WO2001061383A1 - Corps a forme irreguliere, feuille reflechissante et element d'affichage a cristaux liquides de type reflechissant, et dispositif et procede de production correspondants - Google Patents

Description

明 細 書 凹凸形状体、 反射板及び反射型液晶表示素子、 並びに そ の製造 方法、 製造装置。 技 術 分 野

本発明は、 周 囲光 を利用 す る こ と に よ り 、 低消費電力 で 、 なお か つ、 明 る く 良好な画像表示 を実現す る こ と が可能な反射板及び反射 型液晶表示素子、 並び に そ の製造方法、 製造装置 に 関す る 。 背 景 技 術

(第 1 の背景技術）

反射型液晶表示装置は、 外光 を液晶表示装置内部 に具備 さ れた反 射板 に よ り 反射 し、 表示 を行 う 。 従っ て 、 従来の透過型液晶表示装 置の よ う に光源 と して のノ、" ッ ク ラ イ ト は不要 と な る 。 こ の結果、 透 過型液晶表示装置 よ り も 低消費電力化が可能な表示装置 と して携帯 電話、 携帯情報端末への搭載が進め ら れて い る 。

反射型液 晶表示装置は、 TN ( Twisted Nematic) 型、 STN ( Suoer Twisted Nematic)型、 GH( Guest- Host)型、 PDLC 型（ Polymer Dispersed Liquid Crystal, 高分子分散型液晶） な どの液晶表示モー ド と 、 映 像信号 を書 き込む た め の素子で あ る TFT ( Thin Flat Transitor, 薄 膜 ト ラ ン ジ ス タ ） や TFD ( Thin Flat Diode, 薄膜ダイ オー ド ） を備 え た基板 も し く は単純マ ト リ ク ス駆動方式の基板、 と外光 を反射 す る た め に液晶表示素子 内部 も し く は外部 に備 え付 け ら れた反射板 と か ら 構成 さ れて い る 。

反射型液晶表示装置は良好な表示品位 を得 る た め に はい く つ か の 要件があ る が、 そ の う ち 最 も 重要な も の に は 白 色表示があ る 。 上記 の液晶表示モー ド の う ち 、 液晶材料層が外光 を 透過す る 状態 に あ る 場合 に は、 明 る く 、 かつ、 白 色の表示 を 呈す る こ と が表示性能上要 求 さ れて い る 。 こ の表示性能を実現す る た め、 反射板の反射特性 の 制御 が重要な 要素 と な っ て い る 。

鏡面性の反射板で は入射光 に対 して反射光が反射す る 方向 す な わ ち 正反射方 向 の みが明 る く 、 視角依存性が大 き い 。 こ の た め、 現在 で は、 あ る 範囲の視野角 で は 明 る い表示が可能な散乱性反射板が主 流 と な っ て い る 。 反射板に散乱性 を付与す る た め、 反射板表面 に は 通例 凹 凸形状が形成 さ れて い る 。

こ の反射板表面の 凹 凸形状 に関 して は、

( 1 ) 凸形状の ピ ッ チ が l 〃 mか ら 1 0 0 z m の範囲で あ り 、 該 凹 凸 の高 さ が 0 . 1 z m か ら 1 0 / m の範囲で かつ該凹 凸の傾斜角 が基板水平面上 に対 して 0 度か ら 3 0 度で あ り 、 該凹 凸 の 山か ら 山 ま で の 間隔は不規則で あ る （特公昭 6 1 一 6 3 9 0 号公報）。

( 2 ) 不規則凹凸構造を 有 す る 反射板で あ り 、 かつ 隣接する 凸部 あ る い は凹部間の距離分布 グ ラ フ の半値幅 を 隣接す る 凸部 あ る い は 凹部間の距離の平均値で規格化 し た値が 0 . 3 か ら 0 . 9 の範囲で あ る （特開平 8 — 1 8 4 8 4 6 号公報）。

( 3 ) 不規則凹凸構造 を 有す る 反射板で あ り 、 かつ 隣接す る 凸部 あ る い は 凹部間の 平均距離が 1 z inか ら 8 0 z m の範囲で あ る （特 開平 8 — 1 8 4 8 4 6 号公報）。

な どがすで に公知の事実 と な っ て お り 、 従来例 で は、 凹凸構造の不 規則配置が必要要件 と な っ て い る 。

し か し、 反射板は、 散乱性 を 一定の視野角範囲 に限定 し、 こ の特 定の範囲 に散乱光 を 集中 さ せ、 そ の範囲内で は均一 な 明 る さ が得 ら れ る よ う に散乱特性が制御 さ れ も のが最適で あ る と 考え ら れて い る

( . Sugiura and T . Uch i da AM-L CD 95 digest, 153 ( 1995 ) 、 T.Uchida;AM- LCD95 digest, 23(1995))。

そ して 、 かか る 散乱特性 を最適 に制御す る 際、 凹凸構造 の配置 に 不規則性があ る と 、 凹凸構造間の 平坦部が相対的 に 大 き く な り 、 入 射光 に対す る 正反射方 向への反射光の光量が相対的 に大 き く な っ て し ま う 。

ま た、 こ れ に対 して 、 平坦部 の 占め る 面積の比率を低 く す る た め、 凹凸構造 に規則性あ る い は周期性が持 たせ る と 、 こ れ ら の構造が 回 折格子 と して 働 く 。 回折格子は、 特定の波長に対 して特定の方 向 に 強度 の大 き い 光 を 出射す る 。 こ の よ う に、 回折格子の波長依存性 に よ っ て、 虹色様の着色が感知 さ れ、 白 色散乱性が阻害 さ れ る 。

(第 2 の背景技術）

モバィ ル端末等の急速な普及 に伴い、 反射型液晶パネ ルが注 目 さ れて い る 。 反射型液晶パ ネ ルは外光を反射 して表示 を行な う た め、 屋外等の外光が強い環境で は充分な表示性能が得 ら れる が、 暗い屋 内や夜間で は視認性が極端 に低下す る 。

そ の た め に は、 反射型液晶パ ネ ル に おい て 、 周辺か ら 入射 し た 光 を観察者の方 向 に集 中 的 に反射さ せ る よ う な散乱反射板を 用 い る こ と に よ り 観察者方 向 の反射率 を 向上す る こ と が望 ま しい 。 そ の実現 手段 と して、 画素電極に複数の 凹凸構造 を形成す る 手法が開示 さ れ て い る （特開平 5 — 2 8 1 5 3 3 号公報）。 こ の と き 、 凹 凸構造は、 感光性高分子膜の塗布 と 露光、 及び現像処理 を 行 っ た後、 熱ァニー ル処理を施す プ ロ セ ス を繰 り 返す こ と で複数層 か ら 成る 凹 凸構造が 形成 さ れて い た 。

パ ネ ルの観察者方 向 の反射率は反射層 の 凹 凸形状で決定 さ れる 。 こ の と き 、 理想的 な反射特性で は正面 か ら 極角 3 0 °ま で の 範 囲 で 高い輝度 を保つ こ と が必要 と な る 。

理想的な反射率特性 を 実現す る には、 凹凸形状の 凸部の傾斜面 が 略三角形状の よ う に急峻に す る 必要があ る 。 しか し、 H凸形状の 傾 斜面 を 略三角形状 に容易 に形成す る 手法は こ れ ま で得 ら れて い な か つ た。 ま た、 従来は凹 凸形状を形成す る た め に感光性高分子膜の 塗 布 と 露光、 及び現像 と 熱ァ ニール処理 を施す プ ロ セ ス を繰 り 返す手 法 が取 ら れて お り 、 プロ セ ス が複雑で生産性 に課題があ っ た 。

(第 3 の背景技術）

近年、 A V機器や情報機器の 小型化、 薄型化 に伴い、 こ れ ら の機 器 に対す る 液晶表示素子の 需要が高ま っ て き て い る 。 情報機器 につ い て は、 マルチ メ デ ィ ア社会の到来に よ っ て、 よ り 携帯性の高い ノ 一 ト 型パ ーソ ナル コ ン ピ ュ ー 夕 に搭載可能な液晶表示素子が求め ら れ、 ま た携帯情報端末の分野で は、 よ り 薄型で軽量かつ、 低消 費電 力 の液晶表示素子が求め ら れて い る 。 特に、 反射型液晶表示素子は、 外光 を反射さ せ る こ と に よ り 画像を表示す る 方式で あ り 、 ノ ツ ク ラ ィ ト ユ ニ ッ ト な どの光源 を 必要 と しな い た め、 従来の透過型液晶表 示素子 と 比べ る と 、 低消費電力、 薄型、 軽量化が可能で あ る 。 こ の 反射型液晶表示素子の表示モ ー ド と して は、 T N ( Twisted Nematic) 方式、 S T N ( Super Twisted Nematic) 方式、 二色性色素 を含む ゲ ス ト -ホス ト （ Guest- Host) 方式な どが主 に用 い ら れて い る 。

と こ ろ で、 こ の反射型液晶表示素子 におい て は、 よ り 明 る く 良好 な 表示 を 得 る た め に 、 入射光 を 表示画面 の 垂直 な 正視角 方 向 に 反 射 · 散乱 さ せ る 光の強度 を增加 さ せ る 必要があ る 。 さ ら に 、 入射光 に つ い て も 、 所定の方 向 か ら 一定の角度 に て入射す る 外光 を正視角 方 向 に反射 · 散乱 さ せ る だ けで な く 、 種々 の 方向 か ら 任意の角 度で 入射 す る 外光 に つ い て も 同様 に正視角 方 向 に反射 · 散乱 さ せ る こ と が望 ま し い 。 よ っ て 、 任意 の 方 向か ら 入射す る 外光 を表示光 と して 効率 よ く 利用 で き る よ う な、 最適な反射特性 を 有す る 反射板を作製 す る こ と が必要 と な る 。 こ こ で、 最適な反射特性 と はつ ま り 、 反射 板が入射光 を広範囲 に、 かつ高反射率 に て反射す る 特性 を 有 し て い る こ と を 意 味す る 。

. 従来の反射板、 例 え ば基板上 に鏡面状の金属膜が成膜さ れた も の を使用 し た 場合に は、 正反射方 向 に の み入射光が反射 さ れ、 正反射 方 向 以外の 方 向 で は反射率が低か っ た 。 よ っ て 、 正視角方 向 な ど観 察者の視認方 向 において は、 表示画面が非常 に 暗 く な り 、 著 し い表 示品位の劣化 を招来す る と い う 課題があ っ た。

こ の よ う な課題に対 して 、 正反射領域への入射光 の反射 を軽減 し た反射特性 を有 す る 絵素電極が、 例 え ば特開平 6 — 2 7 4 8 1 号公 報な どに 開示 さ れて い る 。 こ の公報に よ れば、 図 4 2 に示す よ う に、 反射板は、 複数の 凸部 2 1 1 2 a · 2 1 1 2 b が形成 さ れた基板 2 1 0 1 上に高分子樹脂膜 2 1 0 3 が設け ら れ、 さ ら に該高分子樹脂 膜 2 1 0 3 上 に絵素電極 2 1 0 4 が設け ら れた構成 を有 して い る 。 ま た 、 該絵素電極 2 1 0 4 の表面は連続 し た波状 と な っ て い る 。 上記反射板の形成方法 と して は、 以下の よ う な方法が用 い ら れて い る 。 ま ず、 図 4 2 ( a ) に示 す よ う に、 基板 2 1 0 1 上 に、 感光 性樹脂か ら な る レ ジ ス ト 膜 2 1 1 2 を ス ピ ン コ ー ト 法 に よ り 塗布 し た後、 所定 の処理温度 に て プ リ べー ク す る 。 続い て 、 図 4 2 ( b ) に示 す よ う に、 フ ォ ト マ ス ク 2 1 0 5 を使用 し、 レ ジ ス ト 膜 2 1 1 2 の上方 に 配置 して露光す る 。 次 に、 現像液 を使用 して現像を 行 い、 図 4 2 ( c ) に示す よ う に 、 基板 2 1 0 1 上 に高 さ の異な る 凸部 2 1 1 2 a , 2 1 1 2 b が形成 さ れ る 。 続い て 、 図 4 2 ( d ) に示 す よ う に 、 凸部 2 1 1 2 a、 2 1 1 2 b を所定の温度で 1 時間加熱 し て熱処理を 行 う 。 こ れ に よ り 、 凸部 2 1 1 2 a、 2 1 1 2 b の角 部 を丸め た 凸部 2 1 1 2 a、 2 1 1 2 b が形成さ れ る 。 次に、 図 4 2 ( e ) に示 す よ う に、 熱処理が済んだ基板 2 1 0 1 の上 に 、 高分子 樹脂 を ス ピ ン コ ー ト し て 高分子樹脂膜 2 1 0 3 を形成す る 。最後 に、 こ の高分子樹脂膜 2 1 0 3 上 に、 絵素電極 2 1 0 4 を スノ ッ 夕 リ ン グ法 に よ り 形成す る （ 図 4 2 ( f ) )。

そ し て、 上記の 方法 に よ り 、 凸部 2 1 1 2 a、 2 1 1 2 b の傾斜 角（凹 凸状の 絵素電極表面 に於け る 微小 な面 と基板面 と の な す角度） を 制御 し、 反射特性の 向上 を 図 っ て い る 。

し か し な が ら 、 上記従来例 の製造方法で は、 理論的 に は傾斜角 の 制御 は可能で あ っ て も 、 製造 プ ロ セ ス マー ジ ン が小 さ い た め、 希望 す る 反射板 を製造す る こ と がで き な い 。 即 ち 、 実際の製造時 に は、 例 え ば加熱温度 の誤差、 加熱時間の誤差等 に起因 し て、 希望す る 傾 斜角 を 有す る 反射板 を製造す る こ と がで き な い。 従 っ て、 従来例 の 製造方法 に よ り 得 ら れた反射板は、 視角 方向 の 明 る さ が不十分で あ り 、 広範囲 に於い て 良好なペーパーホ ワ イ ト 性が得 ら れな い と い う 問題点 を有 して い る 。 こ の よ う に、 製造 プ ロ セ ス マ ー ジ ン を 大 き く と れ る か否かは、 実際の製造 プ ロ セ ス にお い て重要 な 問題で あ る 。 ま た、 従来例 の製造方法で は、 加熱 に よ る リ フ ロ ー に よ り 形状制 御 を 行い、 かつ、 二眉 目 の レ ジ ス ト を塗布 し て い た。従っ て 、 タ ク ト の低下 を招 き、 コ ス ト が上昇す る と い つ た課題があ っ た 。 発 明 の 開 示

本発明者等は、 従来技術の課題を解決すべ く 、 第 1 の発明群〜第 3 の 発明群 を 完成 し た。 第 1 の発明群の 目 的 は、 理想的な反射特性 を備 え な が ら 色付 き の 少な い反射板、 そ の反射板 を備え た表示品位が良好な反射型液晶表 示素子 を提供 す る こ と で あ る 。

第 2 の発明群の 目 的 は、 凹凸構造を容易 に製造す る こ と が可能 な 凹 凸構造体、 反射 ¾及び レ ン ズ、 並びに そ の製造方法、 製造装置 を 提供 す る こ と で あ る 。

第 3 の発 明群の 目 的は、 大 き な製造 プ ロ セ ス マ ー ジ ン を 有 す る こ と に よ り 凹 凸状反射面 の傾斜角 を高精度で 制御す る こ と がで き 、 コ ン ト ラ ス ト 特性、 ペーパーホ ワ イ ト 性 に優れた反射板、 及び上記反 射板 を用 い た反射型液晶表示素子、 並びに そ の製造方法 を 提供 す る こ と で あ る 。

ま た、 第 3 の 発明群の 目 的は、 製造 プロ セ ス の簡略化す る こ と に よ り 、 夕 ク ト の 向上 を 図 り 、 製造コ ス ト の低減を 図 る こ と がで き る 反射板、 及び上記反射板を 用 い た反射型液晶表示素子、 並び に そ の 製造方法 を 提供す る こ と を 目 的 と する 。

上記 目 的 を達成す る た め、 第， 1 の発明群は、 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子が配列 さ れて い る 光学特性が異 な る 複数種類の 領域 を有す る こ と を 特徴 と す る 。 ま た、 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子が配列 さ れて い る 偏光特性が異 な る 複数種類の領域 を 有す る 場合 も あ る 。 ま た、 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子 が配列 さ れて い る 反射特性が異な る 複数種類 の領域を 有す る 場合 も あ る 。 こ こ で、 用語 「素子」 と は散乱性を備 え る 反射板 に おい て 、 散乱性 を付与 す る た め の構成要素 を示 して い る 。 例 え ば、 凹 凸形状 に よ り 散乱性が付与 さ れて い る 反射板の場合 に は、 反射板表面上 に 形成さ れた 凸部 も し く は 凹部 を 「素子」 と す る 。

こ の よ う な構成に よ り 、 回折光の重な る 部分が拡が り 、 色付 き が 小 さ く な る 。

ま た本発明は、 複数種類の領域の反射光 の 回折角 が異 な る よ う に 構成す る 場合も あ る 。 具体的 に は、 素子 の 間 の 平均 ピ ッ チが異な る よ う 構成 し た り 、 複数種類の領域か ら の 回折角 の極小 と極大 と が概 ね重な り 合 う よ う に構成す る 。

更 に、 素子の配列 が規則 的又は周期的 を 有 す る 場合も あ る 。

ま た、 複数種類の領域は、 素子の配列 も し く は素子の形状 に異方 性 を 有 して お り 、 し か も 、 各領域毎に そ の異方性の 方位 を異 に し て い る 場合 も あ る 。

ま た、 本発明は、 複数種類の領域か ら の 回折光 を 制御す る 透過特 性を 有 す る カ ラ 一 フ ィ ル タ ー を具備す る 場合 も あ る 。 こ の よ う な 構 成に よ り 、 カ ラ ー フ ィ ル タ ーの R G B に対応 す る 領域か ら の 回折光 が重な り 合い、 白 色ィ匕す る こ と に よ り 、 色付 き を抑制す る こ と がで ぎ る 。

上記 目 的 を達成す る た め、 第 2 の発明群は、 基板上 に 凹凸構造部 を有 す る 凹 凸形状体に おい て 、 前記凹 凸構造部が、. 光吸収性物質 を 含む感光性高分子 を含む こ と を特徴 と す る 。 若 し く は、 凹凸構造部 が、 光散乱性物質 を含む感光性高分子 を含む こ と を 特徴 と す る 。

光吸収性物質や光散乱性物質 を含む感光性高分子 を使用 し、 裏面 露光及び現像処理 を 行 う こ と に よ り 、 所定 の傾斜角 度 を 有 す る 凹 凸 構造が得 ら れ る こ と に な る 。 なお、 本発明 は、 凹凸構造部 を 有す る 凹 凸形状体、 散乱反射板、 更 に は、 散乱反射板を用 い た液晶表示素 子等 に も 適用 す る こ と がで き る 。

上記 目 的 を達成す る た め、 第 3 の発明群の う ち第 1 の発明は、 感 光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を 溶融変形 さ せて得 ら れた 凸部が複数 設け ら れた基板 と 、 前記凸部 を被覆す る 光反射性薄膜 と を有 す る 反 射板 におい て 、 前記感光性樹脂材料は、 前記凸部の底面外周縁上 の 所定の 点 と 凸部頂点 と を 結ぷ直線 と、 凸部底面 と の成す角 を 凸部 の 平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状を規定す る 2 つ の代表寸法.の 比 で示 さ れ る ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大値 に達 し、 そ の後下降過程 を 経て 一定値 に 収束す る よ う な ァス ぺク ト 比 一 平均傾斜角 特性を 有 し て お り 、 前記複数の 凸部の 平均傾斜角 が、 前記ァ ス ぺク ト 比 一 平均 傾斜角 特性 に お け る 前記収束値 と さ れて い る こ と を 特徴 と す る 。

上記構成に よ り 、 反射特性に優れた反射板が構成 さ れ る 。 こ こ で、 柱状体の横断面は、 円形、 楕 円形、 多角形、 あ る い はそ の他不規則 な形状で あ っ て も よ い 。 ま た、 本発明 にお け る 「代表寸法」 に は、 柱状体の高さ 、 幅の他 に、 柱状体の横断面積 も 含む。 従っ て 、 「ァ ス ぺク ト 比」 と は、 柱状体の高さ /柱状体の 幅、 の みな ら ず、 例 え ば、 高さ /軸直角 断面等 も 含む概念 と して使用 す る 。

第 2 の発明 は、 第 1 の発明 に係 る 反射板 に お い て 、 前記ァス ぺ ク ト 比は前記柱状体の 幅 に対する 高 さ の 比で あ る を こ と を 特徴 と す る ， こ こ で 「柱状体の 幅」 と は、 例 え ば柱状体が 円柱状体の場合は横 断面の 直径 ま た は半径 を意味 し、 柱状体が楕 円柱状体の 場合は横断 面の短軸又は長軸 を 意味す る 。

第 3 の発 明は、 反射板の製造方法で あ っ て 、 基板上 に 、 薄膜部分 と複数の柱状体部分 と か ら 構成 さ れる 凹 凸状の 熱可塑性樹脂層 を形 成す る 工程 と 、 前記複数の柱状体部分が形成 さ れて い る 基板に熱処 理を施す こ と に よ り 、 柱状体部分 を溶融変形 さ せ、 所定の 平均傾斜 角 を 有 す る 複数の 凸部 を形成す る 熱処理工程 と 、 前記凸部上 に光反 射性薄膜を形成す る 工程 と 、 を備え、 前記樹脂材料が、 前記凸部 の 底面外周縁上 の所定の点 と 凸部頂点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の 成す角 を 凸部の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を規定す る 2 つ の代表寸法の 比で示 さ れ る ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値か ら 徐々 に増 加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を絰て極大値 に達 し、 そ の後下降過程 を経て 一定値 に 収束す る よ う な ァ ス ぺク ト 比 一 平均傾 斜角 特性 を 有 して お り 、 前記樹脂層形成工程に おい て得 ら れ る 前記 柱状体の ァ ス ぺ ク ト 比の設定値 を 、 前記一定値 に収束 し始め る 開始 点 よ り も 大 き い ァ ス ぺ ク ト 比 と し た こ と を 特徴 と す る 。

