專利名稱：反射體和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射體和反射型液晶顯示裝置，特別是涉及從特定的視角觀察反射光時(shí)，具有能觀察到比其他視角明亮的反射特性的反射體和使用該反射體的反射型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
反射型液晶顯示裝置依存于外來(lái)光進(jìn)行照明，使用正面光(frontlight)進(jìn)行視覺(jué)識(shí)別，廣泛用作便攜式電腦、電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字手表、通信儀器、游戲機(jī)、計(jì)測(cè)器、電子公告欄等電子儀器的顯示部。
反射型液晶顯示裝置的一例如圖12所示，其結(jié)構(gòu)為隔著液晶層230，光透射性的顯示側(cè)襯底220和光透射性的反射側(cè)襯底210相對(duì)配置。顯示側(cè)襯底220的外側(cè)面為顯示面，此外，在反射側(cè)襯底210上形成反射層212。在該反射型液晶顯示裝置中，從顯示面入射的光透射顯示側(cè)襯底220和液晶層230，由反射側(cè)襯底210的反射層212反射，其反射光再次透射液晶層230，從顯示面出射，從而在視覺(jué)上識(shí)別圖象。
在圖12中，反射側(cè)襯底210從下層側(cè)按順序?qū)盈B玻璃襯底211、反射層212、中間層213、濾色層214、平整化層215、由ITO(Indium TinOxide)膜或透明導(dǎo)電膜等構(gòu)成的透明電極216、定向?qū)?17，此外，隔著液晶層230相對(duì)配置在顯示面?zhèn)鹊娘@示側(cè)襯底220從液晶層230側(cè)按順序?qū)盈B定向?qū)?21、絕緣層222、由ITO膜或透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極223、玻璃襯底224、光學(xué)調(diào)制層(偏振板，相差板等)225。
反射側(cè)襯底210的反射層212大致能分類為平滑反射型和擴(kuò)散反射型。平滑反射型中，反射層212的反射面精加工為平滑，夾著垂直于顯示面的法線的光的入射角(絕對(duì)值)和出射角(絕對(duì)值)相等。因此，當(dāng)觀察該顯示面時(shí)，由于光源和視點(diǎn)的位置關(guān)系，顯示面的亮度中產(chǎn)生不均勻，此外，光源或觀察者的臉映入其中，使視覺(jué)識(shí)別性下降。
為了解決該問(wèn)題，在擴(kuò)散反射型中，如圖13所示，在反射層212的反射面上不規(guī)則地相鄰形成多個(gè)微細(xì)的凹凸(在圖13中，凹部231…)。因此，在擴(kuò)散反射型中，以一定角度入射的外來(lái)光由該反射層212的表面漫反射，反射光擴(kuò)散，取得即使移動(dòng)視點(diǎn)，亮度也不太變化，映入也少的所謂廣視野角的反射型液晶顯示裝置。
可是，臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)或便攜式電腦等電子儀器中，例如臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)的例子如圖14A所示，便攜式電腦的例子如圖14B所示，當(dāng)觀察者實(shí)際目視液晶顯示裝置的顯示面時(shí)，常常從斜下方觀察顯示面。即觀察者的視點(diǎn)Ob對(duì)于垂直于顯示面的法線X只向顯示面的下方傾斜角θ。
而在反射型液晶顯示裝置中，常常把照明依存于外來(lái)光，該外來(lái)光往返通過(guò)偏振板等的光學(xué)調(diào)制層225、2層的透明電極216、223、液晶層230、濾色層214、其他層時(shí)，大幅度衰減，并且在擴(kuò)散反射型中，入射光通過(guò)反射層212而向廣闊范圍擴(kuò)散，所以觀察的視點(diǎn)Ob的顯示畫面一般變得相當(dāng)暗。因此，如果外來(lái)光少，則視覺(jué)識(shí)別性大幅度下降。特別是在以往的反射型液晶顯示裝置中，設(shè)計(jì)凹部的形狀和配置，以便盡可能排除視角引起的亮度的變動(dòng)，當(dāng)對(duì)于法線從斜下方的特定視角范圍觀察時(shí)，無(wú)法取得足夠的亮度。此外，當(dāng)使用正面光時(shí)，與外來(lái)光同樣，存在衰減或擴(kuò)散的問(wèn)題，所以很難不白白增加照明用的耗電而確保特定視覺(jué)范圍的充分的亮度。
因此，需要在廣闊的視角范圍中抑制映入，并且在特定的視角范圍中能明亮地觀察顯示畫面的反射型液晶顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決所述課題而提出的，它提供具有在廣闊的視角范圍中抑制映入的光擴(kuò)散性，并且在特定的視角范圍中能明亮地觀察的反射體和使用該反射體的反射型液晶顯示裝置。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明采用了以下的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的反射體的特征在于在基體材料的表面形成具有光反射性的多個(gè)凹部；在所述各凹部形成位于凹部的一周邊部側(cè)的第一曲面和位于另一周邊部側(cè)的第二曲面，并且所述凹部的最深點(diǎn)位于所述第一曲面內(nèi)；所述第二曲面對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值比所述第一曲面對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值大。
