電光裝置、電光裝置用基板及製造方法、曝光掩模及電子設備的製作方法

2023-05-28 12:22:16

專利名稱：電光裝置、電光裝置用基板及製造方法、曝光掩模及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過使反射層的表面成為粗糙面而使反射光發生散射的技術。
背景技術：
在所謂的反射型液晶顯示裝置中，形成在保持液晶的基板的板面上具有光反射性的反射層。於是，從觀察側入射的太陽光及室內照明光等等外光受到反射層的表面的反射，此反射光供圖像顯示使用。在此構成中，在反射層的表面是完全平面時，對液晶顯示裝置的入射光受到反射層的表面的鏡面反射而可為觀察者所視認。在此場合，存在因為除了本來的顯示圖像而外，還可以視認與液晶顯示裝置的顯示面對向的人及物的圖像而使得很難對顯示進行觀察的問題。
為了防止這種背景的映入，在反射層的表面上形成多個細微的突起及凹陷(以下稱其為「散射構造」)。根據此構成，由於反射層表面的反射光受到適度的散射出射到觀察側，可以防止背景的映入。在專利文獻1中揭示了用來形成此散射構造的方法。在此方法中，第一，多個細微的樹脂片在基板的板面上分散形成；第二，為了使這些突起和基板的板面的臺階變得平滑而設置覆蓋各突起的膜體；第三，形成反射層覆蓋此膜體。
專利文獻1日本專利特開2003-75987號公報(0073及0074段及圖12)。
然而，在此方法中，由於除了在基板上形成多個細微的樹脂片的工序而外還需要形成覆蓋各突起的膜體的工序，這就在使製造工序繁雜化的同時，產生製造成本加大的問題。作為用來消除此問題的對策，也可考慮不形成膜體，而是形成反射層直接覆蓋各樹脂片。可是，在使用這一方法時，由於在反射層的表面出現反映在各樹脂片之間暴露的基板的板面和各樹脂片的頂部的平坦面的平坦面，就產生不能充分得到使光散射的效果(以下稱其為「光散射效果」)的問題。

發明內容
本發明系有鑑於上述問題而完成的發明，其目的在於提供一種在利用簡單的製造工序獲得具有良好的光散射效果的反射層。
為解決上述問題，本發明的曝光用掩模具有以下的構成。首先，此曝光用掩模，具有與膜體中表面應該粗糙化的被加工區域的周邊(即被加工區域以外的區域)對向的第一區域和與被加工區域對向的第二區域。其中第二區域還具有多個點區域。在這些區域(即包含第一區域、各點區域和第二區域中除各點區域的區域的三種區域)中，除了使光透射的透光部和遮光的遮光部之外，還分別設置有以比透光部低的光透射率使光透射的半透射部。在各區域中設置透光部、遮光部和半透射部中的哪一種，可根據在成為加工對象的膜體的形成中使用的感光材料的種類(正型或負型)及最終要生成的粗糙面的形態進行適當的選擇。
比如，用來通過在由正型的感光材料構成的膜體的被加工區域之中去除多個點區域以外的區域形成粗糙面(即與膜體之中點區域相對應的區域被作成突起的粗糙面)的曝光用掩模的構成包括具有使射向被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；以及具有分別設置對射向被加工區域的光進行遮蔽的遮光部的多個點區域的同時，使射向被加工區域的光以低於透光部的光透射率透射的半透射部設置在各點區域以外的區域的第二區域。此構成的具體例作為實施形態1在後面敘述。另一方面，用來通過在由正型的感光材料構成的膜體的被加工區域之中去除多個點區域形成粗糙面(即與膜體之中點區域相對應的區域被作成凹陷的粗糙面)的曝光用掩模的構成包括具有使射向被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；以及具有分別設置對射向被加工區域的光以低於透光部的光透射率透射的半透射部的多個點區域的同時，將對射向被加工區域的光進行遮蔽的遮光部設置在各點區域以外的區域的第二區域。此構成的具體例作為實施形態2在後面敘述。
由於這些曝光用掩模的第一區域成為透光部，可以使光對膜體中被加工區域的周邊的區域在全部厚度方向上作用。另一方面，曝光用掩模中的第二區域，在其各點區域及其以外的區域中的一個區域中設置遮光部的同時，在另一個區域中設置半透射部。根據此構成，由於在從光源射向膜體的光之中透射第二區域的光量受到限制，假設即使是為了在膜體中被加工區域的周邊的區域的全部厚度方向上進行光分解使從光源照射的光量很充分，對於膜體的被加工區域可以選擇只使厚度方向的一部分進行光分解。因此，由於即使是將膜體顯影被加工區域也不會全部去掉，在被加工區域中設置膜體的基板的表面不會暴露。所以，利用藉助此曝光用掩模經過曝光的膜體進行顯影而得到的基底層的電光裝置用基板(反射基板)，沒有反映基板平坦面的平坦面而可以發揮良好的光散射效果。而且，藉助本發明的曝光用掩模，在膜體中對全部厚度方向光完全作用的部分、不實施曝光的部分和只對厚度方向的一部分有光作用的部分可以利用共同的工序得到。
另外，在這些曝光用掩模的另一形態中，設置有周邊透光部與各點區域的全周緣或該周緣的一部分相接。各周邊透光部是以與第一區域的透光部基本相同的光透射率使光透射的部分。藉助此構成，在從光源射向膜體的光之中透射周邊透光部的光受到各點區域的周緣的衍射，此衍射光到達膜體表面互相增強。所以，由於除了受到透射膜體中半透射部的光的照射的部分之外，受到透射周邊透光部的衍射光的照射的部分也發生光分解，所以在將此膜體顯影而得到的基底層中的點區域所對應的區域中可形成細微的凹陷。在這種基底層的粗糙面上形成薄膜狀的反射層時，與在突起的頂部或凹陷的底部是平坦面的粗糙面上形成反射層的場合相比較，可以得到良好的光散射效果。
另外，曝光用掩模，既可以是周邊透光部與各點區域的全周緣相接而構成，也可以是以與透光部基本相同的光透射率使光透射的周邊透光部處在各點區域和半透射區域中間而構成。因為藉助此構成，可以確保在各點區域的周緣中衍射而到達膜體的衍射光的光量，所以可以在粗糙面的突起的頂部更可靠地形成所希望的深度的凹陷。另外，根據這種形態，透射周邊透光部並由各點區域的周緣衍射的光量(換言之，在粗糙面的突起的頂部形成的凹陷的深度)，可相應於與周邊透光部的各點區域的周緣的接觸部分的長度進行調整。所以，周邊透光部的形態，優選是根據應該在粗糙面的突起的頂部形成的凹陷的深度適宜地選定。就是說，可以採用設置周邊透光部使與各點區域的全周緣相接的構成及採用設置周邊透光部使與各點區域的周緣部分相接的構成。藉助其中的前者的構成，與後者的構成比較，由於遮光區域的周緣的衍射光的光量可以加大，可以在粗糙面的突起的頂部形成深的凹陷。換言之，藉助後者的構成，與前者的構成比較，可以對在粗糙面的突起的頂部形成的凹陷的深度進行抑制。
另一方面，用來通過在由負型的感光材料構成的膜體的被加工區域之中去除多個點區域以外的區域形成粗糙面(即與膜體之中點區域相對應的區域被作成突起的粗糙面)的曝光用掩模的構成包括具有設置對射向被加工區域的周邊的光進行遮蔽的遮光部的第一區域；以及具有分別設置使射向被加工區域的光透射的透光部的多個點區域同時，使射向被加工區域的光以低於各透光部的光透射率透射的半透射部設置在各點區域以外的區域的第二區域。此構成的具體例作為實施形態3在後面敘述。另外，用來通過在由負型的感光材料構成的膜體的被加工區域之中去除多個點區域形成粗糙面(即與膜體之中點區域相對應的區域被作成凹陷的粗糙面)的曝光用掩模的構成包括具有設置對射向被加工區域的周邊的光進行遮蔽的遮光部的第一區域；以及具有作為分別設置使射向被加工區域的光透射的透光部的多個點區域同時，使射向被加工區域的光透射的透光部設置在各點區域以外的區域的第二區域的半透射部的光透射率比透光部的光透射率低的第二區域。此構成的具體例作為實施形態4在後面敘述。藉助這些曝光用掩模也與用來使上述的正型的感光性材料曝光的曝光用掩模一樣，可利用簡易的工序形成具有良好的光散射效果的反射層的基底層。
但是，為了完全去除膜體之中的被加工區域的周邊，必須有充分的發自光源的光量進行照射。在這種曝光工序中使用的曝光用掩模中半透射部的光透射率比較高時，透射半透射部到達被加工區域的光量多，這一區域有可能在膜體的全部厚度方向上發生光分解。不過，如上所述，在去除被加工區域時，基板的表面會暴露而成為光散射效果降低的原因。為了防止這種麻煩，優選是半透射部的光透射率與透光部的光透射率相比較足夠低。根據本申請的發明人的實驗了解到，通過使發自光源的照射光對半透射部的光透射率為大於等於10％(百分比)小於等於40％，可以形成可實現特別良好的光散射效果的粗糙面。所以，本發明的曝光用掩模之中半透射部的光透射率優選是大於等於10％且小於等於40％。