上記の如 く 、 ァス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 にお いて平均傾斜角 が一定値 に収束 し始め る 開始点 よ り も 大 き い ァ ス ぺ ク ト 比 を、 柱状 体の アス ペ ク ト 比の設定値 と す る こ と に よ り 、 製造 プロ セ ス マ ー ジ ン を 従来例 に 比べて格段 に大 き く と る こ と がで き る 。 従っ て 、 加工 誤差等の 影響 を 受け る こ と がな く 、 高精度 の平均傾斜角 を有 す る 凸 部 を形成 す る こ と がで き る 。 こ の結果、 反射特性の優れた反射板 を 得 る こ と がで き る 。 な お、 柱状体の形成に 際 し て は、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法 に限 ら ず、 例 え ば錶型等の方法 を 用 い て も よ い。 ま た、 用 語 「薄膜部分」 と は、 フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 法 を 用 い た請求項 4 記載 の発明 に お け る 「残膜」 に相 当 す る も の で あ る 。

第 4 の 発明は、 感光性樹脂材料か ら 成る 柱状体を 溶融変形 さ せて 得 ら れた 複数の 凸部 を有 す る 反射板の製造方法 にお いて、 基板上 に 感光性樹脂材料 を塗布す る 塗布工程 と 、 前記塗布工程に得 ら れ た感 光性樹脂材膜 に、 所定の形状 にパ タ ーニ ン グ さ れた遮光部 を有 す る フ ォ ト マ ス ク を 介 し て 光 を 照射す る 露光工程 と 、 光照射さ れた前記 感光性樹脂膜 を現像 して 、 残膜及び複数の柱状体を形成す る 現像ェ 程 と 、 前記複数の柱状体が形成さ れて い る 基板 に ¾処理を施す こ と に よ り 、 柱状体を 溶融変形 さ せ、 所定の平均傾斜角 を有す る 複数の 湾曲状凸部 を形成す る 熱処理工程 と 、 前記凸部上 に 光反射性薄膜 を 形成す る 工程 と 、 を備 え、 前記感光性樹脂材料が、 前記凸部の底面 外周縁上の所定の 点 と 凸部頂点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成 す 角 を 凸部 の 平均傾斜角 と し、 柱状体の形状 を規定す る 2 つ の代表寸 法の 比で示 さ れ る ァス ぺク ト 比 を 0 近傍の値か ら徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大値 に達 し、 そ の後下 降 過程 を経て 一定値 に収束す る よ う なア ス ペ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 を 有 して お り 、 前記現像工程 において得 ら れ る 前記柱状体の ァ ス ぺ ク ト 比の設定値 を、 前記一定値 に収束 し始め る 開始点よ り も 大 き い ァス ぺ ク ト 比 と し た こ と を特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 第 3 の発明 と 同様 に、 製造 プロ セ ス マ ー ジ ン を 従来例 に比べて格段に大 き く と る こ と がで き る 。 従 っ て、 加工誤差 等の影響 を 受け る こ と がな く 、 高精度の 平均傾斜角 を有 す る 凸部 を 形成す る こ と がで き る 。 こ の結果、 反射特性の優れた反射板 を得 る こ と がで き る 。

ま た、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一法 を用 い た従来 の製造方法で は、 光 反射性薄膜形成前に 凸部を被覆す る樹脂層 を形成す る 工程が必要 で あ つ た が、 本発明の製造方法で は、 かか る 樹脂層形成工程 を不要 と して い る 。 従 っ て、 従来例 に 比べて製造 プ ロ セ ス が簡略化 さ れ、 夕 ク 卜 の 向上 が図 ら れる 。

第 5 の発明は、 第 4 の発明 に係 る反射板の製造方法 に お い て 、 前 記感光性樹脂材料が、 低 ァ レ ジ ス ト 材料で あ る こ と を特徴 と す る 。

上記の如 く 感光性樹脂材料 と し て低 ァ レ ジ ス ト 材料を 用 い る と 、 残膜の存在 し な い領域 を形成す る こ と がで き る 共に、 そ の他の領域 で は残膜の厚み を 制御 す る こ と が可能 と な る 。

第 6 の発明は、 第 4 の発明 に係 る 反射板の製造方法に おい て 、 前 記ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性は、 柱状体を加熱す る 加熱温度 を

1.1 大 き く す る と 平均傾斜角 の収束値が小 さ い値 に 変化 し、 逆 に加熱温 度 を 小 さ く す る と 平均傾斜角 の収束値が大 き い値 に 変化す る 性質 を 有 し て お り 、 前記熱処理工程 にお いて、 加熱温度が、 凸部の前記所 定平均傾斜角 に対応 した加熱温度 と さ れて い る こ と を特徴 と す る 。

上記の 如 く 加熱温度 を 制御 す る こ と に よ り 、 希望す る 平均傾斜角 を 有 す る 凸部 を形成す る こ と がで き る 。

第 7 の 発 明 は、 第 4 の発 明 に係 る 反射板の製造方法 に おい て 、 前 記ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性は、 前記残膜の厚み を 大 き く す る と 平均傾斜角 の収束値が小 さ い値 に変化 し、 残膜の厚み を 小 さ く す る と 平均傾斜角 の収束値が大 き い値 に 変化す る 性質 を有 して お り 、 前記現像工程後 に得 ら れた残膜の厚みが凸部 の前記所定平均傾斜角 に 対応 し た残膜の厚み と な る よ う に、 前記露光工程 にお け る 感光性 樹脂への 露光量を調整す る よ う に し た こ と を特徴 と す る 。

上記の如 く 残膜の厚み を 制御す る こ と に よ り 、 希望す る 平均傾斜 角 を 有 す る 凸部 を形成す る こ と がで き る 。

第 8 の 発明は、 第 3 の発明 に係 る 反射板の製造方法 に お い て、 前 記ア ス ペ ク ト 比が 0 . 0 5 以上、 0 . 7 以下の 範囲 に あ る こ と を 特 徴 と す る 。

第 9 の 発明は、 第 4 の発 明 に係 る 反射板の製造方法 に おい て 、 前 記塗布工程 に お け る 感光性樹脂膜の膜厚が、 1 m以上、 1 0 m 以下 の範囲 に あ る こ と を 特徴 と す る 。

感光性樹脂膜の膜厚 を規制 す る の は、 以下の理 由 に よ る 。 即 ち 、 感光性樹脂層 の膜厚が 1 m よ り も 小 さ い と 、 光反射性薄膜の表面 の 凹 凸差が小 さ く な り 過 ぎ 、 正反射方 向 に反射 さ れ る 光が増大す る の で 好 ま し く な いか ら で あ る 。 ま た、 感光性樹脂層 の膜厚が 1 0 m り も 大 き い と 凹凸 の差が大 き く な り す ぎ 、 例 え ば反射板を 反射 型液晶表示素子 に適用 し た場合に、 セ ル ギ ヤ ヅ プの不均一性が拡大 し す ぎ、表示 ム ラ 等の表示品位の劣化 を 招 く こ と に な る か ら で あ る 。 第 1 0 の発 明 は、 第 4 の発明 に係 る 反射板の製造方法 に おい て 、 基板上 に感光性樹脂材料 を塗布す る塗布工程に先だ っ て 、 前記感光 性樹脂材料 と 同一材料の感光性樹脂材料を基板上 に成膜す る 工程 を 有す る こ と を 特徴 と す る 。

第 1 1 の発明は、 第 4 の発明 に係 る 反射板の製造方法 におい て 、 基板上 に感光性樹脂材料 を塗布す る 塗布工程 に先だ っ て、 前記感光 性樹脂材料 と 異 な る 材料の感光性樹脂材料 を基板上 に成膜す る 工程 を有する こ と を 特徴 と す る 。

上記の如 く 、 基板上 に形成 さ れ る 感光性樹脂層は、 複数層か ら 構 成 さ れて いて も よ く 、 ま た、 下地層 と な る 感光性樹脂は上層 の感光 性樹脂 と 同一材料で あ っ て も 、 異な る 材料で あ っ て も よ い 。

第 1 2 の発明は、 第 3 の発明 に係 る 反射板の製造方法 に お い て 、 前記ァス ぺ ク ト 比は前記柱状体の幅に対す る 高 さ の 比で あ る を こ と を特徴 と す る 。

第 1 3 の発 明は、 反射型液晶表示素子で あ っ て、 液晶表示層 を挟 んで一方 に基板が、 他方 に前記請求項 1 記載の反射板が設け ら れて い る こ と を 特徴 と す る 。

上記構成に よ り 、 コ ン ト ラ ス ト 特性、 ペーパーホ ワ イ ト 性 に優れ た反射型液晶表示素子が構成さ れ る 。

第 1 4 の発明は、 反射板 と 、 反射板 に対向 す る よ う に 設け ら れた 基板 と 、 反射板及び基板 に挟 ま れた液晶表示層 と を備え た反射型液 晶表示素子の製造方法 におい て、 前記反射板は、 第 3 の発明 に係 る 方法 に よ っ て製造 さ れ る こ と を特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 コ ン ト ラ ス ト 特性、 ペーパーホ ワ イ ト 性 に優れ た反射型液晶表示素子 を製造す る こ と がで き る 。

第 1 5 の発明は、 同心状又は並列状 に配列 さ れた複数の 凸部で あ つ て、 感光性樹脂材料か ら 成 る 同心状又は並列状 に配列 さ れた柱状 体を溶融変形 さ せて得 ら れた、 そ の よ う な複数の 凸部が設け ら れ た 基板 と 、 前記凸部 を被覆す る 光反射性薄膜 と 、 を 有 し、 入射光 を 反 射回折 に よ り 分光す る 特性 を 有す る 回折格子型反射板に お い て、 前 記感光性樹脂材料は、 前記凸部の底面外周縁上の所定の点 と 凸部頂 点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状を規定す る 2 つ の代表寸法の 比で 示さ れ る ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇 変化過程を 経て極大値 に達 し、 そ の後下降過程を経て一定値 に収束 す る よ う な ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 を 有 してお り 、 前記複数 の 凸部の平均傾斜角 が、 前記ァス ぺク 卜比 一 平均傾斜角特性 に お け る 前記収束値 と さ れて い る こ と を 特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 色再現範囲の広い 回折格子型反射板が構成 さ れ る 。

第 1 6 の発明は、第 1 5 の発明 に係 る 回折格子型反射板 に お い て 、 前記ア ス ペ ク ト 比は前記柱状体の幅に対す る 高 さ の 比で あ る を こ と を 特徴 と す る 。

第 1 7 の 発明 は、 反射型液晶表示素子に おいて 、 液晶表示層 を 挟 んで一方 に基板が、 他方 に第 1 5 の発明 に係 る 回折格子型反射板が 設け ら れて い る こ と を 特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 色再現範囲の広い 回折格子型反射板を備え た反 射型液晶表示素子が構成さ れ る 。

第 1 8 の 発明は、 感光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を 溶融変形 さ せ て得 ら れた複数の 凸部 を 有 し、 入射光 を反射回折 に よ り 分光 す る 特 性 を 有する 回折格子型反射板の製造方法 に お い て、 基板上 に感光性 樹脂材料を塗布 す る 塗布工程 と 、 前記塗布工程 に よ っ て得 ら れた感 光性樹脂材膜に、 所定の形状 にパ タ ーニ ン グ さ れた遮光部 を 有 す る フ ォ ト マ ス ク を 介 し て 光 を 照射す る 露光工程 と 、 光照射さ れた前記 感光性樹脂膜を現像 して 、 残膜及び複数の 同心状又は並列状 に配列 さ れ た柱状体を形成す る 現像工程 と 、 前記複数の柱状体が形成 さ れ て い る 基板 に熱処理 を施す こ と に よ り 、 柱状体を溶融変形 さ せ、 同 心状又は並列状 に配列 さ れ所定の平均傾斜角 を 有 す る 複数の 凸部 を 形成す る 熱処理工程 と 、 前記凸部上 に 光反射性薄膜を形成す る 工程 と 、 を備え 、 前記感光性樹脂材料が、 前記凸部の底面外周縁上の所 定の点 と 凸部頂点 と を 結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部 の 平 均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状を規定す る 2 つ の代表寸法の 比で 示 さ れる ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値か ら 徐々 に増加 して い く と 、 平 均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大値 に達 し、 そ の後下降過程 を 経 て一定値 に収束す る よ う な ア スペク ト 比 一 平均傾斜角特性 を有 し て お .り 、 前記現像工程 におい て得 ら れ る 前記柱状体の ァ スぺ ク ト 比 の 設定値 を、 前記一定値 に収束 し始め る 開始点 よ り も 大 き い ァ ス ぺ ク ト 比 と し た こ と を 特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 色再現範囲の広い 回折格子型反射板を製造す る こ と がで き る 。

第 1 9 の発明は、 第 1 8 の発明 に係 る 回折格子型反射板の製造方 法 におい て、 前記ァ ス ぺク ト 比は前記柱状体の 幅 に対す る 高 さ の 比 で あ る を こ と を特徴 と す る 。

第 2 0 の発明は、 反射板 と 、 反射板 に対向 す る よ う に設け ら れ た 基板 と 、 反射板及び基板 に挟 ま れた液晶表示層 と を備 え た反射型液 晶表示素子の製造方法 に お い て、 前記反射板は、 第 1 8 の発明 の 方 法 に よ っ て製造 さ れる こ と を特徴 と す る 。

上記構成 に よ り 、 色再現範囲の広い 回折格子型反射板を を備え た 反射型液晶表示素子 を製造す る こ と がで き る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 は実施の形態 1 一 1 に係 る 反射板 を斜め か ら 見た 図で あ る 。 図 2 は 図 1 の反射板 を製造す る 工程 を 説明す る た め の 図で あ る 。 図 3 は散乱特性の測定を説明す る た め の 図で あ る 。

図 4 は 図 1 の反射板の散乱特性 を示す図 で あ る 。

図 5 は 比較例 1 の反射板の散乱特性 を 示 す図で あ る 。

図 6 は実施の形態 1 ― 2 に係 る 反射板 を斜め か ら 見た 図で あ る 。 図 7 は 図 6 の反射板の散乱特性 を示す図で あ る 。

図 8 は比較例 2 の反射板の散乱特性 を 示す図で あ る 。

図 9 は実施の形態 1 一 3 に係 る 反射板を斜めか ら 見た 図で あ る 。 図 1 0 は実施の形態 1 — 4 に係 る 反射板を斜めか ら 見た 図で あ る ， 図 1 1 は 式 3 、 4、 5 を 満た す よ う に、 d い d い d _B を定め た一 例 を 説明す る た め の 図で あ る 。

図 1 2 は実施の形態 1 一 5 に係 る反射板 を斜め か ら 見た 図で あ る ， 図 1 3 は実施の形態 1 一 6 に係 る 反射板 を 斜め か ら 見た 図で あ る （ 図 1 4 は実施の形態 2 — 1 の液晶表示素子の 断面図 で あ る 。

図 1 5 は色素が含有 さ れて い る レ ジ ス ト の膜厚 と 透過率 と の 関係 を 示す グ ラ フ で あ る 。

図 1 6 は本実施の形態 2 — 1 に お け る 凹 凸構造部の製造方法 を 示 す原理図で あ る 。

図 1 7 は感光性高分子の光吸収率 と 平均傾斜角 の 関係 を 示す図 で あ る 。 図 1 8 は実施の形態 2 ― 3 の液晶表示素子の 断面図で あ る 。

図 1 9 は実施の形態 2 — 5 の液晶表示素子の 断面図で あ る 。

図 2 0 は本実施の形態 2 — 5 の 凹凸構造部の製造方法 を 示す原理 図で あ る 。

図 2 1 は感光性高分子 2 5 6 A、 2 5 6 B か ら 成 る 2 層等の 多層 構成の 断面図で あ る 。

図 2 2 は実施の形態 2 — 6 の液晶表示素子の ア レ イ 基板の構成図 で あ る 。

図 2 3 は実施の形態 2 - 7 の液晶表示素子の画素構成を 示す。 図 2 4 は露光光が回折光 と な っ て感光性 レ ジ ス ト を照射す る 状態 を示す図で あ る 。

図 2 5 は本実施の形態 2 - 7 の 凹凸構造部の製造方法 を 示す原理 図で あ る 。

図 2 6 は本発明の基板の製造装置の原理図 を 示す。

図 2 7 は実施の形態 2 — 9 に用い る 露光装置の原理図で あ る 。

図 2 8 は実施の形態 3 一 1 に係 る 反射板の要部断面図で あ る 。. 図 2 9 は実施の形態 3 ― 1 に係 る 反射板の平面図 で あ る 。

図 3 0 は 凸部 3 0 4 の拡大断面図で あ る 。

図 3 1 は 凸部 3 0 4 の拡大斜視図で あ る 。

図 3 2 は実施の形態 3 — 1 に係 る 反射板の製造工程 を示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。

図 3 3 は実施の形態 3 — 1 に係 る 反射板の'製造工程を 示す断面 図 で あ る 。

図 3 4 は ァ ス ぺ ク ト 比 ァ 一 平均傾斜角 0 特性を示 す グラ フ で あ る _c 図 3 5 は残膜厚及び加熱温度の 変化 に応 じ た ァ ス ぺ ク ト 比 ァ 一 平 均傾斜角 Θ 特性 を 示 す グ ラ フ で あ る 。 図 3 6 従来例 と 本発 明 と にお け る 加工誤差 に よ る 影響の違い を 説 明す る た め の 図で あ る 。

図 3 7 は実施の形態 3 — 1. の反射板 を 用 い た反射型液晶表示素子 の要部 断面図で あ る 。

図 3 8 は実施の形態 3 — 2 に係 る 反射板の製造工程を 示す断面図 で あ る 。

図 3 9 は低 y レ ジ ス ト の特性図で あ る 。

図 4 0 は実施の形態 3 — 3 に係 る 反射板の要部平面図で あ る 。 図 4 1 は 図 4 0 の X — X矢視断面で あ る 。

図 4 2 は従来の製造方法の工程 を示す断面図で あ る 。 発明 を実施す る た め の最良の形態

以下、 本発明の実施の形態につ いて 図面 を参照 して説明 す る 。 本 実施の形態 に よ っ て 本発明が限定 さ れ る も ので は な い。

[第 1 の発明群 ]

第 1 の発 明群は、 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子が配列 さ れて い る 光学特性 （例 え ば偏光特性や反射特性等） が異 な る 複数 種類 の 領域 を 有 す る 反射板で あ る こ と を 特徴 と す る 。 こ こ で 、 「素 子」 と は、 散乱 も し く は反射を 発生 さ せ る 手段 · 構造を 意味 し、 例 え ば、 凸部若 し く は凹部、 更 に は、 凹 凸構造以外で も 光の反射方 向 を 変え得 る 手段 · 構造等が該当 す る 。

第 1 の発 明群の具体例 と して 、 以下 に実施の形態 1 一 1 〜 1 一 7 を例示 して 、 第 1 の発明群の 内容を説明す る 。

(実施の 形態 1 — 1 )

本実施の形態 1 一 1 は、 反射板上 に 凸部が規則 的又は周期的 に 配 列 さ れて い る 領域が少な く と も 2 種類以上形成 さ れて い る こ と を 特 徴 と す る も の で あ り 、 こ の よ う な構成 に よ り 色付 き が視認 さ れ に く く な る と い う 効果 を 奏す る 。

実施の形態 1 一 1 の理解の容易化の た め、 実施の形態 ー 1 の 具 体的な構成 を 説明す る に先立 っ て 、 実施の形態 1 一 1 の原理を説明 す る こ と に す る 。

[原理の 説明 ]

反射板に 凹凸形状 を形成す る 際 に、 周期性 を有す る よ う 、 すな わ ち 一定 ピ ッ チ の 間隔で 瞵接す る 凸部 も し く は凹部 を形成 し て お く 。 こ の 際 の ピ ヅ チ を d l〃 m と す る 。 こ の よ う な反射板 に つ い て 、 周 期性を 有す る よ う に 凸部 を形成 し た軸 に対 し て 、 入射角 一 i ₀。で 白 色 ビー ム光 を入射す る と す る 。 こ の と き の 回折光の 出射方 向 を 丄 、 回折光の波長を え m、 液晶材料層の屈折率 を n と す る と 、 mを 整 数 と して i₁=sin~¹ ( ~~ X10^_3+sini₀) · . .式 l

で表せ ら れ る 測定角 に ピー ク が出 る よ う に観察さ れ る 。 従っ て 、 こ の反射板を用 い た液晶表示素子で は ό表示 を し た と き には、 色付 き が観察 さ れ る 。 '同様に して 、 凹 凸形状 を形成す る 際 に ピ ッ チ d 2 で 隣接す る 凸部 も し く は 凹部 を形成 した反射板の入射角 — i ₀。で 白 色 ビー ム 光 を 入射 し た と き の 回折光 の 出射方 向 を i ₂°、 回折光 の波長 を え m、 液 晶材料層 の屈折率を n と す る と 、' mを整数 と し て i₀ . . .式 2

で表す こ と の で き る 測定角 に ピー ク が出 る よ う に観察さ れ る 。 従 つ て、 こ の反射板 を用 い た液晶表示素子で は 白 表示 を し た と き に は、 色付 き が観察 さ れ る 。

式 1 及び式 2 は そ れそれ波長 ； I 、 隣接す る 凸部 も し く は 凹部 の 間 隔で あ る ピ ッ チ の 関数 に な っ て い る 。 し た が っ て、 ピ ッ チ が異な れ ば 回折光 の ピー ク の観察 さ れ る 位置は異な っ て く る 。

そ こ で、 反射板に ピ ッ チ d 1 お よ び d 2 の 凹 凸形状の領域を 両者 と も 形成す る と 、 角度 . i i。及び i ₂ °に ピー ク が観察 さ れる 。 従 っ て、 こ の と き の 回折光の波長が、 ^ え ば緑色の波長で あ れば、 そ の緑色 に色付い て い る 角度 が拡が る 。 一方、 入射光の光量は一定で あ る の で、 観察者 に は緑色 が薄 く な る よ う に観測 さ れ る こ と に な る 。

