JP2001134204A - Reflection type display and its manufacturing method - Google Patents

Reflection type display and its manufacturing method

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JP2001134204A
JP2001134204A JP31781399A JP31781399A JP2001134204A JP 2001134204 A JP2001134204 A JP 2001134204A JP 31781399 A JP31781399 A JP 31781399A JP 31781399 A JP31781399 A JP 31781399A JP 2001134204 A JP2001134204 A JP 2001134204A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type display which improves the light utilization efficiency at bright display and thereby can obtain bright display characteristic, and to provide its manufacturing method. SOLUTION: The reflection type display has a transparent substrate, a microprism arranged on one surface of the transparent substrate, an active layer, which is in contact with a rugged surface of the microprism and refractive index of which selectively changes to either of a state having the same value as the refractive index of the microprism and a state having a different value corresponding to control signals from outside, and a reflection preventing layer which prevents light transmitted through the transparent substrate, the microprism and the active layer from returning to a transparent substrate side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ装置
とその製造方法に関し、特に表示のための光源として内
蔵光源を有さず、外部よりの光を利用する反射型ディス
プレイ装置とその製造方法に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a reflective display device which does not have a built-in light source as a light source for display and uses light from the outside and a method of manufacturing the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より反射型ディスプレイの代表的な
ものとして反射型液晶ディスプレイがある。反射型液晶
ディスプレイは、液晶層と、液晶層を挟む一対の基板
と、表示面とは反対側の基板上に配置される光反射板と
から構成される。周囲光は表示面側基板に入射し、液晶
層を透過した後、反射板で反射され、さらに液晶層を再
度透過してから表示面側の基板を透過して出射される。
反射型液晶ディスプレイの多くは、表示面側基板の上に
偏光板を配置しており、液晶層の液晶分子の配向状態を
制御して、配向状態の違いに応じて入射光の偏光状態を
変えて、明表示あるいは暗表示を得る。PC−GH型あ
るいはPD−LC型など偏光板のない液晶ディスプレイ
もある。液晶以外の反射型ディスプレイとしては、エレ
クトロクロミックディスプレイ、電気泳動ディスプレイ
あるいは、ツイストボールディスプレイなどがある。
2. Description of the Related Art There has been a reflection type liquid crystal display as a typical reflection type display. The reflection type liquid crystal display is composed of a liquid crystal layer, a pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer, and a light reflection plate disposed on the substrate opposite to the display surface. Ambient light is incident on the display surface side substrate, passes through the liquid crystal layer, is reflected by the reflector, is transmitted again through the liquid crystal layer, and is transmitted through the display surface side substrate and emitted.
In many reflective liquid crystal displays, a polarizing plate is placed on the display surface side substrate, and the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is controlled to change the polarization of incident light according to the difference in orientation. To obtain a bright or dark display. There is also a liquid crystal display without a polarizing plate, such as a PC-GH type or a PD-LC type. As a reflection type display other than the liquid crystal, there are an electrochromic display, an electrophoretic display, a twisted ball display and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】反射型液晶ディスプレ
イの場合、入射光はかならず液晶層内を2回通過し、そ
の際に光エネルギの一部を失う。また、表示側基板と液
晶層との界面、反射側基板と液晶層との界面など異なる
構成要素間での界面が多く存在するために、それらの界
面で反射や干渉などが起こり、やはり光エネルギの一部
を失う。これらの個々の損失分はそれほど大きくはない
が、全体を総計すると無視できない程度の大きな損失量
となる。また、偏光板を使用する反射型液晶ディスプレ
イでは、偏光板を2回通過すると、元の光のエネルギの
半分を失うことになる。これらの光の損失のために、光
源の利用効率が低下する。
In the case of a reflective liquid crystal display, the incident light always passes through the liquid crystal layer twice, at which time part of the light energy is lost. In addition, since there are many interfaces between different components such as the interface between the display side substrate and the liquid crystal layer and the interface between the reflection side substrate and the liquid crystal layer, reflection and interference occur at those interfaces, and the optical energy Lose some of. These individual losses are not so large, but when summed up, the total loss is not negligible. In a reflective liquid crystal display using a polarizing plate, half of the original light energy is lost after passing through the polarizing plate twice. Due to these light losses, the light source utilization efficiency is reduced.

【0004】偏光板を用いない反射型液晶ディスプレイ
は、コントラストが高くないという問題がある。PC−
GH反射型液晶ディスプレイではコントラスト改善のた
めに、二色性色素の添加量を増加すると明るさが大きく
低下する。PD−LC反射型液晶ディスプレイでは、元
来高いコントラストを得にくいが、コントラストを高く
するためにセル厚を熱くするとレスポンスが著しく低下
するという問題がある。
A reflection type liquid crystal display using no polarizing plate has a problem that the contrast is not high. PC-
In a GH reflection type liquid crystal display, when the amount of a dichroic dye added is increased to improve the contrast, the brightness is greatly reduced. In the PD-LC reflective liquid crystal display, it is originally difficult to obtain high contrast, but there is a problem that when the cell thickness is heated to increase the contrast, the response is significantly reduced.

【0005】エレクトロクロミックディスプレイは、明
るく自然な反射表示を行えるが、コントラストが低く、
寿命が短く、レスポンスが遅いという問題を有する。電
気泳動ディスプレイやツイストボールディスプレイはコ
ントラストが低く、駆動電圧が比較的高いという問題が
ある。
[0005] The electrochromic display can provide a bright and natural reflection display, but has a low contrast.
There is a problem that the life is short and the response is slow. Electrophoretic displays and twisted ball displays have the problems of low contrast and relatively high drive voltages.

【0006】反射型ディスプレイは周囲からの限られた
光量を有効に生かして表示をする必要があることから、
上記のような損失は解決すべき問題である。
[0006] Since a reflection type display needs to make effective use of a limited amount of light from the surroundings, a display is required.
Such losses are problems to be solved.

【0007】本発明の目的は、明表示での光の利用効率
を相当に改善して明るく従来の反射型液晶ディスプレイ
よりも優れた表示特性を得ることのできる反射型ディス
プレイとその製造方法とを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reflective display and a method of manufacturing the same, which can significantly improve the light use efficiency in bright display and obtain brighter display characteristics than conventional reflective liquid crystal displays. To provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の反射型ディスプ
レイは、透明基板と、該透明基板の一方の面に配置さ
れ、凹凸面を有するマイクロプリズムと、該マイクロプ
リズムの凹凸面と接触する能動層であって外部よりの制
御信号に応じてその屈折率が前記マイクロプリズムの屈
折率と同じ値を持つ状態と異なる値を持つ状態とのいず
れかに選択的に変化する該能動層と、前記透明基板と前
記マイクロプリズムと前記能動層とを透過してきた光を
前記透明基板側に戻らないようにする反射防止層とを有
する。
According to the present invention, there is provided a reflective display comprising a transparent substrate, a microprism disposed on one surface of the transparent substrate and having an uneven surface, and an active contact with the uneven surface of the microprism. The active layer, wherein the refractive index of the active layer is selectively changed to one of a state having the same value as the refractive index of the microprism and a state having a different value according to a control signal from the outside; An anti-reflection layer is provided to prevent light transmitted through the transparent substrate, the microprisms, and the active layer from returning to the transparent substrate side.

