形成した概
球面の一部形状３４０４を保存した形状３４０４ｂを残
したまま樹脂を塗布することができた。

【００８４】ついで、マスク露光、現像により、形成し
た概球面の一部形状３４０４ｂの間隙を覆うように凹形
パターン３４０３ｃを形成した（図３８）。

【００８５】その後、この凹形パターン３４０３ｃを形
成した基板を約２００℃でベーキングした。その結果、
アクリル樹脂は流動性を示し、形成した凹型パターン部
分は概球面の一部の形状３４０４ｃを有して固化すると
ともに、感光性を失い、紫外光、現像液に対して安定し
た（図３９）。後から形成した概球面の一部の形状３４
０４ｃは、最初に形成した概球面の一部の形状３４０４
ｂと同一の寸法であってもよいし、異なっていていても
よい。また、各概球面の一部の形状の径及び深さは同一
でなくともよく、凹面の開口面も同一平面状にある必要
はない。

【００８６】得られた球面の一部形状の集合体パターン
の上に、アルミニウムをスパッタ法で約４０００オング
ストロームの厚さに堆積し、反射面を形成した（図４
０）。これらの工程により、概球面の一部形状を有する
反射素子の集合体により実質的に埋めつくされた平面状
の領域からなる反射板３４０５が形成された（図４８参
照）。

【００８７】各反射素子の間隙の平面がそれぞれの反射
素子によって実質的に埋めつくされれば、平面部による
鏡面反射は充分小さくなり、その結果良好な反射特性が
得られる。平面部の面積を更に小さくしたい場合は、こ
れらの反射素子の集合体の上に更に前述の感光性アクリ
ル樹脂を塗布して、間隙を覆うように反射素子を形成す
るようにしてもよいし、また平面状の領域に拡散反射面
を形成するようにしてもよい。

【００８８】なお、凸形状の反射素子の形成には、加熱
により流動性を有する様な樹脂に限定されるものではな
く、所望の反射素子の形状が得られればよい。

【００８９】図４０に例示した本発明の反射板の反射特
性も、図３２に例示した反射板の反射特性と同様であ
る。すなわち、入射光は正面に強く反射され、さらにあ
る視野範囲でほぼ一定の反射強度を有することがわか
る。

【００９０】図４１は本発明の液晶表示装置の構造を概
略的に示す断面図である。

【００９１】この液晶表示装置４１００は、反射電極４
１０２として例えば図２３に例示したような、概球面の
部分形状を有する反射面が平面状の領域にランダムに配
設された反射板を備えているものである。この反射電極
４１０２は、コンタクトホール４１０３を介して薄膜ト
ランジスタ４１０４のドレイン電極４１０５と接続され
ている。

【００９２】そして、この反射電極４１０２が形成され
たアレイ基板４１０１と、ＩＴＯなどの透明電極４１０
６が形成された対向基板４１０７との間に液晶が挟持さ
れている。

【００９３】アレイ基板４１０１には、薄膜トランジス
タ４１０４の他、図示されていないが各画素に対応した
信号線、ゲート線、補助容量線が形成されている。

【００９４】ここでは非線形素子として逆スタガ型の薄
膜トランジスタ４１０４を用いているが、例えば正逆ス
タガ型の薄膜トランジスタなど他のタイプの薄膜トラン
ジスタを用いるようにしてもよい。また、例えばＭＩＭ
素子など薄膜トランジスタ以外の非線形を用いるように
してもよい。

【００９５】次に反射電極４１０２の形成方法の１例を
示す。アレイ基板４１０１上に感光性アクリル樹脂によ
る絶縁層を塗布し、図２６〜３２または３４〜４０に例
示したように、互いに重なりあった球面の部分形状の凹
面（凸面）を形成する。ここで、反射電極と薄膜トラン
ジスタを接続するためのコンタクトホール形成の露光
は、凹形状あるいは凸形状の露光に先んじて行った。

【００９６】その後、多数の球面の部分形状を形成した
アクリル樹脂を覆うように、アルミニウムによる反射面
をスパッタにより成膜し、反射電極４１０２の形状にエ
ッチングによりパタ−ニングした。

【００９７】このようにして得られた反射電極４１０２
を有する反射型液晶表示装置は、反射電極４１０２の反
射特性を反映し、正面付近の所定の範囲においては強い
反射成分を有し、その結果明るい反射型液晶表示装置が
得られた。なお、反射電極４１０２の反射特性は、電極
に形成した概球面の部分形状の凹凸の大きさ、具体的に
は概球面の部分形状の径と高さ（深さ）の比を変えるこ
とで調節するようにしてもよい。反射面の曲率半径が大
きくなれば、すなわち反射面が平面に近くなれば、反射
特性は鏡面反射に近くなる。