こ こ で、 白 色光 に つ い て考察すれば、 白 色光 は基本的 に は、 R G B の三原色、 すな わ ち 、 R 光 （赤色）、 G光 （緑光）、 B 光 （青色 ） か ら な る た め 、 R · G · B そ れそれの成分に分けて考 え る 必要があ る 。 そ う す る と 、 上記の反射板で の ピ ッ チ d l 及び d 2 の領域か ら の 回 折光が各々 重な り 合 う 部分があ れば、 R · G · B と も に重な り 合 う 部分 も 広が り 、 それぞれの 色 の強度が小 さ く な る 効果 も 相 ま っ て 色 付 き が小 さ く な る 。 すな わ ち 、 観察者 に は色付 き が視認 さ れ に く く な る 。

[実施の形態 1 一 1 の具体的構成 ]

上記原理 に基づ き 、 実施の形態 1 一 1 に係 る 反射板を完成 し た 。 以下、 実施の形態 1 一 1 に係 る 反射板に つ い て'説明 す る 。 な お、 実 施の形態 1 ― 1 に係 る 反射板で は、 「素子」 と して 凸部 を用 い た 。 図 1 は、実施の形態 1 一 1 に係 る 反射板を 斜め か ら 見た 図 で あ る 。 こ の実施の形態 にお け る 反射板 1 1 は、 隣接す る 凸部の 間隔が異 な る 2 種類の A領域 1 2 及び B領域 1 3 が形成 さ れて い る 。 A領域 ί 2 に は反射板表面に 凸部 1 4 が間隔 D 1 = 9 〃 mで配置 さ れて い る ま た、 B領域 1 3 に は反射板表面 に 凸部 1 5 が間隔 D 2 = 7 mで 形成 さ れて い る 。

こ の反射板の 製造方法 につ いて 、 図 2 を 用 い て説明す る 。 ま ず、 図 2 ( a ) に示 す よ う に、 厚 さ 0 . 7 mm の ガ ラ ス 基板 2 1 (商品 名 ： Corning 1 7 3 7 ) の 一方 の 面 に レ ジ ス ト 2 2 と して た と え ば、 JSR製ポ ジ 型 レ ジ ス ト P C 4 0 3 を ス ピ ン コ ー ト 法 に よ っ て 1 . 5 z mの厚み に成膜す る 。 次 に ホ ッ ト プ レ ー ト 上な どで 9 0 °Cで、 1 2 0 秒程度 プ リ べー ク し た。 プ リ べ一 ク 後、 図 2 ( b ) に示す よ う に 、 所定パ タ ー ン が形成 さ れた フ ォ ト マ ス ク 2 3 を 配置 して 露光 を 行 う 。 反射板表面で の 凹 凸の形状は レ ジ ス ト の厚みや フ ォ ト マ ス ク 2 3 の透光部 も し く は遮光部の形状、 密度 な ど に よ っ て 制御 す る こ と がで き る 。 本実施の形態で は、 フ ォ ト マ ス ク 2 3 と して A領域 に 対応す る 部分は直径 7 πι、 間隔 9 w mの 円形遮光部、 B領域に対 応す る 部分 は直径 5 u m , 間隔 7 mの 円形遮光部パ タ ー ン が形成 さ れて い る も の を用 い た 。 円形の 直径は 2 z mか ら 1 が好 ま し く 、 さ ら に好 ま し く は 3 mか ら ； 1 0 mで あ る 。 間 隔は 3 〃 m か ら 2 ま でが好 ま し く 、 さ ら に好 ま し く は 5 ^ ιηか ら 1 mで あ る 。 露光量は 6 0 m J / c m ² と し た 。

露光後、 現像液 と して 例 え ば、 東京応化工業社製 の N M D — 3 を 含有成分 T M A H ( ト リ メ チルア ンモ ニ ゥ ムノ、 ィ ド ロ ォ キサイ ド ） が 0 . 4 % と な る よ う に希釈 して使用 し た 。 こ の結果、 図 2 ( c ) に 示す よ う な 凸部 2 4及び凹部 2 5 が形成 さ れ る 。

そ の後、 こ の基板を 好 ま し く は 8 0 ° ( 〜 2 2 0 °Cで 3 分か ら 1 2 0 分加熱す る 。 本実施の形態で は、 1 5 0 °Cで 5 分の加熱 を行 っ た 。 そ の結果、 図 2 ( d ) に 示す よ う な 凸部 2 4 の 角が と れて 滑 ら か な 凸形状 と な っ た 凸部 2 6 が形成さ れる 。

次いで、 図 2 ( e ) で示す よ う に、 凸部 2 6 に レ ジス ト 2 7 を 塗 布 し た 。 こ の レ ジス ト 2 7 は凸部 2 6 ( 2 4 ) と 同一材料で あ り 、 こ の レ ジ ス ト 2 7 を ス ピ ン コ ー ト に よ っ て 0 . 3 〃 m の厚み に塗布 し た 。 さ ら に、 2 2 0 °Cで 6 0 分加熱す る こ と に よ り 、 レ ジ ス ト 2 7 が熱だ れ を起 こ し て滑 ら かな 凹凸が形成 さ れ る 。

そ の後、 図 2 ( f ) に 示す よ う に光反射層 と な る 金属膜 2 8 を 成 膜す る 。 こ の金属膜 2 8 の材料 と して は A l 、 A l T a、 A g、 A g P d C u な どが適 して お り 、 本実施の形態で は A 1 を 2 0 0 0 A 成膜 し た 。

こ の よ う な工程 を経た作製 さ れた反射板 1 1 に以下の実験 を 行 つ た 。 反射板 1 1 に対 して、 白 色入射光が反射板水平面に対 して 、 極 角方 向 i ₀。で入射 して い る と す る 。 こ の と き 、 図 3 に示 す よ う な 装 置 に よ り 、 散乱特性 を 測定 し た。 図 3 は、 反射板 1 1 を液晶材料 と ほぼ屈折率の等 し い物質、 例 え ば、 エチ レ ン グ リ コ ール 3 2 を 対 向 基板 3 3 と で構成 さ れた擬似パ ネ ル 3 1 に 対 して、 光源 3 4 か ら 入 射光 3 5 を 、 入射角 3 6 が i 。 と な る よ う に配置 してお く 。 そ して、 擬似パ ネ ル 3 1 に入射 し た 入射光 3 5 が反射板 1 1 で反射 さ れ る が、 こ の と き の反射光 3 7 の輝度 を輝度計 3 8 に よ り 測定す る 。こ の 際、 輝度計 3 8 は、 反射板の測定箇所 3 9 を 中 心 に測定角 4 0 の範囲で 回転 し な が ら 、 輝度 を測定 し た 。 こ の結果、 図 4 の よ う な特性 を 得 る こ と がで き た 。 図 4 は、 3 0 。方 向 か ら 擬似パ ネ ル 1 1 に入射光 を 入射 し、 光源か ら 白 色 ビーム を反射板に入射 し、 輝度計で の測定 に よ り 得 ら れ た散乱特性で あ る 。さ ら に 図 3 に 示 し た測定系 に おい て 、 光源 3 4 の 前 に 緑色及び赤色 の フ ィ ル タ ー を挿入 し、 緑色光 も し く は赤色光 に よ り 同様 に輝度 を 測定 し た と こ ろ 、 図 4 に示 す よ う に 白 色 4 1 、 緑色 4 2 、 赤色 4 3 で の散乱特性はほぼ重 な っ た。 こ れは、 本実施の形態で の反射板の構成で は、 色付 き がほ と ん どな い こ と を 示 して い る 。 ま た 、 白 色光 を反射板 に入射 し、 そ の反射像 を ス ク リ ー ン に拡大投射 し た と こ ろ 、 色付 き は ほ と ん ど観察 さ れな か っ た 。

(比較例 1 )

A領域の みが形成さ れた反射板 につ い て 、 図' 3 に 示 し た装置 を 用 い て 同様に 散乱特性の測定を 行 っ た と こ ろ 、 図 5 に示す よ う な散乱 特性 を得た 。 図 4 の場合 と 同様 に、 3 0 °入射で 白 色光、 緑色光、 赤 色光で の特性 を 測定 し た と こ ろ 、 白 色 5 1 、 緑色 5 2 、 赤色 5 3 で の正反射方 向近傍で ピー ク を得た 。 そ れそれの ピー ク の 角度は 少 し ずつ異な り 、 緑色は正反射方 向か ら 2 . 7 °程度 に ずれた位置、 すな わ ち 2 7 . 8 °近傍 に、 赤色で 3 . 1 °程度 に ずれた 位置す な わ ち 2 6 . 9 °近傍 に見 ら れた 。 ま た、 白 色光 を反射板 に入射 し、 そ の反射 像 を ス ク リ ー ン に拡大投射 し た と こ ろ 、 正反射の方 向か ら 赤色、 緑 色、 青色の輪が観察さ れた 。

次いで、 B 領域の みが形成 さ れた反射板につ いて も 同様の測定 を 行 っ た と こ ろ 、 散乱特性 にお いて 白 色、 緑色、 赤色で の正反射方 向 近傍で ピー ク を得 た 。 そ れそれの ピー ク の 角度 は少 し ずつ異 な り 、 緑色は正反射方 向 か ら 3 . 5 °程度ずれた位置、 すなわ ち 2 6 . 5 ° 近傍 に 、 赤色で 4 °程度ずれた位置、 す な わ ち 2 6 °近傍の ずれた位 置 に見 ら れた 。 ま た、 白 色光 を反射板 に入射 し、 そ の反射像を ス ク リ ー ン に拡大投射 し た と こ ろ 、 正反射の 方 向か ら 赤色、 緑色、 青色 の輪が観察 さ れた 。

こ の よ う に、 A領域、 B 領域を個 々 に形成 し た反射板で は色付 き が見 ら れた が、 A領域及び B 領域の両方 を 形成 さ れた反射板で は色 付 き は観察 さ れな か っ た 。 緑光 に着 目 す る と 、 A領域だ け、 も し く は B 領域だ け形成さ れた反射板で は各々 正反射方 向 か ら 2 . 7 °す な わ ち 、 2 7 . 3 。近傍お よ び 3 . 1 °すなわ ち 2 6 . 9 °近傍の測定角 にお いて 回折 ピー ク が観察 さ れて い る 。 こ れが、 A、 B 領域 と も に 形成 さ れて い る 場合 に は、 ピー ク が 2 · 7 °と 3 · 5 °の地点 に分割 さ れ、 し か も そ れそれの領域の形成さ れた面積比 に よ っ て 、 光量が 配分 さ れ る た め、 そ れそれの ピー ク が拡が り 、 かつ輝度が小 さ く な る た め、 色付 き が抑制 さ れ る 。 青色お よ び赤色 に つ いて も 同様で あ る ₀

(実施の形態 1 — 2 )

図 6 は実施'の形態 1 一 2 に お け る 反射板を斜めか ら 見た 図で あ る こ の実施の形態に お け る 反射板 6 1 は、 隣接す る 凸部の 間 隔は 同 じ で あ る が、 そ の配列 の方 向 が異な る 2 種類の A領域 6 2 及び B 領域 6 3 が形成 さ れて い る 。 A領域 6 2 に は反射板表面 に 凸部 1 4 が間 隔 D 1 = 9 / mで 配置 さ れて い る 。 図 6 に示す座標軸 6 4 を 、 凸部 の配列方 向 を 示 す直線 6 5 と な す角度 6 6 が 9 0 °と な る よ う に 設 定す る 。 ま た、 こ れ に対 して 、 方位角 0 2 を本実施の形態で は 3 0 ° と し た 。 そ して 、 A領域の 凸部の配列 を 回転 さ せた も の を B 領域 と す る 。 こ の よ う 構成の反射板 に つ き、 図 3 に 示 し た測定装置を直線 6 5 に垂直 に 回転 さ せな が ら 反射特性 を測定 し た と こ ろ 、 図 7 に 示 す特性を得 る こ と がで き た 。 図 7 は、 3 0 °方 向 か ら 擬似パ ネ ル 1 1 に入射光 を入射 し、 光源か ら 白 色 ビー ム を反射板に 入射 し、 輝度計 で の測定に よ り 得 ら れた散乱特性で あ る 。 さ ら に図 3 に示 し た測定 系 に おい て 、 光源 3 4 の前 に緑色及び赤色 の フ ィ ル 夕 ー を揷入 し、 緑色光 も し く は赤色光 に よ り 同様 に輝度 を 測定 し た と こ ろ 、 図 7 に 示す よ う に 白 色 7 1 、 緑色 7 2 、 赤色 7 3 で の散乱特性は ほぼ重 な つ た 。 こ れは、 本実施の形態で の反射板の構成で は、 色付 き がほ と ん どな い こ と を示 して い る 。 ま た、 白 色光 を反射板 に入射 し、 そ の 反射像を ス ク リ ー ン に拡大投射 し た と こ ろ 、 色付 き はほ と ん ど観察 さ れな か っ た 。

( 比較例 2 )

A領域の みが形成さ れた反射板につ い て 、 図 3 に 示 し た装置 を 用 い て 同様 に 散乱特性の 測定 を 行 っ た と こ ろ 、 図 8 に 示す よ う な散乱 特性 を得 た 。 図 7 の場合 と 同様 に、 3 0 °入射で 白 色光、 緑色光、 赤 色光で の 特性を 測定 し た と こ ろ 、 白 色 8 1 、 緑色 8 2 、 赤色 8 3 で の正反射方 向近傍で ピー ク を得た 。 そ れぞれの ピー ク の角度は 少 し ずつ異 な り 、 緑色 は正反射方 向か ら 2 . 7 °程度、 赤色で 3 . 1 。程 度ずれた位置 に見 ら れた 。 ま た、 白 色光 を反射板に入射 し、 そ の反 射像を ス ク リ ー ン に拡大投射 し た と こ ろ 、 正反射の 方 向 か ら 赤色、 緑色、 青色 の輪が観察 さ れた 。

B 領域の みが形成さ れた反射板 につ い て も 、 散乱特性 に お い て 、 白 色、 緑色、 赤色で の正反射方 向近傍で ピー ク を得 た。 そ れそれの ピー ク の角 度は少 しずつ異な り 、 緑色は正反射方 向 か ら 3 . 5 °程度、 赤色で 4 °程度ずれた位置 に見 ら れた 。

こ れは、 図 6 におい て、 直線 6 5 に対 して 3 0 °だ け回転 さ せ た領 域で は、 座標軸 6 4 と な す方位角 9 0 。一 3 0 ° = 6 0 °の 余弦を A の ピ ッ チ 6 7 D l = 9 〃 m に 乗 じ た も の が領域 B の ピ ッ チ 6 8 D 1 ' = 4 . 5 m と な り'、 こ の ピ ッ チ に基づ い た 回折光が ピー ク と して 生 じ る 。

ま た、 白 色光 を反射板 に入射 し、 そ の反射像を ス ク リ ー ン に拡大 投射 し た と こ ろ 、 正反射の方 向か ら 赤色、 緑色、 青色の輪が観察 さ れた 。 こ の よ う に、 A領域、 B 領域を個々 に形成 し た反射板で は色付 き が見 ら れた が、 A領域及び B 領域の 両方 を形成さ れた反射板で は色 付 き は観察 さ れな か っ た 。 緑光に着 目 す る と 、 A領域だ け、 も し く は B 領域だ け形成 さ れた反射板で は各々 正反射方向か ら 2 . 7 °か ら ずれた 地点、 すな わ ち 2 7 . 8 。近傍、 お よ び 3 . 1 °程度 すな わ ち 2 6 . 9 °近傍の 測定角 にお いて 回折 ピー ク が観察 さ れて い る 。 こ れ が、 A 、 B 領域 と も に形成 さ れ.て い る 場合に は、 ピ ー ク が 2 . 7 ° すな わ ち 2 7 . 3 °と 3 . 5 °すな わ ち 2 6 . 5 °近傍の地点 に 分割 さ れ、 しか も それぞれの領域の形成さ れた 面積比 に よ っ て 、 光量が配 分 さ れ る た め、 そ れぞれの ピー ク が拡が り 、 かつ輝度が小 さ く な る た め、 色付 き が抑制 さ れ る 。 青色お よ び赤色 に つ いて も 同様で あ る 。

(実施の 形態 1 一 3 )

図 9 ,は実施の形態 1 一 3 にお け る 反射板 を斜め か ら 見た 図で あ る _c こ の実施の 形態 にお いて 使用 さ れ る 反射板 9 1 は、 各画素 9 2 每 に 周期性 を有 す る よ う に 凸部が配列 さ れて い る 。 即 ち 、 反射板 9 1 に は、 隣接す る 凸部の 間隔が異 な る 2 種類の A領域 9 3 及び B 領域 9 4 が形成さ れて い る 。 A領域 9 3 に形成 さ れて い る 凸部 9 5 は、 隣 接 す る 凸部 の 間隔 D 1 が 9 m と な る よ う に配置 さ れて お り 、 B 領 域 9 4 に形成さ れて い る 凸部 9 6 は、 隣接す る 凸部の間 隔 D 2 が 7 〃 m と な る よ う に配置 さ れて い る 。 そ し て 、 領域 A , B は、 各画素 に形成 さ れて い る 。

こ の よ う な構成を有す る 反射板につ い て 、 上記図 3 に 示 し た測定 装置 を 用 い て 、上記実施の形態 1 一 1 の場合 と 同様の条件に基づ き 、 反射特性を 評価 し た と こ ろ 、 どの 部位で も 色付 き の な い反射特性、 すな わ ち 、 均一性の高い良好 な特性を得 る こ と がで き た 。

(実施の形態 1 一 4 ) 本実施の 形態 1 一 4 は、 対応す る カ ラ ー フ ィ ル 夕 一の色 に よ り 素 子が規則的 に配列 さ れて い る 領域が互い に異な る 反射板で あ っ て 、 前記領域が少な く と も 2 種類以上形成さ れて い る こ と を 特徴 と る も ので あ り 、 こ の よ う な構成 に よ り 色付 き が視認さ れに く く な る と い う 効果 を 奏す る 。 実施の形態 1 — 4 の理解の容易化の た め、 実施の形態 1 一 4 の 具 体的な構成 を 説明す る に先立 っ て、 実施の形態 1 一 4 の原理 を 説明 す る こ と に す る 。 [原理の 説明 ] 反射板に 凹 ΰ形状を形成す る 際 に、 一定ピ ッ チ の 間隔で 隣接す る 凸部 も し く は 凹部 を 形成 し て お く 。 こ の 際の ピ ッ チ を d l z m と す る 。 こ の よ う な反射板 に つ い て、 入射角一 i ₀。で 白 色 ビーム 光 を 入 射す る 。 こ の際、 ビーム光は カ ラ 一 フ ィ ルタ ー を 通過す る こ と に よ り 、 特定の波長範囲の み に な る 。 カ ラ 一 フ ィ ル タ ーの う ち緑色 の 部 分 を通過 し、 こ の結果、 波長 え _Gn mの光の みが通過 して く る と 仮定 す る 。 こ の緑色対応す る 部分 に 隣接す る 凸部 も し く は凹部の 間隔が d _G/z m と す る と 、 こ の領域か ら 回折光の 出射方 向 を i ₃°は、 mを 整 数 と して

· · ·式 3

で表せ ら れ る 測定角 に ピー ク が出 る よ う に観察 さ れ る 。 上記カ ラ ー フ ィ ル タ ーの う ち 、 緑色 に 隣接 す る 部分が赤色 の領域 で あ る と す る 。白 色 ビーム 光の う ち 波長 ； l _Rn mの光の み透過 し て く る と 仮定す る 。 こ の赤色 に 対応 す る 部分 に緑色 と 同 じ 回折角 i ₃°に ピ ー ク が 出 て く る よ う に 隣接 す る 凸部 も し く は 凹部の 間隔 d _K m を 設定 す る 。 こ の と き、 間隔 d _R は

A G

d_R = d

λ G 式 4

R を 満た す よ う に 設定すれば よ い 。

同様 に カ ラ ー フ ィ ル 夕 一の う ち 、 青色の領域 を 白 色 ビー ム光の み 波長 λ _Β を通過 して く る 場合に、緑色 と 同 じ回折角角 i ₃°に ピー ク が 出 て く る よ う に 膦接 す る 凸部 も し く は 凹部 の 間隔 d _B/« m を 設定す る 。 こ の と き、 間隔 d _B は λ G

d_B = d Ό '

λ G 式

B を 満た す よ う に設定すれば よ い 。

以上の よ う に カ ラ 一 フ ィ ル 夕 一の RGB に対応す る領域に各々 隣 接す る 凹部 も し く は凸部の間隔 を d _R、 d _G、 d _B〃 m と す る と 、 各々 の波長の 回折光は 同一の測定角 に ピー ク を有 す る こ と にな る 。 こ の 結果、 各領域か ら の 回折光が重な り 合い、 白 色化す る こ と に よ っ て 色付 き は抑制 さ れ る 。

な お、 上記反射板を 用 い た反射型液晶表示素子 に おいて 、 白 表示 を 行 う と 、 色付 き が視認 さ れに く く な る 。

[実施の形態 1 一 4 の具体的構成 ]

上記原理 に基づ き、 実施の形態 1 — 4 に係 る 反射板 を完成 した 。 以下、 実施の形態 1 一 4 に係 る 反射板 に つ い て 説明 す る 。 図 1 0 は実施の形態 1 — 4 にお け る 反射板 を斜めか ら 見た 図で あ る 。 こ の実施の形態にお け る 反射板 1 0 1 に は、 R G B が形成さ れ た カ ラ ー フ ィ ル 夕 一 1 0 2 に対応す る 画素 1 0 4、 1 0 5 、 1 0 6 毎 に、 隣接 す る 凸部 1 0 3 の間隔が異な る 2 種類の A領域及び； B 領 域がそ れそ れ形成 さ れて い る 。 即 ち 、 画素 1 0 4 に は A領域 1 0 7 と B領域 1 0 8 が形成さ れて お り 、 画素 1 0 5 に は A領域 1 0 9 と B領域 1 1 0 が形成さ れて お り 、 画素 1 0 6 に は A領域 1 1 1 と B 領域 1 1 2 と が形成 さ れて い る 。

