JP2004177805A - Reflector and method for manufacturing reflector, and liquid crystal display device - Google Patents

Reflector and method for manufacturing reflector, and liquid crystal display device Download PDF

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Tetsushi Tanada
哲史 棚田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflector which is simple in configuration, is excellent in mass productivity and is good in reflection characteristics and to provide a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device provided with the reflector. <P>SOLUTION: The reflector 10 including an embossed resin plate 11 to be heated which is provided with a plurality of recesses 13 on one surface 11a and a reflection film 12 laminated on the one surface 11a of the embossed resin plate 11 is employed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射体及び液晶表示装置並びに反射体の製造方法に関するものであり、特に、加熱型押し法によって反射体を低コストで量産することが可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器では、そのバッテリ駆動時間が使い勝手に大きく影響するために、消費電力を抑えることができる反射型液晶表示装置を表示部として備えている。反射型液晶表示装置は、その前面から入射する外光を反射するための反射膜を備えており、その形態としては液晶パネルを構成する２枚の基板の間に反射膜を内蔵したものや、透過型の液晶パネルの背面側に半透過膜を備えた反射体を配設したものが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載の反射型液晶表示装置では、液晶層を透過した光を反射させるための反射体として、表面に複数の凹部が設けられた反射体を用いている。
この反射体の製造方法としては、下記特許文献１に記載されている方法が採用されている。即ち、多数の凸部を持つ転写型と、基板上に感光性樹脂層を形成させてなる樹脂基材とを用意し、樹脂基材の感光性樹脂層に対して転写型を一定時間押し付けた後、転写型を外すことにより、樹脂基材の表面に転写型の凸部を転写して多数の凹部を形成する。その後、紫外線を照射して樹脂基材を硬化させ、最後に、樹脂基材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を形成する。このようにして反射体が得られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２９１３号公報 図３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の製造方法により得られた反射体は、基板と感光性樹脂とが積層されているため、反射体の構成が複雑であり、また紫外線照射などの工程が必要であって製造方法自体が煩雑であった。更に、凹部形状を忠実に転写するための条件の余裕度が小さく厳密な管理が必要になるなどの課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、構成が単純で量産性に優れ、しかも反射特性が良好な反射体及びその製造方法並びにこのような反射体を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【０００８】
本発明の反射体は、一面に複数の凹部が設けられた被加熱型押し樹脂板と、該被加熱型押し樹脂板の前記一面上に積層された反射膜とを具備してなることを特徴とする。
尚、前記被加熱型押し樹脂板のガラス転移温度が、９０℃以上２４０℃以下の範囲であることが好ましい。
【０００９】
係る反射体によれば、基板となる被加熱型押し樹脂板に直接凹部を形成した上で、反射膜を積層して形成されるので、従来の反射体のように、基板と反射膜の間に感光性樹脂層を設ける必要がなく、反射体の構造を単純にすることができる。また、反射体の構成が単純なので薄型にすることができる。更に、被加熱型押し樹脂板のガラス転移温度が上記の範囲なので、加熱型押し法により複数の凹部を形成することができ、反射特性に優れた反射体を構成することができる。
【００１０】
また、本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記被加熱型押し樹脂板が、前記一面側に位置して前記凹部が形成される被加工樹脂層と、前記被加工樹脂層より高いガラス転移温度を示す支持樹脂層とが積層されてなることを特徴とする。
特に、前記支持樹脂層のガラス転移温度をＴｇＡとし、前記被加工樹脂層のガラス転移温度をＴｇＢとしたとき、ＴｇＡ−ＴｇＢ＞５℃の関係が成立することが好ましい。
【００１１】
一般に、ガラス転移温度が低い樹脂（被加工樹脂層）は、分子鎖が比較的柔軟で加工性に富むという性質があり、ガラス転移温度が高い樹脂（支持樹脂層）は、比較的剛直で吸湿率が低いという性質がある。上記の反射体においては、一面側に支持樹脂層よりもガラス転移温度が低く、加工性に優れた被加工樹脂層を配置しているので、一面側に凹部を形成しやすく、反射特性に優れた反射体を構成することができる。また、比較的硬く、吸湿性が低い支持樹脂層を被加工樹脂層に積層しているので、被加工樹脂層の変形を防止すると共に被加工樹脂層に対する水分の侵入を遮断することができ、反射膜の酸化を防止して反射体の反射率を高く保つことができる。
また、ＴｇＡ−ＴｇＢ＞５℃の関係が成立する場合は、被加工樹脂層の加工性と変形防止がより良好になる。
【００１２】
また、本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、前記反射膜上における前記複数の凹部の輪郭同士が相互に接していることを特徴とする。
【００１３】
係る反射体によれば、反射膜上における凹部の輪郭同士が相互に接しているので、凹部同士の間にある平坦部分の領域が少なくなり、特定方向の反射光の輝度が突出して高くなるのを防いで、広い反射角度範囲において反射輝度が一定な反射特性を得ることができる。
また、本発明の反射体では、凹部を加熱型押し法で形成するので、複数の凹部の輪郭同士が接する部分を、先の尖ったピーク形状とすることができ、凹部同士の間にある平坦部分の領域をより少なくすることができる。
【００１４】
また、本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、１５°以上の反射角度範囲において、反射輝度がほぼ一定となる領域を含む反射特性を備えたことを特徴とする。
係る反射体によれば、液晶表示装置に組み込んだ場合に、幅広い視野角度で一定の輝度が得られるので、使用感に優れる液晶表示装置を実現させることができる。
【００１５】
また、本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称な反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする。
係る反射体によれば、液晶表示装置に組み込んだ場合に、入射光の正反射方向から所定の角度範囲で反射光が拡散される液晶表示装置を実現させることができる。
【００１６】
また、本発明の反射体は、先に記載の反射体であり、入射光の正反射角度に対して非対称の反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする。
係る反射体によれば、液晶表示装置に組み込んだ場合に、所定の方向の反射光（表示光）の輝度を高めることができ、例えば、使用者が液晶表示装置の正反射方向と正対しない状態で使用される場合にも、使用者方向への輝度を確保することができ、より使用感に優れる液晶表示装置を実現させることができる。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、表示面を有する第１基板と、該第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１、第２基板の間に配置された液晶層とを備え、前記第２基板の液晶層と対向する面の反対側に、先のいずれかに記載の反射体が備えられたことを特徴とする。
【００１８】
係る液晶表示装置によれば、先のいずれかに記載の反射体が備えられているので、反射特性に優れて使用感が良好な液晶表示装置を構成することができる。また、反射体の構成が単純であるので、反射体を薄型にすることができ、これにより液晶表示装置自体も薄くすることができる。更に、比較的硬くて吸湿性が低い支持樹脂層を被加工樹脂層に積層して反射体を構成した場合は、反射体の変形を防止できるとともに反射膜の酸化を防いで反射率を高く保つことができる。更にまた、反射体の凹部を加熱型押し法で形成するので、複数の凹部の輪郭同士が接する部分のピーク形状を尖った形状にすることができ、凹部同士の間にある平坦部分の領域をより少なくすることができる。これにより、広い反射角度範囲において、反射輝度が一定な反射特性を得ることができる。
【００１９】
次に本発明の反射体の製造方法は、一面に複数の凹部が設けられた被加熱型押し樹脂板と、該被加熱型押し樹脂板の前記一面上に積層された反射膜とを具備してなる反射体を製造するに際し、表面に凹凸形状が形成されてなる略円柱状の母型と、該母型を加熱する加熱ヒータとを用い、前記母型を加熱した状態で、前記母型を前記被加熱型押し樹脂板の一面上に押圧しながら回転させて、前記被加熱型押し樹脂板に前記母型の凹凸形状を加熱型押しして前記凹部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
係る反射体の製造方法は、反射膜に複数の凹部からなる微細な凹凸形状を与えて反射光を散乱させ、特定方向の反射光の輝度が突出して高くなるのを防ぐとともに、広い角度範囲で高い輝度を得られるようにした反射体の製造に好適な製造方法である。
係る製造方法では、基板となる被加熱型押し樹脂板に直接凹部を形成する。凹部（微細凹凸形状）の形成には、略円柱状の母型基材の表面に微細な凹凸形状が形成された母型が利用される。すなわち、被加熱型押し樹脂板上で加熱状態の母型を押付けながら転がすことで被加熱型押し樹脂板に対して加熱型押し加工（いわゆるエンボス加工）を行い、被加熱型押し樹脂板に母型の微細凹凸形状を効率よく転写し、複数の凹部を効率よく設けることができる。前記母型が略円柱状であることから、加圧力が略円柱状の接触面に加わるので、平板面に対して加圧する場合に比して実質的に高まり、加工精度が向上するだけでなく、圧力が母型の転回方向へは樹脂転写膜の長さに制限が無く、大型の基板を用いた反射体の製造にも極めて容易に適用することができ、反射体の微細凹凸形状の形成を極めて効率よく行うことができる。
【００２１】
また、本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、加熱型押し済みの前記被加熱型押し樹脂板の一面上に前記反射膜を形成することを特徴とする。
係る製造方法によれば、前記母型表面と逆凹凸形状の複数の凹部が設けられた被加熱型押し樹脂板上に、金属反射膜を少ない工数で作製することができる。
【００２２】
また、本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、前記母型の凹凸形状が、外面に球面の一部を含む多数の凸部が相互に隣接して配列されてなる形状であることを特徴とする。
上記構成とすることで、前記反射膜上における複数の凹部の輪郭同士が相互に接した構造を得ることができ、反射体に入射した光を広角に反射させ、広い角度範囲で高い反射輝度が得られる反射体を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態：反射体）
まず、本発明に係る反射体の製造方法により作製することができる反射体について説明する。図１は、第１の実施形態の反射体の構成の一例を示す部分斜視図であり、図２は、図１に示す反射体の断面模式図であり、図３Ａは、図１に示す反射体に形成された凹部の平面構成図であり、図３Ｂは、図３Ａに示すＧ−Ｇ線に沿う断面構成図である。
【００２４】
図１に示す反射体１０は、被加熱型押し樹脂板１１と、被加熱型押し樹脂板１１の一面１１ａ上に積層されたＡｌやＡｇ等の高反射率の反射膜１２とから概略構成されている。被加熱型押し樹脂板１１は、反射膜１２に所定の表面形状を与えるもので、一面１１ａに複数の凹部１３が設けられており、この凹部１３上に形成された反射膜１２により反射性を得ている。また、被加熱型押し樹脂板１１は、ガラス転移温度が９０℃以上２４０℃以下の樹脂からなり、具体的にはポリカーボネート等の熱可塑性樹脂から構成されている。
また、被加熱型押し樹脂板１１の厚さは、５〜１０００μｍの範囲であり、特に８０〜１２０μｍの範囲がよい。厚さが５μｍ未満だと、後述の加熱型押し法による凹部１３の形成が困難になるので好ましくなく、厚さが１０００μｍを超えると反射体１０の全体が厚くなるので好ましくない。
また反射膜１２は、ＡｌやＡｇ等を蒸着して形成したもので、膜厚は０．０５〜０．２μｍの範囲が良く、０．０８〜０．１５μｍの範囲が得によい。反射膜１２の膜厚が０．０５μｍ未満だと反射率が低下してしまうので好ましくなく、０．２μｍを超えると必要以上に成膜コストがかかることや、凹部１３による起伏が小さくなってしまうので好ましくない。
【００２５】
凹部１３…は、非加熱型押し樹脂板１１に対して加熱型押し加工（いわゆるエンボス加工）によって形成されたものであり、図１及び図２に示すように、反射膜１２上において、各凹部１３…の輪郭１３ｃ同士が相互に接している。この輪郭１３ｃ同士が接する部分は先の尖ったピーク形状を示しており、凹部１３…同士の間にある平坦部分１３ｄの領域が少なくなっている。
【００２６】
また図３Ａ及び図３Ｂに示すように、凹部１３の内面は、各々半径が異なる２つの球面の一部である第１曲面１３ａと、第２曲面１３ｂとを含んでおり、これらの曲面１３ａ，１３ｂの中心Ｏ１，Ｏ２は凹部１３の最深点Ｏの法線上に配置されており、第１曲面１３ａはＯ１を中心とする半径Ｒ１の球面の一部とされ、第２曲面１３ｂはＯ２を中心とする半径Ｒ２の球面の一部とされている。そして、図３Ａに示す平面図において、凹部１３の最深点Ｏを通過し、Ｇ−Ｇ線に直交する直線Ｈの近傍において第１曲面１３ａと第２曲面１３ｂとが概ね区画されている。凹部１３の深さは０．３〜２．０μｍ程度である。
【００２７】
図４は、上記構成を備えた反射体１０に、図３における図示右側から入射角３０°で光を照射し、受光角を反射面に対する正反射の方向である３０°を中心として±３０°の範囲（０°〜６０°；０°が反射体一面の法線方向に相当）で振って反射体１０の反射率（％）を測定した結果を示すグラフである。
この図に示すように、上記構成を備えた反射体１０によれば、半径の比較的小さい球面からなる第２曲面１３ｂの傾斜角の絶対値が比較的大きいことから、反射光が広角に散乱されて約１５°〜５０°の広い受光角範囲で高い反射率を得ることができ、また、半径が比較的大きい球面からなる第１曲面１３ａにおける反射により、前記第２曲面１３ｂよりも特定方向の狭い範囲に散乱される反射が生じるため、全体として反射率が正反射方向である３０°よりも小さい角度で最大となり、そのピークの近傍における反射率も高くなる。その結果、反射体１０に入射し反射された光のピークが正反射方向よりも反射体１０の法線方向に近い側にシフトするので、反射体１０正面方向の反射輝度を高めることができる。従って、例えば本実施形態の反射体１０を液晶表示装置の反射層に適用するならば、液晶表示装置の正面方向における反射輝度を向上させることができ、もって液晶表示装置の観察者方向への輝度を高めることができる。
【００２８】
また、上記の反射体１０によれば、基板となる被加熱型押し樹脂板１１に反射膜１２が積層されて構成されるので、従来の反射体のように、基板と反射膜の間に感光性樹脂層を設ける必要がなく、反射体１０の構造を単純にすることができる。また、反射体１０の構成が単純なので薄型にすることができる。更に、被加熱型押し樹脂板１１のガラス転移温度が上記の範囲なので、加熱型押し法により複数の凹部１３…を容易に形成することができ、反射特性に優れた反射体１０を構成することができる。
【００２９】
（第２の実施形態：反射体）
