CN1228671C - 掩模、带光反射膜的基板、光反射膜的制造方法、以及显示装置和电子装置 - Google Patents

掩模、带光反射膜的基板、光反射膜的制造方法、以及显示装置和电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是，提供用于制造干涉条纹的发生少的光反射膜的掩模、使用该掩模的光反射膜、光反射膜的制造方法、具有干涉条纹的发生少的光反射膜的光学显示装置和具有干涉条纹的发生少的光反射膜的电子装置。使用以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的用于制造带光反射膜的基板的掩模，作成以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使该多个凸部或凹部在平面方向随机地排列的带光反射膜的基板。

Description

掩模、带光反射膜的基板、光反射膜的制造方法、 以及显示装置和电子装置
技术领域
本发明涉及掩模、带光反射膜的基板、光反射膜的制造方法和光学显示装置以及电子装置。更详细而言，本发明涉及用于制造干涉条纹的发生少的光反射膜的掩模、使用该掩模形成的带光反射膜的基板、光反射膜的制造方法和具有干涉条纹的发生少的光反射膜的光学显示装置以及具有干涉条纹的发生少的光反射膜的电子装置。
背景技术
众所周知，从实现薄型化和节能化等角度考虑，作为各种电子装置的显示装置，正广泛地使用液晶显示装置。这样的液晶显示装置的结构一般是在将液晶封入一对玻璃基板等之间的状态下使用密封材料将周围贴合而成。并且，装配了这样的液晶显示装置的电子装置采用为保护液晶显示装置使之免遭来自外部的冲击等而在该液晶显示装置的观察侧(即，观看显示的观察者一侧)设置保护板的结构。这样的保护板通常是由具有光透过性的材料(例如，透明塑料等)构成的板状构件。
但是，使这样的保护板上的与液晶显示装置相向的面成为完全的平滑面是困难的，多数情况存在微细的凹凸。并且，将这样的保护板配置到液晶显示装置上时，存在起因于表面的微细的凹凸致使显示品质将显著地降低的问题。
显示品质降低的原因之一，是液晶显示装置中的观察侧的基板与保护板的间隔随着在保护板的表面存在的凹凸而造成离散。即，来自液晶显示装置的出射光在透过保护板时与这样的间隔的离散对应地发生干涉，其结果是，将产生干涉条纹。并且，据推测，由于发生的干涉条纹与显示图像相互重叠，从而将引起显示品质降低。
另外，如图25所示，在特开平6-27481号公报中公开了反射型液晶显示装置180，如图26所示，在特开平11-281972号公报中公开了反射透过两用型500，它们分别设置了为减少干涉条纹的发生的、高度不同的多个凹凸结构404a、404b(504a、504b)，并在其上形成高分子树脂膜405(505)，进而再在其上形成连续的波状的反射电极409(509)。
另外，也公开了具有这样的反射电极的液晶显示装置的制造工序，例如，图27所示的工序。首先，如图27(a)所示，在玻璃基板600的整个面上形成抗蚀剂膜602，然后，如图27(b)所示的那样，通过由直径不同的多个圆构成的图形604进行曝光。然后，如图27(c)所示，进行显影，形成高度不同的多个有角的凸部或凹部606a、606b，进而，如图27(d)所示，进行加热，使凸部或凹部的角部软化，形成去掉角部的凸部或凹部608a、608b。并且，如图27(e)所示，在将指定量的高分子树脂620充填到这样的凹凸结构的间隙610中形成具有波状表面的连续层后，进而在高分子树脂膜620上利用溅射法等层叠方法形成连续的波状的反射电极624。
可是，在特开平6-27481号公报等所公开的反射型液晶显示装置或反射透过两用型的液晶显示装置中，虽然打算使用将直径不同的多个圆等规则排列或一部分不规则排列的掩模，利用紫外线曝光和显影而形成高度不同的多个凹凸结构，但存在涂布厚度的离散等问题，要严密地调整高度以有效地防止光干涉是很困难的。另外，由于是在高度不同的多个凹凸结构上形成反射电极，所以，也发现容易发生断线或短路等问题。此外，还发现公开了的带光反射膜的基板的制造方法存在工序数多、管理项目多这样的制造上的问题。
因此，特开平6-27481号公报等所公开的光反射膜不仅难以有效地防止发生干涉条纹，而且也难以稳定而高效率地制造这样的光反射膜。
因此，考虑了作成将光透过部或光不透过部随机地排列的掩模，使用谊掩模制造上述反射型液晶显示装置或反射透过两用型的液晶显示装置，但是，尽管干涉条纹的发生减少了，这次却发现画面上出现不定形的斑点图样、显示品质显著降低的新的问题。
因此，本发明的发明人锐意研究了以上的问题，结果发现通过在光反射膜的基体材料上随机地设置多个凸部或凹部，同时使多个凸部或凹部进行特定排列，在应用于液晶显示装置等中时，可以得到抑制不定形的斑点图样出现并且干涉条纹的发生少的光反射膜。
发明内容
即，本发明的目的在于提供可以得到抑制不定形的斑点图样的出现并且干涉条纹的发生少的带光反射膜的基板的掩模、从那样的掩模得到的带光反射膜的基板、那样的光反射膜的制造方法和设置那样的光反射膜的液晶显示装置以及具有那样的光反射膜的电子装置。
按照本发明，这是用于制造带光反射膜的基板的掩模，可以提供以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模，解决上述问题。
即，由于使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列，所以，在制造带光反射膜的基板时，可以发挥优异的光散射效果，有效地防止干涉条纹的发生。
另一方面，通过将使用带光反射膜的基板的液晶显示装置等的RGB点的指定点以上作为基本单位，可以显著地降低这样随机地排列时发生的不定形的斑点图样。
控制光透过部或光不透过部的平面形状的理由在于，对于构成光反射膜的基体材料的感光性树脂，有照射了透过光透过部的光的部位发生光分解而可溶化于显影剂的正型和照射了透过光透过部的光的部位感光而不溶化于显影剂的负型。
另外，在构成本发明的掩模时，最好将以预先作成的RGB点3～12为一个单位的光透过部或光不透过部的随机图形分割或仍然随机地排列，构成以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位的光透过部或光不透过部。
通过这样构成，即便涉及光透过部或光不透过部的图形的信息量比较少，也可以容易地并且在短时间内设计大面积的掩模。
另外，在构成本发明的掩模时，最好将光透过部或光不透过部在横一列方向或纵一列方向形成带状的随机图形，并使该带状的随机图形在多个列中重复。
通过这样构成，可以容易并且在短时间内设计根据少的信息量而在总体上具有优异的反射特性的随机图形。另外，由于使指定单位的随机图形在横向或纵向重复，所以，可以再现性良好地得到在总体上具有优异的反射特性的随机图形。
另外，在构成本发明的掩模时，最好使光透过部或光不透过部的直径为3～15μm范围内的值。
通过这样构成，可以高效率地制造干涉条纹的发生少的带光反射膜的基板。即，在制造带光反射膜的基板时，如果是具有这样的直径的凸部或凹部，就可以使用曝光工艺正确地控制其平面形状和配置图形。因此，由于在所得到的带光反射膜的基板上可以使光稳定地发生散射，所以，可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，在构成本发明的掩模时，最好使光透过部或光不透过部的直径不同，设置多种光透过部或光不透过部。
通过这样构成，可以更高效率地制造干涉条纹的发生少的带光反射膜的基板。即，在制造带光反射膜的基板时，由于存在直径不同的多个凸部或凹部，多个凸部或凹部的排列就更加分散。因此，在所得到的带光反射膜的基板上可以使光发生适当的散射，所以，可以更有效地防止干涉条纹的发生。
这样，在使光透过部或光并透过部的直径不同时，最好使至少1个的直径为大于5μm的值。反之，如果都是小于5μm的圆或多边形，则在制造带光反射膜的基板时，使光过度散射的情况就增多，从而带光反射膜的基板的反射光量就显著地降低。
另外，本发明的另一形态是包含基体材料和反射层的带光反射膜的基板，其特征在于：使在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