【００９８】この液晶表示装置は、これまで説明してき
たように広い視角特性と十分な反射強度を兼ね備えた特
性の優れた反射板を備えることにより、明るくコントラ
ストの高い高品質な画面表示を周囲光を利用して低消費
電力で実現するものである。特に携帯型情報機器の表示
装置として好適である。

【００９９】次に、本発明の反射板の製造方法の別の１
例について説明する。

【０１００】まず、例えばガラス基板などの基材４２０
１上に、球状粒子４２０２を分散させた、例えばエポキ
シ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂によるバインダ
４２０３を塗布した後、加熱してバインダ４２０３を硬
化させた。球状粒子４２０２は例えばシリカを用いるよ
うにしてもよい。球状粒子４２０２の典型的な直径は１
０〜３０μｍ程度で、その範囲で粒径が分布していても
よいし、また、１０〜３０μｍのある値を中心として正
規分布するようにしてもよい。

【０１０１】硬化後バインダ４２０３は収縮し、基材４
２０１の表面は球状粒子４２０２の表面が一部露出した
状態で固化した（図４２）。

【０１０２】次に、延伸したシリコンゴム４２０４を球
状粒子４２０２を分散させたバインダ４２０３の表面に
圧着し、常温で放置した（図４３）。

【０１０３】ついで、シリコンゴム４２０４がある程度
硬化した状態で、シリコンゴム４２０４をバインダ４２
０３から剥離し（図４４）、最初に圧着した状態からず
らせた位置で、再びシリコンゴム４２０４と球状粒子４
２０２を分散させたバインダ４２０３とを圧着し、常温
で放置した（図４５）。最初に圧着した状態からずらせ
るにあたっては、平行移動するようにしてもよいし、回
転移動するようにしてもよいし、またこれらを組み合わ
せるようにしてもよい。

【０１０４】これらの工程により、シリコンゴム４２０
４の表面には、球状の凹面が他の球状の凹面と互いに交
わるように多数形成された凹面の集合体形状４２０５が
形成された。（図４６）。なお、シリコンゴムをずらせ
て再圧着する工程は、さらに数回繰り返すようにしても
よい。

【０１０５】この凹面の集合体形状４２０５が形成され
たシリコンゴムを押型として用いて例えばアクリル樹脂
などの樹脂表面に凹面の集合体形状４２０５のパターン
を転写して凸面の集合体形状４２０６を形成した（図４
７参照）。

【０１０６】こうして得られた凸面の集合体形状４２０
６に、例えばスパッタ法などでアルミニウム等の金属薄
膜を堆積することにより、概球面の一部形状が互いに重
なり合って平面状の領域を実質的に埋めつくした反射板
が得られた（図４７）。

【０１０７】全く同様の方法により凸面形状のシリコン
押型を形成し、凹面型の反射板を形成することができる
（図４８）。

【０１０８】このような押型を用いて液晶表示装置の反
射板を製造方法の１例について説明する。

【０１０９】まず、ガラスなどの絶縁性基板４９０１上
に例えば薄膜トランジスタ４９０２などの非線形素子及
び図示しない配線を形成したアレイ基板４９０３に、例
えば感光性アクリル樹脂４９０４を約２μｍの厚さでス
ピンコートする（図４９）。厚さは必要に応じて設定す
るようにすればよい。

【０１１０】コンタクトホール部をマスクした後、例え
ば図４６に例示したような球状の凹面が他の球状の凹面
と互いに交わるように多数形成された凹面の集合体形状
を有する押型をアクリル樹脂に圧着し、押型の形状をア
クリル樹脂に転写した。

【０１１１】その後フォトリソグラフィ法により薄膜ト
ランジスタとのコンタクトホールを形成し、さらにベー
キングを施した。その結果アクリル樹脂は硬化し、かつ
感光性を失って紫外光、現像液に対して安定した。

【０１１２】なお、ベーキング時の表面の流動性を用い
てアクリル樹脂表面の形状を平滑化する必要はない。ま
た、１７０℃程度の低温でベーキングすることで表面の
流動性を抑さえることができた。

【０１１３】こうして得られた多数の球面の部分形状
（凸型）からなる集合体の上にアルミニウムをスパッタ
法で約４０００オングストロームの厚さに堆積して反射
面４９０５を形成した（図５０）。