另外，在具有比透光部低的光透射率時，半透射部的具體構成可任意。比如，在具有遮光性的膜體極薄時，照射到此薄膜上的光的一部分被吸收或反射，另一方面，另一部分會通過該薄膜。具有這種遮光性的薄膜也可以用作半透射部。或者，具有遮光性的多個微小遮光部和具有透光性的多個微小透光部排列成面狀也可以用作半透射部。藉助這種構成，從光源出射的光的一部分被微小遮光部遮蔽，另一方面，另一部分可從微小透光部透射。微小遮光部和微小透光部的配置形態可以任意，但從使透射半透射部到達膜體的光量在該半透射部的面內均勻化的觀點出發，優選是採用使各微小遮光部和各微小透光部在第一方向和第二方向上具有互不相同的配置的構成(即相間配置的構成)的半透射部。在此構成中，為了防止透射微小透光部的光在微小遮光部的周緣上衍射而互相干涉，各微小遮光部及各微小透光部的各邊的長度為小於等於2μm(微米)是優選，更為優選是小於等於1.5μm。另一方面，作為半透射部的另一種形態，也可以採用使分別在第一方向上延伸的各微小遮光部和各微小透光部在第一方向上正交的在第二方向上交互配置的構成(即微小遮光部和微小透光部配置成為條狀的構成)。在此構成中，為了防止衍射光的幹涉，優選也是各微小遮光部及各微小透光部的寬度小於等於2μm，更優選是小於等於1.5μm。
在本發明的曝光用掩模的另一形態中，各點區域的平面形狀是多角形。此處，各點區域的面積過大時，由於構成膜體粗糙面的突起的頂部或凹陷的底部出現平坦面，所以在該粗糙面上形成的反射層的光散射效果會受到損失。另一方面，各點區域的面積過小時，在第二區域中各點區域和其以外的區域的邊界近旁衍射的發自光源的光有可能互相干涉而使膜體的表面形狀不能成為所希望的形狀。根據本申請的發明人的實驗了解到，優選是各多角形的外接圓的直徑大於等於8μm小於等於11μm。所以，優選是各點區域的多角形的外接圓的直徑大於等於8μm且小於等於11μm，更為優選是大於等於9μm小於等於10μm。
另外，本發明的曝光用掩模的特徵在於點區域(遮光部)的平面形狀為基本扁圓形或外接圓為扁圓形的基本多角形。另外，本發明所謂的「扁圓形」的概念是正圓形除外的長條狀圓形，在橢圓形之外，包含對長方形或正方形的各個對邊附加以其為直徑的半圓形的形狀(參照圖24)等種種形狀。但是，在將各點區域的平面形狀為正圓形或外接圓為正圓形的多角形的曝光用掩模(以下稱其為「對比例」)用於曝光的場合，其點區域的全周緣上的衍射光以基本相同的相位集中到達膜體的狹小區域(即與膜體中的點區域重疊區域的中央部)而互相增強。在此場合，由於對衍射光集中的部分，即膜體中應該成為粗糙面的突起的頂部的部分，有強光作用，藉助其後的現象得到的粗糙面，就在各突起的頂部形成深凹陷。在各突起的頂部是沒有凹陷的平坦部的場合，在覆蓋該突起的頂部的反射層的表面，由於發生鏡面反射，在獲得良好的光散射特性上受到限制。所以，為了獲得良好的光散射效果，優選是在各突起的頂部設置凹陷。不過，根據本申請的發明人的實驗結果了解到，在採用上述對比例的曝光用掩模時，各突起的頂部的凹陷過深時反而會使光散射效果降低。
根據上述了解，在點區域的平面形狀為基本扁圓形或外接圓是扁圓形的基本多角形的場合，各點區域的周緣的衍射光，在採用上述對比例的曝光用掩模時，分散在比衍射光集中的區域的面積廣的區域而到達膜體。其結果，由於與使用上述對比例的曝光用掩模的場合相比較，作用到應該成為膜體中粗糙面的突起的頂部的光的強度減弱，可以抑制顯影后得到的各突起的頂部的凹陷變得過深。
此外，本發明的曝光用掩模的特徵在於各點區域的縱向方向對上述多個點區域為基本同一方向。到達設置在膜體粗糙面上的反射層的表面的光，主要受到在該反射層的表面上形成的突起的斜面(側面)的散射。所以，在使多個遮光區域的縱向方向成為基本同一方向時，比如，可以在顯示面的左右方向及上下方向中的一方之中實現廣視角範圍內的明亮顯示。另外，此構成的具體例作為實施形態5在後面敘述。
另外，在各點區域過度密集或極端稀疏的場合，通過曝光後的顯影得到的粗糙面的平坦度增大，因此粗糙面上的反射層的光散射效果可以降低。根據本申請的發明人的實驗了解到，優選是多個點區域的面積佔第一區域和第二區域的總面積的比例大於等於30％且小於等於60％。
本發明確定為使用以上所說明的曝光用掩模製造電光裝置用基板的方法。更詳細說明的話，本發明的電光裝置用基板的製造方法的第一特徵在於其構成包括藉助正型感光材料形成膜體的膜體形成工序；作為經過掩模對膜體進行曝光的工序，使發自光源向著應該成為粗糙面的突起的區域及應該成為凹陷的區域中的一個發射的光被曝光用掩模的遮光部遮蔽的同時，通過使從光源發出射向這些區域中的另一個的光透射曝光用掩模的半透射部並只使膜體厚度方向的一部分受到該光的作用的曝光工序；使經過曝光工序的膜體顯影而形成基底層的顯影工序；以及在藉助顯影工序得到的基底層的粗糙面上形成具有光反射性的反射層的反射層形成工序。此外，本發明的電光裝置用基板的製造方法的第二特徵在於其構成包括藉助負型感光材料形成膜體的膜體形成工序；作為經過曝光用掩模對膜體進行曝光的工序，通過使發自光源向著應該成為粗糙面的突起的區域及應該成為凹陷的區域中的一個發射的光透射曝光用掩模的透光部而使膜體的全部厚度方向受到該光的作用的同時，通過使從光源發出射向這些區域中的另一個的光透射曝光用掩模的半透射部並只使膜體厚度方向的一部分受到該光的作用的曝光工序；使經過曝光工序的膜體顯影而形成基底層的顯影工序；以及在藉助顯影工序得到的基底層的粗糙面上形成具有光反射性的反射層的反射層形成工序。藉助這些製造方法，由於與關於本發明的曝光用掩模的上述內容相同的理由，可利用簡易的製造工序形成具有良好的光散射效果的電光裝置用基板。
通過與利用這些製造方法得到的電光裝置用基板的反射層對向的方式配置電光物質來製造電光裝置。藉助此製造方法，可利用簡易的工序製造可抑制背景的映入而具有良好的顯示品質的電光裝置。另外，所謂的本發明的電光物質，是使電壓的施加與電流的供給這樣的電氣作用變換為光透射率及輝度的變化這樣的光學特性的變化的物質。可以舉出作為電光物質的典型例子的是液晶，但本發明可以應用的範圍並不限定於此。
另外，本發明的電光裝置用基板，具備在表面上具有在各個頂部上形成凹陷的多個突起的基底層和在基底層中具有多個突起的表面上設置的具有光反射性的反射層。其中，在基底層的突起的表面是如專利文獻1所述的平滑面時，在其表面上設置的反射層的表面上出現同樣的平滑面。由於在這種平滑面上光受到鏡面反射，即使是說反射層的表面是粗糙面，也未必一定獲得良好的光散射效果。與此相對，本發明的電光裝置用基板的基底層，由於在表面上具有在各個頂部上形成凹陷的多個突起，反射層的表面的平坦面的比例比專利文獻1所述的反射層要小。因此，用本發明的電光裝置用基板可得到良好的光散射效果。另外，本發明的電光裝置用基板的基底層，比如，可利用在點區域設置周邊透光部的上述曝光用掩模，藉助在曝光之後進行顯影而得到。
另外，本發明的電光裝置用基板，具備在表面上具有在各個頂面上設置的凹陷的同時，平面形狀為基本扁圓形的多個突起的基底層和在基底層中在具有多個突起的表面上設置的具有光反射性的反射層。藉助此電光裝置用基板，由於在基底層的粗糙面的各突起的頂部上形成有凹陷，反射層的表面的平坦部的比例得到抑制，結果就可以獲得良好的光散射效果。另外，此電光裝置用基板的底膜，比如，可利用本發明的曝光用掩模在對膜體曝光之後進行顯影而獲得。
另外，本發明的電光裝置用基板可用作電光裝置的基板。就是說，此電光裝置的構成包括互相對向並且中間夾持電光物質的第一基板及第二基板；作為在第二基板中在與電光物質對向的板面上設置的層並在表面上具有在各個頂部形成凹陷的多個突起的基底層；以及在基底層中在具有多個突起的表面上設置的具有光反射性的反射層。藉助此電光裝置，由於從第一基板側發出的入射光除了受到反射層的良好的散射之外，還可以使其受到第一基板側的反射，所以可以獲得抑制背景映入的良好的顯示品質。此外，本發明也可確定具備此電光裝置作為顯示裝置的電子設備。可以認為可攜式電話及個人計算機等種種電光裝置可以是這種電光裝置。


圖1為示出本發明的實施形態1的液晶顯示裝置的構成的剖面圖。
圖2為示出液晶顯示裝置的主要部分的構成的擴大立體圖。
圖3為示出液晶顯示裝置的基底層的表面形狀的立體圖。
圖4為示出基底層的突起的擴大剖面圖。
圖5為示出液晶顯示裝置中第二基板上的各主要元素的製造工序的剖面圖。
圖6為示出膜體中在曝光工序中光分解部分的剖面圖。
圖7為示出曝光用掩模的構成的平面圖。
圖8為示出曝光用掩模的構成的剖面圖。
圖9為示出採用灰色色調的半透射部的具體構成的平面圖。
圖10為示出採用灰色色調的半透射部的具體構成的平面圖。