次に、本発明の第２の実施形態の反射体２０について、図５を参照して説明する。図５は、第２の実施形態の反射体の構成の一例を示す断面模式図である。尚、図５に示す反射体２０の構成要素のうち、図１〜図３に示した第１実施形態の反射体１０と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示す反射体２０は、被加熱型押し樹脂板２１と、被加熱型押し樹脂板２１の一面２１ｃ上に積層された反射膜１２とから概略構成されている。被加熱型押し樹脂板２１は、反射膜１２に所定の表面形状を与えるもので、一面２１ｃに複数の凹部１３が設けられており、この凹部１３上に形成された反射膜１２により反射性を得ている。
【００３０】
また図５に示すように、被加熱型押し樹脂板２１は、一面２１ｃ側に位置して凹部１３が形成される被加工樹脂層２１ａと、被加工樹脂層２１ａよりも高いガラス転移温度を示す支持樹脂層２１ｂとが積層されて構成されている。
被加工樹脂層２１ａは、支持樹脂層２１ｂよりもガラス転移温度の低い材料からなり、具体的には、ポリカーボネート、ワックス、ロジン、ポリエチレンなどからなる。この被加工樹脂層２１ａは、ガラス転移温度が９０〜２４０℃の範囲であり、分子鎖が柔軟で加工性に富むという性質を有している。そのため、後述する加熱型押し法によって表面に凹部１３…を容易に形成できるものである。
また、支持樹脂層２１ｂは、被加工樹脂層２１ａよりもガラス転移温度の高い材料からなり、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリイミドなどからなる。この支持樹脂層２１ｂは、ガラス転移温度が１００〜２２０℃の範囲であり、分子鎖が比較的硬く、吸湿率が低いという性質を有している。そのため、被加工樹脂層に対する水分の侵入を防いで反射膜１２の酸化を防止できるととともに、被加工樹脂層２１ｂの変形を防止できる。
【００３１】
また、支持樹脂層２１ｂのガラス転移温度をＴｇＡとし、被加工樹脂層２１ａのガラス転移温度をＴｇＢとしたとき、ＴｇＡ−ＴｇＢ＞５℃の関係が成立することが好ましく、１０℃≦（ＴｇＡ−ＴｇＢ）≦２０℃の範囲がより好ましい。各層２１ａ、２１ｂのガラス転移点ＴｇＢ、ＴｇＡが前記の範囲であれば、被加工樹脂層２１ａの加工性がより良好となり、支持樹脂層２１ｂによる変形防止がより有効になる。
【００３２】
被加工樹脂層２１ａの厚さは１〜１００μｍの範囲が好ましい。厚さが１μｍ未満だと、凹部１３の深さが浅くなって反射特性が低下するので好ましくなく、厚さが１００μｍを超えると反射体２０全体が厚くなるので好ましくない。
また、支持樹脂層２１ｂの厚さは２０〜１０００μｍの範囲が好ましい。厚さが２０μｍ未満だと、被加工樹脂層２１ａへの水分の侵入を充分に防止できず、また強度も不足するので好ましくなく、厚さが１０００μｍを超えると反射体２０全体が厚くなるので好ましくない。
【００３３】
本実施形態の反射体２０によれば、上述した第１の実施形態の反射体１０の効果と同じ効果が得られる他に、次のような効果も得られる。即ち、この反射体２０によれば、反射膜１２側に加工性に優れた被加工樹脂層２１ａを配置しているので、凹部１３…が形成しやすく、反射特性に優れた反射体２０を構成することができる。また、比較的硬く、吸湿性が低い支持樹脂層２１ｂを被加工樹脂層２１ａに積層しているので、被加工樹脂層２１ａの変形を防止すると共に被加工樹脂層２１ａに対する水分の侵入を遮断することができ、反射膜１２の酸化を防止して反射体２０の反射率を高く保つことができる。
【００３４】
（第３の実施形態：反射体）
次に、本発明の第３の実施形態の反射体について、図６を参照して説明する。図６は、第３の実施形態の反射体の凹部の断面構成図である。尚、本実施形態の反射体の構成は、図６に示す凹部の構成を除いて、図１〜図３に示した第１実施形態の反射体１０と同一の構成である。
本実施形態の反射体は、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射輝度が分布する反射特性を備えたものである。このような反射特性とするために、本実施形態の反射体は、凹部２５の内面形状が以下に説明するように制御されて形成されている。
即ち、図６に示すように、本実施形態の反射体の凹部２５は、その深さが０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成され、隣接する凹部２５…のピッチが５μｍ〜１００μｍの範囲でランダムに配置され、凹部２５内面の傾斜角が−１８°〜＋１８°の範囲に設定されている。
なお、本実施形態において「凹部２５の深さ」とは、凹部が形成されていない部分の反射膜の表面から凹部２５の底部までの距離をいい、「隣接する凹部２５…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、「凹部内面の傾斜角」とは、図６に示すように、凹部２５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水平面（反射膜表面）に対する角度θｃのことである。この角度θｃの正負は、凹部２５が形成されていない部分の反射膜の表面に立てた法線に対して、例えば図６における右側の斜面を正、左側の斜面を負と定義する。
【００３５】
本実施形態において、特に、凹部２５内面の傾斜角分布を−１８°〜＋１８°の範囲に設定する点、隣接する凹部２５…のピッチを平面全方向に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、仮に隣接する凹部２５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、凹部２５内面の傾斜角分布が−１８°〜＋１８°の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られない（反射光の拡散角が空気中で５５°以上になる）からである。
また、凹部２５の深さが０．１μｍに満たないと、反射面に凹部を形成したことによる光拡散効果が十分に得られず、凹部２５の深さが３μｍを超えると、十分な光拡散効果を得るためにピッチを大きくしなければならず、そうするとモアレが発生するおそれが生じる。
【００３６】
また、隣接する凹部２５のピッチが５μｍ未満の場合、被加熱型押し樹脂板を形成するために用いる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。また、隣接する凹部２５…のピッチは５μｍ〜１００μｍとすることが望ましい。
【００３７】
図７は本実施形態の反射体に入射角３０°で光を照射し、受光角を、正反射の方向である３０゜を中心として、垂線位置（０°；法線方向）から６０°まで振ったときの受光角（単位：°）と明るさ（反射率、単位：％）との関係を示したものである。この図に示されるように、正反射方向を中心として対称に、広い受光角範囲でほぼ均等な反射率が得られる。特に、正反射方向と中心として±１０°の受光角範囲で反射率がほぼ一定となっており、この視野角範囲内においては、どの方向から見てもほぼ同じ明るさの表示が得られることが示唆される。
【００３８】
このように、正反射方向を中心として対称な広い受光角範囲で反射率をほぼ一定にすることができるのは、凹部２５の深さやピッチが上記に示す範囲に制御されていることと、凹部２５の内面が球面の一部を成す形状とされていることによる。すなわち、凹部２５の深さとピッチが制御されて形成されていることにより、光の反射角を支配する凹部２５の内面の傾斜角が一定の範囲に制御されるので、反射膜の反射効率を一定の範囲に制御することが可能になる。また、凹部２５の内面が全ての方向に対して対称な球面であることから反射膜の広い反射方向において均等な反射率が得られる。
【００３９】
（第４の実施形態：反射体）
次に、本発明の第４の実施形態の反射体について、図８及び図９を参照して説明する。図８は本実施形態の反射体の凹部の斜視模式図であり、図９は反射体の凹部の断面模式図である。尚、本実施形態の反射体の構成は、図８及び図９に示す凹部の構成を除いて、図１〜図３に示した第１実施形態の反射体１０と同一の構成である。
本実施形態の反射体は、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射輝度が分布する反射特性を備えたものである。このような反射特性とするために、本実施形態の反射体は、凹部２５の内面形状が以下に説明するように制御されて形成されている。
【００４０】
本実施形態の反射体は、正反射方向を中心にほぼ対称の反射輝度分布となる反射特性を備えた反射体に加えて、反射輝度分布が正反射方向に対して非対称となる反射特性を有する反射体として適用できる。図８及び図９は、正反射方向に対して非対称の反射輝度分布を呈する本例の反射体に形成される多数の凹部２５の１つを示したものである。図８に示す凹部２５の特定縦断面Ｘにおいて、凹部２５の内面形状は、凹部２５の一の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａと、この第１曲線Ａに連続して、凹部の最深点Ｄから他の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとからなっている。これら両曲線は、最深点Ｄにおいて共に反射膜表面Ｓに対する傾斜角がゼロとなり、互いにつながっている。
ここでの「傾斜角」とは、特定の縦断面において凹部２５の内面の任意の箇所における接線の、水平面（ここでは凹部２５が形成されていない部分の反射膜表面Ｓ）に対する角度のことである。
【００４１】
第１曲線Ａの反射膜表面Ｓに対する傾斜角は第２曲線Ｄの傾斜角よりも急であって、最深点Ｄは凹部２５の中心Ｏからｘ方向にずれた位置にある。すなわち、第１曲線Ａの反射膜表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値は、第２曲線Ｂの反射膜表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値より大きくなっている。拡散性反射体の表面に形成されている複数の凹部２５における、第１の曲線Ａの反射膜表面Ｓに対する傾斜角は、１〜８９°の範囲で不規則にばらついている。また、凹部２５における第２曲線Ｂの反射膜表面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値は０．５〜８８°の範囲で不規則にばらついている。
両曲線の傾斜角は、いずれもなだらかに変化しているので、第１曲線Ａの最大傾斜角δａ（絶対値）は、第２曲線Ｂの最大傾斜角δｂ（絶対値）よりも大きくなっている。また、第１曲線Ａと第２曲線Ｂとが接する最深点Ｄの基材表面に対する傾斜角はゼロとなっており、傾斜角が負の値である第１曲線Ａと傾斜角が正の値である第２曲線Ｂとは、なだらかに連続している。
反射膜１２の表面に形成されている複数の凹部２５におけるそれぞれの最大傾斜角δａは、２〜９０°の範囲内で不規則にばらついているが、多くの凹部２５は最大傾斜角δａが４〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。
【００４２】
また凹部２５は、その凹面が単一の極小点（傾斜角がゼロとなる曲面上の点）Ｄを有している。そしてこの極小点Ｄと基材の反射膜表面Ｓとの距離が凹部２５の深さｄを形成し、この深さｄは、複数の凹部２５についてそれぞれ０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついている。
また、本実施形態において、複数の凹部２５のそれぞれにおける特定断面Ｘは、いずれも同じ方向となっている。また各々の第１曲線Ａが単一の方向に配向するように形成されている。すなわち、いずれの凹部でも、図８，９に矢印で示すｘ方向が同一方向を向くように形成されている。
【００４３】
かかる構成の反射体にあっては、複数の凹部２５における第１曲線Ａが単一の方向に配向されているので、このような凹部２５に対して、図９中のｘ方向（第１曲線Ａ側）の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Ｓの法線方向側にシフトする。
逆に、図９中のｘ方向と反対方向（第２曲線Ｂ側）の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Ｓの表面側にシフトする。
したがって、特定縦断面Ｘにおける総合的な反射特性としては、第２曲線Ｂ周辺の面によって反射される方向の反射率が増加することになるので、これにより、特定の方向における反射効率を選択的に向上させた反射特性を得ることができる。
【００４４】
本実施形態で用いられている反射体の反射面（反射膜表面）に、上記ｘ方向から入射角３０°で光を照射し、受光角を、反射面に対する正反射の方向である３０゜を中心として、垂線位置（０°；法線方向）から６０°まで振ったときの受光角（単位：°）と明るさ（反射率、単位：％）との関係を図１０に示す。また図１０には、図６に示す断面形状の凹部２５（第２実施形態）を形成した場合の受光角と反射率の関係も併記する。図１０に示すように、本例の構成とされた入射角度である３０°の正反射方向である反射角度３０°よりも、小さい反射角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る。
【００４５】
従って、本実施形態の反射体によれば、その反射面をなす凹部２５が上記のような形状とされているので、照明用の光源から出射された光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射体で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射体を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を向上させることができる。
【００４６】
（第５の実施形態：反射体）
次に、本発明の第５の実施形態の反射体について、図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は本実施形態の反射体の凹部２５の斜視模式図であり、図１２は反射体の凹部２５のＸ軸に沿う断面模式図であり（縦断面Ｘという）、図１３は凹部２５のＸ軸と直交するＹ軸に沿う断面模式図である（縦断面Ｙという）。尚、本実施形態の反射体の構成は、図１１〜図１３に示す凹部の構成を除いて、図１〜図３に示した第１実施形態の反射体１０と同一の構成である。
【００４７】
図１１及び図１２に示すように、凹部２５の縦断面Ｘにおける内面形状は、凹部２５の一つの周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ’と、この第１曲線に連続して、凹部の最深点Ｄから他の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ’とからなるものである。図１２において右下がりの第１曲線Ａ’と右上がりの第２曲線Ｂ’とは、最深点Ｄにおいて共に反射膜表面Ｓに対する傾斜角がゼロとなり、互いに滑らかに連続している。
ここでの「傾斜角」とは、特定の縦断面において凹部の内面の任意の箇所における接線の、水平面（ここでは凹部が形成されていない部分の反射膜表面Ｓ）に対する角度のことである。
【００４８】
第１曲線Ａ’の反射膜表面Ｓに対する傾斜角は、第２曲線Ｂ’の傾斜角よりも急であって、最深点Ｄは、凹部２５ｃの中心ＯからＸ軸に沿って周縁に向かう方向（ｘ方向）にずれた位置にある。すなわち、第１曲線Ａ’の傾斜角の絶対値の平均値は、第２曲線Ｂ’の傾斜角の絶対値の平均値よりも大きくなっている。反射層の表面に形成されている複数の凹部２５における第１曲線Ａ’の傾斜角の絶対値の平均値は、２°〜９０°の範囲で不規則にばらついており、また複数の凹部２５における第２曲線Ｂ’の傾斜角の絶対値の平均値も１°〜８９°の範囲で不規則にばらついている。
【００４９】
一方、図１３に示すように、凹部２５の縦断面Ｙにおける内面形状は、凹部２５の中心Ｏに対してほぼ左右均等の形状を成しており、凹部２５の最深点Ｄの周辺は、曲率半径の大きい、すなわち、直線に近い浅型曲線Ｅとなっている。また、浅型曲線Ｅの左右は、曲率半径の小さい深型曲線Ｆ，Ｇとなっており、反射体の表面に形成されている複数の凹部２５における前記浅型曲線Ｅの傾斜角の絶対値は、概ね１０°以下である。また、これら複数の凹部２５における深型曲線Ｆ，Ｇの傾斜角の絶対値も不規則にばらついているが、例えば２°〜９０°である。また、最深点Ｄの深さｄは、０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついている。
【００５０】
本例において、反射体の表面に形成されている複数の凹部２５は、上記の縦断面Ｘの形状を与える断面方向がいずれも同一方向となり、かつ上記の縦断面Ｙの形状を与える断面方向がいずれも同一方向となるとともに、最深点Ｄから第１曲線Ａ’を経て周辺部Ｓ１へ向かう方向がいずれも同一方向となるように配向されている。すなわち、反射層の表面に形成されている全ての凹部２５は、図１１中に矢印で示したｘ方向が同一方向を向くように形成されている。
【００５１】
本実施形態においては、反射体の表面に形成されている各凹部２５の向きが揃っており、最深点Ｄから第１曲線Ａ’を経て周辺部Ｓ１へ向かう方向がいずれも同一であるので、この反射体に対して、図１１中のｘ方向（第１曲線Ａ’側）の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Ｓの法線方向側にシフトする。
逆に、図１１中のｘ方向と反対方向（第２曲線Ｂ’側）の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Ｓの表面側にシフトする。
また、縦断面Ｘと直交する縦断面Ｙは、曲率半径の大きい浅型曲線Ｅと、浅型曲線Ｅの両側にあって曲率半径の小さい深型曲線Ｆ，Ｇとを有するように形成されているので、これにより反射体の反射面において正反射方向の反射率も高められる。