【0009】本発明の反射型ディスプレイの製造方法
は、透明基板の一方の面に透明な感光性レジスト膜を塗
布する工程と、前記感光性レジスト膜の面に対して所定
角度方向から所定開口パターンを有するフォトマスクを
介して前記感光性レジスト膜を露光する工程と、露光し
た前記感光性レジスト膜を現像処理して残る前記レジス
ト膜に凹凸面を形成し、マイクロプリズムを形成する工
程と、反射防止処理をした面を有する別の基板を前記透
明基板の凹凸面と対向させて所定のすきまをあけて重ね
あわせる工程と、外部よりの制御信号に応じてその屈折
率が前記マイクロプリズムの屈折率と同じ値を持つ状態
と異なる値を持つ状態とのいずれかに選択的に変化する
能動物質を前記すきまに注入して該マイクロプリズムの
凹凸面と接触させる工程とを有する。
According to the method of manufacturing a reflective display of the present invention, a transparent photosensitive resist film is coated on one surface of a transparent substrate, and a predetermined opening pattern is formed from a predetermined angle direction with respect to the surface of the photosensitive resist film. Exposing the photosensitive resist film through a photomask having: a developing process of the exposed photosensitive resist film to form an uneven surface on the remaining resist film to form a microprism; A step of superposing another substrate having a surface subjected to the prevention treatment with a predetermined clearance in opposition to the concave-convex surface of the transparent substrate, and adjusting the refractive index of the microprism in response to an external control signal. An active material that selectively changes to either a state having the same value or a state having a different value is injected into the gap and brought into contact with the uneven surface of the microprism. And a degree.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明による反射型ディスプレイの構
造と製造方法の実施例の幾つかについて以下に図1から
図5を参照しつつ詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the structure and manufacturing method of a reflective display according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0011】図1は、本発明による反射型ディスプレイ
の三つの実施例の構造を説明するために模式的に示した
断面図である。図1(a)に示す反射型ディスプレイ
は、表示面側基板(以下、上側基板と称する。)1と、
上側基板1の裏面に配置されたマイクロプリズム2と、
該マイクロプリズム2の凹凸面と接触する能動層3と、
表示面とは反対側の基板(以下、下側基板と称する。)
4と、下側基板4の表面に形成された光吸収層5と、上
側基板1の表面に形成された光散乱板6とから構成され
る。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of three embodiments of a reflective display according to the present invention. The reflective display shown in FIG. 1A includes a display surface side substrate (hereinafter, referred to as an upper substrate) 1,
A microprism 2 arranged on the back surface of the upper substrate 1,
An active layer 3 in contact with the uneven surface of the microprism 2;
Substrate opposite to the display surface (hereinafter referred to as lower substrate)
4, a light absorbing layer 5 formed on the surface of the lower substrate 4, and a light scattering plate 6 formed on the surface of the upper substrate 1.

【0012】能動層3は、マイクロプリズム2の凹凸面
と接触していて、外部の制御部7より与えられる制御信
号8に応じてその屈折率がマイクロプリズム2の屈折率
と同じ値を持つ状態と、異なる値を持つ状態とのいずれ
かに選択的に変化する材料を含む。能動層3については
後でさらに詳細に説明をする。光吸収層5は、上側基板
1とマイクロプリズム2と能動層3とを透過してきた光
が上側基板1側に戻らないように吸収する役目を持つ。
The active layer 3 is in contact with the uneven surface of the microprism 2, and its refractive index has the same value as that of the microprism 2 in response to a control signal 8 given from an external control unit 7. And a material that selectively changes to one of the states having different values. The active layer 3 will be described later in more detail. The light absorbing layer 5 has a function of absorbing light transmitted through the upper substrate 1, the microprism 2, and the active layer 3 so as not to return to the upper substrate 1.

【0013】明表示の場合には、マイクロプリズム2と
能動層3との界面付近の能動層3の屈折率がマイクロプ
リズム2の屈折率と異なるように制御して界面で入射光
が全反射するようにする。黒表示の場合には、マイクロ
プリズム2と能動層3との界面付近の能動層3の屈折率
がマイクロプリズム2の屈折率と同じになるように制御
することによって、マイクロプリズム2を透過した光が
能動層3中に入射し、最後に吸収層5で吸収される。従
って、明表示では、全反射時のいくらかの損失を無視す
ると原理的には入射光のほとんど全光エネルギを表示に
利用できるので、明るさが著しく改善される。
In the case of a bright display, incident light is totally reflected at the interface by controlling the refractive index of the active layer 3 near the interface between the microprism 2 and the active layer 3 so as to be different from the refractive index of the microprism 2. To do. In the case of black display, the light transmitted through the microprism 2 is controlled by controlling the refractive index of the active layer 3 near the interface between the microprism 2 and the active layer 3 to be the same as the refractive index of the microprism 2. Enters the active layer 3 and is finally absorbed by the absorption layer 5. Therefore, in a bright display, if some loss during total reflection is neglected, almost all the energy of incident light can be used for display in principle, so that the brightness is significantly improved.

【0014】上側基板1に用いる材料はガラス、プラス
チック、フィルムなど透明な材料であれば何でもよい。
但し、その厚みは解像度のことを考慮して薄い方が望ま
しく、1mm以下がよいが、さらに好ましくは0.3m
m以下が推奨される。実際にこの実施例のディスプレイ
を製造した場合では0.3mmの厚みのガラス上側基板
1を作製した。
The material used for the upper substrate 1 may be any transparent material such as glass, plastic or film.
However, the thickness is desirably thin considering the resolution, preferably 1 mm or less, more preferably 0.3 m or less.
m or less is recommended. When the display of this example was actually manufactured, the glass upper substrate 1 having a thickness of 0.3 mm was manufactured.

【0015】下側基板4に用いる材料は上側基板1の材
料よりも選択の範囲がより広く、ガラスなどの透明材料
の基板以外にも、金属、半導体などの不透明基板も用い
ることができる。また、厚みについても特に制限はない
が、ディスプレイ全体を薄く作りたい場合には、できる
だけ薄くつくる。実際にこの実施例のディスプレイを製
造した場合では0.3mmの厚みのガラスの下側基板4
を作製した。
The material used for the lower substrate 4 has a wider selection range than the material for the upper substrate 1, and an opaque substrate such as a metal or a semiconductor can be used in addition to a substrate made of a transparent material such as glass. Also, there is no particular limitation on the thickness, but if it is desired to make the entire display thin, make it as thin as possible. In the case where the display of this embodiment was actually manufactured, the lower substrate 4 having a thickness of 0.3 mm was used.
Was prepared.

