CN1324331C - 相邻点图案之间无重叠或无过大距离的图案数据的产生 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于产生针对随机设置在反射液晶显示设备的反射基片的表面上的不平坦的图案数据的设备。从数据输入单元输入坐标数、基本间隔、可移动范围和点直径。阵列发生单元依照基本间隔二维有规律地设置基本坐标。坐标移动单元在部分基本坐标处、在可移动范围内随机移动，以产生多个移动后的坐标。图案发生单元在所产生的移动后的坐标中的每一个处设置具有所输入的点直径的点图案，以产生图案数据。

Description

相邻点图案之间无重叠或无过大距离的图案数据的产生

技术领域

本发明涉及一种用于产生图案数据的图案发生器，所述图案数据可以用于产生反射器的反射平面的不平坦面。

背景技术

省电、小型化而且轻便的液晶显示器现在广泛应用在如移动电话和PDA(个人数字助理)等便携式终端设备中。这些液晶显示器包括透射型和反射型。从可观看性的观点来看，现在典型地采用其中并入了背景光的透射型显示器。

但是，背景光的使用不仅增加了功率消耗，而且不利于更小的尺寸和更轻的重量。因此，需要具有良好可观看性的反射液晶显示器，尤其是对于其中小型化和轻便是重要的而且使用电池作为电源的便携式终端设备。用于改善这种反射液晶显示器的可观看性的已知技术涉及在反射基片的反射表面上形成不平坦面，以改善反射基片的反射特性。例如，在日本专利公开No.2,912,176中公开了这种技术。

为了以这种方式在反射基片的反射表面上形成随机的不平坦面，必须产生其中随机分布了用于形成凹陷和凸起的点图案的图案数据。作为产生这种图案数据的方法的一个示例，可以随机移动以预定的间隔水平或垂直有规律分布的多个基础坐标，然后，在这些随机移动后的坐标中的每一个处设置点图案。

但是，其上设置了点图案的基础坐标的这种简单而随机的移动可能会导致如相邻点图案的重叠或者相邻点图案之间过大的距离等问题。相邻点图案之间过大的距离尤其会导致反射所有入射光的反射表面，严重地降低了反射基片的反射特性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种图案发生器，能够产生其中可以防止随机移动后的点图案之间的重叠或过大的距离的图案数据。

本发明的另一目的是提供一种光掩模，使用由上述图案发生器产生的图案数据，以及一种用于生产所述光掩模的设备。

本发明的另一目的是提供一种具有极好反射特性的射线反射件，以及一种用于生产所述射线反射件的设备。

本发明的另一目的是提供一种具有极好可观看性的液晶显示器，以及一种用于生产所述液晶显示器的设备。

本发明的另一目的是提供一种小而轻便且能够降低功率消耗的便携式终端设备。

按照本发明的第一图案发生器产生图案数据，在所述图案数据中，二维随机设置所产生的多个移动后的坐标，对图案的设置加以限制，以防止图案之间的重叠或过大的距离；而且其中，在至少部分或全部所产生的移动后的坐标处设置形成不平坦面的预定图案。从而，可以通过可移动范围防止用于形成不平坦面的预定图案之间的重叠或过大的距离。

按照本发明的第二图案发生器产生图案数据，在所述图案数据中，二维随机设置所产生的多个移动后的坐标，对图案的设置加以限制，以防止图案之间的重叠或过大的距离；而且其中，在至少部分或全部所产生的移动后的坐标处设置形成不平坦面的预定点图案。从而，可以通过可移动范围防止用于形成不平坦面的预定点图案之间的重叠或过大的距离。

按照本发明的第三图案发生器产生图案数据，在所述图案数据中，二维随机设置所产生的多个移动后的坐标，对图案的设置加以限制，以防止图案之间的重叠或过大的距离；而且其中，在至少部分或全部所产生的移动后的坐标处设置形成不平坦面的预定线图案。从而，可以通过可移动范围防止用于形成不平坦面的预定线图案之间的重叠或过大的距离。

按照本发明的第四图案发生器根据所输入的基本间隔二维有规律地设置多个基础坐标，并随机移动已经被设置在可移动范围内的多个基础坐标中的至少一部分，以作为数据产生多个移动后的坐标，并在多个移动后的坐标中的每一个处产生具有预定点直径的点图案，以产生图案数据。从而，可以通过可移动范围防止点图案之间的重叠或过大的距离。

按照本发明的第五图案发生器根据所输入的基本间隔二维有规律地设置多个基础坐标，并随机移动已经被设置在可移动范围内的多个基础坐标中的至少一部分，以作为数据产生多个移动后的坐标，并在将已经产生的多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个预定多边形的每个边处产生具有预定线宽的线图案，以产生图案数据。从而，可以通过可移动范围预先确定线图案之间的重叠或过大的距离。

按照本发明的实施例，将具有线宽的线图案设置在作为将多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多边形的六边形的每个边处；而且从所述六边形的每个边的基本位置随机移动线图案，以产生图案数据。从而，在将这样产生的图案数据应用于反射液晶显示器的反射基片的反射表面上的不平坦面的形成时，可以获得极好的反射特性。

通过确认所输入的基本间隔P、可移动范围R以及点直径D满足以下关系：P≥2R+D，可以产生其中相邻的点图案不彼此重叠的图案数据。

通过确认所输入的基本间隔P、可移动范围R以及线宽W满足以下关系：P≥2R+W，从而，可以产生其中相邻的线图案不彼此重叠的图案数据。

此外，通过将基础坐标设置在以下位置：相对于基础坐标中的奇数行，将基础坐标中的偶数行沿列方向移动一半基本间隔，可以简单地将基础坐标设置在伪等边三角形的顶点的位置上。