次い で、 こ の よ う な構成の作用 につ い て 説明す る 。

先ず、 緑光 に 着 目 す る と 、 画素毎に、 異 な る 間隔 に隣接 す る 凸部 も し く は凹部が形成 さ れた反射板で は、 ピー ク の観測 さ れ る 角度 が 広が る た め、 緑光で の色付 き が緩和 さ れ る 。 赤色、 青色 に つ い て も 同様で あ る 。 従 っ て 、 カ ラ ー フ ィ ルタ ー全体で見て み る と 、 特定 の 角度 に特定 の色付 き が生 じ に く く 、 白 色化 し た部分が増大す る 。

次い で、 凸部の ピ ッ チ と 色付 き 抑制 の 関係 に つ い て考察す る 。 反 射板 に 凹凸形状 を形成す る 際に、 一定 ピ ッ チ の 間隔で 隣接す る 凸部 を形成 して お く 。 こ の際の ピ ヅ チ を d l z m と す る 。 こ の よ う な反射 板 に つ い て 、 入射角 一 3 0 °で 白 色 ビ ー ム 光 を 入射 す る 。 こ の 際、 ビー ム 光は カ ラ ー フ ィ ル タ ー を通過す る こ と に よ り 、 特定の波長範 囲 のみ に な る 。 カ ラ ー フ ィ ル タ ーの う ち 緑色 の部分 を通過 し、 こ の 結果、 波長 え _an mの光の みが通過 して く る と 仮定す る 。 こ の緑色対 応す る 部分 に 隣接す る ΰ部の 間隔が d _G〃 m と す る と 、 こ の領域か ら 回折光 の 出射方 向 を i ₃°は、 mを整数 と し て 式 3 で 表せ ら れ る 測定 角 に ピー ク が出 る よ う に観察さ れ る 。

上記カ ラ ー フ ィ ル タ 一の う ち 、 緑色 に 隣接 す る 部分が赤色 の領域 で あ る と す る 。 白 色 ビーム光の う ち 波長 え _Bn mの光 のみ透過 し て く る と 仮定す る 。 こ の 赤色 に対応す る 部分 に緑色 と 同 じ回折角 i ₃ °に ピー ク が 出 て く る よ う に 隣接 す る 凸部 も し く は 凹部 の 間 隔 d _B m を設定す る 。 こ の と き 、 間 隔 d B は式 4 を満 た す よ う に設定す れぽ よ い 。

同様に カ ラ ー フ ィ ルタ ーの う ち 、 青色の領域を 白 色 ビー ム 光の み 波長 え _B を 通過 して く る 場合に 、緑色 と 同 じ 回折角角 i に ピー ク が 出て く る よ う に 隣接す る 凸部の 間隔 d _B z m を 設定す る 。 こ の と き 、 間隔 d _B は式 5 を 満た す よ う に 設定すれば よ い 。

そ こ で、 式 3 、 4 、 5 を満た す よ う に、 d _B、 dい d _B を 設定 し て 反射板を 作製 して 、 そ の特性 を 測定 し た一例 を 図 1 1 に示 す 。 図 1 1 は、 d ji= 1 0 . 3 z m、 d G = 9 . 0 z m、 d _B= 7 . 4 m と し た場合の 特性で あ る 。 図 1 1 よ り 明 ら かな よ う に、 R G B の各画素 で の特定方 向 で 白 色化が達成さ れ、 特定方 向 の色付 きが抑 制 さ れ た こ と が認め ら れ る 。

以上の よ う に カ ラ 一 フ ィ ル夕 一の RGB に 対応 す る 領域に各 々 隣接 す る 凸部 の 間 隔 を dい dい d _{B <} m と す る と 、 各々 の波長の 回折光 は 同一の 測定角 に ピー ク を 有 す る こ と に な る 。 こ の 結果、 各領域か ら の 回折光が重な り 合い、 白 色化す る こ と に よ っ て 色付 き が抑 制 さ れ る こ と に な る 。

(実施の形態 1 — 5 )

図 1 2 は実施の形態 1 一 5 に係 る 反射板 1 2 0 1 を斜めか ら 見 た 図で あ る 。 反射板 1 2 0 1 に は、 大 き さ の異な る 矩形柱体 1 2 0 2 お よ び 1 2 0 3 が形成さ れて い る 二つ の領域 1 2 0 4及び 1 2 0 5 が存在す る 。 ま た、 矩形柱体 1 2 0 2 お よ び 1 2 0 3 の形成方 向 は 互い に異 な る よ う に形成 さ れて い る 。 矩形柱体 1 2 0 2 及び 1 2 0 3 の高 さ は共 に 0 . 3 z m と し、 矩形柱体 1 2 0 2 の幅 を 7 m、 矩形柱体 1 2 0 3 の 幅 を と し、 矩形柱体 1 2 0 2 及び 1 2 0 3 の そ れそれ の配置間隔 を共 に 2 / m と し た 。

こ こ で、 領域 1 2 0 4 お よ び 1 2 0 5 の み を そ れぞれ形成 し た反 射板 に つ いて 観察 し た と こ ろ 、 色付 き が観察 さ れた が、 反射板 1 2 0 1 で は色付 き は ほ と ん ど観察さ れな か っ た 。

(実施の形態 1 一 6 )

図 1 3 は実施の形態 1 一 6 に係 る 反射板を 斜めか ら 見た 図で あ る 反射板 1 3 0 1 上 に反射光 に対す る 偏光性が異 な る 2 種類 の領域 1 3 0 2 、 1 3 0 3 が形成 さ れて い る 。 領域 1 3 0 2 上で は素子 1 3 0 4 が、 領域 1 3 0 3 で は素子 1 3 0 5 が形成 さ れてお り 、 こ れ ら の素子の配列 ま た は形状の相違に基づ き、 領域 1 3 0 2 上の反射光 か ら の 回折光 1 3 0 6 と 、 領域 1 3 0 3 上の反射光 か ら の 回折光 1 3 0 7 と は、 そ の偏光性が異 な っ て い る 。 す な わ ち 、 それそれの 回 折光 1 3 0 6 , 1 3 0 7 を偏光成分に分解す る と 、 そ の偏光成分は そ れぞれ異な っ て い る 。 なお、 図 1 3 に お い て 、 参照符号 1 3 0 9 は 回折光 1 3 0 6 の偏光成分 を 示 し、 参照符号 1 3 1 0 は 回折光 1 3 0 7 の偏光成分を 示す。

こ の よ う な 構成 に よ り 、 色付 き は特定の視角 方 向 で生ず る が、 偏 光性の違い に よ り 、 そ の視角 方向で は強度 を 抑制す る こ と がで き 、 そ の 結果、 白 表示時に色付 き を抑制す る こ と がで き る こ と に な る 。

(実施の形態 1 一 7 )

本発明 に係 る 反射板 を用 い た反射型液晶表示素子 におい て 白 表示 を 行 っ た場合、 色付 き の 少な い良好な表示 を 得 る こ と がで き た 。

さ ら に、 本発明 に係 る 液晶表示素子 を 用 い た反射型液晶表示装置 を用 いて 白 表示 を行 っ た場合、 色付 き の 少な い 良好な表示 を得 る こ と がで き た。 本発明 に係 る 反射板 を用 い た反射透過型兼用液晶表示素子 にお い て 白 表示 を 行 っ た場合、 色付 き の 少な い良好な表示 を得 る こ と がで ぎ た 。

さ ら に、 本発明 に係 る 液晶表示素子 を 用 い た反射透過型兼用液晶 表示装置 を 用 い て 白 表示 を 行 っ た場合、 色付 き の 少 な い 良好な 表示 を得 る こ と がで き た 。

なお 、 上記反射透過型液晶表示装置 の構成 と して は、 1 ) フ ロ ン ト ラ イ ト と 反射型液晶表示素子、 2 ) 反射板が反射領域 と 透過領域 の両方 を備 え て い る 反射型液晶表示素子 と ノ、 ッ ク ラ イ ト 、 3 ) 半透 過性の反射板 を備 え た反射型液晶表示素子 と バ ッ ク ラ イ ト な どで も 反射板の 素子の形成に よ り 同様に実施可能で あ る 。

(そ の他 の事項）

( 1 ) 上記実施の形態で は、 反射板は い ずれ も フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ — プ ロ セ ス に よ っ て作製す る 場合につ いて 説明 したが、 本発明は こ れ に限定 さ れ る も の で は な く 、 例 え ば、 印刷版 を用 い た 印刷、 イ ン ク ジ エ ツ ト に よ る 印刷 に よ っ て も 同様 に本発明 に係 る 反射板 を製造 す る こ と が可能で あ る 。

( 2 ) ま た 、 上記実施の形態で は、 凸部 に よ っ て 「素子」 を 構成 し た例 を 示 し た が、 凹部で も 同様 に実施可能で あ る 。 ま た、 「素子」 と して 凹 凸構造以外で も 光の反射方 向 を 変 え う る も ので あ れば 同様 に 実施可能で あ る 。

( 3 ) ま た、 上記実施の形態で は、 異 な る 領域の 面積比が等 し い 場 合の例 を 示 し た が、 面積比 を任意 に設定 し て も 本発明の効果 に何 ら の障害 も な く 、 同様 に実施可能で あ る 。

[第 2 の発明群 ]

第 2 の発明群は、 基板上 に 凹 凸構造部 を 有す る 凹凸形状体の発 明 で あ っ て 、 光吸収性物質 を含む感光性高分子を 裏面露光処理 と 現像 処理 と を 行 う こ と に よ り 、 前記凹 凸構造部の 凹 凸形状を形成す る こ と を 主た る 特徴 と す る も ので あ る 。

第 2 の 発明群の具体例 と し て、 以下 に実施の形態 2 — ；！ 〜 2 — 9 を例 示 し て 、 第 2 の発明群の 内容を説明 す る 。 なお、 以下の実施の 形態で は、 凹 凸形状体の一例 と し て液晶表示素子の反射板につ い て 説明 す る こ と に す る 。

( 実施 の形態 2 - 1 )

図 1 4 は実施の形態 2 — 1 の液晶表示素子の 断面図で あ る 。

本実施の形態で は、 ア レ イ 基板 2 0 0 上 に画素ス イ ッ チ ン グ素子 と し て の T F T 素子 2 0 2 が形成 されてお り 、 そ の上 に 平坦化層 2 0 1 が積層 さ れて い る 。 本実施の形態の特徴は、 平坦化層 2 0 1 の 上 に感光性高分子 2 0 3 の 1 層か ら成 る 凹 凸構造が形成 さ れて い る こ と で あ る 。 こ の と き 、 感光性高分子 2 0 3 と して はネ ガ型 を 用 い る と と も に ネ ガ型の感光性高分子 （以下、 レ ジ ス ト ） に は色素等の 光吸収物質が含有 さ れて い る こ と が望 ま しい。 色素が含有 さ れて い る レ ジ ス ト は、図 1 5 に 示す よ う に層厚方 向で光が吸収さ れ る た め、 膜厚 に応 じて透過率が変化す る 。 こ の た め、 露光時 に は層 の照射側 は露光量が多 く 、 反対側 に行 く に つれて 露光量が減少す る 。 ネ ガ型 レ ジ ス ト は露光部が残膜す る た め 、 裏面か ら 露光す る と 、 図 1 6 に 示す よ う に基板側ほ ど残膜性が高 ま り 、 現像処理に よ り 上 に 凸な傾 斜面 を有 す る 凹凸構造が形成 さ れ る 。

従来は、 レ ジ ス ト を 2 層 以上積層 して 凹 凸構造 を形成 して い た が、 上記手法 を 用 い る こ と で、 レ ジ ス ト 1 層 の みで傾斜面 を有す る 凹 凸 構造が容易 に形成さ れ る 。

こ の よ う に して形成 し た 凹 凸構造の上 に金属 な ど導電性材料を 用 い て反射層 2 0 4 を積層 して反射電極 と す る 。 反射電極は、 平坦化 層 2 0 1 に 開 口 し た コ ン タ ク ト ホ ール 2 1 0 を 介 して T F T 素子 2 0 2 と接鐃 さ れて お り 、 こ の T F T 素子 に よ っ て 画像信号が反射電 極 に供給さ れ る 。 そ し て反射電極 と、 対向基板 2 0 7 上 に形成 さ れ た対 向電極 （図示せ ず） と の 間 に は さ ま れた液晶 2 0 5 の光学特性 が画像信号 に応 じて 制御 さ れ る 。液晶層 2 0 5 の光学特性の 変化 は、 対向基板の外部 に配置 さ れた偏光板 2 0 9 と位相差板 2 0 8 に よ つ て透過率の 変化 に 変換 さ れて 画像が表示 さ れ る 。 な お、 本実施形態 では T F T 素子 を用 い る ァ ク テ ィ ブマ ト リ ヅ ク ス 方式を例 に と っ た が、 T F T を用 い な い単純マ ト リ ッ ク ス 方式で も こ の よ う な反射電 極が適用 で き る こ と は 言 う ま で も な い 。 こ こ で説明 し た反射電極 の 役割 と 液晶表示素子の動作は、 以降の実施形態で も 同様で あ る 。

[基板上 の 凹 凸構造部の製造方法 ]

先ず、 凹 凸構造部の製造方法の原理 を 説明 し、 そ の後 に具体的 な 製造方法 を 説明す る こ と に す る 。

( 1 ) 凹 凸構造部の製造方法の原理

図 1 6 は本実施の形態 にお け る 凹凸構造部の製造方法 を 示す原理 図で あ る 。 図 1 6 ( a ) に 示す よ う に 、 基板 2 0 0 上に ネ ガ型 の感 光性高分子 2 0 3 を 塗布 し た後、 マス ク 2 1 3 を 用 い て基板裏面 か ら 紫外線 2 1 4 で露光 す る こ と で、 凸部 2 1 5 (図 1 6 ( b ) 参照） を形成す る 。 こ の と き 、 感光性高分子 2 0 3 が色素 を含有 す る と 、 紫外線 2 1 4 が層厚方 向 で吸収 さ れ、 現像時の エ ッ チ ン グ レ ー ト が 層厚方 向で異な る 。 こ の た め現像後に傾斜面 を 有す る 凹 凸構造が形 成 さ れ る 。 こ の よ う に層厚方 向 にエ ッ チ ン グ レ ー ト を異な ら し め る こ と で、 現像後 の 凹 凸構造 に傾斜面を形成す る こ と が可能 と な る 。 こ の た め 1 層構成で 凹 凸構造が形成さ れ る 。 ま た裏面露光 を 用 い る こ と で上 に 凸の構成が得 ら れ る 。 こ の と き のエ ッ チ ン グ レ ー ト は、 層厚 と 色素 の含有量で決 ま り 凹 凸構造の傾斜角 に応 じて任意 に設定 で き る 。 ま た、 層厚が厚 く 、 色素で の 吸収が大 き い ほ ど、,. エ ツ チ ン グ レ ー ト の 層変化が大 き く 凸部は上に急峻 と な る 。

( 2 ) 凹 凸構造部の製造方法 の具体例

上記原理 に基づ き本実施の形態で の具体的な 凹 凸構造部 の製造方 法 を 説明す る 。 ア レ イ 基板 2 0 0 上に ネ ガ型の感光性高分子 2 0 3 ( O M R — 8 3 、 東京応化工業製） を膜厚 で塗布 し た 。 こ の と き 、 感光性高分子 2 0 3 に は色素 を含有 さ せ、 膜厚 2 / m の場合 に波長 4 0 5 n m の光吸収率 を 8 0 % と な る よ う に し た 。

次 に 開 口 部 と し て 直径 1 0 z m の 円形が多数並ん だ マ ス ク を用 い て 、 波長 4 0 5 n m の紫外線 を 用 いて基板裏面か ら プロ ジ ェ ク シ ョ ン露光 し た 後、 0 M R 現像液 と リ ン ス 液 （共 に東京応化工業製） で 現像処理 を 行 つ た 。

基板を レ ーザー顕微鏡で観察 し た と こ ろ 表面 に、平均傾斜角 1 0 。 の な だ ら か な 凹 凸構造部が形成 さ れて い た 。 色素含有率 に よ り 膜厚 2 / m の と き の光吸収率 を 変 え て 同様の処理 を 行い 凹凸構造の 平均 傾斜角 を 測定 し た 結果 を 図 1 7 に示す。光吸収率が増加す る に従い、 平均傾斜角 は指数関数的 に増大 し た。 こ れは層厚方 向 のエ ッ チ ン グ レ ー ト が光吸収率 に相 関 す る た めで あ る 。 光吸収率が 5 0 % 以下で は エ ッ チ ン グ レ ー ト の差 が小 さ い た め平均傾斜角 も 1 〜 2 。程度 と 小 さ く 反射特性 も 鏡面状で 良好な反射表示が得 ら れ な か っ た 。

光吸収率 5 0 % 以上で 平均傾斜角 は 3 °以上 と な り 、散乱性能が生 じ始め た。 良好な反射表示 が得 ら れ る 平均傾斜角 8 °〜 1 5 °は光吸 収率 7 0 % 以上で得 ら れた 。 な お、 光吸収率が大 き す ぎ る と 露光時 間が長 く な る の で 、 生産性の観点か ら 光吸収率は 9 5 % を超 え な い こ と が望 ま しい 。

従来は、 レ ジ ス ト を 2 層 以上積層 して 凹凸構造 を 形成 して い た が、 上記手法 を 用 い る こ と で、 レ ジス ト 1 層 の みで傾斜面を 有 す る 凹 凸 構造が容易 に形成 さ れた 。

感光性高分子は ネ ガ型で あ れば、 上記例 に よ ら な い。 ま た 。 膜厚 と 色素含有量は、 光吸収率 を指標 に し て任意 に 設定す る こ と がで き る が、 実用 上、 膜厚 は 1 m以上、 5 〃 m 以下が望 ま し い 。 膜厚 が 1 〃 m以下で は現像で剥離す る 可能性があ り 、 膜厚 が 5 m以上 は 現像時 に層上面が削れて 凹 凸構造の形状が不安定 に な り 生産性 に 課 題があ る 。

レ ジ ス ト は上記例以外 に任意 の ネ ガ型 レ ジ ス ト を 用 い て も 良い 。

(実施の形態 2 — 2 )

本実施の形態 2 — 2 は、 図 1 4 と 同様の構成 に お いて 、 感光性高 分子 2 0 3 が、 現像後の熱ァ ニールで 凹 凸構造の形状がほぼ変化 し な い ネ ガ型 レ ジス ト で構成 さ れて い る こ と を特徴 と す る 。 実施の形 態 2 ― 1 と 同様の手法で 凹 凸構造 を形成 し た場合、 レ ジ ス ト の残膜 性が層厚方 向で 変化す る た め、 上 に 凸 な傾斜面 を有 す る 凹 凸構造が 形成 さ れ る 。 レ ジ ス ト で形成 さ れた こ の 凹 凸構造が熱で形状変化 し な い構成 と す る こ と で、 パ ネ ル作成時の配向膜や シ ール硬化等の高 温プ ロ セ ス 時 に お い て も 凹 凸構造が変形せ ず良好な反射特性が得 ら れ る 効果があ る 。

従来は熱ァ ニール処理で上層 の レ ジ ス ト を 溶か し て傾斜面 を形成 して お り 、 形状制御が困難で あ っ た。 本構成 を 用 い る と 熱処理工程 が不要で、 かつ 凹凸形状の 制御性が増 し生産性が大幅 に 向上す る 。 ま た、 熱処理が不要 な た め基板 に は ガ ラ ス よ り 耐熱性が低い プラ ス チ ッ ク 基板等 を 用 い る こ と がで き る 。 [基板上の 凹 凸構造部の製造方法 ]

本実施の形態 に お け る 製造方法は、 基本的 に は実施の形態 2 — 1 と 同様で あ る 。 但 し、 感光性高分子 2 0 3 を、 現像後の熱ァ ニール で 凹凸構造の形状がほぼ変化 し な いネ ガ型 レ ジ ス ト （ 0 M R — 8 5 、 東京応化工業製） を使用 し た 点が、 実施の形態 2 — 1 と 異な る 。

こ の よ う な ネ ガ型 レ ジ ス ト を用 いて 、 実施の形態 2 — 1 と 同様の 方法で基板を 作製 した 。 そ して 、 作製さ れた基板にパ ネ ル作製時 の 熱処理工程 に相 当 す る 2 0 0 V /3 0 分（配向膜硬化 ）、及び 1 6 0 V I 1 2 0 分 （ シ ール硬化） の ァニール処理 を施 して 凹 凸構造の形状変 化 を レ ーザー顕微鏡で観察 し た。 その結果、 ァ ニール前後で の 平均 傾斜角 の 変化 は、 ァニール前 1 0 .5 °に 対 しァ ニール後 9 .4 °と 1 ° 程度 と 非常 に 小 さ く 、 変化は 1 0 %以下で あ っ た。 ま た 、 反射特性 も ほぼ同様な も の が得 ら れた。

ァ ニール前後の平均傾斜角 の変化が 2 0 %以下で あれば傾斜角 分 布 のノ、' ラ ヅ キ を 考慮 に 入れて も 2 "以下の 小型パ ネ ル に 使用 で き る レ ベ ル と な る 。 ま た 、 1 0 % 以下で あ れば 中型以上 のノ ネ ル （ 3 " 以上 ） に応用 す る こ と が可能で あ る 。

こ の よ う に熱処理で形状が変化 し な い レ ジ ス ト で 傾斜面 を 有 す る 凹凸構造 を構成す る こ と で、 ァ ニール処理 に よ る 傾斜角 のバ ラ ツ キ が低減 し生産性が向上す る 。

(実施の形態 2 — 3 )

図 1 8 は実施の形態 2 — 3 の液晶表示素子の 断面図で あ る 。 ァ レ ィ 基板 2 0 0 上 に、 複数の感光性高分子が積層 さ れた構成 （感光性 高分子 2 3 1 A、 2 3 1 B 、 2 3 1 C ) の 凹 凸構造が形成さ れ た と き に 、 少な く と も 1 層 がネ ガ型の感光性高分子で あ る こ と を 特徴 と す る 。 こ の と き 、 ネ ガ型 レ ジ ス ト に裏面露光 を施す こ と で、 上述 し た理 由 に よ り 傾斜面を 有す る 凹凸構造が形成さ れ る 。 ま た、 感光性 高分子層 を 多層構成 と す る と、 凹 凸構造の高さ と 傾斜面の角度 を よ り 制御 し や す く な る 効果が得 ら れ る 。 さ ら にネ ガ型 レ ジ ス ト 層 を 最 上面 と す る こ と で 、 凸部 の頂点が滑 ら か に な り 正反射部が減少 す る こ と で視認性が向上す る 。

[基板上の 凹凸構造部の製造方法 ]

ア レ イ 基板 2 0 0 上 に、 ポ ジ型 の感光性高分子 2 3 1 A、 2 3 1 B (共に O F P R 5 0 0 0 、 東京応化工業製） を 、 そ れぞれ直径 1 2 〃 m、 厚 0 . 5 〃 m、 及び直径 8 〃 m、 厚 0 . 6 z mで形成 し た 後、 ネ ガ型の感光性高分子 C 2 3 1 C ( O M R — 8 3 、 東京応化工 業製） を 膜厚 2 / mで塗布 し、 裏面露光 を 行 っ て 直径 4 〃 m、 厚 1 .

