JP3653164B2

JP3653164B2 - Reflector, method of manufacturing the same, and reflective liquid crystal display device

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Publication number: JP3653164B2
Application number: JP18156297A
Authority: JP
Inventors: 満鹿野; 研次表; 智正高塚
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2017-07-07
Also published as: JPH1124070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射面の反射効率が高い反射体、およびその反射体を用いた反射型液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハンディタイプのコンピュータなどの表示部として、特に消費電力が小さいことから、反射型液晶表示装置が広く利用されている。この反射型液晶表示装置には、表示面側から入射した光を反射させて表示を行うための反射板が備えられている。そして、従来の反射板には、表面が鏡面状態とされた反射板や表面にランダムな凹凸状の凹凸面が形成された反射板が用いられていた。図１０に示すように、この従来のランダムな凹凸面を持つ反射板６０は、例えば厚さ３００〜５００μｍのポリエステルフィルムを加熱することによりその表面に高さが数μｍの凹凸からなる凹凸面６１ａを形成し、さらに凹凸面６１ａ上にアルミニウム等からなる反射膜６２を蒸着等の方法を用いて成膜することにより形成したものである。
【０００３】
図１１は、この種の反射板６０を用いた従来の反射型液晶表示装置を示す断面図である。この従来の反射型液晶表示装置５０は、一対のガラス基板５１，５２の各々の対向面側に透明電極層５３，５４が設けられ、さらにこれら透明電極層５３，５４のそれぞれの上に液晶の配向膜５５，５６が設けられ、これら配向膜５５，５６間に液晶層５７が配設された構成となっている。そして、ガラス基板５１，５２の外側にはそれぞれ第１、第２の偏光板５８，５９が設けられ、さらに第２の偏光板５９の外側には上述の反射板６０が反射膜６２側の面を第２の偏光板５９側に向けて取り付けられている。また、図１１において、符号６５はガラス基板５１，５２間に液晶層５７を封止する封止体６５である。
【０００４】
上記構成の反射型液晶表示装置５０において、第１の偏光板５８に入射した光はこの偏光板５８によって直線偏光され、偏光された光が液晶層５７を通過することによって楕円偏光される。そして、この楕円偏光された光は第２の偏光板５９を通過することによって直線偏光される。この直線偏光は反射板６０にて反射されて、再び第２の偏光板５９、液晶層５７を通過して第１の偏光板５８から出射するようになっている。
【０００５】
かかる反射板６０と反射型液晶表示装置５０とにおける入射光に対する反射特性について、図１０に示すように反射膜６２上に配置した点光源からの入射光Ｊの入射角度を反射膜表面に対する垂線に対して入射角度３０度に一定にし、反射光Ｋの反射角度θを０から６０度に変化させた場合の反射率（反射光Ｋの出力を基準出力で除算して百分率（％）で表した値）をプロットし、反射特性曲線を作成することにより調べたところ、反射板６０自体の反射特性曲線は、反射角度３０度をピーク（約１１００％の反射率）として左右の反射角度２０度以下及び４０度以上にて反射率がほぼ最低となっており、また、反射型液晶表示装置自体の反射特性曲線は、その反射角度３０度の約１００％をピークとして、反射角度２３度以下ないし３７度以上の範囲で０％に落ちている。上記基準出力は、液晶パネル評価装置（大塚電子社製ＬＣＤ５０００機種）を用い、白色板（ＭｇＯ標準白色面を持つ板）に入光角度３０度で照射した際の反射角度３０度における反射光の出力である。
【０００６】
また、従来の表面が鏡面状態とされた反射板の反射特性に関しては、一般に、表面にランダムな凹凸面を持つ反射板と比較して、入射角度に対する特定の反射角度において非常に高い反射率を示す。しかしながら、反射率の高い反射角度の範囲が極めて狭い、すなわち視野角が狭いという特性を持っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ランダムな凹凸反射面を持つ従来の反射板６０は、反射効率が悪いために全体に反射率が低く、入射光をより広範囲の反射角度で反射させる反射板のニーズに充分に応えることができなかった。したがって、この種の反射板６０を用いた反射型液晶表示装置５０は、視野角が約２５〜３５度の範囲と比較的狭く、しかも表示面の明るさも充分とはいえないという問題があった。
【０００８】
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、広範囲の反射角度を持ち、反射効率の向上を図ることができる反射体、及びそのような反射体を用いることでいずれの方向においても視野角が広く、表示面が明るい反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる反射体は、反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが異なることを特徴とするものである。かかる反射体によれば、溝の延びる方向に直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、隣接する溝間の稜線部に多数の凹部が形成されたようなものとなっているためこの凹部に入射した光が乱反射し、この乱反射により溝に直交する方向以外の方向においても反射方向が広がることになる。例えば、第２の溝の深さｄ₂に対して第１の溝の深さｄ₁を充分に大きくした構成としたときは、基本構造として反射体表面に深い第１の溝が形成された上で、これら第１の溝間に作られる稜線部に浅い凹部が形成された状態となっており、したがって、第１の溝方向に直交する方向からの入射光の反射方向が広がるという中心的な作用に、乱反射により第１の溝に直交する方向以外にも反射方向が広がるという副次的な作用が加わるのである。
【００１０】
本発明に係わる反射体は、反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが等しいことを特徴とするものである。かかる反射体によれば、第１の溝の延びる方向に直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、第１の溝と交差する第２の溝に入射した光が乱反射し、この乱反射により第１の溝に直交する方向以外の方向においても反射方向が広がることになる。
【００１１】
なお、上記多数の溝は、各溝の平面形状が直線状であってもよいし、所定の曲率をもって湾曲していてもよい。溝が湾曲している場合、溝の延びる方向に沿って湾曲した面に光が当たるため、湾曲していない場合に比べて光の反射方向が広範囲となる。
本発明において第１の溝深さとは、稜線部の頂部から第１の溝の底部までの高さのことをいう。また、第２の溝深さとは、稜線部の頂部から第２の溝の底部までの高さのことをいう。
【００１２】
本発明に係わる反射体は、例えば、一方向に延びる多数の溝を有する転写型の型面を反射体用樹脂基材に転写することによりこの反射体用樹脂基材の表面に一方向に延びる多数の第１の溝を形成する第１転写工程と、一方向に延びる多数の溝を有する転写型をその溝の延びる方向が上記第１転写工程で形成した第１の溝の延びる方向と交差する方向となるように配置してその型面を反射体用樹脂基材に転写することにより、第１転写工程で形成した第１の溝間の稜線部に上記第１の溝の深さと異なる深さを有する多数の凹部（第２の溝）を形成するか、あるいは第１転写工程で形成した第１の溝と交差し、かつ該第１の溝の深さと等しい深さを有する第２の溝を形成する第２転写工程を行い、この後、多数の第１の溝と、凹部または第２の溝が転写された反射体用樹脂基材の表面に反射膜を成膜する工程を行う方法により製造することができる。
すなわち、この方法とは、一方向に延びる多数の溝を有する転写型を用いて反射体用樹脂基材の表面に溝方向を変えた２回の転写を行うことにより、多数の第１の溝と該第１の溝と交差する第２の溝を形成するというものである。そして、第１転写工程で形成する第１の溝の深さと第２転写工程で形成する第２の溝深さが、異なるようにするか、あるいは等しくすればよいのであって、このように第１の溝と第２の溝を形成する具体的な手段としてはいくつかの方法が考えられる。
【００１３】
例えば、第２の溝の深さｄ₂に対して第１の溝の深さｄ₁を大きくした構成の反射体を製造するときは、第１転写工程において多数の溝を有する第１の転写型を用い、第２転写工程において上記第１転写工程で用いた第１の転写型の溝の深さより浅い多数の溝を有する第２の転写型を用いて転写を行うと、ｄ₂に対してｄ₁が大きいという関係を満たす第１の溝と第２の溝を形成することができる。もしくは、溝の深さが同じ転写型を用い、第１転写工程での転写時のプレス圧よりも第２転写工程でのプレス圧が小さくなるように制御して各工程での転写を行うようにしてもよい。また、溝の深さが同じ転写型を用いるという場合、同じ深さの溝を持つ別の転写型を使用してもよいし、一つの転写型を第１、第２双方の転写工程で使い回すようにしてもよい。
