專利名稱：具有漫反射方向性的反射結(jié)構(gòu)和具有這種結(jié)構(gòu)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對入射光進(jìn)行漫射和反射的反射結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其涉及能夠使漫反射光具有方向性的反射結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及具有這樣一種反射結(jié)構(gòu)的裝置，尤其涉及反射型、透射型之類的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
有人提出一份關(guān)于采用具有高反射率(42％)和高對比度(80∶1)的垂直對齊(VA)的液晶的反射型彩色TFT-LCD的研發(fā)報告(非專利文件1)。這份非專利文件還報告了采用MVA(多疇垂直定向)液晶作為VA液晶，并且采用通過新開發(fā)的無光掩模方法的褶皺漫反射電極，成功實現(xiàn)了具有高顯示性能的低成本反射型彩色TFT-LCD。
該褶皺漫反射電極是采用如下方式來形成的。在TFT襯底上形成光敏樹脂層，采用光掩模執(zhí)行曝光以形成接觸孔，并對光敏樹脂層進(jìn)行顯影，以形成接觸孔。接著，用超紫外(UV)光并且是不采用光掩模的方式對其余的樹脂進(jìn)行照射。這時，通過調(diào)節(jié)UV線的強(qiáng)度以及光譜特征使其下面一層的收縮比大于其上一層的收縮比，在單層光敏樹脂中形成一種收縮比分布。隨后，進(jìn)行烘干，使樹脂收縮而沿厚度方向具有一種收縮比分布，并在表面上形成呈褶皺形狀的突起和凹陷，最終在這些褶皺形狀的凸起和凹陷上形成如鋁(Al)之類具有高反射率的金屬層，從而制成具有與這些凸起和凹陷相似的褶皺形狀表面的漫反射電極。
這一非專利文獻(xiàn)還涉及沿褶皺形狀的凸起和凹陷方向?qū)Ψ瓷涮卣鬟M(jìn)行的控制。這涉及這樣的事實，即，通過控制這些褶皺形狀的凸起和凹陷的方向，可以使入射光僅沿特定的方向反射。更具體地說，通過改變光敏樹脂層和襯底之間交界面的條件，來控制褶皺形狀的凸起和凹陷的方向，以獲得沿垂直方向和水平方向具有高反射率的定向反射特征。
但是，這種形狀的褶皺形凸起和凹陷在很大程度上不僅依賴于光敏樹脂的厚度以及UV輻射能量，而且還依賴于其它各種制造參數(shù)，因此，這里假設(shè)可靠地制成所需的形狀并非易事。另外，即使找到最佳參數(shù)并按照這些參數(shù)制成該產(chǎn)品，情況也經(jīng)常是在實際的制造流程中會出現(xiàn)人們所不希望的參數(shù)波動，因而無法穩(wěn)定地形成所希望的形狀，尤其是容易出現(xiàn)產(chǎn)品間的變化。
Norio Sugiura等人，‘Reflective Color TFT-LCD using MVATechnology’，Liquid Crystal(EKISHO)Vol.6，No.4，2002，JapaneseLiquid Crystal Society，2002年10月25日出版，第383-389頁公開內(nèi)容(目的)本發(fā)明的實現(xiàn)考慮到上述情況，并且其目的是提供一種使漫反射光更可靠地具有所希望的方向性的反射結(jié)構(gòu)以及具有這種結(jié)構(gòu)的裝置，并提供一種這種結(jié)構(gòu)和裝置的制造方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有穩(wěn)定的形式并且可以提供更一致的產(chǎn)品質(zhì)量反射結(jié)構(gòu)，以及具有這種結(jié)構(gòu)的裝置，以及用于這種結(jié)構(gòu)和裝置的制造方法，而無需依賴于任何復(fù)雜的制造方法。
