JP2003014913A - 反射体及びその製造方法、並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲の角度にわたって良好な反射率を有す
ると共に、所望の範囲の反射方向において特に反射率を
高めることのでき、しかもバックライトを用いた場合に
光を散乱させすぎない反射体を提供する。 【解決手段】 反射体表面に、低指向性反射領域と高指
向性反射領域とが混在して形成されている反射体１であ
って、低指向性反射領域が曲率半径の小さい深型凹部４
ｂからなり、高指向性反射領域が深型凹部４ｂよりも曲
率半径の大きい浅型凹部４ａからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部光、フロント
ライト、バックライト等を光源とする液晶表示装置に好
適に使用できる反射体とその製造方法、およびこれを用
いた液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、広範囲の
角度にわたって良好な反射率を有すると共に、所望の範
囲の反射方向において特に反射率を高めることのできる
反射体とその製造方法、およびその反射体を用いること
により、広い視野角を有すると共に、主たる視野範囲で
充分な明るさを確保できるように適度な指向性を有する
液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハンディタイプのコンピュータなどの表
示部として、液晶表示装置が広く利用されている。これ
らの液晶装置には、消費電力が小さいことから外部光を
光源とする反射型液晶表示装置が広く利用されている。
また、外部光を補うために、フロントライト備える液晶
表示装置も広く用いられている。これらの液晶表示装置
は、表示面側（観察者側）から入射した外部光、又はフ
ロントライトからの光を、内部の反射体で表示面側に反
射させて、液晶層の分子配列の状態に応じて示される表
示を、利用者が目視できるようにしている。また、外部
光を補うために、バックライトを備える液晶表示装置も
広く用いられている。この場合、外部光を反射するため
の反射体としては、バックライトからの光を透過可能と
するために、半透過反射型の反射体が用いられている。

【０００３】本発明者らは、これらの反射体の表面形状
（表示面側の形状）と反射特性との関係について、従来
より種々の検討を加えてきた。たとえば、表面が平らな
鏡面状態とされた反射体を用いると、入射角度に対応す
る特定の反射角度において非常に高い反射率を示すが、
反射率の高い反射角度の範囲がきわめて狭い、すなわ
ち、視野角が狭い高指向性の反射特性となる。一方、反
射体表面に球面の一部をなす凹部や溝を多数形成した
り、ランダムな凹凸を設けたりすることにより、広範囲
の方向に良好な反射率が得られるようにする試みがなさ
れている（特願平９−２０３６３７号、特願平９−１９
７５７６号、特願平９−１９４６４３号等）。この場
合、視野角が広い反射特性となる。

【０００４】この内、反射体表面に球面の一部をなす多
数の凹部を設けたものとして、特願平９−２０３６３７
号には、図１２に示すような反射体が提案されている。
この図に示す形態の反射体５１は、例えばガラス等から
なる基板５２上に設けられた感光性樹脂層等からなる平
板状の樹脂基材５３（反射体用基材）の表面に、その内
面が球面の一部をなす多数の凹部５４が、互いに重なり
合うように連続して形成され、その上に例えばアルミニ
ウムや銀等の薄膜からなる反射膜５５が蒸着または印刷
等により形成されたものである。

【０００５】上記凹部５４は、深さが０．１ないし３μ
ｍの範囲でランダムに形成されるとともに、隣接する凹
部５４のピッチも５ないし５０μｍの範囲でランダムに
配置されている。また、凹部５４の内面は、各々単一の
球面の一部をなす曲面となっており、その傾斜角は、−
１８ないし＋１８度の範囲に設定されている。

【０００６】なお、上記の「凹部の深さ」とは反射体表
面から凹部の底部までの距離、「隣接する凹部のピッ
チ」とは平面視したときに円形となる凹部の中心間の距
離のことである。また、「傾斜角」とは、反射体（全
体）と反射体表面の特定部分とのなす角度であって、凹
部の場合には図１３に示すように、凹部５４の内面の任
意の箇所において０．５μｍ幅の微小な範囲をとったと
きに、その微小範囲内における斜面の反射体に対する角
度θのことである。角度θの正負は、反射体に立てた法
線に対して例えば図１３における右側の斜面を正、左側
の斜面を負と定義する。

【０００７】この反射体５１は、図５に示すような反射
特性βを有している。図５は、入射角度３０度におい
て、縦軸を反射率（反射強度）、横軸を反射角度とした
反射特性曲線を示すグラフである。なお、入射角度と
は、図１４に示すように、反射体５１に立てた法線Ｈと
入射光Ｊとがなす角度ω₀である。また、反射角度と
は、上記法線Ｈと入射光Ｊとを含む平面上において、上
記法線Ｈと反射光Ｋとがなす角度ωである。図５に示す
ように、反射体５１の反射特性βは、反射角度３０度を
中心として、１５゜≦ω≦４５゜の範囲で、ある程度良
好な反射率を有しているものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の反射体
５１は、凹部の存在により比較的広範囲の角度にわたっ
てある程度良好な反射率が得られるものである。しか
し、図５に示したように、その反射特性βは、反射角度
１５度および４５度を左右のピークとして、反射角度３
０度の近傍においては反射率が低くなっている。したが
って、ある程度良好な反射率が得られる範囲が存在はし
ているものの、その中心部において明るさが損なわれて
いるものであった。