【００１４】
また、第２の溝の深さｄ₂と第１の溝の深さｄ₁を等しくした構成の反射体を製造するときは、第１転写工程において多数の第１の溝を有する第１の転写型を用い、第２転写工程において上記第１転写工程で用いた第１の転写型の溝の深さと等しい深さの多数の溝を有する第２の転写型を用いて転写を行うと、ｄ₂とｄ₁が等しい関係を満たす第１の溝と第２の溝を形成することができる。
もしくは、第１転写工程において多数の溝を有する第１の転写型を用い、第２転写工程において上記第１転写工程で用いた第１の転写型の溝の深さより浅い多数の溝を有する第２の転写型を用い、第１転写工程での転写時のプレス圧よりも第２転写工程でのプレス圧が大きくなるように制御して各工程での転写を行うようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明に係わる反射型液晶表示装置は、上述の反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが異なることを特徴とする反射体か、あるいは反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが等しいことを特徴とする反射体を備えたことを特徴とするものである。
なお、本発明に係わる反射型液晶表示装置に備えられる反射体は、外付け型または内蔵型のいずれのタイプでもよい。
本発明の反射型液晶表示装置によれば、反射体自体が、高い反射効率と広範囲の反射方向を持っているため、従来の反射型液晶表示装置に比べていずれの方向においても視野角が広がり、表示面を全体的に明るくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は第一の実施の形態の反射体を示す図である。この図に示すように、本実施の形態の反射体は、例えば、感光性樹脂層からなる平板状の樹脂基材２１の表面に、曲面断面形状が同一Ｒでかつ同一方向に延びる多数のストライプ状の第１の溝（第１の溝）２１ａが連設されるとともにこれら第１の溝２１ａと交差する方向に多数の第２の溝２１ｂが連設され、これら第１及び第２の溝２１ａ，２１ｂ上に例えばアルミニウムや銀等の薄膜からなる反射膜２２が蒸着または印刷等により形成されてなるものである。そして、この反射体は、隣接する溝２１ａ間の稜線部２０に沿って連なる多数の凹部２０ａが形成されたようになっている。
【００１７】
また、第１の溝２１ａは、これら溝からの反射光によって干渉縞が発生しないように、隣接する第１の溝の溝幅が相互に異なるよう形成されており、曲面Ｒは０．４μｍ以上１００μｍ以下とされる。上記Ｒは１００μｍを越えるとその溝が視認され、液晶表示素子の表示品位を大幅に低下させることから１００μｍ以下が望ましい。一方、Ｒが可視光オーダ以下の数値すなわち０．４μｍより小さい場合、有効な反射特性が得られなくなってしまう。
また、第１の溝２１ａの深さｄ₁は、稜線部２０の凹部２０ａの深さｄ₂より大きくなるように形成されており、略１〜２μｍ程度である。
【００１８】
次に、上記第一の実施形態の反射体の製造方法を図２を用いて説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、例えば銅合金や鉄合金等からなる表面が平坦な平板状の母型３０の表面を、切先３１ａの半径Ｒが３０〜１００μｍであるバイト等の研削治具３１によって直線状に切削しつつ、溝の延びる方向と直交する方向に送りピッチを変えながら研削して、図２（ｂ）に示す隣接するストライプ溝３０ａの溝幅が相互に異なる型面を持つ母型３０を形成する。
研削治具３１の研削時での送りピッチＰは、例えば１３μｍのＰ₁、１６μｍのＰ₂、１７μｍのＰ₃及び１８μｍのＰ₄の４種類とし、これら４種類の送りピッチＰを不規則に変えながら送る。例えば送りピッチが順に１８μｍ、１３μｍ、１３μｍ、１６μｍ、１７μｍ、１３μｍ、１３μｍ、１７μｍ、１３μｍのユニットごとに、同一深さにて刃先がＲ３０μｍであるバイトを用いた切削を行う。
【００１９】
なお、研削用の研削治具３１の切先３１ａの形状は、円弧状の面ではなくその他種々の曲面形状でもよいが、円弧状の面が最も治具自体の加工がし易いことから望ましい。送りピッチも上述の４種類の寸法に限定されるものではなく、数種類の寸法を不規則な順序に組み合わせればよい。
また、送りピッチを同一にして削り深さをストライプ溝ごとに変えてある数のストライプ溝からなるユニットを繰り返し切削することにより、図２（ｂ）に示す隣接するストライプ溝の溝幅が相互に異なる型面を持つ母型を形成してもよい。さらにまた、送りピッチを変えながらかつ削り深さをストライプ溝ごとに変えて任意の数のストライプ溝からなるユニットを繰り返し切削することにより、図２（ｂ）に示す隣接するストライプ溝３０ａの溝幅が相互に異なる型面を持つ母型３０を形成してもよい。
さらにまた、送りピッチを変えながらかつ削り深さをストライプ溝ごとに変えて任意の数のストライプ溝からなるユニットを繰り返し切削することにより、図２（ｂ）に示す隣接するストライプ溝３０ａの溝幅が相互に異なる型面を持つ母型３０を形成してもよい。
【００２０】
その後、図２（ｃ）に示すように、母型３０を箱形容器３２に収納配置し、該容器３２に例えばシリコーンなどの樹脂材料３３を流し込んで、常温にて放置硬化させ、この硬化した樹脂製品を容器３２から取り出して不要な部分を切除して、図２（ｄ）に示すような母型３０の型面をなす多数のストライプ溝３０ａと逆の凹凸形状とした多数の逆ストライプ溝４０ａを持つ型面を有する転写型４０ａを作製する。
【００２１】
次に、図２（ｅ）に示すように、透明なガラス基板２の上面に、アクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジスト等の感光性樹脂液１９をスピンコート法、スクリーン印刷法、吹き付け法等の塗布法により塗布した後、加熱炉またはホットプレート等の加熱装置を用いて基板２上の感光性樹脂液１９を例えば８０〜１００℃の温度範囲で１分以上加熱するプリベークを行って基板２上に感光性樹脂層からなる樹脂基材２１を形成する。ただし、用いる感光性樹脂の種類によってプリベーク条件は異なるため、上記範囲外の温度と時間で処理してもよいことは勿論である。なお、ここで形成する樹脂基材２１の膜厚は２〜５μｍの範囲とすることが好ましい。
【００２２】
その後、図３（ａ）に示すように、図２（ｄ）に示した転写型（第１の転写型）４０を用い、この転写型４０の型面をガラス基板２上の樹脂基材２１に一定時間押し付けた後、図３（ｂ）に示すように転写型４０を樹脂基材２１から外す。このようにして、感光性樹脂基材２１の表面に転写型４０の逆ストライプ溝４０ａが形成された型面を転写して多数のストライプ状の第１の溝２１ａを形成する（第１転写工程）。また、型押し時のプレス圧は用いる感光性樹脂の種類にあった値を選択することが好ましく、例えば３０〜５０ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力とする。プレス時間についても用いる感光性樹脂の種類にあった値を選択することが好ましく、例えば３０秒〜１０分程度の時間とする。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１転写工程で用いた転写型４０を軸Ｇを中心にして回転させて、この転写型４０の溝４０ａの延びる方向が第１転写工程で形成した樹脂基材２１上の第１の溝２１ａの延びる方向と交差するように転写型４０を配置し（図面では９０度の角度をなすように配置されている）、プレス圧を第１転写工程での型押し時のプレス圧よりも小さくする以外は第１転写工程と同様にして転写型４０を樹脂基材２１に一定時間押し付けて、樹脂基材２１に転写型４０の型面を転写後、該転写型４０を樹脂基材２１から外すと、図１に示した多数の第２の溝２１ｂを形成する（第２転写工程）。
【００２４】
その後、ガラス基板２の裏面側から樹脂基材２１を硬化させるための紫外線等の光線を照射し、樹脂基材２１を硬化させる。ここで照射する紫外線等の光線は、樹脂基材２１が上記種類の感光性樹脂層からなる場合、５０ｍＪ／ｃｍ²以上の強度であれば樹脂基材２１を硬化させるのに充分であるが、感光性樹脂層の種類によってはこれ以外の強度で照射してもよいことは勿論である。そして、プリベークで用いたのと同様の加熱炉、ホットプレート等の加熱装置を用いてガラス基板２上の樹脂基材２１を例えば２４０℃程度で１分以上加熱するポストベークを行ってガラス基板２上の樹脂基材２１を焼成する。
このように溝の延びる方向を変えて２回の転写を行うことにより、ガラス基板２上の樹脂基材２１の表面に、多数のストライプ状の第１の溝２１ａが連設され、隣接する第１の溝２１ａ間の稜線部２０に沿って多数の凹部２０ａが連なって形成された状態となり、該稜線部２０の凹部２０ａの深さｄ₂は、第１の溝２１ａの深さｄ₁より小さくなっている。
最後に、樹脂基材２１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第１の溝２１ａおよび凹部２０ａの表面に沿って反射膜２２を形成することにより、図１に示した第一の実施形態の反射体が得られる。
【００２５】