【００５２】
その結果、図１４に示すように、縦断面Ｘにおける総合的な反射特性としては、正反射方向の反射率を十分に確保しつつ、特定の方向に反射光を適度に集中させた反射特性とすることができる。図１４は、本実施形態に係る反射体に、反射膜表面Ｓの法線方向よりも前記ｘ方向寄りの方向から入射角３０°で光を照射し、視角を反射膜表面Ｓに対する正反射の方向である３０°を中心として、垂線位置（０°）から６０°まで連続的に変化させた場合の視角（θ°）と明るさ（反射率高さ）との関係を示したものである。このグラフで表される反射特性は、正反射の角度３０゜より小さい反射角度範囲の反射率の積分値が、正反射の角度より大きい反射角度範囲の反射率の積分値より大きくなっており、反射方向が正反射方向よりも法線側にシフトする傾向にある。
【００５３】
従って、上記構成の反射体によれば、凹部２５が上記のような形状とされているので、入射光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射体で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射体を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を高くすることができる。
【００５４】
（第６の実施形態：液晶表示装置）
図１５は、本発明に係る反射体を液晶表示装置の反射層に適用した例を示す斜視構成図であり、図１６は、図１５に示す液晶表示装置の部分断面構成図である。
本実施形態の液晶表示装置は、図１５及び図１６に示すように、フロントライト（照明装置）１１０と、その背面側（図示下面側）に配置された反射型の液晶パネル１２０とを備えて構成されている。
フロントライト１１０は、図１５に示すように、略平板状の透明の導光板１１２と、その側端面１１２ａに沿って配設された中間導光体１１３と、この中間導光体１１３の片側の端面部に配設された発光素子１１５と、前記中間導光体１１３、発光素子１１５及び導光板１１２の側端部を覆うように中間導光体１１３側から被着された遮光性のケース体１１９とを備えて構成されている。すなわち、前記発光素子１１５と中間導光体１１３とがフロントライト１１０の光源とされ、導光板の側端面１１２ａが導光板の入光面とされている。また、図１５に示すように、導光板１１２の外面側（図示上面側）に、中間導光体１１３が配設された入光面１１２ａに対して傾斜した向きに延在するように複数のプリズム溝１１４が配列形成されている。
液晶パネル１２０は、対向して配置された表示面１２１ａを有する上基板（第１基板）１２１と下基板（第２基板）１２２とを備えて構成され、図１５に点線で示す矩形状の領域１２０Ｄが液晶パネル１２０の表示領域とされ、表示領域１２０Ｄ内には実際には液晶パネルの画素がマトリクス状に配列形成されている。上記構成の液晶表示装置は、液晶パネル１２０の表示領域１２０Ｄ上に導光板１１２が配置され、この導光板１１２を透過して液晶パネル１２０の表示を視認できるようになっている。また、外光が得られない暗所では、発光素子１１５を点灯させ、その光を中間導光体１１３を介して導光板１１２の入光面１１３から導光板内部へ導入し、導光板１１２の図示下面１１２ｂから液晶パネル１２０へ向けて出射させ、液晶パネル１２０を照明するようになっている。
【００５５】
フロントライト１１０の導光板１１２は、液晶パネル１２０の表示領域上に配置されて発光素子１１５から出射された光を液晶パネル１２０に落射する平板状の部材であり、透明なアクリル樹脂などから構成されている。図１３の部分断面図に示すように、導光板１１２の図示上面（液晶パネル１２０と反対側の面）は、断面視くさび状のプリズム溝１１４が互いに平行に平面視ストライプ状に形成された反射面１１２ｃとされており、図示下面（液晶パネル１２０と対向する面）は、液晶パネル１２０を照明するための照明光が出射される出射面１１２ｂとされている。前記プリズム溝１１４は、反射面１１２ｃの基準面Ｎに対して傾斜して形成された一対の斜面部により構成され、これらの斜面部の一方が緩斜面部１１４ａとされ、他方がこの緩斜面部１１４ａよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部１１４ｂとされている。この緩斜面部１１４ａは、導光板１１２の光伝搬方向の長さが短いほど傾斜角度を大きく、また前記長さが長いほど傾斜角度を小さく形成することで、フロントライト１１０の輝度の均一性を高めることができる。そして、導光板１１２内部を図示右側から左側へ伝搬する光を、反射面面１１２ｃの急斜面部１１４ｂにより出射面１１２ｂ側へ反射して導光板１１２の背面側に配置された液晶パネル１２０に向けて出射させるようになっている。
【００５６】
液晶パネル１２０は、カラー表示が可能な反射型のパッシブマトリクス型液晶パネルであり、図１３に示すように、対向して配置された上基板１２１と下基板１２２との間に、液晶層１２３を挟持して構成され、上基板１２１の内面側に、図示左右方向に延在する平面視短冊状の複数の透明電極１２６ａとこの透明電極１２６ａ上に形成された配向膜１２６ｂとを備え、下基板１２２の内面側には、反射層１２５、カラーフィルタ層１２９、複数の平面視短冊状の透明電極１２８ａ、及び配向膜１２８ｂが順次形成されている。
【００５７】
上基板１２１の透明電極１２６ａと、下基板１２２の透明電極１２８ａは、いずれも短冊状の平面形状に形成されており、平面視ストライプ状に配列されている。そして、透明電極１２６ａの延在方向と、透明電極１２８ａの延在方向とは平面視において互いに直交するように配置されている。従って、一つの透明電極１２６ａと一つの透明電極１２８ａとが交差する位置に液晶パネル１２０の１ドットが形成され、それぞれのドットに対応して後述する３色（赤、緑、青）のカラーフィルタのうち１色のカラーフィルタが配置されるようになっている。そして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発色する３ドットが、液晶パネル１２０の１画素を構成している。
【００５８】
カラーフィルタ層１２９は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂが、周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは、それぞれ対応する透明電極１２８ａの下側に形成され、各画素１２０ｃ毎にカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂの組が配置されている。そして、それぞれのカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂと対応する電極を駆動制御することで、画素１２０ｃの表示色が制御されるようになっている。
【００５９】
次に、図１６に示す下基板１２２の内面側に形成された反射層１２５は、図１の斜視構成図に示す構成を備えたものであり、図１に示すように、ＡｌやＡｇ等の高反射率の反射膜１２と、この反射膜１２に所定の表面形状を与えるための被加熱型押し樹脂板１１とを備えて構成されている。この被加熱型押し樹脂板１１の表面に、複数の凹部１３が設けられており、この凹部１３上に形成された反射膜１２により所定の反射性を得ている。従って、本実施形態に係る液晶表示装置の反射層１２５の凹部１３は、図２に示す形状を有しており、図３に示す反射特性を有しているので、広い角度範囲で高輝度の反射表示が可能であるとともに、反射輝度のピークが、正反射方向よりもパネル法線方向へシフトしているため、通常液晶表示装置の観察者が配置されるパネル正面方向の輝度を高めることができ、実質的に明るい表示を得ることができる。
【００６０】
本実施形態に係る液晶パネル１２０に備えられた非加熱型押し樹脂板１１は、後述する反射体の製造方法により容易かつ再現性よく製造することができる。また、本発明に係る反射体の製造方法によれば、反射面の凹凸形状の配列方向を任意に変更することができるので、上記製造方法を適用することで、電極２６ａ、２８ａや、カラーフィルタ層１２９のピッチに変更が生じた場合であっても、極めて容易に反射層１２５の凹凸の配列パターンを変更し、モアレ模様が生じるのを効果的に防止することができる。
【００６１】
以上の説明では、パッシブマトリクス型の反射型液晶表示装置に適用した例を述べたが、本発明の反射体の製造方法及び液晶表示装置の製造方法は、反射型あるいは半透過反射型の液晶表示装置にも適用することができ、またアクティブマトリクス型液晶表示装置にも適用することができる。これらアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合、基板作製コストを低減でき有効である。
【００６２】
（第７の実施形態：反射体の製造方法）
本実施形態においては、図１〜図３に示す第１の実施形態の反射体１０の製造方法を一例として説明するが、本実施形態の製造方法は、第２〜第４の実施形態の反射体にも適用可能である。
【００６３】
まず図１７Ａに示すように、被型押し材３５を用意する。この被型押し材３５に対して以下に説明する方法で凹部１３…を設けることにより非加熱型押し樹脂板が得られる。
この被型押し材３５は、ガラス転移温度が９０℃以上２４０℃以下の範囲の樹脂からなるものであり、具体的にはポリカーボネート等の熱可塑性樹脂からなる。この被型押し材の厚さは、形成しようとする凹部の深さによるが、例えば０．３μｍ以上２．０μｍ以下の範囲である。
【００６４】
次に図１７Ｂに示すように、被型押し材３５に凹部１３…を形成するための母型４５を用意する。この母型４５は、その周面の加工領域４６に微細な凸部が多数形成された領域を有する円柱状の部材であり、型押しロール４７と、型押しロール４７の周面に巻き付けられたＮｉからなる電鋳型４８と、型押しロール４７の軸中心部に配置された棒状の加熱ヒータ４９とから構成されている。電鋳型４８の表面が前述の加工領域４６であって微細な凸部が形成されている。この凸部の形状は、図２及び図３に示す凹部１３ｂ…の形状に対応したものとなっている。また、加熱ヒータ４９によって電鋳型４８の表面（加工領域４６）を加熱できるようになっている。
【００６５】
また、電鋳型４８の表面に形成された微細な凸部は、外面に球面の一部を含むものであり、各凸部が相互に隣接して配列されている。このような電鋳型４８を型押しに用いることにより、図１及び図２に示したように、反射体１０の凹部１３…の輪郭１３ｃ同士が相互に接した構造を得ることができる。
【００６６】
次に、図１８Ａに示すように、図１７Ｂに示す母型４５の表面形状を被型押し材３５に型押し転写する工程を行う。この工程において、母型４５は、受側シリコンゴムローラ５０と軸平行に垂直に配置されている。そして、母型４５と受側シリコンゴムローラ５０との間に、被加工物である被型押し材３５が通過できるようになっている。母型４５と被型押し材３５の間には、母型４５の滑りを防止するために回転／移動を同期するための手段を設けることもできる。
【００６７】
上記構成の図１８Ａに示す工程では、母型４５及び受側シリコンゴムローラ５０を回転させるとともに、加熱ヒータ４９によって母型４５の表面温度を２００℃前後に保った状態で、母型４５と受側シリコンゴムローラ５０との間に被型押し材３５を挿入して被型押し材３５を図示右方向へ移動させる。そして、被型押し材３５の表面に母型４５の表面を押し当てて、母型４５の表面形状を被型押し材３５表面に転写することにより、被型押し材３５表面に多数の凹部１３…を形成する。被型押し材３５が加熱状態の母型４５に押し当てられると、被型押し材３５の温度が上昇して軟化するので、母型４５の形状を容易に型押し転写できる。母型４５を通過した被型押し材３５は、周囲の雰囲気により急速に冷却されて硬化し、凹１３…の形状が保持される。
以上の工程により、被型押し材３５の表面に母型４５と逆凹凸の凹部１３…を形成して非加熱型押し樹脂板１１が得られる。
【００６８】
最後に、図１８Ｂに示すように、凹部１３…形成後の被加熱型押し樹脂板１１に反射膜１２を積層して図１〜図３に示す反射体１０が得られる。
【００６９】
被型押し材３５に凹部１３…を形成する際の、母型４５表面の温度は９０℃以上２４０℃以下の範囲が好ましく、１９０℃以上２１０℃以下の範囲がより好ましい。母型４５表面の温度が１９０℃未満であると、被型押し材３５の軟化が不十分となり、凹部１３…の転写率が低下するので好ましくなく、一方、温度が２１０℃を超えると、被型押し材３５が軟化し過ぎて凹部１３…の形状が崩れてしまうので好ましくない。
【００７０】
また、被型押し材３５の送り速度は、０．２ｍ／分以上１ｍ／分以下の範囲が好ましく、０．３ｍ／分以上０．４ｍ／分の範囲がより好ましい。送り速度が０．３ｍ／分未満であると、被型押し材３５と母型４５との接触時間が長くなり、被型押し材３５に過剰の熱が加わって被型押し材３５が軟化しすぎてしまうとともに、加熱型押し工程に長時間を要して生産効率が低下してしまうので好ましくない。また、送り速度が０．４ｍ／分を超えると、被型押し材３５と母型４５との接触時間が短くなり、被型押し材３５の加熱が不十分となって被型押し材３５が充分に軟化せず、凹部１３…の転写率が低下してしまうので好ましくない。
【００７１】
次に、反射体の製造に用いる母型４５は、例えば、次のような方法で得られる。
まず、図１９Ａに示すように、金属基材４１ａ上に感光性樹脂層４１ｂが形成されてなる母型基材４１を用意する。
【００７２】
次に、図１９Ｂに示す母型基材製造装置１４０を用いて、母型基材の表面に複数の凹部を形成する。この図に示す母型製造装置１４０は、板状の母型基材４１と、母型基材４１の上方に配置され、母型基材４１の表面に凹状の凹部を設けるための圧子１４７とをその要部として備えており、母型基材４１はステージ１４４に載置されてＸＹ方向に移動自在とされている。また圧子駆動部（圧子駆動手段）１４８は、スライダ１５６に支持されてＸ方向（図示左右方向）に移動自在とされ、圧子駆動部１４８とスライダ１５６とにより母型基材４１を加工するための加工ヘッドを成している。ステージ１４４は図示略の駆動手段に接続されており、０．数μｍ〜数百μｍのピッチで母型基材４１の位置を制御できるようになっている。
【００７３】
圧子１４７は、先端部（図示下方側）に向かって先細りに形成されており、先端１４７ａは母型基材４１に設ける凹部の形状に加工されている。すなわち、図２及び図３に示す形状の凹部１３を有する図１の反射体１０を製造するための母型を作製する場合には、図２に示す凹部１３と同一形状を圧子１４７の先端部１４７ａに形成する。図１９Ｃは、図２に示す形状の凹部１３を有する反射体を形成するための母型４５の作製に好適な圧子の先端部１４７ａの形状を示す断面構成図である。この圧子１４７は、その先端部１４７ａが、各々半径が異なる外側に凸なる球面の一部を成す第１曲面１４７Ａと、第２曲面１４７Ｂとを含んで構成された例を示している。すなわち、図２に示す凹部１３の第１曲面１３ａの内面と図１９Ｃに示す第１曲面１４７Ａの外面とがほぼ一致する形状とされ、第２曲面１３ｂ内面と第２曲面１４７Ｂ外面とがほぼ一致する形状とされている。
尚、上記先端部の形状は、作製する反射体の凹部（又は凸部）の形状に応じて適宜変更することができる。
【００７４】
圧子駆動部１４８としては、上記圧子１４７を上下方向に駆動して母型基材４１の加工を行うことができる駆動手段であれば問題なく用いることができ、例えばソレノイドやピエゾ素子（圧電素子）等を挙げることができる。
【００７５】
図１９Ｂ中、加工ヘッド移動手段１５７は、加工ヘッド（圧子駆動部１４８及びスライダ１５６）をＸ方向に沿って移動可能に支持しており、さらに位置決め制御手段１５５と係合されて加工ヘッドのＸ方向の位置制御も可能にしている。そして、加工ヘッド移動手段１５７により加工ヘッドは０．数μｍ〜数１００μｍピッチで母型基材４１のＸ方向に移動できるようになっている。
【００７６】
以上の構成を備えた母型製造装置１４０により母型基材４１の加工を行うには、まず、図１９Ｂに示すように、母型基材４１をステージ１４４上に載置して固定する。また、スライダ１５６に支持された圧子駆動部１４８及び圧子１４７を、前記母型基材４１の初期位置（例えば母型基材４１の図中右端部）に移動させる。
【００７７】
このようにして加工の準備が完了したならば、圧子駆動部１４８を作動させて圧子１４７を図示下方へ移動させ、圧子の先端１４７ａにより感光性樹脂層４１ｂに凹部４２を形成する。その後圧子１４７を上方へ移動させて母型基材４１と離間させ、次いで、ステージ１４４を動作させて所定ピッチだけ母型基材４１を移動する。また、加工ヘッド移動手段１５７に接続された位置決め制御手段１５５とを動作させてスライダ１５６（及び圧子１４７）を所定ピッチだけ母型基材４１のＸ方向に移動させる。このようにして母型基材４１及び圧子１４７の移動が完了したならば、上記と同様に圧子駆動部１４８を動作させて圧子１４７による感光性樹脂層４１ｂへの凹部４２形成を行う。
そして、上記工程を順次繰り返し行い、凹部４２を母型基材４１表面に順次形成していく。この工程により母型基材４１表面の領域に、所定範囲のピッチと深さを有する多数の凹部４２が形成される。
【００７８】
次に、凹部４２が形成された感光性樹脂層４１ｂに対し、紫外線等を照射して感光性樹脂層４１ｂを硬化させる。
次に、感光性樹脂層４１ｂの凹凸面上に金属膜を成膜し、次いで、当該金属膜を電極として用いた電解メッキによりＮｉ膜を形成する（Ｎｉ電鋳）。上記金属膜は、金メッキ膜とすることが好ましく、これらの金属膜を形成することで、金属膜とＮｉ膜との剥離をＮｉ膜に破損を生じることなく容易に行うことができる。