根據(jù)該反射體，在基體材料的表面形成具有光反射性的多個(gè)凹部，這些凹部由第一、第二曲面(凹面)形成，另外，所述凹部的最深點(diǎn)位于第一曲面面內(nèi)，所以能提高光擴(kuò)散性，能確保明亮的顯示范圍廣，并且能抑制映入。
此外，本發(fā)明的反射體是剛才所述的反射體，其特征在于所述凹部分別具有通過(guò)該凹部的最深點(diǎn)的以下特定縱截面；所述特定縱截面的內(nèi)表面的形狀由以下部分構(gòu)成從所述一周邊部通過(guò)最深點(diǎn)，到達(dá)所述第一、第二曲面的邊界的劃分所述第一曲面的第一劃分線；與該第一劃分線連接，從所述第一、第二曲面的邊界到達(dá)所述其他周邊部的劃分所述第二曲面的第二劃分線；所述第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值比所述第一劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值大。
根據(jù)該反射體，在特定縱截面中，第一劃分線通過(guò)最深點(diǎn)后連接在第二劃分線上，第二劃分線的傾斜比較急，第一劃分線的傾斜比較緩，所以第一劃分線比第二劃分線長(zhǎng)。因此，入射第一劃分線側(cè)的光比如射第二劃分線長(zhǎng)側(cè)的光多，結(jié)果，基于第一曲面的反射光量多，能提高光擴(kuò)散性。
此外，因?yàn)榈诙澐志€的傾斜比較急，所以入射第二劃分線側(cè)的光以比對(duì)于基體材料表面的入射角度還大的角度反射，所以在比通常的視角范圍更高的角度側(cè)取得反射率高的區(qū)域。
本發(fā)明的反射體是剛才所述的反射體，其特征在于在所述第一曲面內(nèi)形成對(duì)于所述基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值與所述第一曲面不同的第三曲面。
本發(fā)明的反射體是剛才所述的反射體，其特征在于在所述特定縱截面上形成截?cái)嗨龅谝粍澐志€的劃分所述第三曲面的第三劃分線。
當(dāng)在第一曲面內(nèi)形成第三曲面時(shí)，能增加向與第三曲面的傾斜角度對(duì)應(yīng)的方向反射光量。據(jù)此，能提高特定的反射角度的反射率。
此外，本發(fā)明的反射體是剛才所述的反射體，其特征在于所述第一劃分線是凹曲線，所述第二劃分線是凹曲線或大致直線。
此外，本發(fā)明的反射體是剛才所述的反射體，其特征在于所述第三劃分線是凹曲線或大致直線。
當(dāng)?shù)诙澐志€為直線時(shí)，能把入射第二劃分線的光集中在特定的反射角度的方向，能提高低角度側(cè)的反射率。
此外，當(dāng)?shù)诙澐志€為凹曲線時(shí)，能把入射到第二劃分線的光擴(kuò)散反射到比較寬的范圍中，不僅能夠提高向低角度側(cè)的反射光量，而且還能提高向高角度側(cè)的反射光量，能提高反射光的光擴(kuò)散性，在廣闊范圍中取得明亮的顯示特性。
同樣，第三劃分線為大致直線時(shí)，能把入射第三劃分線的光集中在特定的反射角度的方向，能提高特定范圍的反射率。
此外，第三劃分線為凹曲線時(shí)，能把入射第三劃分線的光擴(kuò)散反射到比較寬的范圍中，能在廣闊范圍中取得明亮的顯示特性。
此外，在本發(fā)明的反射體中，希望所述多個(gè)凹部的各特定縱截面的方向相等，并且形成所述各第二曲線，使其定向在單一方向上。
據(jù)此，作為反射體全體，由第二劃分線周邊的面即第二曲面反射的方向的反射率增加。即能形成使向著特定方向的反射光適度集中的反射特性。
此外，在本發(fā)明的反射體中，希望所述第一劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為4o～35o的范圍內(nèi)。
此外，在本發(fā)明的反射體中，希望所述第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為5o～90o的范圍內(nèi)。
此外，在本發(fā)明的反射體中，希望所述第三劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為5o～20o的范圍內(nèi)。
此外，在本發(fā)明的反射體中，希望所述多個(gè)凹部的深度在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)不規(guī)則地形成。
當(dāng)凹部的深度低于0.1μm時(shí)，光的散射效果不充分。如果超過(guò)3μm，則用于實(shí)現(xiàn)該深度的基體材料變?yōu)檫^(guò)大，無(wú)論在制造上還是在制品方面都成為問(wèn)題。如果不規(guī)則地形成多個(gè)凹部的深度，則能防止規(guī)則地形成凹部的深度時(shí)容易發(fā)生的光的干涉引起的莫爾條紋的發(fā)生，緩和特定視角的反射光量的峰值的集中，視場(chǎng)內(nèi)的反射光量變化變緩和。
