掩模、附光反射膜基片、光反射膜制法与显示装置及电器的制作方法

专利名称：掩模、附光反射膜基片、光反射膜制法与显示装置及电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种掩模、附光反射膜的基片、光反射膜的制造方法与光学显示装置及电器。更详细地说，涉及一种用以制造干涉条纹产生少的附光反射膜的基片的掩模和用该掩模形成的附光反射膜的基片和光反射膜的制造方法与含干涉条纹产生少的光反射膜的光学显示装置及装有干涉条纹产生少的光反射膜的电器。
但是，很难把这样的保护片的与液晶显示装置相对的面作成完全平滑的面，大多数情况会存在细小的凹凸。因此，将这样的保护片设置在液晶显示装置的场合，会因表面的细小凹凸引起的显示品质的明显下降的问题。
这种显示品质下降的原因之一，是由于液晶显示装置的观看侧的基片和保护片的间隔由于保护片表面的凹凸而出现偏差。即对应于这样的间隔的偏差，从液晶显示装置出射的光线穿过保护片的时候产生干涉，结果产生干涉条纹。而且，据推断显示品质的下降是因产生的干涉条纹和显示图像的重叠而引起的。
并且，日本专利公开特许公报特开平6-27481号中公开了如图27所示的反射型液晶显示装置400，并且，日本专利公开特许公报特开平11-281972号中公开了如图28所示的反射透射两用型500，分别设置可降低干涉条纹产生的、不同高度的多个凹凸结构404a、404b(504a、504b)，其上面形成高分子树脂膜405(505)，其上面再形成连续波状的反射电极409(509)。
并且，已公开设有相关反射电极的液晶显示装置的制造工序，例如，图29所示的工序。首先，如图29(a)所示，在玻璃基片600上全面地形成保护膜602，接着如图29(b)所示，隔着由多个不同直径的圆形成的图案604曝光。然后，如图29(c)所示进行显影，设置不同高度的多个有角的凸部或凹部606a、606b，再有，如图29(d)所示加热，使凸部或凹部的角部软化，形成角被去掉的凸部或凹部608a、608b。然后，如图29(e)所示，在相关的凹凸结构之间610填充预定量的高分子树脂620，成为有波形表面的连续层后，再在高分子树脂膜620上通过溅射法等叠层手段形成的连续的波形反射电极624。
但是，由特开平6-27481号公报等公开的反射型液晶显示装置或反射透射两用型液晶显示装置，虽然意图用不同直径的多个圆等规律的或一部分不规律的配置的掩模图案，利用紫外线曝光与显影来设置不同高度的多个凹凸结构，但是因为有涂敷厚度的偏离等存在，很难严格地调整其高度来有效地防止光干涉。并且，也发现由于不同高度的多个凹凸结构上形成反射电极而容易断线或短路等的问题。再有，所公开的光反射膜的制造方法也有工序多、控制项目多的制造上的问题。
因此，特开平6-27481号公报等公开的光反射膜不仅难于有效地防止干涉条纹的产生，而且很难使相关光反射膜稳定且高效率的制造。
因此，制作将透光部分或不透光部分随机配置的掩模图案，用它制作光反射膜，再制造设有这种光反射膜的反射型液晶显示装置或反射透射两用型液晶显示装置，但此法会有如下的问题。
(1)由于随机配置透光部分或不透光部分的设计较复杂，不易设计掩模图案。
(2)掩模图案的透光部分或不透光部分的理想随机配置的程度不明确。
(3)重复设计的场合，缺乏掩模图案的反射特性的复现性。
另一方面，近几年随着液晶显示装置等显示装置的大型化，不仅开发备有30英寸～40英寸显示区的批量生产的产品，也致力于未来的长宽比为16∶9的备有宽屏画面的60英寸壁挂型显示装置的开发。对这样的大型显示装置的场合，更加要求干涉条纹产生少的光反射膜，同时也要求制作光反射膜时的掩模图案的设计的容易性与快捷性。
因此，本发明的发明者们对上述问题进行研究后，发现采用透光部分或不透光部分由随机函数分配，且在平面方向上随机配置的掩模图案，该掩模图案不仅容易设计，而且在用于液晶显示装置等的场合，容易得到干涉条纹少的光反射膜。
也就是，本发明的目的是提供一种设计容易，且在用于液晶显示装置等场合，能够得到干涉条纹少的附光反射膜的基片的掩模，这种附光反射膜的基片，以及这种光反射膜的制造方法与设置这种光反射膜的光学显示装置以及设有这种光反射膜的电器。
即，根据将透光部分或不透光部分的位置由随机函数分配，即使含复杂的随机图案等的场合，也能够容易且快捷地设计掩模。另外，作为适用的随机函数，只要是数学上概率地产生任意数的函数即可；如后述，例如对应于RGB点产生0～1的任意数字，只要能够基于该数字和预定的掩模图案相对应即可。
并且，根据本发明的掩模，不仅透光部分或不透光部分由随机函数定位，并且在平面方向上随机配置，因此，制造附光反射膜的基片的场合，发挥复现性良好的光散射效果，且能够有效地防止干涉条纹的产生。
另外，要控制透光部分或不透光部分的平面形状的理由是，由于构成附光反射膜的基片的感光树脂有正型和负型之分，正型就是其被穿过透光部分的光线照射的部位有光分解而对显影剂可溶，负型就是其被穿过透光部分的光线照射的部位感光后对显影剂不溶。
并且，构成本发明的掩模的时候，最好由随机函数产生0～1的任意数字，并且以该数字为基础对全部点分配1～n(n为2～1000的任意自然数)的数字，同时使预先作好的n种随机图案与分配的数字对应，从而使透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
由这种简单的随机函数来分配，能够容易且快捷地设计具有理想反射特性的掩模。并且，虽然需要预先作好n种的随机图案，但是和没使用随机函数的情况相比，由于以各自小面积的随机图案的设计来完成，所以其设计本身容易且快捷。再有，通过适当改变n种随机图案，能够容易且快捷地搜索有理想反射特性的随机图案。
并且，当构成本发明的掩模的时候，最好将100～2000个RGB点或整个图形，即用掩模形成的附反射膜的整个基片作为一个单位，使透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的场合，如将所获得的光反射膜用于液晶显示装置等，有时会发现不定形的斑点花纹，但如果是将这样的像素数设为一个单位的随机图案，就可有效地使这种不定形斑点花纹被发现的机会降低。
并且，当构成本发明的掩模的时候，最好将透光部分或不透光部分在横向或纵向上形成一列带状的随机图案，并使该带状的随机图案在多个列上重复。
依据这种结构，用少量的信息能够容易且快捷地设计对整体有理想的反射特性的随机图案。并且，由于在横向或纵向上重复预定单位的随机图案，能够复现性良好的得到对整体有理想反射特性的随机图案。
并且，当构成本发明的掩模的时候，最好使透光部分或不透光部分的直径设为3～15μm范围内的值。
依据这种结构，可高效率的制造干涉条纹少的光反射膜。即，制造光反射膜的时候，如有这样直径的凸部或凹部，可通过曝光过程正确控制其平面形状或配置图案。因此，所得的光反射膜中能够稳定的将光散射，从而有效地防止干涉条纹的产生。
并且，当构成本发明的掩模的时候，最好使透光部分或不透光部分的直径不同来设置2～10种的透光部分或不透光部分。
依据这种结构，可更加高效率的制造干涉条纹产生少的光反射膜。即，制造光反射膜的时候，由于存在不同直径的多个凸部或凹部，使多个凸部或凹部的排列更加分散。因此，可在得到的光反射膜中使光适当的散射，从而更有效地防止干涉条纹的产生。
另外，使这样的透光部分或不透光部分的直径不同的场合，最好至少一个直径设为5μm以上的值。这是因为，如相反地形成为均不到5μm的圆或多边形时，在制造光反射膜的时候，大多数情况会使光过度散射，从而会有光反射膜上的反射光量明显下降的情况。
并且，本发明的另一方面的特征在于一种含基体材料和反射层的附光反射膜的基片，由随机函数分配在该基体材料的表面上形成的多个凸部或凹部的位置，将该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
如此，通过多个凸部或凹部的平面方向上的随机配置，可有效地防止用在液晶显示装置等场合的干涉条纹的产生。
并且，由于多个凸部或凹部由随机函数分配，可通过曝光过程正确控制其凸部或凹部的平面形状或配置图案。
并且，当构成本发明的光反射膜的时候，最好使多个凸部或凹部以100～2000个RGB点(一个像素)或整个图形作为一个单位在平面方向上随机配置。
有随机图案的光反射膜用于液晶显示装置等时，会出现不定形的斑点花纹，但如果是具有将如此多个RGB点作为一个单位的随机图案的光反射膜，就能够有效地降低这种不定形斑点花纹的出现。