(結(jié)構(gòu))為了實現(xiàn)這些目的，按照本發(fā)明一個方面的反射結(jié)構(gòu)是一種具有其表面粗糙的光學(xué)反射層的光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)，其中，光學(xué)反射層包含呈網(wǎng)孔形狀排列的多個網(wǎng)孔部分，并且每一網(wǎng)孔部分具有一種孔洞形狀和隆起結(jié)構(gòu)，以及以網(wǎng)狀圍繞這些網(wǎng)孔部分連續(xù)延伸的網(wǎng)狀部分，并且具有其它形狀的孔洞和隆起結(jié)構(gòu)；在平面圖內(nèi)，該網(wǎng)狀部分分為沿預(yù)定的第一方向以及沿以預(yù)定的角度與第一方向相交的第二方向延伸的第一延伸元件和沿第一方向和第二方向之間的中間方向延伸的第二延伸元件；第一延伸元件和第二延伸元件具有各自大體恒定的寬度；并且沿第一方向和第二方向中至少一個延伸的第一元件中的元件所具有的每單位延伸長度的有效反射面積大于第二延伸元件所具有的每單位延伸長度的有效反射面積。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使漫反射的各方向性僅在主要是第一延伸元件和第二延伸元件的有效反射表面積的值之間具有相對性，因此，可以可靠地實現(xiàn)所希望的漫反射方向性。另外，這樣一種反射結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔部分和網(wǎng)狀部分對于所有的產(chǎn)品可以具有相同的形狀和布局圖案，而無需依賴于人們所不希望的如上述現(xiàn)有技術(shù)中的褶皺形狀的圖案，并且可以避免由于這種反射結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的不同的產(chǎn)品質(zhì)量。
在這一點上，沿第一方向延伸的第一延伸元件中的元件的每單位延伸長度的有效反射表面積可以不同于沿第二方向延伸的第一延伸元件中的元件。這使得在第一方向和第二方向之間，產(chǎn)生不同的反射分布。
另外，中間方向可以是將第一方向和第二方向形成的角度二等分所成的角度方向。這使得反射光沿中間方向的分布不如第一方向和第二方向的分布，但形成平衡形式。
這里，預(yù)定的角度可以是90℃或不同于90℃。在任一種情況下，可以一方面減小第二延伸元件對反射的貢獻(xiàn)度，并且另一方面增大第一延伸元件對反射的貢獻(xiàn)度。所得到的方向性可以呈正交交叉形狀的，也可以是橢圓的、非正交交叉形狀的或這些形狀的混合。
在上述第一至第四實施例中，有效反射表面積可以采用延伸元件的寬度來限定，從而可以方便地設(shè)置有效反射表面積。
另外，在該實施例中，第一方向和第二方向在反射結(jié)構(gòu)的主表面的正視圖中對應(yīng)于水平方向和垂直方向。這使得即使沿水平方向和垂直移動觀測點，觀測反射結(jié)構(gòu)主表面的觀察者也能夠看到具有相對高強(qiáng)度的反射光。預(yù)期這種應(yīng)用的范圍很寬，因此這種模式很有用。
另外，如果網(wǎng)孔部分在平面圖內(nèi)大體呈多邊形狀，那么圖案設(shè)計可以有許多的有利特征，并且如果在光學(xué)反射層下面限定光學(xué)反射層粗糙表面形狀的那一層形狀不平坦，那么可以提供一種多層反射結(jié)構(gòu)。
另外，還可以改變這種反射結(jié)構(gòu)，使得第一、第二延伸元件由這樣一些延伸元件組成，這些延伸元件具有的反射面上，其法線的方向角可以分別在θ1+180°’n±α和θ2+180°’n±β(n＝0，1)的范圍內(nèi)，這里，θ1和θ2分別是對應(yīng)于第一方向和第二方向的方向角，而α和β分別是大于0℃的預(yù)定角度。這確保了相對于任意的第一方向和第二方向提供了一種期望的反射光分布。即，可以根據(jù)各個元件的相關(guān)范圍表達(dá)式，識別沿各個方向延伸的各個延伸元件作為第一延伸元件和第二延伸元件，并為相應(yīng)的元件設(shè)定適當(dāng)?shù)挠行Х瓷浔砻娣e。當(dāng)α＞β時，沿第一方向的反射光分布與沿第二方向的反射光分布相比，占主導(dǎo)地位，而當(dāng)α＜β時，沿第二方向的反射光分布與沿第一方向的反射光分布相比，占主導(dǎo)地位。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明另一方面采用反射結(jié)構(gòu)的裝置具有采用上述發(fā)明方面的反射結(jié)構(gòu)。這樣，采用所希望的反射方向性變化更小的反射結(jié)構(gòu)，提高了裝置的產(chǎn)出。
