CN1331464A - 反射体及反射型液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

一种反射体及采用该反射体的反射型液晶显示器。该反射体包括以下述方式形成的多个光反射性凹部,即在凹部一侧倾斜角最大,各凹部按照具有最大倾斜角的侧部方向沿远离视点(Ob)的一侧形成。在反射体表面有多个凹部,凹部内面由两个半径不同的部分球面的周缘曲面及围绕周缘曲面的底曲面形成的面形成,周缘曲面的球面半径小于底曲面的球面半径,相应球面中心与反射体垂直的法线在不同的直线上。另外反射型液晶显示器具有该反射体。

Description

反射体及反射型液晶显示器
本发明涉及适用于以外部光作为光源的反射型液晶显示器的反射体，以及采用该反射体的反射型液晶显示器。更具体地说，本发明涉及下述反射体，该反射体沿较宽范围的角度，具有良好的反射率，并且在所需范围的反射方向，可特别提高反射率，另外本发明涉及下述反射型液晶显示器，该反射型液晶显示器通过采用该反射体，具有较宽的视角，在象笔记本电脑那样的，装配于特定装置中的显示器的普通视场范围，可确保充分的亮度，具有适合的指向性。
近年来，作为便携式计算机等显示部，特别是由于耗电量较小，广泛地采用以外部光作为光源的反射型液晶显示器。该反射型液晶显示器通过反射体，将从显示面侧射入的光朝向显示面侧反射，使用者可观看对应于液晶层的分子排列的状态而给出的显示。
作为用于这种反射型液晶显示器中的反射体，如果采用表面为平的镜面状态的反射体，则在与入射角度相对应的特定反射角度呈现非常高的反射率，反射率较高的反射角度的范围非常窄，即具有视场较窄的特性。由此，人们尝试通过在反射体表面上，形成多个构成球面的一部分的凹部或槽，或设置任意的凹凸部，沿较宽范围的方向，获得良好的反射率。
作为在其中的反射体表面，设置构成球面的一部分的多个凹部的形式，人们提出有图15所示的反射体。在该图所示形式的反射体71中，在由设置于例如玻璃等形成的基板72上的感光性树脂层等构成的平板状树脂基体73(反射体用基体)的表面上，其内面构成球面的一部分的多个凹部74重合地连续形成，在其上，通过蒸镀或涂敷等方式，形成由例如铝或银等薄膜形成的反射膜75。
上述凹部74的深度为0.1～3μm的范围内的任意值的方式形成，相邻的凹部74的间距也设定于5～50μm范围内的任意值。此外，凹部74的内面分别形成构成单一球面的一部分的曲面。
另外，上述“凹部的深度”指从反射体表面到凹部的底部的距离，“相邻的凹部的间距”指在从平面看时，呈圆形的凹部的中心之间的距离。
该反射体71具有图7的比较例或图12的β所示的反射特性。各图为表示在入射角为30°时，纵轴为反射率(反射强度)，横轴为反射角度的反射特性曲线的曲线图。另外，如图16所示，入射角度指与反射体71的表面相垂直的法线H与入射光J之间的夹度ω0。另外，反射角度指在包含上述法线H和入射光J的平面上，上述法线H与反射光K之间的夹度ω。如图7的比较例或图12中的β所示，反射体71以反射角度30°为中心，在15°≤ω≤45°的范围内，具有一定程度的良好的反射率。
上述现有反射体71因具有凹部，在较宽范围的角度，获得一定程度的良好的反射率。但是，如图7的比较例或图12中的β所示，在反射角度15°和45°形成左右的峰值，以反射角度30°为中心，左右对称地具有反射强度较高的区域。
然而，装配于笔记本电脑那样的按照显示面倾斜的方式使用的装置中的显示器也随显示面的倾斜的情况或光源的位置而不同，但是，如图17所示，一般多数情况是沿接近显示面的法线的方向进行观看。图17为说明使用具有主体81和盖82的笔记本电脑的状态图，显示器83设置于盖81的内面。在图17中，P表示显示器83的法线，Q表示入射光，ω0表示入射角度(例如30°)。另外，R1表示反射角度ω与入射角度ω0相等反射光，R2表示反射角度ω小于入射角度ω0的反射光，R3表示反射角度ω大于入射角度ω0的反射光。
从上述图可知道，使用者的视线通常集中于接近法线P的反射光R2的方向。与此相对，反射光R3沿可从下方仰视显示器83的方向，难于观看到。于是，如果考虑到使用者的使用方便，人们希望在确保较宽视角的同时，进一步增加反射角度较小的方向的反射率。