【０００９】 しかしながら、ノート型のパソコンや卓
上計算機、腕時計等、特定の装置に組み込まれた表示装
置は、光源の方向（入射角度）と、反射光を受ける利用
者の視線との角度（反射角度）とが、ある特定の範囲内
にある条件で使用される場合が多い。したがって、使用
者の利用の便宜を考えると、広い視野角が得られるだけ
でなく、ある特定の反射方向が最も明るく、その方向を
ピークとする反射率が得られることが望まれていた。ま
た、バックライトを備える液晶表示装置の場合も、上記
視野角の広い反射体を用いると、バックライトからの光
が反射体表面で散乱しすぎて、最も利用率の高い反射角
度方向に出射する光が少なくなってしまうという問題が
あった。

【００１０】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、広範囲の角度にわたって良好な反
射率を有すると共に、所望の範囲の反射方向において特
に反射率を高めることのでき、しかもフロントライトや
バックライトを用いた場合に光を散乱させすぎない反射
体、およびその反射体を用いることにより、広い視野角
を有すると共に、通常の視野範囲に対して適度な指向性
を有する反射型液晶表示装置を提供することを課題とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る反射体は、反射体表面に、低指向性反
射領域と高指向性反射領域とが混在して形成されている
反射体であって、主たる反射特性ピークの半値幅が１０
゜〜３０゜であることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、主たる反射特性ピークが
適度な幅をもって存在するので、適度な指向性をもっ
て、通常の視野範囲等、特定の望む方向における反射率
を高めることができる。そのため、特定の望む方向にお
ける充分な明るさを確保することができる。なお、主た
る反射特性ピークの半値幅が１０゜より小さい場合は、
指向性が強すぎて、指向方向からのわずかのずれで暗く
なってしまう。また、この半値幅が３０゜より大きい場
合には、主たる反射特性ピークが低くなってしまい、特
定の望む方向における充分な明るさを確保するのが困難
となる。

【００１３】また、他の本発明に係る反射体は、反射体
表面に、低指向性反射領域と高指向性反射領域とが混在
して形成されている反射体であって、低指向性反射領域
が深型凹部からなり、高指向性反射領域が深型凹部より
も曲率半径の大きい浅型凹部からなることを特徴とす
る。本発明によれば、浅型凹部よりも曲率半径の小さい
深型凹部からなる低指向性反射領域からの反射によっ
て、充分な視野角が得られる。また、一方、深型凹部よ
りも曲率半径の大きい浅型凹部からなる高指向性領域か
らの反射によって、特定の望む方向における充分な明る
さを確保できる。

【００１４】前記のように曲率半径の異なる凹部によっ
て低指向性反射領域と高指向性反射領域とを構成する反
射体において、前記低指向性反射領域と高指向性反射領
域とが、ランダムに配置されていることを特徴としても
よい。また、前記低指向性反射領域と高指向性反射領域
とが、ストライプ状に繰り返し配置されていることを特
徴としてもよい。前者のランダム配置の場合、特定の箇
所に特定の指向性の反射領域が集中しないので、反射む
らの少ない反射体とすることができる。また、後者のス
トライプ状に配置する場合は、特定の指向性の領域を線
状に続けて形成できるので、製作が容易である。また、
この場合、ストライプのピッチを充分に狭くすれば、反
射むらも、実用上無視できる程度となる。

【００１５】また、さらに他の本発明に係る反射体は、
反射体表面に、低指向性反射領域と高指向性反射領域と
が混在して形成されている反射体であって、低指向性反
射領域が反射体表面に各々離間して多数形成された凹部
からなり、高指向性反射領域が残存する略平坦部からな
ることを特徴とする。本発明によれば、凹部からなる低
指向性反射領域からの反射によって、充分な視野角が得
られると共に、平坦部からなる高指向性領域からの反射
によって、特定の望む方向における充分な明るさを確保
できる。

【００１６】上記各発明において、前記高指向性反射領
域の主たる指向方向が、反射体の法線方向であることを
特徴とすることができる。主たる指向方向が反射体の法
線方向となるためには、高指向性反射領域が平坦な場合
には傾斜角が０度であること、高指向性反射領域が浅型
凹部の場合には、傾斜角が０度を中心としてプラスマイ
ナスに均等に分布することを意味する。この場合、入射
角度３０度において、反射角度３０度に反射特性ピーク
が得られる。

【００１７】上記各発明において、前記反射体の裏面か
らの光が透過可能な半透過型であることを特徴とするこ
とができる。ここで、反射体の裏面とは、反射体の反射
体表面と反対の面を意味する。これにより、バックライ
トを備えた液晶表示装置に使用した場合、バックライト
の光を散乱しすぎず、特定の望む方向における充分な明
るさを確保できる。

【００１８】上記深型凹部によって低指向性反射領域
を、浅型凹部によって高指向性反射領域を構成する反射
体の製造方法は、曲率半径の異なる複数の圧子を用いて
母型基材の表面に凹部を形成し、この母型基材を用いて
反射体形成用母型とすることを特徴とすることができ
る。これにより、この反射体を、簡便に製作することが
できる。

【００１９】また、本発明に係る液晶表示装置は、一対
の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層と、該液晶
層よりも背面側に設けられた反射体とを有する液晶パネ
ルを備え、前記反射体が本発明に係る反射体であること
を特徴とする。本発明の液晶表示装置は、本発明の反射
体を用いることにより、広い視野角と、適度な指向性を
備える。したがって、ノート型パソコン等の特定の装置
に組み込んだ場合に、使用者の通常の視野範囲におい
て、充分な明るさを確保できるものである。