圖11為示出曝光用掩模的點區域的擴大平面圖。
圖12為示出從光源發出到達點區域的近旁的光的路徑的剖面圖。
圖13為示出實施形態2的曝光用掩模的構成的平面圖。
圖14為示出實施形態3的曝光用掩模的構成的平面圖。
圖15為示出實施形態4的曝光用掩模的構成的平面圖。
圖16為示出實施形態5的液晶顯示裝置的基底層及反射層的突起的擴大示圖。
圖17為示出設置於基底層的表面的多個突起的形態的平面圖。
圖18為示出設置於基底層的表面的多個突起的另一形態的平面圖。
圖19為示出實施形態5的曝光用掩模的構成的平面圖。
圖20為示出實施形態5的曝光用掩模的點區域的擴大平面圖。
圖21為示出從光源發出到達點區域的近旁的光的路徑的剖面圖。
圖22為示出變形例的液晶顯示裝置的構成的剖面圖。
圖23為示出變形例的曝光用掩模的點區域的擴大平面圖。
圖24為示出變形例的點區域的形狀的平面圖。
圖25為示出變形例的曝光用掩模的點區域的擴大平面圖。
圖26為示出作為本發明的電子設備的一例的可攜式電話的構成的立體圖。
圖27為示出作為本發明的電子設備的一例的數字靜止相機的構成的立體圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明的實施形態予以說明。下面例示的是在使用液晶作為電光裝置的液晶顯示裝置中應用本發明的形態，但並無限定可以應用本發明的範圍的意圖。另外，在以下所示的各圖面中，為了說明方便起見，各構成要素的尺寸和比例與實際不同。
A實施形態1
A-1液晶顯示裝置的構成
圖1為示出本實施形態的液晶顯示裝置的構成的剖面圖，圖2為示出此液晶顯示裝置的一部分的擴大立體圖。從圖2的I-I線觀察的剖面圖與圖1相當。如這些圖面所示，液晶顯示裝置100具有經過成形為基本長方形的框狀的密封材34互相對向配置的第一基板10和第二基板20。這些基板是由玻璃及塑料等具有透光性的材料構成的板狀或薄片狀的構件。在由兩基板和密封材34圍成的空間中封入，比如，TN(扭曲向列)型的液晶35。下面，如圖1及圖2所示，將從液晶35側觀察時第一基板10側標示為「觀察側」。就是說，意思是表示視認液晶顯示裝置100的顯示圖像的觀察者所處的位置一側。與此相對，將從液晶35側觀察時第二基板20側標示為「背面側」。在第一基板10中在觀察側的板面上粘貼用來改善顯示圖像的對比度的相位差片311及使入射光偏振的偏振片312，在第二基板20中的背面側的板面上粘貼同樣的相位差片321和偏振片322(在圖2中未圖示)。另外，第二基板20具有從第一基板10的周緣伸出的部分(以下稱其為「伸出部」)20a。在此伸出部20a上，利用COG(玻板基晶片)技術安裝具備用來驅動液晶顯示裝置100的電路的IC晶片38。
在第一基板10中在與液晶35對向的板面上多個像素電極11配置成為矩陣狀。各像素電極11，是由具有ITO(氧化銦錫)等的透光性的導電材料構成的基本矩形形狀的電極。在X方向上鄰接的各像素電極11的間隙中形成在Y方向上延伸的掃描線12。各像素電極11經TFD(薄膜二極體)元件13與掃描線12相連接。此TFD元件13是具有非線性電流電壓特性的二端子型開關元件。形成這些各要素的第一基板10的板面，由實施過摩擦處理的取向膜14覆蓋(在圖2中省略圖示)。
另一方面，在第二基板20中在與液晶35對向的板面上形成在X方向上延伸的多個數據線27。各數據線27，與像素電極11一樣，是由ITO等具有透光性的導電材料構成的電極，與在第一基板10上在X方向上形成列的多個像素電極11對向。形成這些數據線27的第二基板20的板面由與取向膜14同樣的取向膜28所覆蓋。基於此構成，由第一基板10和第二基板20夾持的液晶35，相應於在各像素電極11及與其對向的數據線27之間的IC晶片38發出的施加電壓而改變取向方向。如圖2所示，對此取向方向變化的各個區域(以下稱其為「子像素」)Gs分配紅色、綠色和藍色中的某一種。
另外，在第二基板20中與液晶35對向的板面上，從第二基板20側起按照以下的順序層疊基底層21、反射層22、濾色層24和絕緣層26。上述的數據線27和取向膜28形成於絕緣層26的表面上。濾色層24是與各子像素Gs相對應設置的樹脂層，利用顏料或染料對各子像素Gs的顏色著色。利用與紅、綠、藍三色的濾色層24相對應的子像素Gs，構成顯示圖像的最小單位的像素。另外，在各色的濾色層24的間隙(即各相鄰子像素Gs之間的間隙)中形成遮光層25。此遮光層25，由碳黑分散存在的樹脂材料及鉻等具有遮光性的金屬材料形成而擔負對各子像素Gs之間的間隙的遮光作用。另外，絕緣層26是環氧及丙烯酸等各種樹脂材料覆蓋濾色層24及遮光層25而形成的膜體。此絕緣層26擔負使濾色層24和遮光層25的臺階平坦化的作用和防止濾色層24的顏料及染料對液晶35染色的作用。
另一方面，基底層21是設置於第二基板20的板面上的膜體，由具有丙烯及環氧的感光性的樹脂材料構成。此基底層21，只是有選擇地設置於第二基板20的表面中由密封材34圍成的區域內，在安裝IC晶片38的伸出部20a上不存在。此處，在原本包含伸出部20a的全部第二基板20之上形成基底層21的構成(即在基底層21的表面上安裝IC晶片38的構成)中，存在在IC晶片38上有外力作用時基底層21與IC晶片38一起容易從第二基板20剝離的問題。與此相對，藉助如本實施形態這樣在伸出部20a中完全去除基底層21的構成(即IC晶片38不經基底層21安裝於第二基板20上的構成)，具有可以避免這種問題的優點。
另外，如圖1及圖2所示，在此基底層21中在與子像素Gs的中央附近相當的部分設置有在厚度方向上貫通該基底層21的開口部211。另一方面，反射層22是由鋁及銀等單質金屬或包含這些金屬作為主要成分的合金等具有光反射性的材料在基底層21的表面上形成的薄膜，具有與基底層21的開口部211相對應地進行開口的透光部221。所以，在基底層21及反射層22上層疊的各濾色層24的一部分經反射層22的透光部221和基底層21的開口部211到達第二基板20的表面。基於以上所說明的構成，從液晶顯示裝置100的背面側入射到第二基板20的從背照光單元發出的出射光，在通過基底層21的開口部211和反射層22的透光部221之後，透射濾色層24及液晶35，再透射第一基板10而從觀察側出射。這樣，就利用從液晶顯示裝置100背面側向觀察側透射光實現了透射型顯示。另一方面，從液晶顯示裝置100的觀察側入射到第一基板10的室內照明光及太陽光等的外光，透射液晶35和濾色層24到達反射層22的表面，在此表面中反射而從第一基板10的觀察側出射。這樣，利用經過反射層22的反射從觀察側出射的光實現反射型顯示。
此處，如果反射層22的表面是完全平面，則由於從觀察側對液晶顯示裝置100的入射光在反射層22的表面上發生鏡面反射，就將產生與液晶顯示裝置100的顯示面對向的背景的圖像會映入顯示圖像的問題。為了消除這一問題，在本實施形態的反射層22的表面上形成可以使反射光適度散射用的散射構造。更詳細言之，基底層21的表面是具有多個細微突起(凸部)或凹陷(凹部)的粗糙面，在此粗糙面上以薄膜狀形成的反射層22的表面上將出現反映該基底層21的粗糙面的細微起伏(即散射構造)。圖3為示出本實施形態的基底層21的表面形狀的擴大立體圖。如同圖所示，基底層21的表面是形成有多個細微突起213的粗糙面。或者，如果以包含這些突起213的頂部的平面作為基準面，也可以判斷為基底層21的表面是形成有多個微細的凹陷214的粗糙面。另外，圖4為示出基底層21的突起213的擴大剖面圖。如同圖所示，在將從突起213的頂部到凹陷214的底部的距離作為突起213的高度(或凹陷214的深度)H時，各突起213的高度H比基底層21的厚度(與第二基板20的接觸面和突起213的頂部的距離)T為小。就是說，基底層21的表面的凹陷214的深度比該基底層21的厚度T小，所以各凹陷214不會貫通基底層21。這樣，基底層21表面的凹陷214的深度可以選定為不會使在該凹陷214的底部第二基板20暴露。
另外，如圖3和圖4所示，在各突起213的頂部的近旁形成有凹陷(凹部)213a。各凹陷213a的深度D比突起213的高度H(或凹陷214的深度)為小。由於本實施形態的基底層21的表面是這樣的粗糙面，在其表面上形成的反射層22的表面上，如圖4所示，可以形成在各個頂部上具有凹陷的多個微細的突起。此處，在構成反射層22的散射構造的各突起的頂部是平坦面時，由於來自觀察側的入射光在該平坦面上受到鏡面反射，就未必可以獲得避免背景映入的充分的光散射效果。與此相對，藉助如圖3及圖4所示的本實施形態的散射構造，由於反射層22的反射光在各突起的頂部可以受到散射，所以可以獲得完全避免背景的映入的良好的光散射效果。