并且，当构成本发明的附光反射膜的基片的时候，最好使多个凸部或凹部在横向或纵向上随机配置一列，并在多个列上重复。
依据这样的结构，由少量的信息能够得到整体上具有理想的反射特性的附光反射膜的基片。并且，由于在横向或纵向上重复预定单位的随机图案，能够复现性良好的得到整体上具有理想的反射特性的随机图案。
并且，当构成本发明的附光反射膜的基片的时候，最好使多个凸部或凹部的直径设为3～15μm范围内的值。
依据这样的结构，通过曝光过程能够正确控制其凸部或凹部的平面形状或配置图案，同时由于能够适当的将光散射，可有效地防止干涉条纹的产生。
并且，当构成本发明的附光反射膜的基片的时候，最好使多个凸部或凹部的直径不同来设置2～10种的凸部或凹部。
依据这样的结构，当用于液晶显示装置等的场合，使多个凸部或凹部的配置更加分散，并使光适当的散射，因此能够更有效地防止干涉条纹的产生。
并且，当构成本发明的附光反射膜的基片的时候，最好使基体材料自下而上依次包括第一基体材料和第二基体材料，该第一基体材料上设有多个凸部或凹部，作为连续层的第二基体材料上设有反射层。
依据这样的结构，由于隔着作为连续层的第二基体材料能够使反射层成为平坦部较少的比较平缓的曲面，所以用在液晶显示装置等的场合，能够有效地防止干涉条纹的产生。
并且，本发明的另一方面是含基体材料和反射层的光反射膜的制造方法，其中包括使用透光部分或不透光部分的位置由随机函数分配的、透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模，通过对涂敷的感光树脂的曝光过程，形成设有平面方向上随机配置的多个凸部或凹部的第一基体材料的工序；在第一基体材料的表面涂敷感光树脂，并通过曝光过程形成设有连续的多个凸部或凹部的第二基体材料的工序；以及在第二基体材料的表面上形成反射层的工序。
采用这样的实施方式，通过由多个凸部或凹部形成的第一基体材料与其上面的作为连续层的第二基体材料能够使反射层成为较平缓的曲面。因此，制造上容易，而且用于液晶显示装置等的场合，能够高效率地提供干涉条纹少的光反射膜。
并且，本发明的又一方面是设有夹于基片之间的光学元件和在光学元件的观看侧的对侧基片上设置光反射膜的光学显示装置，其特征在于其光反射膜由基体材料与反射层构成，而基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，并使该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
依据这样的结构，使光反射膜产生适当的光散射，在光学装置中能够有效地防止干涉条纹的产生。并且，设有这样的光反射膜的光学显示装置，其表面较平坦，即使再加上光散射膜或保护片的场合，也能使其色彩鲜艳。
并且，当构成本发明的光学显示装置的时候，最好在光学元件的观看侧的基片上设置光散射膜。
将光反射膜上的多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的场合，会有察觉不定形斑点花纹的情形，但是，通过这样将光反射膜和光散射膜组合使用，能够有效地抑制这种不定形斑点花纹的出现。
并且，当构成本发明的光学显示装置的时候，最好在光学显示装置的观看侧上设置保护片。
依据这样的结构，能够提高光学显示装置的机械强度，同时也使得光学显示装置的色彩鲜艳。
并且，本发明的再一方面是包含设有光反射膜的光学显示装置的电器，其特征在于其光反射膜含有基体材料与反射层，在基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，并使该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
依据这样的结构，使光反射膜适当的光散射，在电器中能够有效地防止干涉条纹的产生。并且，设有这样的光反射膜的电器，其表面较平坦，即使再加上光散射膜或保护片的场合，也可使其色彩鲜艳。
图2是为说明以一个像素(RGB3点)为一个单位，将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模而提供的平面图。
图3是为说明以两个像素(RGB6点)为一个单位，将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模而提供的平面图。
图4是为说明以四个像素(RGB12点)为一个单位，将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模而提供的平面图。
图5是为说明以324个像素(RGB972点)为一个单位，将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模而提供的平面图。
图6是为说明以横向一列为一个单位，将透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模而提供的平面图。
图7是为说明透光部分或不透光部分的直径不同的掩模而提供的平面图。
图8是含第一基片与第二基片的光反射膜的剖视图。
图9是由非对称的实际上为泪珠形的凸部形成的光反射膜的平面图与剖视图。


图10是表示被视见的光量和视认角度的关系的图。
图11是设有开口部的光反射膜的剖视图。
图12是光反射膜的制造工艺图。
图13是光反射膜的制造工艺的流程图。
图14是为说明在TFT元件上电连接的光反射膜而提供的剖视图。
图15是表示无源矩阵型液晶显示装置的结构的剖视图。
图16是表示另一液晶显示装置的结构的剖视图。
图17是表示作为一例电器的小型计算机的结构的透射图。
图18是表示作为一例电器的移动电话的结构的透射图。
图19是实际上由圆锥形的凹部形成的附光反射膜的基片的平面图与剖视图。
图20是非对称的实际上由泪珠形凹部形成的附光反射膜的基片的平面图与剖视图。
图21是非对称的实际上由棱锥形凹部形成的附光反射膜的基片的平面图与剖视图。
图22是实际上由水平剖面为曲率半径小的抛物线、垂直剖面为曲率半径更小的抛物线的凹部形成的附光反射膜的基片的平面图与剖视图。
图23是由水平剖面实际为矩形，垂直方向为角锥形的凹部形成的附光反射膜的基片的平面图与剖视图。
图24是TFD方式的液晶显示装置的分解图。
图25是TFD方式的液晶显示装置的部分剖视图。
图26是TFD方式的液晶显示装置的部分透射图。
图27是表示传统的液晶显示装置的结构的剖视图。
图28是表示传统的液晶显示装置的另一结构的剖视图。
图29是传统液晶显示装置的制造工艺图。
10、15、20、30、40、50、230、240掩模；70、100光反射膜；72、116反射层；76、112第一基体材料；79、113第二基体材料；102开口部；140液晶显示装置；141第一基片(观看侧的基片)；142第二基片；143透明电极；144液晶；145保护片；146偏振片；147散射层；148a粘合剂；148b微粒；149反射层；150滤色器；151遮光层；152导光片；153背光装置；154透明电极；155扩散片；156反射片；157外敷层；158密封材料；159开口部；160液晶显示装置；161个人计算机(电器)；170移动电话机(电器)；230液晶显示装置；247TFD 实施例1是，例如，图2所示的用以制造光反射膜的掩模20，其特征在于透光部分或不透光部分22的位置由随机函数分配，并使该透光部分或不透光部分22在平面方向上随机配置的掩模。
1.透光部分或不透光部分(1)形状掩模的透光部分或不透光部分最好为如图1(a)所示的独立的圆(含椭圆。以下相同。)与多边形，或者任一方为平面形状；或如图1(b)所示的重叠的圆(含椭圆，以下相同。)与重叠的多边形或者任一方为平面形状。
这是由于通过使透光部分或不透光部分的平面形状成为圆或多边形，为制造光反射膜实施曝光过程的时候，能够使树脂的凹凸配置复杂。并且，由于这样的圆或多边形为基本的图形，其掩模本身的制造也容易。
再有，理想的多边形可以为四边形、五边形、六边形及八边形等。
(2)直径与间隔并且，最好使掩模的透光部分或不透光部分的直径设为3～15μm的范围内的值。
其理由是透光部分或不透光部分的直径未到3μm时，即使在制造光反射膜的时候用曝光过程也很难正确控制凸部或凹部的平面形状或配置图案。并且，透光部分或不透光部分的直径未到3μm时，其掩模本身的制造也很困难。