代替地，可以通过依照由随机数发生装置产生的随机数，移动基础坐标的简单数据处理，随机移动基础坐标。

此外，在将所产生的图案数据应用于反射液晶显示器的反射基片的反射表面上的不平坦面的形成时，通过移动基础坐标，从而使移动后的坐标的移动量的分布图满足0.3P≤H≤0.9P，可以获得极好的反射特性。

在按照本发明的光掩膜生产设备中，利用由上述图案发生器产生的图案数据，在掩膜材料上形成光透射部分或光阻挡部分，以形成具有从规则的基础坐标开始、在可移动范围内随机移动而形成的点图案或线图案的光掩膜的光透射部分或光阻挡部分。从而，可以生产能够用在形成具有反射液晶显示器的反射基片的反射表面上的极好反射特性的不平坦面中的光掩膜。

由上述光掩膜生产设备生产本发明的光掩膜。

在本发明的第一光掩膜中，利用位于其中已经在可移动范围内随机移动了已经按照基本间隔有规律地设置了的多个基础坐标中至少一部分而形成的多个移动后的坐标中的每一个处的、具有预定点直径的点图案，形成光透射部分或光阻挡部分。由于透过光透射部分的射线对已经在可移动范围内从有规律的基础坐标随机移动的点图案进行曝光，可以在反射液晶显示器的反射基片的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面。

在本发明的第二光掩膜中，利用位于将其中已经在可移动范围内随机移动了已经按照基本间隔有规律地设置了的多个基础坐标中至少一部分而形成的多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个多边形的每个边上的、具有线宽的线图案，形成光透射部分或光阻挡部分。由于透过光透射部分的射线对已经在可移动范围内从有规律的基本位置随机移动的线图案进行曝光，可以在反射液晶显示器的反射基片的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面。

在本发明的第三光掩膜中，利用位于已经有规律地设置的多个六边形的每个边的、具有预定线宽的线图案，形成光透射部分或光阻挡部分。由于透过光透射部分的射线在所述六边形的每个边对线图案进行曝光，可以在反射液晶显示器的反射基片的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面。

按照本发明的第一反射器生产设备通过应用于上述光掩膜的光刻，形成反射器的反射表面上的不平坦面。因为利用已经在可移动范围内从有规律的基本位置随机移动了的点图案或线图案形成所述反射器的反射表面的不平坦面，可以生产具有极好反射特性的液晶显示器的反射基片。

具体地，通过光掩膜对基底件表面的至少一部分进行光刻，以形成不平坦面，并在其中已经形成了这种不平坦面的基底件表面上形成金属薄膜。由于可以在金属薄膜的表面上产生与基底件表面相同的不平坦面，通过应用于光掩膜的光刻可以容易地生产具有优良反射特性的反射液晶显示器的反射基片。

按照本发明的第二反射器接收由上述图案发生器产生的图案数据，并利用此图案数据在反射器的反射表面上形成凹陷或凸起。由于可以利用已经在可移动范围内从有规律的基本位置随机移动的点图案或线图案在反射器的反射表面上形成不平坦面，可以在液晶显示器的反射基片的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面。

具体地，利用位于具有在其表面的至少一部分上形成的金属薄膜的基底件的表面的金属薄膜的表面上的图案数据，形成凹陷或凸起。由于在金属薄膜上形成不平坦面，通过并未应用于光掩膜的光刻，可以容易地生产具有极好反射特性的反射液晶显示器的反射基片。

由上述反射器生产设备生产按照本发明的反射器。

在本发明的第一反射器中，利用已经在可移动范围内从有规律的基本位置随机移动了的点图案，在反射表面上形成凹陷或凸起。

在按照本发明的第二反射器中，利用已经在可移动范围内从有规律的基本位置随机移动了的线图案，在反射表面上形成凹陷或凸起。

在本发明的第三反射器中，利用位于有规律地设置的多个六边形的每个边上的具有预定线宽的线图案形成凹陷或凸起。因此，作为反射液晶显示器的反射基片，第三反射器可以表现出极好的反射特性。

按照本发明的反射器的另一方面，在形成在基底件表面上的金属薄膜的表面上形成不平坦面。因此，使用金属薄膜作为反射液晶显示器的每个液晶象素的象素电极，可以获得优良结构的反射基片。

此外，如果凹陷或凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0≤Pa≤80(μm)，或者如果凹陷或凸起的平均间隔和间隔分布图的半值宽度H满足以下关系：0.3Pa≤H≤0.9Pa，作为反射液晶显示器的反射基片，可以获得极好的反射特性。

按照本发明的液晶生产设备生产反射液晶显示器，在所述反射液晶显示器中，将由上述反射器生产设备生产的反射器用作反射基片，并将透明基片通过液晶层设置在反射基片的表面上。结果，可以生产其中反射基片具有极好反射特性的反射液晶显示器。

由于因为反射基片由上述反射器构成可以获得反射基片的极好反射特性，本发明的液晶显示器能够显示具有极好可观看性的图像，而无需使用背景光。

通过使用按照本发明的液晶显示器来显示数据，按照本发明的便携式终端设备可以显示具有极好可观看性的图像，而无需使用背景光。消除了背景光的功率消耗，使电池更为小型化，并延长了终端的使用时间。