与此相反，象台式游戏机那样，在观看水平面上的显示器，如图18所示，多数情况是从接近与显示面保持平行的方向的方向观看。图18为沿水平设置于台84上的显示器85的使用状态的说明图。在图18中，W表示显示器85的法线，S表示入射光，ω0表示入射角度(例如30°)。另外，T1表示反射角度ω与入射角度ω0相等反射光，T2表示反射角度ω小于入射角度ω0的反射光，T3表示反射角度ω大于入射角度ω0的反射光。
从图可知道，使用者的视线通常集中在其反射角度大于反射光T1的反射光T3的方向。与此相对，反射光T2沿从上方俯视显示器85的方向，难于观看到。于是，考虑到使用者的使用方便，人们希望在确保较宽的视角的同时，进一步提高反射角度较大的方向的反射率。
本发明是为了上述问题而提出的，本发明的课题在于提供一种反射体，该反射体沿较宽范围的角度，具有良好的反射率，并且有重点地提高小于入射角度的反射角度(包含负值)或大于入射角度的反射角度等沿所需方向的反射率。另外本发明的课题在于提供一种反射型液晶显示器，该反射型液晶显示器通过采用该反射体，具有较宽的视角，相对在沿倾斜或水平方向使用显示面等特定的使用状况的普通视场范围，具有适合的指向性。
本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供一种反射体，该反射体在具有于较宽视角范围，抑制照入的光扩散性的同时，在特定视角范围看上去特别明亮。另外本发明的目的在于提供一种采用该反射体的反射型液晶显示器。
为了解决上述课题，本发明提供一种反射体，其中在基体的表面上，形成具有光反射性的多个凹部，这些凹部分别按照下述方式形成，该方式为：在凹部的一个侧部，倾斜角为最大。在这里所说的“倾斜角”指曲面上的任意点的切面与基体表面之间的夹角的绝对值。
由于该反射体在基体的表面形成具有光反射性的多个凹部，这些凹部由曲面(凹面)形成，故基本上对入射光进行漫反射，具有在较宽的视角范围，抑制照入的光扩散性。另外，由于这些凹部分别由在凹面的一个侧部倾斜角最大的曲面形成，故与该侧部相对的一侧的斜面的倾斜度较缓，射入该凹部的光按照沿与具有最大倾斜角的上述侧部相反的一侧方向，光束密度增加的方式反射。于是，各凹部中的具有相应最大倾斜角的侧面的方向均保持在一个方向，作为整个反射体，可在视角范围(视场)内，随视角而使反射光量发生改变。
最好上述各凹部的凹面具有单一的极小点。在这里所说的“极小点”指倾斜角为零的曲面上的点，即在附近最深的点。
根据需要，上述凹部也可为例如使曲率不同的两个球面重合的形状，但是在这种情况下，由于极小点为两个，光反射角不是连续地发生变化，故具有无法获得平稳地发生变化的反射角的情况。于是，为了使光的反射角平稳地发生变化，最好上述凹部由具有单一的极小点，最大倾斜角偏向一个侧面的非球面形成。
上述最大倾斜角(绝对值)可在2°～80°的范围内变化。特别是最好上述最大倾斜角在4°～35°的范围内变化。
最大倾斜角的选择最好根据观察者观看液晶显示器的角度而变化，但是其范围最好在2°～80°的范围内。如果超过80°，则其侧面的反射角过大，反射光的一部分越过反射型液晶显示器的像素的边框使视场变暗。当最大倾斜角小于2°时，则使反射光量的视场分布偏向一侧的效果不够，具有无法获得在特定视角所需亮度的情况。在适合用于一般的台式计算机或便携式计算机等电子设备，如果考虑相对液晶显示器的显示面的观察者的通常视角，则上述最大倾斜角(绝对值)最好在4°～35°的范围内。
上述多个凹部的深度最好在0.1～3μm的范围内无规律地形成。
当凹部的深度小于0.1μm时，光的散射效果不充分。如果超过3μm，则该深度的基体的厚度过大，对于制造方面以及制品方面均产生不利。如果无规律地形成多个凹部的深度，则防止常常在无规律地形成凹部深度的时候产生光的干涉而发生莫尔条纹，另外，减缓特定视角的反射光量的集中峰值，视场内的反射光量平稳地变化。
上述多个凹部最好按照无规律地相邻的方式设置。
如果将凹部间隔开，由于凹部与凹部之间为平面，故平面反射增加，由于在有限的像素区域内无法获得足够的漫反射效果，故最好凹部按照相互相邻的方式形成。另外如果凹部按照有规律的方式排列而发生莫尔条纹，故最好凹部按照无规律的方式设置。
上述多个凹部最好按照具有相应凹部的最大倾斜角的侧部沿特定方向取向的方式形成。
如果各凹部中的具有凹面的最大倾斜角的侧部沿特定方向取向，则整个反射体的反射光量随视角而变化。即，该反射体的反射光量具有视角依赖性。如果观察者从反射光量高于其它的视角进行观察，则与从其它方向观察相比较，基体面看上去更加明亮。于是沿台式计算机或便携式计算机等电子设备中的实际视角，可以获得画面看上去更加明亮的反射型液晶显示器。