这样，通过随机地配置多个凸部或凹部的平面方向，可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，由于由多个凸部或凹部构成的随机图形以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位，所以，可以降低不定形的斑点图样的发生。
另外，在构成本发明的掩模时，最好使光透过部或光不透过部在横一列方向或纵一列方向形成带状的随机图形，并使该带状的随机图形在多个列中重复。
通过这样构成，可以容易地并且在短时间内设计根据少的信息量而在总体上具有优异的反射特性的随机图形。另外，由于使指定单位的随机图形在横向或纵向重复，所以，可以再现性良好地在总体上具有优异的反射特性的随机图形。
另外，在构成本发明的带光反射膜的基板时，最好使多个凸部或凹部的直径为3～15μm范围内的值。
通过这样构成，可以使用曝光工艺正确地控制凸部或凹部的平面形状和配置图形，同时可以使光适度地发生散射，所以，可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，在构成本发明的带光反射膜的基板时，最好使多个凸部的高度或凹部的深度为0.1～10μm范围内的值。
通过这样构成，可以使用曝光工艺正确地控制凸部或凹部的平面形状和配置图形。另外，在应用于液晶显示装置等中时，可以使光适当地发生散射，所以，可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，在构成本发明的带光反射膜的基板时，最好使光透过部或光不透过部的直径不同，设置多种光透过部或光不透过部。
通过这样构成，在应用于液晶显示装置等中时，可以使多个凸部或凹部的配置更加分散，使光适当地发生散射，所以，可以更有效地防止干涉条纹的发生。
另外，在构成本发明的带光反射膜的基板时，最好基体材料从下方开始顺序包含第1基体材料和第2基体材料，在该第1基体材料上设置多个凸部或凹部，在作为连续层的第2基体材料上设置反射层。
通过这样构成，经过作为连续层的第2基体材料可以使反射层成为比较平滑的曲面，所以，在应用于液晶显示装置等中时，可以更有效地防止干涉条纹的发生。
另外，本发明的另一形态是包含基体材料和反射层的带光反射膜的基板的制造方法，其特征在于：包括使用以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模对所涂布的感光性树脂利用曝光工艺形成具有随机地排列的多个凸部或凹部的第1基体材料的工序、将感光性树脂涂布到该第1基体材料的表面利用曝光工艺形成具有连续的多个凸部或凹部的第2基体材料的工序和在该第2基体材料料的表面形成反射层的工序。
如果这样实施，则经过由多个凸部或凹部构成的第1基体材料和作为其上的连续层的第2基体材料可以使反射层成为比较平滑的曲面。因此，制造容易，并且在应用于液晶显示装置等时，可以高效率地提供干涉条纹的发生少的带光反射膜的基板。
另外，本发明的又一形态是具有夹在基板间的光学元件和设置在该光学元件的观察侧的相反一侧的基板上的光反射膜的光学显示装置，其特征在于：该光反射膜由基体材料和反射层构成，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
通过这样构成，光反射膜适度地发生光散射，在光学显示装置中可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，由于由多个凸部或凹部构成的随机图形以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位，所以，可以减少不定形的斑点图样的发生。
另外，在构成本发明的光学显示装置时，最好在光学元件的观察侧的基板上设置光散射膜。
通过将光反射膜与光散射膜组合使用，可以有效地抑制不定形的斑点图样的出现。
另外，在构成本发明的光学显示装置时，最好在光学显示装置的观察侧设置保护板。
通过这样构成，可以提高光学显示装置的机械强度，同时可以使光学显示装置的外表美观。
另外，本发明的又一形态是包含具有光反射膜的光学显示装置的电子装置，其特征在于：光反射膜包含基体材料和反射层，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
通过这样构成，光反射膜适度地发生光散射，在电子装置中，可以抑制不定形的斑点图样的发生，同时可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，如果是具有这样的光反射膜的电子装置，则表面比较平坦，进而组合了光散射膜和保护板时，也可以使外形美观。
附图说明
图1是用于说明本发明的掩模的平面图。
图2是用于说明以1个像素(RGB：3点)为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模的平面图。
图3是用于说明以2个像素(RGB：6点)为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模的平面图。
图4是用于说明以3个像素(RGB：12点)为一个单位使光透
过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模的平面图。
图5是用于说明以横一列为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模的平面图。
图6是包含第1基板和第2基板的光反射膜的剖面图。
图7是由非对称的实质上为泪滴型的凸部构成的光反射膜的平面图和剖面图。
图8是表示视觉的光量与观察的角度的关系的图。
图9是具有开口部的光反射膜的剖面图。
图10是光反射膜的制造工序图。
图11是光反射膜的制造工序的流程图。
图12是用于说明与TFT元件电连接的光反射膜的剖面图。
图13是表示无源矩阵方式的液晶显示装置的结构的剖面图。
图14是表示另一的液晶显示装置的结构的剖面图。
图15是表示作为电子装置的一例的个人计算机的结构的斜视图。
图16是表示作为电子装置的一例的移动电话机的结构的斜视图。
图17是由实质上为圆锥型的凹部构成的带光反射膜的基板的平面图和剖面图。
图18是由非对称的实质上为泪滴型的凹部构成的带光反射膜的基板的平面图和剖面图。
图19是由非对称的实质上为棱锥状的凹部构成的带光反射膜的基板的平面图和剖面图。
图20是由实质上水平剖面为曲率半径小的抛物线、垂直剖面为曲率半径比其大的抛物线的凹部构成的带光反射膜的基板的平面图和剖面图。
图21是由实质上水平剖面为矩形、垂直方向为角锥状的凹部构成的带光反射膜的基板的平面图和剖面图。
图22是TFD方式的液晶显示装置的分解图。
图23是TFD方式的液晶显示装置的局部剖面图。
图24是TFD方式的液晶显示装置的局部斜视图。
图25是表示现有的液晶显示装置的结构的剖面图。
图26是表示现有的液晶显示装置的另一结构的剖面图。
图27是现有的液晶显示装置的制造工序图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。当然，以下所示的实施例是表示本发明的一种形态，对本发明并不作任何限定，而是在本发明的技术思想的范围内可以任意地变更。
实施例1.
实施例1是用于制造例如如图1所示的带光反射膜的基板的掩模10，其特征在于：使光透过部或光不透过部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
所谓光透过部或光不透过部随机地排列显然意味着使光透过部或光不透过部无序地排列，而更正确地说，就是将掩模按每单位面积划界将这些掩模重叠时，各个图形完全不相同，或者即使有部分的重叠部位，也意味着完全不一致的状态。
1.光透过部或光不透过部
(1)形状，
最好使掩模的光透过部或光不透过部成为独立的或一部分重叠的圆(包括椭圆。下同)和多边形或其中的某一种平面形状。
其理由在于，通过使光透过部或光不透过部的平面形状这样地成为圆或多边形，在为了制造光反射膜而实施曝光工艺时，可以使树脂的凹凸配置变得复杂。另外，由于圆或多边形是基本图形，所以，掩模本身的制造也很容易。作为理想的多边形，可举出四边形、五边形、六边形、八边形等。
(2)直径和间隔
另外，最好使掩模中的光透过部或光不透过部的直径为3～15μ范围内的值。
其理由在于，如果光透过部或光不透过部的直径小于3μm，则在制造光反射膜时即使使用曝光工艺，也往往难以正确地控制凸部或凹部的平面形状和配置图形。另外，如果光透过部或光不透过部的直径小于3μm，掩模本身的制造也往往变得困难。