附图说明

图1是示出了按照本发明实施例的图案发生器的方框图；

图2A～2D是图1所示的图案发生器的图案发生过程的示意图；

图3是移动后的坐标的移动间隔的分布图；

图4A和4B是通过线图案示出了图案数据的示意图；

图5是便携式终端生产设备的方框图；

图6A和6B示出了光掩膜的平面图；

图7是示出了液晶显示器的原理部分的正面视图的垂直截面；

图8是便携式终端设备的透视图；

图9是示出了借助于图案发生器的图案发生过程的流程图。

具体实施方式

现在，参照图1，按照本发明实施例的图案发生器100包括：数据输入单元11、输入确认单元12、阵列发生单元13、随机数发生器14、坐标移动单元15、图案发生单元16、图案输出单元17和显示单元18。

数据输入单元11接收多种数据作为输入，例如，切换数据、坐标数、基本间隔P、可移动范围R和点直径D。

切换数据是用于设置将图案数据产生为点图案还是线图案的二进制数据，如以下所解释的那样。在显示单元18上显示这些数据。例如，操作员可以通过依照如“请指定数据格式：(1)点图案、(2)线图案”等输入指示的键盘操作进行输入。

坐标数是基础坐标的数目的数据。基本间隔P是用于按照有规律的固定间隔沿水平和垂直方向设置基础坐标的数据。可移动范围R是基础坐标的最大随机移动量。点直径D是点图案的直径。

为了简化，将对其中将图案数据产生为点图案的示例进行描述。但是，正如以下所解释的那样，也可以将图案数据产生为线图案，在这种情况下，代替点直径D，输入作为线图案的水平宽度的线宽W。

输入确认单元12确定从数据输入单元11输入的基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽W)是否满足以下关系：

P≥2R+D(或W)。

如果输入确认单元12确定不满足上述关系，显示单元18显示如“基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽)之间的关系不合适。处理继续进行吗？Y/N”等指示消息。

阵列发生单元13根据已输入的基本间隔P，二维有规律地设置多个基础坐标。但是，为了将基础坐标设置在本实施例的图案发生器100的伪等边三角形的顶点的位置，相对于基础坐标中的奇数行，将基础坐标中的偶数行沿列方向移动半个基本间隔P，如图2A所示。

随机数发生器14产生随机数。坐标移动单元15利用由随机数发生器14产生的随机数，随机移动已经由阵列发生单元13有规律地设置了的多个基础坐标中的每一个，从而产生多个移动后的坐标。在这种情况下，将移动量限制在从数据输入单元11输入的可移动范围R内，如图2B和2C所示。

更具体地，因为作为本实施例的图案发生器100的序列机对所产生的伪随机数进行循环，所以事先直到这些随机数的范围。为多个基础坐标中的每一个产生两个随机数，将第一随机数与预定的系数相乘，以产生从0°到360°的移动角度。然后，计算系数，从而使随机数的最大值是可移动范围R的最大值，并将第二随机数与此系数相乘，以产生移动距离。然后，将距基础坐标精确等于移动距离的位置从原始位置精确旋转移动角度，例如，沿行方向，以基础坐标为中心，以产生随机移动后的坐标。

当以上述方式产生移动后的坐标时，坐标移动单元15产生如图3所示的移动后的坐标的移动分布图，并控制基础坐标的移动量，从而使半值宽度H和基本间隔P满足以下关系：

0.3P≤H≤0.9P。

图案发生单元16产生其中将具有点直径D的点图案设置在由坐标移动单元15产生的每个移动后的坐标处的图案数据，以产生图案数据，如图2D所示。图案输出单元17输出由图案发生单元16产生的图案数据。例如，通过FDD(软盘驱动器)将图案输出单元17的数据输入执行为写入FD(软盘)的数据或通过接口单元在线传输数据。

点图案并不局限于图2D所示的圆，而可以使任何分立的如椭圆或多边形等，如三角形、四边形、五边形和六边形等。可以通过将点图案设置在由坐标移动单元15产生的移动后的坐标中的至少一部分处来产生点图案数据。

当如上所述选择了基于线图案的数据产生时，将具有线宽W的预定线图案设置在将位于一个移动后的坐标附近的六个移动后的坐标作为顶点的六边形的每个边上，如图4所示。代替地，可以将具有线宽W的预定线图案设置在由坐标移动单元15产生的所有移动后的坐标处，以产生图案数据。

此外，可以将具有线宽W的线图案设置在将由坐标移动单元15产生的移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个预定多边形的每个边上，以产生图案数据。具体地，图4B示出了其中将具有线宽W的线图案设置在将单一移动后的坐标周围的六个移动后的坐标作为顶点的六边形的每个边上的情况。

图5示出了应用了本实施例的图案发生器100的光掩模生产设备120、应用了光掩模生产设备120的反射器生产设备130、应用了反射器生产设备130的液晶生产设备140、以及应用了液晶生产设备140的便携式终端生产设备150的构成。

光掩模生产设备120是根据图案发生器100所产生的图案数据生长光掩模200的设备，而且包括图案发生器100、图案输入单元121、材料固定单元122和图案形成单元123。

图案输入单元121接收由图案发生器100产生的输入图案数据。材料固定单元122将掩模材料201固定在适当的位置，而且，例如是固定台。图案形成单元123利用图案数据，通过光刻在由材料固定单元122固定的掩模材料201上形成光透射部分202，而且，例如是曝光设备。

如前述解释中所述，由光掩模设备120生产光掩模200。在此光掩模200中，如图6A所示，利用位于通过在可移动范围R内随机移动了已经按照基本间隔P有规律地设置了的多个基础坐标而形成的多个移动后的坐标处的、具有点直径D的点图案，形成光透射部分202。

反射器生产设备130是利用由光掩模生产设备120生产的光掩模200生产作为液晶显示器300的反射器的发射基片301的设备。其包括件固定单元131、件刻蚀单元132和金属膜形成单元133。