另一方面，透光部分或不透光部分的直径超过15μm时，得到的光反射膜中难以将光适当散射，散射特性就会下降而成为暗反射。
因此，最好使掩模的透光部分或不透光部分的直径设为5～13μm的范围内的值，如为6～12μm的范围内的值将会更好。
并且，最好使掩模的透光部分或不透光部分的至少一个直径设为5μm以上的值。即，有不同直径的透光部分或不透光部分的场合，至少将一个透光部分或不透光部分的直径设为5μm以上的值，对不同直径的其他透光部分或不透光部分即使其直径未到5μm的值也可以。
其理由是，这样的透光部分或不透光部分的平面形状均未到5μm的圆或多边形时，得到光反射膜上大多数情况使透射光过度散射，成为暗反射。但是，透光部分或不透光部分的直径过大的时候，不仅增加镜面反射率，而且会成为暗反射。
并且，掩模的透光部分或不透光部分独立存在的场合，最好使间隔(间距)设为3.5～30μm的范围内的值。
其理由是这样的透光部分或不透光部分的间隔未到3.5μm时，会降低透光部分或不透光部分的独立性。另一方面，这样的透光部分或不透光部分的间隔超过30μm时，会降低透光部分或不透光部分的随机配置性。
因此，最好使掩模上的透光部分或不透光部分的间隔(间距)设为5～20μm的范围内的值，使掩模的透光部分或不透光部分的间隔(间距)设为7～15μm的范围内的值将会更好。
另外，这样的透光部分或不透光部分的间隔是邻接的透光部分或不透光部分的中心到中心的距离，是10个部位以上的平均值。
并且，使掩模的透光部分或不透光部分重叠的场合，比上述的数值小几个μm设定。
(3)种类并且，最好使掩模的透光部分或不透光部分的直径不相同来设置2～10种的透光部分或不透光部分。例如，如图7所示，是将不同直径的透光部分或不透光部分设置在一个随机图案内。
其理由是，通过设有这样的不同直径的透光部分或不透光部分，能够更有效地制造干涉条纹产生少的光反射膜。即，用这样的掩模制造光反射膜的时候，随着得到的凸部或凹部的配置分散，能够适当的将光散射。因此，将这样的光反射膜用于液晶显示装置的场合，能够更加有效地防止干涉条纹的产生。
另外，掩模的由不同直径的透光部分或不透光部分形成的图案的组合，可以例举说明如下。最好是，1)7.5μm的六边形图案和9μm的六边形图案的组合；2)5μm的六边形图案、7.5μm的六边形图案和9μm的六边形图案的组合；以及3)4.5μm的正方形图案、5μm的正方形图案、7.5μm的六边形图案、9μm的六边形图案和11μm的六边形图案的组合。
(4)面积比例并且，最好使掩模的透光部分或不透光部分的面积比例，相对于整个面积取10～60％范围内的值。
其理由是这样的面积比例未到10％的值时，制造光反射膜的时候，会使多个凸部或凹部的占有面积变小，增加平坦部分，会使光散射效果明显降低。另一方面，这样的面积比例超过60％也会增加平坦部分，从而使光散射效果显著下降。
因此，最好使掩模的透光部分或不透光部分的面积比例为对整个面积的15～50％范围内的值，如果是20～40％范围内的值将会更好。
另外，构成基体材料的感光树脂使用正型的场合，被穿过透光部分的光线照射的部位光分解，对显影剂可溶，因此，掩模的不透光部分的面积比例将成为问题；当使用负型的场合，穿过透光部分的光线照射的部位光硬化，对显影剂不溶，因此，掩模的透光部分的面积比例将成为问题。
2.随机配置(1)随机配置1实施例1中，例如图1(a)与(b)所示，将掩模上的透光部分或不透光部分在平面方向上由随机函数的分配来随机配置。
于是，通过使用由随机函数分配的完全不是随意的掩模，能够得到如下的优点。
1)由于随机配置的设计有一定程度的自动化，其掩模图案的设计容易且快捷地完成。
2)容易搜索掩模图案的理想的随机配置的程度。
3)由于随机配置的设计不是随意的，在重复设计的场合中掩模图案的反射特性的复现性良好。
另外，所谓随机配置直截了当的说，是透光部分或不透光部分的无序排列，更正确的说，是指将掩模按每个单位面积切开，将上述掩模叠加的场合，尽管会有各自的图案完全不同，或部分会有重叠的部位，却是完全不一致的状态。
(2)随机配置2并且，当掩模的透光部分或不透光部分由随机函数分配的时候，最好由随机函数产生0～1的任意数字，并且基于该数字对全部点分配1～n(n为2～1000的任意的自然数)的数字，同时使预先作好的n种随机图案与分配的数字对应。
根据如此的设计，用产生0～1的任意的数字的简单的随机函数，能够不是随意的、容易且快捷地设计有理想反射特性的掩模图案。
并且，这样设计的场合，虽然有必要预先作好n种的随机图案，但是和没有使用随机函数的场合相比，由于能够由各自小面积的随机图案的设计来完成，使掩模图案的设计本身容易且快捷。例如，即使用于17英寸LCD面板的掩模，使用随机函数的场合，仅仅预先作好12种左右的随机图案就足够。
再有，通过适当变更预先作好的n种随机图案，能够容易且快捷地搜索有理想反射特性的随机图案。例如，即使用于17英寸LCD面板的掩模，根据适当变更12种左右的随机图案就可作出有理想反射特性的随机图案。
(3)随机配置3并且，当掩模的透光部分或不透光部分由随机函数分配的时候，最好使形成的光反射膜使用的液晶显示装置等的像素电极，即，RGB点为基准，在平面方向上随机配置。
即，最好将使用光反射膜的液晶显示装置等的100～2000RGB点为一个单位，重复在平面方向上随机配置。
例如，如图2～图4所示，最好将一个像素(RGB3点)、两个像素(RGB6点)或四个像素(RGB12点)为一个单位，也可以如图5所示，将324个像素(RGB972点)为一个单位，重复由透光部分或不透光部分形成的随机图案。
其理由是这样的以若干个RGB点的集合体为基本单位的掩模，能够使由此得到的光反射膜中的多个凸部或凹部适当的将光线散射，有效地防止干涉条纹的产生。
并且，将仅有随机图案的光反射膜用于液晶显示装置等时，会有发现不定形的斑点花纹的情形，但设有这样的像素数为一个单位的随机图案的光反射膜，则能够有效地降低发现不定形的斑点花纹的机会。再有，由于以若干个RGB点的集合体作为基本单位进行图案化，能够减少图案的信息量。
(4)随机配置4并且，当掩模的透光部分或不透光部分由随机函数分配的时候，如图6所示，最好使透光部分或不透光部分在横向或纵向一列上随机配置。
依据这样的结构，尽管只是在横向或纵向上配置一列随机图案，但一方面能够防止由光反射膜产生的干涉条纹，另一方面可以由较少的信息量，容易且快捷地设计对整体有理想的反射特性的随机图案。例如，把用于17英寸LCD面板的掩模在横向上以1/n(n为2～1000范围的自然数)均分，在其中横向一列的掩模图案中，将透光部分或不透光部分由随机函数分配，并使其重复n次即可。
并且，根据这样的横向或纵向重复预定单位的随机图案，能够复现性良好的得到整体具有理想反射特性的随机图案。
实施例2如图8所示，作为一描述出采用负型感光树脂的场合，是含基体材料77与反射层72的附光反射的基片70，其基体材料77上形成的多个凸部76的位置由随机函数分配，并在平面方向上随机配置。
1.基体材料基体材料的构成如图8所示，最好自下而上依次包括第一基体材料76与第二基体材料79，该第一基体材料76由独立的、或一部分重叠的多个凸部构成，而第二基体材料79为连续层。
依据这样的结构，隔着连续层的第二基体材料79，能够使其上面形成的反射层72成为平坦部分较少的比较平缓的曲面，因此，用于液晶显示装置等的场合，能够有效地防止干涉条纹的产生。并且，基体材料上形成的所谓的凸部或凹部，在基体材料含有第一基体材料与第二基体材料的场合，通常指构成第一基体材料的多个凸部或凹部。
下面，以最恰当的例子，如图8所示，就基体材料77自下而上由第一基体材料76与第二基体材料79构成的场合为例进行说明。
(1)第一基体材料最好使第一基体材料中的多个凸部的高度或凹部的深度设为0.5～5μm范围内的值。
其理由是这样的凸部的高度或凹部的深度未到0.5μm时，隔着第二基体材料很难设置有适当曲面的反射层。另一方面，这样的凸部的高度或凹部的深度超过5μm时，由于反射层的凹凸变大，使光过度散射，或容易被遮断。
因此，最好使第一基体材料中的多个凸部的高度或凹部的深度设为0.8～4μm范围内的值，如为1～3μm范围内的值将会更好。
(2)第二基体材料最好使第二基体材料中的连续的凸部的高度或凹部的深度设为0.1～3μm范围内的值。