上記金属膜及びＮｉ膜の膜厚は、特に限定されないが、金属膜が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度、Ｎｉ膜が３０μｍ〜２００μｍ程度とすればよい。
次に、金属膜上にＮｉ膜を形成したならば、これらの金属の薄膜と、母型基材４１とを剥離して、一面側に複数の凸部が形成されたＮｉ膜及び該Ｎｉ膜の凹凸形状に沿う前記金属膜とからなる電鋳型４８を得る。
【００７９】
そして、得られた電鋳型４８を、図１７Ｂに示すように、円柱状の型押しロール４７に巻き付けることで、本実施形態に係る母型４５が得られる。この母型４５の表面には、反射体１０の凹部１３に対応する凸部が形成される。
【００８０】
本実施形態の反射体の製造方法によれば、被型押し材３５（被加熱型押し樹脂板１１）上で加熱状態の母型４５を押付けながら転がすことで被型押し材３５に対して加熱型押し加工（いわゆるエンボス加工）を行い、被型押し材３５に母型４５の微細凹凸形状を効率よく転写し、複数の凹部１３…を効率よく設けることができる。母型４５が略円柱状であることから、加圧力が略円柱状の接触面に加わるので、平板面に対して加圧する場合に比して実質的に高まり、加工精度が向上するので、反射体の微細凹凸形状の形成を極めて効率よく行うことができる。
【００８１】
また、母型４５の凸部が相互に隣接して配列された形状であるので、反射体１０の複数の凹部１３…の輪郭同士が相互に接した構造を得ることができ、反射体１０に入射した光を広角に反射させ、広い角度範囲で高い反射輝度が得られる反射体１０を提供することができる。
【００８２】
【実施例】
厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムからなる被型押し材３５を用意した。次に、厚さ１８０μｍの電鋳型を用意し、この電鋳型を加熱ヒータ内蔵の型押しロールに巻き付けて母型とした。
そして、加熱ヒータを作動させて電鋳型表面の温度を１９４℃に設定し、図１８Ａに示した場合と同様にして、母型と受側シリコンゴムローラとの間に被型押し材を通過させた。尚、被型押し材の送り速度は０．３３ｍ／分とした。
このようにして、被型押し材の表面に母型の表面形状を転写することにより、被型押し材表面に多数の凹部１３…を形成した。
最後に、凹部１３…形成後の被型押し材上に厚さ１２０ｎｍのＡｌ反射膜を蒸着することにより、図１及び図２に示した反射体と同様な実施例１の反射体を得た。
【００８３】
得られた反射体について、顕微鏡検査で転写状態を判定すると共に、転写率を測定した。
顕微鏡検査の結果、実施例１の反射体の表面には、母型表面の凸部形状に対応する凹部が複数形成されており、また、凹部同士の間のピーク形状も尖った形状を示しており、転写状態は極めて良好であった。また、転写率は９８％と極めて高い値を示した。
【００８４】
次に、被型押し材の送り速度を０．３８ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして実施例２の反射体を製造した。
また、被型押し材の送り速度を０．４２ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして実施例３の反射体を製造した。
更に、被型押し材の送り速度を０．５７ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして実施例４の反射体を製造した。
【００８５】
実施例２〜４の反射体について、顕微鏡検査で転写状態を判定すると共に、転写率を測定した。その結果、何れの反射体の表面にも、母型表面の凸部形状に対応する凹部が複数形成されており、また、凹部同士の間のピーク形状も尖った形状を示しており、転写状態は極めて良好であった。また、実施例２の転写率は９８％、実施例３の転写率は９４％、実施例４の転写率は８８％であり、いずれも高い値を示した。
【００８６】
次に、電鋳型の表面温度を１７０℃とし、被型押し材の送り速度を０．５７ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして比較例１の反射体を製造した。
この比較例１について、顕微鏡検査で転写状態を判定しところ、母型表面の凸部形状に対応する凹部が複数形成されているものの、凹部同士の間のピーク形状は見られず、また凹部の深さが実施例１〜４よりも浅く、転写状態は不良であった。また、比較例１の転写率は３０％と実施例１〜４に比べて低い値であった。
【００８７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の反射体によれば、基板となる被加熱型押し樹脂板に直接凹部を形成した上で、反射膜を積層して形成されるので、従来の反射体のように、基板と反射膜の間に感光性樹脂層を設ける必要がなく、反射体の構造を単純にすることができる。また、反射体の構成が単純なので薄型にすることができる。更に、被加熱型押し樹脂板のガラス転移温度が上記の範囲なので、加熱型押し法により複数の凹部を形成することができ、反射特性に優れた反射体を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の反射体を示す斜視図。
【図２】図１に示す反射体の断面模式図。
【図３】図１に示す反射体に設けられた凹部の輪郭を示す模式図であって、Ａは平面模式図、Ｂは断面模式図。
【図４】図１に示す反射体の反射特性を示すグラフ。
【図５】本発明の第２の実施形態の反射体の断面模式図。
【図６】本発明の第３の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す断面模式図。
【図７】図６に示す反射体の反射特性を示すグラフ。
【図８】本発明の第４の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す斜視模式図。
【図９】本発明の第４の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す断面模式図。
【図１０】図８及び図９に示す反射体の反射特性を示すグラフ。
【図１１】本発明の第５の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す斜視模式図。
【図１２】本発明の第５の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す断面模式図。
【図１３】本発明の第５の実施形態の反射体の凹部の輪郭を示す断面模式図。
【図１４】図１１ないし図１３に示す反射体の反射特性を示すグラフ。
【図１５】本発明の第６の実施形態である液晶表示装置を示す斜視図。
【図１６】図１５に示す液晶表示装置の断面模式図。
【図１７】本発明の第７の実施形態である反射体の製造方法を説明する工程図。
【図１８】本発明の第７の実施形態である反射体の製造方法を説明する工程図。
【図１９】本発明の第７の実施形態である反射体の製造方法に用いる母型の製造方法を説明する工程図。
【符号の説明】
１０、２０…反射体、１１、２１…被加熱型押し樹脂板、１１ａ、２１ｃ…一面、１２…反射膜、１３、２５…凹部、２１ａ…被加工樹脂層、２１ｂ…支持樹脂層、３５…被型押し材（被加熱型押し樹脂板）、４１…母型基材、４５…母型、４７…圧子、４９…加熱ヒータ、１２１…第１基板、１２１ａ…表示面、１２２…第２基板、１２３…液晶層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflector, a liquid crystal display device, and a method of manufacturing the reflector, and more particularly, to a technique capable of mass-producing the reflector at low cost by a heating-type pressing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Portable electronic devices such as mobile phones and portable game machines are provided with a reflective liquid crystal display device capable of suppressing power consumption as a display unit because the battery driving time greatly affects usability. The reflection type liquid crystal display device includes a reflection film for reflecting external light incident from the front surface of the reflection type liquid crystal display device. The reflection type liquid crystal display device has a built-in reflection film between two substrates constituting a liquid crystal panel, There is known a transmission type liquid crystal panel in which a reflector having a semi-transmissive film is disposed on the back side.
[0003]
For example, in a reflective liquid crystal display device described in Patent Literature 1 below, a reflector having a plurality of concave portions on its surface is used as a reflector for reflecting light transmitted through a liquid crystal layer.
As a method for manufacturing the reflector, a method described in Patent Document 1 below is employed. That is, a transfer mold having a large number of convex portions and a resin base obtained by forming a photosensitive resin layer on a substrate were prepared, and the transfer mold was pressed against the photosensitive resin layer of the resin base for a predetermined time. Thereafter, by removing the transfer mold, the protrusions of the transfer mold are transferred to the surface of the resin substrate to form a large number of recesses. Thereafter, the resin substrate is cured by irradiating ultraviolet rays, and finally, for example, aluminum is formed on the surface of the resin substrate by electron beam evaporation or the like to form a reflection film along the surface of the concave portion. Thus, a reflector is obtained.
[0004]
[Patent Document 1]
JP, 2002-22913, A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the reflector obtained by the above-described manufacturing method has a complicated structure of the reflector because the substrate and the photosensitive resin are laminated, and requires a process such as ultraviolet irradiation, and the manufacturing method itself Was complicated. Further, there is a problem that a margin of conditions for faithfully transferring the concave shape is small and strict management is required.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and has a simple structure, excellent mass productivity, and a reflective body having good reflective characteristics, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal having such a reflective body. It is an object to provide a display device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configurations.
[0008]
The reflector of the present invention comprises a heated stamped resin plate provided with a plurality of concave portions on one surface, and a reflective film laminated on the one surface of the heated stamped resin plate. And
It is preferable that the glass transition temperature of the heated embossed resin plate is in the range of 90 ° C. or more and 240 ° C. or less.
[0009]
According to such a reflector, a concave portion is formed directly on the heated embossed resin plate serving as the substrate, and the reflective film is formed by laminating the concave portion. There is no need to provide a photosensitive resin layer on the substrate, and the structure of the reflector can be simplified. Further, since the configuration of the reflector is simple, it can be made thin. Furthermore, since the glass transition temperature of the heated stamped resin plate is in the above range, a plurality of concave portions can be formed by the heating stamping method, and a reflector having excellent reflection characteristics can be formed.
[0010]
Further, the reflector of the present invention is the reflector described above, wherein the heated pressed resin plate is located on the one surface side, and the processed resin layer in which the concave portion is formed; And a support resin layer exhibiting a higher glass transition temperature than the layer.