件固定单元131将反射基片301的基底件302固定在预定的位置，并例如由固定台构成。件刻蚀单元132利用应用了光掩模200的光刻，形成由件固定单元131固定的基底部分302的表面上的不平坦面，并例如由曝光设备构成。金属膜形成单元133在其上已经由件刻蚀单元132形成了不平坦面的基底部分302的表面上形成金属薄膜303，并例如由膜形成设备构成。

通过光刻形成不平坦面的方法包括由对件302的表面上的绝缘膜的抗蚀剂形成处理、利用光掩模200的曝光处理以及显影处理、和利用干法刻蚀或湿法刻蚀对所述绝缘膜的随后的刻蚀处理以及抗蚀剂剥离处理组成的一系列光刻处理。可以利用具有光敏性能的薄膜作为所述绝缘膜，通过使用光掩模200的曝光和显影处理，形成不平坦面。作为所述绝缘膜，使用如氧化硅酮膜、氮化硅酮膜等无机绝缘膜或如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等有机绝缘膜。例如，膜沉积系统包括溅射系统、化学气相沉积(CVD)系统和旋涂系统。具有光敏性能的绝缘膜包括如丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂等有机膜。但是，绝缘膜并不局限于这些树脂膜，可以是具有光敏性能的绝缘膜。

当生产上述反射基片301时，反射器生产设备130将出现在金属薄膜303表面上的凹陷或凸起的平均间隔Pa设置为：1.0μm≤Pa≤80μm。

如上所述，由反射器生产设备130生产反射基片301。与图6所示的光掩模200相同，利用在可移动范围R内从基本位置随机移动的点图案，在由金属薄膜303的整个表面构成的反射表面上形成不平坦面。

液晶生产设备140是利用由反射器生产设备130生产的反射基片131生产反射液晶显示器300的设备。便携式终端生产设备150是利用由液晶生产设备140生产的液晶显示器300生产便携式终端设备400的设备。

如上所述，液晶显示器300由液晶生产设备140生产，并且包括反射基片301、液晶层311和透明基片312。更具体地，反射基片301的基底件302包括在其表面上连续形成了第一和第二层间绝缘膜322和323的绝缘基片321，如图7所示。

针对每个液晶象素325，在绝缘基片321的表面和第一层间绝缘膜322上形成多种薄膜，并由这些薄膜形成如TFT(薄膜晶体管)等驱动电路324。在针对每个液晶象素325具有这种结构的基底件302的第二层间绝缘膜323的表面上形成每个均与驱动电路324相连的金属薄膜303。如前所述，针对每个液晶象素325，在第二层间绝缘膜323的表面上形成不平坦面，由此也在金属薄膜303的整个表面上产生了不平坦面。

第二层间绝缘膜323由具有一个或多个层的绝缘膜构成，并使用如氧化硅酮膜和氮化硅酮膜等无机绝缘膜或者如丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂等有机绝缘膜。膜沉积系统包括溅射系统、化学气相沉积(CVD)和旋涂系统。

将在其整个背面上形成了透明电极326的透明基片312通过框架垫片件(未示出)整体单片地安装在具有这种结构的反射基片301的表面上。然后，以液晶层311填充透明基片312与反射基片301之间的空间。

如图8所示，将具有这种结构的液晶显示器300安装在作为移动电话的便携式终端设备400的主外壳401的开口中，并从开口暴露于外部。在此主外壳401中也安装了键盘402、麦克风403和扬声器404，以暴露于外部。无线通信单元、电池等容纳在主外壳401的内部(未示出)。

下面，将按顺序描述具有上述结构的图案发生器100、光掩模生产设备120、光掩模200、光部件生产设备130、反射基片301、液晶生产设备140、液晶显示器300、便携式终端生产设备150和便携式终端设备400的操作。

如图9所示，当由图案发生器100产生图案数据时，在步骤501中，首先在显示单元18上显示针对切换数据、坐标数、基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽W)的输入指示。从而，操作员通过操作键盘输入这些数据。

当在步骤502中，图案发生器100确定已经将上述所需数据中的每一个输入到数据输入单元11时，输入确认单元12在步骤503中确认所输入的基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽W)是否满足以下关系P≥2R+D(或W)。如果确定数据不满足以上关系，在步骤504中，在显示单元18上显示如“基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽)之间的关系不合适。处理继续进行吗？Y/N”等指示消息。

在步骤505中，于是操作员选择纠正数据输入或继续处理数据，并将选择送往图案发生器100。当指定了纠正输入时，图案发生器100再次执行步骤501～503的前述处理。如果指定了继续处理，则确认数据输入，并进行到步骤506。

在步骤506中，图案发生器100的阵列发生单元13依照所输入的基本间隔P，将基础坐标设置在其中只将已经设置在列和行中的坐标位置的偶数行沿列方向移动半个基本间隔P的伪等边三角形的顶点的位置上，如图2A所示。

在步骤507中，随机数发生器14接下来产生随机数。然后，坐标移动单元15利用随机数随机移动已经有规律地设置了的多个基础坐标中的每一个，产生多个移动后的坐标。此时，移动量的范围被限制在由数据输入单元11所输入的范围R内，如图2B和2C所示。

但是，当以这种方式产生移动后的坐标时，在步骤509中，坐标移动单元15也产生如图3所示的移动后的坐标的移动量的分布图，并控制基础坐标的移动量，从而使半高宽H满足以下关系：0.3P≤H≤0.9P。

接下来，在步骤510中，确认切换数据是否指定了点。如果指定了点，在步骤511中，产生如图2所示其中将具有点直径D的点图案设置在多个移动后的坐标中的每一个处的图案数据。如果指定了线，则产生如图4所示其中将具有线宽W的线图案设置在将位于单一移动后的坐标周围的六个移动后的坐标作为顶点的六边形的边上的图案数据。