另一方面，如果光透过部或光不透过部的直径超过15μm，在所得到的光反射膜中，难以使光适度地发生散射，散射特性降低，成为暗的反射。
因此，最好使掩模的光透过部或光不透过部的直径为5～13μm范围内的值，而采用6～12μm范围内的值则更好。
另外，最好使掩模中的光透过部或光不透过部的至少1个的直径为5μm以上的值。即，在有直径不同的光透过部或光不透过部时，至少使1个光透过部或光不透过部中的直径为大于5μm的值，在直径不同的其他光透过部或光不透过部中，其直径可以是小于5μm的值。
其理由在于，如果这样的光透过部或光不透过部的平面形状都是小于5μm的圆或多边形，则在所得到的光反射膜中，使光过度散射的情况将增多，成为暗的反射。但是，如果光透过部或光不透过部的直径太大，则光的散射效果往往降低，从而将发生干涉条纹。
另外，在独立地配置掩模中的光透过部或光不透过部时，最好使其间隔(间距)为3.5～30μm范围内的值。
其理由在于，如果这样的光透过部或光不透过部的间隔为小于3.5μm的值，则光透过部或光不透过部的独立性往往降低。另一方面，如果这样的光透过部或光不透过部的间隔超过30μm，则光透过部或光不透过部的随机配置性往往降低。
因此，最好使掩模中的光透过部或光不透过部的间隔(间距)为5～20μm范围内的值，使掩模中的光透过部或光不透过部的间隔(间距)为7～15μm范围内的值则更好。
这样的光透过部或光不透过部的间隔是相邻的光透过部或光不透过部的中心到中心的距离，是10个部位以上的平均值。
另外，使掩模的光透过部或光不透过部相互重叠时，被设定比上述数值小的值。
(3)种类
另外，最好使掩模中的光透过部或光不透过部的直径不同，设置2～10种光透过部或光不透过部。
其理由在于，这样，通过存在直径不同的光透过部或光不透过部，可以更有效地制造干涉条纹发生少的光反射膜。即，在使用这样的掩模制造光反射膜时，所得到的凸部或凹部的排列更分散，可以使光适当地发生散射。因此，将这样的光反射膜应用于液晶显示装置等中时，可以更有效地防止干涉条纹的发生。
作为由掩模中的直径不同的光透过部或光不透过部构成的图形的组合，可以举出下述例子：
1)7.5μm的六边形图形和9μm的六边形图形的组合；
2)5μm的六边形图形、7.5μm的六边形图形和9μm的六边形图形的组合；
3)4.5μm正方形图形、5μm的正方形图形、7.5μm的六边形图形、9μm的六边形图形和11μm的六边形图形的组合。
(4)面积比率
另外，最好使掩模的光透过部或光不透过部的面积比率相对于整个面积为10～60％范围内的值。
其理由在于，如果这样的面积比率为小于10％的值，在制造光反射膜时，多个凸部或凹部的占有面积往往将减小，平坦部增加，从而光散射效果将显著地降低。另一方面，这样的面积比率超过60％时，平坦部也往往增加，从而光散射效果将显著地降低。
因此，最好使掩模的光透过部或光不透过部的面积比率相对于整个面积为15～50％范围内的值，而采用20～40％范围的值则更好。
作为构成基体材料的感光性树脂，使用正型时，照射了透过光透过部的光的部位将发生光分解，可溶化于显影剂，所以，掩模的光不透过部的面积比率将成为问题；使用负型时，照射了透过光透过部的光的部位将发生光固化，不溶化于显影剂，所以，掩模的光透过部的面积比率将成为问题。
2.随机排列
(1)随机排列1
在实施例1中，如图1所示，其特征在于：以RGB点100～2,000或整个画面为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列。
其理由在于，如果这样的一个单位中的RGB点的数目小于100点，则在形成光反射膜并将其应用于液晶显示装置等中时，在视觉上将多半显著地出现不定形的斑点图样。另外，在一个单位中的RGB点的数目小于100点时，干涉条纹的抑制也往往是不充分的。
但是，如果这样的一个单位中的RGB点的数目超过2,000个，则随机图形的信息量将过度增多，从而往往难于作成掩模。因此，最好以RGB点300～1,500个为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列，而以RGB点500～1,200个为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列则更好。
这里，参照下述表1说明一个单位中的RGB点的数目与掩模的光透过部或光不透过部的配置性、将由其得到的光反射膜应用于液晶显示装置时的干涉条纹的发生和在同样的条件下斑点图样的视觉性的关系。
即，表1在左栏中将一个单位中的RGB点的数目采用1～11664个，是在其中将光透过部或光不透过部分为随机配置的情况和规则配置的情况相对地评价液晶显示装置干涉条纹的发生和斑点图样的视觉性的结果。
由该结果可知，在使一个单位中的RGB点的数目比较多的条件下，例如在192～11664个中，通过将光透过部或光不透过部随机配置，可以相对地抑制干涉条纹的发生，同时可以降低斑点图样的视觉性。
另外，在一个单位中RGB点的数目比较少的条件下，例如在1～48个中，将光透过部或光不透过部随机排列时，可知对干涉条纹的发生的抑制效果将稍许降低，另一方面，斑点图样在视觉上将显著地感到。
另一方面，将光透过部或光不透过部规则地配置时，可知不限于一个单位中的RGB点的数目，尽管在视觉上看不到斑点图样，但干涉条纹的发生却很显著。
因此，为了在可以抑制干涉条纹发生的同时也降低斑点图样的视觉性，可以说以例如RGB点100～2,000个为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列是有效的。
【表1】
                                                 表1
  RGB点                  随机配置                    规则配置
    干涉条纹     斑点图样     干涉条纹    斑点图样
  1     ++     +     ++++     +
  3     ++     ++     ++++     +
  6     +     ++++     ++++     +
  12     +     +++     ++++     +
  48     +     +++     ++++     +
  192     +     ++     ++++     +
  972     +     ++     ++++     +
  11664     +     +     ++++     +
评价        干涉条纹/斑点图样
+           视觉上几乎感不到的水平
++          视觉上稍稍感到的水平
+++         视觉上明显感到的水平
++++        视觉上显著感到的水平
(2)随机排列2
另外，在构成本发明的掩模时，如图2～图4所示，最好将以预先作成的RGB点3～12个为一个单位的光透过部或光不透过部的随机图形分割或者仍然随机地排列，构成以RGB点100～2000个或整个画面为一个单位的光透过部或光不透过部。
通过这样构成，可以减少关于光透过部或光不透过部的图形的信息量，同时通过使RGB点3～12个的随机图形重复，可以容易并且在短时间内设计大面积的掩模。
将以图2～图4所示的RGB点3～12个为一个单位的光透过部或光不透过部的随机图形分割时，可以适当地进行分割，或者使用随机函数等在去掉随意的条件的条件下进行分割。
(3)随机排列3
另外，在构成本发明的掩模时，如图5所示，最好将光透过部或光不透过部244在横一列方向或纵一列方向形成带状的随机图形，使该带状的随机图形在多个列中重复。
通过这样构成，通过在横一列的方向或纵一列的方向的某一部位构成1个带状的随机图形通过将其适当地重复，可以有效地防止因光反射膜引起的干涉条纹的发生。另外，通过这样构成，可以容易并且在短时间内设计利用少的信息量而在总体上具有优异的反射特性的随机图形。例如，将17英寸的LCD面板用的掩模在横向均等地分割为1/n(n是2～1000范围内的自然数)，在其中的横一列方向的掩模中如果用随机函数来分配光透过部或光并透过部，使其重复n次，就可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，这样，通过使指定单位的随机图形在横向或纵向重复，就可以得到再现性良好的在总体上具有优异的反射特性的随机图形。
实施例2.