此外，希望所述多個(gè)凹部彼此不規(guī)則地相鄰配置。
如果凹部的間隔遠(yuǎn)離，則凹部和凹部之間變?yōu)槠矫?，所以平面反射增加，在限制的象素區(qū)內(nèi)無(wú)法取得充分的漫反射效果，所以希望凹部彼此相鄰配置。此外，如果規(guī)則地排列凹部，則發(fā)生莫爾條紋，所以希望凹部不規(guī)則地配置。
本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置的特征在于安裝了任一所述的反射體。
此外，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，是剛才所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于，以所述多個(gè)凹部的各特定縱截面的方向相等并且各第一劃分線定向在單一方向上的方式形成所述反射體，并且該反射體設(shè)置為由觀察者觀察，各凹部的第一劃分線位于比第二劃分線更靠下方。
這樣，全部凹部的第一劃分線如果設(shè)置在由觀察者觀察位于比第二劃分線更靠下方，則通常能使主要從上方入射的外來(lái)光等比向觀察者的腳下方向更向?qū)τ谝r底表面的法線方向移動(dòng)。
此外，由觀察者觀察，主要從上方入射的外來(lái)光等高效入射第二劃分線周邊的面即第二曲面，所以反射光量全體增加。
因此，向觀察者的視線方向反射的光量增加，實(shí)現(xiàn)在實(shí)用的視點(diǎn)中明亮的畫面的反射型液晶顯示裝置。
當(dāng)作為移動(dòng)電話或筆記本電腦的顯示裝置使用時(shí)，向觀察者的視線方向反射的光量增加，實(shí)現(xiàn)在實(shí)用的視點(diǎn)中明亮的畫面的反射型液晶顯示裝置。


下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的反射體局部立體圖。
圖2是表示圖1所示的反射體的凹部的立體圖。
圖3是表示圖2所示的凹部的特定縱截面的剖視模式圖。
圖4是說(shuō)明反射體的反射特性的說(shuō)明圖。
圖5是表示圖1所示的反射體的受射角和反射率的關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的反射體凹部的特定縱截面的剖視圖。
圖7是表示圖6所示的反射體的受射角和反射率的關(guān)系的曲線圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的反射體凹部的特定縱截面的剖視圖。
圖9是表示圖8所示的反射體的受射角和反射率的關(guān)系的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的反射型液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖11是說(shuō)明圖10所示的反射型液晶顯示裝置的使用狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖12是表示一例以往的反射型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖視模式圖。
圖13是表示以往的反射體的局部立體圖。
圖14A是表示目視臺(tái)式計(jì)算機(jī)時(shí)的視角的立體圖，圖14B是表示目視便攜式計(jì)算機(jī)時(shí)的視角的立體圖。
圖中2-基體材料；3、13、23-凹部；100-反射型液晶顯示裝置；A1、A2、A3-第一曲面；a1、a2、a3-第一劃分線；B1、B2、B3-第二曲面；b1、b2、b3-第二劃分線；C1、C2、C3-第一、第二曲面的邊界；D1、D2、D3-最深點(diǎn)；E2-第三曲面；e2-第三劃分線；S-基體材料表面；S1-一周邊部；S2-另一周邊部；X-特定縱截面；σa1-第一劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值；σb1-第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值；σe2-第三劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1，但是以下的實(shí)施方式并不限制本發(fā)明。
圖1是表示本實(shí)施方式的反射體的圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的反射體1例如在由鋁構(gòu)成的平板狀基體材料2的表面S(基準(zhǔn)面)上彼此不規(guī)則地相鄰形成多個(gè)具有光反射性的凹部3a、3b、3c、…(一般，稱作凹部3)。
這些凹部3如圖2的立體圖所示，如圖3的剖視圖所示，由位于凹部3的一周邊部S1側(cè)的第一曲面A1和位于另一周邊部S2側(cè)的第二曲面B1劃分，并且在第一曲面A1內(nèi)形成凹部3的最深點(diǎn)D1。