In particular, the glass transition temperature of the support resin layer is set to Tg. A And the glass transition temperature of the resin layer to be processed is Tg. B Tg A -Tg B It is preferable that the relationship of> 5 ° C. be satisfied.
[0011]
In general, a resin having a low glass transition temperature (a resin layer to be processed) has a property that a molecular chain is relatively flexible and has good processability, and a resin having a high glass transition temperature (a supporting resin layer) has a relatively rigid and moisture-absorbing property. There is a property that the rate is low. In the above reflector, the glass transition temperature is lower than that of the supporting resin layer on one surface side, and the processed resin layer having excellent workability is arranged, so that it is easy to form a concave portion on one surface side and has excellent reflection characteristics. Reflector can be configured. In addition, since the supporting resin layer, which is relatively hard and has low hygroscopicity, is laminated on the processed resin layer, it is possible to prevent deformation of the processed resin layer and to prevent moisture from entering the processed resin layer, Oxidation of the reflection film can be prevented, and the reflectance of the reflector can be kept high.
Also, Tg A -Tg B When the relation of> 5 ° C. is satisfied, the workability and deformation prevention of the resin layer to be processed become better.
[0012]
Further, a reflector according to the present invention is the reflector described above, wherein contours of the plurality of concave portions on the reflective film are in contact with each other.
[0013]
According to such a reflector, since the contours of the concave portions on the reflective film are in contact with each other, the area of the flat portion between the concave portions is reduced, and the brightness of the reflected light in a specific direction is prominently increased. And a reflection characteristic having a constant reflection luminance in a wide reflection angle range can be obtained.
Further, in the reflector of the present invention, since the concave portion is formed by the heating embossing method, a portion where the contours of the plurality of concave portions contact each other can have a sharp peak shape, and the flat portion between the concave portions can be formed. The area of the part can be reduced.
[0014]
Further, the reflector of the present invention is the above-described reflector, and has a reflection characteristic including a region where the reflection luminance is substantially constant in a reflection angle range of 15 ° or more.
According to such a reflector, when incorporated in a liquid crystal display device, a constant luminance can be obtained over a wide viewing angle, so that a liquid crystal display device excellent in usability can be realized.
[0015]
Further, a reflector according to the present invention is the above-described reflector, and has a reflection characteristic of providing a reflection luminance distribution that is substantially symmetric about a regular reflection angle of incident light.
According to such a reflector, it is possible to realize a liquid crystal display device in which reflected light is diffused within a predetermined angle range from the regular reflection direction of incident light when incorporated in the liquid crystal display device.
[0016]
Further, a reflector according to the present invention is the above-described reflector, and is characterized in that it has a reflection characteristic of an asymmetrical reflection luminance distribution with respect to a regular reflection angle of incident light.
According to such a reflector, when incorporated in a liquid crystal display device, the brightness of reflected light (display light) in a predetermined direction can be increased. For example, the user does not face the regular reflection direction of the liquid crystal display device. Even when used in a state, the brightness in the user direction can be ensured, and a liquid crystal display device that is more excellent in usability can be realized.
[0017]
In addition, the liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate having a display surface, a second substrate disposed to face the first substrate, and a liquid crystal layer disposed between the first and second substrates. Wherein the reflector according to any one of the above is provided on the opposite side of the surface of the second substrate facing the liquid crystal layer.
[0018]
According to such a liquid crystal display device, since the reflector described in any one of the above is provided, it is possible to configure a liquid crystal display device having excellent reflection characteristics and good usability. Further, since the configuration of the reflector is simple, the reflector can be made thinner, and thus the liquid crystal display device itself can be made thinner. Furthermore, when the reflector is formed by laminating a support resin layer that is relatively hard and has low hygroscopicity on the resin layer to be processed, it is possible to prevent the deformation of the reflector and prevent the reflection film from being oxidized, thereby keeping the reflectance high. be able to. Furthermore, since the concave portion of the reflector is formed by the heating embossing method, the peak shape of the portion where the outlines of the plurality of concave portions are in contact with each other can be sharpened, and the region of the flat portion between the concave portions can be reduced. Can be less. Thereby, it is possible to obtain a reflection characteristic with a constant reflection luminance in a wide reflection angle range.
[0019]
Next, the method for manufacturing a reflector of the present invention includes a heated stamped resin plate provided with a plurality of recesses on one surface, and a reflective film laminated on the one surface of the heated stamped resin plate. When manufacturing a reflector made of, using a substantially columnar matrix having an uneven shape formed on the surface thereof and a heater for heating the matrix, the matrix is heated while the matrix is being heated. And pressing and rotating the heated pressed resin plate on one surface thereof to form the concave portion by heating and pressing the uneven shape of the mother die on the heated pressed resin plate. And
[0020]
Such a method of manufacturing a reflector, the reflective film is provided with a fine uneven shape consisting of a plurality of recesses to scatter the reflected light, while preventing the brightness of the reflected light in a specific direction from protruding and increasing, and in a wide angle range This is a manufacturing method suitable for manufacturing a reflector capable of obtaining high luminance.
In such a manufacturing method, a concave portion is formed directly on a heated stamped resin plate serving as a substrate. For forming the concave portions (fine irregularities), a matrix in which fine irregularities are formed on the surface of a substantially cylindrical matrix substrate is used. That is, by heating and pressing a mother die on a heated embossed resin plate while being pressed, a heated embossing process (so-called embossing) is performed on the heated embossed resin plate. The fine concave / convex shape of the mold can be efficiently transferred, and a plurality of concave portions can be efficiently provided. Since the matrix has a substantially cylindrical shape, the pressing force is applied to the substantially cylindrical contact surface. There is no restriction on the length of the resin transfer film when the pressure is in the direction of rotation of the matrix, and it can be applied very easily to the manufacture of a reflector using a large substrate, and the formation of fine irregularities on the reflector Can be performed extremely efficiently.
[0021]
Further, a method for manufacturing a reflector of the present invention is the method for manufacturing a reflector according to the above, wherein the reflective film is formed on one surface of the heated pressed resin plate that has been heated and pressed. I do.
According to such a manufacturing method, a metal reflection film can be manufactured with a small number of steps on a heated die-pressed resin plate provided with a plurality of concave portions having a reverse uneven shape with respect to the surface of the matrix.
[0022]
Further, the method for manufacturing a reflector of the present invention is the method for manufacturing a reflector according to the above, wherein the concave and convex shape of the matrix has a plurality of convex portions including a part of a spherical surface on an outer surface adjacent to each other. It is characterized by being arranged in a shape.
With the above configuration, it is possible to obtain a structure in which the contours of the plurality of concave portions on the reflective film are in contact with each other, reflect light incident on the reflector at a wide angle, and obtain high reflection luminance in a wide angle range. The resulting reflector can be provided.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment: reflector)
First, a reflector that can be produced by the method for producing a reflector according to the present invention will be described. FIG. 1 is a partial perspective view showing an example of the configuration of the reflector of the first embodiment, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the reflector shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3B is a plan configuration diagram of a concave portion formed in the body, and FIG. 3B is a cross-sectional configuration diagram taken along line GG shown in FIG. 3A.
[0024]
The reflector 10 shown in FIG. 1 is roughly composed of a heated stamped resin plate 11 and a reflective film 12 of high reflectivity such as Al or Ag laminated on one surface 11a of the heated stamped resin plate 11. ing. The heated embossed resin plate 11 gives a predetermined surface shape to the reflection film 12, and has a plurality of recesses 13 on one surface 11 a, and the reflective film 12 formed on the recesses 13 increases reflectivity. It has gained. The heated pressed resin plate 11 is made of a resin having a glass transition temperature of 90 ° C. or more and 240 ° C. or less, and is specifically made of a thermoplastic resin such as polycarbonate.
The thickness of the heated pressed resin plate 11 is in the range of 5 to 1000 μm, and particularly preferably in the range of 80 to 120 μm. If the thickness is less than 5 μm, it is not preferable because it is difficult to form the concave portion 13 by the heating embossing method described later, and if the thickness exceeds 1000 μm, the entire reflector 10 is undesirably thick.
The reflective film 12 is formed by vapor deposition of Al, Ag, or the like, and has a thickness of preferably 0.05 to 0.2 μm, and more preferably 0.08 to 0.15 μm. If the thickness of the reflective film 12 is less than 0.05 μm, the reflectance is lowered, which is not preferable. If the thickness exceeds 0.2 μm, the film formation cost is increased more than necessary, and the undulations due to the recesses 13 are reduced. It is not preferred.
[0025]
The concave portions 13 are formed by heating embossing (so-called embossing) on the non-heated embossed resin plate 11, and as shown in FIGS. 13 are in contact with each other. The portion where the contours 13c contact each other has a sharp peak shape, and the area of the flat portion 13d between the concave portions 13 is small.
[0026]
3A and 3B, the inner surface of the concave portion 13 includes a first curved surface 13a, which is a part of two spherical surfaces having different radii, and a second curved surface 13b. 13b center O 1 , O 2 Is arranged on the normal line of the deepest point O of the concave portion 13, and the first curved surface 13a is 1 And a second curved surface 13b is a part of a spherical surface having a radius R1 around the center. 2 And a part of a spherical surface having a radius R2 centered at. Then, in the plan view shown in FIG. 3A, the first curved surface 13a and the second curved surface 13b are substantially partitioned near a straight line H passing through the deepest point O of the concave portion 13 and orthogonal to the line GG. The depth of the recess 13 is about 0.3 to 2.0 μm.
[0027]
FIG. 4 illuminates the reflector 10 having the above configuration with light at an incident angle of 30 ° from the right side in FIG. 3 and sets the light receiving angle at ± 30 ° around 30 ° which is the direction of regular reflection with respect to the reflecting surface. (0 ° to 60 °; 0 ° corresponds to the normal direction of the entire surface of the reflector), and is a graph showing the result of measuring the reflectance (%) of the reflector 10.
As shown in this figure, according to the reflector 10 having the above configuration, since the absolute value of the inclination angle of the second curved surface 13b formed of a spherical surface having a relatively small radius is relatively large, the reflected light is scattered at a wide angle. As a result, a high reflectivity can be obtained in a wide light receiving angle range of about 15 ° to 50 °, and the reflection on the first curved surface 13a formed of a spherical surface having a relatively large radius causes a specific direction to be higher than that of the second curved surface 13b. , Reflection is scattered in a narrow range, so that the reflectance as a whole becomes maximum at an angle smaller than 30 °, which is the regular reflection direction, and the reflectance near the peak also increases. As a result, the peak of the light incident on and reflected by the reflector 10 is shifted to a side closer to the normal direction of the reflector 10 than the regular reflection direction, so that the reflection luminance in the front direction of the reflector 10 can be increased. Therefore, for example, if the reflector 10 of the present embodiment is applied to the reflective layer of the liquid crystal display device, the reflection luminance in the front direction of the liquid crystal display device can be improved, and thus the luminance of the liquid crystal display device in the viewer direction. Can be increased.
[0028]
Further, according to the reflector 10, since the reflection film 12 is laminated on the heated press resin plate 11 serving as the substrate, the photosensitive film is provided between the substrate and the reflection film like a conventional reflector. There is no need to provide a conductive resin layer, and the structure of the reflector 10 can be simplified. Further, since the configuration of the reflector 10 is simple, it can be made thin. Further, since the glass transition temperature of the heated stamped resin plate 11 is in the above range, a plurality of recesses 13 can be easily formed by the heating stamping method, and the reflector 10 having excellent reflection characteristics can be formed. Can be.
[0029]
(Second embodiment: reflector)
Next, a reflector 20 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the reflector according to the second embodiment. In addition, among the components of the reflector 20 shown in FIG. 5, the same components as those of the reflector 10 of the first embodiment shown in FIGS. I do.
The reflector 20 shown in FIG. 5 is schematically composed of a heated stamped resin plate 21 and a reflective film 12 laminated on one surface 21c of the heated stamped resin plate 21. The heated embossed resin plate 21 gives the reflective film 12 a predetermined surface shape, and has a plurality of concave portions 13 on one surface 21c. The reflective film 12 formed on the concave portion 13 enhances the reflectivity. It has gained.
[0030]
Further, as shown in FIG. 5, the heated stamped resin plate 21 has a glass transition temperature higher than that of the processed resin layer 21a in which the concave portion 13 is formed on the one surface 21c side. The supporting resin layer 21b is laminated.
The processed resin layer 21a is made of a material having a lower glass transition temperature than the supporting resin layer 21b, and specifically made of polycarbonate, wax, rosin, polyethylene, or the like. The resin layer 21a to be processed has a glass transition temperature in the range of 90 to 240 ° C., and has a property that the molecular chain is flexible and has good processability. Therefore, the concave portions 13 can be easily formed on the surface by the heating embossing method described later.
The support resin layer 21b is made of a material having a higher glass transition temperature than the resin layer 21a to be processed, and specifically, is made of polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyimide, or the like. The support resin layer 21b has a property that the glass transition temperature is in the range of 100 to 220 ° C., the molecular chain is relatively hard, and the moisture absorption rate is low. Therefore, it is possible to prevent moisture from penetrating into the processed resin layer, thereby preventing oxidation of the reflection film 12, and to prevent deformation of the processed resin layer 21b.
[0031]
Further, the glass transition temperature of the supporting resin layer 21b is set to Tg. A And the glass transition temperature of the resin layer 21a to be processed is Tg B Tg A -Tg B > 5 ° C. is preferable, and 10 ° C. ≦ (Tg A -Tg B The range of ≦ 20 ° C. is more preferable. Glass transition point Tg of each layer 21a, 21b B , Tg A Is within the above range, the workability of the processed resin layer 21a becomes better, and the deformation prevention by the support resin layer 21b becomes more effective.
[0032]
The thickness of the processed resin layer 21a is preferably in the range of 1 to 100 μm. If the thickness is less than 1 μm, the depth of the recess 13 becomes shallow and the reflection characteristics deteriorate, which is not preferable. If the thickness exceeds 100 μm, the entire reflector 20 becomes unfavorably thick.
The thickness of the supporting resin layer 21b is preferably in the range of 20 to 1000 μm. When the thickness is less than 20 μm, it is not preferable because the invasion of moisture into the processed resin layer 21 a cannot be sufficiently prevented, and the strength is insufficient, and when the thickness is more than 1000 μm, the entire reflector 20 becomes thick. Absent.
