JP3918420B2

JP3918420B2 - 反射体、表示パネル、携帯端末装置および反射体の製造方法

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Publication number: JP3918420B2
Application number: JP2000285947A
Authority: JP
Inventors: 政敏米窪; 秀也關; 重男野島; 光夫永田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: JP2002090511A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル、プラズマディスプレー等に用いる反射体あるいは反射層の構造と反射体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
反射型の表示装置として、液晶層を透過した光を反射型の電極を用いて再び液晶層の方向に反射させ、所望の画像を表示する反射型の液晶パネルなどが知られている。この反射型の電極の表面（反射面）には、周囲からの光を画像を表示する方向に効率良く反射するために、複数のおわん型あるいはボール型など略点対称で微細な球面形状の凹状または凸状のパターンが配置されている。さらに、これら凹状または凸状のパターンはほぼランダムになるように配置され、表示した画像に筋やモアレが生じないようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
反射型の液晶パネルは、軽量、小型（薄型）および低消費電力という優れた点を生かし、携帯電話機の表示パネル、ノートパソコンまたはＰＤＡ（パーソナルデータ機器）などの携帯型のディスプレィ（表示パネル）として、急速に需要が高まっている。特に、反射型の液晶パネルの用途の１つである携帯電話機においては、暗い場所でのみバックライトなどを補助光源として用いて、明るい場所では、自然光または照明光などの周囲光を光源とすることができ、携帯電話の１つの大きな問題である電池による長時間駆動を可能とする重要なファクタとなっている。
【０００４】
しかしながら、反射型の液晶パネルは得られる光量が小さい。近年の携帯電話機などでは表示のカラー化が進む中で、明るさの向上、色再現の向上など表示性能のより一層の向上が要求されているため、反射型の表示パネルおよびそれに用いられる反射型の電極などの反射体において、光の利用効率のいっそう向上することが不可欠となっている。
【０００５】
光の利用効率の向上は、液晶パネルに用いられる反射型の電極などの反射体に限らず、プラズマディスプレーパネルなどに用いられる反射体等においても同様である。
【０００６】
そこで、本発明では、量産性があり、より光の利用効率の高い反射体を提供することを目的としている。さらに、明るく、色再現性が良い表示性能の高い液晶パネルおよび携帯機器を提供することも目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
反射型の液晶パネルなどの表示パネルの大きな適用分野は携帯電話などの携帯型の機器である。携帯電話機などにおける表示パネルは、表示面積が小さく、個人で見ることができれば良いので、視野角はそれほど必要ではない。さらに、携帯電話機本体を手に持って、つまり表示面（液晶パネル）を傾けて使用することが多い。このため、自然光または照明光の入射方向は限定される。したがって、表示パネル（液晶パネル）が利用されている実態に即して反射体の構造を決定することにより、光の利用効率の向上を図ることが可能であることに本願出願人は着目した。
【０００８】
そこで、本発明においては、光の反射方向、あるいは角度をほぼ均一にするのではなく、すなわち、反射電極などの反射体における凹状または凸状の基本パターンを円形または球形にするのではなく、凹状または凸状の形状の縦方向と横方向（Ｙ軸方向とＸ軸方向）とで意図的に異なる形状とすることにより、実際の表示パネルの利用形態に即した方向に効率的に配光できるようにしている。