【0016】散乱板6は、微粒子分散型など、一般的に
反射型液晶ディスプレイで用いられているものでよい。
マイクロプリズム2については後で説明する。吸収層5
はブラックマトリックスに用いられる黒の顔料やカーボ
ンブラックなど、光を殆ど反射せず、光を吸収する材料
でよい。実際にこの実施例のディスプレイを製造した場
合では、吸収層5として液晶ディスプレイのブラックマ
トリックスに用いられる黒の顔料(富士フィルムオーリ
ン社製COLOR MOSAIK CK)を用いた。吸
収層5の代りに光が反射して元に(上側基板方向)戻ら
ないような構造あるいは性質の光透過層を設けてもよ
い。
The scattering plate 6 may be one generally used in a reflection type liquid crystal display, such as a fine particle dispersion type.
The micro prism 2 will be described later. Absorption layer 5
May be a material that hardly reflects light and absorbs light, such as a black pigment or carbon black used for a black matrix. In the case where the display of this example was actually manufactured, a black pigment (COLOR MOSAIK CK manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) used for the black matrix of the liquid crystal display was used as the absorbing layer 5. Instead of the absorbing layer 5, a light transmitting layer having a structure or properties such that light is reflected and does not return (toward the upper substrate) may be provided.

【0017】能動層3には、屈折率が互いに異なる複数
の媒質もしくは、屈折率異方性を有する媒質体が入れて
ある。能動層3は、外部よりの電気、磁気、圧力、音
波、熱、光、電磁波の少なくともいずれかのエネルギ形
態の制御信号8あるいは放射に応じて、マイクロプリズ
ム2との界面付近の屈折率が変化するもので、マイクロ
プリズム2の屈折率と同じ屈折率の値と、その値と異な
る屈折率の二つの状態の間で変化するものであればよ
い。なお、「同じ屈折率」とは入射光に対して実質的な
光学的界面を形成しない値であればよい。「異なる屈折
率」とは、好ましくは全反射を生じ得る屈折率差Δnを
有するものであり、Δn>0.3が好ましい。Δn>
0.5であれば全反射を生じさせるためにさらに好まし
い。
The active layer 3 contains a plurality of media having different refractive indexes or a medium having refractive index anisotropy. The active layer 3 changes its refractive index near the interface with the microprism 2 in response to a control signal 8 or radiation of at least one of electric energy, magnetism, pressure, sound wave, heat, light, and electromagnetic wave from the outside. Any value may be used as long as the value changes between two states of the same refractive index as the refractive index of the microprism 2 and a different refractive index from the value. The “same refractive index” may be a value that does not substantially form an optical interface with incident light. The “different refractive index” preferably has a refractive index difference Δn capable of causing total reflection, and preferably Δn> 0.3. Δn>
A value of 0.5 is more preferable for causing total reflection.

【0018】図1(b)は、図1(a)の散乱板6の代
りに、偏光板9とその上に反射防止膜10が配置されて
いる。それ以外は図1(a)と同一である。図1(c)
は、上側基板1の表面にはなにも配置されず、それ以外
は図1(a)と同じである。
In FIG. 1B, a polarizing plate 9 and an anti-reflection film 10 are disposed thereon instead of the scattering plate 6 of FIG. 1A. Otherwise, it is the same as FIG. FIG. 1 (c)
Nothing is arranged on the surface of the upper substrate 1, and the rest is the same as FIG. 1A.

【0019】次に、マイクロプリズム2を形成する方法
も含めて、反射型ディスプレイの製造方法の第1の実施
例について図3と図2を参照して説明する。
Next, a first embodiment of a method of manufacturing a reflective display, including a method of forming the microprism 2, will be described with reference to FIGS.

【0020】図3(a)において、上側基板となる透明
基板1の一方の面に透明な感光性レジスト膜20を塗布
する。この感光性レジスト膜20をフォトリソグラフ処
理してマイクロプリズム2(図1参照)に加工する。一
方、光吸収層5を形成した面を有する下側基板4をマイ
クロプリズム2を形成した基板1と対向させて所定のす
きまをあけて重ねあわせる。さらに、能動層3となる能
動物質を基板間のすきまに注入してマイクロプリズム2
の凹凸面と接触させて反射型ディスプレイができる。
In FIG. 3A, a transparent photosensitive resist film 20 is applied to one surface of a transparent substrate 1 serving as an upper substrate. The photosensitive resist film 20 is subjected to photolithographic processing to be processed into the micro prism 2 (see FIG. 1). On the other hand, the lower substrate 4 having the surface on which the light absorbing layer 5 is formed is superposed on the substrate 1 on which the microprisms 2 are formed, with a predetermined clearance therebetween. Further, an active material to be the active layer 3 is injected into the gap between the substrates to form the micro prism 2.
A reflective display can be made by contacting the surface with irregularities.

【0021】図4は、マイクロプリズムの形状例を示
す。図4(a)はストライプ状に長く、横方向断面が台
形のマイクロプリズム2を示す。図4(b)は頂上を切
り落としたピラミッド形状のマイクロプリズム2を示
す。図4(c)は頂上を切り落とした円錐形状のマイク
ロプリズム2を示す。なお、これらの形状における頂部
の平坦面はホトリソグラフィの容易さのために存在する
ものであり、作製が可能であればない方が良い。
FIG. 4 shows an example of the shape of the microprism. FIG. 4A shows a microprism 2 long in a stripe shape and having a trapezoidal cross section in the lateral direction. FIG. 4B shows a pyramid-shaped microprism 2 whose top is cut off. FIG. 4C shows the conical microprism 2 whose top is cut off. It should be noted that the flat surface at the top in these shapes exists for the ease of photolithography, and it is better not to be able to manufacture it.

【0022】次に、マイクロプリズム2の形成方法につ
いてさらに詳細に説明する。図4(a)、(b)のマイ
クロプリズムを作製する場合のネガレジストを用いたフ
ォトリソグラフ工程には、図2(a)に示すような露光
用の光(紫外線も含む)を透過する開口部(あるいは光
透過部)11がストライプ状であるフォトマスク、およ
び(b)に示すような開口部13が格子状のフォトマス
クを使用すればよい。なお、図2(a)、(b)で斜線
で示した部分12,14は、露光用の光を透過しない遮
光領域である。ポジレジストの場合は遮光部と透光部が
逆になる。
Next, a method of forming the microprism 2 will be described in more detail. In the photolithographic process using a negative resist in the case of manufacturing the microprisms of FIGS. 4A and 4B, an aperture through which light for exposure (including ultraviolet rays) as shown in FIG. What is necessary is just to use a photomask in which the portion (or the light transmitting portion) 11 has a stripe shape and a photomask in which the opening portion 13 has a lattice shape as shown in FIG. 2A and 2B are shaded areas that do not transmit light for exposure. In the case of a positive resist, the light shielding part and the light transmitting part are reversed.

【0023】開口部11,13の線幅は、露光光源の紫
外線の波長以上であればよく、0.5μmから10μm
の間か、さらに好ましくは1μmから5μmの寸法のも
のを用いるとよい。製作例では開口部が3μm線幅のマ
スクを用いた。遮光領域12,14の幅は、作ろうとす
るマイクロプリズムの厚さ、レンズの角度などに依存し
て選択されるが、0.5μmから100μmの範囲がよ
く、さらに好ましくは2μmから20μm幅のものが用
いられるとよい。製作例では、5μm厚で45°傾斜を
持つマイクロプリズムの製作に、遮光領域が10μm線
幅のマスクを用いた。
The line width of the openings 11 and 13 may be at least the wavelength of the ultraviolet light of the exposure light source, and is 0.5 μm to 10 μm.
Or, more preferably, a size of 1 μm to 5 μm. In the fabrication example, a mask having an opening of 3 μm line width was used. The width of the light-shielding regions 12 and 14 is selected depending on the thickness of the microprism to be formed, the angle of the lens, etc., but is preferably in the range of 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 2 μm to 20 μm. Is preferably used. In the production example, a mask having a light-shielding area of 10 μm line width was used for producing a microprism having a thickness of 5 μm and a 45 ° inclination.