[0033]
According to the reflector 20 of the present embodiment, in addition to the same effects as those of the reflector 10 of the above-described first embodiment, the following effects can also be obtained. That is, according to the reflector 20, since the processed resin layer 21a having excellent workability is arranged on the reflection film 12 side, the concave portions 13 are easily formed, and the reflector 20 having excellent reflection characteristics is formed. can do. Further, since the supporting resin layer 21b, which is relatively hard and has low hygroscopicity, is laminated on the processed resin layer 21a, the deformation of the processed resin layer 21a is prevented, and the intrusion of moisture into the processed resin layer 21a is blocked. Thus, the reflection film 12 can be prevented from being oxidized, and the reflectance of the reflector 20 can be kept high.
[0034]
(Third embodiment: reflector)
Next, a reflector according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional configuration diagram of a concave portion of the reflector according to the third embodiment. The configuration of the reflector of the present embodiment is the same as that of the reflector 10 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 except for the configuration of the concave portion shown in FIG.
The reflector according to the present embodiment has a reflection characteristic in which the reflection luminance is distributed substantially symmetrically with respect to the regular reflection angle of the incident light. In order to obtain such reflection characteristics, the reflector of the present embodiment is formed by controlling the inner surface shape of the concave portion 25 as described below.
That is, as shown in FIG. 6, the concave portions 25 of the reflector according to the present embodiment are formed at random with a depth of 0.1 μm to 3 μm, and the pitch of the adjacent concave portions 25 is 5 μm to 100 μm. , And the inclination angle of the inner surface of the concave portion 25 is set in the range of −18 ° to + 18 °.
In the present embodiment, the “depth of the concave portion 25” refers to a distance from the surface of the reflection film where the concave portion is not formed to the bottom of the concave portion 25, and the “pitch between adjacent concave portions 25. This is the distance between the centers of the concave portions that are circular when viewed in plan. Further, as shown in FIG. 6, the “inclination angle of the inner surface of the concave portion” refers to a horizontal plane of the inclined surface within the minute range when a minute range of 0.5 μm width is taken at an arbitrary position on the inner surface of the concave portion 25. (Reflection film surface). The positive and negative of the angle θc are defined, for example, with respect to a normal line set on the surface of the reflection film in a portion where the concave portion 25 is not formed, to define the right slope in FIG.
[0035]
In the present embodiment, it is particularly important that the inclination angle distribution of the inner surface of the concave portion 25 is set in the range of −18 ° to + 18 °, and that the pitch of the adjacent concave portions 25 is randomly arranged in all directions in the plane. It is. This is because if the pitch of the adjacent concave portions 25 is regular, there is a problem that interference colors of light appear and reflected light is colored. On the other hand, if the inclination angle distribution of the inner surface of the concave portion 25 exceeds the range of −18 ° to + 18 °, the diffusion angle of the reflected light becomes too wide, the reflection intensity decreases, and a bright display cannot be obtained. It becomes 55 ° or more in the air).
Further, if the depth of the concave portion 25 is less than 0.1 μm, the light diffusion effect due to the formation of the concave portion on the reflection surface cannot be sufficiently obtained, and if the depth of the concave portion 25 exceeds 3 μm, sufficient light diffusion In order to obtain the effect, the pitch must be increased, which may cause moire.
[0036]
When the pitch between the adjacent concave portions 25 is less than 5 μm, there is a restriction on the production of a matrix used for forming the heated embossed resin plate, and the processing time becomes extremely long, and desired reflection characteristics can be obtained. However, problems such as the inability to form a single shape and the generation of interference light occur. Further, it is desirable that the pitch between the adjacent concave portions 25 is 5 μm to 100 μm.
[0037]
FIG. 7 illuminates the reflector of this embodiment with light at an incident angle of 30 °, and changes the light receiving angle from a perpendicular position (0 °; normal direction) to 60 ° around 30 ° which is the direction of regular reflection. It shows the relationship between the light receiving angle (unit: °) and the brightness (reflectance, unit:%) when shaken. As shown in this figure, substantially uniform reflectance can be obtained in a wide light receiving angle range symmetrically with respect to the regular reflection direction. In particular, the reflectance is almost constant in the range of ± 10 ° light reception angle with respect to the specular reflection direction, and within this viewing angle range, display with almost the same brightness can be obtained from any direction. Is suggested.
[0038]
Thus, the reason why the reflectance can be made substantially constant in a wide light-receiving angle range symmetrical with respect to the regular reflection direction is that the depth and pitch of the concave portion 25 are controlled in the above-described ranges, This is because the inner surface of 25 has a shape that forms part of a spherical surface. In other words, since the depth and pitch of the concave portion 25 are controlled, the inclination angle of the inner surface of the concave portion 25 that controls the light reflection angle is controlled within a certain range, so that the reflection efficiency of the reflective film is kept constant. Can be controlled within the range. Further, since the inner surface of the concave portion 25 is a spherical surface symmetrical in all directions, a uniform reflectance can be obtained in a wide reflecting direction of the reflecting film.
[0039]
(Fourth embodiment: reflector)
Next, a reflector according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic perspective view of a concave portion of the reflector according to the present embodiment, and FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the concave portion of the reflector. The configuration of the reflector according to the present embodiment is the same as the configuration of the reflector 10 according to the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3 except for the configuration of the concave portions illustrated in FIGS. 8 and 9.
The reflector according to the present embodiment has a reflection characteristic in which the reflection luminance is distributed substantially symmetrically with respect to the regular reflection angle of the incident light. In order to obtain such reflection characteristics, the reflector of the present embodiment is formed by controlling the inner surface shape of the concave portion 25 as described below.
[0040]
The reflector of the present embodiment has a reflection characteristic in which the reflection luminance distribution is asymmetric with respect to the specular reflection direction, in addition to the reflection characteristic having a reflection characteristic that is substantially symmetric about the specular reflection direction. Applicable as a reflector. FIGS. 8 and 9 show one of the many concave portions 25 formed in the reflector of the present example exhibiting a reflection luminance distribution that is asymmetric with respect to the specular reflection direction. In the specific longitudinal section X of the concave portion 25 shown in FIG. 8, the inner surface shape of the concave portion 25 is a first curve A extending from one peripheral portion S1 of the concave portion 25 to the deepest point D, and is continuous with the first curve A. The second curve B extends from the deepest point D of the concave portion to another peripheral portion S2. These two curves are connected to each other at the deepest point D where the inclination angle with respect to the reflective film surface S is zero.
Here, the “inclination angle” refers to an angle of a tangent at an arbitrary position on the inner surface of the concave portion 25 with respect to a horizontal plane (here, the portion of the reflective film S where the concave portion 25 is not formed) in a specific longitudinal section. is there.
[0041]
The inclination angle of the first curve A with respect to the reflection film surface S is steeper than the inclination angle of the second curve D, and the deepest point D is located at a position shifted from the center O of the concave portion 25 in the x direction. That is, the average value of the absolute value of the inclination angle of the first curve A with respect to the reflection film surface S is larger than the average value of the absolute value of the inclination angle of the second curve B with respect to the reflection film surface S. The inclination angle of the first curve A with respect to the reflective film surface S in the plurality of concave portions 25 formed on the surface of the diffusive reflector varies irregularly in the range of 1 to 89 °. Further, the average value of the absolute value of the inclination angle of the second curve B in the concave portion 25 with respect to the reflection film surface S varies irregularly in the range of 0.5 to 88 °.
Since the inclination angles of both curves are gently changing, the maximum inclination angle δa (absolute value) of the first curve A is larger than the maximum inclination angle δb (absolute value) of the second curve B. I have. The inclination angle of the deepest point D where the first curve A and the second curve B contact each other with respect to the base material surface is zero, and the first curve A in which the inclination angle is a negative value and the inclination angle in which the inclination angle is a positive value Is smoothly continuous with the second curve B.
The maximum inclination angles δa of the plurality of concave portions 25 formed on the surface of the reflective film 12 vary irregularly within a range of 2 to 90 °, but most of the concave portions 25 have a maximum inclination angle δa of 4 °. It varies irregularly within the range of ~ 35 °.
[0042]
The concave portion 25 has a single minimum point (a point on a curved surface at which the inclination angle becomes zero) D. The distance between the minimum point D and the surface S of the reflective film of the substrate forms the depth d of the concave portion 25. The depth d is irregular within a range of 0.1 μm to 3 μm for each of the plurality of concave portions 25. Are scattered.
In the present embodiment, the specific cross section X in each of the plurality of recesses 25 is in the same direction. Each first curve A is formed so as to be oriented in a single direction. That is, in each of the concave portions, the x direction indicated by an arrow in FIGS. 8 and 9 is formed so as to face the same direction.
[0043]
In the reflector having such a configuration, the first curve A in the plurality of recesses 25 is oriented in a single direction. The reflected light of light incident from obliquely above (A side) is shifted to the normal direction side of the reflection film surface S from the regular reflection direction.
Conversely, the reflected light of light incident from obliquely above in the direction opposite to the x direction (the second curve B side) in FIG. 9 is shifted to the surface side of the reflective film surface S from the regular reflection direction.
Accordingly, as the overall reflection characteristic in the specific longitudinal section X, the reflectance in the direction reflected by the surface around the second curve B increases, and thereby the reflection efficiency in the specific direction can be selectively increased. Thus, it is possible to obtain an improved reflection characteristic.
[0044]
The reflecting surface (reflecting film surface) of the reflector used in the present embodiment is irradiated with light at an incident angle of 30 ° from the x direction, and the light receiving angle is set to 30 ° which is the direction of regular reflection with respect to the reflecting surface. FIG. 10 shows the relationship between the light receiving angle (unit: °) and the brightness (reflectance, unit:%) when the light is swung from the perpendicular position (0 °; normal direction) to 60 ° as the center. FIG. 10 also shows the relationship between the light receiving angle and the reflectance when the concave portion 25 (second embodiment) having the cross-sectional shape shown in FIG. 6 is formed. As shown in FIG. 10, the reflectance at a smaller reflection angle is higher than the reflection angle of 30 ° which is the specular reflection direction of 30 ° which is the incident angle set in the present example, and the direction is set as a peak and the vicinity is set as the peak. Also has a high reflectance.
[0045]
Therefore, according to the reflector of the present embodiment, since the concave portion 25 forming the reflecting surface is formed as described above, the light emitted from the light source for illumination can be efficiently reflected and scattered, and The reflected light reflected by the body has directivity such that the reflectance increases in a specific direction, so that the emission angle of the reflected light emitted through the reflector increases, and the specific angle increases. It is possible to improve the output efficiency at the output angle of.
[0046]
(Fifth embodiment: reflector)
Next, a reflector according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 is a schematic perspective view of the concave portion 25 of the reflector of the present embodiment, FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the concave portion 25 of the reflector along the X axis (referred to as a vertical cross section X), and FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along a Y axis orthogonal to the X axis (referred to as a vertical cross section Y). The configuration of the reflector according to the present embodiment is the same as the configuration of the reflector 10 according to the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3 except for the configuration of the concave portions illustrated in FIGS.
[0047]
As shown in FIGS. 11 and 12, the inner surface shape of the concave section 25 in the vertical section X is a first curve A ′ extending from one peripheral portion S1 of the concave section 25 to the deepest point D, and is continuous with the first curve A ′. , And a second curve B 'extending from the deepest point D of the concave portion to another peripheral portion S2. In FIG. 12, the first curve A ′ descending to the right and the second curve B ′ rising to the right both have a zero inclination angle with respect to the reflective film surface S at the deepest point D, and are smoothly continuous with each other.
Here, the “inclination angle” refers to an angle of a tangent at an arbitrary position on the inner surface of the concave portion with respect to a horizontal plane (here, the surface of the reflective film S where the concave portion is not formed) in a specific longitudinal section.
[0048]
The inclination angle of the first curve A ′ with respect to the reflection film surface S is steeper than the inclination angle of the second curve B ′, and the deepest point D is a direction from the center O of the recess 25c toward the periphery along the X axis. (X direction). That is, the average of the absolute values of the inclination angles of the first curve A 'is larger than the average of the absolute values of the inclination angles of the second curve B'. The average value of the absolute value of the inclination angle of the first curve A ′ in the plurality of recesses 25 formed on the surface of the reflective layer is irregularly varied in the range of 2 ° to 90 °. Also, the average value of the absolute values of the inclination angles of the second curve B 'in FIG.
[0049]
On the other hand, as shown in FIG. 13, the inner surface shape of the concave portion 25 in the vertical section Y is substantially left-right uniform with respect to the center O of the concave portion 25, and the periphery of the deepest point D of the concave portion 25 has a curvature. It has a large radius, that is, a shallow curve E close to a straight line. The left and right sides of the shallow curve E are deep curves F and G having a small radius of curvature, and the absolute value of the inclination angle of the shallow curve E in the plurality of concave portions 25 formed on the surface of the reflector. Is approximately 10 ° or less. The absolute values of the inclination angles of the deep curves F and G in the plurality of concave portions 25 also vary irregularly, but are, for example, 2 ° to 90 °. Further, the depth d of the deepest point D varies irregularly within a range of 0.1 μm to 3 μm.
[0050]
In the present example, the plurality of concave portions 25 formed on the surface of the reflector have the same cross-sectional direction giving the shape of the above-described vertical cross-section X, and have the same cross-sectional direction giving the shape of the above-described vertical cross-section Y. Both are oriented in the same direction, and the directions from the deepest point D to the peripheral portion S1 via the first curve A 'are oriented in the same direction. That is, all the concave portions 25 formed on the surface of the reflective layer are formed such that the x-direction indicated by the arrow in FIG. 11 points in the same direction.
[0051]
In the present embodiment, the directions of the concave portions 25 formed on the surface of the reflector are the same, and the directions from the deepest point D to the peripheral portion S1 via the first curve A 'are all the same. The reflected light of the light incident on the reflector from obliquely above in the x direction (the first curve A ′ side) in FIG. 11 is shifted to the normal direction side of the reflection film surface S from the regular reflection direction. .
Conversely, the reflected light of the light incident from obliquely above in the direction opposite to the x direction (the second curve B ′ side) in FIG. 11 is shifted to the surface side of the reflective film surface S from the regular reflection direction.