此外，如圖3所示，凹部3的特定縱截面X的內(nèi)表面形狀由以下部分構(gòu)成從一周邊部S1通過(guò)最深點(diǎn)D1，到達(dá)第一、第二曲面A1、B1的邊界C1的劃分所述第一曲面的第一劃分線a1；與該第一劃分線a1連接，從第一、第二曲面A1、B1的邊界C1到另一周邊部S2的劃分第二曲面B1的第二劃分線b1。第一、第二劃分線a1、b1在比最深點(diǎn)D1更靠另一周邊部S2的邊界C1相互連接。第一劃分線a1和第二劃分線b1在邊界C1平緩地連接。此外，最深點(diǎn)D1位于凹部3的大致中心O。
第一曲面A1是凹球面(凹曲面)，因此，特定縱截面X的第一劃分線a1反映第一曲面A1的形狀，變?yōu)榘记€。而第二曲面B1是單純的凹曲面，因此，特定縱截面X的第二劃分線b1反映第二曲面B1的形狀，為大致直線。
須指出的是，特定縱截面X的第一曲面A1的曲率半徑希望為1～120μm左右。
第二劃分線b1對(duì)于基體材料表面S的傾斜角比第一劃分線a1的傾斜角急。即第二劃分線b1對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值比第一劃分線a1對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值大。
此外，第一劃分線a1對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值σa1在4o～35o的范圍中不規(guī)則地偏移。第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值σb1在5o～90o的范圍中不規(guī)則地偏移。
須指出的是，第一、第二劃分線a1、b1(第一、第二曲面A1、B1)對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值分別如圖3所示，是第一、第二劃分線a1、b1(第一、第二曲面A1、B1)上的任意點(diǎn)的切平面P、Q和基體材料表面S所成角度的絕對(duì)值。
而且，第一、第二劃分線a1、b1(第一、第二曲面A1、B1)的傾斜角的絕對(duì)值的最大值σa1、σb1是各劃分線a1、b1(各曲面A1、B1)上的任意點(diǎn)的切平面P、Q的傾斜角度變?yōu)樽畲蟮慕嵌取?br> 凹部3中，其凹面具有單一的最深點(diǎn)D(傾斜角變?yōu)?的曲面上的點(diǎn))。而且，該最深點(diǎn)D1和基體材料表面S的距離形成凹部3的深度d，該深度d對(duì)于凹部3a、3b、3c、…，分別在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)不規(guī)則地偏移。
此外，在本實(shí)施方式中，凹部3a、3b、3c、…的各特定縱截面X都變?yōu)橄嗤较?。此外，各第二劃分線b1形成為定向在單一方向上。即任意的凹部都形成為圖2、圖3所示的x方向變?yōu)橄嗤?br> 在本實(shí)施方式的反射體1中，各第二劃分線b1形成為定向在單一方向上，所以反射特性如圖4所示，從對(duì)于基體材料表面S的正反射方向偏移。
即如圖4所示，對(duì)于來(lái)自x相反方向的斜上方的入射光J的反射光K把明亮的顯示范圍向與正反射的方向K0相比向?qū)τ诨w材料表面S的方向H移動(dòng)的方向移動(dòng)。
結(jié)果，作為特定縱截面X的綜合的反射特性，入射第一劃分線a1側(cè)的光比入射第二劃分線b1側(cè)的光多，結(jié)果，基于第一曲面A1的反射光量增多，所以能提高光擴(kuò)散性。
此外，第二劃分線b1的傾斜比較急，所以入射第二劃分線b1側(cè)的光以比對(duì)于基體材料表面S的入射角度大的角度反射，所以在比通常的視角范圍(0o～30o)還高的角度側(cè)形成反射率高的區(qū)域。
在圖5中表示以入射角30o向本實(shí)施方式的反射體1(實(shí)施例1)的顯示面照射外來(lái)光，受射角以對(duì)于顯示面(基體材料表面)的正反射方向即30o為中心，從垂線位置(0o)到60o振動(dòng)時(shí)的受射角(θo)和亮度(反射率)的關(guān)系。在圖5中，作為比較例，表示目前使用的使用具有球面狀凹部的反射體的反射型液晶顯示裝置的受射角與反射率的關(guān)系。
須指出的是，在實(shí)施例1中，把第一曲面A1的曲率半徑設(shè)定為20μm，第一劃分線a1的傾斜角σa1設(shè)定為20o，把圖3的最深點(diǎn)D1和邊界C1的距離設(shè)定為1.5μm，把第二劃分線b2的傾斜角σb1設(shè)定為60o，把從基體材料表面S到最深點(diǎn)D1的深度設(shè)定為1.2μm。
從圖5可知，比較例的反射率的曲線表現(xiàn)以受射角約30o為中心的高斯分布形狀，本實(shí)施方式的反射體1(實(shí)施例1)中，在從受射角約5o到約35o的寬闊范圍內(nèi)，表現(xiàn)幾乎均勻的反射率，在40o附近表現(xiàn)反射率下降的特性。
這是因?yàn)樾纬杀鹊谝粍澐志€a1的傾斜角還急的第二劃分線b1，所以按在40o以上的高角度側(cè)反射率下降的部分，在5～30o的低角度側(cè)反射率提高。
此外，第一劃分線a1通過(guò)最深點(diǎn)D1后連接在第二劃分線b1上，第二劃分線b1的傾斜比較急，第一劃分線a1的傾斜變?yōu)楸容^緩和，所以第一劃分線a1比第二劃分線b1長(zhǎng)。因此，入射第一劃分線a1的光比入射第二劃分線b1的光多，結(jié)果，基于第一曲面A1的反射光量增多，反射率在5～30o的寬闊范圍中據(jù)高。