其理由是这样的凸部的高度或凹部的深度未到0.1μm时，在其上面很难设置有适当曲面的反射层。另一方面，相关的凸部的高度或凹部的深度超过3μm时，由于其上面形成的反射层的凹凸变大，使光过度散射，或容易被遮断。
因此，最好使第二基体材料中的多个凸部的高度或凹部的深度设为0.1～2μm范围内的值，如为0.3～2μm范围内的值将会更好。
(3)多个凸部或凹部①凸部或凹部的平面形状并且，最好使基体材料上形成的多个凸部或凹部的平面形状为独立的圆与多边形，或重叠的圆与多边形或其任意的平面形状。
其理由是通过使其成为独立的圆与多边形，或重叠的圆与多边形或其任意的平面形状，用曝光过程能够正确控制多个凸部或凹部的平面形状或配置图案。并且，这样的平面形状的凸部或凹部能够使光线散射，并且有效地防止干涉条纹的产生。
并且，作为凸部的平面形状的最好一例，如图9(a)所示的偏置椭圆形(液滴形状)、图9(b)所示的偏置的四边形(棱锥形)；或者作为凹部的平面形状的最好一例，如图19～图23所示的椭圆的圆顶形状或长圆的圆顶形状等。
其理由是通过将多个凸部或凹部的平面形状设为这样的平面形状，和高度方向的斜面相结合时，如图10所示，不仅维持了原来预定的光散射特性，还提高了光指向性。图10中，点划线a表示如图9(a)所示的偏置的椭圆形的场合可视的光量，而实线b表示没有偏置的均匀的圆形的场合可视的光量。因此，通过这样的平面形状，从某一方向观看的时候，例如，在角度为+15°位置进入眼睛的光量增大，在该位置上可分辨出亮的图像。
②凸部或凹部的直径并且，关于基体材料上形成的多个凸部或凹部，最好使凸部或凹部的直径设为3～15μm范围内的值。
其理由是设有这样范围直径的多个凸部或凹部，能够通过曝光过程正确控制平面形状或配置图案，同时适当的使光散射，并有效地防止干涉条纹的产生。并且，设有这样范围直径的多个凸部或凹部，能够减少不定形的斑点花纹被观看到的情况。
因此，最好使多个凸部或凹部直径设为5～13μm范围内值，如为6～12μm范围内的值将会更好。
并且，最好使多个凸部或凹部的直径不相同，例如设置2～10种的多个凸部或凹部。依据这样的结构，能够实现一种凸部或凹部不能得到的复杂的光反射，并使光线更加分散散射。因此，通过设置不同直径的多个凸部或凹部，能够更加有效地防止干涉条纹的产生。
③凸部的高度或凹部的深度并且，关于基体材料上形成的多个凸部或凹部，最好使凸部的高度或凹部的深度设为0.1～10μm范围内的值。
其理由是相关的凸部的高度或凹部的深度未到0.1μm时，尽管采用曝光过程，也会有凹凸变小、散射特性降低的情况。另一方面，这样的凸部的高度或凹部的深度超过10μm时，由于反射层的凹凸部变大，会使光线过度散射，或容易被遮断。
因此，最好使凸部的高度或凹部的深度设为0.2～3μm范围内的值，如为0.3～2μm范围内的值将会更好。
④随机配置1基体材料上形成的多个凸部或凹部，尤其是将构成第一基体材料的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，并在平面方向上随机配置。
其理由是，如相反地将该多个凸部或凹部有规律的配置，则用于液晶显示装置等时，会产生干涉条纹，明显降低图像品质。
并且，由随机函数随机配置，会使多个凸部或凹部的配置在一定程度上成为自动设计，并且容易搜索理想的随机配置的程度，而且，在重复设计的场合中其反射特性的复现性良好。
并且，最好使多个凸部的高度或凹部的深度实际上相等。其理由是，如相反地使多个凸部的高度或凹部的深度不同，如在日本专利特许公开公报特开平6-27481号或特开平11-281972号公报所记载的那样，会使其制造困难，且不能稳定的抑制干涉条纹的产生。
⑤随机配置2并且，当多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的时候，最好将使用光反射膜的液晶显示装置等中以100～2000RGB点为一个单位进行随机配置。
其理由是，由若干个RGB点作为一个单位的多个凸部或凹部，由于该多个凸部或凹部适当地将光散射，能够有效地防止干涉条纹的产生。并且，将仅有随机图案的光反射膜用在液晶显示装置等时，会有出现不定形的斑点花纹的情况，如果设有这样的像素数为一个单位的随机图案的光反射膜，则能够有效地降低不定形的斑点花纹。再有，由于以RGB点作为单位进行图案化，能够减少图案的信息量，并在制造光反射膜的时候使图案的对准等容易。
⑥随机配置3并且，当多个凸部或凹部在平面方向上整个随机配置的时候，最好使多个凸部或凹部在横向或纵向成一列地随机配置并使其重复。
依据这样的结构，由少量的信息能够容易且快捷地设计对整体有理想的反射特性的由多个凸部或凹部构成的随机图案。例如，用于17英寸LCD面板的光反射膜在横向上以1/n(n为2～1000范围的自然数)均分，在其中横向的一列的光反射膜中，由多个凸部或凹部构成的随机图案通过随机函数分配，并使其重复n次即可。
并且，通过这样在横向或纵向重复由多个凸部或凹部构成的随机图案，能够复现性良好地得到对整体具有理想反射特性的光反射膜。
(4)开口部在光反射膜中，最好设置用使光线部分通过的开口部。依据这样的结构，能够用于反射透射两用型液晶显示装置。
即，如图11所示，将光反射膜100的一部分设置开口部，从而由光反射膜100能够有效率的反射来自外部的光线，同时对于由内部发射的光线，也能够通过开口部102向外部有效射出。
另外，开口部的大小并没有特别限制，最好由光反射膜的用途等来决定，例如，光反射膜的整个面积设为100％时，最好为5～80％范围内的值，如为10～70％范围内的值会更好，如为20～60％范围内的值就更为理想。
2.反射层(1)厚度最好使光反射膜的反射层的厚度设为0.05～5μm范围内的值。
其理由是，这样的反射层的厚度未到0.05μm的值时，会有反射效果明显缺乏的情形。另一方面，这样的反射层的厚度超过5μm时，会使光反射膜的柔性降低，且制造时间过长。
因此，最好使这样的光反射层的厚度设为0.07～1μm范围内的值，如为0.1～0.3μm范围内的值将会更好。
(2)种类并且，反射层的构成材料并没有特别的限制，例如，最好为铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钽(W)与镍(Ni)等导电性或光反射特性好的金属材料。
并且，最好在反射层上面使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟或氧化锡等透明导电材料。
但是，用这样的金属材料或透明导电材料的时候，在存在向液晶溶入的场合，最好在金属材料等构成的反射膜的表面上设置电绝缘膜，并且，和金属材料等一起将电绝缘物溅射。
(3)基底层并且，当第二基片上形成反射层的时候，提高粘合力，同时为了使反射层成为平缓的曲面，最好设置厚度为0.01～2μm的基底。
另外，这样的基底的构成材料可以有，硅烷耦合剂、钛耦合剂、铝耦合剂、铝镁合金、铝-硅烷合金、铝铜合金、铝锰合金、铝金合金等的单独一种或两种以上的组合。
(4)镜面反射率并且，最好将反射层的镜面反射率设为5～50％范围内的值。
其理由是这样的镜面反射率未到5％的值时，用于液晶显示装置等的场合，得到的显示图像的亮度会有明显下降的情形。另一方面，是由于这样的镜面反射率超过50％时，会有散射特性降低，且背景的映入或外部光线被过度镜面反射的情形。
因此，最好使反射层的镜面反射率设为10～40％范围内的值，如为15～30％范围内的值将会更好。
3.和其它结构部件的组合最好将上述的光反射膜跟其它结构部件，例如图15与图16所示的滤色片150、遮光层151、外敷层157、多个透明电极154、取向膜等相组合。
通过这样的组合，能够有效率地提供干涉条纹产生少的彩色液晶显示装置等部件。例如，通过组合由RGB(红、蓝、绿)三基色构成的条状配置、马赛克配置或三角形配置等的滤色片150，容易达到彩色化，再和遮光层151组合，能够得到对比度好的图像。并且，光反射膜还可以作为反射电极使用，但是，通过设置其它电极，例如透明电极154，可以防止光吸收，并排除由多个凸部或凹部构成的反射膜的影响。
再有，最好由YMC(黄、品红、青绿)形成的三基色构成滤色片，其透光性好，且用于反射型液晶显示装置的场合，可得到亮度更好的显示。