A vertical section Y orthogonal to the vertical section X is formed so as to have a shallow curve E having a large radius of curvature and deep curves F and G having small curvature radii on both sides of the shallow curve E. Therefore, the reflectance in the regular reflection direction on the reflection surface of the reflector is also increased.
[0052]
As a result, as shown in FIG. 14, the overall reflection characteristics in the longitudinal section X include the reflection characteristics in which the reflected light is appropriately concentrated in a specific direction while the reflectance in the regular reflection direction is sufficiently ensured. can do. FIG. 14 irradiates the reflector according to the present embodiment with light at an incident angle of 30 ° from the direction closer to the x direction than the normal direction of the reflective film surface S, and changes the viewing angle of the specular reflection to the reflective film surface S. It shows the relationship between the viewing angle (θ °) and the brightness (reflectance height) when the angle is continuously changed from the perpendicular position (0 °) to 60 ° around the direction of 30 °. . In the reflection characteristic represented by this graph, the integral value of the reflectance in the reflection angle range smaller than the regular reflection angle of 30 ° is larger than the integral value of the reflectance in the reflection angle range larger than the regular reflection angle. The reflection direction tends to shift to the normal side from the regular reflection direction.
[0053]
Therefore, according to the reflector having the above configuration, since the concave portion 25 is formed as described above, the incident light can be efficiently reflected and scattered, and the reflected light reflected by the reflector can be reflected in a specific direction. Since the light has directivity such that the reflectance increases, the emission angle of the reflected light emitted through the reflector increases, and the emission efficiency can be increased at a specific emission angle.
[0054]
(Sixth embodiment: liquid crystal display device)
FIG. 15 is a perspective configuration diagram showing an example in which the reflector according to the present invention is applied to a reflection layer of a liquid crystal display device, and FIG. 16 is a partial cross-sectional configuration diagram of the liquid crystal display device shown in FIG.
As shown in FIGS. 15 and 16, the liquid crystal display device of the present embodiment includes a front light (illumination device) 110 and a reflective liquid crystal panel 120 disposed on the back side (the lower side in the figure). It is configured.
As shown in FIG. 15, the front light 110 includes a substantially flat transparent light guide plate 112, an intermediate light guide 113 disposed along the side end surface 112 a, and one side of the intermediate light guide 113. A light-emitting element 115 disposed on an end face, and a light-shielding case body attached from the side of the intermediate light guide 113 so as to cover side ends of the intermediate light guide 113, the light-emitting element 115 and the light guide plate 112. 119 is provided. That is, the light emitting element 115 and the intermediate light guide 113 serve as a light source of the front light 110, and the side end surface 112a of the light guide plate serves as a light incident surface of the light guide plate. As shown in FIG. 15, a plurality of light guide plates 112 are provided on the outer surface side (upper surface side in the drawing) of the light guide plate 112 so as to extend in a direction inclined with respect to the light incident surface 112a on which the intermediate light guide 113 is provided. The prism grooves 114 are formed in an array.
The liquid crystal panel 120 includes an upper substrate (first substrate) 121 and a lower substrate (second substrate) 122 each having a display surface 121a opposed to each other, and has a rectangular area indicated by a dotted line in FIG. Reference numeral 120D is a display area of the liquid crystal panel 120, and pixels of the liquid crystal panel are actually arranged in a matrix in the display area 120D. In the liquid crystal display device having the above configuration, the light guide plate 112 is disposed on the display area 120D of the liquid crystal panel 120, and the display on the liquid crystal panel 120 can be visually recognized through the light guide plate 112. In a dark place where external light cannot be obtained, the light emitting element 115 is turned on, and the light is introduced into the light guide plate 112 from the light incident surface 113 of the light guide plate 112 via the intermediate light guide 113. The light is emitted toward the liquid crystal panel 120 from the illustrated lower surface 112b to illuminate the liquid crystal panel 120.
[0055]
The light guide plate 112 of the front light 110 is a flat plate-shaped member that is disposed on the display area of the liquid crystal panel 120 and emits light emitted from the light emitting element 115 to the liquid crystal panel 120, and is made of a transparent acrylic resin or the like. ing. As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 13, the upper surface of the light guide plate 112 (the surface opposite to the liquid crystal panel 120) is a reflection surface in which wedge-shaped prism grooves 114 are formed in a stripe shape parallel to each other in a plan view. The lower surface in the figure (the surface facing the liquid crystal panel 120) is an emission surface 112b from which illumination light for illuminating the liquid crystal panel 120 is emitted. The prism groove 114 is constituted by a pair of slopes formed so as to be inclined with respect to the reference plane N of the reflection surface 112c. One of these slopes is a gentle slope 114a, and the other is the gentle slope 114a. The steep slope portion 114b is formed to have a steeper inclination angle than the steep angle portion 114a. The gentle slope portion 114a is formed such that the smaller the length of the light guide plate 112 in the light propagation direction, the larger the inclination angle, and the longer the length, the smaller the inclination angle. Can be enhanced. The light propagating inside the light guide plate 112 from the right to the left in the figure is reflected by the steep slope portion 114b of the reflection surface surface 112c toward the emission surface 112b and directed toward the liquid crystal panel 120 disposed on the back side of the light guide plate 112. The light is emitted.
[0056]
The liquid crystal panel 120 is a reflective passive-matrix liquid crystal panel capable of performing color display. As shown in FIG. 13, a liquid crystal layer 123 is provided between an upper substrate 121 and a lower substrate 122 which are arranged to face each other. A plurality of transparent electrodes 126a having a rectangular shape in plan view extending in the left-right direction in the drawing and an alignment film 126b formed on the transparent electrodes 126a. A reflective layer 125, a color filter layer 129, a plurality of strip-shaped transparent electrodes 128a in plan view, and an alignment film 128b are sequentially formed on the inner surface side of 122.
[0057]
The transparent electrode 126a of the upper substrate 121 and the transparent electrode 128a of the lower substrate 122 are both formed in a strip-like planar shape, and are arranged in a stripe shape in plan view. The extending direction of the transparent electrode 126a and the extending direction of the transparent electrode 128a are arranged to be orthogonal to each other in a plan view. Therefore, one dot of the liquid crystal panel 120 is formed at a position where one transparent electrode 126a and one transparent electrode 128a intersect, and a color filter of three colors (red, green, and blue) described later corresponding to each dot. Is arranged in one of the color filters. Then, three dots that emit R (red), G (green), and B (blue) constitute one pixel of the liquid crystal panel 120.
[0058]
The color filter layer 129 has a configuration in which red, green, and blue color filters 129R, 129G, and 129B are periodically arranged, and each color filter is disposed below the corresponding transparent electrode 128a. A set of color filters 129R, 129G, 129B is formed for each pixel 120c. The display color of the pixel 120c is controlled by controlling the driving of the electrodes corresponding to the color filters 129R, 129G, and 129B.
[0059]
Next, the reflection layer 125 formed on the inner surface side of the lower substrate 122 shown in FIG. 16 has the configuration shown in the perspective configuration diagram of FIG. 1, and as shown in FIG. It comprises a reflective film 12 having a high reflectivity and a heated pressed resin plate 11 for giving the reflective film 12 a predetermined surface shape. A plurality of concave portions 13 are provided on the surface of the heated pressed resin plate 11, and a predetermined reflectivity is obtained by the reflective film 12 formed on the concave portions 13. Therefore, the concave portion 13 of the reflective layer 125 of the liquid crystal display device according to the present embodiment has the shape shown in FIG. 2 and has the reflection characteristics shown in FIG. Since reflection display is possible and the peak of the reflection luminance is shifted in the panel normal direction from the regular reflection direction, the luminance in the front direction of the panel where the observer of the liquid crystal display device is normally arranged can be increased. And a substantially bright display can be obtained.
[0060]
The non-heated pressed resin plate 11 provided in the liquid crystal panel 120 according to the present embodiment can be manufactured easily and with good reproducibility by a method for manufacturing a reflector described later. Further, according to the method for manufacturing a reflector according to the present invention, the arrangement direction of the irregularities on the reflection surface can be arbitrarily changed. Therefore, by applying the above-described manufacturing method, the electrodes 26a and 28a and the color filter Even if the pitch of the layer 129 changes, the arrangement pattern of the unevenness of the reflective layer 125 can be changed very easily, and the occurrence of a moiré pattern can be effectively prevented.
[0061]
In the above description, an example in which the present invention is applied to a passive matrix type reflective liquid crystal display device has been described. The present invention can be applied to a device, and can also be applied to an active matrix type liquid crystal display device. When applied to these active matrix type liquid crystal display devices, the substrate manufacturing cost can be reduced, which is effective.
[0062]
(Seventh embodiment: manufacturing method of reflector)
In the present embodiment, a method for manufacturing the reflector 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be described as an example, but the manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to the reflection method according to the second to fourth embodiments. Applicable to the body.
[0063]
First, as shown in FIG. 17A, a stamping material 35 is prepared. By providing the recesses 13... In the pressed material 35 by the method described below, a non-heated pressed resin plate is obtained.
The stamping material 35 is made of a resin having a glass transition temperature of 90 ° C. or more and 240 ° C. or less, and is specifically made of a thermoplastic resin such as polycarbonate. The thickness of the stamping material depends on the depth of the concave portion to be formed, but is, for example, in the range of 0.3 μm to 2.0 μm.
[0064]
Next, as shown in FIG. 17B, a matrix 45 for forming the concave portions 13 in the pressed material 35 is prepared. The matrix 45 is a columnar member having a region in which a large number of fine protrusions are formed in a processing region 46 on the peripheral surface thereof, and is wound around the embossing roll 47 and the peripheral surface of the embossing roll 47. It comprises an electroforming mold 48 made of Ni and a rod-shaped heater 49 arranged at the center of the axis of the embossing roll 47. The surface of the electroforming mold 48 is the processing region 46 described above, and a fine projection is formed. The shape of the protrusion corresponds to the shape of the recesses 13b shown in FIGS. Further, the surface (the processing region 46) of the electroforming mold 48 can be heated by the heater 49.
[0065]
The fine projections formed on the surface of the electroforming mold 48 include a part of the spherical surface on the outer surface, and the projections are arranged adjacent to each other. By using such an electroforming mold 48 for embossing, it is possible to obtain a structure in which the contours 13c of the concave portions 13 of the reflector 10 are in contact with each other as shown in FIGS.
[0066]
Next, as shown in FIG. 18A, a step of embossing and transferring the surface shape of the matrix 45 shown in FIG. In this step, the matrix 45 is arranged perpendicular to the receiving side silicone rubber roller 50 in parallel with the axis. And, between the mother die 45 and the receiving-side silicone rubber roller 50, a stamping material 35 as a workpiece can pass. Means for synchronizing rotation / movement may be provided between the matrix 45 and the pressed member 35 to prevent the matrix 45 from slipping.
[0067]
In the process shown in FIG. 18A having the above configuration, the master mold 45 and the receiving silicone rubber roller 50 are rotated, and the surface temperature of the master mold 45 is maintained at around 200 ° C. The pressed material 35 is inserted between the silicone rubber roller 50 and the pressed material 35 is moved rightward in the figure. Then, the surface of the matrix 45 is pressed against the surface of the stamping material 35, and the surface shape of the matrix 45 is transferred to the surface of the stamping material 35. ... is formed. When the pressed material 35 is pressed against the heated master 45, the temperature of the pressed material 35 rises and softens, so that the shape of the master 45 can be easily pressed and transferred. The pressed material 35 that has passed through the matrix 45 is rapidly cooled and hardened by the surrounding atmosphere, and the shapes of the recesses 13 are maintained.
Through the above-described steps, the non-heated stamped resin plate 11 is obtained by forming the concaves 13 having the concaves and convexes on the surface of the stamping material 35 and the inversely convex and concave portions.
[0068]
Finally, as shown in FIG. 18B, the reflection film 12 is laminated on the heated stamped resin plate 11 after the formation of the recesses 13... To obtain the reflector 10 shown in FIGS.
[0069]
The temperature of the surface of the matrix 45 when forming the concave portions 13 in the pressed material 35 is preferably in the range of 90 ° C to 240 ° C, more preferably in the range of 190 ° C to 210 ° C. If the temperature of the surface of the mother die 45 is lower than 190 ° C., the softening of the stamping material 35 becomes insufficient, and the transfer rate of the concave portions 13 decreases, which is not preferable. It is not preferable because the embossing material 35 is excessively softened and the shapes of the concave portions 13 are destroyed.
[0070]
The feed speed of the pressed material 35 is preferably in the range of 0.2 m / min to 1 m / min, more preferably in the range of 0.3 m / min to 0.4 m / min. If the feed speed is less than 0.3 m / min, the contact time between the stamping material 35 and the matrix 45 becomes long, and excessive heat is applied to the stamping material 35 to soften the stamping material 35. This is not preferable because it takes too long and the production efficiency is reduced due to the long time required for the heating embossing step. On the other hand, if the feed speed exceeds 0.4 m / min, the contact time between the stamping material 35 and the matrix 45 becomes short, and the heating of the stamping material 35 becomes insufficient, and the stamping material 35 becomes It is not preferable because the resin does not soften sufficiently and the transfer rate of the concave portions 13 decreases.
[0071]
Next, the matrix 45 used for manufacturing the reflector is obtained, for example, by the following method.
First, as shown in FIG. 19A, a matrix substrate 41 in which a photosensitive resin layer 41b is formed on a metal substrate 41a is prepared.
[0072]
Next, a plurality of recesses are formed on the surface of the matrix substrate using the matrix substrate manufacturing apparatus 140 shown in FIG. 19B. The matrix manufacturing apparatus 140 shown in this figure includes a plate-shaped matrix 41 and an indenter 147 disposed above the matrix 41 to provide a concave recess on the surface of the matrix 41. The main body 41 is placed on the stage 144 and is movable in the X and Y directions. The indenter driving section (indenter driving means) 148 is supported by the slider 156 and is movable in the X direction (left and right directions in the drawing). The indenter driving section 148 and the slider 156 allow the mother die 41 to be processed. Forming a processing head. The stage 144 is connected to driving means (not shown). The position of the matrix substrate 41 can be controlled at a pitch of several μm to several hundred μm.