【００２０】本発明において、前記液晶パネルの表示面
側に、フロントライトが設けられたことを特徴とするこ
とができる。この場合、フロントライトからの光を適度
な指向性をもって、観察者側に反射することができる。
したがって、ノート型パソコン等の特定の装置に組み込
んだ場合に、使用者の通常の視野範囲において、充分な
明るさを確保できるとともに、フロントライトからの光
を有効に活用できるので省電力化も図れるものである。

【００２１】また、本発明に係る液晶表示装置は、一対
の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層と、該液晶
層よりも背面側に設けられた反射体とを有する液晶パネ
ル、及び前記液晶パネルの背面側に設けられたバックラ
イトを備え、前記反射体が半透過型の本発明に係る反射
体であることを特徴とする。この場合、バックライトか
らの光が、適度に拡散しつつ、充分な指向性をもって、
観察者側に出射する。したがって、ノート型パソコン等
の特定の装置に組み込んだ場合に、使用者の通常の視野
範囲において、充分な明るさを確保できるとともに、バ
ックライトからの光を有効に活用できるので省電力化も
図れるものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に
限定されるものではない。図１は第１実施形態として、
本発明に係る反射体を示す図で、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図１（ａ）に示
すように、本実施の形態の反射体１は、例えばガラス等
からなる基板２上に設けられた感光性樹脂層等からなる
平板状の樹脂基材３（反射体用基材）の表面に、その内
面が多数の凹部４が重なり合うように連続して形成さ
れ、その上に例えばアルミニウムや銀等の薄膜からなる
反射膜５が蒸着または印刷等により形成されたものであ
る。

【００２３】凹部４は、曲率半径Ｒ₁の浅型凹部４ａ
と、曲率半径Ｒ₂の深型凹部４ｂとからなり、図１
（ｂ）に示すように、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂが混
在して形成されている。各々の半径Ｒ₁とＲ₂とは、Ｒ₁
≧Ｒ₂の関係にあり、かつ４０μｍ≦Ｒ ₁≦１００μｍ、
５μｍ≦Ｒ₂≦５０μｍの範囲で選択されている。浅型
凹部４ａは、比較的大きい曲率半径を有しているため、
その傾斜角θ₁は比較的絶対値の小さい範囲、具体的に
は、２．５゜≦θ₁≦１０゜および−１０゜≦θ₁≦−
２．５゜の範囲で変化するようになっている。このよう
に、浅型凹部４ａは、比較的絶対値の小さい傾斜角を有
するため、高指向性の反射領域となっている。一方、深
型凹部４ｂは、比較的小さい曲率半径を有しているた
め、その傾斜角θ₂は比較的絶対値の大きい範囲、具体
的には、６゜≦θ₂≦２０゜および−２０゜≦θ₂≦−６
゜の範囲で変化するようになっている。このように、浅
型凹部４ａは、比較的絶対値の大きい傾斜角を有するた
め、低指向性の反射領域となっている。

【００２４】隣接する凹部４のピッチは５ないし５０μ
ｍの範囲で、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂが混在するよ
うに、ランダムに形成されている。なぜなら、仮に隣接
する凹部４のピッチに規則性があると、光の干渉色が出
て反射光が色付いてしまうという不具合があるからであ
る。また、隣接する凹部４のピッチが５μｍ未満の場
合、反射体形成用母型の製作上の制約があり、加工時間
が極めて長くなる、所望の反射特性が得られるだけの形
状が形成できない、干渉光が発生する等の問題が生じる
からである。また、反射体形成用母型の製作に使用し得
るダイヤモンド圧子を用いる場合の実用上の観点から、
隣接する凹部４のピッチを５ないし５０μｍとすること
が望ましい。

【００２５】凹部４の深さｄは、浅型凹部４ａと深型凹
部４ｂの何れにおいても、０．１ないし３μｍの範囲で
各凹部毎にランダムな値をとる。凹部４の深さが３μｍ
を超えると、後工程で凹部４を平坦化する場合に凸部の
頂上が平坦化膜で埋めきれず、所望の平坦性が得られな
くなり、０．１μｍに満たないと、正反射が強くなり過
ぎるからである。

【００２６】本実施形態によれば、曲率半径の小さい深
型凹部４ｂが低指向性反射領域となり、この領域からの
反射によって、充分な視野角が得られる。また、深型凹
部４ｂよりも曲率半径の大きい浅型凹部４ａが高指向性
領域となり、この領域からの反射によって、特定の望む
方向における充分な明るさを確保できる。本実施形態に
よれば、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとが、ランダムに
配置されているので、特定の箇所に特定の指向性の反射
領域が集中しない。そのため、反射むらの少ない反射体
とすることができる。

【００２７】図２は第２実施形態として、本発明に係る
他の反射体を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図
である。本実施形態の反射体１は、第１実施形態と同様
に、例えばガラス等からなる基板２上に設けられた感光
性樹脂層等からなる平板状の樹脂基材３（反射体用基
材）の表面に、その内面が多数の凹部４が重なり合うよ
うに連続して形成され、その上に例えばアルミニウムや
銀等の薄膜からなる反射膜５が蒸着または印刷等により
形成されたものである。また、凹部４は、第１実施形態
と同様に、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとからなってい
る。