在這一方面，光學(xué)反射層可以用作電極，通過這種方式，優(yōu)選將這種反射結(jié)構(gòu)應(yīng)用到反射型或透射型的液晶顯示裝置，尤其是應(yīng)用到有源矩陣型之類的顯示裝置。
應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書和權(quán)利要求書中，‘網(wǎng)孔部分’指的是分立散落在反射結(jié)構(gòu)主表面上的光學(xué)反射層(或其它等效的相關(guān)層)的凹島區(qū)域或凸島區(qū)域，而‘網(wǎng)狀部分’是所謂的圍繞或大體限定這些孤島區(qū)域的邊緣部分，指的是光學(xué)反射層(或其它的等效相關(guān)層)的與凹起或凸起連續(xù)的周圍區(qū)域。這一點將在后面的描述中做進(jìn)一步的描述。


圖1是示出按照本發(fā)明的第一個實施例的光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)主要為襯層的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖2是根據(jù)圖1所述的結(jié)構(gòu)沿光反射結(jié)構(gòu)的II-II線截取的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是當(dāng)反射層的網(wǎng)狀部分的延伸寬度相等時的一系列模型圖。
圖4是反射層的第一延伸元件寬度大于反射層的第二延伸元件的寬度時的一系列模型圖。
圖5按照本發(fā)明的實施例說明十字形(cross-shaped)的漫反射方向性的示意透視圖。
圖6是說明第一延伸元件和第二延伸元件每單位延伸長度的有效反射表面積的示意圖。
圖7是示出僅相應(yīng)于一個網(wǎng)孔部分和圍繞它的網(wǎng)狀部分的原始圖案的示意圖。
圖8是說明如何確定網(wǎng)狀部分的延伸元件的延伸角屬于哪一個預(yù)定角度范圍的圖。
圖9是通過改變延伸元件的寬度而從圖7所示的原始圖案獲得的圖案的示意圖。
圖10是示出一例按照本發(fā)明的反射結(jié)構(gòu)的應(yīng)用的輪廓圖。
圖11是示出另一例按照本發(fā)明的反射結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中液晶顯示裝置局部結(jié)構(gòu)的示意截面圖。
圖12是示出按照本實施例的反射結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層的平面圖案的平面圖。
圖13是示出按照比較例的反射結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層的平面圖案的平面圖。
圖14是代表按照本實施例的反射結(jié)構(gòu)的光學(xué)反射層的方向性的圖。
圖15是說明反射面的方向角的示意圖。
圖16是示出按照具有相反圖案的第二實施例的主要為光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)襯層的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖17是根據(jù)圖16所示的結(jié)構(gòu)的光學(xué)反射結(jié)構(gòu)沿XVI-XVI線截得的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖18是示出采用按照本發(fā)明的反射結(jié)構(gòu)的另一例應(yīng)用的輪廓圖。
圖19是說明按照一種改進(jìn)形式的反射結(jié)構(gòu)反射面的方向角頻率的分布形式的圖。
圖20是說明按照另一種改進(jìn)形式的反射結(jié)構(gòu)的反射面的方向角的頻率的分布形式的圖。
圖21是說明按照又一種改進(jìn)形式的反射結(jié)構(gòu)的反射面的方向角的頻率的分布形式的圖。
圖22是示出再一例采用按照本發(fā)明的反射結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例的示意圖。
發(fā)明模式參照附圖，下面通過實施例詳細(xì)描述實施本發(fā)明的模式。