A-2液晶顯示裝置100的製造方法
下面在特別著重在第二基板20上形成基底層21和反射層22的工序的同時，對本實施形態的液晶顯示裝置100製造方法予以說明。圖5為示出各製造工序中在第二基板20上的各主要元素的構成的工序圖(與圖1所示的剖面相當)。
首先，如圖5a所示，在第二基板20的板面上形成成為基底層21的膜體51。此膜體51，可利用旋轉塗覆法等將具有感光性的正型樹脂材料塗覆到第二基板20上而得到。之後，將此膜體51在減壓環境下進行乾燥，在85℃至105℃的範圍的溫度中加熱(預烘焙)。
之後，如圖5(b)所示，膜體51經掩模(以下稱其為「曝光用掩模」)7a進行曝光。更具體言之，在距離膜體51的表面60μm左右的間隔(近隙)處配置曝光用掩模7a，並且從光源發出的出射光(比如i線)對膜體51進行照射。如圖5(b)所示，在本實施形態中，對在膜體51中作為基底層應殘留的區域(以下稱其為「被加工區域」)511的周邊的區域中的區域(即位於密封材34的外側的區域，以下稱為「周邊區域」。)513，與基底層21的開口部211相當的區域515以及在被加工區域511中的基底層21的表面中應該成為凹陷214的區域一起進行曝光。此處，圖6為示出通過此曝光進行光分解的部分的示圖。在同圖中，擴大示出被加工區域511和周邊區域513的邊界的近旁部分，劃線區域與通過曝光發生光分解的部分相當。如圖5及圖6所示，在本實施形態中，對於周邊區域513和與開口部211相當的區域515，膜體51在全部厚度方向上發生光分解，另一方面，對於應該成為基底層21的凹陷214的區域517，膜體51隻在一部分厚度方向上發生光分解。另外，關於在此曝光工序中使用的曝光用掩模7a的具體構成將在後面詳述。
其次，對膜體51實施顯影。藉助此顯影，如圖5(c)所示，在膜體51中可以有選擇地去除由於曝光而發生光分解的部分。接著，在120℃至130℃的範圍的溫度中加熱(熔融烘焙)膜體51。藉助這一工序，只有膜體51的表層部分部分地熔融，使通過顯影在膜體51的表面出現的凹凸的角部變圓。之後，在220°左右的溫度中膜體51燒成(後烘焙)。藉助這些工序，如圖5(d)所示，整個膜體51的表面形狀確定而獲得基底層21。此處，之所以對顯影后的膜體51的加熱分為兩個階段執行是由於假設如果對顯影后的膜體51立刻在220℃左右的溫度下進行加熱，則其表面的凹凸會過度熔融而成為平坦部多的表面，其結果會損害光散射效果。就是說，可以說在後烘焙之前在120℃至130℃的範圍的溫度中對膜體51進行加熱的工序，在此反射層22的表面上將形成反映基底層21的粗糙面的散射構造。
之後，如圖5(e)所示，在基底層21的表面上形成具有透光部221的反射層22。就是說，利用濺射法等成膜方法在基底層21的表面上形成由具有光反射性的材料構成的薄膜，利用光刻技術對此薄膜進行圖形化可以獲得反射層22。如上所述，在此反射層22的表面上形成反映基底層21的粗糙面的散射構造。
接著，形成濾色層24及遮光層25，並形成絕緣層26將其覆蓋。此外，在絕緣層26的表面上形成數據線27之後，藉助聚醯亞胺等有機薄膜形成取向膜28並實施摩擦處理。另一方面，第一基板10上的各要素可利用公知的各種技術製造。之後，將經過以上的工序的第一基板10和第二基板20在取向膜14及18互相對向的狀態下藉助密封材34粘接。此外，在由兩基板和密封材34圍成的空間中封入液晶35，此空間由密封材(圖示略)密封。此後，在相位差片311及321以及偏振片312及322分別粘接到第一基板10及第二基板20的同時將IC晶片38安裝到伸出部20a上就可得到圖1所示的液晶顯示裝置100。
A-3曝光用掩模7a的構成
下面對在圖5(b)中的曝光工序(以下單稱為「曝光工序」)中所使用的曝光用掩模7a的構成予以說明。圖7為示出曝光用掩模7a的構成的平面圖。如同圖所示，本實施形態的曝光用掩模7a從平面上觀察可區分為第一區域71和第二區域72。其中第一區域71是在曝光工序中相對周邊區域513(即不作為構成基底層21而要通過顯影去除的區域)對向的區域。另一方面，第二區域72包含分散配置於隨機位置的多個點狀區域(以下稱其為「點區域」)721和與基底層21的開口部211相對應的區域(以下稱其為「開口形成區域」)724。本實施形態的各點區域721是與基底層21表面的突起213相當的區域。
下面，圖8為示出曝光用掩模7a的構成的剖面圖。如同圖所示，如著眼於剖面構造，曝光用掩模7a具有基材70和在此基材70的板面上形成的遮光部84及半透射部86。其中基材70是使從光源發出的照射光基本全部透射的板狀構件。就是說，對於曝光處理中從光源發出的出射光的基材70自身的光透射率約為100％。與此相對，遮光部84是將光源發出的照射光基本全部遮蔽(吸收或反射)的膜體，比如，是由鉻等具有遮光性的材料形成的。另一方面，半透射部86是使從光源發出的照射光以低於基材70的光透射率透射的部分。就是說，半透射部86隻使從光源發出的出射光的一部分透射，另一方面，使另一部分被遮蔽(吸收或反射)。作為這種半透射部86的具體形態，可採用以下所示的半色調或灰色色調中的一個。當然，本發明的半透射部並不限定於以下的構成。
半色調是由氧化鉻(Cr2O3)及矽化鉬(MoSi或MoSi2)這樣的具有遮光性的材料構成的。這些材料，通過在基材70上形成薄膜狀，可只使從光源發出的照射光的一部分透射，另一方面，使另一部分被遮蔽。
另一方面，灰色色調是將多個細微的遮光部(以下稱其為「微小遮光部」)和多個細微的透光部(以下稱其為「微小透光部」)在基材70上以面狀排列而成。其中各微小遮光部是在和遮光部84共同的工序中形成的部分，可將從光源發出的照射光基本全部遮蔽。與此相對，各微小透光部是基材70上暴露的部分(即未設置具有遮光性的構件的部分)，所以可使從光源發出的照射光基本全部透射。由於這些區域是以面狀混雜排列，從光源發出的照射光的一部分透射微小透光部到達膜體51，另一方面，另一部分受到微小遮光部遮蔽。在採用這種灰色色調的半透射部86中，微小遮光部和微小透光部在半透射部86的面內的配置優選是分散配置，以使透射光的強度在半透射部86的面內基本均勻。圖9及圖10為示出各微小遮光部和各微小透光部的優選排列的形態的平面圖。
在圖9中例示的是基本正方形狀的微小遮光部861和同樣為基本正方形狀的微小透光部862沿著互相正交的x方向及y方向互相岔開(即各微小遮光部861或微小透光部862不相鄰)配置的形態。其中，根據各微小遮光部861及各微小透光部862的各邊的長度，透射微小透光部862的光在微小遮光部861的周緣上衍射而互相干涉，其結果會妨礙以所希望的光量照射被加工區域511。為了消除這一問題，優選是使各微小遮光部861及各微小透光部862的各邊的長度L大於等於1.0μm且小於等於2.0μm，更優選是使其小於等於1.5μm。
另一方面，在圖10中例示的是在y方向上延伸的線狀的微小遮光部865和同樣在y方向上延伸的線狀的微小透光部866沿著互相正交的x方向及y方向交換(即各微小遮光部865或微小透光部866不相鄰)配置的形態。基於這種形態，考慮到防止衍射光的幹涉引起的麻煩，優選是使各微小遮光部865及各微小透光部866的寬度W大於等於1.0μm小於等於2.0μm，更優選是使其小於等於1.5μm。
在以上說明的兩種半透射部86之中，根據採用半色調的半透射部86，與採用灰色色調的半透射部86相比較，具有透射半透射部86的光在原理上不會發生衍射的優點。但是，採用半色調的半透射部86，是在與曝光用掩模7a的遮光部84不同的工序中形成的。與此相對，根據採用灰色色調的半透射部86，具有與曝光用掩模7a的遮光部84在同一工序中形成半透射部86的優點。
此外，在圖7中，劃線密的區域表示設置遮光部84，劃線疏的區域表示設置半透射部86。另一方面，未劃線的區域表示任何遮光部84及半透射部86都未設置(在以下所示的圖13至圖15中也同樣)。
如圖7所示，本實施形態的曝光用掩模7a之中在第一區域71之中任何遮光部84及半透射部86都未設置。就是說，第一區域71是只有基材70存在的區域，是用作使從光源射向周邊區域513的光透射的透光部81。開口形成區域724也與第一區域71一樣，只是基材70的區域，用作透光部81。所以，如圖6所示，第一區域71的透射光到達的膜體51的周邊區域513和開口形成區域724的透射光到達的膜體51的區域515，可在其全部厚度方向上進行光分解。另一方面，如圖7所示，在第二區域72之中除去各點區域721和開口形成區域724的區域外設置半透射部86。所以，在從光源發出的射向膜體51的被加工區域511的光之中射向在基底層21中應該成為凹陷214的區域的光，只有其一部分到達膜體51的表面。所以，如圖6所示，在膜體51中，對於應該成為基底層21的凹陷214的區域，只在一部分厚度方向上發生光分解。