【００２８】本実施形態が第１実施形態と異なる点は、
浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとの配列が、ストライプ状
に交互に繰り返されている点である。すなわち、図２
（ｂ）に示す浅型凹部４ａが線上に続けて形成されてい
る領域と、図２（ｃ）に示す深型凹部４ｂが線上に続け
て形成されている領域とが、図２（ａ）に示すように交
互に配列されている。

【００２９】本実施形態によれば、第１実施形態と同様
に、曲率半径の小さい深型凹部４ｂが低指向性反射領域
となり、この領域からの反射によって、充分な視野角が
得られる。また、深型凹部４ｂよりも曲率半径の大きい
浅型凹部４ａが高指向性領域となり、この領域からの反
射によって、特定の望む方向における充分な明るさを確
保できる。また、特定の指向性の領域を線状に続けて形
成できるので、反射体形成用母型を製作するためのダイ
ヤモンド圧子の使い分けが容易である。そのため、第１
実施形態の反射体よりも製作が容易である。なお、この
場合、ストライプのピッチを充分に狭くすれば、反射む
らも、実用上無視できる程度となる。

【００３０】図３は第３実施形態として、本発明に係る
他の反射体を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図
である。本実施形態の反射体１は、第１実施形態と同様
に、例えばガラス等からなる基板２上に設けられた感光
性樹脂層等からなる平板状の樹脂基材３（反射体用基
材）の表面に、その内面が多数の凹部４が重なり合うよ
うに連続して形成され、その上に例えばアルミニウムや
銀等の薄膜からなる反射膜５が蒸着または印刷等により
形成されたものである。また、凹部４は、第２実施形態
と同様に、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとが、ストライ
プ状に交互に繰り返されている。

【００３１】本実施形態が第２実施形態と異なる点は、
浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとの曲率半径が等しい点で
ある。すなわち、図３（ｂ）に示す浅型凹部４ａが線上
に続けて形成されている領域と、図３（ｃ）に示す深型
凹部４ｂが線上に続けて形成されている領域とが、図３
（ａ）に示すように交互に配列されている。

【００３２】本実施形態によれば、第２実施形態と同様
に、深型凹部４ｂが低指向性反射領域となり、この領域
からの反射によって、充分な視野角が得られる。また、
浅型凹部４ａが高指向性領域となり、この領域からの反
射によって、特定の望む方向における充分な明るさを確
保できる。また、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとの曲率
半径が等しいので、反射体形成用母型を製作するための
ダイヤモンド圧子が１つで足りる。そのため、第２実施
形態の反射体よりも製作が容易である。なお、この場
合、ストライプのピッチを充分に狭くすれば、反射むら
も、実用上無視できる程度となる。

【００３３】図４は第４実施形態として、本発明に係る
他の反射体を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図
の他の態様である。本実施形態の反射体１は、第１実施
形態及び第２実施形態と同様に、例えばガラス等からな
る基板２上に設けられた感光性樹脂層等からなる平板状
の樹脂基材３（反射体用基材）の表面に、その内面が多
数の凹部４が形成され、その上に例えばアルミニウムや
銀等の薄膜からなる反射膜５が蒸着または印刷等により
形成されたものである。

【００３４】本実施形態が第１実施形態や第２実施形態
と異なる点は、凹部４が、重なり合うように連続しては
形成されていない点である。本実施形態の凹部４は各々
互いに離間して、凹部４が形成されていない平坦部６が
残存するように形成されている。なお、平坦部６は、図
４（ｂ）に示すように完全に平らな面であってもよい
し、図４（ｃ）に示すように、凹部４になだらかに連続
するように、ある程度曲面状になっているものであって
もよい。なお、凹部４は、第１実施形態や第２実施形態
と同様に、浅型凹部４ａと深型凹部４ｂとが混在するも
のであってもよい。しかし、いずれの曲率半径も同じと
した方が、反射体形成用母型を製作するためのダイヤモ
ンド圧子が一種類で足りるので望ましい。

【００３５】本実施形態によれば、凹部４が低指向性反
射領域となり、この領域からの反射によって、充分な視
野角が得られる。また、平坦部６が高指向性領域とな
り、この領域からの反射によって、特定の望む方向にお
ける充分な明るさを確保できる。 また、反射体形成用
母型を製作するためのダイヤモンド圧子が基本的に一種
類で足りるので製作が容易である。

【００３６】図５は、入射角度３０度において、縦軸を
反射率（反射強度）、横軸を反射角度とした反射特性曲
線を示すグラフで、（ａ）は第１実施形態の反射体１の
反射特性αを、（ｂ）は第３実施形態の反射体１の反射
特性αを、（ｃ）は第４実施形態の反射体１の反射特性
αを示すものである。また、（ａ）〜（ｃ）において
は、各々比較のために従来技術に係る反射体５１の反射
特性βを併記している。

【００３７】図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記各
実施形態の反射体１においては、低指向性領域が存在
し、比較的絶対値の大きい傾斜角の範囲を与えるので、
１５゜≦ω≦４５゜という広い範囲で良好な反射率を有
している。また、高指向性領域が存在するので、入射角
度である３０度と対称な方向の反射角度３０度における
反射率が最も高くなり、その方向をピークとして近傍の
反射率も高くなっている。（ａ）〜（ｃ）の図に示すよ
うに、反射特性αには、反射角度３０度前後に主たる反
射特性ピークγ（図５のハッチングを付した部分）が存
在する。そして、従来技術に係る反射体の反射特性βよ
りも、反射角度３０度前後における反射率が高く、その
方向において、充分な明るさを確保できるようになって
いる。