の 凸構造 に加工 し た 。 こ の と き、 上記 3 層で ト ー タ ルの段差 が 2 .3 の 凹 凸構造が得 ら れた。 そ して 、 そ の 凹 凸構造 を樹脂で 被覆 し、 さ ら に そ の上 に アル ミ を 用 いて反射層 2 0 4 を形成 し た 。 こ の と き の反射層 の 凸部の平均傾斜角 は 9 °で あ り 、反射特性 も 高輝 度で 良好な も の が得 ら れた 。

感光性高分子層 の構成は、 上記例 に よ ら ず凹 凸構造の高 さ と 傾斜 面の角度 に よ り 任意 に設定で き る 。 ま た、 感光性高分子層 に代え て 無機材料 を用 い て も 良 く 、 例 え ば S i 、 S i 0 ₂ 、 S i N x等 を 用 いて 段差 を形成 し て も 良い 。 ネ ガ型 レ ジ ス ト 層 を 最上面 と す る こ と で、 凸部 の頂点が滑 ら か に な り 正反射部が減少す る こ と で視認性が 向上す る 効果が得 ら れ る が、こ れは必ず し も 最上層 で な く て も 良い 。 下部で あ っ て も 凸部頂点の形状の上 に上層 が積層 さ れ る こ と で傾斜 面が得 ら れ る 。 た だ し、 こ の と き は上層が プ レ ナ一層 と な る た め形 状制御が若干 困難 と 成 る 。

(実施の形態 2 — 4 ) 図 1 8 と 同様 の構成 に お い て、 感光性高分子 2 3 1 C が、 現像後 の熱ァ ニールで 凹 凸構造の形状がほぽ変化 しな い ネ ガ型 レ ジ ス ト で 構成 さ れて い る こ と を 特徴 と する 。 こ の よ う に熱ァ ニールで 凹 凸構 造の形状が変化 し な い ネ ガ型 レ ジ ス ト を 使用 す る と 、 上記実施の形 態 2 — 2 で述べ た理 由 に よ り 凹 凸構造が容易 に作成で き 生産性が 向 上す る こ と に な る 。

[基板上 の 凹 凸構造部の作製方法 ]

実施の形態 2 — 3 と 同様の構成 におい て、 感光性高分子 2 3 1 C が、 現像後の熱ァ ニールで 凹 凸構造の形状がほ ぼ変化 し な い ネ ガ型 レ ジ ス ト （ O M R — 8 5 、 東京応化工業製） で形成 し た 。 実施の形 態 2 - 2 で 述べ た理 由 に よ り パネ ル作製時の熱処理工程 にお い て 、 凹 凸構造の形状 に 変化がな く 、 そ の た め作製さ れた液晶表示素子 は 良好な反射特性が得 ら れた 。

(実施の形態 2 — 5 )

図 1 9 は実施の形態 2 — 5 の液晶表示素子の 断面図で あ る 。 本実 施の形態 2 - 5 は実施の形態 2 — 1 に類似、 対応す る 部分 に は 同 一 の参照符号 を付す。 本実施の形態 2 — 5 は、 ア レ イ 基板 2 0 0 上 に 開 口部 2 4 2 を有 す る 遮光層 2 4 1 、 平坦化層 2 0 1 等 が形成 さ れ た と き に、 感光性高分子 2 0 3 か ら な る 凹 凸構造の頂点 2 4 0 が遮 光層 2 4 1 の 開 口部 2 4 2 上 に形成さ れて い る こ と を特徴 と す る 。

遮光層 2 4 1 を マ ス ク と して裏面露光 を 行 う こ と で、 ネ ガ型 の 感 光性高分子 2 0 3 に 凹 凸構造 を形成す る こ と がで き る 。 こ の と き 、 頂点 2 4 0 は 開 口 部 2 4 2 に形成さ れ る 。

遮光層 を 内付 けす る こ と で外部マス ク が不要 と な り 、 かつ合わ せ 精度が向上 して 凹 凸構造の形状制御が容易 に な る 効果があ る 。ま た、 遮光層 2 4 1 と 反射層 2 0 4 と の 間で蓄積容量 を形成す る こ と も 可 能 と な り 生産性が向上す る 。

[基板上の凹 凸構造部の製造方法 ]

先 ず、 凹凸構 き部 の製造方法 の原理 を説明 し、 そ の後 に.具体的, よ 製造方法 を説明す る こ と に す る 。

( 1 ) 凹 凸構造部の製造方法の原理

図 2 0 は本実施の形態の 凹凸構造部の製造方法 を 示す原理図 で あ る 。 図 2 0 ( a ) に示 す よ う に、 基板 2 0 0 上 に 開 口部 を有 す る 遮 光層 2 4 1 、 平坦化層 2 0 1 等 を形成 し た後、 色素等を含有す る ネ ガ型 の感光性高分子 を塗布 して感光性高分子樹脂層 2 0 3 A を形成 ' す る 。 次 に基板の裏面か ら 紫外光 2 1 4 を 用 い て露光す る と 、 遮光 層 2 4 1 がマ ス ク と な り 、 遮光層 の 開 口部の領域に 頂点 を有 す る 凸 部 2 1 5 (図 2 0 ( b ) 参照） が形成 さ れ る 。

遮光層 2 4 1 を基板に 内付 け す る こ と で、 マ ス ク が不要 と な る と 共に パ タ ー ン ニ ン グ精度が 向上す る 利点があ る 。

感光性高分子層は、 図 2 0 に 示 し た 1 層構成以外 に、 図 2 1 に 示 し た 感光性高分子 2 5 6 A、 2 5 6 B か ら 成る 2 層等の 多層構成で も 良 い。

( 2 ) 凹 凸構造部 の製造方法 の具体例

ア レ イ 基板 2 0 0 上 に 直径 1 0 mの 円形の 開 口 部 2 4 2 を 有 す る ア ル ミ の遮光層 2 4 1 、 及び平坦化層 2 0 1 ( S i 0 2 層、 層厚 1 m ) 等 を形成 し た 。

次 に ネ ガ型の感光性高分子 2 0 3 ( O M R — 8 3 、 東京応化工業 製） を膜厚 2 〃 mで塗布 し た後、 遮光層 2 4 1 を マ ス ク と して基板 の裏面か ら 露光処理 を 行 っ た 。 露光後 に現像、 及び リ ン ス処理 を 行 つ た と こ ろ 遮光層 2 4 1 の 開 口部 2 4 2 に頂点 2 4 0 を 有す る 凹 凸 構造が形成さ れた 。 こ の と き の平均傾斜角 は、 8 °で あ っ た 。 こ の よ う に遮光層 2 4 1 を マ ス ク と し て 裏面露光 を行 う こ と で 、 ネ ガ型 の感光性高分子 2 0 3 に 凹 凸構造が形成 さ れ た。 遮光層 を 内 付けす る こ と で外部マ ス ク が不要 と な り 、 かつ合わ せ精度が向上 し て 凹 凸構造 の形状制御が容易 に な る 効果が あ る 。 ま た、 遮光層 2 4 1 と反射層 2 0 4 間は蓄積容量 と して 兼用 す る こ と も 可能 と な り 生 産性が 向上 す る 。

開 口 部 2 4 2 は、 凹 凸構造の形状に応 じ て任意の構成で 良い 。

(実施の形態 2 — 6 )

図 2 2 は実施の形態 2 - 6 の液晶表示素子の ア レ イ 基板の構成図 であ る 。 実施の形態 2 — 5 と 同様の構成 に お い て、 ア レ イ 基板 2 0 0 上 に遮光層 2 4 1 が形成 さ れ、 凹凸構造が、 複数の感光性高分子 ( 2 6 0 A、 2 6 0 B 、 2 6 0 C ) か ら 成 る こ と を 特徴 と す る 。 感 光性高分子 を複数 と す る こ と で上述 し た理 由で 凹 凸構造の形状制御 が容易 に な る 効果が得 ら れ る 。 ま た、 遮光層 2 4 1 を 内付 け す る こ と で外部マ ス ク が不要 に な る 等の効果があ る 。

[基板上 の 凹 凸構造部の製造方法 ]

実施の形態 2 — 5 と 同様の手法で、 ア レ イ 基板 2 0 0 上 に アル ミ で遮光層 2 4 1 を形成 し た 。 ま た、 凹 凸構造を上記実施の形態 2 — 3 と 同様の手法で複数の感光性高分子 （ 2 6 0 A、 2 6 0 B、 2 6 0 C ) か ら 形成 し た 。 こ の と き、 最上層 の感光性高分子 2 6 0 C は ネ ガ型 レ ジ ス ト を裏面露光す る こ と に よ っ て形成 し た 。

感光性高分子 を複数 と す る こ と で上述 し た理 由 で 凹凸構造の形状 制御が容易 に な る 効果が得 ら れる 。 ま た、 遮光層 2 4 1 を 内付 け す る こ と で外部マ ス ク が不要 に な る 等の効果があ る 。

(実施の形態 2 — 7 )

図 2 3 は実施の形態 2 — 7 の液晶表示素子の画素構成を 示す。 図 1 9 に示 し た実施の形態 2 — 5 と ほぼ同様の構成 に おい て 、 遮光層 2 7 0 の 開 口部 2 7 1 が、 回折格子の 開 口 部形状 に形成 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 。 こ の と き、 開 口部 2 7 1 が、 凸部 2 7 2 の 頂点 を含む構造 と す る 。 ま た 、 ネ ガ型 レ ジ ス ト は色素等 を 必ず し も 含有 す る 必要 は な い。 な お、 図 2 3 に おいて、 2 7 3 は コ ン タ ク ト ホ ー ル、 2 7 4 は反射電極、 2 7 5 は ソ ース ラ イ ン、 2 7 6 は ケ一 ト ラ ィ ン を 示 す。

遮光層 を 回折格子形状 と し て裏面露光 を 行 う と 、 図 2 4 ( a ) に 示す よ う に 露光 し た 光 2 1 4 は 回折光 と な っ て感光性 レ ジ ス ト に 照 射 さ れ る 。 回折光 の 0 次は直進 して 直進光 2 1 4 A と な る が、 1 次 よ り 高次の 回折光 2 1 4 B は レ ジ ス ト に斜め か ら 照射 さ れ る た め、 現像後の 凹 凸形状は傾斜面 を 有す る 凹凸構造 と な る （図 2 4 ( a ) 参照）。 こ の よ う に 回折光 を用 いて 露光す る と 、 多層構造 を 用 い ず と も 傾斜面 を 有す る 凹 凸構造が形成 さ れ る 。 ま た、 レ ジ ス ト も 色素等 を含有 す る 必要がな い 。

な お、 上記原理の説明で は、 マ ス ク を使用 して 露光す る 場合を例 と し て説明 し た けれ ど も 、 開 口 部 を有す る 遮光層 を形成 し て 、 マ ス ク を 省略す る 露光 に お い て も 同様で あ る 。

[基板上 の 凹凸構造部の製造方法 ]

先 ず、 凹 凸構造部の製造方法の原理を説明 し、 そ の後 に 具体的 な 製造方法 を 説明す る こ と に す る 。

( 1 ) 凹 凸構造部の製造方法の原理

図 2 5 は本実施の形態の 凹 凸構造部の製造方法 を 示す原理図で あ る 。 実施の形態 2 — 5 と ほぼ同様の構成 にお い て、 遮光層 2 7 0 が 回折性能 を 有 す る 形状 に形成さ れた こ と を 特徴 と す る 。 回折光 を 用 いて 露光す る と 、 上述 し た理 由 で感光性高分子が斜め光で も 露光 さ れ傾斜面を 有 す る 凹 凸構造が形成さ れ る 。 回折光 を 用 い る と 、 ネ ガ 型 レ ジ ス ト に 色素等 を含有す る 必要がな く 低コ ス ト 化の利点があ る ま た、 遮光層 2 7 0 の 開 口 部の ピ ッ チ を P 、 遮光層 2 7 0 と 凹 凸 構造の 凸部 の頂点 と の距離を d と した と き に 、 P > d と す る こ と で 回折光 （干渉光） の節 と 腹が短い ピ ッ チで形成 さ れ、 結果的 に 凹 凸 構造を 密集 し て 形成す る こ と が可能 と な る 。

ま た、 遮光層 2 7 0 の 開 口 部の形状で凹 凸構造 を 変え る こ と がで き る 。 例え ば 円形 と すれば ド ッ ト 状の 凹 凸構造がで き、 ス ト ラ イ プ 状 と すれば、 ス ト ラ イ プ形状の 凹 凸構造が得 ら れ る 。

( 2 ) 凹 凸構造部の製造方法の具体例

上記原理 に基づ き 本実施の形態で の具体的 な 凹 凸構造部の製造方 法 を説明す る 。 実施の形態 2 — 5 と ほぼ同様の構成 にお いて、 遮光 層 2 7 0 を ド ッ ト 形状か ら 成 る 回折格子の形状 に形成 し た。 こ の と き、 回折格子の 開 口部 2 7 1 は、 直径 1 O ^ m の 円形 と し た 。 次 に、 ネ ガ型の感光性高分子 （ O M R — ' 8 3 、 東京応化工業製） を膜厚 2 mで塗布 し た 。 こ の と き 、 感光性高分子は色素等 を含有せず光吸 収率が 5 % の も の を 用 い た 。

遮光層 を 回折格子形状 と して 裏面露光 を 行 っ た と こ ろ 、 回折光が 感光性 レ ジ ス ト に照射 さ れた。 こ の と き 、 回折光の 0 次は直進す る が、 1 次 よ り 高次の 回折光は レ ジ ス ト に斜め か ら 照射 さ れ る た め、 現像後の 凹 凸形状は傾斜面 を有 す る 凹 凸構造 と な っ た 。 こ の と き の 平均傾斜角 は 7 °で あ っ た 。

こ の よ う に 回折光 を 用 い て 露光す る と 、 多層構造 を 用 いず と も 傾 斜面 を 有す る 凹 凸構造が形成 さ れ る 。 ま た 、 レ ジス ト も 色素等 を含 有 す る 必要がな く 低 コ ス ト ィ匕が図れ る 。

(実施の形態 2 — 8 ) 本実施の形態 2 - 8 は、 基板上の感光性高分子 を 露光す る 際 に、 露光光 を基板に対 し て斜め方 向か ら 入射 さ せ る こ と に よ り 、 基板上 に 凹 凸構造部 を形成す る よ う に し た こ と を 特徴 と す る 。

具体的 に は、 凹 凸構造部 の作製 に際 して 以下 に説明す る 製造装置 を使用 し た 。

図 2 6 は本発 明の基板の製造装置の原理図 を 示す。 図 2 6 ( a ) に示 す よ う に、 基板 2 0 0 上 に感光性高分子 2 0 3 を塗布 し た後、 マ ス ク 2 1 3 を 介 し て複数の方向 （紫外線 2 1 4 C 、 及び紫外線 2 1 4 D ) か ら 露光す る 光 を 照射す る 手段 （機構） を 有す る こ と で 基 板 2 0 0 上 に 凸部 2 1 5 ( 図 2 6 ( b ) 参照） を形成す る こ と を 特 徴 と す る 。 複数の方 向か ら 照射す る こ と で、 感光性高分子 2 0 3 の 層厚方 向 の エ ッ チ ン グ レ ー 卜 が変わ り 、 傾斜面 を有 す る 凹 凸構造 が 形成 さ れ る 。 こ の と き 、 入射方 向 は極角 6 0 °以 内 が望ま しい。 ま た . 露光光 の 立体角 は、 0 . 5 ° 以上、 1 5 ° 以下で あ る こ と が望 ま し い o

ま た、 複数の 方位か ら 入射す る 際に紫外線の入射角度 を 異 な ら せ る 機構を 有 す る 製造装置 と す る こ と で形状が非対称な凹 凸構造 も 容 易 に作成で き る 。 こ の と き 、 反射特性が非対称性 と な り 、 例 え ば基 板を傾け た 場合 に観察者側 に反射光 を集光 さ せて高輝度化 を 図 る こ と がで き る 。

ま た、 紫外線 2 1 4 C と 紫外線 2 1 4 D の位相 を 互い に 変 え る と 干渉度合い を調整す る こ と がで き る 。 こ の と き、 層厚方向 の エ ッ チ ン グ レ ー ト を 更 に任意 に調整で き る 効果が得 ら れ る 。 こ の た め、 当 該基板の製造装置 に、 紫外線 の位相変換機構を 設け る よ う に して も よ い 。

(実施の形態 2 — 9 ) 本実施の形態は、 い わ ゆ る 2 光束干渉法 を 用 い た 露光 に よ り 、 凹 凸構造を 有す る 基板を 製造す る こ と を特徴 と す る 。

本実施の形態 に用 い る 露光装置は、 図 2 7 に 示す よ う に、 径 5 /z mの ピ ン ホー ル 2 8 0 を 有 す る マ ス ク 2 8 1 と 、 2 個以上の ス リ ッ ト 2 8 3 を 介 し て 、 感光性樹脂 2 8 5 が塗布 さ れて い る 基板 2 0 0 上 に 露光光 を 照射す る 。 こ の際、 露光光の光源 と して超高圧水銀灯 を 用 い、 感光性樹脂 2 8 5 と して i 線 （ 3 6 5 nm) に感光特性 を 有 す る 樹脂を用 い た 。 ま た、 ス リ ッ ト 間の距離は h ( = 5 0 m ) と し、 ピ ン ホー ルか ら 等距離 に設定 し、 さ ら に ス リ ッ ト は径 5 ζ ιηの ピ ン ホール ¾ 用 い た。 ス リ ヅ ト と基板 と の 距離を D ( = 3 . 4 2 mm) と し て、 露光光 を感光性樹脂を 照射 し、 現像を 行 っ た と こ ろ 、 ピ ッ チ 厶 （ = 2 5 〃 m ) の 凸形状がで き た 。 樹脂の厚み を 2 か ら 3 〃 m と す る こ と で 、 傾斜角 が 1 0 ° 程度の形状体を作製す る こ と がで き た。

な お、 本実施の形態で は、 単一の光源 と 、 ピ ン ホ ール、 及 び、 2 つ の ス リ ヅ ト を 用 いて 、 同一位相 の 2 つ の球面波の露光光 を 見か け 上達成 し たが、 例 え ば、 レ ーザな どを 2 つ 以上用 い て も 同様 に実施 可能で あ る 。

ま た 、 凹 凸形状の ピ ッ チ を Δ m、 ス リ ッ ト 間の距離 を h z n^ ス リ ッ ト と感光性樹脂 と の距離 を D d m、 露光光の波長を え n m と す る と 、

A = 1 0 0 0 x A D / h

ま た、 傾斜角 を 6> ° 、 現像後の樹脂の最大膜厚 を d と す る と

2 d / A = t a n 0

上式 を満た す よ う に 、 △ 、 h、 D 、 え 、 d 、 0 を 適切 に設定す る こ と に よ り 、 任意 の 凹 凸形状 を作製す る こ と が可能で あ る 。 ( そ の他の事項）

( 1 ) 上記実施の形態で 示 した液晶表示素子 にバ ッ ク ラ イ ト 、 筐 体等 を付与 す る こ と に よ り 、 製造過程の簡略化 に伴 う 低コ ス ト 化が 図 れた 良好な 表示性能を示す液晶表示装置 を実現で き る 。

( 2 ) 上記実施の形態で は、 液晶表示素子の反射板に つ い て 説明 し た け れ ど も 、 本発明は こ れ に限定さ れ る も ので は な く 、 レ ン ズ等 の 光学素子、 或いは そ の他の技術分野に お いて使用 さ れ る 凹 凸形状 体等 に広 く 適用 す る こ と が可能で あ る 。

( 3 ) 上記実施の形態で は、 色素等の光吸収物質 を感光性高分子 に含有 さ せ る よ う に し た が、 光吸収物質 に代え て 、 金属粒子等の 光 散乱物質 を 感光性高分子 に含有 さ せ る よ う に して も よ い 。 光散乱物 質 を含有 さ せ る と 、 光吸収物質 を含有 さ せ た場合 と 同様 に露光の際 の紫外線の 吸収率が膜厚方 向で 変化 さ せ る こ と が可能 と な り 、 凹 凸 構造 を形成す る こ と がで き る 。

( 4 ) 上記実施の形態で は、 ネ ガ型の感光性高分子 を使用 し た け れ ど も 、 ポ ジ型 の感光性高分子 を使用 して も よ い。 ポ ジ型の感光性 高分子 を 用 い る 場合は、 ネ ガ型 の感光性高分子 を用 い る 場合に使用 す る マ ス ク の遮光部 と 開 .口 部 と が逆の構造 と な っ た マ ス ク を使用 す れば よ い 。

[第 3 の発明群 ]