【0024】図4(c)のマイクロプリズムを作製する
場合のフォトリソグラフ工程には、図2(c)に示すよ
うな露光用の光(紫外線も含む)を透過する開口部(あ
るいは光透過部)15がドット状であるフォトマスクを
使用すればよい。なお、図2(c)でドット15以外の
部分16は、露光用の光を透過しない遮光領域である。
ドット15の形状は、円形が望ましいが、三角形、四角
形、五角形他の多角形でもよい。円形のドット15の直
径は、露光光源の紫外線の波長以上であればよく、0.
5μmから10μmの間か、さらに好ましくは1μmか
ら5μmの寸法のものを用いるとよい。製作例では開口
部が3μm直径の円形ドットを形成したマスクを用い
た。
In the photolithographic process for manufacturing the micro prism shown in FIG. 4C, an opening (or a light transmitting portion) through which exposure light (including ultraviolet rays) is transmitted as shown in FIG. It is sufficient to use a photomask in which 15 is dot-shaped. In FIG. 2C, a portion 16 other than the dot 15 is a light-shielding region that does not transmit light for exposure.
The shape of the dots 15 is preferably circular, but may be triangular, quadrangular, pentagonal, or other polygonal. The diameter of the circular dot 15 may be at least the wavelength of the ultraviolet light of the exposure light source.
It is preferable to use one having a size between 5 μm and 10 μm, more preferably between 1 μm and 5 μm. In the example of manufacture, a mask having openings formed with circular dots having a diameter of 3 μm was used.

【0025】ドットパターン15の配置状態は、作ろう
とするマイクロプリズムの厚さ、レンズの角度などに依
存して選択されるが、全ドット15の全体に対する面積
比が1%から50%の範囲がよく、さらに好ましくは3
%から20%のものが用いられるとよい。そして、ドッ
トの配列は偏りがなく均等になるのが好ましい。但し、
規則的な配置よりもランダムな配置の方が出来上がった
マイクロプリズムの光散乱性はよい。製作例では、5μ
m厚で45°傾斜を持つマイクロプリズムの製作に、ド
ット領域の面積比が10%のマスクを用いた。
The arrangement state of the dot pattern 15 is selected depending on the thickness of the microprism to be formed, the angle of the lens, etc., but the area ratio of all the dots 15 to the whole is in the range of 1% to 50%. Well, more preferably 3
% To 20% may be used. It is preferable that the dot arrangement is uniform without any bias. However,
The light scattering properties of the microprisms formed by random arrangement are better than regular arrangement. In the production example, 5μ
A mask having a dot area ratio of 10% was used for manufacturing a microprism having an m thickness and a 45 ° inclination.

【0026】次に、マイクロプリズムの作製工程につい
て詳しく説明する。図3はマイクロプリズム2を上側基
板1上に形成する方法の実施例の各工程を順に示したも
のである。この場合、フォトマスクは図2(a)あるい
は(b)のパターンのものを使用する。
Next, the steps of manufacturing the microprism will be described in detail. FIG. 3 shows the steps of the embodiment of the method of forming the microprism 2 on the upper substrate 1 in order. In this case, the photomask having the pattern shown in FIG. 2A or 2B is used.

【0027】図3(a)において、ガラス基板1上に感
光性レジスト膜20を形成する。感光性レジスト膜の材
料としては、たとえばJSR製オプトマーNN700,
MFR−310あるいは富士フィルムオーリン製CSP
シリーズなどの光硬化型レジストで透明性の高い材料を
用いる。感光性レジスト膜20の形成方法としては、ス
ピンコート、ロールコートあるいはダイコート等により
行う。レジスト膜20の厚みは、0.5μmから50μ
mの間がよく、さらに好ましくは1μmから10μmと
するとよい。製作例ではJSR製オプトマーNN700
(屈折率1.53)をスピンコート法にて5μm厚で透
明基板1の上に形成した。
In FIG. 3A, a photosensitive resist film 20 is formed on the glass substrate 1. As a material of the photosensitive resist film, for example, JSR Optmer NN700,
MFR-310 or CSP made by Fuji Film Ohlin
Use a highly transparent material such as a series of photocurable resists. The photosensitive resist film 20 is formed by spin coating, roll coating, die coating, or the like. The thickness of the resist film 20 is 0.5 μm to 50 μm.
m, more preferably 1 μm to 10 μm. In the production example, JSR Optmer NN700
(Refractive index: 1.53) was formed on the transparent substrate 1 by spin coating at a thickness of 5 μm.

【0028】次に、感光性レジスト膜20を形成した基
板を、90°Cで20分間プリベークしてから、図3
(b)に示すように、フォトマスク30を介してレジス
ト膜20を紫外線(UV)により露光する。基板1とフ
ォトマクス30とを紫外線照射方向に対して傾けて露光
する。基板1の水平面に対する傾き角をθとする。図2
(a)のストライプパターンのフォトマクスクの場合、
図3(b)に示すように、最初基板1を右下がりにθだ
け傾けて露光する。点線の部分だけが露光される。次
に、逆に図3(c)に示すように、基板1を左下がりに
θだけ傾けて露光する。レジストの斜線の領域が露光さ
れたことになる。マイクロプリズムの頂角を90°にす
る場合には、θ≦±45°の条件で露光する。なお、基
板1を水平に配置し、露光光源の光入射角度を基板面に
対して傾けても同様な効果が得られる。
Next, the substrate on which the photosensitive resist film 20 has been formed is pre-baked at 90 ° C. for 20 minutes.
As shown in FIG. 2B, the resist film 20 is exposed to ultraviolet light (UV) through a photomask 30. The substrate 1 and the photomask 30 are exposed while being inclined with respect to the direction of irradiation with ultraviolet light. The angle of inclination of the substrate 1 with respect to the horizontal plane is defined as θ. FIG.
In the case of the photomask of the stripe pattern of (a),
As shown in FIG. 3B, first, the substrate 1 is exposed while tilting by θ downward to the right. Only the dotted lines are exposed. Next, as shown in FIG. 3 (c), the substrate 1 is exposed by tilting the substrate 1 to the lower left by θ. The shaded area of the resist has been exposed. When the apex angle of the microprism is set to 90 °, exposure is performed under the condition of θ ≦ ± 45 °. The same effect can be obtained by disposing the substrate 1 horizontally and inclining the light incident angle of the exposure light source with respect to the substrate surface.

【0029】露光後、基板を現像処理すると、露光部分
だけが残り、さらにポストベークにより完全に固化させ
ると、図4(a)に示すような断面が台形状で細長いマ
イクロプリズム2が基板1上に形成される。
After the exposure, when the substrate is subjected to a developing treatment, only the exposed portions remain. Further, when the substrate is completely solidified by post-baking, an elongated microprism 2 having a trapezoidal cross section as shown in FIG. Formed.