【０００９】
すなわち、本発明の反射体では、縦方向と横方向とで形状の異なる凹状または凸状の基本形状にほぼ相似する複数の微細な反射形状を縦方向および横方向は変えずにほぼランダムにほぼ隙間がないように配置するようにしている。また、本発明の反射型の液晶パネルなどの表示パネルにおいては、液晶層などの透過型の表示層を透過した光を表示層の方向に反射する反射層（反射体）に、縦方向と横方向とで形状の異なる凹状または凸状の基本形状にほぼ相似する複数の微細な反射形状を縦方向および横方向は変えずにほぼランダムにほぼ隙間がないように配置するようにしている。
【００１０】
本発明の反射体および反射型の表示パネルにおいては、基本形状を縦方向と横方向とで異なる形状とし、さらに、これらの相似形、すなわち、サイズが特に一定していない形状で構成される反射形状を複数設けている。したがって、縦方向と横方向とでは、配光性能が異なり、縦方向と横方向に均等に広がっていた（発散していた）光を所望の方向に向けることができる。したがって、所望の方向では反射光量を大きくすることができる。たとえば、基本形状が平面または複数の平面の組み合わせで構成される場合は、横方向の面の平均的な傾きが、縦方向の面の平均的な傾きに対し大きくすることができる。また、基本形状が凹状または凸状を曲面で形成する場合は、横方向の面の平均曲率半径が縦方向の面の平均曲率半径より小さく設けることができる。
【００１１】
ユーザが見る方向の光量を増加することにより、ユーザが見ることができる光の利用効率を上げることにより、明るく、色再現性も良い表示性能の高い表示パネルを提供できる。また、これらの複数の反射形状は、それぞれ基本形状に対して同方向とした状態でランダムに配置することで、モアレや筋の発生を抑えることができる。
【００１２】
さらに、同一の方向でも、その方向の形状を非対称にすることにより、特定の方向にさらに反射光を配光して利用効率を上げることができる。すなわち、縦方向が非対称な凹状または凸状の基本形状に、ほぼ相似する複数の微細な反射形状が縦方向は変えずにほぼランダムに配置した反射体あるいは表示パネルでは、縦方向に反射される光を一方に配光しやすくすることができる。基本形状が平面または平面の組み合わせで構成される場合は、縦方向の一方を向いた面の平均的な傾きが、他方を向いた面の平均的な傾きよりも小さくすることができる。また、基本形状が曲面で構成される場合は、縦方向の一方を向いた面の平均曲率半径が、他方を向いた面の平均曲率半径よりも大きくすることができる。
【００１３】
本発明の表示パネルを用いた携帯端末装置においては、ユーザが使用する状態では、上方または斜め上方がライトや太陽などの光源の方向となる。また、ユーザは表示パネルを斜め上方あるいは横方向から見る。したがって、縦方向の一方を向いた面を、該反射体あるいは表示パネルを使用するときに斜め上方または光源に近い方向を向く面とし、縦方向の他方を向いた面を斜め下方または光源から遠い方向を向く面とすることにより、反射光をユーザが見る方向に効率良く反射することができる。このため、光の利用効率がさらに高く、いっそう明るく、色再現性も良い表示性能の高い表示パネルを提供できる。
【００１４】