第 3 の発明群は、 感光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を溶融変形 さ せ て得 ら れ た複数の 凸部 を有す る 反射板の発明で あ っ て 、 感光性樹脂 材料が、凸部 の底面外周縁上の 所定の点 と 凸部頂点 と を 結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を 規定す る 2 つ の代表寸法の比で 示 さ れ る ァス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値 か ら 徐々 に増加 して い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大 値 に達 し、 そ の後下降過程を経て 一定値 に収束す る よ う な ァス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 を 有 して お り 、 複数の 凸部の 平均傾斜角 が、 前 ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性にお け る 前記. il 束値 と さ れて い る こ と を特徴 と す る も の で あ る 。

第 3 の発 明群の具体例 と し て、 以下 に実施の形態 3 — 1 〜 3 — 3 を例示 して 、 第 3 の 発明群の 内容を説明す る 。

(実施の形態 3 — 1 )

図 2 8 は実施の形態 3 — 1 に係 る反射板の要部断面図 で あ り 、 図 2 9 は そ の 平面図で あ る 。 なお、 図 2 9 は光反射性薄膜が蒸着 さ れ る 前の状態 にお け る 反射板の平面図 を 示 し た も の で あ る 。 反射扳 3 0 1 は、 基板 3 0 2 と 、 残膜 3 0 3 と 、 残膜 3 0 3 と 一体的 に形成 さ れて い る 複数の 凸部 3 0 4 と、 複数の 凸部 3 0 4 を被覆 し て表面 ( 図 2 8 の上面 ） が凹 凸状 に形成さ れた光反射性薄膜 3 0 5 と を 有 す る 。 こ こ で、 残膜は、 後述す る フ ォ ト リ ソ グ ラ フ イ エ程にお け る 現像工程の 際 に、 現像さ れず に残 っ た部分 を 意味す る 。 従 っ て、 か か る 残膜の定義か ら すれば、 残膜 3 0 3 の う ち 凸部 3 0 4 間 に位置 す る 部分の み が残膜に該当 し、 残膜 3 0 3 の う ち 凸部 3 0 4 の下部 に位置す る 部分は、 正確 に は残膜 と はい え な い けれ ど も 、 説明の便 宜上、 残膜 3 0 3 の う ち 凸部 3 0 4 の下部 に位置す る 部分 も 残膜 と 称す る こ と に す る 。 ま た、 前記基板 3 0 2 は、 例 え ば ガ ラ ス な どの 絶縁性を 有 す る 基板 （商品名 ： 1 7 3 7 、 コ 一ニ ン グ社製） で あ り 、 そ の厚みは例 え ば 1 . 1 m mで あ る 。 ま た、 光反射性薄膜 3 0 5 は、 アル ミ ニ ウ ム （ A 1 ) 等の金属薄膜か ら 成 る 。

残膜 3 0 3 及び凸部 3 0 4 は、 感光性樹脂か ら 成 り 、 該感光性樹 脂 と し て は、 ポ ジ型 レ ジ ス ト 、 電子線 レ ジ ス ト 等が挙げ ら れ る 。 本 実施の形態 に お い て は、 ポ ジ型 レ ジス ト と して の低 ァ ポ ジ型 レ ジ ス ト （商品名 ： P C 4 0 9 、 J S R社製） を使用 して い る 。

凸部 3 0 4 は、 基板 3 0 2 に平行な 断面が円形状で あ り 、 表面が 緩やかな 曲 面形状 と な っ て い る 。 こ こ で、 凸部 3 0 4 の底 面外周縁 3 0 4 a の 所定 の点 （本実施の形態で は 凸部 3 0 4 の底面が 円形で あ る た め、 底面外周縁 3 0 4 a の何れの点 を選択 し て も 平均傾斜角 Θ は 同一 と な る ので 、 本実施の形態で は上記所定の 点は底面外周縁 3 0 4 a の 任意 の点 を意味す る 。）と 凸部 3 0 4 の頂点 3 0 4 b と を 結ぶ直線 と 、 凸部 3 0 4 の底面 と の成す角 を、 凸部の平均傾斜角 S (図 3 0 及び図 3 1 参照 ）と定義す る と 、 全て の 凸部 3 0 4 の平均傾 斜角 0 はほぽ同一で あ る 。 し か も 、 注 目 すべ き は、 こ の平均傾斜角 S が設計段階で の設定値 と殆 ど誤差がな い こ と で あ る 。 こ の た め、 光反射性薄膜 3 0 5 の 凹 凸形状の精度が高 く 、 反射板の反射特性 の 精度が極め て高い と い う 特徴があ る 。 なぜな ら 、 光反射性薄膜 3 0 5 は 凸部 3 0 4 を被覆す る 構造で あ る ため、 光反射性薄膜 3 0 5 の 凹 凸状態は、 ΰ部 3 0 4 の表面形状を反映す る か ら で あ る 。 な お、 上記凸部の底面外周縁 3 0 4 a の所定の点は、 例 え ば凸部 3 0 4 の 底面が楕 円 で あ れば、 外周縁 3 0 4 a と 長軸 と が交差す る 点、 或い は外周縁 3 0 4 a と短軸 と が交差す る 点の よ う に、 予め定め た所定 の点 を 意味す る 。 従 っ て、 平均傾斜角 0 は、 当 該所定の点 に基づ い て 一義的 に決定 さ れ る も の で あ る 。 ま た、 高精度の 平均傾斜角 0 を 有 す る 凸部 3 0 4 を作製で き る 理 由 に つ い て は、 後述す る 製造方法 の説明の際 に 詳細 に述べ る こ と に す る 。

本発明 に係 る 反射板の用途 と して は、 反射型液晶表示素子の反射 板 に適用 す る こ と がで き る 。 但 し、 本発明 に係 る 反射板は、 こ れ に 限定さ れ る も の で は な く 、 そ の他の技術分野、 例 え ば光学機器の反 射板等 に広範囲 に適用 す る こ と がで き る 。 図 3 2 は反射板の製造工程 を示す フ ロ ーチ ャ ー ト で あ り 、 図 3 3 は反射板の製造工程 を 示す断面図で あ る 。 先ず、 図 3 2 及び図 3 3 を参照 し て 、 上記構成の反射板の製造方法の概略 を 説明 し、 そ の後 に、 本発 明の主 た る 特徴で あ る 平均傾斜角 Θ がほぼ一定な 凸部 3 0 4 の詳細 な製造方法及び当 該製造方法 に よ り 平均傾斜角 0 が一定 の 凸部 4 が得 ら れ る 理 由 に つ い て説明す る 。

反射板の製造方法の概略を 説明す る と 、 反射板は、 基本的 に は、 塗布工程、 プ リ べ一 ク 工程、 露光工程、 現像工程、 熱処理工程及び 光反射性薄膜形成工程の 6 つ の工程に よ り 作製 さ れ る 。 各工程を 以 下 に概略す る 。

先 ず、 基板 3 0 2 上 に感光性樹脂 3 1 0 を 塗布す る （塗布工程 ： 図 3 3 ( a ) 参照）。 次い で、 感光性樹脂 3 1 0 が塗布 さ れた基板 3 0 2 を プ リ べー ク す る （ プ リ べ一 ク工程）。 次いで 、 基板 3 0 2 の上 方 に所定ノ、 " タ ー ン の フ ォ ト マ ス ク 3 1 1 を 配置 し、 フ ォ ト マ ス ク 3 1 1 を 介 し て 紫外光 を感光性樹脂 3 1 0 に 照射す る （露光工程 ： 図 3 3 ( b ) 参照）。 次い で、 現像液に よ り 感光性樹脂 3 1 0 を 現像す る 。 こ れ に よ り 、 所定厚みの残膜 3 0 3 及び所定形状の柱状体 3 1 5 (本実施の形態で は 円柱状体で あ る ） が形成 さ れ る （現像工程 ： 図 3 3 ( c ) 参照）。 次いで、 加熱処理 に よ り 柱状体 3 1 5 を 溶融す る 。 こ れに よ り 、 平均傾斜角 0 を有す る 凸部 3 0 4 が形成さ れ る （熱 処理工程 ： 図 3 3 ( d ) 参照）。 次い で、 複数の 凸部 3 0 4 を被覆 し て ア ル ミ ニ ウ ム （ A 1 ) 等の金属薄膜を蒸着 して 光反射性薄膜 3 0 5 を形成す る （光反射性薄膜形成工程 ： 図 3 3 ( e ) 参照）。 こ う し て、 図 2 8 に 示 す反射板 1 が作製 さ れ る 。

こ こ で、 上記の製造方法 において、 凸部 3 0 4 の 平均傾斜角 Θ を 高精度 に製造で き る こ と が、 本発明の主た る 特徴で あ る 。 具体的 に は、 ①柱状体 3 1 5 の ア ス ペク ト 比 ァ を 以下 に述べ る値 に設定 し、 且つ②残膜 3 0 3 の厚みや加熱温度を 制御 す る こ と に よ り 実現す る こ と がで き る 。 以下 に そ の理 由 に つい て 説明 す る 。

柱状体 3 1 5 を溶融変形 さ せて 凸部 3 0 4 を 形成す る に際 して 、 凸部 3 0 4 の 平均傾斜角 Θ と 、 柱状体 3 1 5 の ァス ぺク ト 比 ァ と の 間 に は、 図 3 4 に 示す特性があ る 。 こ こ で、 柱状体 3 1 5 の ァ ス ぺ ク ト 比 ァ と は、 柱状体 3 1 5 の横断面の直径 D と 高 さ H の比 H Z D を意味す る 。 な お、 柱状体 3 1 5 の高 さ H と は残膜 3 0 3 か ら の高 さ で あ り 、 従 っ て、 残膜 3 0 3 の厚み を 制御す る こ と に よ り 柱状体 3 1 5 の高 さ H を 変 え る こ と がで き る 。 ま た、 アス ペク ト 比 y と し て は、 直径 D に代え て柱状体 3 1 5 の横断面積 S を 用 い て 、 横断面 積 S と高 さ H の 比 H Z S と して も よ く 、 特 に横断面が楕 円、 多角形、 あ る い は そ の他の不規則な形状で あ る 場合に は、 ァ スぺク ト 比 ァ を H / S と す る の が好 ま しい 。

こ の ァス ぺク ト 比 ァ の変化 に対す る 平均傾斜角 0 の変化 を 示す ァ ス ぺク ト 比 ァ 一 平均傾斜角 Θ 特性は、 本発明者等が実験結果 に よ り 見い だ し た も の で あ る 。 こ の 図 3 4 よ り 、 アス ペク ト 比 ァ 一 平均傾 斜角 0 特性は、 ァス ぺ ク ト 比 ァ を 0 近傍の値か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 Θ が上昇変化過程を経て極大値 に達 し、 そ の後下 降過程 を経て 一定値 に 収束す る よ う な特性 を 有 して い る こ と が認め ら れ る 。 な お、 図 3 4 は、 加熱温度及び加熱時間 を 同一 と して 、 柱 状体 3 1 5 の高 さ H を 固定 して 、 柱状体 3 1 5 の横断面 の直径 D を 変化 さ せ た と き の溶融変形後の 凸部 3 0 4 の平均傾斜角 0 を 測定 し て、 ァス ぺ ク ト 比 ァ と 平均傾斜角 0 と の 関係 を 求め た も の で あ る 。 図 3 4 で は、 ア ス ペ ク ト 比 ァ の 変化は、 高 さ H を 固定 し直径 D を 変 ィ匕 さ せた けれ ど も 、 逆 に直径 D を 固定 し高 さ H を 変化 さ せて も 同様 の特性が得 ら れ る こ と を 、 本発明者は確認 し て い る 。 ま た、 上記ァ ス ぺ ク ト 比 ァ と 平均傾斜角 0 と の 間 に は、 感光性樹脂の種類 を 問わ ず、 同様の 関係 が あ る こ と を 確認 して い る 。

こ の よ う な 図 3 4 に示す特性が得 ら れ る の は、 以下の理 由 に よ る も の と 考 え ら れ る 。 即 ち 、 加熱 に よ り 柱状体 3 1 5 は そ の先端部か ら 溶融 し始め、 熱だ れ して い く 。 こ の と き、 軟化 し た感光性樹脂部 分の凝集力 に起 因 して 、 凸部 3 0 4 の高 さ がせ り 上 が っ て い く 。 こ のせ り 上 が り の程度は、ァス ぺ ク ト 比 ァ の増加 に応 じ て大 き く な る 。 従 っ て、 ァス ぺ ク ト 比 ァ の増加 に応 じて、 平均傾斜角 S は増加す る 。 そ し て、 凸部 3 0 4 のせ り 上が り 部分 に よ る 荷重が、 軟化 し た感光 性樹脂部分の凝集力 よ り 大 き く な る と 、 軟化部分はせ り 上が り 現象 か ら 横への広が り の現象 に移 っ て い く 。 従 っ て 、 こ の 臨界点 に お い て 、 凸部 3 0 4 の高 さ が極大値 と な り 、 そ れ以降は アス ペク ト 比 ァ の増加 に応 じ て 、 軟化部分の広が り の程度は大 き く な る 。 よ っ て 、 凸部 3 0 4 の 平均傾斜角 0 は 小 さ く な つ て い く 。 そ して 、 ァス ぺ ク ト 比 ァ の増加 に応 じて 収束値 に漸近 して い く 。 こ れは、 軟化部分 の 体積が一定以上 と な る と 、 主 と して、 凸部 3 0 4 を構成す る 感光性 樹脂固有 の濡れ性 に起因 して 決定 さ れ る 接触角 に漸近 して い く も の と 考え ら れ る か ら で あ る 。

こ の よ う な 図 3 4 に示 す特性お いて 、 ア ス ペ ク ト 比 ァ の 変動 に 対 す る 平均傾斜角 Θ の影響 を考察す る と 、 例 え ば、 平均傾斜角 が極大 と な る 条件な ど に 比べ る と 、 ァ ス ぺク ト 比が充分大 き い条件で は、 ァ ス ぺク ト 比 のノ、" ラ ヅ キ に対 して平均傾斜角 のバ ラ ヅ キが小 さ い こ と がわ か る 。 即 ち 、 極大値付近で の ア ス ペク ト 比の 変動 に対す る 平 均傾斜角 の 変化領域を B 1 、 上昇過程又は下降過程付近で の ァ ス ぺ ク ト 比の 変動 に対す る 平均傾斜角 の 変化領域を B 2 、 平均傾斜角 が 一定値 に収束す る 領域で の ア ス ペ ク ト 比の 変動 に 対す る 平均傾斜角 の変化領域 を B 3 と す る と 、 B 1 ， B 2 > B 3 で あ る 。 こ の こ と は、 アス ペ ク ト 比が平均傾斜角 Θ の収束開始点 A以上の値 に設定 し てお' けば、 ァス ぺ ク ト 比が大 き く 変化 して も 、 最終的 に得 ら れ る 平均傾 斜角 0 に殆 ど影響 を 与え る こ と はな く 、 希望す る 平均傾斜角 S と ほ ぼ等 しい平均傾斜角 が得 ら れ る こ と を 意味す る 。 従 っ て、 ァス ぺ ク ト 比 ァ を収束開始点 A 以上の値 に設定すれば、 製造 プロ セ ス 時の マ 一ジ ン を大 き く と る こ と がで き る 。 こ の結果、 製造時にお け る 加工 誤差等 に影響 さ れず、 実際 に製造 さ れた も の は、 高精度の 平均傾斜 角 が得 ら れ る こ と に な る 。

と こ ろ で 、 上記の よ う に ァス ぺク ト 比 y を 収束開始点 A 以上の値 に設定すれ ば、 製造 プ ロ セ ス 時の マー ジ ン を大 き く と る こ と がで き る が、こ れだ けで は希望す る 反射特性 を 有 す る 反射板は得 ら れな い 。 なぜな ら 、 希望す る 反射特性を 有す る 反射板を製造す る た め に は 、 平均傾斜角 0 を希望 す る 角度 に 制御す る こ と が必要 だ か ら で あ る 。

こ の 点に 関 して 、 平均傾斜角 0 を制御す る た め に は、 種々 のパ ラ メ ー タ 、 例 え ば残膜厚、 加熱温度、 柱状体の形状等 を 変化 ざせ る こ と に よ り 実現で き る こ と を見い だ し た 。 以下、 図 3 5 を参照 し て 説 明す る 。

図 3 5 は残膜厚 と 加熱温度 と を 変化 さ せた場合の ァス ぺ ク ト 比 ァ — 平均傾斜角 0 特性 を 示す グ ラ フ で あ る 。 図 3 5 お いて 、 ラ イ ン L 1 は加熱温度が 1 2 0 °C且つ残膜厚が 0 . 6 Ζ Λί ΐη の場合を 示 し、 ラ イ ン L 2 は加熱温度が 1 6 0 °C且つ残膜厚が 0 . 6 2 / m の場合 を示 し、 ラ イ ン L 3 は加熱温度が 1 2 0 °C且つ残膜厚が 1 . 8 0 JUL mの場合を 示 し、ラ イ ン L 4 は加熱温度が 1 6 0 °C且つ残膜厚が 1 . 7 4 ί πιの場合を 示 し、 ラ イ ン L 5 は加熱温度が 1 2 0 °C且つ残膜 厚が 2 . 1 0 mの場合を 示 し、 ラ イ ン L 6 は加熱温度が 1 6 0 °C 且つ残膜厚が 2 . 3 6 mの場合を示す 。 なお、 加熱時間及びそ の 他の条件は 同一 と し た 。 図 3 5 の ラ イ ン L 1 と .ラ イ ン L 2 と か ら 、 残膜厚が 同一で あ る 場合に は、 加熱温度が大 き い と 平均傾斜角 が 小 さ い値 に 収束 し、 加熱温度が小 さ い と 平均傾斜角 が大 き い値 に収束 す る こ と が認め ら れ る 。 ま た、 図 3 5 の ラ イ ン L l ， L 3 , L 5、 ま た は、 ラ イ ン L 2， L 4 , L 6 よ り 、 加熱温度が 同一で あ る 場合 に は、 残膜厚 が大 き い と 平均傾斜角が小 さ い値 に収束 し、 残膜厚 が 小 さ い と 平均傾斜角 が大 き い値 に収束す る こ と が認め ら れ る 。

従 っ て 、 同一ア ス ペ ク ト 比で あ っ て も 、 加熱温度や残膜厚 を 変 え る こ と に よ り 、 平均傾斜角 Θ の収束値 を 変化 さ せ る こ と がで き る 。 即 ち 、 加熱温度や残膜厚 を 変 え る こ と に よ り 、 平均傾斜角 を 制御で き る こ と が理解 さ れ る 。 な お、 濡れ性が大 き い感光性樹脂を使用 す る と 平均傾斜角 は 小 さ い値 に収束 し、 濡れ性が 小 さ い感光性樹脂 を 使用 す る と 平均傾斜角 は大 き い値 に収束 し する こ と が、 本発明者 に よ っ て確認さ れて い る 。 従 っ て 、 感光性樹脂材料の選定に よ っ て も 、 平均傾斜角 を 制御す る こ と がで き る 。 更 に 、 柱状体の形状、 感光性 樹脂材料の粘度、 製造時の雰囲気等に よ っ て も 、 平均傾斜角 を 制御 す る こ と がで き る も の と 考 え ら れ る 。

次いで、 上記 し た製造方法の概略説明 を 踏 ま え 、 更 に 図 3 4 及び 図 3 5 の特性 に基づ き 、 本実施の形態 に係 る 反射板の製造方法 を 詳 述す る 。

( 1 ) ア ス ペク ト 比 ァ の設定

先ず、 具体的 に反射板の製造 に先だ っ て 、 ア ス ペ ク ト 比 ァ を 設定 す る 。 ア ス ペク ト 比 ァ の設定 に 当 た っ て は、 使用 す る 感光性樹脂材 料が決定 さ れて い れば、 そ の感光性樹脂 を 用 い て 、 残膜厚や加熱温 度等 を 変 え て 予め種々 の ア ス ペ ク ト 比 ァ 一 平均傾斜角 Θ 特性 を実験 よ り 求め て お く 。 そ して 、 平均傾斜角 θ = 0 ρ の反射板を製造す る 場合 に、 こ の 平均傾斜 θ ρ が収束値 と な る ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾 斜角特性を探 し だ す。 次いで、 該ァス ぺ ク ト 比 — 平均傾斜角特性 の 収束開始点 Α 以上の何れかの値 に ァス ぺ ク ト 比 ァ を 設定す る 。

例 え ば、 平均傾斜角 0 p = 7 . 5 と し た場合を 想定 して 説明 す る と 、 先ず、 平均傾斜角 の収束値が 7 . 5 と な る ア ス ペク ト 比 一 平均 傾斜角特性 を探 し 出 す。 こ の場合 に は、 図 3 5 の参照符号 L 1 が、 収束値が 7 . 5 と な る ア ス ペ ク ト 比 一 平均傾斜角特性で あ る 。 そ こ で、 収束開始点 A 以上 の値、 例 え ばア ス ペ ク ト 比 ァ = 0 . 8 に設定 す る 。 ま た 、 残膜厚は、 0 . 6 2 z m と し、 加熱温度は 1 2 0 °C と す る ，。 こ の よ う な条件下で 、 既に 図 3 1 及び図 3 2 に関 して 説明 し た 方法で反射板 を製造す る 。

( 2 ) 塗布工程

先ず、 図 3 3 ( a ) に示す よ う に、 基板 3 0 2 (商品名 ： 1 7 3 7 、 コ 一二 ン グ社製） 上 に感光性樹脂材料を ス ピ ン コ ー ト 方式 に よ り 塗布す る 。 塗布条件 と して は、 例 え ば 回転数 7 0 O r p mで 3 0 秒間ス ピ ン コ ー ト し、 塗布膜の膜厚が 3 . と な る よ う に す る 。

( 3 ) プ リ べー ク 工程

次い で、 感光性樹脂材料が塗布 さ れた基板 3 0 2 を 1 0 5 °C で 9 0 秒間 プ リ べー ク して 、 塗布膜中 の溶剤 を 蒸発 さ せ、 感光性樹脂層 3 1 0 を形成す る 。