【0030】図2(b)の格子状のフォトマスクを使用
する場合には、図3(b)と(c)に示すような傾き方
向の互いに逆な露光工程を、平面上のx軸方向とそれに
直交するy軸方向とでそれぞれ行う。そして、露光後、
基板を現像処理すると、露光部分だけが残り、さらにポ
ストベークにより完全に固化させると、図4(b)に示
すような逆ピラミッド状のマイクロプリズム2が基板1
上に多数形成される。
When the lattice-shaped photomask shown in FIG. 2B is used, the exposure steps opposite to each other in the inclination direction as shown in FIGS. 3B and 3C are performed in the x-axis direction on the plane. And the y-axis direction orthogonal thereto. And after exposure,
When the substrate is subjected to a development process, only the exposed portions remain. Further, when the substrate is completely solidified by post-baking, an inverted pyramid-shaped microprism 2 as shown in FIG.
Many are formed on the top.

【0031】マスクの紫外線透過部(開口部)13の線
幅が比較的広い場合か、もしくは感光性レジスト層の厚
さが薄い場合には、x軸方向とy軸方向のそれぞれにつ
いて、θ=45°とθ=−45°の2回だけ紫外線を照
射すればよい。マスクの紫外線透過部13の線幅が狭く
なるにつれて、もしくは感光性レジスト層の厚さがより
厚くなるにつれて、x軸方向とy軸方向のそれぞれにつ
いて、θ≦±45°で照射する条件のθの値を小さくす
るとよい。例えば、θ=0や、θ=±15°や、θ=±
30°などとする。もし、さらにマスクの紫外線透過部
の線幅に対して感光性レジスト層の厚みが著しく厚い場
合には、θ=45°から−45°までの間をスキャンし
ながら連続的に露光してもよい。
When the line width of the ultraviolet transmitting portion (opening) 13 of the mask is relatively wide, or when the thickness of the photosensitive resist layer is small, θ = θ in each of the x-axis direction and the y-axis direction. It is sufficient to irradiate ultraviolet rays only twice at 45 ° and θ = −45 °. As the line width of the ultraviolet transmitting portion 13 of the mask becomes narrower, or as the thickness of the photosensitive resist layer becomes thicker, θ in the x-axis direction and the y-axis direction, θ Should be reduced. For example, θ = 0, θ = ± 15 °, θ = ±
30 ° or the like. If the thickness of the photosensitive resist layer is much larger than the line width of the ultraviolet transmitting portion of the mask, continuous exposure may be performed while scanning from θ = 45 ° to −45 °. .

【0032】マイクロプリズムの頂角を変えたい場合に
は、基板1の傾き角度θを所望の頂角に応じて適宜調整
すればよい。また、頂角に異方性を持たせたい場合(方
向により頂角が異なる)は、照射方向によって傾き角θ
を異ならせて露光する。
If it is desired to change the apex angle of the microprism, the tilt angle θ of the substrate 1 may be adjusted as appropriate according to the desired apex angle. If the vertex angle is desired to have anisotropy (the vertex angle differs depending on the direction), the inclination angle θ depends on the irradiation direction.
And exposure.

【0033】実際に作製した例では、マスクの紫外線透
過部の線幅が3μmで遮光領域の幅が10μmで、感光
性レジスト層の厚みが5μmとし、θ=45°、22.
5°、0°、−22.5°、−45°の計5回紫外線光
を照射した。照射条件は、それぞれ315nm波長で光
強度が100mJ/m2の紫外線で行った。露光後、基
板を現像処理して、さらにポストベークによりマイクロ
プリズム2を形成した。
In the actually manufactured example, the line width of the ultraviolet transmitting portion of the mask is 3 μm, the width of the light shielding region is 10 μm, the thickness of the photosensitive resist layer is 5 μm, θ = 45 °, 22.
Ultraviolet light irradiation was performed 5 times, 5 °, 0 °, −22.5 °, and −45 °, a total of 5 times. Irradiation was performed with ultraviolet light having a wavelength of 315 nm and a light intensity of 100 mJ / m 2 . After the exposure, the substrate was developed, and the microprism 2 was formed by post-baking.

【0034】現像後のレジスト膜の光透過率が低い場
合、前面紫外線照射を強い露光条件で行ってもよい。実
際に作製した例では、露光した基板をDMOAP0.5
%水溶液中に30秒間浸漬させて現像を行い、ポストベ
ークは220°Cで1時間行った。その結果、高さ5μ
mで頂角が90°のマイクロプリズムを形成できた。
When the light transmittance of the resist film after development is low, the front surface may be irradiated with ultraviolet rays under strong exposure conditions. In the example actually manufactured, the exposed substrate was set to DMOAP0.5.
% Aqueous solution for 30 seconds for development, and post-baking was performed at 220 ° C. for 1 hour. As a result, height 5μ
m, a microprism having a vertical angle of 90 ° could be formed.

【0035】一方、図2(c)のドット状のフォトマス
クを使用する場合には、図3(b)に示すような傾きθ
を与えたままで、基板を紫外線照射方向を軸として平面
内(x−y軸面)を回転させながら露光を行う。そし
て、露光後、基板を現像処理すると、露光部分だけが残
り、さらにポストベークにより完全に固化させると、図
4(c)に示すような頂部が少し平らな円錐状のマイク
ロプリズム2が基板1上に多数形成される。
On the other hand, when the dot-shaped photomask shown in FIG. 2C is used, the inclination θ as shown in FIG.
Exposure is performed while the substrate is rotated in a plane (xy-axis plane) about the ultraviolet irradiation direction as an axis. After the exposure, when the substrate is subjected to a development process, only the exposed portion remains. Further, when the substrate is completely solidified by post-baking, a conical microprism 2 having a slightly flat top as shown in FIG. Many are formed on the top.

【0036】マイクロプリズムの頂角を90°にする場
合には、θ≦±45°の条件で基板をまわしながら露光
する。マスクの紫外線透過部16の間隔が比較的広い場
合か、もしくは感光性レジスト層の厚さが薄い場合に
は、θ=45°に固定した状態で、基板を1回転させな
がら紫外線を照射すればよい。マスクの紫外線透過部1
6の間隔が狭くなるにつれて、もしくは感光性レジスト
層の厚さがより厚くなるにつれて、θ≦±45°で照射
する条件のθの値を小さくするとよい。例えば、θ=0
(この場合基板の回転は不要)や、θ=15°や、θ=
30°などとする。もし、さらにマスクの紫外線透過部
の幅に対して感光性レジスト層の厚みが著しく厚い場合
には、θ=45°から0°までの間をらせん状にスキャ
ンしながら連続的に露光してもよい。
When the vertical angle of the microprism is set to 90 °, the exposure is performed while rotating the substrate under the condition of θ ≦ ± 45 °. When the interval between the ultraviolet transmitting portions 16 of the mask is relatively wide, or when the thickness of the photosensitive resist layer is small, it is possible to irradiate the ultraviolet light while rotating the substrate once while fixing at θ = 45 °. Good. UV transmitting part 1 of mask
As the interval of No. 6 becomes narrower, or as the thickness of the photosensitive resist layer becomes thicker, the value of θ under the irradiation condition of θ ≦ ± 45 ° may be reduced. For example, θ = 0
(In this case, rotation of the substrate is unnecessary), θ = 15 °, θ =
30 ° or the like. If the thickness of the photosensitive resist layer is extremely large with respect to the width of the ultraviolet transmitting portion of the mask, continuous exposure is performed while spirally scanning from θ = 45 ° to 0 °. Good.