円形あるいは球面上の凹凸を備えた反射体は、凹凸に対応する位置が２値にパターニングされたマスク等を利用して、フォトリソグラフィー技術などにより製造できる。しかしながら、本発明にかかる反射体は、基本形状が円形あるいは球形ではないので、同じ方法では製造できない。そこで、本発明においては、透過率変調マスク（グレイマスク）を用いることにより、縦方向と横方向が異なる反射形状を備えた反射体を製造し、反射体として採用できるようにしている。すなわち、本発明の反射体の製造方法は、基本形状にほぼ相似な複数の微細な凹凸形状がランダムにほぼ隙間がないように配置された反射面を有する反射体を製造する際に、凹凸形状を表現する空間分布データを作成する工程と、空間分布データに基づき透過率が変化した透過率変調マスクを製造する工程と、この透過率変調マスクにより感光性材料を露光して、この感光性材料を立体加工する工程と、立体加工された感光性材料の表面に沿った反射面を形成する工程とを有する。反射面を形成する工程としては、立体加工された感光性材料の表面に反射膜を製膜する工程、あるいは、反射性材料からなる反射体の表面を立体加工された感光性材料を通してエッチングする工程を採用することができ、上記のような光を特定の方向に効率良く反射することにより光の利用効率を上げることができる反射体を簡単に、生産性が良い方法で製造できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１に、本発明の反射体を用いた液晶パネルが搭載された端末機器として携帯電話機を例に示してある。本例の携帯電話機１は、データが表示される表示パネルとして反射型の液晶パネル１０が採用されており、明るい場所では、上方からの自然光または照明光７０を光源として画像を表示できる。したがって、液晶パネルのバックライトを省略あるいはバックライトを必要とする時間を減らすことができるので薄型で省電力タイプの携帯電話機となっている。
【００１６】
このため、本例の液晶パネル１０は、液晶層（セル）１２と反射電極となる層（反射体）２０が積層された構成になっている。なお、以降では、透明電極、カラーフィルタなどの公知のカラー液晶パネルを構成する他の層についての説明は省略する。本例の反射層２０は、アルミニウム製で、微細な複数の凹凸により形成された反射面２１を備え、液晶セル１２を透過した外部からの光７１が反射面２１で反射し、再び液晶セル１２の方向に出射光７２を出力し、その結果、液晶パネル１０で表示された所望の画像をユーザ９０が見ることができるようになっている。液晶パネルは、明るく、色再現性が良いなど表示性能が高いものが要求されており、バックライトを設けて光量を確保しているが、本例の液晶パネル１０においては、反射層２０の反射方向を適切に制御することにより光の利用効率を向上し、バックライトを用いずに低消費電力でありながら表示性能の高い液晶パネルを提供可能にしている。
【００１７】
図２に本例の反射層２０の反射面２１の一部を拡大して示してある。本例の反射層２０の反射面２１には、縦方向と横方向とで形状の異なる凹面状の複数の微細な反射形状２８がほぼランダムに配置されている。これらの反射形状２８は、縦方向（Ｙ軸方向）および横方向（Ｘ軸方向）のサイズが数ミクロンから数１０ミクロンのオーダの微細な形状であり、図２に示した集合の左端の形状を基本形状２６とすると、その基本形状２６に対して相似形の、すなわち、基本形状２６と同一またはミクロンオーダで拡大または縮小された形の様々なサイズの反射形状２８が縦方向Ｙおよび横方向Ｘの向きは変えずにランダムに、ほぼ隙間がないように配置されている。
【００１８】
これらの反射形状２８はアレイ状に２次元方向に整列させることも可能である。しかしながら、本例においては、ランダムに配置することにより液晶パネル１０で表示される画像にモアレや筋が発生することを防いでいる。
【００１９】
図３（ａ）および（ｂ）に、反射層２０を基本形状２６の部分で横方向Ｘおよび縦方向Ｙで切断した様子を示してある。本例の基本形状２６は、反射面２１が凹んだ凹形状であり、横方向Ｘの曲面２１ｘと、縦方向Ｙの曲面２１ｙの曲率が異なった縦方向Ｘと横方向Ｙとで形状が異なる凹形状である。本例の基本形状２６では、横方向Ｘの曲面２１ｘの平均曲率半径Ｒｘが、縦方向Ｙの曲面２１ｙの平均曲率半径Ｒｙより小さくなっており、縦方向Ｙの曲面２１ｙに比べ、横方向Ｘの曲面２１ｘの曲率が大きく、曲面２１ｘの方が勾配が大きい。