このように溝の深さが同じ転写型を用い、第１転写工程での転写時のプレス圧よりも第２転写工程でのプレス圧が小さくなるように制御して各工程での転写を行うと、ｄ₂に対してｄ₁が充分に大きいという関係を満たす第１の溝と第１の溝間の稜線部の凹部を形成することができる。また、溝の深さが同じ転写型を用いるという場合、同じ深さの溝を持つ別の転写型を使用してもよいし、一つの転写型を第１、第２双方の転写工程で使い回すようにしてもよい。
もしくは、第１転写工程において多数の溝を有する第１の転写型を用い、第２転写工程において上記第１転写工程で用いた第１の転写型の溝の深さより浅い多数の溝を有する第２の転写型を用いて転写を行うようにしてもよい。
【００２６】
第一の実施形態の反射体によれば、反射体表面に深さの深い第１の溝２１ａが形成された上で、これら第１の溝２１ａ間に作られる稜線部２０に浅い凹部２０ａが形成された状態となっており、したがって、第１の溝２１ａの延びる方向に直交する方向からの入射光の反射方向が広がるという中心的な作用に、乱反射により第１の溝２１ａの延びる方向に直交する方向以外にも反射方向が広がる。
なお、溝の交差する方向は、直交でもよいし、任意の角度で交差していてもよい。その他、上記実施の形態における反射体のストライプ状の溝を他の形態の溝とすることが可能である。
上述の反射体の実施形態では、第２の溝の深さｄ₂に対して第１の溝の深さｄ₁を充分に大きくした構成とした形態を説明したが、本発明に係わる反射体においては第１の溝の深さｄ₁に対して第２の溝の深さｄ₂を充分に大きくしたタイプのものであってもよい。
【００２７】
図４は、本発明に係わる反射体の第二の実施形態を示す斜視図である。
第二の実施形態の反射体が、図１に示した第一の実施形態の反射体と異なるところは、第１の溝２１ａの深さｄ₁と第２の溝２１の深さｄ₂が等しくなるように形成されている点である。そして、この反射体は、表面に多数の略四角錐形状の凸部２０ｂが形成されたようになっている。
【００２８】
第二の実施形態の反射体の製造方法は、溝の深さが同じ転写型を用いる場合、第１転写工程での転写時のプレス圧と第２転写工程でのプレス圧が等しくなるように制御して各工程での転写を行う以外は、上述の第一の実施形態の反射体の製造方法と同様にして製造することにより、ｄ₂とｄ₁が等しいという関係を満たす第１の溝２１ａと第２の溝２１ｂを形成することができる。もしくは第１転写工程において多数のストライプ状の溝を有する第１の転写型を用い、第２転写工程において上記第１転写工程で用いた第１の転写型の溝の深さより浅い多数の溝を有する第２の転写型を用い、第１転写工程での転写時のプレス圧よりも第２転写工程でのプレス圧が大きくなるように制御して各工程での転写を行うようにしてもよい。
【００２９】
第二の実施形態の反射体によれば、第１の溝２１ａの延びる方向に直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、第１の溝２１ａと交差する方向に深さｄ₂が第１の溝２１ａの深さｄ₁と等しい第２の溝２１ｂが連設されているため該第２の溝２１ｂに入射した光が乱反射し、この乱反射により第１の溝２１ａに直交する方向以外の方向においても反射方向が広がることになる。
【００３０】
以下、本実施の形態の反射体を用いたＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）方式の反射型液晶表示装置について説明する。
図５は反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。この反射型液晶表示装置は、例えば、厚さ０．７ｍｍの一対の表示側ガラス基板１と背面側ガラス基板２との間に液晶層３が設けられ、表示側ガラス基板１の上面側にポリカーボネート樹脂やポリアリレート樹脂などからなる一枚の位相差板４が設けられ、さらに位相差板４の上面側に第一の偏光板５が配設されている。
【００３１】
背面側ガラス基板２の下面側には、第二の偏光板６及び図１または図４に示した本発明の実施形態の反射体２５が順次設けられている。
反射体２５は、第二の偏光板６の下面側に反射膜２２を対向させて積層され、第二の偏光板６と反射膜２２との間に、グリセリンなどの光の屈折率に悪影響を与えることのない材質からなる粘着体７が充填されている。
両ガラス基板１，２の対向面側にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などからなる透明電極層８，９がそれぞれ形成され、透明電極層８，９上にポリイミド樹脂などからなる配向膜１０，１１が設けられている。これら配向膜１０，１１等の関係により液晶層３中の液晶は、２４０度捻れた配置となっている。図５中、符号１２は、液晶層３をガラス基板１、２間に封止する封止体である。
また、上記背面側ガラス基板２と透明電極層９との間に、図示していないカラーフィルタ層を印刷法等により形成することによって、この液晶表示装置をカラー表示できるようにしてもよい。
【００３２】
上記反射体２５は、入射した光を反射させるとともに拡散させることにより、視野角を大きくするためのものである。この反射型液晶表示装置における反射体２５は、既に詳述したように、樹脂基材２１の表面に多数のストライプ状の第一の溝２１ａが連設され、第１の溝２１ａ間の稜線部２０に深さｄ₂が第１の溝２１ａの深さｄ₁より小さい多数の凹部２０ａが形成され、これら第１の溝２１ａ及び凹部２０ａ上に反射膜２２が形成されたもの、あるいは樹脂基材２１の表面に多数のストライプ状の第１の溝２１ａが連設され、第１の溝２１ａと交差し、かつ深さｄ₂が第１の溝２１ａの深さｄ₁と等しい第２の溝２１ｂが形成され、これら第１の溝２１ａ及び第２の溝２１ｂ上に反射膜２２が形成されたものである。
【００３３】
実施形態の反射型液晶表示装置によれば、反射体２５自体が、高い反射効率と広範囲の反射方向を持っているため、従来の反射型液晶表示装置に比べていずれの方向においても視野角が広がり、表示面を全体的に明るくすることができる。
なお、本実施の形態の反射型液晶表示装置では、反射板を外付けとする例を説明したが、内蔵型としてもよい。また、第２の溝の深さｄ₂に対して第１の溝の深さｄ₁を充分に大きくした反射体が備えられた反射型液晶表示装置を説明したが、第１の溝の深さｄ₁に対して第２の溝の深さｄ₂を充分に大きくした反射体が備えられたタイプのものでもよく、このような反射体を液晶表示装置に備える場合は、該反射体を軸を中心にして９０゜回転して配置すれば使用可能である。また、液晶表示装置の例としてＳＴＮ方式のもので説明したが、液晶層の液晶分子の捩れ角を９０度に設定したＴＮ（Twisted Nematic ）方式の液晶表示装置にも、本発明の反射体を適用し得ることは勿論である。さらに、カラーフィルタを持たない白黒方式の液晶表示装置に代えてカラー方式の液晶表示装置に本発明の反射体を適用し得ることも勿論である。
【００３４】
（実験例）
第１転写工程での転写時に下記表１に示すプレス条件で転写を行うことにより深さｄ₁の第１の溝を形成し、第２転写工程での転写時に下記表２に示すプレス条件で転写を行うことにより第１の溝と直交し、かつ深さｄ₂の第２の溝を形成し、さらにこれら第１の溝及び第２の溝上に反射膜を形成して各種の反射体を作製した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
ついで、作製した反射板（サンプルＮｏ.１から２２）における入射光に対する反射特性について調べた。その結果を表３、図６〜図８に示す。表３中の第２の溝の深さｄ₂の欄において、０とは第２の溝が形成されていないことを示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】
ここでの反射特性は、反射体の反射面上に配置した点光源からの入射光を反射体表面に対する垂線に対して第１の溝の延びる方向と平行な方向から入射角度３０度と一定にしたときの反射率％（縦軸）と反射角度θ（横軸）との関係を示す反射特性曲線から反射率の最大値（Ｍａｘ反射率）と、ピーク（Ｍａｘ反射率）の左側の１／２Ｍａｘ反射率に対応する反射角度とピークの右側の１／２Ｍａｘ反射率に対応する反射角度からの範囲（視野角Δθ）を調べることにより評価した。
また、反射体の反射面上に配置した点光源からの入射光を反射体表面に対する垂線に対して第１の溝の延びる方向と直交する方向から入射角度３０度と一定にしたときの反射率％（縦軸）と反射角度θ（横軸）との関係を示す反射特性曲線から反射率の最大値（Ｍａｘ反射率）と、ピーク（Ｍａｘ反射率）の左側の１／２Ｍａｘ反射率に対応する反射角度とピークの右側の１／２Ｍａｘ反射率に対応する反射角度からの範囲（視野角Δθ）を調べることにより評価した。
なお、上記反射率は、液晶パネル評価装置（大塚電子社製ＬＣＤ５０００機種）を用い、白色板（ＭｇＯ標準白色面を持つ板）に入射角度３０度で照射した際の反射角度３０度における反射光の出力を基準として、各サンプルの反射光の出力を上記基準出力で除算して百分率（％）で表した値である。
【００４０】
図６は、ｄ₁=１μｍ、ｄ₂＝１μｍのサンプルＮｏ.１の反射体の反射特性を示すグラフであり、実線▲１▼は第１の溝の延びる方向と平行な方向（９０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線であり、破線▲２▼は第１の溝の延びる方向と直交する方向（０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線である。