此外，如圖7所示，第二區域72的各點區域721由遮光部84覆蓋。所以，在被加工區域511中，由於各點區域721而使光的照射受到妨礙的區域，在顯影時不會去除而成為基底層21的突起213。圖11為示出一個點區域721的擴大平面圖。如同圖所示，本實施形態的各點區域721的形狀為基本多角形(此處為六角形)，所以各遮光部84的平面形狀為基本多角形。此處，在圖11所示的各點區域721的外接圓C的直徑d過於小時，有時在曝光工序中實際上難以正確地控制曝光的區域。另一方面，各點區域721的外接圓C的直徑d過於大時，基底層21的突起213的頂部會成為平坦面，會使在其表面上形成的反射層22的光散射效果降低。於是，各點區域721的外接圓C的直徑d優選是大於等於8.0μm且小於等於11.0μm，更優選是大於等於9.0μm且小於等於10.0μm。
此處，多個點區域721的合計面積佔曝光用掩模7a的板面整個面積(即第一區域71和第二區域72相加的面積)的比例以以下方式選定是優選。就是說，由於本實施形態的點區域721在膜體51之中與在基底層21中成為突起213的區域相對應，在點區域721佔曝光用掩模7a的整個板面的比例過小時，佔據基底層21的表面的突起213的面積變小而使平坦部增加，會使反射層22產生的光散射效果降低。另一方面，在點區域721佔曝光用掩模7a的整個板面的比例過大時，佔據基底層21的表面的突起213的面積變大的結果使平坦部增加，此時也會使反射層22產生的光散射效果降低。所以，為了得到反射層22的良好的光散射效果，點區域721的合計面積佔曝光用掩模7a的整個面積的比例優選是大於等於30％且小於等於60％。
另一方面，如圖11所示，在各點區域721的周邊，周邊透光部88設置成為與該點區域721的全周緣(遮光部84的全周緣)相接。此周邊透光部88，與透光部81一樣，是不設置遮光部84及半透射部86中的任何一個的部分(即基材70的暴露部分)，所以從光源發出的光以與透光部81基本相同的光透射率(約100％)透射周邊透光部88到達膜體51。圖12為示出各點區域721的近旁的光的行進路徑的示圖。如同圖所示，透射設置於一個點區域721的周邊的周邊透光部88的光，在覆蓋此點區域721的遮光部84的周緣中衍射之後到達膜體51的表面。此處，由於透射周邊透光部88到達膜體51的表面的各衍射光Li的光路長度相等，這些衍射光Li在膜體51表面中的相位差為零，各衍射光Li在膜體51表面互相增強。因此，在膜體51中與突起213的頂部相當的區域518部分地受到光分解，通過其後的顯影成為如圖3及圖4所示的突起213的頂部的凹陷213a。
如上所述，本實施形態的曝光用掩模7a，由於具有與在被加工區域511之中的在基底層21中應該成為凹陷214的區域重疊的半透射部86，在此區域中只是厚度方向上的一部分發生光分解。所以，由於在此基底層21的凹陷214的底部第二基板20的表面不會暴露，利用設置於此基底層21的表面的反射層22可獲得良好的光散射效果。並且，由於藉助此曝光用掩模7a可以利用共同的工序實施用來去除被加工區域511的周邊的曝光和實施與基底層21的凹陷214相當的區域的部分曝光，與現有的技術比較，可以使製造工序簡化及製造成本降低。
B實施形態2
在上述實施形態1中例示的是與曝光用掩模7a的點區域721相對應地形成基底層21的突起213的構成。與此相對，在本實施形態中，是與曝光用掩模7b的點區域721相對應地形成基底層21的凹陷214。另外，本實施形態的曝光用掩模7b，與上述實施形態1一樣，是用於對正型的膜體51進行曝光的掩模。另外，在本實施形態中，對於與上述實施形態1共同的事項其說明予以適當的省略。
圖13為示出本實施形態的曝光用掩模7b的構成的平面圖。如同圖所示，此曝光用掩模7b，第一區域71和開口形成區域724是透光部81這一點與上述實施形態的曝光用掩模7a是共同的，但遮光部84和半透射部86的位置關係與曝光用掩模7a的相反。就是說，在曝光用掩模7b的第二區域72之中在與多個點區域721相對應的區域之中設置半透射部86，另一方面，在點區域721以外的區域設置遮光部84。在曝光用掩模7b中，在點區域721的周緣(半透射部86的周緣)，與上述實施形態1一樣設置周邊透光部88。
本實施形態的液晶顯示裝置100的製造方法，除了在圖5(b)所示的曝光工序中使用曝光用掩模7b這一點以外，與上述實施形態所示的製造方法相同。在圖5(b)所示的曝光工序中，與上述實施形態1一樣，對於膜體51的周邊區域513及區域515，由於透射曝光用掩模7b的第一區域71的光的作用在全部厚度方向上發生光分解。另外，在膜體51的被加工區域511之中，透射設置於曝光用掩模7b的點區域721上的半透射部86的光照射基底層21的成為凹陷214的區域，在一部分厚度方向上發生光分解。另一方面，由於在被加工區域511中射向與點區域721以外的區域重疊的區域的光受到遮光部84的遮蔽，此區域不會由於顯影而去除。所以，經採用曝光用掩模7b的曝光工序而得到的基底層21的表面，是多個凹陷214分散於隨機位置而形成的粗糙面。藉助此實施形態也可以獲得與上述實施形態1同樣的效果。
C實施形態3
在上述實施形態1及實施形態2中例示的是通過對由正型的感光材料構成的膜體51進行加工而形成基底層21的場合。與此相對，在本實施形態中膜體51是由負型的感光材料形成的。另外，在本實施形態中，對於與上述實施形態1共同的事項其說明予以適當的省略。
圖14為示出本實施形態的曝光用掩模7c的構成的平面圖。在本實施形態中，由於是對由負型感光材料構成的膜體51進行曝光，曝光用掩模7c，如同圖所示，遮光部84和透光部81的位置關係與上述實施形態1所示的曝光用掩模7a(參照圖7)相反。就是說，在曝光用掩模7c之中，在第一區域71和開口形成區域724中形成遮光部84，另一方面，在第二區域72中包含的各點區域721變成透光部81。在第二區域72之中在點區域721以外的區域上形成半透射部86這一點與實施形態1的曝光用掩模7a一樣。
本實施形態的液晶顯示裝置100的製造方法，除了在圖5(a)所示的工序中膜體51是由負型感光材料形成的這一點和在圖5(b)所示的工序中使用曝光用掩模7c這一點以外，與上述實施形態1所示的製造方法相同。在圖5(b)所示的曝光工序中，由於射向膜體51的周邊區域513及區域515的光受到遮光部84的遮蔽，這些區域可通過顯影去除。與此相對，在膜體51中受到透射曝光用掩模7c的各點區域721的光照射的部分在全部厚度方向上發生感光，不被顯影劑溶化。所以，在膜體51的被加工區域511之中，與各點區域721重疊的區域成為基底層21表面的突起213。另一方面，在曝光用掩模7c之中在第二區域72的各點區域721以外的區域中，透射半透射部86的光到達膜體51隻使其在厚度方向上的一部分上感光。所以，這一部分由於顯影而只使厚度方向上的一部分去除而成為基底層21的凹陷214。藉助此實施形態也可以獲得與上述實施形態1同樣的效果。
D實施形態4
在上述實施形態3中例示的是與曝光用掩模7c的點區域721相對應地形成基底層21的突起213。與此相對，在本實施形態中，是與曝光用掩模7d的點區域721相對應地形成基底層21的凹陷214。本實施形態的基底層21，與上述實施形態3一樣，是由負型感光材料形成的。就是說，本實施形態，除了構成膜體51的感光材料的種類和由此引起的曝光用掩模7d的構成之外，與上述實施形態2相同。
圖15為示出本實施形態的曝光用掩模7d的構成的平面圖。如同圖所示，此曝光用掩模7d，遮光部84和透光部81的位置關係與上述實施形態2所示的曝光用掩模7b相反。就是說，在曝光用掩模7d中，在第一區域71和開口形成區域724中形成遮光部84，另一方面，在第二區域72之中在各點區域721以外的區域成為透光部81。在第二區域72中在各點區域721中形成半透射部86這一點與實施形態2的曝光用掩模7b一樣。