從以上結(jié)果可知，在本實(shí)施方式的反射體1中，在5～30o的視場(chǎng)中，能實(shí)現(xiàn)充分的亮度。
下面，參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2。須指出的是，在以下的本實(shí)施方式的說(shuō)明中，省略與實(shí)施方式1重復(fù)的說(shuō)明。
圖6是表示本實(shí)施方式的反射體的主要部分的剖視圖。本實(shí)施方式的反射體10與實(shí)施方式1的反射體1同樣，例如，在由鋁構(gòu)成的平板狀基體材料的表面S(基準(zhǔn)面)上彼此不規(guī)則地相鄰形成多個(gè)具有光反射性的凹部13…。
這些凹部13…如圖6的剖視圖所示，由位于一周邊部S1側(cè)的第一曲面A2和位于另一周邊部S2側(cè)的第二曲面B2劃分，凹部13的最深點(diǎn)D2位于第一曲面A2內(nèi)。
此外，凹部13的特定縱截面X的內(nèi)表面形狀由以下部分構(gòu)成從一周邊部S1通過(guò)最深點(diǎn)D2，到達(dá)第一、第二曲面A2、B2的邊界C2的劃分所述第一曲面A2的第一劃分線a2；與該第一劃分線a2連接，從第一、第二曲面A2、B2的邊界C2到另一周邊部S2的劃分第二曲面B2的第二劃分線b2。第一、第二劃分線a2、b2在比最深點(diǎn)D2更靠另一周邊部S2的邊界C2相互連接。
第二劃分線b2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角與實(shí)施方式1時(shí)同樣，比第一劃分線a2的傾斜角還急，此外，最深點(diǎn)D2幾乎位于凹部13的中心O。據(jù)此，第二劃分線b2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值比第一劃分線a2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值大。
在第一曲面A2內(nèi)形成對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值的最大值與第一曲面A2不同的第三曲面E2。而且，在圖6所示的特定縱截面中，形成截?cái)嗟谝粍澐志€A2劃分第三曲面E2的第三劃分線e2。該第三曲面E2(第三劃分線e2)位于比凹部13的最深點(diǎn)D2更靠一周邊部S1側(cè)。
第一曲面A2是凹球面(凹曲面)，因此第一劃分線a2反映第一曲面A2的形狀，變?yōu)榘记€。而第二曲面B2是單純的凹曲面，因此，第二劃分線b2反映第二曲面B2的形狀，變?yōu)榇笾轮本€。
第三曲面E2是比第一曲面A2的曲率半徑大的凹球面，因此，第三劃分線e2反映第三曲面E2的形狀，變?yōu)榘记€。
須指出的是，第一曲面A2的曲率半徑希望為1～120μm左右，第三曲面E2的曲率半徑為5μm以上。
此外，第一劃分線a2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值σa2在4o～35o的范圍中不規(guī)則地偏移。第二劃分線b2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值σb2在5o～90o的范圍中不規(guī)則地偏移。此外，第三劃分線e2對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值σe2在5o～20o的范圍中不規(guī)則地偏移。
另外，第二劃分線b2的最大傾斜角(絕對(duì)值)變得比第一劃分線a2的最大傾斜角(絕對(duì)值)大。
而且，在第一劃分線a2和第二劃分線b2的邊界C2，第一劃分線a2和第二劃分線b2平緩地連接，第一劃分線a2和第三劃分線e2也相互平緩連接。
須指出的是，第一、第二、第三劃分線a2、b2、e2(第一、第二、第三曲面A2、B2、E2)的對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值是第一、第二、第三劃分線a2、b2、e2(第一、第二、第三曲面A2、B2、E2)上的任意點(diǎn)的切平面P、Q、R和基體材料表面S所成角度的絕對(duì)值，各傾斜角的絕對(duì)值的最大值σa2、σb2、σe2是各劃分線a1、b1、e2(各曲面A1、B1、E2)上的任意點(diǎn)的切平面P、Q、R的傾斜角度變?yōu)樽畲蟮慕嵌取?br> 在圖7中表示以入射角30o向本實(shí)施方式的反射體10(實(shí)施例2)的顯示面照射外來(lái)光，受射角以對(duì)于顯示面(基體材料表面)的正反射方向即30o為中心，從垂線位置(0o)到60o振動(dòng)時(shí)的受射角(θo)和亮度(反射率)的關(guān)系。在圖7中，作為比較例，表示從目前使用的使用具有球面狀凹部的反射體的反射型液晶顯示裝置的受射角與反射率的關(guān)系。