【００３８】この主たる反射特性ピークγの半値幅δ
は、（ａ）〜（ｃ）の何れにおいても、１０゜〜３０゜
となっている。ここで、半値幅δが１０゜より小さい
と、反射光が特定の方向にのみ集中し、視野角がわずか
にずれたのみで急激に明るさが失われてしまうので望ま
しくない。また、半値幅が３０゜より大きいと、反射光
が広い角度に分散されてしまい、特定の望む方向におけ
る充分な明るさが確保し難くなる。

【００３９】上記第１〜３実施形態の反射体の製造方法
に特に限定はないが、たとえば以下のように製造するこ
とができる。まず、図６（ａ）に示すように、例えば黄
銅、ステンレス、工具鋼等からなる表面が平坦な平板状
の母型基材７を転造装置のテーブル上に固定する。そし
て、先端の径が図１〜３に示す凹部４（４ａ、４ｂ）に
対応する特定形状のダイヤモンド圧子８で母型基材７の
表面を押圧し、母型基材７を水平方向に移動させてはダ
イヤモンド圧子８を上下動させて押圧するという操作を
多数回繰り返すことにより、深さや配列ピッチが異なる
多数の凹部７ａを母型基材７の表面に転造し、図６
（ｂ）に示すような反射体形成用母型９とする。

【００４０】図７に示すように、ここで用いる転造装置
は、母型基材７を固定するテーブルが０．１μｍの分解
能で水平面内のＸ方向、Ｙ方向に移動し、ダイヤモンド
圧子８が１μｍの分解能で鉛直方向（Ｚ方向）に移動す
る機能を持つものである。そして、Ｘ方向、Ｙ方向の移
動距離を変化させることによって隣接する凹部のピッチ
を、Ｚ方向の移動距離を変化させることによって各凹部
の深さを変化させられるものである。なお、第１実施形
態及び第２実施形態の反射体を製造する場合、ダイヤモ
ンド圧子８は、最先端の径ＲがＲ₁のものと、Ｒ₂のもの
を二種類用意する。

【００４１】その後、図６（ｃ）に示すように、母型９
を箱形容器１０に収納、配置し、容器１０に例えばシリ
コーンなどの樹脂材料１１を流し込んで、常温にて放
置、硬化させ、この硬化した樹脂製品を容器１０から取
り出して不要な部分を切除し、図６（ｄ）に示すよう
に、母型９の型面をなす多数の凹部と逆の凹凸形状であ
る多数の凸部を持つ型面１２ａを有する転写型１２を作
成する。

【００４２】次に、ガラス基板の上面に、アクリル系レ
ジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジス
ト、イミド系レジスト等の感光性樹脂液をスピンコート
法、スクリーン印刷法、吹き付け法等の塗布法により塗
布する。そして、塗布終了後、加熱炉またはホットプレ
ート等の加熱装置を用いて基板上の感光性樹脂液を例え
ば８０〜１００℃の温度範囲で１分以上加熱するプリベ
ークを行って基板上に樹脂基材３としての感光性樹脂層
を形成する。ただし、用いる感光性樹脂の種類によって
プリベーク条件は異なるため、上記範囲外の温度と時間
で処理してもよいことは勿論である。なお、ここで形成
する感光性樹脂層の膜厚は２〜５μｍの範囲とすること
が好ましい。

【００４３】その後、図６（ｅ）に示すように、図６
（ｄ）に示した転写型１２を用い、この転写型１２の型
面１２ａをガラス基板上の樹脂基材３に一定時間押し付
けた後、転写型１２を樹脂基材３から外す。このように
して、図２（ｆ）に示すように、樹脂基材３の表面に転
写型型面１２ａの凸部を転写して多数の凹部４を形成す
る。また、型押し時のプレス圧は用いる樹脂基材３の種
類にあった値を選択することが好ましく、例えば３０〜
５０ｋｇ／ｃｍ２ 程度の圧力とするのがよい。プレス
時間についても用いる樹脂基材３の種類にあった値を選
択することが好ましく、例えば３０秒〜１０分程度の時
間とする。

【００４４】その後、透明なガラス基板の裏面側から樹
脂基材３を硬化させるための紫外線等の光線を照射し、
樹脂基材３を硬化させる。ここで照射する紫外線等の光
線は、上記種類の感光性樹脂層からなる樹脂基材３の場
合、５０ｍＪ／ｃｍ²以上の強度であれば樹脂基材３を
硬化させるのに充分であるが、感光性樹脂層の種類によ
ってはこれ以外の強度で照射してもよいことは勿論であ
る。そして、プリベークで用いたのと同様の加熱炉、ホ
ットプレート等の加熱装置を用いてガラス基板上の樹脂
基材３を例えば２４０℃程度で１分以上加熱するポスト
ベークを行ってガラス基板上の樹脂基材３を焼成する。

【００４５】最後に、樹脂基材３の表面に例えばアルミ
ニウムをエレクトロンビーム蒸着等によって成膜して凹
部の表面に沿って反射膜５を形成することにより、各実
施の形態の反射体１が完成する。