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、縦方向Ｙに対し横方向Ｘの勾配が大きく、曲率半径Ｒｘの小さな基本形状２６で周囲から集まる光７１を反射すると、反射された光（光束）７２の断面は、縦方向Ｙに対し横方向Ｘが広い楕円形になり、横方向Ｘの利用度が上がる。したがって、この基本形状２６に相似する反射形状２８が反射面２１に配列された反射層２０を採用した本例の液晶パネル１０においては、縦方向Ｙに対して、横方向Ｘに反射される光７２が横方向Ｘ、すなわち、縦方向Ｙを鉛直方向とすると左右の水平方向に発散する割合を大きくし、液晶パネル１０の正面（反射層２０の法線方向）の、すなわち眼９０に入る光を多くできる。
【００２１】
また、図４（ｂ）に比較例とし、平坦な反射面９７である液晶パネル９８における光路を模式的に示してある。この図から分かるように、反射面９７が平坦の場合には、横方向からの入射光７１は、反射されると光７２のようになり、図に示す正面方向にはそれほど配光されず利用効率が悪い。したがって、液晶パネル１０の正面（反射層２０の法線方向）の側のユーザ９０では明るい画面が得られない。
【００２２】
これに対して、上記の図４（ａ）に示した本例のように、反射面２１の基本形状２６を凹状とし、さらに、この反射面２１の曲面２１ｘおよび２１ｙの曲率半径を小さくすることで、すなわち、曲率を大きくすることで反射する光７２を図に示す方向に発散できる。このため、平坦な面９７では、ユーザ９０に届かず、すなわち見えなかった光が、見えるようになるので利用効率を向上でき、明るい画面が得られる。
【００２３】
したがって、曲率半径の小さな、すなわち、曲率を大きな凹状の反射面２１を備えた液晶パネル１０では、ユーザ９０の側が正面となるように携帯電話機１に取付けた際に、ユーザ９０に向けて出射される光７２の水平方向の利用度を増しやすく、ユーザ９０に届く光量を大きくすることができる。
【００２４】
携帯電話機１などの携帯型の装置を考えた場合、これらはパーソナルユースであり、同時に表示パネルを見る機会のある人間は１人にほぼ限定され、また、１人に限定しても機能が阻害されることはない。したがって、携帯電話機１あるいはその他の携帯用機器に用いる液晶パネル１０では、ユーザが手で携帯電話機１を持ったときの左右の方向、すなわち、横方向Ｘの視野角はそれほど必要なく、本例のように、横方向Ｘの側面（反射面）２１ｘの勾配を大きくすることにより、反射された出射光７２をできるだけ正面に向け、輝度を上げることができる。
【００２５】
このように、反射層２０の反射面２１に設けられた反射形状２８の横方向の反射面２１ｘおよび縦方向の２１ｙをそれぞれの方向に適した形状とすることにより、携帯用機器１の液晶パネル１０としては性能を落とすことなく正面側（反射層２０の法線方向で、ユーザ９０に向いた側）の有効な光束を増加することが可能であり、反射型の液晶パネル１０における光の利用効率を向上させることができる。したがって、バックライトを省いて省電力化できると共に、明るく、色再現性の良く、見やすい液晶パネル１０を提供できる。
【００２６】
上記の例では、凹状の反射形状を採用した例を示してあるが、横方向Ｘの反射面２１ｘの勾配を縦方向Ｙの反射面２１ｙの勾配より大きくすることにより反射光７２の横方向Ｘの広がりを大きくすることができるので、凸状の反射形状を採用することも可能である。図５には、凸形状の反射形状３８を採用した例を示してある。さらに、反射型の液晶パネル１０を携帯電話機１などの手持ちのポータブルな機器に用いる場合には、携帯電話機１を手で持って使うので、図５に模式的に示すように、液晶パネル１０が傾いた状態で用いられる。このため、液晶パネル１０の上方、すなわち、反射層２０の縦方向Ｙの上方に光源７０が位置し、上方からの入射光７１を水平方向あるいは若干上方に位置するユーザの眼９０の方向に反射することが望ましい。さらに、ユーザが携帯電話機１などを把持したときの手と顔の位置関係より、ユーザの眼９０は液晶パネル１０を覗き込むような高さになるので、反射光７２の向きは、斜め上方になることが望ましい。逆に、縦方向Ｙの他方（下方）側には光源がなく、また、ユーザ自身により光が遮蔽されるので、縦方向Ｙの下方からは光が殆ど反射面２１に到達しない。また、ほとんどのケースでは、携帯電話機１を顔の上方に持つことはないので、液晶パネル１０から下方に光を反射する必要はない。