在步骤513中，将这样缠身的图案数据显示在显示单元18上。操作员检查所显示的图案数据，并在步骤514中，从键盘10指示图案发生器100是否确认或修改图案数据。当输入修改指令时，图案发生器100重复上述步骤501～513的处理。当输入确认指令时，数据输出单元17在步骤515中向光掩模生产设备120的数据处理器(未示出)发送图案数据。

光掩模生产设备120利用图案发生器100所产生的图案数据，通过光刻在掩模材料201上形成光透射部分202，以生产如图6所示的光掩模200。对于点型光掩模200a，如图6A所示，利用位于多个移动后的坐标中的每一个处的具有点直径D的点图案形成光透射部分202，通过在可移动范围R内随机移动有规律的基础坐标中的每一个形成这些移动后的坐标。另一方面，对于线型光掩模200b，如图6B所示，利用位于六边形的每个边上的具有线宽W的线图案形成光透射部分202，这些六边形将位于单一移动后的坐标周围的六个移动后的坐标作为顶点。

在反射器生产设备130中，将这样生产的光掩模加载到曝光设备(未示出)中，并被用在基底件302表面的光刻中。如前所述，基底件302构成了液晶显示器300的一部分，从而，针对每个液晶象素的位置执行借助于光掩模200的光刻。

在其中已经通过光刻形成了不平坦面的基底件302的每个液晶象素的位置处形成用于构成象素电极的金属薄膜303。这导致了金属薄膜302表面上与基底件302的表面上的不平坦面相同的不平坦面的缠身。即，在反射基片301上的每个液晶象素的位置处形成金属薄膜303，而且在多个金属薄膜303的每个表面上，以与光掩模200上相同的点图案或线图案形成随机不平坦面。

液晶生产设备140距这样生产的反射基片301的表面上预定的间隔安装透明基片312，并将液晶层311插入在反射基片301和透明基片312之间，以形成反射液晶显示器300。便携式终端设备150利用这样生产的液晶显示器300生产便携式终端设备400。

利用金属薄膜303上针对反射基片301上的每个液晶象素而形成的随机不平坦面，进入子液晶层311中的金属薄膜303能够以良好的特性反射入射光，使液晶显示器300上所显示的图像呈现出极好的可观看性。

此外，对应于通过随机移动有规律的基础坐标中的每一个而获得的多个移动后的坐标中的每一个，形成在此反射基片301的金属薄膜303的表面上形成的不平坦面。由于将此随机移动量限制在可移动范围R内，而且因为基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽W)满足P≤2R+D(或W)的条件，在不平坦面的点之间不会出现重叠或过大的距离。具体地，当利用线图案形成反射基片301的不平坦面时，在六边形的每个边上形成直线形式的不平坦面，使反射特性尤为良好。

此外，这些凹陷或凸起的间隔分布图的半高宽H满足0.3Pa≤H≤0.9Pa的条件，而且凹陷或凸起的平均间隔Pa满足1.0μm≤Pa≤80μm的条件。结果，液晶显示器300的反射基片301的反射特性尤为良好，而且能够以极好的可观看性显示图像，而无需使用背景光。

为此，便携式终端设备400不需要背景光，因此可以使整个设备更小更轻，而且可以提高设备的产量。即使提供背景光，仍然可以缩减必须使用背景光的时间，使电池更小，而且可以提供更长时间的能量。

正如上面所讨论的那样，图案发生器100产生其中在可移动范围R内从有规律的基础坐标随机移动点图案或线图案从而通过可移动范围R防止了点图案或线图案之间的重叠或过大的距离的图案数据。具体地，因为依照可移动范围R内的随机数移动基础坐标，可以通过简单的数据处理来随机移动基础坐标。

此外，当由线图案产生图案数据时，将具有线宽W的线图案设置在将移动后的坐标作为顶点的六边形的每个边上。在将图案数据用于形成反射液晶显示器300的反射基片301的反射表面上的不平坦面时，这将导致极好的反射特性。

此外，确定所输入的基本间隔P、可移动范围R和点直径D(或线宽W)满足P≥2R+D(或W)的条件实现了其中相邻点图案或线图案不重叠的图案数据的可靠产生。

此外，移动基础坐标，从而使移动后的坐标的移动间隔的分布图的半高宽H满足0.3Pa≤H≤0.9Pa的条件。在将图案数据用于形成反射液晶显示器300的反射基片301的反射表面上的不平坦面时，这将导致极好的反射特性。

此外，作为液晶显示器300的反射基片301的不平坦面的基本图案，可以通过简单的处理，将基础坐标设置在伪等边三角形的顶点的位置处，这是因为设置基础坐标，从而相对于坐标位置中的奇数行，将坐标位置中的偶数行沿列方向移动半个基本间隔P。

应当注意的是，因为从直角坐标这样产生的伪等边三角形的基础坐标沿水平方向和垂直(对角线)方向具有不同的间隔，对于与这些图案数据相对应的反射基片301的水平和垂直方向，反射特性也不同。另一方面，由于如视场角度等显示特性沿液晶显示器300的液晶层311的垂直和水平方向典型地不同，通过使液晶层311的显示特性的方向性对应于反射基片301的反射特性的方向性，可以进一步提高液晶显示器300的可观看性。

光掩模生产设备120利用由图案发生器100产生的图案数据生产光掩模200。这使其能够生产可以在反射液晶显示器300的反射基片301的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面的光掩模200。