須指出的是，在實(shí)施例2中，把第一曲面A2的曲率半徑設(shè)定為20μm，第一劃分線a2的傾斜角σa2設(shè)定為20o，把圖7的最深點(diǎn)D2和邊界C2的距離設(shè)定為1.5μm，把第二劃分線b2的傾斜角σb2設(shè)定為60o，把第三曲面E2的曲率半徑設(shè)定為100μm，傾斜角σe2為6～12o的范圍，把從基體材料表面S到最深點(diǎn)D2的深度d設(shè)定為1.2μm。
從圖7可知，比較例的反射率的曲線表現(xiàn)以受射角約30o為中心的高斯分布形狀，本實(shí)施方式的反射體10(實(shí)施例2)中，在從受射角約5o到約35o的寬闊范圍內(nèi)表現(xiàn)高的反射率，在40o附近表現(xiàn)反射率急劇下降的特性。此外，在實(shí)施力2中，以15o附近為中心，觀察到反射率更高的峰值。
5～30o的低角度側(cè)發(fā)射率之所以提高是因?yàn)樾纬杀鹊谝粍澐志€a2的傾斜角還急的第二劃分線b2，所以按在40o以上的高角度側(cè)反射率降低的部分，在5～30o的低角度側(cè)反射率提高。
此外，第一劃分線a2比第二劃分線b2長(zhǎng)，所以入射第一劃分線a2的光比入射第二劃分線b2的光還多，結(jié)果，基于第一劃分線a2的反射光量增多，反射率在5～30o的寬闊范圍內(nèi)提高。
此外，在以15o附近為中心觀察到反射率更高的峰值，是因?yàn)樾纬傻谌鍱2的緣故，通過(guò)形成這種第三曲面E2可以進(jìn)一步提高實(shí)用的角度的亮度。
從以上結(jié)果可知，在本實(shí)施方式的反射體10中，在角度5～30o的視場(chǎng)中，能實(shí)現(xiàn)充分的亮度，在15o附近能實(shí)現(xiàn)更高的亮度。
下面，參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式3。須指出的是，在以下的本實(shí)施方式的說(shuō)明中，省略與實(shí)施方式1重復(fù)的說(shuō)明。
圖8是表示本實(shí)施方式的反射體的主要部分的剖視圖。本實(shí)施方式的反射體20與實(shí)施方式1的反射體1同樣，例如，在由鋁構(gòu)成的平板狀基體材料表面S(基準(zhǔn)面)上彼此不規(guī)則地相鄰形成多個(gè)具有光反射性的凹部23…。
這些凹部23…如圖8的剖視圖所示，由位于一周邊部S1側(cè)的第一曲面A3和位于另一周邊部S2側(cè)的第二曲面B3劃分，凹部23的最深點(diǎn)D3位于第一曲面A3內(nèi)。
此外，凹部23的特定縱截面X的內(nèi)表面形狀由以下部分構(gòu)成從一周邊部S1通過(guò)最深點(diǎn)D3，到達(dá)第一、第二曲面A3、B3的邊界C3的劃分所述第一曲面A3的第一劃分線a3；與該第一劃分線a3連接，從第一、第二曲面A3、B3的邊界C3到另一周邊部S2的劃分第二曲面B3的第二劃分線b3。第一、第二劃分線a3、b3在比最深點(diǎn)D3更靠另一周邊部S2的邊界C3相互連接。
第二劃分線b3對(duì)于基體材料表面S的傾斜角與實(shí)施方式1時(shí)同樣，比第一劃分線a3的傾斜角還急，此外，最深點(diǎn)D3幾乎位于凹部23的中心O。據(jù)此，第二劃分線b3對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值最大值比第一劃分線a3的傾斜角的絕對(duì)值最大值大。
第一曲面A3是凹球面(凹曲面)，因此第一劃分線a3反映第一曲面A3的形狀，變?yōu)榘记€。而第二曲面B3也是凹球面(凹曲面)，因此，第二劃分線b3反映第二曲面B3的形狀，變?yōu)榘记€。
須指出的是，第一曲面A3的曲率半徑希望為1～120μm左右，第二曲面B3的曲率半徑為5μm以上。
須指出的是，第一、第二劃分線a3、b3的傾斜角的絕對(duì)值的最大值σa3、σb3的希望范圍與實(shí)施方式1相同。
須指出的是，第一、第二劃分線a3、b3(第一、第二曲面A3、B3)對(duì)于基體材料表面S的傾斜角的絕對(duì)值的定義與實(shí)施例1同樣。
在圖9中表示以入射角30o向本實(shí)施方式的反射體20(實(shí)施例3)的顯示面照射外來(lái)光，受射角以對(duì)于顯示面(基體材料表面)的正反射方向即30o為中心，從垂線位置(0o)到60o振動(dòng)時(shí)的受射角(θo)和亮度(反射率)的關(guān)系。在圖9中，作為比較例，表示目前使用的使用具有球面狀凹部的反射體的反射型液晶顯示裝置的受射角與反射率的關(guān)系。
須指出的是，在實(shí)施例3中，第一、第二曲面A3、B3的曲率半徑分別設(shè)定為20μm，第一劃分線a2的傾斜角σa2設(shè)定為20o，把圖8的最深點(diǎn)D3和邊界C3的距離設(shè)定為1.5μm，把第二劃分線b2的傾斜角σb2設(shè)定為60o，把從基體材料表面S到最深點(diǎn)D3的深度設(shè)定為1.2μm。
從圖9可知，比較例的反射率的曲線表現(xiàn)以受射角約30o為中心的高斯分布形狀，本實(shí)施方式的反射體20(實(shí)施例3)中，在從受射角約5o到約30o的寬闊范圍內(nèi)表現(xiàn)高的反射率，在40o～60o，反射率漸漸下降，在40o以上，比比較例的反射率還高。
5～30o的低角度側(cè)發(fā)射率之所以提高是因?yàn)樾纬杀鹊谝粍澐志€a3的傾斜角還急的第二劃分線b3，所以按在40o以上的高角度側(cè)反射率降低的部分，在5～30o的低角度側(cè)反射率提高。