【0037】マイクロプリズムの頂角を変えたい場合に
は、基板1の傾き角度θを所望の頂角に応じて適宜調整
すればよい。また、頂角に異方性を持たせたい場合(方
向により頂角が異なる)は、基板の回転を半周あるいは
1/4周で止めればよい。
When it is desired to change the apex angle of the microprism, the inclination angle θ of the substrate 1 may be appropriately adjusted according to a desired apex angle. When it is desired to have an anisotropy in the apex angle (the apex angle varies depending on the direction), the rotation of the substrate may be stopped at a half turn or a quarter turn.

【0038】実際に作製した例では、マスクの紫外線透
過部のドット15の直径が3μmで遮光領域16が面積
比で約90%で、感光性レジスト層の厚みが5μmと
し、θ=45°と、22.5°の計2回紫外線光を基板
をまわしながら照射し、最後に0°方向から基板をまわ
さずに照射した。照射条件は、それぞれ315nm波長
で光強度が100mJ/m2の紫外線で行った。露光
後、基板を現像処理して、さらにポストベークによりマ
イクロプリズム2を形成した。
In the actually manufactured example, the diameter of the dots 15 in the ultraviolet transmitting portion of the mask is 3 μm, the light shielding region 16 is about 90% in area ratio, the thickness of the photosensitive resist layer is 5 μm, and θ = 45 °. The substrate was irradiated with ultraviolet light twice in total at 22.5 ° while rotating the substrate, and finally irradiated without rotating the substrate from the 0 ° direction. Irradiation was performed with ultraviolet light having a wavelength of 315 nm and a light intensity of 100 mJ / m 2 . After the exposure, the substrate was developed, and the microprism 2 was formed by post-baking.

【0039】次に、反射型ディスプレイの製造方法の第
2の実施例について図5を参照して説明する。この実施
例は、図3で説明した実施例とは紫外線の露光工程が異
なる。また基板は傾けずに露光する。それ以外は、図3
の実施例と基本的に同様である。
Next, a second embodiment of the method of manufacturing the reflection type display will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the embodiment described with reference to FIG. The substrate is exposed without tilting. Otherwise, Figure 3
This is basically the same as the embodiment.

【0040】図5の実施例では、露光光源はレーザ光の
ようなコヒーレント光を使用する。図5(a)におい
て、上側基板となる透明基板1の一方の面に透明な感光
性レジスト膜20を塗布する。次に、図5(b)に示す
ように、フォトマスク30を介してレーザ光でレジスト
膜20を露光する。フォトマスク30は図2(a)、
(b)、(c)のいずれであっても、照射方法は同一で
ある。
In the embodiment shown in FIG. 5, the exposure light source uses coherent light such as laser light. In FIG. 5A, a transparent photosensitive resist film 20 is applied to one surface of a transparent substrate 1 serving as an upper substrate. Next, as shown in FIG. 5B, the resist film 20 is exposed to laser light via a photomask 30. The photomask 30 is shown in FIG.
Irradiation method is the same in any of (b) and (c).

【0041】フォトマスク30を通過したコヒーレント
光は干渉作用によって、基板を傾けることなくプリズム
形状にレジスト膜に光強度の強弱を与えることができ
る。ここで用いる感光性レジスト膜の材料は、前述の実
施例のものでよく、またホログラフィックな材料、例え
ばデュポン製OMINDEX HRF150,HRF6
00でもよい。後者の場合には、光源は紫外線でなく可
視光線でもよい。
The coherent light that has passed through the photomask 30 can give light intensity to the resist film in a prism shape without tilting the substrate by the interference effect. The material of the photosensitive resist film used here may be that of the above-described embodiment, or may be a holographic material such as OINDEX HRF150, HRF6 manufactured by DuPont.
00 may be used. In the latter case, the light source may be visible light instead of ultraviolet light.

【0042】次に、以上説明したすべての実施例に適用
できる屈折率異方性を利用した能動層3の構成で、液晶
技術を利用したものを説明する。液晶材料を能動層3に
利用する場合には、図1の(b)の偏光板9を使用する
ディスプレイ構成を採用する。
Next, a description will be given of a configuration of the active layer 3 utilizing the refractive index anisotropy which can be applied to all the embodiments described above and which utilizes the liquid crystal technology. When a liquid crystal material is used for the active layer 3, a display configuration using the polarizing plate 9 shown in FIG.

【0043】能動層3の液晶配向状態としては、水平配
向で液晶材料の比誘電率異方性Δεが正のタイプと、垂
直配向でΔεが負のタイプの構成を作製した。液晶材料
の複屈折率Δnはなるべく大きな材料が好ましいため、
おおむね0.25以上の高Δn材料を選択した。
As the liquid crystal alignment state of the active layer 3, a configuration was prepared in which the relative dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material was positive in the horizontal alignment and negative in the vertical alignment. Since the birefringence Δn of the liquid crystal material is preferably as large as possible,
A high Δn material of about 0.25 or more was selected.

【0044】マイクロプリズム2の屈折率と液晶の屈折
率は液晶分子が水平もしくは垂直の時に、互いに等しく
なる材料を選択した。電圧無印加時(水平配向タイプ)
もしくは電圧印加時(垂直配向タイプ)にマイクロプリ
ズム界面付近の液晶分子のダイレクタ方向が偏光板9の
透過軸と平行になるように配向処理を行う。ラビングに
おける繊維の押込量は通常数百μmあり、数十μm以下
の高さのマイクロプリズム表面の配向処理に問題は生じ
ないと考えられる。指向性を有さない散乱板を用いたと
きの30°光入射・法線方向測定時の特性は、0−20
Vのon−off電圧の時、反射率40%(標準白色板
を100%とする。)、コントラスト比10程度であっ
た。反射率はマイクロプリズムや散乱板に指向性を与え
ることなどにより向上させることができる。
As for the refractive index of the microprism 2 and the refractive index of the liquid crystal, materials which are equal to each other when the liquid crystal molecules are horizontal or vertical are selected. When no voltage is applied (horizontal orientation type)
Alternatively, when a voltage is applied (vertical alignment type), the alignment processing is performed so that the director direction of the liquid crystal molecules near the microprism interface is parallel to the transmission axis of the polarizing plate 9. The indentation amount of the fiber in the rubbing is usually several hundred μm, and it is considered that there is no problem in the orientation treatment of the microprism surface having a height of several tens μm or less. When a scattering plate having no directivity is used, the characteristic at the time of 30 ° light incidence / normal direction measurement is 0-20.
At an on-off voltage of V, the reflectance was 40% (the standard white plate was 100%) and the contrast ratio was about 10. The reflectance can be improved by giving directivity to a microprism or a scattering plate.

【0045】さらに能動層3の別の構成として、屈折率
が互いに異なる複数の媒体を利用する方法について説明
する。この場合、図1(a)、(c)の構造のように偏
光板を用いる必要はない。
As another configuration of the active layer 3, a method of using a plurality of media having different refractive indexes will be described. In this case, it is not necessary to use a polarizing plate as in the structure shown in FIGS.