【００２７】
したがって、本例においては、縦方向Ｙの上下の形状も意図的に変えた基本形状３６を採用することにより、反射光７２の縦方向Ｙの分布も最適化し、さらに光の利用効率を向上するようにしている。図６に、本例の反射層２０の反射面２１の一部を拡大して示してある。本例の反射層２０も反射面２１にミクロンあるいは数１０ミクロンオーダのサイズの反射形状３８がランダムに配置されており、これらの反射形状３８は、図６の左端の形状を基準形状３６としたときに、重なる（接する）部分など一部を除き、この基本形状３６とほぼ相似な形状になっている。この基本形状３６は、正面、すなわち横方向Ｘおよび縦方向Ｙに対して直交する方向（Ｚ方向）にユーザ９０の側に突き出た凸状で、縦方向Ｙの上方が狭く下方が広く、上側に比べて下側が膨らんだドロップ型（涙型）になっている。
【００２８】
さらに、図７に断面を用いて示すように、本例の基本形状３６は、縦方向Ｙの上下が非対称な凸状に形成されている。すなわち、本例の基本形状３６のＹ軸方向の反射面２１ｙは、上側を向いた曲面２１ｙｕの平均曲率半径Ｒｙｕが、下側を向いた曲面２１ｙｄの平均曲率半径Ｒｙｄよりも大きく形成されており、縦方向Ｙの上方を向いた面２１ｙｕの平均的な傾きθ１が、下方を向いた面２１ｙｄの平均的な傾きθ２より小さくなっている。
【００２９】
したがって、上側を向いた面２１ｙｕの方が下側を向いた面２１ｙｄに比べて緩やかな曲面となり、基本形状３６の中で、上方を向いた面２１ｙｕの表面積が占める比率（割合）が大きくなる。縦方向Ｙの面２１ｙのうち、上方を向いた面２１ｙｕは上方から入射された光７１を斜め上方のユーザの眼９０の方向に反射するのに適した面であり、上方に向いた面２１ｙｕの面積を広くすることにより上方からの入射光７１を有効にユーザの眼９０の方向に反射できる。このように縦方向Ｙの形状を上下において非対称とすることで、上方からの入射光７１を眼９０の方向に当たり易くなった基本形状３６に相似する反射形状３８を、縦方向Ｙは揃えて反射面２１にランダムに配置することにより、上方からの入射光７１を上方側の眼９０の角度に効率的に反射でき、眼９０の方向に出射光７２を集束できる。したがって、本例の液晶パネル１０を搭載した携帯電話機１を手で持ったときに、出射光７２を正面のユーザ９０の側に効率良く配光することができ、光の利用効率が高く、さらに明るくカラー画像の綺麗な液晶パネル１０およびそれを搭載した携帯電話機１などの携帯端末を提供できる。
【００３０】
また、図８に示すように、基本形状３６は、凸状であることを除くと、図２に示した凹状の基本形状２６と同様に、横方向Ｘの反射面２１ｘの平均曲率半径Ｒｘが、縦方向Ｙの反射面２１ｙの平均曲率半径Ｒｙよりも小さくなるように形成されている。したがって、図８に示すように、反射面２１から反射される光束７２は縦方向Ｙに対し横方向Ｘの発散度が高く、横方向Ｘの光が眼に入る率が向上されている。したがって、曲率半径の小さな（曲率の大きな）凹状の反射面２１を備えた、すなわち、本例の涙滴型の基本形状３６に相似する反射形状３８を備えた反射層２０を採用した液晶パネル１０では、縦方向Ｙおよび横方向Ｘの光の利用効率が向上されており、反射型でありながら非常に明るい液晶パネルとすることができる。
【００３１】