図７は、ｄ₁=１μｍ、ｄ₂＝０．５μｍのサンプルＮｏ.２の反射体の反射特性を示すグラフであり、実線▲３▼は第１の溝の延びる方向と平行な方向（９０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線であり、破線▲４▼は第１の溝の延びる方向と直交する方向（０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線である。
図８は、ｄ₁=１μｍ、ｄ₂＝０μｍのサンプルＮｏ.６の反射体の反射特性を示すグラフであり、実線▲５▼は第１の溝の延びる方向と平行な方向（９０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線であり、破線▲６▼は第１の溝の延びる方向と直交する方向（０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線である。
図９は、ｄ₁=１μｍ、ｄ₂＝２．５μｍのサンプルＮｏ.１８の反射体の反射特性を示すグラフであり、実線▲７▼は第１の溝の延びる方向と平行な方向（９０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線であり、破線▲８▼は第１の溝の延びる方向と直交する方向（０゜）から光を入射させたときの反射特性曲線である。
【００４１】
上記表３、図６〜図９に示した結果から明らかなように第１の溝のみしか形成されていない反射体（ｄ₂＝０）は、第１の溝の延びる方向と直交する方向から入射する光の反射光の出力の高い反射角度の範囲が広いものの、第１の溝の延びる方向と平行な方向から入射する光の反射光の出力が高い範囲が極めて狭く、すなわち視野角が狭くなっていることがわかる。
これに対して第１の溝と該第１の溝と直交する第２の溝が形成された反射体は、第１の溝の延びる方向と直交する方向から入射する光の反射光の出力の高い反射角度の範囲が広いうえ、第２の溝が形成されていないものに比べて第１の溝の延びる方向と平行な方向から入射する光の反射光の出力が高い範囲も広く、すなわち視野角が広くなっていることがわかる。また、第１の溝の深さｄ₁と第２の溝の深さｄ₂とを等しくした反射体は、第１の溝の延びる方向と直交する方向から光を入射させたときと、第１の溝の延びる方向と平行な方向から光を入射させたときの反射特性が略等しいことがわかる。
【００４２】
以上のデータから明らかなように、本実施の形態の反射体においては、第１の溝の延びる方向と直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、第１の溝と直交する第２の溝が形成されているため、第２の溝に入射した光が乱反射し、この乱反射によって溝の延びる方向と直交する方向以外の方向においても光の反射方向をより広範囲とすることができる。その結果、このような反射体を用いた液晶表示装置によれば、従来の液晶表示装置に比べて使用者が表示面をいずれの方向から視認した場合においても、その視野角が広がり、明るい表示面とすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の反射体にあっては、反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが異なるようにされたことにより、第１の溝の延びる方向に直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、隣接する第１の溝間の稜線部に多数の凹部が形成されたようなものとなっているためこの凹部に入射した光が乱反射し、この乱反射により溝に直交する方向以外の方向においても反射方向が広がり、反射効率が向上する。
また、反射体表面に一方向に延びる多数の第１の溝が連設されるとともにこれら第１の溝と交差する方向に多数の第２の溝が連設され、上記第１の溝の深さと上記第２の溝の深さが等しくされたことにより、第１の溝の延びる方向に直交する方向から入射する光の反射方向が広がることで反射効率が向上することに加えて、第１の溝と交差する第２の溝に入射した光が乱反射し、この乱反射により第１の溝に直交する方向以外の方向においても反射方向が広がり、反射効率が向上する。
したがって、このような反射体を備えた本発明の反射型液晶表示装置によれば、反射体自体が高い反射効率と広範囲の反射方向を持っているため、従来の反射型液晶表示装置に比べていずれの方向においても視野角が広がり、表示面を全体的に明るくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射体の第一の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】第一の実施形態の反射体の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】第一の実施形態の反射体の製造方法を工程順に示す斜視図である。
【図４】本発明に係る反射体の第二の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る反射型液晶表示装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図６】第１の溝の深さが１μｍ、第２の溝の深さが１μｍである反射体の反射特性を示すグラフである。
【図７】第１の溝の深さが１μｍ、第２の溝の深さが０．５μｍである反射体の反射特性を示すグラフである。
【図８】第１の溝の深さが１μｍ、第２の溝の深さが０μｍである反射体の反射特性を示すグラフである。
【図９】第１の溝の深さが５μｍ、第２の溝の深さが２．５μｍである反射体の反射特性を示すグラフである。
【図１０】従来の反射体の一例を示す斜視図である。
【図１１】従来の反射型液晶表示装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ａ・・・第１の溝、２１ｂ・・・第２の溝、２５・・・反射体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflector having a high reflection efficiency on a reflecting surface, and a reflective liquid crystal display device using the reflector.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a reflective liquid crystal display device has been widely used as a display unit of a handy type computer or the like because of particularly low power consumption. This reflective liquid crystal display device is provided with a reflecting plate for performing display by reflecting light incident from the display surface side. As the conventional reflector, a reflector having a mirror-finished surface or a reflector having a random uneven surface formed on the surface has been used. As shown in FIG. 10, this conventional reflector 60 having a random uneven surface is formed by, for example, heating a polyester film having a thickness of 300 to 500 μm to form an uneven surface 61a composed of unevenness having a height of several μm. Further, a reflective film 62 made of aluminum or the like is formed on the uneven surface 61a by using a method such as vapor deposition.
[0003]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional reflective liquid crystal display device using this type of reflector 60. In this conventional reflective liquid crystal display device 50, transparent electrode layers 53 and 54 are provided on opposite sides of a pair of glass substrates 51 and 52, respectively, and liquid crystal layers are formed on the transparent electrode layers 53 and 54, respectively.