【０１１４】この反射板４９０５を形成したアレイ基板
４９０３と、対向電極を形成した対向基板により液晶層
を挟持すれば図４１に例示したような液晶装置となる。

【０１１５】また、凹型の反射板を備えた液晶表示装置
も全く同様の方法で製造することができる。図５１はこ
のような液晶表示装置の１例である。

【０１１６】ここに説明した反射型液晶表示装置の製造
例では、押型の形状を転写する方法を用いるため、反復
的に多数の反射板（反射電極）を製造することができ、
反射板製造の低コスト化にも効果がある。

【０１１７】つぎに、さらに別の方法により概球面の一
部形状の集合体を形成する方法について説明する。

【０１１８】Appl.Phys.Let.52(10),7 March 1988 にＳ
ｉ基板上に球面の一部の形状を有する凹面の形成法に関
する記述がある。これはＫＯＨ（水酸化カリウム）を用
いた異方位エッチングによりＳｉ基板の表面にピラミッ
ド状のピットを形成した後、さらにＫＯＨで数時間エッ
チングすることでピットが球状の凹面になるというもの
である。

【０１１９】そこで、図５２（ａ）に示すように、Ｓｉ
基板５２０１の表面にシリコン熱酸化膜を用いて図示し
ないエッチングマスクを形成し、ＫＯＨ水溶液でエッチ
ングしピット５２０２を形成した。ピット５２０２の深
さは５〜１０μｍになるようにした。また、ピットは平
面上でランダムに配置した。ピットの大きさもランダム
に形成するようにしてもよい。

【０１２０】次にエッチングマスクを除去した後、さら
にＫＯＨ水溶液（４０ｗｔ％、７０℃）中で２〜７時間
エッチングした。その結果図５２（ｂ）に示すような多
数の概球面の部分形状を有する凹面の集合体５２０３が
形成された。

【０１２１】以上得られたＳｉ基板にシリコンゴムを圧
着し、常温で放置して押型を作成した。このようにして
得られた押型を用いて、前述同様の方法で概球面の部分
形状の集合体からなる反射板を製造することができる。

【０１２２】このように、概球面の部分形状の集合体は
種々の方法で形成することが可能であり、以上説明した
方法以外の方法で形成するようにしてもよい。例えば、
ペトロポキシなどの樹脂を撹拌、減圧するなどしてに典
型的な直径が１０〜３０μｍ程度の細かい気泡を樹脂中
に形成し、このまま固化させて概球面の部分形状の集合
体を形成するようにしてもよい。

【０１２３】以上説明した反射板の製造例では、反射素
子をランダムに、かつ互いに重なり合って平面状の領域
を埋めつくすように配設した反射板の製造方法について
説明したが、これらの製造方法と全く同様の方法で前述
した他の反射素子の配置の反射板も製造することができ
る。

【０１２４】なお、反射電極の反射特性は、電極に形成
した概球面の部分形状の凹凸の大きさ、具体的には概球
面の部分形状の径と高さ（深さ）の比を変えることで調
節するようにしてもよい。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の反射板は、
平行入射光を所定の広がり角度を有する反射光としてこ
の広がり角度より小さい所定の角度範囲内では実質的に
一定の反射強度を保って反射するとともに、反射光の広
がり角度は入射光の入射角度に実質的に依存しない反射
面を平面状の領域に多数配設することにより、良好な視
角特性と十分な反射強度を両立した、反射特性の優れた
反射板である。

【０１２６】また、本発明の液晶表示装置は、特性の優
れた反射板を備えることにより、周囲光を利用して、広
い視野角と明るくコントラストの高い画面表示を実現す
ることができる。特に、携帯型情報機器の表示装置に本
発明の液晶表示装置を用いれば、低い消費電力と高い表
示品質を兼ね備えた表示装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】拡散反射の反射特性を模式的に示す図。

【図２】鏡面反射の反射特性を模式的に示す図。

【図３】球面形状の鏡面の反射特性を模式的に示す図。

【図４】反射光の広がり角度の範囲と反射強度との関係
を概略的に示す図。

【図５】球面形状の鏡面の反射特性を模式的に示す図。

【図６】球面形状の鏡面の反射特性を模式的に示す図。

【図７】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図８】本発明の反射板の反射特性の１例を概略的に示
す図。

【図９】図７に例示した反射板のＡＢ方向の断面を示す
図。

【図１０】図７に例示した反射板のＡＢ方向の断面を示
す図。

【図１１】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１２】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１３】図１２に例示した反射板のＣＤ方向の断面を
示す図。

【図１４】図１２に例示した反射板のＣＤ方向の断面を
示す図。

【図１５】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１６】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１７】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１８】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図１９】図１８に例示した反射板のＥＦ方向の断面を
示す図。