【００４６】上記の製造方法によれば、反射体形成用の
母型９を製造する際には、ダイヤモンド圧子８を上下動
させて母型基材７の表面を押圧するだけであるから、ダ
イヤモンド圧子８と母型基材７が擦れ合うようなことが
ない。その結果、ダイヤモンド圧子８先端の表面状態が
母型９側に確実に転写され、圧子８の先端を鏡面状態と
しておけば母型９の凹部内面、ひいては反射体の凹部内
面も容易に鏡面状態とすることができる。

【００４７】さらに、ポリエステル等の樹脂フィルムを
加熱することで凹凸面を形成する方法と比較して、凹部
の深さ、径、ピッチ等の寸法、凹部内面の表面状態等は
全て制御されたものであり、高精度の転造装置の使用に
より反射体の凹部形状をほぼ設計通りに作成することが
できる。したがって、本方法によれば、作成する反射体
の反射角度、反射効率等の反射特性が制御しやすいもの
となり、所望の反射体を得ることができる。

【００４８】なお、上記製造方法として図６に示した凹
部の転造パターンはほんの一例に過ぎず、適宜設計変更
が可能なことは勿論である。また、反射体用基材、母型
用基材等の各種基材の材料、転写型の構成材料等に関し
ても適宜変更が可能である。

【００４９】次に、上記の反射体１を備えた本発明に係
る液晶表示装置について説明する。図８は第５実施形態
として、反射型液晶表示装置の端部を含まない部分断面
構造を模式的に示した図である。図８に示すように、こ
の反射型液晶表示装置は、ＳＴＮ（Super Twisted Nema
tic ）方式の液晶パネル３０の表示面側に、フロントラ
イト２５が配設されているものである。液晶パネル３０
は、例えば厚さ０．７ｍｍの一対の表示側ガラス基板１
３と背面側ガラス基板１４との間に液晶層１５を設け、
表示側ガラス基板１３の上面側にポリカーボネート樹脂
やポリアリレート樹脂等からなる１枚の位相差板１６を
設け、さらに位相差板１６の上面側に第１の偏光板１７
を配設している。また、背面側ガラス基板１４の下面側
には、第２の偏光板１８、図１〜３の何れかに示した本
実施の形態の反射体１を順次設けている。

【００５０】反射体１は、第２の偏光板１８の下面側に
凹部４を形成した面が対向するように取り付けられ、第
２の偏光板１８と反射体１との間には、グリセリン等の
光の屈折率に悪影響を与えることのない材料からなる粘
着体１９が充填されている。両ガラス基板１３、１４の
対向面側にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等からな
る透明電極層２０、２１がそれぞれ形成され、透明電極
層２０、２１上にポリイミド樹脂等からなる配向膜２
２、２３がそれぞれ設けられている。これら配向膜２
２、２３等の関係により液晶層１５中の液晶は２４０度
捻れた配置となっている。

【００５１】本実施の形態の液晶表示装置においては、
反射体１自体が広い反射角度にわたる高い反射率と適度
な指向性を兼ね備えているので、使用者が通常に表示面
を見る方向を中心として、広い視野角と充分な明るさを
兼ね備えた表示面とすることができる。

【００５２】なお、本実施形態の反射型液晶表示装置で
は、前記背面側ガラス基板１４と透明電極層２１との間
に、図示していないカラーフィルタを印刷等で形成する
ことにより、この液晶表示装置をカラー表示できるよう
にしてもよい。また、フロントライト２５を省略し、外
部光を利用するようにしてもよい。また、本実施の形態
の反射型液晶表示装置では、反射体を第２の偏光板の外
側に配設する、いわゆる外付けの反射体とする例を説明
したが、背面側ガラス基板の対向面側に配設して内蔵型
としてもよい。また、液晶表示装置の例としてＳＴＮ方
式のもので説明したが、液晶層の液晶分子の捻れ角を９
０度に設定したＴＮ（Twisted Nematic ）方式の液晶表
示装置にも本発明の反射体を適用し得ることは勿論であ
る。

【００５３】図９は、液晶表示装置におけるフロントラ
イトの光の進行状態を説明するための模式図で、図９
（ａ）は、第５実施形態の液晶表示装置について示すも
のである。一方、図９（ｂ）は、比較例であって、第５
実施形態における反射体１を上述の従来技術に係る反射
体５１に代えた場合の液晶表示装置について示すもので
ある。図９（ａ）に示すように、フロントライト２５か
らの入射光Ｆ₀は、液晶パネル３０に略垂直方向に表示
面側から入射し、図示を省略した液晶層１５等を透過し
て反射体１によって反射される。そして、反射体１によ
る反射光は、略垂直方向に出射される反射光Ｆ₁と斜め
方向に反射される反射光Ｆ₂とが混在している。上述の
ように、反射体１の反射特性αは、主たる反射特性ピー
クγを有するので、主たる反射特性ピークγに基づく反
射光Ｆ₁の比率が比較的高くなっている。そのため、表
示面を垂直方向から見た場合に、充分な明るさが確保で
きるものである。なお、図９においては、フロントライ
トを用いた場合について説明したが、表示面側から入射
する入射光を、フロントライトと共に、あるいはフロン
トライトに代えて、使用する場合にも、同様の光の進行
状態となる。