本實施形態的液晶顯示裝置100的製造方法，除了在圖5(a)所示的工序中膜體51是由負型感光材料形成的這一點和在圖5(b)所示的工序中使用曝光用掩模7d這一點以外，與上述實施形態1所示的製造方法相同。在圖5(b)所示的曝光工序中，由於射向膜體51的周邊區域513及區域515的光受到遮光部84的遮蔽，此區域可通過顯影去除。與此相對，在膜體51中受到透射曝光用掩模7d的各點區域721以外的區域的光照射的部分在全部厚度方向上發生感光，不被顯影劑溶化。另外，在曝光用掩模7d之中在第二區域72的各點區域721之中，透射半透射部86的光到達膜體51隻使其在厚度方向上的一部分上感光。所以，這一部分由於顯影而只使厚度方向上的一部分去除而成為基底層21的凹陷214。藉助此實施形態也可以獲得與上述實施形態1同樣的效果。
E實施形態5
本實施形態是在上述實施形態1的反射層22(參照圖1)的表面上形成的散射構造(具有多個細微突起(凸部)或凹陷(凹部)的粗糙面)的另一個構成例。另外，本實施形態，除了曝光用掩模的構成及使用該曝光用掩模形成的散射構造的構成以外，與上述實施形態1一樣，對於與上述實施形態1共同的事項其說明予以適當的省略。
圖16(a)為示出在液晶顯示裝置100的第二基板20的板面上形成的基底層21的粗糙面的一個突起213的擴大平面圖，圖17為示出從與第二基板20的板面垂直的方向觀察基底層21的表面的時的各突起213的排列形態的平面圖。如這些附圖所示，在平面上觀察各突起213時的外形是基本扁圓形(在本實施形態中為基本橢圓形)。另外，如圖17所示，各突起213，是在基底層21的整個面上分散於隨機位置而形成的。此外，在本實施形態中，在基底層21的表面上設置多個突起213並使在平面上觀察各突起213時的扁圓形的縱向方向(比如，橢圓形的長軸方向)與顯示面的上下方向的X方向基本為同一取向。
另一方面，圖16(b)是從同圖(a)的IIIb-IIIb線觀察的剖面圖，圖16(c)是從同圖(a)的IIIc-IIIc線觀察的剖面圖。不過，在圖16(b)及圖16(c)中，在基底層21之外還示出反射層22。如這些附圖所示，在突起213之中，將從作為在第一基板10側最突出的部分的頂部213b起到基底層之中突起213以外的部分(以下稱其為「凹陷」)214為止的距離作為突起213的高度H時，各突起213的高度H比基底層21的厚度(與第二基板20的接觸面和突起213的頂部的距離)T為小。換言之，基底層21的表面的凹陷214的深度(即各突起213的高度H)比可以選定為不會使在該凹陷214的底部第二基板20暴露。
另外，如圖16(b)及同圖(c)所示，在各突起213的頂部213b上形成凹陷(凹部)213c。此凹陷213c，形成為沿著各突起213的縱向方向的長條狀。各凹陷213c的深度D也小於213的高度H。在本實施形態中，由於基底層21的表面做成這種粗糙面，在其表面上形成的反射層22的表面上，如圖16(b)及(c)所示，在各個頂部形成具有凹陷部的多個細微的突起223。此處，在構成反射層22的散射構造的各突起223的頂部是平坦面時，由於來自觀察側的入射光在該平坦面上受到鏡面反射，就未必可以獲得避免背景映入的充分的光散射效果。與此相對，藉助本實施形態的散射構造，由於反射層22的反射光在各突起223的頂部的凹陷中可以受到散射，所以可以獲得完全避免背景的映入的良好的光散射效果。
但是，到達反射層22的表面的光，主要受到在該反射層22的表面上形成的突起223的斜面(側面)的散射。另一方面，在本實施形態中，由於基底層21的突起213的縱向方向是向著X方向，如圖17所示，配置於X方向上的突起213的數目比配置於Y方向上的突起213的數目多。所以，在沿著X方向及Y方向每一個觀察反射層22的表面的突起223時，向著Y方向的斜面的數目比斜著X方向的斜面的數目多。所以，在本實施形態中，在反射層22的表面上向著Y方向的散射的光量比向著X方向的散射的光量多。現在，由於X方向與顯示面的上下方向一致，在本實施形態中，可在顯示面的左右方向(即Y方向)的廣視角中實現明亮的顯示。另一方面，在使X方向為顯示面的左右方向時，可在顯示面的上下方向的廣視角中實現明亮的顯示。這樣，基底層21的各突起213的縱向方向可相應於在液晶顯示裝置100中要求廣視角的方向進行適當的選擇是優選。另外，此處例示的是全部突起213的縱向方向是向著一個方向(X方向)的構成，但如圖18所示，也可以是縱向方向向著X方向的突起213和縱向方向向著Y方向的突起213在基底層21的表面中混雜存在。基於這種構成，可相應於縱向方向向著X方向的突起213的數目和縱向方向向著Y方向的突起213的數目的比率，對顯示面的上下方向及左右方向的視角特性進行適當的調整。
下面對在曝光工序(參照圖5(b))中所使用的曝光用掩模7e的構成予以說明。圖19為示出曝光用掩模7e的構成的平面圖。如同圖所示，本實施形態的曝光用掩模7e從平面上觀察可區分為第一區域71和第二區域72。其中第一區域71是在曝光工序(參照圖5(b))中相對膜體51的周邊區域513對向的區域。另一方面，第二區域72是在曝光工序中相對膜體51的被加工區域511對向的區域。此第二區域72包含分散配置於隨機位置的多個點狀區域(點區域)721和與基底層21的開口部211相對應的區域(開口形成區域)724。各點區域721是與基底層21表面的突起213相對應的區域。
在圖19中，劃線密的區域表示設置遮光部84，劃線疏的區域表示設置半透射部86。另一方面，未劃線的區域表示任何遮光部84及半透射部86都未設置。如同圖所示，在曝光用掩模7e之中在第一區域71之中任何遮光部84及半透射部86都未設置。就是說，第一區域71是只有基材70存在的區域，是用作使從光源射向周邊區域513的光透射的透光區域。開口形成區域724也與第一區域71一樣，只是基材70的區域，用作透光區域。所以，第一區域71的透射光到達的膜體51的周邊區域513和開口形成區域724的透射光到達的膜體51的區域515，可在其全部厚度方向上進行光分解(參照圖6)。
另一方面，如圖19所示，在第二區域72之中在各點區域721和去除開口形成區域724的區域中設置半透射部86。就是說，此區域是用作使射向被加工區域511的光以低於第一區域71的光透射率透射的半透射區域。所以，在從光源發出的射向膜體51的被加工區域511的光之中射向在基底層21中應該成為凹陷214的區域的光，只有其一部分到達膜體51的表面。所以，在膜體51中，對於應該成為基底層21的凹陷214的區域，只在一部分厚度方向上發生光分解。
此外，如圖19所示，第二區域72的各點區域721由遮光部84覆蓋，用作遮蔽從光源發出射向膜體51的光的遮蔽區域。在被加工區域511中，由於各點區域721而使光的照射受到妨礙的區域，在顯影時不會去除而成為基底層21的突起213。此處，多個點區域721的合計面積佔曝光用掩模7e的板面整個面積(即第一區域71和第二區域72相加的面積)的比例，與實施形態1一樣，以以下方式選定是優選。就是說，由於點區域721在膜體51之中與在基底層21中成為突起213的區域相對應，在點區域721佔曝光用掩模7e的整個板面的比例過小時，佔據基底層21的表面的突起213的面積變小而使平坦部增加，會使反射層22產生的光散射效果降低。另一方面，在點區域721佔曝光用掩模7e的整個板面的比例過大時，佔據基底層21的表面的突起213的面積變大的結果使平坦部增加，此時也會使反射層22產生的光散射效果降低。所以，為了得到反射層22的良好的光散射效果，點區域721的合計面積曝光用掩模7a的整個面積佔曝光用掩模7a的整個面積的比例優選是大於等於30％且小於等於60％。
下面，圖20為示出一個點區域721的擴大平面圖。如同圖所示，本實施形態的各點區域721的形狀為基本多角形(此處為十二角形)，所以各遮光部84的平面形狀為基本多角形。更詳細言之，各點區域721(或設置於此點區域721的遮光部84)的平面形狀，如圖20所示，其外接圓C選定為扁圓形(不是正圓形，是長條的圓形)。在本實施形態中，假設外接圓C是橢圓。
另外，如圖20所示，在各點區域721的周邊，周邊透光部88設置成為沿著該點區域721的周緣(遮光部84的全周緣)。本實施形態的周邊透光部88是與點區域721的全周緣相接的區域。此周邊透光部88，與第一區域71一樣，是不設置遮光部84及半透射部86中的任何一個的區域。所以，從光源發出的光以與第一區域71基本相同的光透射率(即基材70的光透射率的約100％)透射周邊透光部88到達膜體51。圖21為示出各點區域721的近旁的光的情況的剖面圖。