圖1示出按照本發(fā)明第一個實施例的主要為光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)的襯層的平面結(jié)構(gòu)，而圖2則示出根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)的沿光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)的II-II線截得的結(jié)構(gòu)的截面圖。
這種光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)1具有由金屬材料(例如鋁)制成的光學(xué)反射層20，由襯底10支撐作為底層，其表面粗糙，具有光反射率，并可選地具有導(dǎo)電性適合用于將在下文中討論的反射電極。按照本實施例，為了使光學(xué)反射層20的表面粗糙，即，形成不平坦的表面，反射結(jié)構(gòu)1還可以取具有襯層30的形狀，以便在其襯層形成光學(xué)反射層20的凸起和凹陷。襯層30這里包括形成凸起和凹陷基底的基礎(chǔ)層31和覆蓋住層31的外包層40，從而形成相對光滑的不平坦層。這些基礎(chǔ)層和外包層是由適合于構(gòu)圖并且具有電絕緣特性的材料制成的，例如光敏樹脂，它通過基于眾所周知的光刻技術(shù)來構(gòu)圖。
基礎(chǔ)層31由排列成網(wǎng)孔形狀的網(wǎng)孔部分3h和網(wǎng)狀部分3M組成，每一個網(wǎng)孔部分3h具有一種孔洞形狀，并且網(wǎng)狀部分3M呈網(wǎng)狀形狀并具有一種隆起形狀圍繞這些網(wǎng)孔部分3h而連續(xù)延伸?；A(chǔ)層31的網(wǎng)孔部分3h是一種在本例中完全去掉了基礎(chǔ)層材料的開孔(見圖2)，但也可以具有一種凹孔形狀，其中保留有某一厚度的材料。這種情況下，可以省去外包層40。
如圖1中所示，平面圖中，基礎(chǔ)層31的網(wǎng)狀部分3M分為沿預(yù)定的第一方向#1以及沿大體與第一方向以直角相交的第二方向#2而延伸的第一延伸元件Po，和沿預(yù)定的第三和第四方向#3和#4(即相對于第一、第二方向大體呈45°而形成的方向)而延伸的第二延伸元件Ps。第一延伸元件Po中的每一個沿第一或第二方向延伸并具有大體恒定的寬度，并且第二延伸元件Ps中的每一個也沿第三或第四方向延伸，具有大體恒定的寬度。
本發(fā)明的另一個主要特征是網(wǎng)狀部分3M的第一延伸元件Po的寬度大于第二延伸元件Ps的寬度。即，如圖1中所示，沿第一方向#1延伸的第一延伸元件Po的寬度Wo1以及沿第二方向#2延伸的第一延伸元件的寬度Wo2大于沿第三方向#3延伸的第二延伸元件的寬度Ws3和沿第四方向#4延伸的寬度Ws4。
本實施例中，盡管滿足了這些延伸元件的寬度條件，各延伸元件的寬度仍被設(shè)計成在允許的制造范圍內(nèi)具有任意值，但也可以分別把第一延伸元件Po和第二延伸元件Ps的寬度設(shè)置成統(tǒng)一的指定值。
將外包層40層疊在以這種方式形成的基礎(chǔ)層31的整個上表面上，并且再在上面形成光學(xué)反射層20。因此，盡管光學(xué)反射層20通常具有與基礎(chǔ)層31和外包層40的平面圖案相類似的平面圖案，但根據(jù)基礎(chǔ)層31的網(wǎng)狀部分31和網(wǎng)狀部分3h按照凸起和凹陷(表面粗糙度)使光學(xué)反射層20的表面粗糙，但由外包層40減小到某種程度。
因此，光學(xué)反射層20具有排列成網(wǎng)孔形狀并具有孔洞形狀的網(wǎng)孔部分2h以及呈網(wǎng)狀并具有隆起形狀而圍繞這些網(wǎng)孔部分2h連續(xù)延伸的網(wǎng)狀部分2M，并取分別相應(yīng)于上述網(wǎng)孔部分3h和網(wǎng)狀部分3M的形狀。光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M在平面圖中分為沿第一方向#1和第二方向#2延伸的第一延伸元件Po’和沿相對于第一方向和第二方向大體成45℃角的方向延伸的第二延伸元件Ps’，也可以取相應(yīng)于上述第一延伸元件Po和第二延伸元件Ps的形狀。圖1中用虛線示出光學(xué)反射層的網(wǎng)狀部分2M和網(wǎng)孔部分2h之間的邊界。