【００５４】同様に、反射体１を、従来技術に係る反射
体５１に代えた場合も、図９（ｂ）に示すように、フロ
ントライト２５からの入射光Ｆ₀は反射体５１により反
射され、その反射光は、略垂直方向に出射される反射光
Ｆ₁と斜め方向に反射される反射光Ｆ₂とが混在してい
る。しかし、上述のように、反射体５１の反射特性β
は、その中心部において、若干反射率が低くなっている
ので、反射光Ｆ₁の比率が比較的低く、反射光Ｆ₂の比率
が高くなっている。そのため、表示面を垂直方向から見
た場合に、充分な明るさが確保できないものである。

【００５５】図１０は本発明の第６実施形態として、半
透過反射型液晶表示装置の端部を含む部分断面構造を模
式的に示した図である。図１０に示すように、この半透
過反射型液晶表示装置は、液晶パネル４０の背面側に、
バックライト１０５が配設されているものである。液晶
パネル４０は、液晶層１３０を挟持して対向する透明な
ガラスなどからなる第１の基板１１０と、第２の基板１
２０とをこれら２枚の基板１１０、１２０の周縁部に環
状に設けられたシール材１４０で接着一体化した構成で
ある。第１の基板１１０の液晶層１３０側には順に、反
射膜１１２に凹凸の形状を与えるための有機膜１１１
と、液晶パネル４０に入射した光を反射させるための金
属反射膜１１２と、カラー表示を行うためのカラーフィ
ルタ１１３と、有機膜１１１と金属反射膜１１２を被覆
して保護するとともに有機膜１１１やカラーフィルタに
よる凹凸を平坦化するためのオーバーコート膜１１４
と、液晶層１３０を駆動するための電極層１１５と、液
晶層１３０を構成する液晶分子の配向を制御するための
配向膜１１６とが積層形成されている。また、第２の基
板１２０の液晶層１３０側には順に、電極層１２５、オ
ーバーコート膜１２４、配向膜１２６が積層形成されて
いる。第１の基板１１０の液晶層１３０側と反対側（第
１の基板１１０の外面側）に、偏光板１１８が設けられ
ており、第２の基板１２０の液晶層１３０側と反対側
（第２の基板２０の外面側）には、位相差板１２７と、
偏光板１２８がこの順で積層されている。

【００５６】有機膜１１は、その上に形成されている金
属反射膜１２に凹凸形状を与えて反射光を効率よく散乱
させるために設けられているものである。この有機膜１
１１と、金属反射膜１１２と、第１の基板１１０は、図
１〜３の何れかに示した反射体１における反射膜５、樹
脂基材３、基板２に各々対応し、第１〜３実施形態の何
れかの反射体１を構成している。第５実施形態におい
て、この反射体１は、裏面（背面）からのバックライト
１０５の光を透過できるように、半透過反射型に構成さ
れている。そのため、金属反射膜１１２は、膜厚が８０
Å〜５００Åと非常に薄く形成されている。

【００５７】本実施の形態の液晶表示装置においては、
反射体１自体が広い反射角度にわたる高い反射率と適度
な指向性を兼ね備えているので、使用者が通常に表示面
を見る方向を中心として、広い視野角と充分な明るさを
兼ね備えた表示面とすることができる。また、裏面から
透過するバックライト１０５の光を散乱しすぎず、特定
の望む方向における充分な明るさを確保できる。

【００５８】図１１は、液晶表示装置におけるバックラ
イトの光の進行状態を説明するための模式図で、図１１
（ａ）は、第６実施形態の液晶表示装置について示すも
のである。一方、図１１（ｂ）は、比較例であって、第
６実施形態における反射体１を上述の従来技術に係る反
射体５１（半透過型のもの）に代えた場合の液晶表示装
置について示すものである。図１１（ａ）に示すよう
に、バックライト１０５からの入射光Ｂ₀は、液晶パネ
ル４０に略垂直方向に背面側から入射し反射体１を透過
する。そして、反射体１を透過する光は、表示面側から
の光を略垂直方向に反射する反射面を透過する際には、
略垂直方向に透過光Ｂ₁として透過される。一方、表示
面側からの光を斜め方向に反射する反射面を透過する際
には、透過光Ｂ₂として斜め方向に拡散して透過され
る。上述のように、反射体１の反射特性αは、主たる反
射特性ピークγを有するので、主たる反射特性ピークγ
を与える反射面を透過する透過光Ｂ₁の比率が比較的高
くなっている。そのため、表示面を垂直方向から見た場
合に、充分な明るさが確保できるものである。なお、図
１１においては、バックライトを用いた場合について説
明したが、表示面側から入射する入射光を、バックライ
トと共に、あるいはバックライトに代えて、使用する場
合には、図９に示したのと同様の光の進行状態となる。

【００５９】同様に、反射体１を、従来技術に係る反射
体５１に代えた場合も、図１１（ｂ）に示すように、バ
ックライト１０５からの入射光Ｂ₀は反射体５１により
透過拡散され、その透過光は、略垂直方向に出射される
透過光Ｂ₁と斜め方向に拡散透過される透過光Ｂ₂とが混
在している。しかし、上述のように、反射体５１の反射
特性βは、その中心部において、若干反射率が低くなっ
ているので、透過光Ｂ₁の比率が比較的低く、透過光Ｂ₂
の比率が高くなっている。そのため、表示面を垂直方向
から見た場合に、充分な明るさが確保できないものであ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
反射体においては、反射体表面に、低指向性反射領域と
高指向性反射領域とが混在して形成されているので、広
範囲の角度にわたって良好な反射率を有すると共に、所
望の範囲の反射方向において特に反射率を高めることの
でき、しかもバックライトやフロントライトを用いた場
合に光を散乱させすぎない適度な指向性を兼ね備えるこ
とができる。また、本発明の反射型液晶表示装置によれ
ば、上記のような優れた特性を持つ反射体を備えたこと
により、広い視野角と、使用者の望む方向を中心に充分
な明るさを備える液晶表示装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る反射体を示す
もので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面
図である。