本发明还提供一种安装有上述任何一种反射体的反射型液晶显示器。特别是上述反射体中的上述多个凹部最好按照具有相应凹面的最大倾斜角的侧部沿一定方向取向的方式形成，并且该反射体按照下述方式安装，该方式为：具有相应凹面的最大倾斜角的侧部沿远离观察者的视点的一侧取向。
由于凹部在具有最大倾斜角的侧部，反射角最大，故如果全部凹部的最大倾斜角的方向取远离观察者的一侧，则获得反射光量的分布沿靠近观察者的方向较高，实际的视点明亮的画面的反射型液晶显示器。
此外，为了解决上述课题，本发明提供一种反射体，其特征在于在反射体表面上形成多个凹部，上述凹部的内面由作为相应半径不同的两个球面的一部分的周缘曲面，以及位于该周缘曲面围绕的底曲面保持连续而形成的面形成，形成周缘曲面的球面半径小于形成底曲面的球面半径，从相应球面中心，与反射体表面垂直的法线位于相互不同的直线上。
按照该反射体，由于形成周缘曲面的球面半径较小，获得较宽范围的倾斜角，故获得足够宽的视角。另外，由于位于与凹部的中心部稍稍错开的底曲面为接近平面的曲线，故在凹部的内面，特定的倾斜角的分布增加，其结果是，大于或小于入射角度的反射角度的反射率达到最高，在其方向达到峰值的附近的反射率也增加。
在这种情况下，最好从相应球面中心与反射体表面垂直的法线按照在0.1～10μm的范围内的间距间隔开。其原因在于：如果上述间距小于0.1μm，则没有适合的指向性，如果上述间距大于10μm，则正反射的反射强度显著减小。另外，距各法线的距离越大，则入射角度和反射率达到最高的反射角度之间的差值越大。
还有，上述周缘曲面的倾斜角最好设定在10°～35°以及-35°～10°的范围内，上述底曲面的倾斜角设定在4°～17°以及-17°～-4°的范围内。其原因在于：如果周缘曲面的倾斜角超出10°～35°以及-35°～-10°的范围，则反射光的倾斜角扩大，反射强度降低，如果底曲面的倾斜角超出4°～17°以及-17°～-4°的范围，则某个特定方向的反射率无法充分地提高。
再有，最好上述多个凹部的深度为在0.1～3μm的范围内的任意值。其原因在于：如果上述深度小于0.1μm，则正反射过强，如果上述深度大于3μm，则当在后续步骤中，对凹部进行平整化处理时，无法通过平整化膜将凸部的表面填埋，无法获得所需的反射特性。另外，如果不任意地确定深度，仅仅形成一定深度的凹部，则具有产生规律性，发生光的干涉色，使反射光带有颜色的不利情况。
另外，如前面所述，上述的“凹部深度”指从反射体表面到凹部的底部的距离。另外，“凹部内面的倾斜角”指当在凹部的内面的任意位置取0.5μm宽度的微小范围时，该微小范围内的斜面相对水平面的角度θ。对于该角度θ的正负，相对与反射体表面相垂直的法线，例如右侧的斜面定义为正，左侧的斜面定义为负。
对于各凹部的设置，也可按照相互间隔开的方式设置，但是最好它们按照相互保持连续的方式形成。由此，可有效地在整个反射体表面，设置凹部，这样，可最大限度地发挥在通过凹部保持适合的指向性的同时，扩大视角的效果。
此外，作为另一种设置，上述多个凹部还可与多个槽一起形成于反射体表面上。由此，除了上述凹部的产生的上述效果以外，还可同时具有通过槽，扩大与槽相垂直的方向的视角的效果。在这种情况下，上述槽即可为直线状也可为曲线状。另外显然，它们可按照任意的角度交叉。此外，凹部与槽分别按照相互的效果不消失的范围内的密度形成。
还有，本发明提供一种反射型液晶显示器，其特征在于该装置包括上述的反射体。另外，作为反射体的设置形式，还可为设置于液晶盒的外侧的外置式，或设置于构成液晶盒的基板的内面的内置式中的任何一种。
本反射型液晶显示器具有较宽的视角，并且具有适合的指向性。因此，在装配到笔记本型计算机、游戏机、便携式电话等特定装置中，在使用者通常的视场范围可确保足够的亮度。
下面通过附图对本发明的实施例进行具体描述，但是下述的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为表示第1实施例的反射体的局部的透视图；
图2为表示第1实施例的一个凹部的透视图；
图3为表示上述凹部的剖视图；
图4为表示第1实施例的反射体的局部的剖视图；
图5为表示第1实施例的一个凹部的剖视图；