( ) 露光工程

次い で、 図 3 3 ( b ) に 示 す よ う に 、 フ ォ ト マ ス ク 3 1 4 を感光 性樹脂層 3 1 0 の上方 に配置 し、 該 フ ォ ト マ ス ク 3 1 1 を介 し て 紫 外線を 照射 ' 露光す る （露光工程）。 こ こ で 、 フ ォ ト マ ス ク 3 1 1 の 遮光部パ タ ー ン （ 円形パ タ ー ン の 直径）、 露光量、 露光時間、 更 に は 後続す る 現像工程で の現像時間等は、 所定の残膜厚、 所定の ァ ス ぺ ク ト 比 ァ （平均傾斜角 0 p = 7 . 5 の場合に は、 残膜厚 は、 0 . 6 2 m、 ア ス ペ ク ト 比 ァ は 0 . 8 ) と な と な る よ う に 予 め設定 さ れ て い る 。

( 5 ) 現像工程

続い て、 東京応化社製の N M D — 3 (商品名 ） を 0 . 4 %含む水 溶液を 現像液 と して 用 い現像を行い、不要な部分 を溶解処理す る（現 像工程）。 こ の工程 に よ り 、 図 3 3 ( c ) に示す よ う に、 基板 3 0 2 上 に残膜 3 0 3 と複数の柱状体 3 1 5 と が形成 さ れ る 。 なお、 本発 明 にお いて 製造 さ れ る 柱状体の幅 （直径） は、 l 〃 m以上で あ る こ と が望 ま し い 。 ΐ Λί πι よ り も 小 さ い と 、 露光限界 を 越え る た め そ の よ う な大 き さ の柱状体 を形成す る こ と が困難 と な る か ら で あ る 。 ま た、 反射板 を反射型液晶表示素子 に適用 す る 場合に は、 柱状体の高 さ は 3 0 〃 m以下で あ る こ と が望 ま しい 。 3 O z m よ り も 大 き い と 、 凹 凸の差が生 じ る 部分の面積が大 き く な り 、 こ の結果セ ルギ ャ ッ プ の不均一性が拡大 し す ぎ、 表示ム ラ 等の表示品位の 劣化 を招 く こ と に な る か ら で あ る 。

ま た、 感光性樹脂層 3 1 0 の膜厚は、 l 〃 m以上で あ る こ と が望 ま しい 。 よ り も 小 さ い と 、 光反射性薄膜 3 0 5 の表面 の 凹 凸 差が小 さ く な り 過 ぎ 、 正反射方 向 に反射 さ れ る 光が増大す る の で好 ま し く な い か ら で あ る 。 ま た、 反射板を反射型液晶表示素子 に適用 す る 場合に は、 感光性樹脂層 3 1 0 の膜厚は、 1 0 m以下で あ る こ と が望ま し い 。 1 よ り も 大 き い と 、 凹 凸の 差が大 き く な り す ぎ 、 セ ル ギ ャ ッ プの不均一性が拡大 しす ぎ 、 表示 ム ラ 等の表示 品 位の劣化 を招 く こ と に な る か ら で あ る 。 ( 6 ) 熱処理工程

次い で 、 図 3 3 ( d ) に示す よ う に、 基板 3 0 2 を 1 2 0 °Cで 5 .分間加熱 し て加熱処理 を行 う 。 れに よ り 、 残膜 3 0 3 及び複数の 凸部 3 0 4 が形成 さ れ る 。 こ の と き、 柱状体 3 1 5 の ァ ス ぺ ク ト 比 y が上記値 に設定 さ れて い る た め、 製造マ ー ジ ン を 大 き く と る こ と がで き 、 結果 と し て ほぼ全て の 凸部 3 0 4 はそ の平均傾斜角 がほぼ 同一 と な る 。 換言すれば、 製造工程 にお け る 加工誤差等があ っ て も 、 そ の 影響 を 殆 ど受 け る こ と な く 設定値 どお り の 平均傾斜角 を 有す る 凸部 を形成 す る こ と がで き る 。

従籴例 の反射板の製造方法 は、 凸部の平均傾斜角 を高精度で形成 すべ く 種々 の工夫がな さ れて い る 。 し か し な が ら 、 あ く ま で も 、 設 計段階で の 理論的 な も の で あ り 、 製造マ一 ジ ン は狭 い。 一方、 現実 に反射板を 製造す る 際 に は、 加工誤差等が発生 し、 理論的 に は高精 度の平均傾斜角 が得 ら れて も 、 そ の方法で製造す る と 、 現実 に製造 さ れた 凸部 の平均傾斜角 に は、 大 き な ば ら つ き が生 じて い る 。

こ の点に 関 し て 、 図 3 6 を 参照 して 、 従来例 と 本発明 と を 比較 し て説明す る 。 図 3 6 ( a ) に示す よ う に、 加工誤差 に よ り 直径 ： D は 同 じで あ る が、 高 さ の異な る 柱状体 P I , P 2 が形成さ れた も の と 仮定す る 。 こ の と き 、 従来例で は、 図 3 6 ( c ) に 示す よ う に製造 さ れた 凸部 G 1 の平均傾斜角 θ 1 と 凸部 G 2 の 平均傾斜角 0 2 は異 な っ た も の と な る 。 こ れ に対 して、 本発明で は、 図 3 6 ( b ) に 示 す よ う に製造 さ れた 凸部 G 1 と 凸部 G 2 と は、ほぼ相似形状 と な り 、 平均傾斜角 θ 1 と 平均傾斜角 Θ 2 はほぼ等 し い も の と な る 。

ま た、 本発明 に係 る 製造方法 に よ れば、 従来例の よ う に 凸部 の上 に更 に樹脂層 を 被覆す る こ と な く 、 丸み を 帯びた複数の 凸部 4 を 形 成す る こ と がで き る 。 従 っ て 、 従来例 に比べて 、 樹脂層 の被覆工程 を省略す る こ と がで き、 製造費用 の低減及び製造時間の短縮化 を 図 る こ と がで き る 。

( 7 ) 光反射性薄膜形成工程

次い で、 複数の 凸部 3 0 4 を被覆 して アル ミ ニ ウ ム （ A 1 ) 等 の 金属薄膜を 蒸着 して 光反射性薄膜 3 0 5 を形成す る 。 こ う して 、 図

2 8 に示す反射板が作製 さ れ る 。 こ の反射板 3 0 1 は凸部の平均傾 斜角 が設定値 と ほぼ同一で あ る ので、 凸部 3 0 4 上 に形成 さ れた 光 反射性薄膜 3 0 5 の 凹 凸状態がほぼ設定 どお り と な る 。 よ っ て、 希 望す る 反射特性 を有す る 反射板を得 る こ と がで き る 。 ' 次 に、 上記構成の反射板 を反射型液晶表示素子の.反射板 に適用 し た場合につ い て 説明す る 。 図 3 7 は該反射型液晶表示素子の要部 断 面図で あ る 。 反射型液晶表示素子 3 3 0 は、 反射板 3 0 1 と 、 対向 基板 3 3 1 (表示面側） と 、 反射板 3 0 1 及び対向基板 3 3 1 間 に 挟持 さ れた 液晶層 3 3 2 と を有 す る 。 反射板 3 0 1 の光反射性薄膜

3 0 5 上 に は、 配向膜 3 3 3 が形成さ れて い る 。 な お、 光反射性薄 膜 3 0 5 は、 画素電極 と し て の機能を 果た し て い る 。

上記対向基板 3 3 1 は例 え ばガ ラ ス 基板等の光透過性 を有 す る 基 板で あ り 、 こ の対向基板 3 3 1 上 には、 イ ン ジ ウ ム錫酸化物 （ I T 0 ： I n d i um T i n O x i d e ) か ら な る 透明電極 3 3 4 が形成さ れて い る 。 更 に、 透明電極 3 3 4 上 に は配向膜 3 3 5 が形成さ れて い る 。 上記 液晶層 3 3 2 は、 液晶 に黒色の二色性染料 を 溶解 さ せ た ゲス ト ホ ス ト 液晶 を含んで構成 さ れ る 。 上記配向膜 3 3 3 · 3 3 5 は、 例 え ば ポ リ イ ミ ド樹脂か ら な り 、 ま た それ ら の 配向処理方 向は相互 に反対 方 向 と な る 様 に設定 し た 。 こ の と き、 液晶分子 の配 向状態は、 基板 間で約 3 6 0 度捻れた配向 と な っ て い る 。

上記の様な構成の反射型液晶表示素子の表示状態 につ いて調べ る と 、 広範囲 で非常 に 明 る く 、 ペーパーホ ワ イ ト 性 に 優れ、 コ ン ト ラ ス ト の 良好 な表示品位が得 ら れた。

な お、 参考 ま で に述べ る と 、 ア スペク ト 比が例 え ば上記実施の形 態で使用 し た値、 例 え ば 0 . 4 3 程度の も の を使用 し た従来例 は 、 存在 して い る 。 しか し な が ら 、 ア スペク ト 比が 同 じ値で あ っ て も 、 従来例 と 本発明 と で は、 ア ス ペク ト 比の意義が異な る 。 即 ち 、 従来 例 で は、平均傾斜角 Θ の収束す る 領域内で の ア ス ペ ク ト 比で は な い 。 こ れ に対 し て本発明で は、 平均傾斜角 0 の収束す る 領域内で の ァス ぺ ク ト 比が使用 さ れて い る 。 従っ て、 従来例で は、 製造 さ れた 凸部 の 平均傾斜角 に ば ら つ き が生 じて お り 、 反射板の反射特性が所望 の も の で な い 。 こ れ に対 して、 本発 明で は、 上記 し た よ う に 平均傾斜 角 0 の収束 す る 領域内 で の ァ ス ぺク ト 比 を使用 す る た め、 製造マー ジ ン が大 き く と れる た め、 加工誤差があ っ て も 、 そ れに影響 さ れず、 所望の平均傾斜角 を 有 す る 凸部を形成す る こ と がで き る 。

(実施の形態 3 — 2 )

図 3 8 は実施の形態 3 一 2 に係 る反射板の製造工程 を 示す断面図 で あ る 。 本実施の形態 に係 る 反射板は、 ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 駆 動の反射型液晶表示素子 に用 い ら れる 反射板で あ る 。 こ の よ う な 反射板の製造方法は、上記実施の形態 3 - 1 の製造方法に頻似す る 。 但 し、 本実施の形態 3 — 2 の反射板は、 ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 駆 動の反射型液晶表示素子 に用 い ら れる 反射板で あ る こ と か ら 、 若干 相違す る 点 も あ る 。 以下 に、 本実施の形態 3 — 2 に係 る 製造方法 の 特徴点 を 中 心 に 説明す る こ と に す る 。

本実施の形態 3 — 2 の反射板 に は、 画素ス イ ッ チ ン グ素子 と し て の 薄膜 ト ラ ン ジ ス タ （ T F T ) 3 4 0 が形成 さ れて い る 。 従 っ て 、 T F T 3 4 0 と 画素電極 と し て の機能 を 有 す る 光反射性薄膜 3 0 5 と を 電気的 に接続す る た め の コ ン タ ク ト ホール 3 4 1 (図 3 8 ( c ) ) が必要で あ り 、 そ の た め コ ン 夕 ク ト ホール形成部位で は残膜が存在 し な い よ う に す る 必要があ る 。 コ ン タ ク ト ホール形成部位 に残膜が 存在す る と 、 導通不良 を 生 じ、 表示品位の低下 を招 く お そ れが あ る た め で あ る 。

従 っ て 、 感光性樹脂 と し て低 ァ ポ ジ型 レ ジ ス ト （商品名 ： P C 4 0 9 、 J S R 社製） を使用 し た 。 上記実施の形態 1 で は、 感光性樹 脂 と して は 必ず し も 低 ァ レ ジ ス ト を使用 す る 必要は ない け れ ど も 、 本実施の形態 2 で は、 低 ァ レ ジ ス ト を 必ず使用 する 必要があ る 。 そ の理 由 を 説明す る と 、 低 ァ レ ジ ス ト は、 図 3 9 の実線で 示す よ う に 積算露光量が増大す る に つれ.て、 一次関数的 に残膜厚が小 さ く な る よ う な特性 を 有 して い る 。 通常の感光性樹脂材料で あ る と 、 図 3 9 の破線で 示 す よ う に あ る 積算露光量 ま で は残膜厚は一定値 を 示 すが、 そ の積算露 ^量を越え る と 急激に残膜厚が小 さ く な る 特性 を 示 す。 本発 明 に お い て は、 残膜がな い部位 と 、 残膜及び残膜に一体的 に形 成さ れ る 柱状体を構成す る 必要があ り 、 通常の感光性樹脂材料 を使 用 す る と、 コ ン タ ク ト ホール形成部位で残膜を な く し、 そ の他の 部 位で は残膜厚 を制御す る こ と が困難 と り 、 本発明 に係 る 上記構成 を 製造す る こ と は で き な い 。 こ の点に 関 して、 低 ァ レ ジス ト を使用 す る と 、 図 3 9 に 示す特性 を有 す る た め、 積算露光量 を制御 すれば、 本発明 に係 る 上記構成 を 容易 に製造す る こ と が可能 と な る 。

ま た、 本実施の形態 に 係 る製造方法で は、 露光工程に おい て 使用 す る フ ォ ト マス ク を 図 3 8 ( b ) に示す構成の も の を用い た 。 即 ち 、 フ ォ ト マ ス ク 3 4 2 は、 紫外線透過領域 3 4 0 a … と紫外線遮光領 域 3 4 0 b … と 、 遮光領域 よ り も 遮光率の 小 さ い領域 3 4 0 c … か ら 構成 さ れて い る 。 各領域 3 4 0 a , 3 4 0 b , 領域 3 4 0 c は、 円形状 ま た は楕 円形状で あ る 。 領域 3 4 0 a は コ ン タ ク ト ホール 3 1 を形成す る た めの も ので あ り 、 領域 3 4 O b は柱状体 3 1 5 を 形成す る た め の も の で あ. り 、 領域 3 4 0 c は残膜 3 を形成す る た め の も の で あ る 。 なお、 領域 3 4 0 で は、 露光限界の大 き さ 若 し く は こ の近傍の 大 き さ の 開 口 を 網 目 状 に形成す る こ と に よ り 実現で き る こ の よ う な フ ォ ト マ ス ク 3 4 2 の使用 に よ り 、露光量が調整 さ れ、 現像時 に溶解す る 部分 と 、あ ま り 溶解 し な い部分がで き、図 3 3 ( d ) に示 す よ う に 、 基板 3 0 2 上 に コ ン タ ク ト ホール 3 4 1 、 残膜 3 0 2 及び凸部 3 0 4 を形成す る こ と がで き る 。 そ して 、 凸部 3 0 4 を 被覆 し て ア ル ミ ニ ウ ム （ A 1 ) 等の金属薄膜を 蒸着 して光反射性薄 膜 3 0 5 を形成す る と 、 コ ン タ ク ト ホール 3 4 1 を介 し て、 光反射 性薄膜 3 0 5 と T F T 3 4 0 と が電気的 に接続 さ れ る こ と に な る 。 (図 3 3 ( e ) )。

(実施の形態 3 — 3 )

図 4 0 は実施の形態 3 — 3 に係 る 反射板の要部平面図で あ り 、 図 4 1 は図 4 0 の X — X矢視断面で あ る 。 本実施の形態 3 — 3 は、 本 発明 を 回折格子型反射板 に適用 し た例で あ る 。 本実施の形態 3 - 3 は、 実施の形態 3 - 1 と類似 し対応す る 部分 に は 同一の参照符号 を 付す。 本実施の形態 3 — 3 で は、 実施の形態 3 — 1 の 凸部 3 0 4 に 代え て、 同心状 に配列 さ れた 凸部 3 5 1 が用 い ら れ る 。 な お、 凸部 3 5 1 は、 感光性樹脂材料か ら 成 る 同心状 に配列 さ れた柱状体 を 溶 融変形 さ せて得 ら れた も ので あ る 。

こ の よ う な構成の 回折格子型反射板 3 5 0 を上記実施の形態 3 — 1 の製造方法 を 用 いて製造 し、 反射型液晶表示素子 を作製 し た と こ ろ 、 凸部 3 5 1 の側面の 平均傾斜角 が設定値 と ほぼ同一 と な っ た た め、 色再現範囲の広い反射型液晶表示素子 を得 る こ と がで き た 。 こ の よ う に、 反射回折に よ り 分光す る 特性 を 有 す る 回折格子型反 射板で は、 凸部 3 5 1 の側面傾斜角 に高い精度が要求 さ れ る 。 従 つ て、 本発 明 に係 る製造方法 に よ り 作製す る こ と は、 極め て 有熟で あ る 。 な お、 回折格子バ タ ー ン と し て は、 同心状 に 限 ら ず、 並列状 に 配列 さ れ た も ので あ っ て も よ い 。

( そ の他の 事項）

( 1 ) 上記実施の形態で は、 凸部下部 に 同一の感光性樹脂が残膜 と して 成膜 さ れて い る 場合に つ い て述べ ら れて い る が、 他の感光性樹 脂 を成膜 し た の ち 、 上述の J S R社製ポ ジ型 レ ジ ス ト P C 4 0 9 を 塗布 し、 フ ォ ト マ ス ク を 用 い て 露光現像 し て も プ ロ セ ス マ 一 ジ ン の 大 き い 安定な 領域におい て任意 の 平均傾斜角 に設定す る こ と が可能 と な り 、 同様 に実施可能で あ る 。 .

( 2 ) ま た、 同 じ く J S R 社製ポ ジ型 レ ジ ス ト P C 4 0 9 を 塗布後、 加熱処理 を行 い、 さ ら に P C 4 0 9 を塗布後、 フ ォ ト マ ス ク を 介 し て露光 · 現像後に 凹凸構造体を形成 して も 同様 に実施可能で あ る 。 ( 3 ) 上記実施の形態で は、 一層 の感光性樹脂層 を形成 し た が、 例 え ば感光性樹脂 を 塗布後、 さ ら に 同一の感光性樹脂 を 塗布 して 二層 構造の感光性樹脂層 を形成 し、 フ ォ ト マ ス ク を介 して露光、 現像 を 行い 、 凸部 を 形成す る よ う に し て も よ い 。 ま た、 第一層 目 の感光性 樹脂 を 塗布後、 加熱処理、 も し く は、 電子線照射処理、 紫外光照射 処理な どの工程を経た後、 同一の感光性樹脂 を塗布 し、 フ ォ ト マ ス ク を 介 し て 露光、 現像 して 凸部 を形成す る よ う に して も よ い。 ま た 、 第一層 目 の感光性樹脂 と そ の上の第二層 目 の感光性樹脂 と が異な つ て も 、 安定な領域を任意 に設定す る こ と が可能 と な り 、 同様 に実施 可能で あ る 。 さ ら に は、 第一層 目 に感光性樹脂の代わ り に、 表面ェ ネ ル ギ一が第二層 目 の感光性樹脂 と ほぼ同 じ物質 を成膜後、 第二層 目 を 成膜 して も 安定な領域を 任意 に設定す る こ と が可能 と な り 、 同 様 に実施可能で あ る 。

( 4 ) 上記実施の形態で は、 柱状体形成に 当 た っ て は、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法 を 使用 し た けれ ど も 、 その他の 方法、 例 え ば、 錶型や そ の他の方法で 柱状体を形成す る よ う に して も 、 感光性樹脂 を 用 い る 限 り にお いて 実施可能で あ る 。

( 5 ) 上記実施の形態で は、 基板上に感光性樹脂を形成 し、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法 を使用 し て 凸部 を形成 し た けれ ど も 、 基板上 に熱可 塑性樹脂 を形成 し、 加熱処理 に よ り 凸部 を形成す る よ う に し て も よ い o 産業上の利用 可能性

以上の よ う に本発明の構成に よ れば、 以下の効果 を奏す る 。

( 1 ) 第 1 の 発明群の効果

①以上 の よ う に、 素子が規則的 に配列 さ れて い る 領域が少 な く と も 2 種類以上形成 さ れて い る 反射板で あ っ て 、 前記領域か ら の 回折 光が重な り 合 う こ と に よ り 回折光 に よ る 色付 き を抑制す る こ と が で き た 。

②さ ら に、 素子が一定の 間隔で規則 的 に配列 さ れて い る 領域が少 な く と も 2 種類以上形成 さ れて い る反射板 に よ っ て も よ り 回折光 に よ る 色付 き を 抑制 す る こ と がで き た。

③ま た、 カ ラ ー フ ィ ル タ ー に対応す る 画素 にお い て 素子が規則 的 に配列 さ れて い る 領域が少な く と も 2 種類以上形成さ れて い る 反射 板で あ っ て、前記領域か ら の 回折光が互い に重な り 合 う こ と に よ り 、 回折光 に よ る 色付 き を抑制 す る こ と がで き た 。

④互い に入射光 に対す る 反射光の偏光性が異な る 領域が少な く と も 2 種類以上形成 さ れて い る 反射板に よ っ て も 回折光 に よ る 色付 き を 抑制す る こ と がで き た 。

⑤上記何れか の反射板を 用 い た反射型液晶表示素子 におい て 、 白 表示 を 行 っ た と こ ろ 、 色付 き はほ と ん ど生 じ な か っ た 。

⑥ ま た、 上記何れかの反射型液晶表示素子 を用 い た反射型表示装 置 において 、 白 表示 を行 っ た と こ ろ 、 色付 き の ない 良好な表示品位 を得 る こ と がで き た 。

⑦本発明 に係 る 反射板 を用 い た反射透過型兼用液晶表示素子 に お い て 白 表示 を 行 っ た場合、 色付 き の少な い 良好な表示 を得 る こ と が で き た。

⑧ さ ら に、 本発明 に係 る 液晶表示素子 を 用 い た反射透過型兼用液 晶表示装置 を用 いて 白 表示 を行 っ た場合、 色付 き の 少な い 良好な 表 示 を得 る こ と がで き た 。

( 2 ) 第 2 の発明群の効果

基板上 に ネ ガ型 の感光性高分子を塗布 し た後、 裏面か ら 露光 を 行 う こ と で、 1 層構成で傾斜面 を 有す る 凹 凸構造が形成さ れ る 。 ま た、 熱ァ ニールで 凹 凸形状 を 制御す る 必要がな い た め生産性が 向上 し、 低コ ス ト ィ匕が図 れ る 。