如图6所示，实施例2作为一例表示使用了负型的感光性树脂的情况，是包含基体材料77和反射层72的带光反射膜的基板70，其特征在于：以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使在该基体材料77上形成的多个凸部76在平面方向随机地排列。
1.基体材料
如图6所示，作为基体材料的结构，从下方起依次包含第1基体材料76和第2基体材料79，最好该第1基体材料76由独立的或一部分重叠的多个凸部构成，第2基体材料是连续层。
通过这样构成，可以使经过作为连续层的第2基体材料79在其上形成的反射层72成为平坦部少的比较平滑的曲面，所以，在应用于液晶显示装置等中时，可以有效地防止干涉条纹的发生。另外，在基体材料包含第1基体材料和第2基体材料时，在基体材料上形成的多个凸部或凹部这样的情况通常是指构成第1基体材料的多个凸部或凹部。
下面，作为合适的例子，以如图6所示的那样从下方起基体材料77由第1基体材料76和第2基体材料79构成的情况为例进行说明。
(1)第1基体材料
最好使第1基体材料上的多个凸部的高度或凹部的深度为0.5～5μm范围内的值。
其理由在于，如果这样的凸部的高度或凹部的深度小于0.5μm，就往往难以经过第2基体材料设置具有适当的曲面的反射层。另一方面，如果这样的凸部的高度或凹部的深度超过5μm，反射层的凹凸往往将增大，从而将使光过度地散射，或者容易发生断线。
因此，最好使第1基体材料的凸部的高度或凹部的深度为0.8～4μm范围内的值，而采用1～3μm范围内的值则更好。
(2)第2基体材料
最好使第2基体材料上的连续的凸部的高度或凹部的深度为0.1～3μm范围内的值。
其理由在于，如果这样的凸部的高度或凹部的深度小于0.1μm，就往往难以在其上设置具有适当的曲面的反射层。另一方面，如果这样的凸部的高度或凹部的深度超过3μm，在其上形成的反射层的凹凸就增大，从而将使光过度地散射，或者容易发生断线。
因此，最好使第2基体材料上的凸部的高度或凹部的深度为0.1～2μm范围内的值，而采用0.3～2μm范围内的值则更好。
(3)多个凸部或凹部
①随机排列1
以RGB点100～2000个或整个画面为一个单位使在基体材料表面形成的多个凸部或凹部特别是构成第1基体材料的多个凸部或凹部在平面方向随机地排列。
其理由在于，如果多个凸部或凹部全部规则地排列，应用于液晶显示装置等中时将发生干涉条纹，从而图像品质将显著降低。另外，使多个凸部或凹部按RGB点的指定单位在平面方向随机地排列时，RGB点单位小于100点时，应用于液晶显示装置等中时将会明显地看到不定形的斑点图样。
因此，最好以RGB点300～1,500个为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列，以RGB点500～1,200为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列则更好。
另外，最好使这样的多个凸部的高度或凹部的深度实质上相等。其理由在于，如特开平6-27481号公报和特开平11-281972号公报所述的那样，反之，如果使多个凸部的高度或凹部的深度不同，则制造变得困难，同时不能稳定地抑制干涉条纹的发生。
②凸部或凹部的平面形状
另外，关于在基体材料上形成的多个凸部或凹部的平面形状，最好采用独立的或一部分重叠的圆和多边形或其中的某一种平面形状。
其理由在于，通过采用独立的或一部分重叠的圆和多边形或其中的某一种平面形状，可以使用曝光工艺正确地控制多个凸部或凹部的平面形状和配置图形。另外，只要是这样的平面形状的凸部或凹部，就可以使光发生散射，从而可以有效地防止干涉条纹的发生。
另外，作为凸部或凹部的平面形状的适当例子，可举出图7(a)所示的偏移的椭圆形(液滴形状)及图7(b)所示的偏移的四边形(棱锥型)，或者作为凹部的平面形状的适当例子，可举出图17～图21所示的椭圆的圆顶形状或长圆的圆顶形状等。
其理由在于，通过使多个凸部或凹部的平面形状采用这样的非对称的平面形状，如图8所示，在与高度方向的斜面相结合地维持指定的光散射性而提高光指向性。在图8中，单点点划线a表示在图7(a)所示的偏移的椭圆形的情况下视觉接收的光量，实线b表示在无偏移的均等的圆形情况下视觉接收的光量。因此，通过采用这样的非对称的平面形状，从恒定方向观看时，在例如角度为+15°的位置进入眼中的光量增多，从而在该位置可以看到明亮的图像。
③凸部或凹部的直径
另外，关于在基体材料上形成的多个凸部或凹部，最好使该凸部或凹部的直径为3～15μm范围内的值。
其理由在于，只要是具有这样范围的直径的多个凸部或凹部，就可以使用曝光工艺正确地控制平面形状或配置图形，同时，可以使光发生适度的散射，从而可以有效地防止干涉条纹的发生。另外，只要是具有这样范围的直径的多个凸部或凹部，就可以减少观察到不定形的斑点图样的情况。
因此，最好使多个凸部或凹部的直径为5～13μm范围内的值，而采用6～12μm范围内的值则更好。
另外，最好使多个凸部或凹部的直径不同，设置例如2～10种凸部或凹部。通过这样构成，可以得到由1种凸部或凹部所不能得到的复杂的光反射，从而可以使光更分散地进行散射。因此，通过设置直径不同的多个凸部或凹部，可以更有效地防止干涉条纹的发生。
④凸部的高度或凹部的深度
另外，关于在基体材料上形成的多个凸部或凹部，最好使该凸部的高度或凹部的深度为0.1～10μm范围内的值。
其理由在于，如果这样的凸部的高度或凹部的深度为小于0.μm的值，即使使用曝光工艺凹凸也往往会减小，从而散射特性将降低。另一方面，如果这样的凸部的高度或凹部的深度超过10μm，反射层的凹凸往往增大，从而使光发生过度散射，或者容易发生断线。
因此，最好使凸部的高度或凹部的深度为0.2～3μm范围内的值，而采用0.3～2μm范围内的值则更好。
(4)开口部
在光反射膜中，最好设置用于使光部分地通过的开口部。通过这样构成，可以应用于反射透过两用型的液晶显示装置等中。
即，如图9所示，通过在光反射膜100的一部分设置开口部102，可以利用光反射膜100有效地反射来自外部的光，同时对于从内部发出的光也可以通过开口部102有效地向外部射出。
开口部的大小不特别限制，最好根据光反射膜的用途等而决定，例如，设光反射膜的整个面积为100％时，最好采用5～80％范围内的值，采用10～70％范围内的值更好，而采用20～60％范围内的值则更好。
2.反射层
(1)厚度
最好使光反射膜上的反射层的厚度为0.05～5μm范围内的值。
其理由在于，如果这样的反射层的厚度为小于0.05μm的值，则反射效果往往显著地降低。另一方面，如果这样的反射层的厚度超过5μm，则所得到的光反射膜的柔性往往会降低，制造时间将过度延长。
因此，最好使这样的反射层的厚度为0.07～1μm范围内的值，而采用0.1～0.3μm范围内的值则更好。
(2)种类
另外，对反射层的构成材料不加特别限制，最好是例如铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)和镍(Ni)等导电性和光反射性优异的金属材料。
另外，在上述反射层上，最好使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟或者氧化锡等透明导电材料。
但是，使用这样的金属材料和透明导电材料时，在有向液晶中溶入的情况下，最好在由该金属材料等构成的反射膜的表面设置电绝缘膜，或与金属材料等一起溅射电绝缘物。
(3)基底层
另外，在第2基板上形成反射层时，为了提高紧密粘附力，同时使反射层成为平缓的曲面，最好设置厚度0.01～2μm的基底层。
作为这样的基底层的构成材料，可举出硅烷偶联剂、钛偶联剂、铝偶联剂、铝—镁合金、铝—硅烷合金、铝—铜合金、铝—锰合金、铝—金合金等的仅仅一种或两种以上的组合。
(4)镜面反射率
另外，最好使反射层上的镜面反射率为5～50％范围内的值。
其理由在于，如果这样的镜面反射率为小于5％的值，在应用于液晶显示装置等中时，所得到的显示图像的亮度往往显著降低。另一方面，如果这样的镜面反射率超过50％，则散射性往往降低，有背景映入或外部光过度地发生镜面反射。
因此，最好使反射层上的镜面反射率为10～40％范围内的值，而采用15～30％范围内的值则更好。
3.与其他构件的组合
最好将上述光反射膜与其他构件组合，例如，如图13和图14所示的那样，与滤色片150、遮光层151、覆盖层157、多个透明电极154和取向膜等组合。
通过这样组合，可以有效地提供干涉条纹发生少的彩色液晶显示装置等的构件。例如，通过将由例如RGB(红、绿、蓝)3色的色要素构成的条形排列、镶嵌排列、或三角形排列等的滤色片150组合起来，很容易实现彩色化，进而，通过与遮光层151组合，可以得到对比度优异的图像。另外，光反射膜也可以作为反射电极使用，但是，通过设置另一电极例如透明电极154，既可以防止光吸收，又可以排除由多个凸部或凹部构成的反射膜的影响。
此外，也可以利用由YMC(黄、深红、深蓝)组成的3色元构成滤色片，其光透过性优异，作为反射型液晶显示装置使用时，可以得到更明亮的显示。
实施例3.