このように、反射層２０の基本形状の縦方向および横方向の形状を対称にするのではなく、上述したような考え方にしたがって携帯端末の利用状態を考慮して意図的に変えることで、携帯端末に使用されたときの液晶パネルにおける光の利用効率を上げることができる。上記では、曲面を用いて基本形状および反射形状を構成した例を説明しているが、同じ思想に基づいた形状は上記に限定されるものではない。図２に示した基本形状２６は凹状であるが凸状であっても良く、逆に、図６に示した基本形状３６は凸状であるが凹状であっても良い。さらに、曲面の代わりに平面を組み合わせることにより基本形状および反射形状を構成することも可能である。
【００３２】
図９（ａ）および（ｂ）にその一例を示してある。図９（ａ）に示した基本形状３１は、３つの面を備えた三角錐状の凹状あるいは凸状であり、縦方向Ｙの上方に向いた面３１ａおよび３１ｂに対し、下方に向いた面３１ｃの角度が大きい。さらに、全体は縦方向Ｙに長く、縦方向Ｙの平均的な傾きに対し横方向Ｘの平均的な傾きが大きくなっている。したがって、上記の曲面により構成された基本形状３６と同様に、上方からの光を斜め上方に効率良く反射でき、さらに水平方向の光は正面の方向に収束するように反射することができる。
【００３３】
図９（ｂ）に示した基本形状３２は、４つの面を備えた四角錐状の凹状あるいは凸状であり、縦方向Ｙの上方に向いた面３１ａおよび３１ｂに対し、下方に向いた面３１ｃおよび３１ｄの角度が大きい。さらに、全体は縦方向Ｙに長く、縦方向Ｙの平均的な傾きに対し横方向Ｘの平均的な傾きが大きくなっている。したがって、上記の曲面により構成された基本形状３６と同様に、上方からの光を斜め上方に効率良く反射でき、さらに水平方向の光は正面の方向に収束するように反射することができる。同様の効果を備えた基本形状は５つあるいはそれ以上の面を備えた多角形状でも実現することができる。
【００３４】
本発明における、縦方向と横方向が非対称な基本形状を基にした反射形状を備えた反射パネル２０は、２値のマスクを用いてエッチングするような縦方向と横方向が同じ速度あるいは量で加工されるような方法では実現できない。そこで、以下では、グレイマスクを用いて非対称な反射形状を備えた反射体を製造する過程を説明する。図１１に示すように、グレイマスク８５は、透過率が線形または非線形に制御されたマスクであり、このグレイマスク８５を通して露光することにより、感光体の露光強度を自由に変えることができる。したがって、レジストなどの感光性の構造層を断面が所定の角度あるいは形状になるように加工できる。このグレイマスク８５は、感光性ガラス等に電子ビームあるいはレーザビームを階調制御しながら照射することにより作成できる。
【００３５】
図１０にグレイマスクを用いて反射体を製造する過程の一例を示してある。まず、基本形状を決定し、その相似形を発生させ、縦方向Ｙおよび横方向Ｘを合わせてランダムに配置することにより反射体２０の反射面２１の凹凸を表現する空間分布データを作成する（ステップ９１）。このとき、予めシミュレーションを行い、反射特性が良い形状で、後のプロセスの加工特性が良好となる形状を決定してから空間分布データを作成することが望ましい。
【００３６】
次に、作成された空間分布データに基づき感光性ガラスに電子ビームを照射するなどの方法により透過率が所望の分布で変化したグレイマスク（透過率変調マスク）８５を作成する（ステップ９２）。そして、図１１（ａ）に示すように、シリコン基板８１の上に形成された感光性材料（レジスト）の層８２をグレイマスク８５を通して露光し、さらに、図１１（ｂ）に示すように、露光されたレジスト層８２を現像することにより所望の立体構造体８２ａを加工する（ステップ９３）。
【００３７】
さらに、図１１（ｃ）に示すように、この立体構造体（レジスト層）８２ａの表面に沿ってアルミニウムなどの反射特性の高い素材の層８３を蒸着などの方法により形成する。これにより、所望の形状のアルミニウム製の反射層（反射体）２０を製造することができる（ステップ９４）。
【００３８】