实施例3是含基体材料和反射层的光反射膜的制造方法，其特征在于包括通过使用透光部分或不透光部分的位置由随机函数分配的、该透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置的掩模，对涂敷的感光树脂的曝光过程，形成有平面方向上随机配置的多个凸部或凹部的第一基体材料的工序；在第一基体材料的表面涂敷感光树脂，并通过曝光过程形成有连续的多个凸部或凹部的第二基体材料工序；以及在第二基体材料的表面上形成反射层的工序。
下面参照图12与图13，采用第一基体材料的表面上形成凹部的场合为例，具体说明光反射膜(附光反射膜的基片)的制造方法。另外，图12是光反射膜的制造工艺的示图，图13是其流程图。
1.形成第一基体材料的工序最好利用实施例1中说明的掩模，通过曝光过程由感光树脂形成平面方向上随机且独立的配置的多个凸部或凹部。
即，最好利用使透光部分或不透光部分成为独立或一部分重叠的圆与多边形或任一的平面形状在平面方向上由随机函数配置的掩模，通过曝光过程由感光树脂(例如正型感光树脂)形成平面方向上随机配置的多个凸部或凹部。
(1)感光树脂构成第一基体材料的感光树脂的种类并没有特别的限制，例如，可以单独或组合采用丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、酚醛类树脂、氧杂环丁烷树脂等。
并且，最好在感光树脂中预先添加二氧化硅粒、氧化钛、氧化锆、氧化铝等无机填料，以能高精度地成为预定的圆形或多边形。
另外，如上所述，作为构成第一基体材料的感光树脂有正型和负型之分，正型的在被穿过透光部分的光线照射的部位有光分解而成为对显影剂可溶，负型的在被穿过透光部分的光线照射的部位有硬化而成为对显影剂不溶，两种都适合使用。
(2)曝光过程如图12(a)与图13的工序P31所示，当形成第一基体材料112的时候，最好使用旋涂机等把构成第一基体材料的感光树脂均匀涂敷在支持部114上，形成第一层110。
此时，最好将旋涂机的操作条件设为600～2000rpm的转数和5～20秒的旋涂时间。
接着，为了提高分辨率，如图13的工序P32所示，最好将第一层110前烘烤。此时，最好采用电炉，其加热条件为80～120℃、1～10分钟。
接着，如图12(b)与图13的工序P33所示，使用实施例1的掩模119，在均匀涂敷的感光树脂形成的第一层110上设置实施例1的掩模119后，最好用离子束(i线)等曝光。此时，最好使离子束等的曝光量设为如50～300mJ/cm2的范围内的值。
接着，如图12(c)与图13的工序P34所示，由显影液，例如，使穿过掩模119的透光部117的部分正显影，形成由平面方向上随机配置的、由独立或部分重叠的多个凸部或凹部构成的第一基体材料112。
再有，在形成第二基体材料113之前，如图13的工序P35与图36所示，作为一例，最好在进行曝光量为300mJ/cm2的全面的后曝光后，并在220℃、50分钟的条件下加热进行后烘烤，使第一基体材料112更加强固。
2.形成第二基体材料的工序形成第二基体材料的工序是由涂敷树脂等，在第一基体材料上，即平面方向上随机配置的多个凹部上形成连续层的第二基体材料的工序。
(1)感光树脂构成第二基体材料的感光树脂的种类并没有特别的限制，例如，有丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、酚醛类树脂等。
并且，为了提高第一基体材料和第二基体材料之间的粘合力，最好使构成第二基体材料的感光树脂和构成第一基体材料的感光树脂的种类相同。
另外，为了提高第一基体材料和第二基体材料之间的粘合力，最好预先在第一基体材料的表面进行硅烷耦合剂等的处理。
(2)曝光过程如图12(d)与图13的工序P37～P40所示，当形成第二基体材料113的时候，最好在涂敷构成第二基体材料113的感光树脂后，对屏显示区周围的安装区上用离子束等曝光，并除去树脂层。此时也和曝光第一基体材料112同样，最好使离子束等的曝光量例如为50～300mJ/cm2的范围内的值。
再有，如图13的工序P41与P42所示，形成第二基体材料113后，作为一例，最好在用曝光量为300mJ/cm2的条件下进行全面的后曝光后，通过220℃、50分钟的条件下的加热进行后烘烤，使第一基体材料112与第二基体材料113各自更加坚固。
3.形成反射层的工序形成反射层的工序如图12(e)与图13的工序P43与P44所示，在第二基体材料113的表面上形成平缓的曲面反射层116，使光适度地散射。
(1)反射层的材料反射层的材料如实施例2中所说明，最好为铝(Al)和银(Ag)等光反射性能好的金属材料。
(2)形成方法最好用溅射等方法形成反射层。并且，所要部位以外的反射层材料可以用光刻等方法除去。
并且，由于第二基体材料的表面有凹凸，反射层材料不会以均匀的厚度叠层，这时，最好采用旋转蒸镀法或旋转溅射法。
再有，最好在形成反射层的同时，使上述反射层和TFT(Thin FilmTransistor薄膜晶体管)或MIM(Metal Insulating Metal金属-绝缘层-金属)等的端子电连接。
实施例4是作为有源元件采用二端子型的有源元件TFD(ThinFilm Diode薄膜二极管)的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于设有夹于基片之间的液晶元件和液晶元件的观看侧的对侧基片上设置的附光反射膜的基片，其附光反射膜的基片由基体材料与反射层构成，该基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
下面参照图24～图26进行具体的说明，以能够选择进行利用外部光线的反射显示和用照明装置的透射显示的半透射反射型液晶装置为例进行说明。
首先，如图24所示，本实施例中，液晶装置230这样形成将第一基片231a和第二基片231b通过密封材料(未图示)粘合，再在由第一基片231a、第二基片231b与密封材料围成的间隙即盒间隙内封入液晶。另外，最好在一个基片231b的表面用COG(Chip on glass芯片装于玻璃)方式直接安装液晶驱动用IC(未图示)。
然后，图24中，构成液晶装置230的显示区的多个显示点之中，几个剖面结构被放大表示，图25表示一个显示点部分的剖面结构。
这里，如图24所示，由第二基片231b的密封材料围成的内部区中多个像素电极在行方向XX与列方向YY上以点阵状配置形成。并且，在由第一基片231a的密封材料所围成的内部区域中形成条状电极，该条状电极相对第二基片231b侧的多个像素电极配置。
并且，由第一基片231a上的条状电极和第二基片231b上的一个像素电极将液晶夹持的部分形成一个显示点，在由密封材料将多个这样的显示点围成的内部区内，通过配置成点阵而形成显示区。并且，液晶驱动IC通过在多个显示点内的对向电极间有选择地施加扫描信号与数据信号来控制每个显示点的液晶的取向。即，通过对液晶的取向控制来调制通过液晶的光线，在显示区内显示文字、数字等像。
并且，图25中，第一基片231a包括由玻璃、塑料等形成的基体材料236a，在该基体材料236a的内侧表面上形成的光反射膜231，在该反射膜231上形成的滤色片242，以及在该滤色片242上形成的透明的条状电极243。该条状电极243的上面形成取向膜241a。对该取向膜241a进行作为取向处理的摩擦处理。条状电极243，例如由ITO(铟锡氧化物Indium Tin Oxide)等透明导电材料形成。
并且，与第一基片231a对置的第二基片231b上有由玻璃、塑料等形成的基体材料236b和在基体材料236b的内侧表面形成的起开关元件作用的有源元件的TFD(Thin Film Diode薄膜二极管)247和连接在TFD247上的像素电极239。在TFD247与像素电极239的上面形成取向膜241b，对该取向膜241b进行作为取向处理的摩擦处理。像素电极239，例如由ITO(铟锡氧化物Indium Tin Oxide)等透明导电材料形成。
并且，属于第一基片231a的滤色片242，最好在相对于第二基片231b侧的像素电极239的位置上设有R(红)、G(绿)、B(蓝)或Y(黄)、M(品红)、C(青绿)等各种颜色的任意的滤色片元件242a，并在不与像素电极239相对的位置上有黑掩模242b。
并且，如图25所示，第一基片231a和第二基片231b之间的间隔，即盒间隔由任一边的基片表面上分散的球状衬垫304维持尺寸，然后在该盒间隔内封入液晶。
这里如图25所示，TFD247由第一金属层244，在该第一金属层244表面上形成的绝缘层246，以及在该绝缘层246上面形成的第二金属层248所构成。如此，TFD247由第一金属层/绝缘层/第二金属层构成的叠层结构，即所谓的MIM(Metal Insulator Metal)结构形成。