实施例3是包含基体材料和反射层的光反射膜的制造方法，其特征在于：包括使用以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使光透过部或光不透过部在平面方向随机地排列的掩模对所涂布的感光性树脂利用曝光工艺形成具有在平面方向随机地排列的多个凸部或凹部的第1基体材料的工序、将感光性树脂涂布到该第1基体材料的表面利用曝光工艺形成具有连续的多个凸部或凹部的第2基体材料的工序和在该第2基体材料料的表面形成反射层的工序。
下面，适当参照图10和图11，以在第1基体材料的表面形成凹部的情况为例具体说明光反射膜(带光反射膜的基板)的制造方法。图10是将光反射膜的制造工序图解化的图，图11是其流程图。
1.形成第1基体材料料的工序
最好利用在实施例1中说明过的掩模对感光性树脂通过曝光工艺形成在平面方向随机地排列的多个凸部或凹部。
即，经过使光透过部或光不透过部成为独立的或一部分重叠的圆和多边形或其中的某一种平面形状并且在平面方向随机地排列的掩模，由例如正型感光性树脂构成与在平面方向随机地排列的多个凸部或凹部。
(1)感光性树脂
对构成第1基体材料的感光性树脂的种类不加特别限制，可举出例如丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、苯酚类树脂、氧杂环丁烷类树脂等仅仅一种或两种以上的组合。另外，为了能够高精度地成为指定的圆形或多边形，也可以在感光性树脂中添加二氧化硅粒子、氧化钛、氧化锆、氧化铝等无机充填物。
如上所述，作为构成第1基体材料的感光性树脂，有照射了透过光透过部的光的部位发生光分解而可溶化于显影剂的正型和照射了透过光透过部的光的部位发生固化而不溶化于显影剂的负型，不论哪一种都可以使用得很好。
(2)曝光工艺
如图10(a)和图11的工序P31所示，在形成第1基体材料112时，最好使用转涂机等将构成第1基体材料的感光性树脂均匀地涂布到支撑部114上，形成第1层110。这时，作为转涂机的工艺条件，最好是例如600～2000rpm的转数，进行5～20秒。
其次，如图11的工序P32所示，为了提高分辨率，最好对第1层110进行预烘处理。这时，使用例如加热板，采用80～120℃、1～10分钟的加热条件。
然后，如图10(b)和图11的工序P33所示，最好使用实施例1的掩模119利用曝光工艺形成由在平面方向随机地排列的独立的或一部分重叠的多个凸部或凹部构成的第1基体材料112。即，最好将实施例1的掩模119放置到由均匀地涂布的感光性树脂构成的第1层110上后用i射线等进行曝光。这时，最好使i射线等的曝光量为例如50～300mJ/cm2范围内的值。
其次，如图10(c)和图11的工序P34所示，通过利用显影液进行例如正显影，可以形成由在平面方向随机地排列的独立的或一部分重叠的多个凸部或凹部构成的第1基体材料112。
在形成第2基体材料113之前，如图11的工序P35所示，作为一例，在以曝光量300mJ/cm2对整个面进行后曝光之后，最好通过按220℃、50分钟的条件加热，进行后烘焙，使第1基体材料112更强固。
2.形成第2基体材料的工序
形成第2基体材料的工序是通过树脂涂布等在第1基体材料上即在平面方向随机地排列的多个凹部上形成作为连续层的第2基体材料的工序。
(1)感光性树脂
对构成第2基体材料的感光性树脂的种类不加特别限制，可举出例如丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、苯酚类树脂等。
另外，为了提高第1基体材料与第2基体材料间的紧密粘附力，构成第2基体材料的感光性树脂最好与构成第1基体材料的感光性树脂为同一种树脂。
另外，为了提高第1基体材料与第2基体材料间的紧密粘附力，最好预先对第1基体材料的表面进行硅烷偶联剂等处理。
(2)曝光工序
如图10(d)和图11的工序P37～P40所示，在形成第2基体材料113时，在涂布构成第2基体材料113的感光性树脂之后，最好在面板显示区域周边的装配区域，用i射线等进行曝光，除去树脂层。这时，与对第1基体材料112进行曝光一样，最好使i射线等的曝光量为例如50～300mJ/cm2范围内的值.
此外，如图11的工序P41～P42所示，在形成第2基体材料113之后，作为一例，在以曝光量为300mJ/cm2对整个面进行后曝光之后，最好通过按220℃、50分钟的条件加热，进行后烘焙，分别使第1基体材料112和第2基体材料113更加强固。
3.形成反射层的工序
如图10(e)和图11的工序P43～P44所示，形成反射层的工序是在第2基体材料113的表面形成具有平滑的曲面的反射层116以使光发生适度的散射的工序。
(1)反射层材料
作为反射层材料，如在实施例2中说明过的那样，最好采用铝(Al)和银(Ag)等光反射性优异的金属材料。
(2)形成方法
最好应用溅射等方法形成反射层。另外，可以用光刻等方法除去所希望的部位以外的反射层材料。
另外，由于在第2基体材料的表面形成了凹凸，所以，有时反射层材料不以均匀的厚度层叠，这时，最好采用旋转蒸发法或旋转溅射法。
此外，最好在形成反射层的同时，使该反射层与TFT(薄膜晶体管)或MIM(金属-绝缘体-金属)等的端子进行电连接。
实施例4.
实施例4是作为有源元件使用2端子型的有源元件TFD(薄膜二极管)的有源矩阵方式的液晶显示装置，其特征在于：具有夹在基板间的液晶元件和设置在与谊液晶元件的观察侧相反一侧的基板上的带光反射膜的基板，该带光反射膜的基板由基体材料和反射层构成，以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使在该基体材料上形成的多个凸部或凹部随机地排列。
下面，参照图22～图24具体进行说明，以可以有选择地进行使用外部光的反射显示方式和使用照明装置的透过显示方式的半透过反射型液晶装置为例进行说明。
首先，在本实施例中，如图22所示，液晶装置230也是通过用密封材料(图中未示出)将第1基板231a与第2基板231b贴合在一起并将液晶封入由第1基板231a、第2基板231b和密封材料所包围的间隙即盒隙内而形成的。在一方的基板231b的表面最好用例如COG(芯片键合在玻璃上)方式直接安装液晶驱动用IC(图中未示出)。
并且，在图22中，放大表示了构成液晶装置230的显示区域的多个显示点中的几个剖面结构，图23表示1个显示点部分的剖面结构。
这里，如图22所示，在由第2基板231b的密封材料所包围的内部区域中，多个像素电极在行方向XX和列方向YY以点阵状的排列而形成。另外，在由第1基板231a的密封材料所包围的内部区域上形成条状电极，该条状电极与第2基板231b侧的多个像素电极相向而配置。
另外，由第1基板231a上的条状电极和第2基板231b上的1个像素电极将液晶夹在中间的部分形成1个显示点，多个该显示点在由密封材料包围的内部区域内通过排列成点阵状而形成显示区域。另外，液晶驱动用IC通过有选择地将扫描信号和数据信号加到多个显示点内的对置电极间，对每个显示点控制液晶的取向。即，通过液晶的取向控制来调制通过该液晶的光，从而在显示区域内显示文字、数字等图像。
另外，在图23中，第1基板231a具有由玻璃、塑料等形成的基体材料236a、在该基体材料236a的内侧表面形成的光反射膜231、在该光反射膜231上形成的滤色片242和在该滤色片242上形成的透明的条状电极243。在该条状电极243上形成取向膜241a。对该取向膜241a进行作为取向处理的摩擦处理。条状电极243由例如ITO(氧化铟锡)等透明导电材料形成。
另外，与第1基板231a相向的第2基板231b具有由玻璃、塑料等形成的基体材料236b、在该基体材料236b的内侧表面形成的具有开关元件功能的作为有源元件的TFD(薄膜二极管)247和与该TFD 247连接的像素电极239。在TFD 247和像素电极239上形成取向膜241b。对该取向膜241b进行作为取向处理的摩擦处理。像素电极239由例如ITO(氧化铟锡)等透明导电材料形成。
另外，属于第1基板231a的滤色片242在与第2基板231b侧的像素电极239相向的位置上，最好具有R(红)、G(绿)、B(蓝)或Y(黄)、M(深红)、C(深蓝)等各色的某一种滤色元件242a，而在与像素电极239不相向的位置上最好具有黑掩模242b。
另外，如图23所示，第1基板231a与第2基板231b间的间隔即盒隙由分散在某一方的基板的表面上的球状衬垫304维持其尺寸，将液晶封入到该盒隙内。
这里，如图23所示，TFD 247由第1金属层244、在该第1金属层244的表面形成的绝缘层246和在该绝缘层246上形成的第2金属层248构成。这样，TFD 247就由第1金属层/绝缘层/第2金属层构成的层叠结构即所谓的MIM(金属-绝缘体-金属)结构所构成。