【図２】 本発明の第２実施形態に係る反射体を示す
もので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面
図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図である。

【図３】 本発明の第３実施形態に係る反射体を示す
もので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面
図、（ｃ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図の他の例である。

【図４】 本発明の第４実施形態に係る反射体を示す
もので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面
図、（ｃ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図の他の例である。

【図５】 本発明の実施形態に係る反射体と従来の反
射体との反射特性の比較データである。

【図６】 本発明の実施形態に係る反射体の製造過程
を順を追って示したプロセスフロー図である。

【図７】 同、反射体の形成に用いる母型の製造過程
を示す図であって、ダイヤモンド圧子で母型基材を押圧
している状態を示す図である。

【図８】 本発明の第５実施形態に係る反射型液晶表
示装置を示す断面図である。

【図９】 液晶表示装置におけるフロントライトの光
の進行状態を説明するための模式図で、（ａ）は、第５
実施形態の液晶表示装置について示すもの、（ｂ）は、
比較例であって、第５実施形態における反射体を従来技
術に係る反射体に代えた場合の液晶表示装置について示
すものである。

【図１０】 本発明の第５実施形態に係る半透過反射
型液晶表示装置を示す断面図である。

【図１１】 液晶表示装置におけるバックライトの光
の進行状態を説明するための模式図で、（ａ）は、第６
実施形態の液晶表示装置について示すもの、（ｂ）は、
比較例であって、第６実施形態における反射体を従来技
術に係る反射体に代えた場合の液晶表示装置について示
すものである。

【図１２】 従来の反射体の一例を示す斜視図であ
る。

【図１３】 反射体の凹部内面の傾斜角を説明するた
めの図である。

【図１４】 入射角度と反射角度とを説明するための
図である。

【符号の説明】

１ 反射体 ２ 基板 ３ 樹脂基材（反射体用基材） ４ 凹部 ４ａ 浅型凹部 ４ｂ 深型凹部 ５ 反射膜 ６ 平坦部 ７ 母型基材 ８ ダイヤモンド圧子 ９ 反射体形成用母型 １２ 転写型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｊ (72)発明者 鹿野 満 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA14 BA20 DA02 DA11 DA21 DB01 DC02 DC12 DD10 DE00 2H091 FA16Y FA16Z FA41X FA41Z FD04 FD06 LA18 5G435 AA01 AA03 AA17 BB12 BB15 BB16 EE22 EE27 FF03 GG08 GG09 KK07 LL07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射体表面に、低指向性反射領域と高
   指向性反射領域とが混在して形成されている反射体であ
   って、主たる反射特性ピークの半値幅が１０゜〜３０゜
   であることを特徴とする反射体。
2. 【請求項２】 反射体表面に、低指向性反射領域と高
   指向性反射領域とが混在して形成されている反射体であ
   って、低指向性反射領域が深型凹部からなり、高指向性
   反射領域が深型凹部よりも曲率半径の大きい浅型凹部か
   らなることを特徴とする反射体。
3. 【請求項３】 前記低指向性反射領域と高指向性反射
   領域とが、ランダムに配置されていることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の反射体。
4. 【請求項４】 前記低指向性反射領域と高指向性反射
   領域とが、ストライプ状に繰り返し配置されていること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射体。
5. 【請求項５】 反射体表面に、低指向性反射領域と高
   指向性反射領域とが混在して形成されている反射体であ
   って、低指向性反射領域が反射体表面に各々離間して多
   数形成された凹部からなり、高指向性反射領域が残存す
   る略平坦部からなることを特徴とする反射体。
6. 【請求項６】 前記高指向性反射領域の主たる指向方
   向が、反射体の法線方向であることを特徴とする請求項
   １から請求項５の何れかに記載の反射体。
7. 【請求項７】 前記反射体の裏面からの光が透過可能
   な半透過型であることを特徴とする請求項１から請求項
   ６の何れかに記載の反射体。
8. 【請求項８】 請求項２に記載の反射体の製造方法で
   あって、曲率半径の異なる複数の圧子を用いて母型基材
   の表面に凹部を形成し、この母型基材を用いて反射体形
   成用母型とすることを特徴とする反射体の製造方法。
9. 【請求項９】 一対の基板と、該一対の基板に挟持され
   た液晶層と、該液晶層よりも背面側に設けられた反射体
   とを有する液晶パネルを備え、前記反射体が請求項１か
   ら請求項７のいずれかに記載の反射体であることを特徴
   とする液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記液晶パネルの表示面側に、フロン
    トライトが設けられたことを特徴とする請求項９に記載
    の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 一対の基板と、該一対の基板に挟持さ
    れた液晶層と、該液晶層よりも背面側に設けられた反射
    体とを有する液晶パネル、及び前記液晶パネルの背面側
    に設けられたバックライトを備え、前記反射体が請求項
    ７に記載の反射体であることを特徴とする液晶表示装
    置。