此外，第一劃分線a3比第二劃分線b3長(zhǎng)，所以入射第一劃分線a3的光比入射第二劃分線b3的光還多，結(jié)果，基于第一曲面A3的反射光量增多，反射率在5～30o的寬闊范圍內(nèi)提高。
在40o～60o之間之所以反射率比比較例高是因?yàn)榈诙鍮3形成凹球面狀，由第二曲面B3反射的光在比較寬的角度范圍中擴(kuò)散反射。這樣，通過(guò)使第二曲面B3為凹球面，能以更寬的反射角度使反射光反射。
從以上結(jié)果可知，在本實(shí)施方式的反射體20中，在角度5～30o的視場(chǎng)中，能實(shí)現(xiàn)充分的亮度，在40o以上的范圍中也能實(shí)現(xiàn)比以往的反射體更高的亮度。
所述各反射體1、10、20的制造方法不作特別限定，例如，能按如下制造。
首先，制作具有把所述凹部的形狀變換為凸面的頂端形狀的沖頭(沖孔工具)把該沖頭的頂端與鋁基體材料相對(duì)，把沖頭對(duì)于鋁基體材料的相對(duì)定向方向保持一定，使打刻行程不規(guī)則地變化，并且使打刻間隔不規(guī)則地變化，打刻整個(gè)鋁基體材料的給定區(qū)域。調(diào)節(jié)打刻行程，使凹部的深度進(jìn)入給定范圍中。調(diào)節(jié)打刻間隔，以便不產(chǎn)生莫爾條紋。
以下，圖10是表示配置了所述反射體1的實(shí)施方式4的反射型液晶顯示裝置100的層結(jié)構(gòu)的剖視圖。
在圖10中，反射型液晶顯示裝置100中，隔著液晶層130，光透射性的顯示側(cè)襯底120和光透射性的反射側(cè)襯底110相對(duì)配置。顯示側(cè)襯底120的外側(cè)面變?yōu)轱@示面，在反射側(cè)襯底110上配置反射體1。須指出的是，也可以使用剛才的反射體10、20作為反射體。
反射側(cè)襯底110從下層按順序?qū)盈B玻璃襯底111、反射體1、透明中間層113、玻璃濾色層114、透明平整化層115、由ITO(Indium Tin Oxide)膜或透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極116、定向?qū)?17，此外，隔著液晶層130在顯示面?zhèn)认鄬?duì)配置的顯示側(cè)襯底120從液晶層130側(cè)按順序?qū)盈B定向?qū)?21、絕緣層122、由ITO膜或透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極123、玻璃襯底124、光學(xué)調(diào)制層(偏振板、相差板等)125。
此外，隔著液晶層130的透明電極116和透明電極123形成彼此正交的條紋狀，構(gòu)成交點(diǎn)區(qū)域成為象素的單純矩陣型的液晶裝置。
在該反射型液晶顯示裝置100中，把反射體1安裝為各凹部3a、3b、3c、…的第一劃分線A1比傾斜急的第二劃分線B1更靠x方向側(cè)。而且，使該x方向?yàn)橄聜?cè)，進(jìn)行文字等的顯示。
圖11是表示液晶顯示裝置100的使用狀態(tài)的說(shuō)明圖。須指出的是，在圖11中，為了便于說(shuō)明，只圖示反射型液晶顯示裝置100的第一劃分線A1和第二劃分線B1，省略其他構(gòu)成構(gòu)件的圖示。
這樣的反射型液晶顯示裝置100以x方向?yàn)橄?，配置到移?dòng)電話或筆記本電腦中。這時(shí)，反射型液晶顯示裝置100通常如圖11所示，以x方向?yàn)樾毕路剑瑢?duì)于水平面設(shè)置或保持為傾斜。即在使用時(shí)，由觀察者觀察，各凹部的第二劃分線B1設(shè)置為位于比第一劃分線A1更靠上方。而且，觀察者通常是在比水平方向更斜上方向下觀察該反射型液晶顯示裝置。
這時(shí)，主要從上方入射的外來(lái)光(入射光J)的反射光K主要由第一劃分線A1周邊的面反射，所以如圖5中所述，很難反射到觀察者的腳下的方向，重點(diǎn)反射到比正反射的方向K0更靠上的方向。
因此，觀察者的通常觀察范圍和明亮的顯示范圍一致，在實(shí)際應(yīng)用上，能取得明亮的顯示裝置。
圖10所示的本實(shí)施方式的反射型液晶顯示裝置，是把反射體1作為與透明電極116不同的層而形成的，但是如果通過(guò)反射體1形成透明電極116自身，并且使透明電極116位于圖10的反射體1的位置，則透明電極也能兼任反射體，能使反射型液晶顯示裝置的層結(jié)構(gòu)單純化。
此外，例如用半透半反鏡那樣的半透射膜或以給定的開口率在反射膜上設(shè)置開口部的半透半反性基體材料形成所述反射體，在液晶面板的背面配置照明板，就能取得當(dāng)外來(lái)光明亮?xí)r，變?yōu)榉瓷湫停?dāng)外來(lái)光變暗時(shí)，如果所述照明板點(diǎn)亮，就能作為透射型使用的半透半反型液晶顯示裝置。該半透半反型液晶顯示裝置也包含在本發(fā)明中。
此外，如果在所述顯示側(cè)襯底120的顯示面?zhèn)仍O(shè)置正面光，則取得當(dāng)外來(lái)光明亮?xí)r，只利用外來(lái)光，當(dāng)外來(lái)光變暗時(shí)，點(diǎn)亮所述正面光的正面光型的型液晶顯示裝置。該正面光型的型液晶顯示裝置也包含在本發(fā)明中。