这样生产的光掩模200具有光透射部分202或光阻挡部分，所述光透射部分202或光阻挡部分具有位于在可移动范围R内随机移动已经按照基本间隔P有规律地设置了的多个基础坐标而形成的多个移动后的坐标中的每一个处的具有点直径D的点图案。如上所述，这使其能够在反射液晶显示器300的反射基片301的反射表面上形成具有极好反射特性的不平坦面。

反射器生产设备130通过应用了由光掩模生产系统120生产的光掩模200的光刻，形成反射基片301的反射表面上的不平坦面。这使其能够生产如前所述具有极好反射特性的反射液晶显示器300的反射基片301。

液晶生产设备140利用由反射器生产设备130生产的反射基片301生产液晶显示器300，得到了具有极好可观看性的液晶显示器300。

便携式终端生产设备150利用由液晶生产设备140生产的液晶显示器300生产便携式终端设备400，得到了包括具有极好可观看性的显示器的便携式终端设备400。

本发明并不局限于上述实施例，而且可以在不偏离本发明范围的前提下，采用以下修改的形式。

在上述实施例中，描述了其中图案发生器100将圆形用作点图案的示例。但是，点图案可以是椭圆、由曲线环绕的图案、或者是如三角形、四边形、五边形和六边形等多边形，而且可以是分立的形状。可以通过将点图案设置在由坐标移动单元15产生的移动后的坐标中的至少一部分处来产生点图案数据。

在上述实施例中，作为线图案，通过将具有线宽的线图案设置在将由坐标移动单元15产生的移动后的坐标中的全部或部分作为顶点的预定多边形的每个边上来产生图案数据。但是，可以将部分线图案设置在全部或部分移动后的坐标处。

在上述实施例中，描述了其中图案发生器100只使用点图案和线图案之一产生图案数据的示例。但是，在如前所述，将线图案设置在将六个移动后的坐标作为顶点的六边形的每个边的位置上时，未使用的移动后的坐标位于六边形的中心，而且可以使点图案位于此移动后的坐标处。

在上述实施例中，描述了其中将具有线宽W的线图案设置在将多个移动后的坐标中的全部或部分作为顶点的多边形的每个边上的示例。但是，线图案可以不是直线，而是曲线。曲线可以是多种类型的。例如，依照预定的函数、以坐标移动单元15所产生的移动后的坐标中的全部或部分作为起点，产生曲线，以设置线图案。

在上述实施例中，描述了其中将基础坐标设置在通过相对于坐标部分中的奇数行，只将坐标位置中的偶数行沿列方向移动半个基本间隔P而产生的位置处，借此通过简单的处理，将基础坐标设置在伪等边三角形的顶点的位置的情况。但是，例如，也可以沿行和列简单设置基础坐标，而不按照这种方式移动。

作为上述实施例中依照随机数在可移动范围R内移动基础坐标的方法，描述了其中由两个随机数产生基础坐标的移动的方向和距离的情况。但是，可以将可移动范围取为直角，而且可以由两个随机数产生垂直和水平方向上的移动距离。

作为上述实施例中从基础坐标产生移动后的坐标的方法，描述了其中随机移动所有基础坐标的情况。但是，由于即使只移动部分基础坐标，仍然可以产生数据，可以只随机移动奇数行，而不移动偶数行。

在上述实施例中，描述了其中随机移动基础坐标以产生二维随机设置的移动后的坐标的情况。但是，作为示例，可以通过使用同时产生为x和y坐标的随机数，而不使用基础坐标，来产生移动后的坐标。

此外，在上述实施例中，描述了其中反射器生产设备130使用如图6A所示的点图案形式的光透射部分202和如图6B所示的线图案形式的光阻挡部分201作为光掩模生产设备120所生产的光掩模的示例。但是，图6B所示的线图案可以是光透射部分202，而图6A所示的点图案可以是光阻挡部分201，构成了反掩模。

如上所述，由光掩模生产设备120生产光掩模200，而且光掩模200具有以位于通过在可移动范围R内移动依照如图2A所示的基本间隔有规律地设置的多个基本坐标中的每一个而形成的多个移动后的坐标中的每一个处的具有点直径D的点图案形成的光透射部分202。

描述了其中在反射基片301上形成不平坦面的示例。但是，例如，反射器生产设备130可以直接从图案发生器100获得图案数据，使其能够形成反射器基片301上的不平坦面，而无需使用光掩模200。

在上述实施例中，描述了其中反射器生产设备130根据由图案发生器100产生的图案数据、利用由光掩模生产设备120生产的光掩模200，形成反射基片301上的不平坦面的情况。但是，例如，反射器生产设备130可以通过直接从图案发生器100获得图案数据，而无需使用光掩模200，来形成反射基片301上的不平坦面。

在上述实施例中，描述了其中通过依照图案数据的光刻，之后在基底件302上形成金属薄膜303，借此在金属薄膜303的表面上产生对应于图案数据的不平坦面，在反射基片301的基底部分302的表面上形成不平坦面的情况。但是，可以通过生长在基底件302的表面上的金属薄膜(未示出)的表面上的光刻，形成对应于图案数据的不平坦面。

在上述实施例中，描述了其中通过在位于液晶显示器300的每个液晶象素位置处的基底部分302的表面上形成与图案数据相对应的不平坦面，针对每个液晶象素，在金属薄膜303的表面上产生不平坦面。但是，可以在基底部分302的整个表面上形成不平坦面，或者代替地，可以只在金属薄膜303的部分表面上产生不平坦面。