如圖21所示，透射設置於一個點區域721的周邊的周邊透光部88的光，在覆蓋此點區域721的遮光部84的周緣中衍射之後到達膜體51的表面。於是，這些衍射光Li在膜體51中到達與點區域721對向的區域內，特別是在與橢圓形的點區域721的各焦點對向的部分中互相增強。區域518a是受到膜體51中的點區域721的周緣的衍射光Li的照射而發生光分解的區域。由於此點區域721的周緣的衍射光Li的照射，在與膜體51的點區域721相對向的區域內沿著該點區域721的縱向方向的長條狀的區域518a以深度d1實現光分解。此區域518a，經過顯影工序可去除膜體51的厚度方向的一部分，因此如圖16所示，成為突起213的頂部213b的凹陷213c。
但是，也考慮了將各點區域721的平面形狀為正圓形或外接圓為正圓形的多角形的構成(「對比例」)，在此場合，會產生凹陷213c的深度變得過大的問題。在點區域721的平面形狀為正圓形的場合，與實施形態1的基本多角形的場合(參照圖11)一樣，在點區域721的全周緣上的衍射光Li以基本相同的相位集中到達膜體51的區域518a而互相增強(參照圖12)。這樣，由於衍射光Li集中於狹小的區域，膜體51中受到衍射光Li光分解的部分的深度比本實施形態的點區域721的受到衍射光Li光分解的區域518a的最大深度d1為大。經過這樣的曝光處理的膜體51通過顯影得到的基底層21的表面就在各突起213的頂部213b上形成極深的凹陷213c。根據本申請的發明人的實驗結果了解到，在設置於基底層21的突起213的頂部213b上的凹陷213c過深時，設置於其粗糙面上的反射層22的光散射特性不一定高。與此相對，根據本實施形態，由於各點區域721的衍射光Li在廣大的區域中分散到達膜體51，可以抑制膜體51中光分解的區域的深度d1。所以，藉助此曝光用掩模7e，可獲得具有良好的光散射效果的反射層22。
如上所述，藉助本實施形態的曝光用掩模7e，可以獲得與實施形態1同樣的效果。
F變形例
以上說明的實施形態終歸是例示而已。對於此實施形態，在不脫離本發明的精神的範圍內可以有種種變形。具體言之，考慮以下的變形例。
(1)在上述各實施形態中例示的是與各像素相對應地在基底層21中設置開口部211的構成，但是，如圖22所示，也可採用不在基底層21中設置開口部211的構成。不過，在圖22所示的構成中，在進行透射型顯示之際，從第二基板20側射向第一基板10側的光的一部分會被基底層21吸收。所以，從抑制供給透射型顯示的光量的損失的觀點出發，優選是如上述各實施形態這樣在基底層21中設置開口部211的構成。另外，在上述各實施形態中，雖例示的是反射型顯示及透射型顯示兩者都可能的所謂半透射反射型液晶顯示裝置100，但只能反射顯示的液晶顯示裝置100也可應用本發明。在此場合，不設置反射層22的開口部211和反射層22的透光部221。所以，在曝光用掩模7(7a、7b、7c及7d)中不設置開口形成區域724。
(2)在上述各實施形態中遮光部84是由單一層構成的，但也可以使用具有鉻等的遮光性的層和採用半色調的半透射部86的層疊作為遮光部84。藉助此構成可以提高遮光部84的遮光性。
(3)在上述實施形態1至4中，曝光用掩模7a、7b、7c及7d的點區域721是基本多角形，但各點區域721的平面形狀可任意。比如，也可以是正多角形以外的多角形。另外，在點區域721的平面形狀為多角形的場合，其各個頂角優選是鈍角。這是因為在點區域721的頂角是銳角的場合，在其近旁發生光的衍射，有可能妨礙所希望的曝光之故。
(4)在上述實施形態1及2中，例示的是周邊透光部88設置成為與各點區域721的全周緣相接的構成，但如圖23所示，也可採用周邊透光部88設置成為與各點區域721(此處為遮光部84)的周緣部分相接的構成。在同圖中，例示的是在基本六角形狀的點區域721的各邊之中只沿著互相不鄰接的三邊設置周邊透光部88的構成。
基於圖11(參照實施形態1)所示的構成，由於透射沿著點區域721的全周緣的周邊透光部88到達膜體51的區域518的光量多，在突起213的頂部的凹陷213a有可能過深。與此相對，藉助本變形例的構成，由於透射周邊透光部88的到達膜體51的區域518的衍射光的光量與圖12的場合相比減少，可以抑制凹陷213a變得過深。這樣，優選是選定周邊透光部88的形態使凹陷213a的深度最佳。
(5)在上述實施形態5中，曝光用掩模7e的點區域721是外接圓為橢圓的多角形，但各點區域721的平面形狀可任意。比如，也可採用平面形狀為基本橢圓形的點區域721及，如圖24所示，對長方形(或正方形)S的各個對邊附加以其為直徑的半圓形R的平面形狀的點區域721。這樣，本發明的所謂「扁圓形」，不是嚴密的橢圓形，而是包含全部長條形的圓形(換言之是正圓形以外的圓形)的概念。
(6)在上述實施形態5中，例示的是周邊透光部88設置成為與各點區域721的全周緣相接的構成(參照圖20)，但如圖25所示，也可採用周邊透光部88設置成為與各點區域721的周緣(遮光部84的周緣)部分相接的構成。圖25，比如，例示的是在基本八角形狀的點區域721的各邊之中只沿著互相不鄰接的四邊設置周邊透光部88的構成。
基於圖20所示的構成，由於沿著點區域721的全周緣從光源發出的光發生衍射而到達膜體51的區域518a(參照圖21)，由於光源的出射光量，在突起213的頂部的凹陷213b(參照圖16)仍然有可能過深。與此相對，藉助本變形例的構成，由於透射周邊透光部88的到達膜體51的區域518的衍射光的光量與圖20的場合相比可以減少，可以有效地抑制凹陷213b變得過深。這樣，優選是選定周邊透光部88的形態使凹陷213b的深度最佳。另外，藉助不設置周邊透光部88的構成，由於透射在各點區域721的周緣的半透射部86的光在該點區域721的周緣中衍射，可以得到與上述各實施形態同樣的效果。
(7)在上述各實施形態中例示的是液晶顯示裝置，但本發明也可應用於其外的電光裝置。就是說，只要是使用將供給圖像信號的電氣作用變換為輝度及光透射率的變化的光學作用的電光物質顯示圖像的裝置，都可應用本發明。比如，將包含著色的液體和分散在該液體中白色的粒子的微膠囊作為電光物質使用的電泳顯示裝置；在各個極性相反的區域中分塗不同的顏色的旋轉球作為電光物質使用的旋轉球顯示器；或者將黑色的調色劑作為電光物質使用的調色劑顯示器等各種電光裝置都可應用本發明。
另外，本發明的電光裝置用基板，可以說對於利用如以上例示的其本身不發光的電光物質來顯示圖像的電光物質是特別合適的。但是，利用其本身發光的電光物質(即自發光型電光物質)的電光裝置也可應用本發明。比如，如果在自發光型的電光物質的背面側設置本發明的電光裝置用基板時，通過使從電光物質發出射向背面側的光反射到觀察側就可以實現明亮的顯示。作為採用之中自發光型的電光物質的電光裝置，可列舉的有將有機EL及發光聚合物等的OLED(有機發光二極體顯示)元件作為電光物質使用的顯示裝置；將氦及氖等高壓氣體作為電光物質使用的等離子顯示板(PDP)；將螢光體作為電光物質使用的場發射顯示器(FED)等等。
G電子設備
下面對將本發明的電光裝置作為顯示裝置的電子設備予以說明。圖26為示出使用上述各實施形態的液晶顯示裝置100作為可攜式電話的構成的立體圖。如此圖所示，可攜式電話機1200，除了多個操作按鍵之外，還與受話口1204及送話口1206一起具備上述的液晶顯示裝置100。
圖27為示出使用上述各實施形態的液晶顯示裝置100作為取景器的數字靜止相機的構成的立體圖。在數字靜止相機1300的主體1302的背面設置上述各實施形態的液晶顯示裝置100。因為此液晶顯示裝置100是根據攝像信號進行顯示，可以用作顯示被照體的取景器。另外，在主體1302的前面側(圖27中的裡面側)設置有包含光學透鏡及CCD等的受光單元1304。在攝影者對在液晶顯示裝置100中顯示的被照體進行確認之後以按下快門按鈕1306時，該時刻的CCD的攝像信號就傳送並存儲到電路基板1308的存儲器。另外，此數字靜止相機1300，在機身1302的側面設置有用來進行外部顯示的視頻信號輸出端子1312和數據通信用的輸入輸出端子1314。
另外，作為可以應用本發明的電光裝置作為顯示裝置的電子設備，除了圖26所示的可攜式電話機及圖27所示的數字靜止相機之外，還可以舉出的有筆記本個人計算機；液晶電視；傳呼機；電子記事本；臺式電子計算機；文字處理機；工作站；電視電話；POS終端；具有觸控螢幕的設備等等。
權利要求
1.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有以比上述透光部低的光透射率使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的第二區域。