( 3 ) 第 3 の発明群の効果

従来例 に 比べて格段 に プ ロ セ ス マー ジ ン を 大 き く と る こ と がで き る 。 そ の た め、 加工誤差等 に影響 を 受け る こ と がな く 、 実際 に製造 さ れた 凸部の 平均傾斜角 は設定値 と ほぼ等 し く な る 。 従っ て 、 凸部 を被覆す る 光反射性薄膜の表面は希望す る 凹 凸状 と な り 、 コ ン ト ラ ス ト 特性及びペーパーホ ワ イ ト 性 に優れた反射板、 反射型液晶表示 素子 を得 る こ と がで き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子が配列 さ れて い る 光 学特性が異な る 複数種類の領域を有す る こ と を 特徴 と す る 反射板。

2 . 散乱 も し く は反射す る 微小な複数の 素子が配列 さ れて い る 偏 光特性が異 な る 複数種類の領域を 有す る こ と を 特徴 と す る 反射板。

3 . 散乱 も し く は反射す る 微小 な複数の素子が配列 さ れて い る 反 射光の反射特性が異 な る 複数種類の領域を 有 す る こ と を 特徴 と す る 反射板。

4 . 前記複数種類の領域の反射光の 回折角 が異な る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の反射板。

5 前記素子の 間 の平均 ピ ッ チが異な る こ と を 特徴 と す る 請求項 4 記載の反射板。

6 - 前記複数種類 の領域か ら の 回折角 の極小 と極大 と が概ね重な り 合 う こ と を 特徴 と す る 請求項 4 記載の反射板。

7 . 前記素子の配列 が規則 的で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 4 記 載の反射板。

8 . 前記素子の配列 が周期的 を有す る こ と を 特徴 と す る 請求項 5 記載の反射板。

9 . 前記複数種類 の領域は、 素子の配列 も し く は素子の形状 に異 方性 を 有 し て お り 、 しか も 、 各領域毎 に そ の異方性の 方位 を異 に し て い る こ と を特徴 と す る 請求項 1 記載の反射板。

1 0 . 前記複数種類の領域か ら の 回折光 を 制御す る 透過特性を 有 す る カ ラ ー フ ィ ル 夕 一 を 具備す る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の 反射板。

1 1 . 請求項 1 記載の反射板 を備え た こ と を特徴 と す る 反射型液 晶表示素子。

1 2 . 基板上 に 凹 凸構造部 を有す る 凹凸形状体に おい て 、 前記凹凸構造部が、 光吸収性物質を含む感光性高分子 を含む こ と を 特徴 と す る 凹 凸形状体。

1 3 . 基板上 に 凹 凸,構造部 を有する 凹 凸形状体に おい て 、 前記凹 凸構造部 が、 光散乱性物質を含む感光性高分子 を含む こ と を特徴 と す る 凹 凸形状体。

1 4 . 前記光吸収性物質が色素で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の 凹 凸形状体。

1 5 . 前記感光性樹脂が 1 層 か ら な る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の 凹 凸形状体。

1 6 . 前記凹 凸構造部が無機層 を 有す る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の 凹 凸形状体。

1 7 . 前記凹凸構造部が有機層 を有す る こ と を特徴 と す る 請求項 1 記載の 凹 凸形状体。

1 8 . 前記基板側 に遮光層 が形成さ れた こ と を 特徴 と す る 請求項 1 記載の 凹 凸形状体。

1 9 . 前記遮光層 がス ト ラ イ プ状 に形成さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 8 記載の 凹 凸形状体。

2 0 . 前記遮光層 が ド ッ ト 状 に形成さ れて い る こ と を特徴 と す る 請求項 1 8 記載の 凹凸形状体。

2 1 . 前記 ド ッ ト 状の遮光層の ピ ッ チ を P m、 前記遮光層 と 前 記凸部頂点の 間 の厚み を d z m と し た と き に、 P > d が成 り 立つ こ と を特徴 と す る 請求項 2 0 記載の凹凸形状体。

2 2 . 基板上 に 凹 凸構造部 を 有す る 凹 凸形状体 に お いて 、 前記凹凸構造部の 凹凸形状が、 光吸収性物質 を含む感光性高分子 に対 し て裏面露光処理 と 現像処理 と を 行 う こ と に よ り 得 ら れた も の で あ る こ と を 特徴 と す る 凹凸形状体。

2 3 . 基板上 に 凹 凸構造部 を有す る 凹 凸形状体に お い て、 前記凹凸構造部の 凹凸形状が、 光散乱性物質 を含む感光性高分子 に対 し て 裏面露光処理 と 現像処理 と を 行 う こ と に よ り 得 ら れた も の で あ る こ と を 特徴 と す る 凹 凸形状体。

2 4 . 基板上 に 凹 凸構造部 を有 す る 凹 凸形状体の 製造方法 に お い て 、

基板上 に 少な く と も 感光性高分子層 を形成 し た後、 裏面露光 と 現 像処理を 行 う こ と で、 前記感光性高分子層 の 表面 に 凹 凸構造を 形成 す る こ と を 特徴 と す る 凹凸形状体の製造方法。

2 5 . 前記裏面露光が、 マ ス ク で の 回折光 を 用 い た露光で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 4 記載の 凹凸形状体の製造方法。

2 6 . 前記感光性高分子層 が一層 で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 2 4 記載の 凹 凸形状体の製造方法。

2 7 . 前記感光性高分子層 が層厚方 向で透過光 を 減衰す る 材料 を 含有 し、 前記露光が前記感光性高分子層で の減衰光 を 用 い た露光で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 4 記載の凹 凸形状体の製造方法。

2 8 . 前記感光性高分子層 に お い て、 露光時 に入射す る 光 の 露光 波長に お け る 強度の 5 0 % 以上、 9 5 % 以下が吸収 さ れ る こ と を特 徴 と す る 請求項 2 7 記載の凹 凸形状体の製造方法。

2 9 . 前記感光性高分子層 に お い て、 露光時 に入射す る 光の 露光 波長に お け る 強度の 7 0 % 以上、 9 5 %以下が吸収 さ れ る こ と を特 徴 と す る 請求項 2 7 記載の 凹 凸形状体の製造方法。

3 0 . 前記感光性高分子層 の厚みが、 l z m以上、 5 /z m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 4 記載の 凹 凸形状体の製造方法。

3 1 .基板上 に 凹凸構造 を 有す る 凹凸形状体の製造方法 に お い て 、 少な く と も 前記凹凸構造の 凸部 に相当 す る 位置 に 開 口 部 を有 す る 遮光層 を基板上 に形成 し た後、 感光性高分子層 を形成 し、 裏面露光 と 現像処理 を 行 う こ と で、 前記感光性高分子層 の 表面に 凹 凸構造 を 形成す る こ と を特徴 と す る 凹 凸形状体の製造方法。

3 2 . 前記裏面露光が、 前記遮光層 の 開 口部 に起 因 す る 回折光 を 用 い た裏面露光で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 3 1 記載の 凹 凸形状 体の製造方法。

3 3 . 前記感光性高分子層 が層厚方 向で透過光 を 減衰す る 材料を 含有 し、 前記露光が、 前記感光性高分子層で の減衰光を 用 い た露光 で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 3 1 記載の 凹凸形状体の製造方法。

3 4 . 前記感光性高分子層 におい て 、 露光時 に入射す る 光 の露光 波長 に お け る 強度 の 5 0 %以上、 9 5 %以下が吸収 さ れ る こ と を特 徴 と す る 請求項 3 3 記載の 凹 凸形状体の製造方法。

3 5 . 前記感光性高分子層 に お い て、 露光時 に入射す る 光 の露光 波長に お け る 強度の 7 0 % 以上、 9 5 % 以下が吸収 さ れ る こ と を 特 徴 と す る 請求項 3 3 記載の 凹 凸形状体の製造方法。

3 6 . 凹凸構造 を 有す る 凹凸形状体の製造方法 に おい て 、 感光性 高分子層が積層 さ れた基板 に裏面露光 を行 う 際 に、 露光す る 光が基 板に斜め方 向 か ら 入射す る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 4 記載の 凹 凸 形状体の製造方法。

3 7 . 前記裏面露光 を 行 う 際の露光す る 光の立体角 が 0 . 5 ° 以 上 1 5 ° 以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 3 6 記載の 凹凸形状体 の製造方法。

3 8 . 基板上 に 凹 凸構造部 を 有 す る 凹 凸形状体に おい て、 前記凹 凸構造部の 凹凸形状は、

基板上 に感光性高分子層 を形成 し、こ の感光性高分子層 に対 して、 立体角 が 0 . 5 ° 以上 1 5 ° 以下の露光光 を基板 に対 して斜め方 向 か ら 入射さ せ る 斜め露光方式の裏面露光処理 と現像処理 と を行 う こ と に よ り 得 ら れた も ので あ る こ と を 特徴 と す る 凹凸形状体。

3 9 . 基板の製造装置 に お い て 、 感光性高分子層 が積層 さ れた基 板 に裏面露光 を行 う 際に、 露光 す る 光 を基板 に斜め方向 か ら 入射 さ せ る 手段を 具備 す る こ と を 特徴 と す る 製造装置。

4 0 . 前記裏面露光 を 行 う 際の露光す る 光 の立体角 が 0 . 5 ° 以 上 1 5 ° 以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 3 9 記載の基板の製造 装置。

4 1 . 請求項 3 9 記載の製造装置 に よ り 製造 さ れた こ と を 特徴 と す る 凹 凸形状体。

4 2 . 基板 に感光性樹脂 を 塗布す る 工程 と、 少な く と も 2 個 の 同 一位相 の球面波 を有 す る 露光光 を前記感光性樹脂 に 照射す る 工程 と 前記露光光 を照射 し た感光性樹脂 を現像す る 工程 と を、 有 す る こ と を 特徴 と す る 凹 凸形状体の製造方法。

4 3 . 基板上 に 凹 凸構造部 を有す る 凹凸形状体に お い て 、 前記凹 凸構造部の 凹 凸形状は、

基板上 に感光性高分子層 を形成 し、 こ の感光性高分子層 に対 し て 少な く と も 2 個の 同一位相 の球面波を有 す る 露光光 を照射す る 露 光処理 と 現像処理 と を 行 う こ と に よ り 得 ら れた も の で あ る こ と を特 徴 と す る 凹 凸形状体。

4 4 . 請求項 1 2 記載の 凹 凸形状体を含む こ と を 特徴 と す る レ ン ズ。

4 5 . 請求項 1 2 記載の 凹 凸形状体 を含む こ と を 特徴 と す る 散乱 反射板。

4 6 . 請求項 4 5 記載の散.乱反射板 を具備す る こ と を 特徴 と す る 反射型液晶表示素子。

4 7 . 感光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を 溶融変形 さ せて得 ら れ た 凸部が複数設け ら れた基板 と 、 前記凸部 を被覆す る 光反射性薄膜 と を 有す る 反射板にお い て 、

前記感光性樹脂材料は、 前記凸部の底面外周縁上の所定の点 と 凸部頂点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を 規定する 2 つ の代表寸法 の 比で 示 さ れ る ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値 か ら 徐々 に增加 して い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大 値に 達 し、 そ の後下降過程 を経て 一定値 に収束す る よ う な ァス ぺ ク ト 比 —平均傾斜角 特性 を 有 して お り 、

前記複数の 凸部の 平均傾斜角 が、 前記ァ ス ぺ ク ト 比 — 平均傾斜角 特性 にお け る 前記収束値 と さ れて い る こ と を 特徴 と す る 反射板。

4 8 . 前記ア ス ペ ク ト 比 は前記柱状体の 幅 に対す る 高さ の 比で あ る を こ と を 特徴 と す る 請求項 4 7 記載の反射板。

' 4 9 . 基板上 に、 薄膜部分 と複数の柱状体部分 と か ら 構成 さ れ る 凹 凸状の熱可塑性樹脂層 を形成す る 工程 と 、

前記複数の柱状体部分が形成さ れて い る 基板に熱処理を施す こ と に よ り 、 柱状体部分 を 溶融変形 させ、 所定の 平均傾斜角 を 有 す る 複 数の 凸部 を形成す る 熱処理工程 と 、

前記凸部上 に光反射性薄膜 を形成す る工程 と 、

を備え 、

前記樹脂材料が、

前記凸部の底面外周縁上 の所定の点 と 凸部頂点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部 の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を 規定す る 2 つ の代表寸法の 比で 示 さ れ る ァ ス ぺク ト 比 を 0 近傍の値 か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大 値 に達 し、 そ の後下降過程 を経て一定値 に 収束す る よ う な ァス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 を有 して お り 、 前記樹脂層形成工程 に お いて得 ら れ る 前記柱状体の ァ ス ぺ ク ト 比 の設定値 を、 前記一定値 に収束 し始め る 開始点 よ り も 大 き い ァ ス ぺ ク ト 比 と し た こ と を 特徴 と す る 反射板の製造方法。 . 5 0 . 感光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を 溶融変形 さ せて得 ら れ た 複数の 凸部 を 有 す る 反射板の製造方法 に おい て 、

基板上 に感光性樹脂材料 を塗布す る 塗布工程 と 、

前記塗布工程 に得 ら れた感光性樹脂材膜に、 所定の形状 に パ 夕 ー ニ ン グさ れた遮光部 を 有 す る フ ォ ト マ ス ク を 介 して 光 を照射す る 露 光工程 と 、

光照射 さ れ た前記感光性樹脂膜を現像 して、 残膜及び複数の柱状 体を形成す る 現像工程 と 、

前記複数の 柱状体が形成 さ れて い る 基板に熱処理を施す こ と に よ り 、 柱状体を 溶融変形さ せ、 所定の平均傾斜角 を有す る 複数の湾 曲 状凸部 を形成 す る 熱処理工程 と 、

前記凸部上 に光反射性薄膜を形成す る 工程 と 、

を 備 え 、

前記感光性樹脂材料が、

前記凸部の 底面外周縁上 の所定の点 と 凸部頂点 と を 結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の 成す角 を 凸部 の 平均傾斜角 と し、 柱状体の形状 を規定 す る 2 つ の代表寸法の 比で 示 さ れる ァ スぺク ト 比を 0 近傍の値か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角が上昇変化過程 を経て極大値 に 達 し、 そ の後下降過程 を 絰て一定値 に収束す る よ う な ァス ぺク' ト 比 一平均傾斜角 特性 を有 して お り 、

前記現像工程 におい て得 ら れ る 前記柱状体の ァス べク ト 比の設定 値を 、 前記一定値 に収束 し始め る 開始点 よ り も 大 き い ァス ぺク ト 比 と し た こ と を 特徴 と す る 反射板の製造方法。

5 1 . 前記感光性樹脂材料が、 低 y レ ジ ス ト 材料で あ る こ と を 特 徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射板の製造方法。

5 2 . 前記アス ペ ク ト 比 一 平均傾斜角特性は、 柱状体を加熱す る 加熱温度 を 大 き く す る と 平均傾斜角 の収束値が小 さ い値 に 変化 し、 逆 に加熱温度 を 小 さ く す る と 平均傾斜角 の収束値が大 き い値 に 変化 す る 性質 を 有 して お り 、

前記熱処理工程 に お い て、 加熱温度が、 凸部の前記所定平均傾斜 角 に対応 し た加熱温度 と さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 5 0 記 載の反射板の製造方法。

5 3 . 前記アス ペ ク ト 比 一 平均傾斜角特性は、 前記残膜の厚み を 大 き く す る と 平均傾斜角 の収束値が小 さ い値 に 変化 し、 残膜の厚み を 小 さ く す る と 平均傾斜角 の収束値が大 き い値 に 変化 す る 性質 を 有 して お り 、

前記現像工程後 に得 ら れた残膜の厚みが凸部の前記所定平均傾斜 角 に対応 し た残膜の厚み と な る よ う に、 前記露光工程 にお け る 感光 性樹脂へ の露光量 を調整す る よ う に し た こ と を特徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射板の製造方法。

5 4 . 前記アス ペ ク ト 比が 0 . 0 5 以上、 0 . 7 以下の範囲 に あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射板の製造方法。

5 5 . 前記塗布工程 に お け る 感光性樹脂膜の膜厚が、 1 m以上、 1 0 m 以下の範囲に あ る こ と を特徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射 板の製造方法 。

5 6 . 基板上 に 感光性樹脂材料を塗布す る 塗布工程 に先だ っ て、 前記感光性樹脂材料 と 同一材料の感光性樹脂材料を基板上 に成膜す る 工程 を 有す る こ と を特徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射板の製造方 法。

5 7 . 基板上 に感光性樹脂材料を塗布す る塗布工程 に先 だ っ て 、 前記感光性樹脂材料 と 異な る 材料の感光性樹脂材料を基板上 に成膜 す る 工程 を有 す る こ と を特徴 と す る 請求項 5 0 記載の反射板の製造 方法。

5 8 . 前記ァス ぺク ト 比は前記柱状体の 幅に対す る 高 さ の比で あ る を こ と を 特徴 と す る 請求項 4 9 記載の反射板の製造方法。

5 9 . 液晶表示層 を挟んで一方 に基板が、 他方 に前記請求項 4 7 記載の反射板が設 け ら れて い る こ と を 特徴 と す る 反射型液晶表示素 子。

6 0 . 反射板 と 、 反射板 に対向 す る よ う に設け ら れた基板 と 、 反 射板及び基板 に挟 ま れた液晶表示層 と を備 え た反射型液晶表示素子 の製造方法に おい て 、

前記反射板は、 請求項 4 9 記載の方法 に よ っ て製造 さ れ る こ と を 特徴 と す る 反射型液晶表示素子の製造方法。 フ 4

6 1 . 同心状又は並列状に配列 さ れた複数の 凸部で あ っ て、 感光 性樹脂材料か ら 成 る 同心状又は並列状 に配列 さ れた柱状体を 溶融変 形 さ せて得 ら れた、 そ の よ う な複数の 凸部が設 け ら れた基板 と 、 前記凸部 を被覆す る 光反射性薄膜 と 、

を有 し、 入射光 を反射回折に よ り 分光す る 特性 を有 する 回折格子型 反射板にお い て 、

前記感光性樹脂材料は、

前記凸鄣 の底面外周縁上の所定の点 と 凸部頂点 と を結ぶ直線 と 、 凸部底面 と の成す角 を 凸部の平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を 規定す る 2 つ の代表寸法の 比で示 され る ァ ス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値 か ら 徐々 に増加 し て い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を 経て極大 値に達 し、 そ の後下 降過程 を経て 一定値 に 収束す る よ う な ァ ス ぺ ク ト 比 — 平均傾斜角特性 を 有 して お り 、

前記複数の 凸部の 平均傾斜角 が、 前記ァ ス ぺ ク ト 比 - 平均傾斜角 特性 にお け る 前記収束値 と さ れて い る こ と を特徴 と す る 回折格子型 反射板。

6 2 . 前記ァ ス ぺ ク ト 比は前記柱状体の 幅 に 対す る 高 さ の 比で あ る を こ と を特徴 と す る 請求項 6 1 記載の 回折格子型反射板。

'

6 3 . 液晶表示層 を挟んで一方 に基板が、 他方 に前記請求項 6 1 記載の 回折格子型反射板が設け ら れて い る こ と を 特徴 と す る 反射型 液晶表示素子。 6 4 . 感光性樹脂材料か ら 成 る 柱状体を 溶融変形 さ せて得 ら れた 複数の 凸部 を 有 し、 入射光 を反射回折 に よ り 分光 す る 特性 を 有 す る 回折格子型反射板の製造方法 にお いて 、

基板上 に感光性樹脂材料 を 塗布する 塗布工程 と 、

前記塗布工程 に よ っ て得 ら れた感光性樹脂材膜 に、 所定の形状 に パ タ ーニ ン グ さ れた遮光部 を 有す る フ ォ ト マ ス ク を 介 して 光 を 照射 す る 露光工程 と 、

光照射 さ れた 前記感光性樹脂膜を現像 して、 残膜及び複数の 同 心 状又は並列状 に 配列 さ れた柱状体を形成す る 現像工程 と 、

前記複数の柱状体が形成 さ れて い る 基板 に熱処理 を施す こ と に よ り 、 柱状体を 溶融変形 さ せ、 同心状又は並列状 に配列 さ れ所定の 平 均傾斜角 を 有 す る 複数の 凸部を形成す る 熱処理工程 と 、

前記凸部上 に 光反射性薄膜を形成す る 工程 と 、

を備え 、

前記感光性樹脂材料が、

前記凸部の底面外周縁上の所定の点 と 凸部頂点 と を 結ぷ直線 と 、 凸部底面 と の 成す角 を 凸部の 平均傾斜角 と し、 前記柱状体の形状 を 規定す る 2 つ の代表寸法の 比で 示 さ れ る ァス ぺ ク ト 比 を 0 近傍の値 か ら 徐々 に増加 して い く と 、 平均傾斜角 が上昇変化過程 を経て極大 値 に達 し、 そ の後下降過程 を経て 一定値 に収束す る よ う な ァ ス ぺ ク ト 比 一 平均傾斜角特性 を 有 して お り 、

前記現像工程に お いて得 ら れ る 前記柱状体の ァ スぺク ト 比の設定 値 を 、 前記一定値 に収束 し始め る 開始点 よ り も 大 き い ァス ぺ ク ト 比 と し た こ と を 特徴 と す る 回折格子型反射板の製造方法。

6 5 . 前記ァ ス ぺ ク ト 比は前記柱状体の 幅 に対す る 高さ の比で あ る を こ と を 特徴 と す る 請求項 6 4 記載の 回折格子型反射板の製造方 法。

6 6 . 反射板 と 、 反射板 に 対向 する よ う に設 け ら れた基板 と 、 反 射板及び基板に挟ま れた液晶表示層 と を備 え た反射型液晶表示素子 の製造方法 に お いて 、 '

前記反射板は、 請求項 6 4 記載の方法 に よ っ て製造 さ れ る こ と を 特徴 と す る 反射型液晶表示素子の製造方法。