【図２０】図１８に例示した反射板のＥＦ方向の断面を
示す図。

【図２１】図１８に例示した反射板のＥＦ方向の断面を
示す図。

【図２２】図１８に例示した反射板のＥＦ方向の断面を
示す図。

【図２３】本発明の反射板の一部を概略的に示す図。

【図２４】図２３に例示した反射板の断面を概略的に示
す図。

【図２５】図２３に例示した反射板の断面を概略的に示
す図。

【図２６】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図２７】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図２８】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図２９】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３０】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３１】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３２】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３３】図３２に例示した反射板の反射特性を模式的
に示す図。

【図３４】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３５】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３６】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３７】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３８】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図３９】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図４０】本発明の反射板の製造方法の１例を概略的に
示す図。

【図４１】本発明の液晶表示装置を概略的に示す図。

【図４２】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４３】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４４】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４５】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４６】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４７】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４８】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【図４９】本発明の液晶表示装置の製造方法の１例を概
略的に示す図。

【図５０】本発明の液晶表示装置の製造方法の１例を概
略的に示す図。

【図５１】本発明の液晶表示装置の製造方法の１例を概
略的に示す図。

【図５２】本発明の反射板の製造方法の別の１例を概略
的に示す図。

【符号の説明】

１０１……拡散反射面の反射特性、１０２……鏡面反射
面の反射特性 １０３……本発明の反射板の反射特性 ７０１……反射板、７０２……反射素子、７０２ａ……
反射素子（凸型） ７０２ｂ……反射素子（凹型）、７０３……平面状の領
域 ７０３ａ……平面状の領域（隙間）、７０４……鏡面反
射成分 １１０１……反射板、１１０２……反射素子、１１０２
ａ……反射素子（凸型） １１０２ｂ……反射素子（凹型）、１１０３……平面状
の領域 １１０３ａ……平面状の領域（隙間） １５０１……反射板、１５０２ａ……反射素子、１５０
２ｂ……反射素子 １５０３……平面状の領域、１５０３ａ……平面状の領
域（隙間） １６０１……反射板、１６０２ａ……反射素子、１６０
２ｂ……反射素子 １６０３……平面状の領域、１６０３ａ……平面状の領
域（隙間） １８０１……反射板、１８０２……平面状の領域 １８０２ａ……平面状の領域（隙間）、１８０３……反
射素子 １８０３ａ……反射素子（凸型）、１８０３ｂ……反射
素子（凹型） ２３０１……反射板、２３０２……反射素子、２３０３
……平面状の領域 ２６０１……ガラス基板、２６０２……感光性アクリル
樹脂 ２６０３……凸型パターン、２６０４……概球面の一部
形状 ２６０５……概球面の一部形状の集合体パターン、２６
０６……反射面 ３４０１……ガラス基板、３４０２……感光性アクリル
樹脂 ３４０３……凹型パターン、３４０４……概球面の一部
形状 ４１００……液晶表示装置、４１０１………アレイ基
板、４１０２……反射電極 ４１０３……コンタクトホール、４１０４……薄膜トラ
ンジスタ ４１０５……ドレイン電極、４１０６……透明電極、４
１０７……対向基板 ４２０１……基材、４２０２……球状粒子、４２０３…
…バインダ ４２０４……シリコンゴム、４２０５……凹面の集合体
形状 ４２０６……凸面の集合体形状 ４９０１……絶縁性基板、４９０２……薄膜トランジス
タ ４９０３……アレイ基板、４９０４……感光性アクリル
樹脂 ４９０５……反射板 ５２０１……Ｓｉ基板、５２０２……ピット、５２０３
……凹面の集合体形状

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状の反射面と、 この平面状の反射面に多数形成された概球面の部分形状
   を有する反射面とを具備したことを特徴とする反射板。
2. 【請求項２】 概球面の部分形状を有する反射面により
   実質的に隙間なく埋めつくされた平面状の領域を具備し
   たことを特徴とする反射板。
3. 【請求項３】 前記概球面の部分形状を有する反射面は
   前記平面状の領域にランダムに配置されたことを特徴と
   する請求項１乃至２のいずれかに記載の反射板。
4. 【請求項４】 平行入射光を所定の広がり角度を有する
   反射光として前記広がり角度より小さい所定の角度範囲
   内では実質的に一定の反射強度を保って反射するととも
   に、前記反射光の広がり角度は前記入射光の入射角度と
   実質的に独立な反射面を平面状の領域に多数配設したこ
   とを特徴とする反射板。
5. 【請求項５】 ランダムに配設された複数の概球面の部
   分形状を有する反射素子で実質的に埋めつくされた平面
   状の領域を有する反射板を具備したことを特徴とする液
   晶表示装置。