并且，第一金属层244可以由钽单质、钽合金等形成。第一金属层244采用钽合金的场合，在作为主成分的钽上，添加例如钨、铬、钼、铼、钇、镧、镝等在周期表上属于第VI～VIII族的元素。
并且，第一金属层244和行布线249的第一层249a一体形成。该行布线249以条状形成，将像素电极239夹于中间，作为向像素电极239供给扫描信号的扫描线或为了向像素电极239供给数字信号的数据线。
并且，绝缘层246，例如由阳极氧化法来氧化第一金属层244的表面而形成的氧化钽(Ta2O5)构成。另外，阳极氧化第一金属层244的时候，行布线249的第一层249a的表面也同时被氧化，形成同样由氧化钽形成的第二层249b。
并且，第二金属层248例如由Cr等导电材料形成。像素电极239是在基体材料236b的表面上使其一部分和第二金属层248前端重叠而构成。另外，基体材料236b表面上形成第一金属层244与行布线的第一层249a之前，由氧化钽等形成基底。这是为了不让叠层第二金属层248后进行的热处理而使第一金属层244从基底剥落，或不让使杂质在第一金属层244中扩散。
而且，第一基片231a上形成的光反射膜231，由例如铝等所谓的具光反射特性的金属构成，且在属于第二基片231b的各像素电极239对应的位置，即各显示点对应的位置上形成用于透光的开口241。并且，光反射膜231的液晶侧表面上最好形成例如图8与图19～图23所示的椭圆的穹顶形的谷部或峰部80、84、180、190、200、210、220。即，这样的谷部或峰部80、84、180、190、200、210、220最好使行布线的延长方向即X轴方向为长轴，与之垂直的Y轴方向为短轴而配置。并且，谷部或峰部80、84、180、190、200、210、220的长轴方向X，最好相对基体材料的在XX方向延伸的端边平行地设置，短轴方向Y最好相对基体材料的在YY方向延伸的端边平行地设置。
由于实施例4的液晶显示装置230具有上述结构，当液晶显示装置230进行反射型显示的场合，图25中，从观看者侧即第二基片231b侧向液晶显示装置230的内部入射的外部光线，穿过液晶到达光反射膜231，并在该反射膜231上反射再次供给液晶(参照图25的箭符号F1)。通过像素电极239和条状对向电极243之间的外加电压，也就是由扫描信号与数字信号，控制每个显示点液晶的取向，由此，供给液晶的反射光在每个显示点上被调制，从而在观看者侧显示文字、数字等图像。
另一方面，液晶显示装置230进行透射型显示的场合，在第一基片231a的外侧上配置的照明装置(未图示)即所谓的背光源发光，光线穿过偏振片233a、相位差片232a、基体材料236a、光反射膜231的开口241、滤色片242、电极243与取向膜241a后供给液晶(参照图25中的箭头F2)。然后，进行和反射型显示的场合同样的显示。
而且，在实施例4中，附光反射膜的基片的基体材料上将凸部或凹部的位置由随机函数分配，并且该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置，从而可以减少干涉条纹的产生。
并且，在实施例4中，如上所述，在多个凸部或凹部的沿X轴线的立体形状和沿Y轴线的立体形状相互不同的场合，不仅可以将一定视角方向的反射光量压低，而且可以增大其它特定视角方向的反射光量。其结果，在用光反射膜进行反射型显示的时候，观看者能够在预定的视角方向上非常明亮地观看到液晶显示装置的显示区内显示的图像。
实施例5是设有夹于基片之间的液晶元件和在该液晶元件的观看侧的对侧基片上设置的光反射膜的液晶装置，其特征在于该光反射膜由基体材料与反射层形成，且该基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，并且多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
下面参照图15具体说明实施例5的无源矩阵方式的反射型液晶显示装置。另外，下面所示的各图中，为了在图面上能够分辨各层或各部件大小，每个层或部件的比例会有所不同。
1.结构如图15所示，该液晶显示装置140由相互对置的第一基片141和第二基片142通过密封材料158粘合，屏在两个基片间封入液晶144而构成。再有，该液晶显示装置141的观看侧设有透光性的保护片145。该保护片145是由于来自外部的冲击等需要保护液晶显示装置140的板状构件，它被设在例如安装液晶显示装置140的电器的箱体上。并且，保护片145接近液晶显示装置140上的第一基片141(观看侧基片)的基片面设置。另外，本实施例中设想的是由塑料形成的保护片145对接在第一基片141的主要构件中最接近观看侧位置的偏振片146表面的情形。如此，由塑料构成保护片145的场合，具有容易成形且制造成本低的优点，但其缺点是表面容易形成细微的凹凸。
另一方面，液晶显示装置140的第一基片141与第基片142是玻璃或石英、塑料等的有透光性的板状构件。其中，位于观看侧的第一基片141的内侧(液晶144侧)表面上形成向预定方向延伸的多个透明电极143。各透明电极143由ITO(Indium Tin Oxide铟锡氧化物)等透明导电材料形成的带状的电极。再有，形成透明电极143的第一基片141的表面由取向膜(未图示)覆盖。该取向膜是聚酰亚胺等有机薄膜，为规定没有外加电压时的液晶144的取向方向而经过摩擦处理。
2.光散射膜在第一基片141的外侧(液晶144的对侧)，设有使入射光线向预定的方向偏振的偏振片146和介于第一基片141和偏振片146之间的散射层147。散射层147是用以散射穿过散射层147的光线的层，含有用以把偏振片146贴在第一基片141上的粘合剂148a和分散于粘合剂148a中的大量微粒148b。该散射层147可以通过在如丙烯酸类或环氧类的粘合剂148a上散布由二氧化硅形成的微粒148b来形成。而且，粘合剂148a的折射率和微粒148b的折射率不同，使入射于散射层147的光线在粘合剂148a和微粒148b的边界上折射。其结果，能够使散射层147的入射光线以适度散射的状态射出。
再有，实施例5中的散射层147中分散于粘合剂148a中的微粒148b的数量或两者的折射率等被适当选定，以使雾霾值H(Haze)在10～60％范围内。这里，雾霾值H是表示向某个构件入射光线穿过构件的时候的散射程度的值，由以下的公式来定义。
雾霾值H＝(Td/Tt)×100(％)这里，Tt为全光线透射率(％)，Td为散射光透射率(％)。全光线透射率Tt表示，向成为雾霾值H的测量对象的样品的入射光量中穿透样品的光量的比例。另一方面，散射光透射率Td表示，当对样品从预定方向照射光的场合，穿透样品的光量中由所述预定方向以外的方向出射的光量(即散射光量)的比例。就是说，如设从样品的出射光量中和入射光平行的方向的出射光量的比例为平行光透射率Tp(％)，则散射光透射率Td能够由全光线透射率Tt和平行光透射率Tp之差(Td＝Tt-Tp)表示。由上述可知，雾霾值H越高其散射的程度越大(即透射光量中所占的散射光量的比例大)，反之，雾霾值H越低其散射的程度越小(即透射光量中所占的散射光量的比例小)。另外，关于雾霾值H，在JIS(Japanese IndustrialStandards日本工业标准)K6714-1977中有详细说明。
3.反射层(光反射膜)另一方面，在第二基片142的内侧(液晶144侧)表面上形成反射层149。该反射层149使从观看侧入射到液晶显示装置140的光线反射，它由例如铝或银等有光反射特性的金属形成。
这里，如图15所示，第二基片142的内侧表面中由反射层149覆盖的区域形成为由多个细小的凸起与凹处形成的粗糙面。更具体地说，它是含基体材料和反射层的光反射膜，该基体材料表面上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的反射层149。
因此，反射层149的表面成为反映第二基片142表面的凸起与凹处的粗糙面。即，反射层149有在表面上使反射光适当散射而实现广视角的散射结构。更具体地说，反射层149形成于由多个凸部或凹部构成的基体材料上，而且，基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