图6为表示第2实施例的反射型液晶显示器的层结构的剖视图；
图7为表示视角与反射率之间的关系的曲线图；
图8为表示本发明的第3实施例的反射体的透视图；
图9(a)和图9(b)表示第3实施例的反射体的凹部4，其中图9(a)为剖视图，图9(b)为平面图；
图10(a)至图10(f)为依次表示第3实施例的反射体的制造过程的工艺流程图；
图11为表示用于形成第3实施例的反射体的母模的制造过程的图，该图表示通过金刚石压头按压母模基体的状态的图；
图12为第3实施例的反射体与现有反射体的反射特性的比较数据；
图13为表示本发明的第4实施例的反射体的透视图；
图14为表示本发明的第5实施例的反射型液晶显示器的剖视图；
图15为表示现有反射体的一个实例的透视图；
图16为用于说明入射角度与反射角度的图；
图17为用于说明设置于笔记本型计算机中的显示器的使用状态的图；
图18为说明水平设置的显示器的使用状态的图。
第1实施例
图1为表示第1实施例的反射体的图。如图1所示，在本实施例的反射体1中，在由例如铝形成的平板状基体2的外面(基准面H)上，按照无规律地相互邻接的方式形成有多个具有光反射性的凹部3a，3b，3c，…(一般称为“凹部3”)。
如图2和图3所示，这些凹部3具有从平面看呈圆形的凹面，该凹面为羹匙状的非球面，在该非球面中，由图中的D表示的最深点与上述从平面看呈圆形的中心O沿一个方向(Y方向)错开，该非球面按照在一个侧部A，倾斜角(曲面上的任意点的接平面P与基体外面H之间的夹角的绝对值)δ为最大，即为最大倾斜角δmax的方式形成。于是，在凹面中，与侧部A，按照夹有中心O的方式相反侧的侧部B的倾斜角δb小于侧部A的倾斜角(最大倾斜角δmax)。在本实施例的反射体中，凹部3a，3b，3c，…的相应最大倾斜角δmax无规律地分布在2°～80°的范围内。但是，多个凹部的最大倾斜角δmax无规律地分布在4°～35°的范围内。
另外，该凹部3中的凹面具有单一的极小点(倾斜角为零的曲面上的点)D。另外，该极小点D与基体的基准面H之间的距离形成凹部3的深度d，该深度d在凹部3a，3b，3c，…中，无规律地分布在0.1～3μm的范围内。
在本实施例中，在上述各凹部3a，3b，3c…中，如图4所示，具有相应凹面的最大倾斜角δmax的侧部A按照沿远离观察者的视点Ob的方向Y对齐的方式形成。
由于一般外部光从各种方向射入凹部3，在凹部3的曲面上，对应于入射点的倾斜角，沿各种方向反射，故反射光的整体在较宽的视角范围内扩散，但是，如图5所示，例如注意从Oa方向射入的外部光，跟踪其反射方向，则具有下述倾向，即在反射光中，更多的光偏离地汇聚在与具有最大倾斜角δmax的侧部A相反的方向，即观察者一侧，图5所示的W的范围(看得清楚的范围)。于是，如果将观察者的视点Ob设置于该看得清楚的范围W内，与从另一方向观察相比较，看上去更加明亮。该看得清楚的范围W的扩大和方向可通过调整凹部的形状和排列方向控制。
在本实施例的反射体中，由于各凹部由具有单一极小点的非球面形成，故光的反射角的变化平稳，在特定的视角，没有越晃眼反射光看上去越强的情况。
各凹部3a，3b，3c，…的最大倾斜角δmax在2°～80°的范围内，但其中多数情况是该倾角在4°～35°的范围内。于是，射入凹部的整个面的光在反射光不浪费的范围内，在较宽范围内散射，整个视场明亮，但是其中在特定的视角内，大量的光偏离地反射，在该视角内观察时，看上去特别明亮。
由于凹部的深度在0.1～3μm的范围内无规律地形成，并且各凹部按照无规律邻接的方式设置，故当装配于反射型液晶显示器中时，不产生莫尔条纹，另外使特定视角的反射光量的集中峰值减缓，视场内的反射光量平稳地变化。
第1实施例的反射体1不是特别限定的形式，其可按照下述方式制造。
首先，制作具有将上述凹部形状转换为凸面前端形状的凸模(冲孔器)，使该凸模前端与铝基体相对，在使凸模相对铝基体的取向方向保持一定状态，使冲切行程无规律地变化，并且使冲切间距无规律地变化，对铝基体的整个规定区域的表面进行冲切。该冲切行程按照凹部的深度在规定范围内的方式调节。冲切间距按照不产生莫尔条纹的方式调节。
第2实施例
第2实施例给出的是安装有上述第1实施例的反射体1的反射型液晶显示器的一个实例。
图6为表示第2实施例的反射型液晶显示器的层结构的剖视图。