また、図１２および図１３に示すように、エッチングにより反射体２０を形成することも可能である。すなわち、上記と同様に、空間分布データを作成し（ステップ９１）、グレイマスク８５を作成する（ステップ９２）。そして、図１３（ａ）に示すように、シリコン基板８１の上に反射体となるアルミニウムの層８６を形成した後に、アルミニウムの層８６に重ねてレジスト層８２を形成し、グレイマスク８５を通してレジスト層８２を露光し、図１３（ｂ）に示すようにレジスト層８２を現像することにより所望の立体形状８２ａを得る（ステップ９３）。
【００３９】
この後に、図１３（ｂ）に示すように、所望の立体形状に加工されたレジスト層８２ａを介してエッチングすることにより、レジスト層８２の下地層であるアルミニウムの層８６にレジスト層８２の立体形状８２ａを転写することにより本例の反射体２０を形成する（ステップ９５）。
【００４０】
このようにグレイマスク８５を用いることにより、縦方向と横方向の形状が異なる非対称な形状も半導体製造技術として量産が可能で歩留まりも高いフォトリソグラフィー技術を用いて製造することができる。したがって、上述した本発明にかかる微細で複雑な立体構造を備えた反射層（反射体）２０を、設計どおりに簡単に低コストで歩留まり良く製造できる。したがって、上記で説明した反射層２０および液晶パネル１０を、高い品質で低コストで量産することが可能となる。
【００４１】
なお、上記では、本発明の反射体および反射型の液晶パネルを、携帯電話機１に用いた例を説明しているが、これに限定されず、端末機器、例えば、ＰＤＡ、ノートパソコン、家庭用の小型ゲーム機、デジタルビデオなどに用いることも可能であり、これらの機器においても反射光の利用効率を向上できるので、省電力で明るく綺麗な表示が可能な機器を提供することができる。さらに、上記では、反射型の液晶パネルに基づき本発明を説明しているが、プラズマディスプレーパネルなどの他の透過性の表示パネルに対しても本発明を適用することができる。
【００４２】
さらに、上記の例では、携帯電話などのユーザが手で持って操作する機器に本発明を適用する例を主に説明しており、縦方向（Ｙ軸方向）を上下方向あるいは鉛直方向に向けて横方向（Ｘ軸方向）を左右方向あるいは水平方向に向ける例を示しているが、その他の用途、ユーザが横になった状態で見る装置などのユーザの見る姿勢が異なる装置においては、ユーザが見る方向と、光が得られる方向に合わせて縦方向および横方向を設定することにより、ユーザの利用方法に即した方向に反射光を配光することができ、光の利用効率の高い表示パネルを供えた機器を提供することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、反射型の液晶パネルなどの反射電極となる反射層あるいは反射体に形成される凹状または凸状の反射形状を縦方向と横方向で同一にせずに異なる形状とするで反射された光を正面に向けて配光でき、携帯電話機などの液晶パネルが用いられる機器の利用状態に合わせて光の利用効率を向上できる。さらに、縦方向の基本形状も上下で非対称な形状とすることで、上方からの入射光をユーザの方向に有効に配光できる。したがって、さらに光の利用効率を上げることができ、明るく、色再現性の良い反射型の表示パネルおよびそれを用いた携帯型の機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射層を用いた反射型の液晶パネルを備えた携帯電話機の概要を示す図である。
【図２】図１に示した本発明に係る反射層の概要を示す斜視図である。
【図３】図２に示した反射層の基本形状を示す図である。図３（ａ）は、横方向（Ｘ軸方向）から見た様子を示す断面図であり、図３（ｂ）は、縦方向（Ｙ軸方向）から見た様子を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３（ａ）に示した横方向から見た反射形状における光路を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の比較図であり、平坦な面の反射面（反射形状）における光路を示す図である。