4.其它结构再有，在覆盖第二基片142的反射层149的面上形成滤色片150、遮光层151、使由滤色片150与遮光层151形成的凹凸平坦化的外敷层157、多个透明电极154以及取向膜(图略)。
各透明电极154是与第一基片141上的透明电极143的延伸方向交叉的方向(图15中纸面的左右方向)延伸的带状电极，与透明电极143一样由ITO等透明导电材料形成。
在这样的结构下，液晶144根据透明电极143和透明电极154之间外加电压改变其取向。即，透明电极143和透明电极154交叉的区域起像素(子像素)的功能。滤色片150是对应每个像素设置的树脂层，并且根据染料或颜料着色为R、G、B中的任一色。
并且，遮光层151是用以遮蔽各像素的间隙部分的格子状的层，例如由掺入碳黑的黑色树脂材料形成。
5.动作根据上述说明的结构实现反射型显示。即，太阳光或室内照明光等外光，穿过保护片145入射到液晶显示装置140，并在反射层149的表面上反射。
该反射光线穿过液晶144与第一基片141，在散射层147中适当散射后，穿过偏振片146出射到液晶显示装置140的观看侧。然后，来自液晶显示装置140的出射光线穿过保护片145被观看者视认。
这里，如上所述，保护片145的材料采用塑料的场合，很难使其表面成为完全的平面，容易形成多个细微的凹凸。将形成这样细小的凹凸的保护片145接近液晶显示装置140的第一基片141而设置的场合，由于从液晶显示装置140的出射光线穿过保护片145的时候发生干涉，结果对应于该凹凸的干涉条纹重叠在显示图像上而使显示品质下降。
但是，通过本发明者的试验结果，如上述实施例所示，使穿过液晶144到保护片145的光线由散射层147散射的场合，就能够实现高品质的显示。
并且，图15所示的液晶显示装置的结构中，从抑制干涉条纹的产生的观点看，希望散射层147的雾霾值H高，也就是说，其散射程度高。但是，使雾霾值H为过分高的值(例如70％以上的值)场合，从液晶显示装置140到保护片145的光线过度散射而使显示图像的对比度下降，于是会产生显示图像模糊的新问题。另一方面，使雾霾值H为过分低的值场合，例如为10％以下的值的场合，容易看到凹凸引起的斑点。
通过本发明者的试验结果获知，由凸部或凹部形成的图案由一个点或两个点定义的一个单位内不规律排列的场合，最好使散射层147的雾霾值H设为40％～60％范围内的值，这样一方面能够避免显示图像的对比度的明显下降，一方面能有效地抑制保护片145表面的凹凸引起的显示品质的下降，并能够确保良好的显示品质。
并且，由凸部或凹部形成的图案由三个点以上定义的一个单位内不规律排列的场合，通过设定散射层147的雾霾值H为10％～40％范围内的值，能够设定高的对比度。
另外，如实施例5所示，采用粘合剂148a中分散微粒148b的散射层147的场合，可以通过如调节微粒148b的添加量(数)而任意选择雾霾值H。
即，增加粘合剂148a中分散的微粒148b的添加量时，由于散射层147的入射光更加散射，能够使散射层147的雾霾值H变高，反之，减少微粒的添加量时，能够使散射层147的雾霾值H变低。
并且，根据实施例5，具有容易在大范围上选择从液晶显示装置140出射的光线的散射程度的优点。即，在没有设置散射层147的液晶显示装置中，为了调节从液晶显示装置140出射的光线的散射程度，必须调节反射层149的表面形状，例如凸部的高度或凹部深度、或者邻接的凸部(或凹部)间的距离等。
但是，使这样的反射层149的表面成为正确的所希望的形状，在考虑第二基片142上形成希望的凹凸的制造技术等未必容易。再有，仅根据调节反射层149表面的形状，可调节的从液晶显示装置140出射的光线的散射程度的幅度被限定在极为狭窄的范围内。
与此形成对照，本实施例具有这样的优点即使不用大幅变更反射层149的表面形状，也可以通过变更散射层147的雾霾值H，例如，通过适当调节粘合剂148a中分散的微粒148b的添加量等，可容易地大范围内调节从液晶显示装置140出射的光线的散射程度。
实施例6是设有夹于基片之间的液晶元件和在液晶元件的观看侧的对侧基片上设置的光反射膜的液晶显示装置，其光反射膜由基体材料与反射层构成，多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，该多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的无源矩阵方式的半透射反射型液晶显示装置。
这里参照图16，对实施例6的无源矩阵方式的半透射反射型液晶显示装置进行具体说明。
1.基本结构如图16所示，实施例6中，液晶显示装置160的背面(观看侧的对侧)设置背光装置153。背光装置153包括作为光源的多个LED15(图16中仅表示了一个LED15。)、把入射到侧端面上的来自LED15的光线全面导入液晶显示装置160的第二基片142的导光片152、使该导光片152导入的光线对液晶显示装置160均匀扩散的扩散片155以及将由导光片152向液晶显示装置160的对侧出射的光反射到液晶显示装置160侧的反射片156。
这里，LED15不是常时点灯，只在几乎无外光的环境中使用的场合，根据用户的指示或来自传感器的检测信号来点灯。
再有，实施例6的液晶显示装置160中，反射层149中各像素的中央附近对应的区域上形成开口部159。并且，第二基片142的外侧(液晶144的对侧)上，另粘贴有一对偏振片，但图16中该偏振片的图示省略。
2.动作根据这种结构的液晶显示装置160，除了上述实施例5中的反射型显示外还能进行透射型显示。即，从背光装置153照射液晶显示装置160的光线穿过反射层149的开口部159。该光线穿过液晶144与第一基片141，并在散射层147中散射后穿过偏振片146向液晶显示装置160的观看侧出射。于是，由于出射光线穿过保护片145向观看侧出射，透射型显示得以实现。
因此，本实施例中也和上述的实施例5同样，即使把表面上形成细小凹凸的保护片145接近液晶显示装置160设置的场合，也能够抑制该凹凸引起的显示品质的下降。
实施例7是设有夹于基片之间的液晶元件和液晶元件的观看侧的对侧基片上设置的光反射膜的液晶显示装置，其光反射膜由基体材料与反射层构成，而多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的液晶显示装置的变形例。
(1)变形例1上述各实施例中，将散射层147设置在第一基片141和偏振片146之间，但是散射层147的位置并不局限于此。例如，在偏振片146和第一基片141之间设有补偿干涉色的相位差片的场合，也可以在该相位差片和第一基片141之间插入散射层147，或也可在相位差片和偏振片146之间插入散射层147。要点是，散射层147只要设置在液晶144的保护片145侧即可。
并且，上述各实施例中，采用粘合剂148a中分散多个微粒148b构成的散射层，但是散射层147的结构并不限于此，只要能够散射入射光采用什么样的结构都可以。可是，采用含粘合剂148a的散射层147的场合，由于能够用粘合剂148a粘合夹持散射层147的构件(例如，上述各实施例中的第一基片141和偏振片146等)，所以与采用不含粘合剂148a的散射层147的场合相比，具有降低制造成本与简化制造工序的优点。
(2)变形例2上述实施例5中描述了反射型液晶显示装置，而实施例6中描述的是半透射反射型液晶显示装置，但是，本发明也能应用在没有反射层149的只进行透射型显示的透射型液晶显示装置。即，在透射型液晶显示装置中，只要采用除去图16所示的半透射反射型液晶显示装置中的反射层149的结构即可。
并且，上述实施例4中，通过设有开口部159的反射层149构成实现反射型显示和透射型显示的双向显示，但是，本发明也适用于这样的半透射反射型液晶显示装置，它采用使照射光中一部分透射而反射其它一部分的所谓的半透反射镜取代这样的反射层149。
(3)变形例3上述各实施例中，作为保护片145描述了用塑料的板状构件的情形。由于这样的保护片145的表面上容易形成凹凸，通过采用本发明得到特别显著的效果。但是，保护片145的材料并不限于此，可以用其它各种各样材料的板状构件用作保护片145。
(4)变形例4并且，上述各实施例中，描述了滤色片150或遮光层151在第二基片142上形成的情形，但是上述构件形成于第一基片141的结构的液晶显示装置或没有滤色片150或遮光层151的液晶显示装置也适用本发明。这样，如果是接近观看侧设置保护片145的结构的液晶显示装置160，就不管其它主要部件的形态如何，都可以适用本发明。