Alignment films

55 and 56 are provided, and a liquid crystal layer 57 is disposed between the

alignment films

55 and 56. The first and second polarizing

plates

58 and 59 are provided outside the glass substrates 51 and 52, respectively. Further, the above-described reflecting plate 60 is the surface on the reflecting film 62 side outside the second polarizing plate 59. Is attached toward the second polarizing plate 59 side. In FIG. 11, reference numeral 65 denotes a sealing body 65 that seals the liquid crystal layer 57 between the glass substrates 51 and 52.
[0004]
In the reflective liquid crystal display device 50 configured as described above, the light incident on the first polarizing plate 58 is linearly polarized by the polarizing plate 58, and the polarized light is elliptically polarized by passing through the liquid crystal layer 57. The elliptically polarized light passes through the second polarizing plate 59 and is linearly polarized. The linearly polarized light is reflected by the reflecting plate 60, passes through the second polarizing plate 59 and the liquid crystal layer 57 again, and is emitted from the first polarizing plate 58.
[0005]
With respect to the reflection characteristics with respect to the incident light in the reflection plate 60 and the reflection type liquid crystal display device 50, as shown in FIG. 10, the incident angle of the incident light J from the point light source arranged on the reflection film 62 is perpendicular to the surface of the reflection film. On the other hand, when the incident angle is constant at 30 degrees and the reflection angle θ of the reflected light K is changed from 0 to 60 degrees, the reflectance (the output of the reflected light K is divided by the reference output and expressed as a percentage (%)). When the reflection characteristic curve of the reflector 60 itself is examined, the reflection angle curve of the reflection plate 60 itself has a reflection angle of 30 degrees as a peak (reflectance of about 1100%), and the left and right reflection angles are 20 degrees or less. The reflectance is almost the lowest at 40 degrees or more, and the reflection characteristic curve of the reflective liquid crystal display device itself has a reflection angle of 23 degrees or less to 37 with a peak at about 100% of the reflection angle of 30 degrees. Every time It has fallen to 0% in the range of the above. The reference output is obtained by using a liquid crystal panel evaluation device (LCD5000 model manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) and reflecting the reflected light at a reflection angle of 30 degrees when a white plate (a plate having a MgO standard white surface) is irradiated at an incident angle of 30 degrees. Is the output.
[0006]
In addition, with respect to the reflection characteristics of a reflector having a conventional mirror-like surface, in general, it has a very high reflectance at a specific reflection angle with respect to the incident angle, compared to a reflector having a random uneven surface on the surface. Show. However, it has a characteristic that the range of the reflection angle with high reflectivity is extremely narrow, that is, the viewing angle is narrow.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional reflector 60 having a random uneven reflecting surface has a low reflection efficiency due to poor reflection efficiency, and is sufficient for the need for a reflector that reflects incident light at a wider range of reflection angles. I couldn't respond. Therefore, the reflective liquid crystal display device 50 using this type of reflector 60 has a problem that the viewing angle is relatively narrow, in the range of about 25 to 35 degrees, and the brightness of the display surface is not sufficient. .
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a wide range of reflection angles and can improve the reflection efficiency, and any reflector using such a reflector. An object is to provide a reflective liquid crystal display device having a wide viewing angle in the direction and a bright display surface.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the reflector according to the present invention, a number of first grooves extending in one direction are continuously provided on the reflector surface, and a number of second grooves are provided in a direction intersecting with the first grooves. The depth of the first groove is different from the depth of the second groove. According to such a reflector, in addition to improving the reflection efficiency by spreading the reflection direction of the incident light from the direction orthogonal to the extending direction of the grooves, a large number of recesses are formed in the ridge line portion between adjacent grooves. Therefore, the light incident on the concave portion is irregularly reflected, and the diffuse direction is spread in directions other than the direction orthogonal to the groove due to the irregular reflection. For example, the depth d of the second groove ₂ With respect to the depth d of the first groove ₁ When the structure is made sufficiently large, a deep first groove is formed on the reflector surface as a basic structure, and a shallow concave portion is formed in the ridge line portion formed between the first grooves, and Therefore, the central effect that the reflection direction of the incident light from the direction orthogonal to the first groove direction is widened, and the reflection direction is widened in addition to the direction orthogonal to the first groove due to irregular reflection. The following actions are added.
[0010]
In the reflector according to the present invention, a number of first grooves extending in one direction are continuously provided on the reflector surface, and a number of second grooves are provided in a direction intersecting with the first grooves. The depth of the first groove is equal to the depth of the second groove. According to such a reflector, the reflection efficiency is improved by spreading the reflection direction of the incident light from the direction orthogonal to the direction in which the first groove extends, and in addition, the second groove intersects with the first groove. The light incident on the light is irregularly reflected, and this irregular reflection spreads the reflection direction in directions other than the direction orthogonal to the first groove.
[0011]
In addition, the planar shape of each groove | channel of the said many groove | channels may be linear, and may be curved with a predetermined curvature. When the groove is curved, light strikes a curved surface along the direction in which the groove extends, so that the reflection direction of the light is wider than when the groove is not curved.
In the present invention, the first groove depth refers to the height from the top of the ridge line portion to the bottom of the first groove. The second groove depth refers to the height from the top of the ridge line portion to the bottom of the second groove.
[0012]
The reflector according to the present invention extends in one direction on the surface of the reflector resin substrate by, for example, transferring a transfer mold surface having a plurality of grooves extending in one direction to the reflector resin substrate. A first transfer step for forming a large number of first grooves, and a transfer mold having a large number of grooves extending in one direction, the extending direction of the grooves intersects with the extending direction of the first grooves formed in the first transfer step. By disposing the mold surface so as to be in the direction to be transferred and transferring the mold surface to the resin substrate for reflector, the depth of the first groove differs from the depth of the first groove formed in the first transfer step. A plurality of concave portions (second grooves) having a depth are formed, or a second crossing the first groove formed in the first transfer step and having a depth equal to the depth of the first groove. A second transfer step of forming a plurality of grooves, followed by a number of first grooves and recesses or second grooves. It can be produced by the process of performing the step of forming a reflective film on the transfer surface of the reflection-body resin substrate.
That is, this method uses a transfer mold having a large number of grooves extending in one direction, and performs transfer twice on the surface of the resin base material for reflectors while changing the groove direction. And forming a second groove intersecting the first groove. The depth of the first groove formed in the first transfer step and the depth of the second groove formed in the second transfer step may be made different or equal. As specific means for forming the first groove and the second groove, several methods are conceivable.
[0013]
For example, the depth d of the second groove ₂ With respect to the depth d of the first groove ₁ When manufacturing a reflector having a large structure, the first transfer mold having a large number of grooves is used in the first transfer process, and the first transfer mold used in the first transfer process is used in the second transfer process. When transfer is performed using a second transfer mold having a number of grooves shallower than the depth of the grooves, d ₂ Against d ₁ The first groove and the second groove that satisfy the relationship of large can be formed. Alternatively, transfer is performed in each step by using a transfer mold having the same groove depth and controlling the press pressure in the second transfer step to be smaller than the press pressure in the transfer in the first transfer step. It may be. When a transfer mold having the same groove depth is used, another transfer mold having the same groove depth may be used, or one transfer mold may be used in both the first and second transfer processes. You may make it turn.
[0014]
Also, the depth d of the second groove ₂ And the depth d of the first groove ₁ When manufacturing a reflector having the same structure, the first transfer mold having a number of first grooves is used in the first transfer step, and the first transfer step used in the first transfer step is used in the second transfer step. When transfer is performed using the second transfer mold having a number of grooves having a depth equal to the depth of the grooves of the transfer mold, d ₂ And d ₁ The first groove and the second groove satisfying the same relationship can be formed.
Alternatively, the first transfer mold having a plurality of grooves in the first transfer process is used, and the second transfer process has a plurality of grooves shallower than the depth of the first transfer mold used in the first transfer process. The transfer in each step may be performed by using a transfer mold of 2 and controlling the press pressure in the second transfer step to be larger than the press pressure in the transfer in the first transfer step.
[0015]
In the reflective liquid crystal display device according to the present invention, a large number of first grooves extending in one direction are connected to the surface of the reflector and a large number of second grooves are formed in a direction intersecting with the first grooves. The reflector is characterized in that the first groove and the second groove are different in depth, or a plurality of first grooves extending in one direction on the reflector surface. And a plurality of second grooves connected in a direction intersecting with the first grooves, and the depth of the first groove is equal to the depth of the second groove. It is characterized by comprising.
The reflector provided in the reflective liquid crystal display device according to the present invention may be either an external type or a built-in type.
According to the reflective liquid crystal display device of the present invention, since the reflector itself has high reflection efficiency and a wide range of reflection directions, the viewing angle is wide in any direction compared to the conventional reflective liquid crystal display device. The display surface can be brightened as a whole.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a reflector according to the first embodiment. As shown in this figure, the reflector of the present embodiment has, for example, a large number of stripes having a curved cross-sectional shape of the same R and extending in the same direction on the surface of a flat resin substrate 21 made of a photosensitive resin layer. First grooves (first grooves) 21a are continuously provided, and a large number of second grooves 21b are continuously provided in a direction intersecting with the first grooves 21a. The first and second grooves A reflective film 22 made of a thin film such as aluminum or silver is formed on 21a and 21b by vapor deposition or printing. The reflector is formed with a large number of recesses 20a continuous along the ridge 20 between adjacent grooves 21a.
[0017]
The first grooves 21a are formed such that the groove widths of the adjacent first grooves are different from each other so that interference fringes are not generated by the reflected light from these grooves, and the curved surface R is 0.4 μm or more. 100 μm or less. If the R exceeds 100 μm, the groove is visually recognized, and the display quality of the liquid crystal display element is significantly reduced. On the other hand, when R is a numerical value less than the visible light order, that is, smaller than 0.4 μm, effective reflection characteristics cannot be obtained.