另外，第1金属层244由例如钽单质、钽合金等形成。作为第1金属层244，使用钽合金时，在主成分的钽中，添加例如钨、铬、钼、铼、钇、镧、镝等在元素周期表中属于第6～第8族的元素。
另外，第1金属层244与行布线249的第1层249a一体地形成。该行布线249将像素电极239夹在中间并被形成为条状，起作为用于向像素电极239供给扫描信号的扫描线或用于向像素电极239供给数据信号的数据线的作用。
另外，绝缘层246由利用例如阳极氧化法通过将第1金属层244的表面氧化而形成的氧化钽(Ta2O5)构成。将第1金属层244进行阳极氧化时，行布线249的第1层249a的表面也同时被氧化，同样形成由氧化钽构成的第2层249b。
另外，第2金属层248由例如Cr等导电材料形成。像素电极239在基体材料236b的表面形成，其一部分与第2金属层248的前端重叠。在基体材料236b的表面，在形成第1金属层244和行布线的第1层249a之前，有时利用氧化钽等形成基底层。这是为了使第1金属层244不致在第2金属层248淀积后通过热处理而从基底上剥离，以及杂质不会扩散到第1金属层244中的缘故。
并且，在第1基板231a上所形成的光反射膜231由例如铝等光反射性的金属形成，在与属于第2基板231b的各像素电极239对应的位置即与各显示点对应的位置上形成光透过用的开口241。另外，在光反射膜231的液晶侧表面，最好以例如图7和图17～图21所示的长圆形形成圆顶形状的谷部或山部80、84、180、190、200、210、220。即，这样的谷部或山部80、84、180、190、200、210、220最好以作为行布线的延长方向的X轴线方向为长轴、以与之成直角的Y轴线方向为短轴进行排列。另外，谷部或山部80、84、180、190、200、210、220的长轴方向X被设定为与沿基体材料的XX方向延伸的端边平行，短轴方向Y被设定为与沿基体材料的YY方向延伸的端边平行。
实施例4的液晶显示装置230按以上方式构成，所以，该液晶显示装置230在进行反射型显示时，在图23中，从观察者侧即第2基板231b侧进入液晶显示装置230的内部的外部光通过液晶到达光反射膜231，由该反射膜231反射后再次供给液晶(参见图23的箭头F1)。液晶由加到像素电极239与条状对置电极243之间的电压即由扫描信号和数据信号按每个显示点控制其取向，这样，供给液晶的反射光按每个显示点进行调制，以此在观察者侧显示文字、数字等图像。
另一方面，液晶显示装置230在进行透过型显示时，配置在第1基板231a的外侧的照明装置(图中未示出)即所谓的背光源发光，该发光在通过偏振片233a、延迟片232a、基体材料236a、光反射膜231的开口241、滤色片242、电极243和取向膜241a之后，供给液晶(参见图23的箭头F2)。此后，与反射型显示时一样，进行显示。
并且，在实施例4中，由于以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位使多个凸部或凹部在带光反射膜的基板的基体材料上在平面方向随机地排列，所以，可以减少干涉条纹的发生。
另外，在实施例4中，如上所述，使多个凸部或凹部中的沿X轴线的立体形状和沿Y轴线的立体形状互不相同时，可以在将向恒定的视角方向的反射光量抑制得很低的基础上，增大向另外的特定的视角方向的反射光量。其结果是，观察者在使用光反射膜进行的反射型显示时可以将在液晶显示装置的显示区域内显示的图像作为对特定的视角方向非常明亮的显示进行观察。
实施例5.
实施例5是一种具有夹在基板间的液晶元件和设置在与该液晶元件的观察侧相反一侧的基板上的光反射膜的液晶显示装置的液晶显示装置，其特征在于：该光反射膜由基体材料和反射层构成，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
下面，适当参照图13等具体说明实施例5中的无源矩阵方式的反射型液晶显示装置。在以下所示的各图中，使各层或各部件在图面上采用可以识别的大小，所以，对各层或各部件采用的比例尺往往不同。
1.结构
如图13所示，液晶显示装置140是通过密封材料158将互相相向的第1基板141和第2基板142贴合在一起并将液晶144封入两基板间而构成的。此外，在该液晶显示装置141的观察侧，设置了具有光透过性的保护板145。该保护板145是用于保护该液晶显示装置140使之免遭来自外部的冲击等的板状构件，设置在例如安装液晶显示装置140的电子装置的框体上。另外，保护板145与液晶显示装置140中的第1基板141(观察侧的基板)的基板面接近地被设置。在本实施例中，设想为使由塑料构成的保护板145与第1基板141的结构要素中最靠近观察侧的偏振片146的表面接触。这样，利用塑料构成保护板145时，有成形容易、可以廉价地制造的优点，而缺点是在其表面容易形成微细的凹凸。
另一方面，液晶显示装置140的第1基板141和第2基板142是玻璃、石英、塑料等具有光透过性的板状构件。其中，在位于观察侧的第1基板141的内侧(液晶144侧)表面形成在指定的方向延伸的多个透明电极143。各透明电极143是由ITO(氧化铟锡)等透明导电材料形成的带状的电极。此外，形成这些透明电极143的第1基板141的表面由取向膜(图示省略)所覆盖。该取向膜是聚酰亚胺等有机薄膜，进行了用于规定未加电压时的液晶144的取向方向的摩擦处理。
2.光散射膜
在第1基板141的外侧(液晶144的相反一侧)，设置了使入射光在指定方向偏振的偏振片146和介于第1基板141与偏振片146之间的散射层147。散射层147是用于使透过该散射层147的光发生散射的层，具有用于将偏振片146粘结到第1基板141上的粘结剂148a和分散到该粘结剂148a中的大量的微粒148b。作为该散射层147，可以使用将由二氧化硅构成的微粒148b分散到例如丙烯酸类或环氧类等粘结剂148a中而成的散射层。并且，粘结剂148a的折射率与微粒148b的折射率不同，入射到该散射层147上的光在粘结剂148a与微粒148b的边界处发生折射。其结果是，可以使入射到散射层147上的光以适当散射的状态出射。
此外，实施例5中的散射层147选择分散在粘结剂148a中的微粒148b的数目和两者的折射率等，以使其霾值H在10～60％的范围内。这里，所谓霾值H，是表示入射到某一构件上的入射光在透过该构件时发生散射的程度的值，由下式定义：
            霾值H＝(Td/Tt)×100％
其中，Tt是全部光线透过率(％)，Td是散射光透过率(％)。全部光线透过率Tt是表示向作为霾值H的测定对象的试料入射的入射光量中透过该试料的光量的比例的值。另一方面，散射光透过率Td是表示对试料从指定方向照射光时透过该试料的光量中向上述指定方向以外的方向出射的光量(即散射光量)的比例的值。即，设从试料出射的出射光量中向与入射光平行的方向出射的出射光量的比例为平行光透过率Tp(％)，则上述散射光透过率Td就由上述全部光线透过率Tt与平行光透过率Tp之差(Td＝Tt-Tp)表示。由以上所述可知，如果霾值H高，散射的程度就大(即散射光量在透过光量中所占的比例就大)，反之，如果霾值H低，则散射的程度就小(即可以减小散射光量在透过光量中所占的比例)。对于上述霾值H，在JIS(日本工业标准)K6714-1977中有详细的描述。
3.反射层(光反射膜)
另一方面，在第2基板142的内侧(液晶144一侧)表面形成了反射层149。该反射层149是用于将从观察侧入射的光向液晶显示装置140反射的层，由例如铝或银这样的具有光反射性的金属形成。
这里，如图13所示，第2基板142的内侧表面中由反射层149所覆盖的区域是形成了大量的微细的突起和洼坑的粗糙面。更具体而言，是包含基体材料和反射层的光反射膜，是使在该基体材料的表面形成的多个凸部的高度或凹部的深度实质上相等，同时使该多个凸部或凹部的平面形状成为独立的或一部分重叠的圆和多边形或其中的某一种平面形状并且使多个凸部或凹部在平面方向随机地排列的反射层149。
因此，反射层149的表面成为反映了第2基板142表面的突起和洼坑的粗糙面。即，反射层149具有用于使该表面上的反射光适度地发生散射而实现宽的视角的散射结构。更具体而言，反射层149是在由多个凸部或凹部构成的基体材料上形成的、并且使在基体材料上形成的多个凸部的高度或凹部的深度实质上相等、同时使该多个凸部或凹部的平面形状成为独立的或一部分重叠的圆和多边形或其中的某一种平面形状、并且使多个凸部或凹部在平面方向随机地排列的结构。
4.其他结构
此外，在覆盖第2基板142的反射层149的面上，形成了滤色片150、遮光层151、用于使由滤色片150和遮光层151形成的凹凸平坦化的覆盖层157、多个透明电极154和取向膜(图示省略)。
各透明电极154是在与第1基板141上的透明电极143的延伸方向交叉的方向(图13中纸面的左右方向)延伸的带状的电极，与透明电极143一样，由ITO等透明导电材料形成。