【0046】屈折率が異なる材料としては、空気や窒素
等の気体、水、有機溶媒、及びこれらの溶媒に微粒子や
磁性体を分散した材料などがあげられる。複数の異なる
材料の内、少なくとも一つの材料はマイクロプリズム2
の屈折率と等しい屈折率を持つものを選択する。これら
の複数の材料の複合体からなる能動層3に電気、磁気、
圧力、音波、熱、光、電磁波のすくなくともいずれかの
エネルギ形態の制御信号あるいは放射を与えることによ
って、マイクロプリズム2との界面付近の屈折率を変え
るようにする。
Examples of materials having different refractive indices include gases such as air and nitrogen, water, organic solvents, and materials in which fine particles and magnetic substances are dispersed in these solvents. At least one of the plurality of different materials is a micro prism 2
Is selected with a refractive index equal to the refractive index of The active layer 3 composed of a composite of these multiple materials has electric, magnetic,
By giving a control signal or radiation of at least one of energy forms of pressure, sound waves, heat, light, and electromagnetic waves, the refractive index near the interface with the microprism 2 is changed.

【0047】例えば、ベンゼン等の有機溶媒の中に、T
iO2等の微粒子を1〜30%程度均一に分散し、電気
泳動現象を利用して微粒子をマイクロプリズム2との界
面に集めることができる。このように能動層3を電気的
に制御すれば、マイクロプリズムとの界面付近の屈折率
をマイクロプリズム2の屈折率と同じにしたり、異なら
せたり制御することができる。
For example, in an organic solvent such as benzene, T
Fine particles such as iO 2 can be uniformly dispersed by about 1 to 30%, and the fine particles can be collected at the interface with the microprism 2 using the electrophoresis phenomenon. By electrically controlling the active layer 3 in this way, the refractive index near the interface with the microprism can be made the same as or different from the refractive index of the microprism 2.

【0048】もし、微粒子が磁性流体であれば、磁気を
能動層3に加えることによって磁性流体を移動させるこ
とができ、磁気的にマイクロプリズム2との界面付近の
屈折率を制御できる。
If the fine particles are a magnetic fluid, the magnetic fluid can be moved by applying magnetism to the active layer 3 and the refractive index near the interface with the microprism 2 can be controlled magnetically.

【0049】また、マイクロプリズム2表面に、水など
をはじく性質の膜を形成することにより、マイクロプリ
ズム2の界面には気体が、それ以外の部分には液体が分
離して配置される構成の能動層3を作成する。この能動
層3にピエゾ効果あるいは超音波やペン圧などにより圧
力を加えて気体を移動させることによりマイクロプリズ
ム界面付近の屈折率を制御することができる。指向性を
有さない散乱板を用いたときの30°光入射・法線方向
測定時の特性は、0−20Vのon−off電圧の時、
反射率73.7%(標準白色板を100%とする。)、
コントラスト比11程度の非常に優れた特性を示した。
その特性は図6に示すようにコピー紙とほぼ同等であ
る。反射率はマイクロプリズムや散乱板に指向性を与え
るなどにより向上させることができる。
Further, by forming a film having a property of repelling water or the like on the surface of the microprism 2, a gas is disposed at the interface of the microprism 2, and a liquid is disposed separately at other portions. The active layer 3 is created. By applying a pressure to the active layer 3 by the piezo effect or ultrasonic waves or pen pressure to move the gas, the refractive index near the microprism interface can be controlled. When using a scattering plate having no directivity, the characteristics at the time of 30 ° light incidence and normal direction measurement are as follows: when the on-off voltage is 0-20V,
73.7% reflectance (standard white plate is defined as 100%),
Very excellent characteristics with a contrast ratio of about 11 were exhibited.
Its characteristics are almost the same as those of copy paper as shown in FIG. The reflectance can be improved by giving directivity to a microprism or a scattering plate.

【0050】上述の反射型ディスプレイは、マイクロプ
リズムの形を適宜調整することにより視角補償など、デ
ィスプレイの光学的な特性を改善することもできる。ま
た、複数のフォトリソグラフ工程や特殊な材料装置を用
いることなくマイクロプリズムが作製可能である。上述
の反射型ディスプレイは、コンピュータ用ディスプレイ
や映像装置などあらゆる用途の表示装置、児童用玩具、
紙にかわる電子ノートなどに使用できるであろう。
In the above-mentioned reflection type display, optical characteristics such as viewing angle compensation can be improved by appropriately adjusting the shape of the microprism. Further, a microprism can be manufactured without using a plurality of photolithographic steps or a special material device. The above-mentioned reflective display is a display device for all uses such as a computer display and a video device, a toy for children,
It could be used for electronic notebooks instead of paper.

【0051】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。例え
ば、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業
者に自明であろう。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, and combinations are possible.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、明表示には能動層
に光を導入することなく、全反射条件を使うために、従
来の反射型ディスプレイに比較して、非常に優れた反射
表示特性を得ることができる。
As described above, the bright display does not introduce light into the active layer and uses the total reflection condition, so that the reflective display characteristics are much superior to those of the conventional reflective display. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の三つの実施例による反射型ディスプ
レイの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reflective display according to three embodiments of the present invention.

【図2】 反射型ディスプレイのマイクロプリズムを形
成する工程で使用される三種類のフォトマスクのパター
ンを示す概略平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing three types of photomask patterns used in a process of forming microprisms of a reflective display.

【図3】 本発明の実施例による反射型ディスプレイの
製造工程を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a reflective display according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例による反射型ディスプレイの
三種類のマイクロプリズムの形状を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing three types of microprisms of a reflective display according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の他の実施例による反射型ディスプレ
イの製造工程を説明する断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a reflective display according to another embodiment of the present invention.

【図6】 実施例による反射型ディスプレイの反射スペ
クトルをコピー紙、再生紙の反射スペクトルと比較して
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a reflection spectrum of a reflection type display according to an example in comparison with reflection spectra of copy paper and recycled paper.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 マイクロプリズム 3 能動層 4 基板 5 吸収層 6 散乱板 7 制御部 8 制御信号 9 偏光板 10 反射防止膜 11、13,15 開口部(光透過部) 12,14,16 遮光部 20 感光性レジスト膜 30 フォトマスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Microprism 3 Active layer 4 Substrate 5 Absorption layer 6 Scattering plate 7 Control part 8 Control signal 9 Polarization plate 10 Antireflection film 11, 13, 15 Opening (light transmission part) 12, 14, 16 Light shielding part 20 Photosensitive resist film 30 Photomask