(5)变形例5上述实施例4中，描述了作为有源元件采用两端子型的有源元件的TFD的有源矩阵型液晶显示装置，但是，如图13所示，作为有源元件采用三端子型的有源元件的TFT的有源矩阵型液晶显示装置也可以。此种场合，如图13所示，最好在遮光区上设置TFT元件。
实施列8涉及包含设有光反射膜的液晶显示装置的电器，其光反射膜含基体材料与反射层，并且该多个凸部或凹部由随机函数在平面方向上随机配置。
(1)移动型计算机首先，对于将本发明的液晶显示装置应用在可携带小型计算机(所谓的笔记本电脑)的显示器的例子进行说明。图17是表示该小型计算机构成的透射图。如该图所示，小型计算机161包括设有键盘162的本体163和采用本发明的液晶显示装置(图示省略)的显示器164。显示器164是由对应于窗部165设置塑料的保护片145的框体166上容纳本发明的液晶显示装置160而构成。更具体地说，液晶显示装置160容纳在框体166内，使观看侧的基片面接近保护片145。另外，这样的小型计算机161中，最好使用即使外光并不充足的情况下也能确保其显示视认性的、如上述实施例6所示的在背面设有背光装置153的半透射反射型液晶显示装置。
(2)移动电话机接着，对于将本发明的液晶显示装置应用在移动电话的显示器的例子进行说明。图18是表示移动电话机构成的透射图。如该图所示，移动电话机170除了包括多个操作按钮171外，还包括受话口172、送话口173和采用本发明的液晶显示装置(省略图示)的显示器174。移动电话机170中，对应于窗部174b设置塑料的保护片175的框体176上容纳本发明的液晶显示装置而构成。另外，移动电话机170中也和上述小型计算机一样，液晶显示装置容纳在框体176内，使观看侧的基片面接近保护片175。
另外，能够应用本发明相关的液晶显示装置的电器，除图17所示的小型计算机或图18所示的移动电话机外，还有液晶电视、取景器型/监视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、传呼机、电子笔记本、台式计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS(Point ofSells电子收款机系统)终端以及带触摸屏的设备等。
如上所述，根据本发明的液晶显示装置，即使将表面上含有细小凹凸的保护片接近液晶显示装置的基片面设置的场合，也能够抑制因凹凸产生的显示品质的下降。因此，能够在不损害显示品质的情况下，通过将保护片接近液晶显示装置设置，谋求电器的薄型化或小型化。
如以上说明，本发明的掩模和由该掩模得到的光反射膜，可以容易地各自用随机函数制造，其结果，在含多个凸部或凹部的基体材料上设置平缓的反射层，并且在液晶显示装置等上使用的场合，能够有效地抑制干涉条纹的产生。并且，根据本发明的掩模，不仅在小型液晶显示装置，而在大型液晶显示装置等中，也能够容易且迅速地设计出能够得到干涉条纹产生少的光反射膜的掩模图案。
并且，根据设有本发明的光反射膜的液晶显示装置与设有光反射膜的电器，不仅其干涉条纹产生少，同时设计或制造也变得容易。并且，根据设有本发明的光反射膜的液晶显示装置与设有光反射膜的电器，通过与光散射膜的组合，或通过进行预定的设计配置，也能够有效地抑制光反射膜上的多个凸部或凹部作为随机图案的场合产生的不定形的斑点花纹。
再有，根据本发明的设有光反射膜的液晶显示装置，以及设有光反射膜的电器，即使将表面上含有细小的凹凸的保护片接近设置的场合也能够抑制由上述凹凸引起的显示品质的下降。
另外，本发明的附光反射膜的基片与电光装置及电器也适用于实施例所说明的液晶显示装置等以外的利用电泳的显示装置等。
权利要求
1.一种用以制造附光反射膜的基片的掩模，其特征在于透光部分或不透光部分的位置由随机函数分配，所述透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
2.如权利要求1所述的掩模，其特征在于由所述随机函数产生0～1的任意数字，并且以所述数字为基础对全部点分配1～n(n为2～1000的任意自然数)的数字，同时使预先作好的n种随机图案与所分配的数字对应，从而使所述透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
3.如权利要求1或2所述的掩模，其特征在于把100～2000点或整个图形作为一个单位，使透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的掩模，其特征在于使所述透光部分或不透光部分在横向或纵向上形成一列带状的随机图案，并使所述带状的随机图案在多个列上重复。
5.如权利要求1至4中任一项所述的掩模，其特征在于所述透光部分或不透光部分的直径设为3～15μm范围内的值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的掩模，其特征在于使所述透光部分或不透光部分的直径不同来设置2～10种的透光部分或不透光部分。
7.一种含基体材料和反射层的附光反射膜的基片，其特征在于所述基体材料的表面上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，并且将所述透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置。
8.如权利要求7所述的附光反射膜的基片，其特征在于将所述多个凸部或凹部以100～2000点或整个图形作为一个单位在平面方向上随机配置。
9.如权利要求7或8所述的附光反射膜的基片，其特征在于使所述多个凸部或凹部在横向或纵向上形成一列带状的随机图案，并使所述带状的随机图案在多个列上重复。
10.如权利要求7至9中任一项所述的附光反射膜的基片，其特征在于所述多个凸部或凹部的直径设为3～15μm范围内的值。
11.如权利要求7至10中任一项所述的附光反射膜的基片，其特征在于使所述多个凸部或凹部的直径不同来设置2～10种凸部或凹部。
12.如权利要求7至11中任一项所述的附光反射膜的基片，其特征在于所述基体材料自下而上依次包括第一基体材料和第二基体材料，所述第一基体材料由多个凸部或凹部构成，而第二基体材料由连续的多个凸部或凹部构成。
13.一种含基体材料与反射层的光反射膜的制造方法，其特征在于包括使用其透光部分或不透光部分的位置由随机函数分配的、由所述透光部分或不透光部分在平面方向上随机配置而成的掩模，通过对涂敷的感光树脂的曝光过程，形成设有平面方向上随机配置的多个凸部或凹部的第一基体材料的工序；在所述第一基体材料的表面上涂敷感光树脂，并通过曝光过程形成设有连续的多个凸部或凹部的第二基体材料的工序；以及在所述第二基体材料的表面形成反射层的工序。
14.一种设有夹于基片之间的光学元件和在所述光学元件的观看侧的对侧的基片上设置的光反射膜的光学显示装置，其特征在于所述光反射膜由基体材料与反射层构成，所述基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，且所述多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
15.如权利要求14所述的光学显示装置，其特征在于所述光学显示装置的观看侧的基片上设有光散射膜。
16.如权利要求14或15所述的光学显示装置，其特征在于所述光学显示装置的观看侧上设有保护片。
17.一种包含设有光反射膜的光学显示装置的电器，其特征在于所述光反射膜含基体材料与反射层，所述基体材料上形成的多个凸部或凹部的位置由随机函数分配，且所述多个凸部或凹部在平面方向上随机配置。
全文摘要
本发明提供一种用以制造干涉条纹产生少的光反射膜的掩模、用该掩模形成的附光反射膜的基片、光反射膜的制造方法、设有干涉条纹产生少的光反射膜的光学显示装置、以及设有干涉条纹产生少的光反射膜的电器。其解决手段是采用透光部分或不透光部分由随机函数分配的、在平面上随机配置的掩模，制作在基体材料上形成的多个凸部或凹部在平面方向上随机配置的光反射膜。
文档编号G03F1/52GK1450393SQ0311040
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月9日 优先权日2002年4月10日
发明者大竹俊裕, 松尾睦, 露木正 申请人:精工爱普生株式会社