Further, the depth d of the first groove 21a ₁ Is the depth d of the concave portion 20a of the ridge line portion 20. ₂ It is formed to be larger, and is about 1 to 2 μm.
[0018]
Next, the manufacturing method of the reflector of said 1st embodiment is demonstrated using FIG.
First, as shown in FIG. 2 (a), for example, a surface of a flat matrix 30 made of a copper alloy, an iron alloy, or the like is formed on a surface of a flat die 30 such that a cutting edge 31a has a radius R of 30 to 100 μm. A mold in which the groove widths of adjacent stripe grooves 30a shown in FIG. 2 (b) are different from each other by cutting with a grinding jig 31 while changing the feed pitch in a direction perpendicular to the groove extending direction. A matrix 30 having a surface is formed.
The feed pitch P during grinding of the grinding jig 31 is, for example, 13 μm P ₁ 16 μm P ₂ 17 μm P _Three And 18 μm P _Four These four types of feed pitches P are sent while being irregularly changed. For example, for each unit having a feed pitch of 18 μm, 13 μm, 13 μm, 16 μm, 17 μm, 13 μm, 13 μm, 17 μm, and 13 μm in order, cutting is performed using a cutting tool having the same depth and a cutting edge of R30 μm.
[0019]
The shape of the cutting edge 31a of the grinding jig 31 for grinding is not limited to the arcuate surface, but may be various other curved surfaces, but the arcuate surface is desirable because the jig itself is most easily processed. The feed pitch is not limited to the above-described four types of dimensions, and several types of dimensions may be combined in an irregular order.
Further, by repeatedly cutting a unit composed of a certain number of stripe grooves with the same feed pitch and changing the cutting depth for each stripe groove, the groove widths of adjacent stripe grooves shown in FIG. A mother die having different mold faces may be formed. Furthermore, the groove width of the adjacent stripe groove 30a shown in FIG. 2B can be obtained by repeatedly cutting a unit composed of an arbitrary number of stripe grooves while changing the feed pitch and changing the cutting depth for each stripe groove. Alternatively, the mother die 30 having different mold surfaces may be formed.
Furthermore, the groove width of the adjacent stripe groove 30a shown in FIG. 2B can be obtained by repeatedly cutting a unit composed of an arbitrary number of stripe grooves while changing the feed pitch and changing the cutting depth for each stripe groove. Alternatively, the mother die 30 having different mold surfaces may be formed.
[0020]
After that, as shown in FIG. 2 (c), the master mold 30 is accommodated in a box-shaped container 32, and a resin material 33 such as silicone is poured into the container 32 and left to cure at room temperature. A resin product is taken out from the container 32, and unnecessary portions are cut off, and a large number of reverse stripe grooves having a concave and convex shape opposite to the large number of stripe grooves 30a forming the mold surface of the mother die 30 as shown in FIG. A transfer mold 40a having a mold surface with 40a is produced.
[0021]
Next, as shown in FIG. 2E, a photosensitive resin liquid 19 such as an acrylic resist, a polystyrene resist, an azide rubber resist, an imide resist or the like is applied to the upper surface of the transparent glass substrate 2 by a spin coating method, a screen. After coating by a coating method such as a printing method or a spraying method, the photosensitive resin liquid 19 on the substrate 2 is heated in a temperature range of, for example, 80 to 100 ° C. for 1 minute or more using a heating apparatus such as a heating furnace or a hot plate. Pre-baking is performed to form a resin base material 21 made of a photosensitive resin layer on the substrate 2. However, since the pre-baking conditions differ depending on the type of photosensitive resin used, it goes without saying that the treatment may be performed at a temperature and time outside the above range. In addition, it is preferable to make the film thickness of the resin base material 21 formed here into the range of 2-5 micrometers.
[0022]
Thereafter, as shown in FIG. 3A, the transfer mold (first transfer mold) 40 shown in FIG. 2D is used, and the mold surface of the transfer mold 40 is formed on the resin base 21 on the glass substrate 2. Then, the transfer mold 40 is removed from the resin base material 21 as shown in FIG. In this manner, a plurality of stripe-shaped first grooves 21a are formed by transferring the mold surface on which the reverse stripe grooves 40a of the transfer mold 40 are formed on the surface of the photosensitive resin substrate 21 (first transfer step). ). In addition, it is preferable to select a value suitable for the type of photosensitive resin to be used as the pressing pressure at the time of die pressing, for example, 30 to 50 kg / cm. ² The pressure is about the same level. It is preferable to select a value suitable for the type of photosensitive resin used for the pressing time, for example, a time of about 30 seconds to 10 minutes.
[0023]
Next, as shown in FIG. 3C, the transfer mold 40 used in the first transfer process is rotated around the axis G, and the direction in which the groove 40a of the transfer mold 40 extends is determined in the first transfer process. The transfer die 40 is disposed so as to intersect the extending direction of the first groove 21a on the formed resin base material 21 (arranged so as to form an angle of 90 degrees in the drawing), and the press pressure is transferred to the first transfer. The transfer die 40 is pressed against the resin base material 21 for a certain period of time in the same manner as in the first transfer step, except that the pressure is smaller than the press pressure at the time of die pressing in the process, and the mold surface of the transfer die 40 is transferred to the resin base material 21 Thereafter, when the transfer mold 40 is removed from the resin base material 21, a large number of second grooves 21b shown in FIG. 1 are formed (second transfer step).
[0024]
Thereafter, light such as ultraviolet rays for curing the resin base material 21 is irradiated from the back side of the glass substrate 2 to cure the resin base material 21. When the resin base material 21 is composed of the above-mentioned type of photosensitive resin layer, the light rays such as ultraviolet rays irradiated here are 50 mJ / cm. ² The above strength is sufficient to cure the resin base material 21, but it is needless to say that irradiation may be performed with other strength depending on the type of the photosensitive resin layer. Then, using the same heating furnace as that used for pre-baking, a heating apparatus such as a hot plate, the glass substrate 2 is subjected to post-baking for heating the resin base material 21 on the glass substrate 2 at, for example, about 240 ° C. for 1 minute or more. The upper resin base material 21 is baked.
Thus, by performing the transfer twice while changing the extending direction of the grooves, a large number of stripe-shaped first grooves 21 a are continuously provided on the surface of the resin base material 21 on the glass substrate 2. A number of recesses 20a are formed continuously along the ridge line portion 20 between the grooves 21a, and the depth d of the recess 20a of the ridge line portion 20 is formed. ₂ Is the depth d of the first groove 21a ₁ It is getting smaller.
Finally, for example, aluminum is deposited on the surface of the resin base 21 by electron beam evaporation or the like to form the reflective film 22 along the surfaces of the first groove 21a and the recess 20a, thereby forming the first film shown in FIG. A reflector of one embodiment is obtained.
[0025]
As described above, the transfer mold having the same groove depth is used, and the transfer in each step is performed by controlling the press pressure in the second transfer step to be smaller than the press pressure in the transfer in the first transfer step. And d ₂ Against d ₁ The first groove satisfying the relationship that is sufficiently large can be formed in the concave portion of the ridge line portion between the first grooves. When a transfer mold having the same groove depth is used, another transfer mold having the same groove depth may be used, or one transfer mold may be used in both the first and second transfer processes. You may make it turn.
Alternatively, the first transfer mold having a plurality of grooves in the first transfer process is used, and the second transfer process has a plurality of grooves shallower than the depth of the first transfer mold used in the first transfer process. The transfer may be performed using the second transfer mold.
[0026]
According to the reflector of the first embodiment, the first groove 21a having a deep depth is formed on the reflector surface, and the shallow concave portion 20a is formed in the ridge line portion 20 formed between the first grooves 21a. Therefore, in the central action that the reflection direction of the incident light from the direction orthogonal to the extending direction of the first groove 21a spreads, the diffused reflection causes the first groove 21a to extend. In addition to the orthogonal direction, the reflection direction spreads.
The direction in which the grooves intersect may be orthogonal or may intersect at an arbitrary angle. In addition, the stripe-like groove of the reflector in the above embodiment can be changed to a groove of another form.
In the reflector embodiment described above, the depth d of the second groove ₂ With respect to the depth d of the first groove ₁ However, in the reflector according to the present invention, the depth d of the first groove is described. ₁ With respect to the depth d of the second groove ₂ It may be of a type that is sufficiently large.
[0027]
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of a reflector according to the present invention.
The difference between the reflector of the second embodiment and the reflector of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the depth d of the first groove 21a. ₁ And the depth d of the second groove 21 ₂ Are formed to be equal. The reflector is formed such that a large number of convex portions 20b having a substantially quadrangular pyramid shape are formed on the surface.
[0028]
In the reflector manufacturing method of the second embodiment, when a transfer mold having the same groove depth is used, the press pressure at the time of transfer in the first transfer step is equal to the press pressure at the second transfer step. Except for controlling and transferring in each step, d is manufactured in the same manner as the reflector manufacturing method of the first embodiment described above. ₂ And d ₁ The first groove 21a and the second groove 21b that satisfy the relationship that are equal to each other can be formed. Alternatively, the first transfer mold having a large number of stripe-shaped grooves is used in the first transfer process, and a plurality of grooves shallower than the depth of the first transfer mold grooves used in the first transfer process are used in the second transfer process. The second transfer mold may be used, and the transfer in each step may be performed by controlling the press pressure in the second transfer step to be higher than the press pressure in the transfer in the first transfer step. .
[0029]
According to the reflector of the second embodiment, the reflection efficiency is improved by widening the reflection direction of the incident light from the direction orthogonal to the direction in which the first groove 21a extends, and in addition, the first groove 21a is improved. Depth d in the direction intersecting with ₂ Is the depth d of the first groove 21a ₁ Since the second groove 21b equal to is continuously provided, the light incident on the second groove 21b is irregularly reflected, and this irregular reflection causes the reflection direction to expand in directions other than the direction orthogonal to the first groove 21a. become.
[0030]
Hereinafter, an STN (Super Twisted Nematic) type reflective liquid crystal display device using the reflector of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the reflective liquid crystal display device. In the reflective liquid crystal display device, for example, a liquid crystal layer 3 is provided between a pair of a display side glass substrate 1 and a back side glass substrate 2 having a thickness of 0.7 mm, and a polycarbonate is formed on the upper surface side of the display side glass substrate 1. A single retardation plate 4 made of resin, polyarylate resin, or the like is provided, and a first polarizing plate 5 is disposed on the upper surface side of the retardation plate 4.
[0031]
On the lower surface side of the back side glass substrate 2, the second polarizing plate 6 and the reflector 25 of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 or FIG. 4 are sequentially provided.
The reflector 25 is laminated with the reflective film 22 facing the lower surface side of the second polarizing plate 6, and adversely affects the refractive index of light such as glycerin between the second polarizing plate 6 and the reflective film 22. The pressure-sensitive adhesive body 7 made of a material that is not given is filled.
Transparent electrode layers 8 and 9 made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like are respectively formed on the opposite surface sides of the