在图6中，该反射型液晶显示器中的，光透射性的显示侧基板20和光反射性的反射侧基板10按照夹持液晶层30的方式相对设置。显示侧基板20的外侧面为显示面，在反射侧基板10上装配有第1实施例中给出的反射体1。
在反射侧基板10中，从底层依次叠置有玻璃基板11，第1实施例的反射体1，透明介在层13，滤色层14，透明平整化层15，由铟锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)膜或透明导电膜等形成的透明电极16，以及取向层17，另外，在夹持液晶层30而与显示面侧相对设置的显示侧基板20中，从液晶层30侧依次叠置有取向层21，绝缘层22，由铟锡氧化物膜或透明导电膜等形成的透明电极23，玻璃基板24，以及光学调制层(偏振片，相位差板等)25。
在该反射型液晶显示器中，反射体1按照下述方式安装，该方式为：具有各凹部3a，3b，3c…的最大倾斜角的侧部A的方向为远离观察者的视点Ob的一侧(Y方向)。
另外，构成下述纯矩阵型的液晶装置，其中夹持液晶层30的透明电极16和透明电极23呈相互垂直的条带状，其交叉区域形成像素。
在本实施例的反射型液晶显示器中，如果外部光射入显示面，则入射光透过上述各透明层，到达反射体1的外面，通过反射体1的凹部3a，3b，3c…的曲面，按照较宽的角度反射，再次透过上述各透明层，从显示面射出。由于该射出光在较宽的视角范围内散射，故其显示面可从较宽的视角，在没有光源照入的情况下观察，但是当特别是从与取向方向Y相反的一侧的视点Ob方向观察时，画面的亮度最大。
图7表示下面情况的视角(θ°)与亮度(反射率值)之间的关系，该情况指按照30°的入射角(与显示面相垂直的垂线与从视点Ob侧照明的外部光的光轴之间的夹角)对本实施例的显示面，照射外部光，视点Ob在垂线位置(0°)到60°的范围内振动。在图7中，作为比较例，还表示使用过去采用的具有球面状凹部反射体的反射型液晶显示器的视角与反射率值之间的关系。
从图7知道，在比较例中，当视角在约15°～约45°的范围内时，呈现基本均匀的反射率的情况相对，在第2实施例中，当视角在约15°～约45°的范围内，呈现可与比较例相比拟的反射率，并且存在以视角20°为中心，反射率特别高的峰值区域。当视角为20°时，第2实施例呈现比比较例约高10％的反射率。
由此，如果在台式计算机或便携式计算机等，从斜下方观察显示面较多的反射型液晶显示器中装配第1实施例的反射体1，则观看性特别良好。
在第1实施例的反射体中，以从显示面的斜下方的视点看特别明亮的方式，形成凹部的最大倾斜角的侧部按照沿显示面的上方方向(Y方向)对齐的方式取向，但是，凹部的取向方向不限定于上述情况，如果例如形成多个凹部的最大倾斜角的侧部按照沿显示面的左右方向适当分开的方式形成，则还可形成在包含显示面的正面的左右方向的视角区域，看上去特别明亮的反射型液晶显示器。
在图6所示的第2实施例的反射型液晶显示器中，反射体1是由独立于透明电极16的层形成的，但是如果透明电极16本身由反射体1形成，并且透明电极16位于图6的反射体1的位置，则该透明电极可同时用作反射体，使反射型液晶显示器的层结构简化。
此外，如果由例如半透明反射镜这样的半透明半反射性基体形成上述反射体，在液晶面板的背面设置照明板，则当外部光明亮时，变为反射型，当外部较暗时，如果对上述照明板进行照明，则获得可用作透射型的半透射半反射型液晶显示器。该半透射半反射型液晶显示器也包含于本发明中。
本发明的液晶驱动方式不是特定限定的形式，除了上述纯矩阵型以外，其还可同样适合用于采用薄膜晶体管或薄膜二极管的有源矩阵型，或分段型等。这些反射型液晶显示器均包含于本发明中。
下面参照图8至图12，对本发明的第3实施例进行描述。图8为表示本实施例的反射体的图。如该图所示，本实施例的反射体31为下述形式，其中在设置于由例如玻璃等形成的基板32上的感光性树脂层等构成的平板状树脂基体33(反射体用基体)的表面上，按照重合的方式连续地形成其内面为图9(a)和图9(b)所示的特定形状的多个凹部34，在其上，通过蒸镀或涂敷等方式，形成由例如铝或银等薄膜形成的反射膜35。
图9(a)为凹部34的剖视图，图9(b)为平面图。如该图所示，各凹部34的内面由周缘曲面34a，以及位于该周缘曲面34a围绕的位置的底曲面34b形成。周缘曲面34a为以中心为O1，半径为R1的球面的一部分。另外，底曲面34b为以中心为O2，半径为R2的球面的一部分。从作为相应球面中心的O1与O2，与反射体31相垂直的法线分别位于相应直线L1，L2上。