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板と、 該透明基板の一方の面に配置され凹凸面を有するマイク
ロプリズムと、 該マイクロプリズムの凹凸面と接触する能動層であっ
て、外部よりの制御信号に応じてその屈折率が前記マイ
クロプリズムの屈折率と同じ値を持つ状態と、異なる値
を持つ状態とのいずれかに選択的に変化する該能動層
と、 前記透明基板と前記マイクロプリズムと前記能動層とを
透過してきた光を前記透明基板側に戻らないようにする
反射防止層とを有する反射型ディスプレイ。
1. A transparent substrate, a microprism disposed on one surface of the transparent substrate and having an uneven surface, and an active layer that is in contact with the uneven surface of the microprism and is responsive to an external control signal. The active layer whose refractive index selectively changes to a state having the same value as the refractive index of the microprism and a state having a different value, the transparent substrate, the microprism, and the active layer. A reflective display having an antireflection layer for preventing light transmitted through the substrate from returning to the transparent substrate side.
【請求項2】 透明基板と、 該透明基板の一方の面に配置され凹凸面を有するマイク
ロプリズムと、 該マイクロプリズムの凹凸面と接触する能動層であっ
て、白表示の場合には、前記マイクロプリズムと前記能
動層との界面で光が全反射するようにし、黒表示の場合
には、前記マイクロプリズムを透過した光が前記能動層
に入射するように外部よりの制御信号により光学特性を
変化させる該能動層と、 前記透明基板と前記マイクロプリズムと前記能動層とを
透過してきた光を前記透明基板側に戻らないようにする
反射防止層とを有する反射型ディスプレイ。
2. A transparent substrate, a microprism disposed on one surface of the transparent substrate and having an uneven surface, and an active layer in contact with the uneven surface of the microprism. The light is totally reflected at the interface between the microprism and the active layer, and in the case of black display, the optical characteristics are controlled by an external control signal so that the light transmitted through the microprism is incident on the active layer. A reflective display comprising: the active layer to be changed; and an antireflection layer that prevents light transmitted through the transparent substrate, the microprisms, and the active layer from returning to the transparent substrate.
【請求項3】 前記能動層は、屈折率が互いに異なる複
数の物質の複合体を含み、前記複数の物質の内、少なく
とも一つの屈折率が前記マイクロプリズムの屈折率と同
じであり、外部よりの電気、磁気、圧力、音波、熱、
光、電磁波のすくなくともいずれかのエネルギ形態の制
御信号に応じて、前記マイクロプリズムとの界面付近の
屈折率が変化する請求項1あるいは2記載の反射型ディ
スプレイ。
3. The active layer includes a composite of a plurality of materials having different refractive indexes, wherein at least one of the plurality of materials has the same refractive index as the refractive index of the microprism, and The electricity, magnetism, pressure, sound waves, heat,
3. The reflective display according to claim 1, wherein a refractive index near an interface with the microprism changes according to a control signal of at least one of energy forms of light and electromagnetic waves.
【請求項4】 前記能動層は、屈折率異方性を有する物
質を含み、外部よりの電気、磁気、圧力、音波、熱、
光、電磁波のすくなくともいずれかのエネルギ形態の制
御信号に応じて、前記マイクロプリズムとの界面付近の
屈折率が変化する請求項1あるいは2記載の反射型ディ
スプレイ。
4. The active layer includes a material having a refractive index anisotropy, and receives electric, magnetic, pressure, sound, heat,
3. The reflective display according to claim 1, wherein a refractive index near an interface with the microprism changes according to a control signal of at least one of energy forms of light and electromagnetic waves.
【請求項5】 前記反射防止層が光吸収層である請求項
1あるいは2記載の反射型ディスプレイ。
5. The reflection type display according to claim 1, wherein the antireflection layer is a light absorption layer.
【請求項6】 前記光吸収層は、黒系あるいは青系の顔
料と、カーボンブラックの少なくともいずれかを含む請
求項5記載の反射型ディスプレイ。
6. The reflective display according to claim 5, wherein the light absorbing layer contains at least one of a black or blue pigment and carbon black.
【請求項7】 前記反射防止層が光を前記透明基板側以
外へ透過させる光透過層である請求項1あるいは2記載
の反射型ディスプレイ。
7. The reflective display according to claim 1, wherein the antireflection layer is a light transmitting layer that transmits light to a part other than the transparent substrate.
【請求項8】 透明基板の一方の面に透明な感光性レジ
スト膜を塗布する工程と、 前記感光性レジスト膜の面に対して所定角度方向から所
定開口パターンを有するフォトマスクを介して前記感光
性レジスト膜を露光する工程と、 露光した前記感光性レジスト膜を現像処理して残る前記
レジスト膜に凹凸面を形成し、マイクロプリズムを形成
する工程と、 反射防止処理をした面を有する別の基板を前記透明基板
の凹凸面と対向させて所定のすきまをあけて重ねあわせ
る工程と、 外部よりの制御信号に応じてその屈折率が前記マイクロ
プリズムの屈折率と同じ値を持つ状態と、異なる値を持
つ状態とのいずれかに選択的に変化する能動物質を前記
すきまに注入して該マイクロプリズムの凹凸面と接触さ
せる工程とを有する反射型ディスプレイの製造方法。
8. A step of applying a transparent photosensitive resist film on one surface of a transparent substrate, and the step of coating the photosensitive resist film via a photomask having a predetermined opening pattern from a predetermined angle direction with respect to the surface of the photosensitive resist film. Exposing the photosensitive resist film to light, developing the exposed photosensitive resist film to form an uneven surface on the remaining resist film, forming a microprism, and providing another surface having an anti-reflection surface. A step in which the substrate is opposed to the concave-convex surface of the transparent substrate and overlapped with a predetermined gap, and a state in which the refractive index has the same value as the refractive index of the microprism in response to an external control signal. Injecting an active material that selectively changes to a state having a value into the gap to make contact with the uneven surface of the microprism. Production method.
【請求項9】 前記露光工程において、前記感光性レジ
スト膜の面に対して光の入射方向が直角でない所定角度
である光源により1回以上露光処理を行う請求項8記載
の反射型ディスプレイの製造方法。
9. The method of manufacturing a reflection-type display according to claim 8, wherein, in the exposing step, an exposure process is performed one or more times by a light source in which a light incident direction to the surface of the photosensitive resist film is a predetermined angle other than a right angle. Method.
【請求項10】 前記露光工程において、前記感光性レ
ジスト膜の面に対して光の入射方向が直角でない所定角
度である光源により前記透明基板を前記光の入射軸を中
心に回転させながら露光を行う請求項8記載の反射型デ
ィスプレイの製造方法。
10. In the exposing step, the light exposure is performed while rotating the transparent substrate about the incident axis of the light by a light source whose incident direction of light is not a right angle with respect to the surface of the photosensitive resist film. 9. The method of manufacturing a reflective display according to claim 8, wherein the method is performed.
【請求項11】 前記露光工程において、第1の光源方
向から露光し、該第1の方向とは方位角で180°異な
る第2の光源方向から露光するときに、前記第1と第2
の方向は、前記透明基板面に対して異なる傾き角を持つ
請求項9あるいは10に記載の反射型ディスプレイの製
造方法。
11. In the exposing step, when exposing from a first light source direction and exposing from a second light source direction having an azimuthal angle different from the first direction by 180 °, the first and second light sources are exposed.
11. The method of manufacturing a reflective display according to claim 9, wherein the directions have different inclination angles with respect to the transparent substrate surface.
【請求項12】 前記露光工程において、前記光源はコ
ヒーレントな光を照射し、前記コヒーレントな光は前記
フォトマスクにより光干渉作用を受けて、前記感光性レ
ジスト膜上に所定の明暗パターンを投影する請求項8記
載の反射型ディスプレイの製造方法。
12. In the exposure step, the light source irradiates coherent light, and the coherent light is subjected to light interference by the photomask to project a predetermined light and dark pattern on the photosensitive resist film. A method for manufacturing a reflective display according to claim 8.
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