在这样的结构中，液晶144的取向方向随加到透明电极143与透明电极154间的电压而变化。即，透明电极143与透明电极154交叉的区域具有像素(子像素)的功能。滤色片150是与这些像素分别对应地设置的树脂层，利用染料或颜料着色为R、G、B中的某一种。
另外，遮光层151是用于将各像素的间隙部分遮光的网格状的层，由例如分散了碳黑的黑色树脂材料等形成。
5.工作
利用以上说明过的结构实现反射型显示。即，太阳光或室内照明光等外光透过保护板145入射到液晶显示装置140上，在反射层149的表面反射。
该反射光透过液晶144和第1基板141，在散射层147中发生适度的散射后透过偏振片146，向液晶显示装置140的观察侧出射。并且，来自液晶显示装置140的出射光透过保护板145，为观察者所观看。
这里，如上所述，作为保护板145的材料，使用塑料时，使其表面成为完全的平面是困难的，容易形成多个微细的凹凸。这样，将形成了微细的凹凸的保护板145靠近液晶显示装置140的第1基板141配置时，来自该液晶显示装置140的出射光在透过保护板145时将发生干涉，其结果是，与该凹凸对应的干涉条纹与显示图像重叠，可招致显示品质降低。
但是，如上述实施例所示，本发明人的试验结果利用散射层147使通过液晶144到达保护板145的光发生散射时，可以实现高品质的显示。
另外，在图13所示的液晶显示装置的结构中，从抑制干涉条纹的发生的角度考虑，希望散射层147的霾值H高，即，希望散射的程度高。但是，如果使该霾值H太高时(例如大于70％)，从液晶显示装置140到达保护板145的光将过度散射，从而显示图像的对比度将降低，即，将发生显示图像模糊的新的问题。另一方面，如果散射层147的霾值H太低，例如小于10％时，将容易看到起因于凹凸的斑点。
本发明人的试验结果发现，将散射层147的霾值H设定为10％～40％范围内的值时，可以避免显示图像的对比度显著降低，并且又可以有效地抑制起因于保护板145的表面的凹凸的显示品质降低，从而可以确保良好的显示品质。
因此，最好将散射层147的霾值H设定为该范围内的值，特别是最好设定为20％附近的值。
如实施例5所示，使用将微粒148b分散到粘结剂148a中的散射层147时，通过调节例如微粒148b的添加量(数量)，可以任意选定霾值H。
即，如果增加分散到粘结剂148a中的微粒148b的添加量，则向该散射层147入射的入射光将引起散射，所以，可以提高该散射层147的霾值H，反之，如果减少微粒的添加量，就可以降低散射层147的霾值H。
另外，按照实施例5，具有可以在很宽的范围内容易地选定从液晶显示装置140出射的光的散射程度的优点。即，在不具有上述散射层147的液晶显示装置中，为了调节从液晶显示装置140出射的光的散射程度，必须调节反射层149的表面的形状例如凸部的高度或凹部的深度或者相邻的凸部(或凹部)间的距离等。
但是，考虑到在第2基板142上形成所希望的凹凸的制造技术上的问题等，要使反射层149的表面正确地成为所希望的形状未必是很容易的。此外，仅通过调节反射层149表面的形状所能调节从液晶显示装置140出射的光的散射程度的幅度将限定在非常窄的范围内。
与此相对照，按照本实施例，即使不大幅度地变更反射层149的表面的形状，通过变更散射层147的霾值H，例如通过适当地调节分散到粘结剂148a中的微粒148b的添加量等，就具有可以在很宽的范围内容易地调节从液晶显示装置140出射的光的散射的程度的优点。
实施例6.
实施例6是是具有夹在基板间的液晶元件和设置在与该液晶元件的观察侧相反一侧的基板上的光反射膜的无源矩阵方式的半透过反射型液晶显示装置，其特征在于：该光反射膜由基体材料和反射层构成，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
因此，下面，参照图14具体说明实施例6的无源矩阵方式的半透过反射型液晶显示装置。在图14所示的结构要素中，对于与上述图13所示的结构要素相同的部分标以相同的符号，并省略其说明。
1.基本结构
如图14所示，在实施例6中，在液晶显示装置160的背面侧(观察侧的相反一侧)配置了背光源单元153。该背光源单元153具有起光源作用的多个LED15(在图14中仅图示了1个LED15)、将入射到侧端面上的来自LED15的光向液晶显示装置160中的第2基板142的整个面上导引的导光板152、将由该导光板152导引的光向液晶显示装置160均匀地漫射的漫射板155和将从导光板152向与液晶显示装置160相反一侧出射的光对液晶显示装置160侧反射的反射板156。
这里，LED15不是总在点亮，而是在外光几乎不存在的环境中使用时根据用户的指示或来自传感器的检测信号点亮。
此外，在实施例6的液晶显示装置160中，在反射层149中与各像素的中央部附近对应的区域形成开口部159。另外，在第2基板142的外侧(液晶144的相反一侧)粘贴着另外的一对偏振片，但在图14中省略了该偏振片。
2.工作
按照这样构成的液晶显示装置160，除了在上述实施例5中所示的反射型显示外，还可以实现透过型显示。即，从背光源单元153向液晶显示装置160照射的光通过反射层149的开口部159。该光透过液晶144和第1基板141，在散射层147中发生散射后，透过偏振片146向液晶显示装置160的观察侧出射。并且，利用该出射光透过保护板145向观察侧出射，实现透过型显示。
因此，在本实施例中，与上述实施例5一样，即使靠近液晶显示装置160设置在表面形成了微细的凹凸的保护板145，也可以抑制由该凹凸引起的显示品质的降低。
实施例7.
实施例7是具有夹在基板间的液晶元件和设置在与该液晶元件的观察侧相反一侧的基板上的光反射膜的液晶显示装置的变例，该光反射膜由基体材料和反射层构成，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
(1)变例1
在上述各实施例中，采用将散射层147设置在第1基板141与偏振片146之间的结构，但是，散射层147的位置不限于此。例如，将用于补偿干涉色的延迟片设置在偏振片146与第1基板141之间时，可以将散射层147插入到该延迟片与第1基板141之间，或者，也可以将散射层147插入到延迟片与偏振片146之间。总之，相对于液晶144，只要将散射层147设置在保护板145侧即可。
另外，在上述各实施例中，使用了结构为将大量的微粒148b分散到粘结剂148a中的散射层147，但是，散射层147的结构不限于此，只要是可以使入射光发生散射的层即可，可以是任何结构。不过，在使用包含粘结剂148a的散射层147时，可以利用该粘结剂148a将夹持该散射层147的构件例如上述各实施例中的第1基板141与偏振片146彼此之间粘结起来，所以，与使用不包含粘结剂148a的散射层147的情况相比，具有可以降低制造成本和简化制造工序的优点。
(2)变例2
在上述实施例5中，例示的是反射型液晶显示装置，在实施例6中例示的是半透过反射型液晶显示装置，但是，也可以将本发明应用于不具有反射层149而仅进行透过型显示的透过型液晶显示装置。即，在透过型液晶显示装置中，可以采用除了图14所示的半透过反射型液晶显示装置中的反射层149的结构。
另外，在上述实施例4中，采用了利用具有开口部159的反射层149实现反射型显示和透过型显示两者的结构，但是，对于使用使照射的光中的一部分透过而使另一部分反射的所谓的半反射镜来取代这样的反射层149的半透过反射型液晶显示装置，也可以应用本发明。
(3)变例3
在上述各实施例中，例示了作为保护板145使用塑料的板状构件的情况。由于在这样的保护板145的表面容易形成凹凸，所以，通过应用本发明，可以获得特别显著的效果。但是，保护板145的材料不限于此，也可以使用其他各种各样的材料的板状构件作为保护板145。
(4)变例4
在上述各实施例中，例示的是将本发明应用于无源矩阵方式的液晶显示装置中的情况，但是，也可以将本发明应用于使用以TFD(薄膜二极管)为代表的二端子型开关元件或以TFT(薄膜晶体管)为代表的三端子型开关元件的有源矩阵方式的液晶显示装置。另外，在上述各实施例中，例示了在第2基板142上形成滤色片150和遮光层151的情况，但是，对于在第1基板141上形成这些要素的结构的液晶显示装置或不具备滤色片150或遮光层151的液晶显示装置，当然也可以应用本发明。这样，只要是靠近观察侧设置保护板145的结构的液晶显示装置160，不论其他要素的形态如何，都可以应用本发明。
(5)变例5
在上述实施例4中，例示了作为有源元件使用2端子型的有源元件TFD的有源矩阵方式的液晶显示装置，但是，如图13所示，也可以是作为有源元件使用3端子型的有源元件TFT的有源矩阵方式的液晶显示装置。这时，如图13所示，最好将TFT元件设置在遮光区域。
实施例8.