本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)方式不作特別限定，除了所述單純矩陣型，也同樣能應(yīng)用于使用薄膜晶體管或薄膜二極管的有源矩陣型、或扇型(segment)中。這些液晶顯示裝置都包含在本發(fā)明中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的反射體，在基體材料表面形成多個(gè)具有光反射性的凹部，這些凹部由第一、第二曲面(凹面)形成，所述凹部的最深點(diǎn)位于第一曲面內(nèi)，所以能提高光擴(kuò)散性，并且能抑制映入。
權(quán)利要求
1.一種反射體，其特征在于在基體材料的表面形成具有光反射性的多個(gè)凹部；在所述各凹部上形成位于凹部的一周邊部側(cè)的第一曲面和位于另一周邊部側(cè)的第二曲面，并且所述凹部的最深點(diǎn)位于所述第一曲面內(nèi)；所述第二曲面對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值比所述第一曲面對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射體，其特征在于所述凹部分別具有通過(guò)該凹部的最深點(diǎn)的以下特定縱截面；所述特定縱截面的內(nèi)表面的形狀由以下部分構(gòu)成從所述一周邊部通過(guò)所述最深點(diǎn)，到達(dá)所述第一、第二曲面的邊界的劃分所述第一曲面的第一劃分線；與該第一劃分線連接，從所述第一、第二曲面的邊界到達(dá)所述其他周邊部的劃分所述第二曲面的第二劃分線；所述第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值比所述第一劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角絕對(duì)值的最大值大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射體，其特征在于在所述第一曲面內(nèi)形成對(duì)于所述基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值與所述第一曲面不同的第三曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射體，其特征在于在所述特定縱截面上形成截?cái)嗨龅谝粍澐志€的劃分所述第三曲面的第三劃分線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射體，其特征在于所述第一劃分線是凹曲線，所述第二劃分線是凹曲線或大致直線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射體，其特征在于所述第三劃分線是凹曲線或大致直線。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射體，其特征在于所述第一劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為4o～35o的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射體，其特征在于所述第二劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為5o～90o的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射體，其特征在于所述第三劃分線對(duì)于基體材料表面的傾斜角的絕對(duì)值最大值為5o～20o的范圍內(nèi)。
10.一種液晶顯示裝置，其特征在于安裝了權(quán)利要求1所述的反射體。
11.一種顯示裝置，其特征在于安裝了權(quán)利要求2所述的反射體，所述反射體是以所述多個(gè)凹部的各特定縱截面的方向相等并且各第一劃分線定向在單一方向上的方式形成，并且該反射體設(shè)置為由觀察者觀察，各凹部的第一劃分線位于比第二劃分線更靠下方。
全文摘要
本發(fā)明提供具有在廣闊的視角范圍中抑制映入的光擴(kuò)散性并且在特定的視角范圍中特別明亮的反射體和使用該反射體的反射型液晶顯示裝置。所述反射體(1)的特征在于在基體材料的表面(S)上形成具有光反射性的多個(gè)凹部(3)；在所述各凹部(3)上形成位于凹部(3)的一周邊部S1側(cè)的第一曲面(A1)和位于另一周邊部S2側(cè)的第二曲面(B1)，并且最深點(diǎn)(D1)位于第一曲面(A1)內(nèi)；所述第二曲面(B1)對(duì)于基體材料表面(S)的傾斜角絕對(duì)值的最大值(σb1)比所述第一曲面(A1)對(duì)于基體材料表面(S)的傾斜角絕對(duì)值的最大值(σa1)大。
文檔編號(hào)G02B5/08GK1517764SQ20041000124
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2004年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者吉井克昌, 千喜良知惠, 知惠 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社