另外，光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M的第一延伸元件Po’和第二延伸元件Ps’分別具有為恒定的寬度，這是由于基礎(chǔ)層31的第一延伸元件Po和第二延伸元件Ps具有大體為恒定的寬度的緣故。此外，光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M的第一延伸元件Po’的寬度大于光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M的第二延伸元件Ps’的寬度，這是因為基礎(chǔ)層31的網(wǎng)狀部分3M的第一延伸元件Po的寬度大于第二延伸元件Ps的寬度。
具有按照本實施例的這樣一種結(jié)構(gòu)的反射結(jié)構(gòu)1提供了一些漫反射特征，當(dāng)從正面觀察反射結(jié)構(gòu)的主表面時，這些特征具有十字形的方向性，這將在下文中討論。
圖3和圖4示出了反射層20的表面模型，用于說明這樣一種十字形的方向性。
圖3示出當(dāng)基礎(chǔ)層31(反射層20)的網(wǎng)狀部分3M(2M)的延伸寬度相等時的一系列模型，而圖3中左邊的視圖中示意示出沿第三方向#3和第四方向#4的反射層20的網(wǎng)狀部分2M的第二延伸元件Ps’的部分，作為代表性的例子。當(dāng)平行光束從例如前面入射到圖3的(a)中的第二延伸元件Ps’上時，從延伸元件反射的光具有相對于該延伸元件的中心軸A對稱的光強(qiáng)分布。因此，正如圖3中下面部分(a)的圖中所示意示出的那樣，第二延伸元件Ps’的反射光分布是沿第三方向#3的分布特征(虛線部分)和沿第四方向#4的分布特征(實線)的合成。該圖中示出沿各個方向延伸并且垂直于水平軸上襯底10的主表面的虛擬平面中的視角以及垂直軸上反射光的強(qiáng)度。這里，僅示出了第二延伸元件Ps’，但實際上還應(yīng)當(dāng)考慮由第一延伸元件Po’的光反射。由于第一延伸元件Po’在相對于第三方向#3和第四方向#4成45℃的方向上延伸，因而可以把相應(yīng)于圖3的(a)中示出的兩條分布曲線以及通過關(guān)于垂直軸使這些曲線旋轉(zhuǎn)45℃所得到的兩條分布曲線的總和的特征看作是整個第一延伸元件Po’和第二延伸元件Ps’的反射光分布特征。
根據(jù)這些考慮，當(dāng)?shù)谝谎由煸o’和第二延伸元件Ps’的延伸寬度相等時，可以將光學(xué)反射層20看作是對光進(jìn)行漫射和反射，如同是一個呈如圖3中的(b)所示的截取一段的錐體形狀(或其頂點呈球形的錐體)的光學(xué)反射凸起體。從該凸起體沿所有的方向均勻地反射出光線，如圖3的(c)中的平面圖中的箭頭所示的那樣。
相反，圖4中示出了當(dāng)反射層20的網(wǎng)狀部分2M的第一延伸元件Po’的寬度大于網(wǎng)狀部分的第二延伸元件Ps’的寬度時的一系列模型。圖4中的(a)示意示出了沿第一方向#1和第二方向#2的反射層20的第一延伸元件Po’的部分，作為代表性的例子。類似地，當(dāng)平行光線入射到圖4中(a)中第一延伸元件Po’上時，與圖3中的情況相同，可以考慮由于包括第二延伸元件Ps’的所有延伸元件中反射光分布所得到的反射光分布，但這里應(yīng)當(dāng)注意，第一延伸元件Po’的寬度被設(shè)置為一個大的值。
即，因為第一延伸元件Po’的寬度更大，對入射光進(jìn)行反射的第一延伸元件Po’的表面積也增大，第一延伸元件Po’上從所有入射光反射出的那一部分的光線與第二延伸元件Ps’相比也增大。換言之，當(dāng)考慮整個區(qū)域反射結(jié)構(gòu)1中的漫射和反射時，與第二延伸元件Ps’的漫射和反射相比，第一延伸元件Po’的漫射和反射更占優(yōu)勢。
因此，如本實施例中的情況那樣，當(dāng)?shù)谝谎由煸o’的寬度大于第二延伸元件Ps’的寬度時，光學(xué)反射層20被看作是通過如圖4中的(b)所示的變形凸起體(八棱錐體)進(jìn)行漫射和反射，而這里的變形凸起體是通過用兩個相對平面B和兩個相對平面C截取圖3(b)中截斷錐形體中的光反射凸起體獲得的，該兩個相對平面B包括平行于第一方向#1的直線并且平行于被截錐體的母線，該兩個相對平面C包括平行于第二方向#2的直線并且平行于被截錐體的母線。以這樣一種方式從該變形凸起體反射光，使得該光偏向于第一方向#1和第二方向#2，如圖4中的(c)所示的平面圖中的箭頭所標(biāo)示的那樣。即，該變形凸起體沿第一方向#1和第二方向#2反射的光較多，而沿第三方向#3和第四方向#4反射的光較少。這可以解釋為，與沿第三方向#3和第四方向#4的反射光相比，該變形凸起體的截面B和C相對增大了沿第一方向#1和沿第二方向#2的反射光。