glass substrates

1 and 2, and an alignment film 10 made of polyimide resin or the like is formed on the transparent electrode layers 8 and 9. 11 is provided. Due to the relationship between the alignment films 10 and 11, the liquid crystal in the liquid crystal layer 3 is twisted by 240 degrees. In FIG. 5, reference numeral 12 denotes a sealing body that seals the liquid crystal layer 3 between the

glass substrates

1 and 2.
Further, a color filter layer (not shown) may be formed between the back glass substrate 2 and the transparent electrode layer 9 by a printing method or the like so that the liquid crystal display device can perform color display.
[0032]
The reflector 25 is for increasing the viewing angle by reflecting and diffusing incident light. As already described in detail, the reflector 25 in this reflective liquid crystal display device has a large number of stripe-shaped first grooves 21a connected to the surface of the resin base material 21, and a ridge line portion between the first grooves 21a. 20 to depth d ₂ Is the depth d of the first groove 21a ₁ A plurality of smaller recesses 20a are formed, and the first groove 21a and the reflection film 22 are formed on the recesses 20a, or a large number of stripe-shaped first grooves 21a are connected to the surface of the resin substrate 21. Provided, intersects the first groove 21a, and has a depth d ₂ Is the depth d of the first groove 21a ₁ A second groove 21b equal to is formed, and a reflective film 22 is formed on the first groove 21a and the second groove 21b.
[0033]
According to the reflective liquid crystal display device of the embodiment, the reflector 25 itself has a high reflection efficiency and a wide range of reflection directions, and therefore has a viewing angle in any direction compared to the conventional reflective liquid crystal display device. It spreads and the display surface can be brightened as a whole.
In the reflective liquid crystal display device of this embodiment, an example in which a reflective plate is externally described has been described, but a built-in type may be used. Further, the depth d of the second groove ₂ With respect to the depth d of the first groove ₁ Although the reflection type liquid crystal display device provided with the reflector having a sufficiently large diameter has been described, the depth d of the first groove is described. ₁ With respect to the depth d of the second groove ₂ It may be of a type provided with a sufficiently large reflector, and when such a reflector is provided in a liquid crystal display device, it can be used by arranging the reflector by rotating it 90 ° about the axis. It is. Although the STN type liquid crystal display device has been described as an example of the liquid crystal display device, the reflector of the present invention is also applied to a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display device in which the twist angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is set to 90 degrees. Of course, it can be applied. Further, it goes without saying that the reflector of the present invention can be applied to a color liquid crystal display device instead of a monochrome liquid crystal display device without a color filter.
[0034]
(Experimental example)
Depth d by transferring under the pressing conditions shown in Table 1 below during transfer in the first transfer step ₁ The first groove is formed, and when transferring in the second transfer step, transfer is performed under the pressing conditions shown in Table 2 below, so that the first groove is perpendicular to the first groove and the depth d ₂ The second groove was formed, and a reflection film was formed on the first groove and the second groove to produce various reflectors.
[0035]
[Table 1]

[0036]
[Table 2]

[0037]
Subsequently, the reflection characteristics with respect to the incident light in the produced reflectors (sample Nos. 1 to 22) were examined. The results are shown in Table 3 and FIGS. Depth d of second groove in Table 3 ₂ In the column of 0, 0 indicates that the second groove is not formed.
[0038]
[Table 3]