实施例8是包括具有光反射膜的液晶显示装置的电子装置，其特征在于：光反射膜包含基体材料和反射层，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以RGB点100～2,000个或整个画面为一个单位在平面方向随机地排列。
(1)移动型计算机
首先，说明将本发明的液晶显示装置应用于移动型的个人计算机(所谓的笔记本型个人计算机)的显示部的例子。图15是表示该个人计算机的结构的斜视图。如该图所示，个人计算机161具有包括键盘162的主机部163和使用本发明的液晶显示装置(图示省略)的显示部164。显示部164是将本发明的液晶显示装置160收容到与窗口部165对应地设置了塑料的保护板145的框体166中而构成。更详细而言，就是液晶显示装置160被收容到框体166中，使得其观察侧的基板面靠近保护板145。在这样的个人计算机161中，即使在外光不充分的状况下，也应确保显示的可视性，所以，最好如上述实施例7所示的那样，使用在背面侧具有背光源单元153的半透过反射型液晶显示装置。
(2)移动电话机
下面，说明将本发明的液晶显示装置应用于移动电话机的显示部的例子。图16是表示该移动电话机的结构的斜视图。如该图所示，移动电话机170除了多个操作按钮171外，还具有受话口172、送话口173和使用本发明的液晶显示装置(图示省略)的显示部174。在该移动电话机170中，本发明的液晶显示装置被收容到与窗口部174b对应地设置了塑料的保护板175的框体176中。在移动电话机170中，与上述个人计算机一样，液晶显示装置被收容到框体176中，使得其观察侧的基板面靠近保护板175。
作为可以应用本发明的液晶显示装置的电子装置，除了图15所示的个人计算机和图16所示的移动电话机外，还可举出液晶电视机、取景器型和监视器直视型录像机、汽车导行装置、传呼机、电子记事簿、计算器、文字处理器、工作站、电视电话机、POS终端、具有触摸屏的装置等。
如上所述，按照本发明的液晶显示装置，将表面具有微细的凹凸的保护板靠近该液晶显示装置的基板面设置时，也可以抑制由该凹凸引起的显示品质的降低。因此，通过不影响显示品质而将保护板靠近液晶显示装置设置，可以实现电子装置的薄型化乃至小型化。
如上所述，按照本发明的掩模和由其得到的光反射膜，由于分别以指定数目以上的RGB点数为一个单位形成随机图形，所以，应用于液晶显示装置等中时，既可以抑制不定形的斑点图样的视觉，又可以有效地抑制干涉条纹的发生。另外，按照本发明的掩模，使用很少的信息量即可，所以，不用说小型的液晶显示装置等，即使是大型的液晶显示装置等，也可以容易而迅速地设计可以得到干涉条纹的发生少的光反射膜的掩模。
另外，按照设置本发明的光反射膜的液晶显示装置和具有光反射膜的电子装置，可以抑制不定形的斑点图样的视觉性，减少干涉条纹的发生少，同时设计和制造也容易。
此外，按照设置本发明的光反射膜的液晶显示装置和具有光反射膜的电子装置，将表面具有微细的凹凸的保护板靠近而设置时，也可以抑制由该凹凸引起的显示品质的降低。

Claims (19)

1.一种用于制造带光反射膜的基板的掩模，其特征在于：
以100～2,000个点或整个画面为1个单位使光透过部或光不透过部沿平面方向随机地排列。
2.如权利要求1所述的掩模，其特征在于：
将预先作成的以RGB点3～12个为1个单位的光透过部或光不透过部的随机图形分割或者仍然随机地排列，构成以上述100～2,000个点或整个画面为1个单位的光透过部或光不透过部。
3.如权利要求1或2所述的掩模，其特征在于：
将上述光透过部或光不透过部沿横的1行方向或纵的1列方向形成带状的随机图形，并使该带状的随机图形在多个行或多个列中重复。
4.如权利要求1所述的掩模，其特征在于：
上述光透过部或光不透过部的直径采用3～15μm范围内的值。
5.如权利要求1所述的掩膜，其特征在于：
使上述光透过部或光不透过部的直径不同，设置多个种类的光透过部或光不透过部。
6.一种包含基体材料和反射层的带光反射膜的基板，其特征在于：
将在该基体材料的表面形成的多个凸部或凹部以100～2,000个点或整个画面为1个单位沿平面方向随机地排列。
7.如权利要求6所述的带光反射膜的基板，其特征在于：
使上述多个凸部或凹部沿横的1行方向或纵的1列方向排列，形成带状的随机图形，并使该带状的随机图形在多个行或多个列中重复。
8.如权利要求6或7所述的带光反射膜的基板，其特征在于：
上述多个凸部或凹部的直径采用3～15μm范围内的值。
9.如权利要求6所述的带光反射膜的基板，其特征在于：
使上述多个凸部或凹部的直径不同，设置多个种类的凸部或凹部。
10.如权利要求6所述的带光反射膜的基板，其特征在于：
上述基体材料从下方开始依次包含第1基体材料和第2基体材料，该第1基体材料由多个凸部或凹部构成，第2基体材料由连续的多个凸部或凹部构成。
11.一种包含基体材料和反射层的光反射膜的制造方法，其特征在于：
包括使用以100～2,000个点或整个画面为1个单位使光透过部或光不透过部沿平面方向随机地排列的掩模，对涂布的感光树脂通过曝光工艺形成具有多个凸部或凹部的第1基体材料的工序、将感光树脂涂布到该第1基体材料的表面，通过曝光工艺形成具有连续的多个凸部或凹部的第2基体材料的工序和在该第2基体材料的表面形成反射层的工序。
12.一种具有夹在基板间的光学元件和设置在与该光学元件的观察侧相反一侧的基板上的光反射膜的显示装置，其特征在于：
该光反射膜由基体材料和反射层构成，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以100～2,000个点或整个画面为1个单位沿平面方向随机地排列。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在上述光学元件的观察侧的基板上设置光散射膜。
14.如权利要求12或13所述的显示装置，其特征在于：
在显示装置的观察侧设置保护板。
15.一种包含具有光反射膜的显示装置的电子装置，其特征在于：
上述光反射膜包含基体材料和反射层，在该基体材料上形成的多个凸部或凹部以100～2,000个点或整个画面为1个单位沿平面方向随机地排列。
16.一种用于制造带光反射膜的基板的掩模，其特征在于：
具有以100～2,000个点为1个单位，将光透过部或光不透过部沿平面方向的横的1行方向或纵的1列方向的整个区域中随机排列的带状的随机图形，
该带状的随机图形在多个行或多个列中重复。
17.一种包含基体材料和反射层的带光反射膜的基板，其特征在于：
具有以100～2,000个点为1个单位，将上述多个凸部或凹部沿平面方向的横的1行方向或纵的1列方向的整个区域中随机排列的带状的随机图形，
该带状的随机图形在多个行或多个列中重复。
18.一种显示装置，具有夹在基板间的光学元件，并且与该光学元件的观察侧相反一侧的基板为包含基体材料和反射层的带光反射膜的基板，其特征在于：
在该基体材料上形成的多个凸部或凹部具有以100～2,000个点为1个单位，将上述多个凸部或凹部沿平面方向的横的1行方向或纵的1列方向的整个区域中随机排列的带状的随机图形，
该带状的随机图形在多个行或多个列中重复。
19.一种包含基体材料和光反射膜的显示装置的制造方法，其特征在于，
包括：
使用具有以100～2,000个点为1个单位，将光透过部或光不透过部沿平面方向的横的1行方向或纵的1列方向的整个区域中随机排列的带状的随机图形，并且该带状的随机图形在多个行或多个列中重复的掩摸来形成上述反射层的工序。
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