【図５】異なる基本形状に基づく反射層を用いた液晶パネルを備えた携帯電話機の概要を模式的に示す図である。
【図６】図５に示した反射層の概要を示す斜視図である。
【図７】図６に示した反射層の基本形状を示す図であり、縦方向（Ｙ軸方向）から見た様子を示す断面図である。
【図８】図６に示した反射層の基本形状を示す図であり、横方向（Ｘ軸方向）から見た様子を示す断面図である。
【図９】さらに異なる基本形状の例を示す図である。
【図１０】本発明に係る反射体（反射層）の製造工程を示す図である。
【図１１】図１０に示す製造工程を模式的に示す図である。
【図１２】エッチングにより本発明に係る反射体の製造工程を示す図である。
【図１３】図１２に示す製造工程を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１携帯電話機
１０液晶パネル
１２液晶セル
２０反射体（反射層）
２１反射面
２６、３１、３２、３６基本形状
２８、３８反射形状
７０光源
７１入射光（照明光）
７２出射光（反射光）
８１基板
８２レジスト層
８５グレイマスク
９０ユーザ

Claims

縦方向と横方向とで形状の異なる凹状または凸状の基本形状にほぼ相似する複数の微細な反射形状が前記縦方向および横方向は変えずにほぼランダムにほぼ隙間がないように配置されている反射面を有する反射体。
請求項１において、前記基本形状は、前記横方向の面の平均的な傾きが前記縦方向の面の平均的な傾きに対し大きい反射体。
請求項１において、前記基本形状は、前記横方向の面の平均曲率半径が前記縦方向の面の平均曲率半径より小さい反射体。
縦方向が非対称な凹状または凸状の基本形状にほぼ相似するサイズが異なる複数の微細な反射形状が前記縦方向は変えずにほぼランダムに配置されている反射体。
請求項１において、前記基本形状は、縦方向が非対称である反射体。
請求項４または５において、前記基本形状は、縦方向の一方を向いた面の平均的な傾きが、他方を向いた面の平均的な傾きよりも小さい反射体。
請求項４または５において、前記基本形状は、縦方向の一方を向いた面の平均曲率半径が、他方を向いた面の平均曲率半径よりも大きい反射体。
請求項６または７において、前記縦方向の一方を向いた面は、該反射体を使用するときに斜め上方または光源に近い方向を向く面であり、前記縦方向の他方を向いた面は、斜め下方または光源から遠い方向を向く面である反射体。
反射型の表示パネルであって、透過型の表示層を透過した光を該表示層の方向に反射する反射層を有し、この反射層に、縦方向と横方向とで形状の異なる凹状または凸状の基本形状にほぼ相似する複数の微細な反射形状が前記縦方向および横方向は変えずにほぼランダムにほぼ隙間がないように配置されている表示パネル。
反射型の表示パネルであって、透過型の表示層を透過した光を該表示層の方向に反射する反射層を有し、この反射層に、縦方向が非対称な凹状または凸状の基本形状にほぼ相似するサイズが異なる複数の微細な反射形状が前記縦方向は変えずにほぼランダムに配置されている表示パネル。
請求項９または１０に記載の表示パネルを有し、この表示パネルでデータを表示する携帯端末装置。
基本形状にほぼ相似な複数の微細な凹凸形状がランダムにほぼ隙間がないように配置された反射面を有する反射体の製造方法であって、
前記凹凸形状を表現する空間分布データを作成する工程と、
前記空間分布データに基づき透過率が変化した透過率変調マスクを製造する工程と、
この透過率変調マスクにより感光性材料を露光して該感光性材料を立体加工する工程と、
立体加工された前記感光性材料の表面に沿った前記反射面を形成する工程とを有する反射体の製造方法。
請求項１２において、前記反射面を形成する工程では、前記立体加工された感光性材料の表面に反射膜を製膜する反射体の製造方法。
請求項１２において、前記反射面を形成する工程では、反射性材料からなる前記反射体の表面を前記立体加工された感光性材料を通してエッチングする反射体の製造方法。