相应半径R1与R2处于R1＜R2的关系，并且在10μm≤R1≤70μm，20μm≤R2≤100μm的范围内变化。另外，在图9(a)中，θ1表示周缘曲面34a的倾斜角，其在10°≤θ1≤35°和-35°≤θ1≤-10°的范围内变化。θ2表示周缘曲面34b的倾斜角，其在4°≤θ2≤17°和-17°≤θ2≤-4°的范围内变化。
另外，从平面方向看到的周缘曲面34a的半径r和底曲面34b的半径r2根据相应半径R1，R2和倾斜角θ1，θ2确定。
凹部34的深度d针对每个凹部，在0.1～3μm的范围内，取任意的值。其原因在于：如果凹部34的深度超过3μm，在后续步骤中对凹部34进行平整化处理，凸部的顶部无法通过平整化膜填埋，无法获得所需的平整性，如果小于0.1μm，则正反射过强。
再次返回到图8，对凹部34的设置等进行描述。相邻的凹部34的间距在5～50μm的范围内任意地设定。其原因在于：如果相邻的凹部34的间距具有规律性，则具有产生光的干涉色，反射光带有颜色的不利情况。另外，相邻的凹部34的间距小于5μm，则具有下述问题，该问题指具有反射体形成用母模的制作受到限制，加工时间极长，不能够形成刚好获得所需的反射特性的形状，产生干涉光等。此外，从采用可用于反射体形成用母模的制作的金刚石压头的实用观点，最好相邻的凹部34的间距在5～50μm的范围内。
上述结构的反射体的制造方法不是特别限定的，其可按下述方式制造。首先，如图10(a)所示，将由例如黄铜，不锈钢，工具钢等形成的外面平整的平板状母模基体37固定于轧制装置的台上。另外，反复多次进行下述操作，该操作指前端通过与图9(a)和图9(b)所示的凹部34相对应的特定形状的金刚石压头38，按压母模基体37的表面，使母模基体37沿水平方向移动，使金刚石压头38沿上下移动，对其进行按压，由此，在母模基体37的表面上，轧制深度或排列间距不同的多个凹部37a，形成图10(b)所示的反射体形成用母模39。
如图11所示，在这里所采用的轧制装置具有下述功能，即固定母模基体37的台每次按照0.1μm的距离，沿水平面内的X方向，Y方向移动金刚石压头38每次按照1μm的距离，沿垂直方向(Z方向)移动。另外，通过使X方向，Y方向的移动距离变化，改变相邻的凹部的间距，通过使Z方向的移动距离变化，改变各凹部的深度。另外，在金刚石压头38的前端中，直径R2的部分与中心轴偏离，在其稍上方，形成直径R1的部分。
此后，如图10(c)所示，将母模39接纳，设置于箱型容器40中，使例如硅酮等树脂材料41流入该容器40中，将其置于常温下，使其硬化，从容器40中取出该硬化的树脂制品，切除不要的部分，如图10(d)所示，制作下述转印模42，该转移模42具有模面42a，该模面42a包括作为与构成母模39的模面的多个凹部相反的凹凸形状的多个凸部。
接着，在玻璃基板的顶面上，通过旋转涂敷法，丝网印刷法，吹付法等涂敷法，涂敷丙烯酸系光致抗蚀剂，聚苯乙烯系光致抗蚀剂，迭氮化物系光致抗蚀剂，酰亚胺系光致抗蚀剂等感光性树脂液。另外，在涂敷结束后，通过加热炉或加热板等加热装置，在例如80～100℃的温度范围内，进行对基板上的感光性树脂液加热1分钟以上的预先焙烤，在基板上，形成作为树脂基体33的感光性树脂层。但是，由于预先焙烤条件随所采用的感光性树脂的种类而不同，故显然也可按照上述范围之外的温度与时间进行处理。另外，最好在这里所形成的感光性树脂层的膜厚在2～5μm的范围内。
此后，如图10(e)所示，采用图10(d)所示的转印模42，在将该转印模42的模面42a按压在玻璃基板上的树脂基体33上一定时间之后，从树脂基体33上，拆下转印模42。按照上述方式动作，如图10(f)所示，在树脂基体33的表面上，转印转印模模面42a的凸部，形成多个凹部34。另外，最好模压时的按压力选择所采用的树脂基体33的种类所具有的值，可例如形成在30～50kg/cm2的范围内的压力。对于按压时间，同样最好选择所采用的树脂基体33的种类所具有的值，形成例如在30秒～10分钟的时间。
然后，从透明的玻璃基板的内面侧，照射用于使树脂基体33硬化的紫外线等光线，使树脂基体33硬化。如果采用由上述种类的感光性树脂层形成的树脂基体33，在这里照射的紫外线等光线的强度大于50mJ/cm2，则使树脂基体33充分地硬化，但是，显然也可根据感光性树脂层的种类，按照上述以外的强度进行照射。此外，采用与预先焙烤所采用的相同的加热炉，加热板等加热装置，进行在例如240℃对玻璃基板上的树脂基体33加热1分钟以上的后焙烤，实现对玻璃基板上的树脂基体33的焙烤。