在上述实施例中，描述了其中由硬件构成图案发生器100的每个部分的情况。但是，可以将用于实现图案发生器100的功能的程序记录在计算机可读介质上，而且之后，记录在记录介质上的程序可以由计算机执行。计算机可读介质是指如软盘、磁光盘、CD-ROM等记录介质，或者如硬盘等并入在计算机系统中的存储单元。计算机可读记录介质还包括暂时和动态保持程序的介质(传输介质或传输波)，例如在通过因特网传输程序时，以及将程序保持固定时间周期的介质，如在这种情况下作为服务器的计算机系统种的易失性存储器。

Claims (40)

1、一种用于产生随机设置的不平坦的图案数据的设备，所述设备包括：

数据输入装置，用于输入基本间隔、可移动范围和点直径；

阵列发生装置，根据所述数据输入装置输入的所述基本间隔二维有规律地设置多个基础坐标；

坐标移动装置，用于在可移动范围内随机移动由所述阵列发生装置设置的所述基础坐标中的至少一部分，以产生多个移动后的坐标；以及

图案发生装置，用于将具有所述点直径的点图案设置在由所述坐标移动装置产生的多个所述移动后的坐标中的每一个处，以产生图案数据。

2、按照权利要求1所述的设备，其特征在于：还包括输入确认装置，用于确定由所述数据输入装置输入的所述基本间隔P、所述可移动范围R以及所述点直径D是否满足以下关系：P≥2R+D。

3、按照权利要求1所述的设备，其特征在于：所述阵列发生装置包括用于将所述基础坐标设置在以下位置的装置：相对于基础坐标中的奇数行，将基础坐标中的偶数行沿列方向移动所述基本间隔的一半。

4、按照权利要求1所述的设备，其特征在于还包括随机数发生装置，用于产生随机数；

其中所述坐标移动装置依照由所述随机数发生装置产生的随机数，移动所述基础坐标。

5、按照权利要求1所述的设备，其特征在于：所述坐标移动装置包括用于按照以下关系移动所述基础坐标的装置：使所述移动后的坐标的移动量的分布图的半值宽度H与所述基本间隔P满足以下关系：0.3P≤H≤0.9P。

6、一种用于产生随机设置的不平坦的图案数据的设备，所述设备包括：

数据输入装置，用于输入基本间隔、可移动范围和线宽；

阵列发生装置，根据所述数据输入装置输入的所述基本间隔二维有规律地设置多个基础坐标；

坐标移动装置，用于在可移动范围内随机移动由所述阵列发生装置设置的所述基础坐标中的至少一部分，以产生多个移动后的坐标；以及

图案发生装置，用于将具有预定线宽的线图案设置在将由所述坐标移动装置产生的所述移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个预定多边形的每个边处，以产生图案数据。

7、按照权利要求6所述的设备，其特征在于所述多边形是六边形。

8、按照权利要求6所述的设备，其特征在于：还包括输入确认装置，用于确定由所述数据输入装置输入的所述基本间隔P、所述可移动范围R以及所述线宽W是否满足以下关系：P≥2R+W。

9、按照权利要求6所述的设备，其特征在于所述阵列发生装置包括用于将所述基础坐标设置在以下位置的装置：相对于基础坐标中的奇数行，将基础坐标中的偶数行沿列方向移动所述基本间隔的一半。

10、按照权利要求6所述的设备，其特征在于：还包括随机数发生装置，用于产生随机数；

其中所述坐标移动装置依照由所述随机数发生装置产生的随机数，移动所述基础坐标。

11、一种用于依照图案数据生产用在光刻中的光掩模的光掩模生产设备，所述设备包括：

按照权利要求1到10之一所述的用于产生图案数据的设备；

图案输入装置，用于输入由所述用于产生图案数据的设备产生的图案数据；

掩模材料固定装置，用于将掩模材料固定在预定的位置上；以及

图案形成装置，按照所述图案数据，在由所述掩模材料固定装置固定的掩模材料上形成光透射部分或光阻挡部分。

12、一种用在光刻中的光掩模，

其中由按照权利要求11所述的光掩模生产设备生产所述光掩模；以及

利用位于通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置的多个基本坐标中的至少一部分而形成的多个所述移动后的坐标中的每一个处的具有所述点直径的点图案，形成光透射部分或光阻挡部分。

13、一种用在光刻中的光掩模，

其中由按照权利要求11所述的光掩模生产设备生产所述光掩模；以及

利用位于将通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置了的多个基础坐标中的至少一部分而形成的多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个所述多边形的每个边上的、具有所述线宽的线图案，形成光透射部分或光阻挡部分。

14、一种用在光刻中的光掩模，其中，

利用位于将通过在可移动范围内随机移动依照一个基本间隔有规律地设置了的多个基础坐标中的至少一部分而形成的多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个六边形的每个边的、具有预定线宽的线图案，形成光透射部分或光阻挡部分。