[0039]
Here, the reflection characteristics are such that incident light from a point light source arranged on the reflecting surface of the reflector is constant at an incident angle of 30 degrees from a direction parallel to the direction in which the first groove extends with respect to the normal to the reflector surface. From the reflection characteristic curve showing the relationship between the reflectance% (vertical axis) and the reflection angle θ (horizontal axis), the maximum value of the reflectance (Max reflectance) and the left side of the peak (Max reflectance) 1 / Evaluation was made by examining the range (viewing angle Δθ) from the reflection angle corresponding to 2Max reflectance and the reflection angle corresponding to ½Max reflectance on the right side of the peak.
The reflectance when the incident light from the point light source arranged on the reflecting surface of the reflector is constant at an incident angle of 30 degrees from the direction perpendicular to the direction in which the first groove extends with respect to the perpendicular to the reflector surface. Corresponding to the maximum reflectance (Max reflectance) and 1 / 2Max reflectance on the left side of the peak (Max reflectance) from the reflection characteristic curve showing the relationship between% (vertical axis) and reflection angle θ (horizontal axis) The reflection angle and the range (viewing angle Δθ) from the reflection angle corresponding to the ½ Max reflectance on the right side of the peak were evaluated.
The reflectance is reflected light at a reflection angle of 30 degrees when a white plate (plate with a MgO standard white surface) is irradiated at an incident angle of 30 degrees using a liquid crystal panel evaluation apparatus (LCD5000 model manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The output of the reflected light of each sample is divided by the reference output and expressed as a percentage (%).
[0040]
FIG. ₁ = 1 μm, d ₂ Is a graph showing the reflection characteristics of the reflector of sample No. 1 of 1 μm, and the solid line (1) is a reflection characteristic curve when light is incident from a direction (90 °) parallel to the extending direction of the first groove The broken line {circle over (2)} is a reflection characteristic curve when light is incident from a direction (0 °) perpendicular to the direction in which the first groove extends.
FIG. ₁ = 1 μm, d ₂ Is a graph showing the reflection characteristics of the reflector of sample No. 2 of 0.5 μm, and the solid line (3) is the reflection when light is incident from a direction (90 °) parallel to the extending direction of the first groove The broken line (4) is a reflection characteristic curve when light is incident from a direction (0 °) perpendicular to the extending direction of the first groove.
FIG. ₁ = 1 μm, d ₂ Is a graph showing the reflection characteristics of the reflector of sample No. 6 of 0 μm, and the solid line (5) is the reflection characteristic curve when light is incident from a direction (90 °) parallel to the extending direction of the first groove The broken line (6) is a reflection characteristic curve when light is incident from a direction (0 °) perpendicular to the extending direction of the first groove.
FIG. ₁ = 1 μm, d ₂ Is a graph showing the reflection characteristics of the reflector of sample No. 18 of 2.5 μm, and solid line (7) is the reflection when light is incident from a direction (90 °) parallel to the extending direction of the first groove. The broken line {circle over (8)} is a reflection characteristic curve when light is incident from a direction (0 °) perpendicular to the extending direction of the first groove.
[0041]
As is clear from the results shown in Table 3 and FIGS. 6 to 9, the reflector (d) in which only the first groove is formed (d ₂ = 0) is a light incident from a direction parallel to the extending direction of the first groove, although the range of the reflection angle of the reflected light output from the direction orthogonal to the extending direction of the first groove is wide. It can be seen that the range in which the reflected light output is high is extremely narrow, that is, the viewing angle is narrow.
On the other hand, the reflector in which the first groove and the second groove orthogonal to the first groove are formed has the output of the reflected light of the light incident from the direction orthogonal to the extending direction of the first groove. The range of the high reflection angle is wide, and the range of the high reflected light output of light incident from the direction parallel to the direction in which the first groove extends is wider than that in which the second groove is not formed. You can see that the corners are wide. Also, the depth d of the first groove ₁ And the depth d of the second groove ₂ The reflection characteristics when the light is incident from a direction orthogonal to the extending direction of the first groove and the light incident from a direction parallel to the extending direction of the first groove are It turns out that it is substantially equal.
[0042]
As is clear from the above data, in the reflector according to the present embodiment, the reflection efficiency of the incident light is widened from the direction orthogonal to the direction in which the first groove extends, thereby improving the reflection efficiency. Since the second groove perpendicular to the first groove is formed, the light incident on the second groove is diffusely reflected, and the light is reflected in a direction other than the direction perpendicular to the groove extending direction due to the irregular reflection. The direction can be made wider. As a result, according to the liquid crystal display device using such a reflector, when the user views the display surface from any direction compared to the conventional liquid crystal display device, the viewing angle is widened and the display is bright. It can be a surface.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the reflector of the present invention, a large number of first grooves extending in one direction are connected to the reflector surface, and a large number of second grooves are formed in a direction intersecting with the first grooves. Since the grooves are continuously provided and the depth of the first groove and the depth of the second groove are different, the reflection direction of light incident from the direction orthogonal to the extending direction of the first groove is changed. In addition to improving the reflection efficiency by spreading, it is like a large number of recesses are formed in the ridge line portion between adjacent first grooves, so that the light incident on this recess is irregularly reflected, Due to irregular reflection, the reflection direction is expanded in directions other than the direction orthogonal to the grooves, and the reflection efficiency is improved.
In addition, a large number of first grooves extending in one direction are continuously provided on the reflector surface, and a large number of second grooves are continuously provided in a direction intersecting with the first grooves, so that the depth of the first groove is increased. And the depth of the second groove are equalized, the reflection direction of the incident light is broadened from the direction orthogonal to the direction in which the first groove extends, thereby improving the reflection efficiency. The light incident on the second groove intersecting the groove is irregularly reflected, and this irregular reflection broadens the reflection direction in directions other than the direction orthogonal to the first groove, thereby improving the reflection efficiency.
Therefore, according to the reflection type liquid crystal display device of the present invention having such a reflector, the reflector itself has a high reflection efficiency and a wide range of reflection directions. Therefore, compared with the conventional reflection type liquid crystal display device. The viewing angle is wide in any direction, and the display surface can be brightened as a whole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a reflector according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing method of the reflector according to the first embodiment in the order of steps.
FIG. 3 is a perspective view illustrating the manufacturing method of the reflector according to the first embodiment in the order of steps.
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of a reflector according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the reflection characteristics of a reflector having a first groove depth of 1 μm and a second groove depth of 1 μm.
FIG. 7 is a graph showing the reflection characteristics of a reflector having a first groove depth of 1 μm and a second groove depth of 0.5 μm.
FIG. 8 is a graph showing the reflection characteristics of a reflector having a first groove depth of 1 μm and a second groove depth of 0 μm.
FIG. 9 is a graph showing the reflection characteristics of a reflector having a first groove depth of 5 μm and a second groove depth of 2.5 μm.
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a conventional reflector.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a conventional reflective liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
21a ... 1st groove | channel, 21b ... 2nd groove | channel, 25 ... reflector.

Claims

A number of first grooves extending in one direction are continuously provided on the reflector surface, and a number of second grooves are provided in a direction intersecting with the first grooves. The first and second grooves are A stripe-shaped groove having a curved cross-section, wherein the curved surface R is 0.4 μm or more and 100 μm or less, and the groove widths of adjacent grooves are different from each other, and the depth of the first groove is And the second groove having different depths.

A number of first grooves extending in one direction are continuously provided on the reflector surface, and a number of second grooves are provided in a direction intersecting with the first grooves. The first and second grooves are A stripe-shaped groove having a curved cross-section, wherein the curved surface R is 0.4 μm or more and 100 μm or less, and the groove widths of adjacent grooves are different from each other, and the depth of the first groove is And the second groove are formed to have the same depth.

A reflective liquid crystal display device comprising the reflector according to claim 1.

A large number of reverse stripe grooves formed in a concave-convex shape opposite to the large number of stripe grooves of the mother mold by placing a matrix having a large number of stripe grooves in a container, pouring a resin material into the container and curing the resin material The transfer mold is formed by transfer, the mold surface of the transfer mold is pressed against the resin base formed on the substrate, and then the transfer mold is removed from the resin base, thereby removing the transfer base from the resin base. A plurality of stripe-shaped first grooves are formed, and then the transfer mold is rotated so that the extending direction of the reverse stripe grooves on the mold surface of the transfer mold intersects the extending direction of the first grooves. A direction crossing the first groove on the resin substrate by removing the transfer mold from the resin substrate after being placed on the substrate and pressing the mold surface of the transfer mold against the resin substrate A number of striped second grooves are formed on the Method for manufacturing a reflector according to claim 1 or 2, characterized by forming a reflective film on the surface of the resin substrate.