最后，通过电子束蒸镀等方式，在树脂基体33的表面上，形成例如铝薄膜，沿凹部的表面，形成反射膜31，由此制成本
实施例的反射体31。
图12的α为针对本实施例的反射体31在入射角为30°时(从图2的右侧方向射入)表示反射特性曲线的曲线图，其中纵轴表示反射率(反射强度)，横轴表示反射角度。按照上述方式，在本实施例的反射体1中，在凹部34的内面，具有由半径较小或球面的一部分形成的周缘曲面34a，提供绝对值较大的倾斜角的范围，由此，在15°≤ω≤45°的较宽范围内具有良好的反射率。此外，由于不均匀地分布有由半径较大的球面的一部分形成底曲面34b，即接近平整面的曲面，故提供特定范围的倾斜角的内面的比率增加。其结果是，相对沿以作为入射角的30°作为对象的方向的反射角30°，较小的反射角的反射率最高，以此方向为峰值的附近的反射率也增加。如果与已有技术的反射体51相比较，反射角为20°的反射率增加10％以上。
还有，虽然在图中未示出中，但是从图9(a)和图9(b)的左侧方向射入，相对沿以入射角的30°作为方向的反射角30°，较小的反射角的反射率最高，以此方向为峰值的附近的反射率也增加。
再有，按照上述制造方法，在制造反射体形成用的母模39时，由于使金刚石压头38沿上下运动，仅仅按压母模37的表面，故金刚石压头38与母模基体37不相互摩擦。其结果是，确实将金刚石压头38的前端的表面状态转印到母模39一侧，如果以压头38的前端为镜面状态，则母模39的凹部内面，进而反射体的凹部内面也可容易地处于镜面状态。
另外，与通过对聚酯等树脂薄膜进行加热而形成凹凸面的方法相比较，对凹部的深度，直径，间距等尺寸，凹部内面的表面状态进行全面控制，通过采用高精度的轧制装置，可基本上按照设计，形成反射体的凹部形状。于是，如果采用本方法，所制作的反射体的反射角，反射效率等反射特性容易控制，可获得所需的反射体。
此外，作为上述的制造方法，图10(a)至图10(f)所示的凹部的轧制图形仅仅为正式的一个实例，显然可适当地进行设计变更。另外，就反射体用基体，母模用基体等各种基体的材料，转印模的组成材料等，均可进行适当变换。
图13为表示本发明的第4实施例的反射体的图。如该图所示，本实施例的反射体44为下述形式，其中在设置于由例如玻璃等形成的基板45上的感光性树脂层等构成的平板状树脂基体46(反射体用基体)的表面上，形成条带状槽47，接着，任意地形成呈特定形状的多个凹部48，在其上，通过蒸镀或涂敷等方式形成由例如铝或银等薄膜形成的反射膜49。
在这里，凹部48与图9(a)和图9(b)所示的凹部34相同，其内面由作为相应球面的一部分的周缘曲面，以及位于该周缘曲面围绕的位置的底曲面形成。周缘曲面的半径与底曲面的半径的关系，相对相应球面中心，与反射体44的外面相垂直的法线位于同一直线上的方面等，各种条件均与针对上述凹部34所描述的相应内容相同。
按照该第3实施例，除了具有可扩大凹部的视角，并且可具有适当的指向性的上述效果以外，还同时具有通过槽，扩大沿与槽垂直的方向的视角的效果。
下面对第5实施例的具有上述反射体的反射型液晶显示器进行描述。
如图14所示，在该反射型液晶显示器中，在例如厚度为0.7mm的一对显示侧玻璃基板53和背面侧玻璃基板54之间，设置液晶层55，在显示侧玻璃基板53的顶面侧，设置由聚碳酸酯树脂或多芳基化合物树脂等形成的1块相位差板56，另外在相位差板56的顶面侧，设置第1偏振片57。此外，在背面侧玻璃基板54的底面侧，依次设置第2偏振片58，图8所示的本实施例的反射体31。
反射体31按照形成凹部34的面相对的方式安装于第2偏振片58的底面侧，在第2偏振片58与反射体31之间，填充有粘接体59，该粘接体59由不对丙三醇等光的折射率造成不利影响的材料形成。
在两块玻璃基板53，54的相对面侧，分别形成由铟锡氧化物(ITO)等形成的透明电极层60，61，在透明电极层60，61上，分别设置由聚酰亚胺树脂等形成取向膜62，63。由于这些取向膜62，63等关系，液晶层55中的液晶按照240°扭转的方式设置。
还有，由于在上述背面侧玻璃基板54与透明电极层61之间，通过涂敷等方式形成图中未示出的滤色层，故还可使该液晶显示器实现彩色显示。