15、一种通过光刻来形成反射器的反射表面上的不平坦的反射器生产设备，它采用了按照权利要求12所述的光掩模，所述反射器生产设备包括：

件固定装置，用于将基底件固定在预定位置上；

件刻蚀装置，利用所述光掩模，光刻由所述件固定装置固定的所述基底件的表面的至少一部分，以形成不平坦；以及

金属膜形成装置，用于在其上由所述件刻蚀装置刻蚀了所述不平坦的所述基底件的表面上形成金属薄膜，以生产所述反射器。

16、一种通过采用了按照权利要求13所述的光掩模的光刻来形成反射器的反射表面上的不平坦的反射器生产设备，所述反射器生产设备包括：

件固定装置，用于将基底件固定在预定位置上；

件刻蚀装置，利用所述光掩模，光刻由所述件固定装置固定的所述基底件的表面的至少一部分，以形成不平坦；以及

金属膜形成装置，用于在其上由所述件刻蚀装置刻蚀了所述不平坦的所述基底件的表面上形成金属薄膜，以生产所述反射器。

17、一种通过采用了按照权利要求14所述的光掩模的光刻来形成反射器的反射表面上的不平坦的反射器生产设备，所述反射器生产设备包括：

件固定装置，用于将基底件固定在预定位置上；

件刻蚀装置，利用所述光掩模，光刻由所述件固定装置固定的所述基底件的表面的至少一部分，以形成不平坦；以及

金属膜形成装置，用于在其上由所述件刻蚀装置刻蚀了所述不平坦的所述基底件的表面上形成金属薄膜，以生产所述反射器。

18、一种依照图案数据形成反射器的反射表面上的不平坦的反射器生产设备，所述设备包括：

按照权利要求1到10之一所述的用于产生图案数据的设备；

图案输入装置，用于输入由所述用于产生图案数据的设备产生的图案数据；

件固定装置，用于将所述反射器固定在预定位置上；以及

图案形成装置，依照所述图案数据，在由所述件固定装置固定的所述反射器的表面上形成凹陷或凸起。

19、按照权利要求18所述的反射器生产设备，其特征在于：所述反射器是在其表面的至少一部分上形成了金属薄膜的基底件。

20、一种反射器，在其反射表面的至少一部分上形成不平坦面，并由按照权利要求15所述的反射器生产设备生产，

其中利用位于通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置的多个基础坐标中的至少一部分而形成的所述多个移动后的坐标中的每一个处的具有所述点直径的点图案，形成凹陷或凸起。

21、一种反射器，在其反射表面的至少一部分上形成不平坦面，并由按照权利要求19所述的反射器生产设备生产，

其中利用位于通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置的多个基础坐标中的至少一部分而形成的所述多个移动后的坐标中的每一个处的具有所述点直径的点图案，形成凹陷或凸起。

22、按照权利要求20或21所述的反射器，其特征在于在所述金属薄膜的表面上形成所述不平坦面。

23、按照权利要求20或21所述的反射器，其特征在于所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

24、按照权利要求20或21所述的反射器，其特征在于：所述凹陷或所述凸起的间隔分布图的半值宽度H满足以下关系：

0.3Pa≤H≤0.9Pa；其中，

所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

25、一种反射器，在其反射表面的至少一部分上形成不平坦面，并由按照权利要求15所述的反射器生产设备生产，

其中利用位于将通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置的多个基础坐标中的至少一部分而形成的所述多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个所述多边形的每个边上的具有所述线宽的线图案，形成所述凹陷或所述凸起。

26、一种反射器，在其反射表面的至少一部分上形成不平坦面，并由按照权利要求19所述的反射器生产设备生产，

其中利用位于将通过在所述可移动范围内随机移动依照所述基本间隔有规律地设置的多个基础坐标中的至少一部分而形成的所述多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个所述多边形的每个边上的具有所述线宽的线图案，形成所述凹陷或所述凸起。

27、按照权利要求25或26所述的反射器，其特征在于在所述金属薄膜的表面上形成所述不平坦面。

28、按照权利要求25或26所述的反射器，其特征在于所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

29、按照权利要求25或26所述的反射器，其特征在于：所述凹陷或所述凸起的间隔分布图的半值宽度H满足以下关系：

0.3Pa≤H≤0.9Pa；其中，

所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

30、一种反射器，在其反射表面的至少一部分上形成不平坦面，并利用位于将通过在可移动范围内随机移动依照一个基本间隔有规律地设置了的多个基础坐标中的至少一部分而形成的多个移动后的坐标中的至少一部分作为顶点的多个六边形的每个边上的预定线宽的线图案形成凹陷或凸起。

31、按照权利要求30所述的反射器，其特征在于所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

32、按照权利要求30所述的反射器，其特征在于：所述凹陷或所述凸起的间隔分布图的半值宽度H满足以下关系：

0.3Pa≤H≤0.9Pa；其中，

所述凹陷或所述凸起的平均间隔Pa满足以下关系：1.0μm≤Pa≤80μm。

33、一种液晶生产设备，用于生产反射液晶显示器，在所述反射液晶显示器中，将透明基片通过液晶层设置在反射基片的表面上；

其中将由按照权利要求15、16、17或19所述的反射器生产设备生产的反射器用作反射基片。

34、一种液晶生产设备，用于生产反射液晶显示器，在所述反射液晶显示器中，将透明基片通过液晶层设置在反射基片的表面上；

其中将由按照权利要求18所述的反射器生产设备生产的反射器用作反射基片。

35.权利要求33所述的设备，其特征在于：将其上形成了所述不平坦面的所述反射基片的反射表面设置在每个液晶象素处。

36、按照权利要求34所述的设备，其特征在于：将其上形成了所述不平坦面的所述反射基片的反射表面设置在每个液晶象素处。

37、按照权利要求35或36所述的设备，其特征在于：在所述液晶象素中的每一个的所述反射表面的部分上形成所述不平坦面。

38、一种液晶显示设备，包括：

反射基片，由按照权利要求20、21、25、26或30所述的反射器组成；

透明基片，以预定的间隔设置在所述反射基片的表面上；以及

液晶层，填充所述透明基片与所述反射基片之间的间隔。

39、一种液晶显示设备，包括：

反射基片，由按照权利要求22所述的反射器组成；

透明基片，以预定的间隔设置在所述反射基片的表面上；以及

液晶层，填充所述透明基片与所述反射基片之间的间隔。

40、一种便携式终端设备，包括：

数据输入设备，用于外部输入多种数据；

数据处理设备，用于执行与由所述数据输入设备输入的多种数据相对应的数据处理；以及

按照权利要求38所述的液晶显示设备，用于根据数据处理设备的数据处理，显示多种数据。

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