2.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的以比上述透光部低的光透射率使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的第二區域。
3.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有以比上述透光部低的光透射率使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的第二區域；此曝光用掩模還具有設置在與上述各點區域的全周緣相接的區域中並以與上述透光部基本相同的光透射率使光透射的周邊透光部。
4.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的使射向上述被加工區域的光以比上述透光部低的光透射率透射的半透射部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的第二區域；此曝光用掩模還具有設置在與上述各點區域的全周緣相接的區域中並以與上述透光部基本相同的光透射率使光透射的周邊透光部。
5.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有以比上述透光部低的光透射率使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的第二區域；此曝光用掩模還具有設置在與上述各點區域的周緣的一部分相接的區域中並以與上述透光部基本相同的光透射率使光透射的周邊透光部。
6.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括具有使射向上述被加工區域的周邊的光透射的透光部的第一區域；和具有分別設置的使射向上述被加工區域的光以比上述透光部低的光透射率透射的半透射部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有遮蔽射向上述被加工區域的光的遮光部的第二區域；此曝光用掩模還具有設置在與上述各點區域的周緣的一部分相接的區域中並以與上述透光部基本相同的光透射率使光透射的周邊透光部。
7.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括設置有遮蔽射向上述被加工區域的周邊的光的遮光部的第一區域；和具有分別設置的使射向上述被加工區域的光透射的透光部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有以比上述各透光部低的光透射率使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的第二區域。
8.一種曝光用掩模，在用來使膜體中被加工區域成為粗糙面的曝光處理中使用的此掩模包括設置有遮蔽射向上述被加工區域的周邊的光的遮光部的第一區域；和具有分別設置的使射向上述被加工區域的光透射的半透射部的多個點區域，並且在上述各點區域以外的區域設置有使射向上述被加工區域的光透射的透光部的第二區域，在此第二區域中上述半透射部的光透射率低於上述透光部的光透射率。
9.如權利要求1至8中任何一項所述的曝光用掩模，其中上述半透射部的光透射率大於等於10％且小於等於40％。
10.如權利要求1至8中任何一項所述的曝光用掩模，其中上述半透射部具有遮光的多個微小遮光部和使光透射的多個微小透光部。
11.如權利要求10所述的曝光用掩模，其中上述半透射部中，上述各微小遮光部和上述各微小透光部在第一方向和與該第一方向不同的第二方向上交互配置。
12.如權利要求11所述的曝光用掩模，其中上述各微小遮光部和上述各微小透光部為各邊長小於等於2μm的矩形形狀。
13.如權利要求10所述的曝光用掩模，其中上述半透射部使分別在第一方向上延伸的上述各微小遮光部和上述各微小透光部在與上述第一方向正交的第二方向上交互配置。
14.如權利要求13所述的曝光用掩模，其中上述各微小遮光部和上述各微小透光部的寬度為小於等於2μm。
15.如權利要求1至8中任何一項所述的曝光用掩模，其中上述點區域的平面形狀為多角形，其外接圓的直徑為大於等於8μm且小於等於11μm。
16.如權利要求1至8中任何一項所述的曝光用掩模，其中上述點區域的平面形狀為基本扁圓形或外接圓是扁圓形的基本多角形。
17.如權利要求16所述的曝光用掩模，其中上述各點區域的縱向方向對於上述多個點區域為基本同一方向。
18.如權利要求1至8中任何一項所述的曝光用掩模，其中上述多個點區域的面積佔據上述第一區域和上述第二區域的總面積的比例為大於等於30％且小於等於60％。
19.一種電光裝置用基板的製造方法，在這一製造具備表面是粗糙面的基底層和在該基底層的粗糙面上設置的反射層的電光裝置用基板的方法中包括藉助正型感光材料形成膜體的膜體形成工序；作為經過曝光用掩模對上述膜體進行曝光的工序，通過使發自光源向著應該成為上述粗糙面的突起的區域及應該成為上述粗糙面的凹陷的區域中的一方發射的光被上述曝光用掩模的遮光部遮蔽的同時，通過使從上述光源發出的射向這些區域中的另一方的光透射上述曝光用掩模的半透射部而只使上述膜體厚度方向的一部分受到該光的作用的曝光工序；使經過上述曝光工序的膜體顯影而形成上述基底層的顯影工序；以及在藉助上述顯影工序得到的基底層的粗糙面上形成具有光反射性的上述反射層的反射層形成工序。
20.如權利要求17所述的電光裝置用基板的製造方法，其中在上述曝光工序中，在將射向應該成為上述粗糙面的突起的區域的光由上述遮光部遮蔽的同時，利用上述半透射部使射向應該成為上述粗糙面的凹陷的區域的光透射，另一方面，使透射設置於上述曝光用掩模的遮光部的周邊的周邊透光部的光在該遮光部的周緣上衍射，使此衍射光作用於應該成為上述突起的頂部的部分。
21.一種電光裝置用基板的製造方法，在這一製造具備表面是粗糙面的基底層和在該基底層的粗糙面上設置的反射層的電光裝置用基板的方法中包括藉助負型感光材料形成膜體的膜體形成工序；作為經過曝光用掩模對上述膜體進行曝光的工序，通過使發自光源向著應該成為上述粗糙面的突起的區域及應該成為上述粗糙面的凹陷的區域中的一方發射的光透射上述曝光用掩模的透光部而使上述膜體全部厚度方向受到該光的作用的同時，通過使從上述光源發出射向這些區域中的另一方的光透射上述曝光用掩模的半透射部而只使上述膜體厚度方向的一部分受到該光的作用的曝光工序；使經過上述曝光工序的膜體顯影而形成上述基底層的顯影工序；以及在藉助上述顯影工序得到的基底層的粗糙面上形成具有光反射性的上述反射層的反射層形成工序。
22.一種電光裝置的製造方法，在這一製造具備表面是粗糙面的基底層和在該基底層的粗糙面上設置的反射層的電光裝置的方法中包括藉助權利要求19至21中的任何一項所述的方法製造電光裝置用基板的工序；以及使與上述電光裝置用基板的上述反射層對向地配置電光物質的工序。
23.一種電光裝置用基板，包括在表面上具有在各個頂部上形成有凹陷的多個突起的基底層；以及在上述基底層中具有上述多個突起的表面上設置的具有光反射性的反射層。
24.一種電光裝置用基板，包括在表面上具有在各個頂部設置有凹陷並且平面形狀為基本扁圓形的多個突起的基底層；以及在上述基底層中具有上述多個突起的表面上設置的具有光反射性的反射層。
25.一種電光裝置，包括互相對向地夾持電光物質的第一基板和第二基板；在上述第二基板中作為設置在與上述電光物質對向的板面上的層在表面上具有在各個頂部形成有凹陷的多個突起的基底層；以及在上述基底層中具有上述多個突起的表面上所設置的具有光反射性的反射層。
26.一種電子設備，具備如權利要求25所述的電光裝置作為顯示裝置。
全文摘要
本發明可藉助簡易製造工序得到具有良好的光散射效果的反射層。本發明的曝光用掩模7a用於將膜體51的被加工區域511製作成為粗糙面的曝光處理中。此曝光用掩模7a具有第一區域71和第二區域72。其中第一區域71用作使射向被加工區域511的周邊的光透射的透光部81。另一方面，第二區域72，在包含分別設置遮蔽射向被加工區域511的光的遮光部84的多個點區域721的同時，在點區域721以外的區域設置以低於透光部81的光透射率使射向被加工區域511的光透射的半透射部86。
文檔編號G02F1/1335GK1617046SQ20041008896
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月9日 優先權日2003年11月10日
發明者中野智之, 金子英樹, 大竹俊裕, 瀧澤圭二 申請人:精工愛普生株式會社