[0073]
The indenter 147 is formed so as to be tapered toward a front end portion (a lower side in the drawing), and the front end 147 a is processed into a shape of a concave portion provided in the matrix substrate 41. In other words, when producing a mother die for manufacturing the reflector 10 of FIG. 1 having the concave portions 13 of the shapes shown in FIGS. 2 and 3, the same shape as the concave portions 13 shown in FIG. 147a. FIG. 19C is a cross-sectional configuration diagram showing a shape of a tip 147a of an indenter suitable for manufacturing a mother die 45 for forming a reflector having the concave portion 13 having the shape shown in FIG. The indenter 147 shows an example in which the tip portion 147a includes a first curved surface 147A and a second curved surface 147B which form a part of a spherical surface convex to the outside having different radii. That is, the inner surface of the first curved surface 13a of the concave portion 13 shown in FIG. 2 and the outer surface of the first curved surface 147A shown in FIG. 19C are substantially coincident, and the inner surface of the second curved surface 13b and the outer surface of the second curved surface 147B are almost coincident. Shape.
Note that the shape of the tip can be appropriately changed according to the shape of the concave portion (or convex portion) of the reflector to be manufactured.
[0074]
As the indenter drive section 148, any drive means capable of driving the indenter 147 in the vertical direction to process the matrix substrate 41 can be used without any problem. For example, a solenoid or a piezoelectric element (piezoelectric element) can be used. And the like.
[0075]
In FIG. 19B, the processing head moving means 157 supports the processing head (the indenter driving unit 148 and the slider 156) so as to be movable in the X direction, and is further engaged with the positioning control means 155 to move the X of the processing head. Directional position control is also possible. The processing head is moved to 0.1 by the processing head moving means 157. The matrix base 41 can be moved in the X direction at a pitch of several μm to several hundred μm.
[0076]
In order to process the matrix substrate 41 using the matrix manufacturing apparatus 140 having the above configuration, first, as illustrated in FIG. 19B, the matrix substrate 41 is placed and fixed on the stage 144. In addition, the indenter driving unit 148 and the indenter 147 supported by the slider 156 are moved to the initial position of the matrix substrate 41 (for example, the right end of the matrix substrate 41 in the drawing).
[0077]
When the preparation for processing is completed in this manner, the indenter driving unit 148 is operated to move the indenter 147 downward in the figure, and the concave portion 42 is formed in the photosensitive resin layer 41b by the tip 147a of the indenter. Thereafter, the indenter 147 is moved upward to be separated from the matrix substrate 41, and then the stage 144 is operated to move the matrix substrate 41 by a predetermined pitch. Further, the slider 156 (and the indenter 147) is moved in the X direction of the master substrate 41 by a predetermined pitch by operating the positioning control means 155 connected to the processing head moving means 157. When the movement of the mother substrate 41 and the indenter 147 is completed in this way, the indenter driving unit 148 is operated in the same manner as described above, and the indenter 147 forms the concave portion 42 in the photosensitive resin layer 41b.
Then, the above steps are sequentially repeated to form the concave portions 42 on the surface of the matrix base material 41 sequentially. Through this step, a large number of concave portions 42 having a predetermined range of pitch and depth are formed in the region of the surface of the matrix base material 41.
[0078]
Next, the photosensitive resin layer 41b on which the concave portions 42 are formed is irradiated with ultraviolet rays or the like to cure the photosensitive resin layer 41b.
Next, a metal film is formed on the uneven surface of the photosensitive resin layer 41b, and then a Ni film is formed by electrolytic plating using the metal film as an electrode (Ni electroforming). The metal film is preferably a gold-plated film, and by forming such a metal film, the metal film and the Ni film can be easily separated without damaging the Ni film.
The thicknesses of the metal film and the Ni film are not particularly limited, but may be about 5 nm to 50 nm for the metal film and about 30 μm to 200 μm for the Ni film.
Next, when a Ni film is formed on the metal film, the thin films of these metals and the matrix substrate 41 are peeled off, and a Ni film having a plurality of convex portions formed on one surface side and the Ni film To obtain an electroforming mold 48 composed of the above-mentioned metal film along the uneven shape.
[0079]
Then, as shown in FIG. 17B, the obtained electroforming mold 48 is wound around a cylindrical embossing roll 47, whereby the matrix 45 according to the present embodiment is obtained. On the surface of the matrix 45, a convex portion corresponding to the concave portion 13 of the reflector 10 is formed.
[0080]
According to the manufacturing method of the reflector of the present embodiment, the pressed material 35 is heated by rolling while pressing the heated master block 45 on the pressed material 35 (the heated pressed resin plate 11). By embossing (so-called embossing), the fine irregularities of the mother die 45 are efficiently transferred to the embossed material 35, and the plurality of recesses 13 can be efficiently provided. Since the matrix 45 has a substantially cylindrical shape, a pressing force is applied to the substantially cylindrical contact surface, so that the pressure is substantially increased as compared with the case of pressing against a flat plate surface, and the processing accuracy is improved. The formation of the fine unevenness of the body can be performed very efficiently.
[0081]
Further, since the convex portions of the matrix 45 are arranged adjacent to each other, a structure in which the contours of the plurality of concave portions 13 of the reflector 10 are in contact with each other can be obtained. It is possible to provide the reflector 10 that reflects incident light at a wide angle and obtains high reflection luminance in a wide angle range.
[0082]
【Example】
A stamping material 35 made of a polycarbonate film having a thickness of 100 μm was prepared. Next, an electroforming mold having a thickness of 180 μm was prepared, and the electroforming mold was wound around an embossing roll having a built-in heater to form a mother die.
Then, the heater was operated to set the temperature of the surface of the electroforming mold to 194 ° C., and the pressed material was passed between the matrix and the receiving-side silicon rubber roller in the same manner as shown in FIG. 18A. . The feed speed of the material to be stamped was 0.33 m / min.
In this way, a large number of recesses 13 were formed on the surface of the stamping material by transferring the surface shape of the matrix onto the surface of the stamping material.
Lastly, a reflector of Example 1 similar to the reflector shown in FIGS. 1 and 2 was obtained by depositing a 120-nm-thick Al reflective film on the stamping material after the formation of the recesses 13. .
[0083]
The transfer state of the obtained reflector was determined by microscopic inspection, and the transfer rate was measured.
As a result of the microscopic inspection, on the surface of the reflector of Example 1, a plurality of concave portions corresponding to the convex shape of the matrix surface were formed, and the peak shape between the concave portions showed a sharp shape. And the transfer state was extremely good. In addition, the transfer rate showed an extremely high value of 98%.
[0084]
Next, a reflector of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the feed speed of the stamping material was set to 0.38 m / min.
Further, a reflector of Example 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the feed speed of the stamping material was set to 0.42 m / min.
Further, a reflector of Example 4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the feed speed of the stamping material was set at 0.57 m / min.
[0085]
Regarding the reflectors of Examples 2 to 4, the transfer state was determined by microscopic inspection, and the transfer rate was measured. As a result, a plurality of concave portions corresponding to the convex shape of the matrix surface were formed on the surface of any of the reflectors, and the peak shape between the concave portions also showed a sharp shape. Was very good. The transfer rate of Example 2 was 98%, the transfer rate of Example 3 was 94%, and the transfer rate of Example 4 was 88%, all of which were high values.
[0086]
Next, a reflector of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature of the electroforming mold was set to 170 ° C., and the feeding speed of the stamping material was set to 0.57 m / min.
With respect to Comparative Example 1, the transfer state was determined by microscopic inspection. As a result, although a plurality of concave portions corresponding to the convex shape on the surface of the matrix were formed, no peak shape was observed between the concave portions, and the concave shape was not observed. The depth was shallower than in Examples 1 to 4, and the transfer state was poor. The transfer rate of Comparative Example 1 was 30%, which was a lower value than Examples 1-4.
[0087]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the reflector of the present invention, the concave portion is formed directly on the heated pressed resin plate serving as the substrate, and then the reflective film is formed by laminating the concave portion. Unlike the body, there is no need to provide a photosensitive resin layer between the substrate and the reflection film, and the structure of the reflector can be simplified. Further, since the configuration of the reflector is simple, it can be made thin. Furthermore, since the glass transition temperature of the heated stamped resin plate is in the above range, a plurality of concave portions can be formed by the heating stamping method, and a reflector having excellent reflection characteristics can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a reflector according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of the reflector shown in FIG.
3A and 3B are schematic views showing the outline of a concave portion provided in the reflector shown in FIG. 1, wherein A is a schematic plan view, and B is a schematic sectional view.
FIG. 4 is a graph showing the reflection characteristics of the reflector shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic sectional view of a reflector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a contour of a concave portion of a reflector according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the reflection characteristics of the reflector shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating a contour of a concave portion of a reflector according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a contour of a concave portion of a reflector according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing reflection characteristics of the reflector shown in FIGS. 8 and 9;
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a contour of a concave portion of a reflector according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a contour of a concave portion of a reflector according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a contour of a concave portion of a reflector according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing reflection characteristics of the reflector shown in FIGS. 11 to 13;
FIG. 15 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention.
16 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG.
FIG. 17 is a process chart illustrating a method for manufacturing a reflector according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a process chart illustrating a method for manufacturing a reflector according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a process chart illustrating a method of manufacturing a matrix used in a method of manufacturing a reflector according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference numerals 10, 20: reflector, 11, 21: pressed resin plate to be heated, 11a, 21c: one surface, 12: reflective film, 13, 25: concave portion, 21a: processed resin layer, 21b: support resin layer, 35 ... Pressed material (heated pressed resin plate), 41: mother substrate, 45: mother die, 47: indenter, 49: heater, 121: first substrate, 121a: display surface, 122: second substrate , 123 ... liquid crystal layer

Claims (12)

一面に複数の凹部が設けられた被加熱型押し樹脂板と、該被加熱型押し樹脂板の前記一面上に積層された反射膜とを具備してなることを特徴とする反射体。A reflector comprising: a heated stamped resin plate provided with a plurality of recesses on one surface; and a reflective film laminated on the one surface of the heated stamped resin plate. 前記被加熱型押し樹脂板のガラス転移温度が９０℃以上２４０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の反射体。2. The reflector according to claim 1, wherein a glass transition temperature of the heated resin plate is in a range from 90 ° C. to 240 ° C. 3. 前記被加熱型押し樹脂板が、前記一面側に位置して前記凹部が形成される被加工樹脂層と、前記被加工樹脂層より高いガラス転移温度を示す支持樹脂層とが積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の反射体。The heated embossed resin plate is formed by laminating a processed resin layer in which the concave portion is formed on the one surface side and a supporting resin layer having a higher glass transition temperature than the processed resin layer. The reflector according to claim 1, wherein: 前記支持樹脂層のガラス転移温度をＴｇＡとし、前記被加工樹脂層のガラス転移温度をＴｇＢとしたとき、ＴｇＡ−ＴｇＢ＞５℃の関係が成立することを特徴とする請求項３に記載の反射体。4. The relationship of Tg A −Tg B > 5 ° C. is satisfied, where Tg A is the glass transition temperature of the supporting resin layer and Tg B is the glass transition temperature of the resin layer to be processed. 2. The reflector according to 1. 前記反射膜上における前記複数の凹部の輪郭同士が相互に接していることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の反射体。The reflector according to claim 1, wherein contours of the plurality of recesses on the reflection film are in contact with each other. １５°以上の反射角度範囲において、反射輝度がほぼ一定となる領域を含む反射特性を備えたことを特徴とする請求項５に記載の反射体。The reflector according to claim 5, wherein the reflector has a reflection characteristic including a region where the reflection luminance is substantially constant in a reflection angle range of 15 ° or more. 入射光の正反射角度を中心にほぼ対称な反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする請求項６に記載の反射体。7. The reflector according to claim 6, wherein the reflector has a reflection characteristic having a reflection luminance distribution substantially symmetric about a regular reflection angle of incident light. 入射光の正反射角度に対して非対称の反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする請求項６に記載の反射体。7. The reflector according to claim 6, wherein the reflector has a reflection characteristic that provides an asymmetrical reflection luminance distribution with respect to a regular reflection angle of incident light. 表示面を有する第１基板と、該第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１、第２基板の間に配置された液晶層とを備え、
前記第２基板の液晶層と対向する面の反対側に、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の反射体が備えられたことを特徴とする液晶表示装置。A first substrate having a display surface, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a liquid crystal layer disposed between the first and second substrates;
9. A liquid crystal display device comprising the reflector according to claim 1, provided on a side of the second substrate opposite to a surface facing the liquid crystal layer. 一面に複数の凹部が設けられた被加熱型押し樹脂板と、該被加熱型押し樹脂板の前記一面上に積層された反射膜とを具備してなる反射体を製造するに際し、
表面に凹凸形状が形成されてなる略円柱状の母型と、該母型を所定温度に加熱する加熱ヒータとを用い、前記母型を加熱した状態で、前記母型を前記被加熱型押し樹脂板の一面上に押圧しながら回転させて、前記被加熱型押し樹脂板に前記母型の凹凸形状を加熱型押しして前記凹部を形成する工程を有することを特徴とする反射体の製造方法。When manufacturing a reflector comprising a heated stamped resin plate provided with a plurality of recesses on one surface and a reflective film laminated on the one surface of the heated stamped resin plate,
Using a substantially cylindrical matrix having an uneven shape formed on the surface thereof, and a heater for heating the matrix to a predetermined temperature, press the matrix into the heated mold while heating the matrix. Manufacturing the reflector by pressing and rotating on one surface of the resin plate, and heating and pressing the concave and convex shape of the mother die on the heated die-pressed resin plate to form the concave portion. Method. 加熱型押し済みの前記被加熱型押し樹脂板の一面上に前記反射膜を形成することを特徴とする請求項１０に記載の反射体の製造方法。The method of manufacturing a reflector according to claim 10, wherein the reflection film is formed on one surface of the heated stamped resin plate that has been heated and stamped. 前記母型の凹凸形状が、外面に球面の一部を含む多数の凸部が相互に隣接して配列されてなる形状であることを特徴とする請求項１０に記載の反射体の製造方法。The method of manufacturing a reflector according to claim 10, wherein the concave and convex shape of the matrix has a shape in which a number of convex portions including a part of a spherical surface are arranged adjacent to each other on an outer surface.
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