在本实施例的液晶显示器中，按照上述方式，由于反射体31本身在较宽的反射角度，具有较高的反射率和适当的指向性，故可形成以使用者通常观看显示面的方向为中心，同时具有较宽的视角和充分的亮度的显示面。
再有，在本实施例的反射型液晶显示器中，对设置反射体于第2偏振片的外侧的，所谓的外置式的反射体的实例进行了描述，但是也可象上述第2实施例那样，将其设置于背面侧玻璃基板的相对面侧，形成内置式。另外，作为液晶显示器的实例，对STN方式进行描述，但是显然，本发明的反射体也可适合于将液晶层的液晶分子的扭转角设定为90°的TN(TwistedNematic)方式的液晶显示器。
由于本发明的反射体中的多个凹部按照在凹面的一个侧部和其相反的侧部，倾斜角不同的方式形成，故对入射光进行漫反射，具有在较宽的视角范围内抑制照入的光扩散性，并且可在视场内根据视角，使反射光量变化。
安装有本发明的反射体的反射型液晶显示器在较宽的视角范围抑制照入，并且当从特定的视角观察显示面时，特别是看上去明亮的观看性得到改善。

Claims (16)

1.一种反射体，其特征在于在基体的表面上，形成具有光反射性的多个凹部，这些凹部分别按照下述方式形成，该方式为：在凹部的一个侧部，倾斜角(曲面上的任意点的切平面与基体表面之间的夹角的绝对值)为最大。
2.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述各凹部的凹面具有单一的极小点(倾斜角为零的曲面上的点)。
3.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述最大倾斜角(绝对值)在2°～80°的范围内。
4.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述最大倾斜角在4°～35°的范围内。
5.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述多个凹部的深度在0.1～3μm的范围内无规律地形成。
6.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述多个凹部按照无规律地相邻的方式设置。
7.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于上述多个凹部按照具有相应凹部的最大倾斜角的侧部沿特定方向取向的方式形成。
8.一种反射型液晶显示器，其特征在于该装置安装有权利要求1所述的反射体。
9.根据权利要求8所述的反射型液晶显示器，其特征在于上述反射体中的上述多个凹部按照具有相应凹面的最大倾斜角的侧部沿一定方向取向的方式形成，并且该反射体按照下述方式安装，该方式为：具有相应凹面的最大倾斜角的侧部沿远离观察者的视点的一侧取向。
10.一种反射体，其特征在于在反射体表面上，形成多个凹部，上述凹部的内面由作为相应半径不同的两个球面的一部分的周缘曲面，以及位于该周缘曲面围绕的底曲面保持连续而形成的面形成，形成周缘曲面的球面半径小于形成底曲面的球面半径，从相应球面中心与反射体表面垂直的法线位于相互不同的直线上。
11.根据权利要求10所述的反射体，其特征在于从相应球面中心与反射体表面垂直的法线按照在0.1～10μm的范围内的间距间隔开。
12.根据权利要求10所述的反射体，其特征在于上述周缘曲面的倾斜角设定在10°～35°以及-35°～-10°的范围内，上述底曲面的倾斜角设定在4°～17°以及-17°～-4°的范围内。
13.根据权利要求10所述的反射体，其特征在于上述多个凹部的深度为在0.1～3μm的范围内的任意值。
14.根据权利要求10所述的反射体，其特征在于上述多个凹部按照相互保持连续的方式形成。
15.根据权利要求10所述的反射体，其特征在于上述多个凹部与多个槽一起形成于反射体表面上。
16.一种反射型液晶显示器，其特征在于该装置包括下述反射体，即在该反射体表面上，形成多个凹部，上述凹部的内面由作为相应半径不同的两个球面的一部分的周缘曲面及位于该周缘曲面围绕的底曲面保持连续而形成的面形成，形成周缘曲面的球面半径小于形成底曲面的球面半径，从相应球面中心与反射体表面垂直的法线位于相互不同的直线上。
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