采用這種方式，以圖4的(c)中的虛線所示的十字形狀，形成具有相對較高強(qiáng)度的反射光的定向分布。
盡管光學(xué)反射層20還在網(wǎng)孔部分2h中對光進(jìn)行漫射和反射，但這些網(wǎng)孔部分2h也可以被看作是基本上具有與網(wǎng)狀部分2M的延伸元件相似的曲面，從而網(wǎng)孔部分2h同樣對高光強(qiáng)的反射光的十字形定向分布有貢獻(xiàn)。重要的是，圍繞網(wǎng)狀部分和網(wǎng)孔部分之間的邊界的曲面以及增大第一延伸元件寬度也會增大圍繞該邊界的曲面的有效反射表面積，并增大沿與第一延伸元件的延伸方向相垂直的方向上的反射光的量。
因此，增加與第二延伸元件Ps’相比的第一延伸元件Po’的寬度，等效于形成上述截面B、C，并且當(dāng)寬度相對增大時，截面的面積也增大，并且第一延伸元件Po’上反射的光的量也增加。
如圖5中所示，當(dāng)沿在反射結(jié)構(gòu)1的主表面上垂直但分別平行于第一方向#1和第二方向#2的兩個正交平面1p、2p的任何一條視線來觀察反射結(jié)構(gòu)1的主表面時，本實施例旨在獲得比起當(dāng)從其它的方向觀察時更強(qiáng)的反射光。因此，通過與其它的寬度相比增加沿第一方向#1和第二方向#2延伸的第一延伸元件Po’的寬度，將增大沿所要求的反射方向上反射面(圖4(b)中所示模型的截面B、C)的面積，從而將增大沿平行于正交平面1p、2p的視線上的漫反射光。采用這種方式得到的反射光的分布在平面圖中具有十字形狀，并且因此這樣一種分布在本說明書中稱為是一種十字形方向性。
注意，上述寬度Wo1、Wo2、Ws3、Ws4可以是網(wǎng)狀部分3M底部的寬度，或者如圖2中所示，這些寬度也可以是通過用平行于襯底10主表面的虛擬表面在遠(yuǎn)離網(wǎng)狀部分3M底部預(yù)定距離d的位置截取網(wǎng)狀部分而獲得的平面中的寬度(Wo1’)。按照后一種情況中網(wǎng)狀部分寬度的定義，即使網(wǎng)狀部分3M頂點的高度由于襯底表面不平而不均勻，也可以恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置網(wǎng)狀部分3M的寬度。
前文中針對一種實施例進(jìn)行了描述，該實施例中，根據(jù)基礎(chǔ)層31的網(wǎng)狀部分3M的延伸元件的形狀和寬度，定義了光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M的延伸元件的形狀和寬度，但是也可以采用一種預(yù)定提供一種不平坦襯層結(jié)構(gòu)作為單層的實施例，而不是基礎(chǔ)層31和外包層40的兩層結(jié)構(gòu)的或預(yù)定僅在光學(xué)反射層表面中形成所希望的凸起和凹陷而無襯層本身的實施例。通過這樣一種替換形式，采用與用距離d進(jìn)行說明時相同的含義，可以定義相應(yīng)網(wǎng)狀部分的寬度。即，如果可以限定反射層的網(wǎng)狀部分以實現(xiàn)本發(fā)明特定的特征，那么可以將該寬度定義為通過在距離要定義其寬度的那一層的網(wǎng)狀部分頂點為d的位置處用平行于襯底主表面的虛擬平面截取網(wǎng)狀部分所獲得平面的寬度。
另外，第一延伸元件和第二延伸元件之間的關(guān)系及其延伸形狀是采用寬度值來定義的，但在適當(dāng)時也可以采用延伸元件其它形式的參數(shù)來取代寬度。即使在采用其它形式的參數(shù)的情況下，如果它們對應(yīng)于等效值從而相應(yīng)地具有本發(fā)明特定的特征，這樣一種帶有那些參數(shù)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)被理解為擁有本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思。采用延伸元件的寬度和其它參數(shù)的定義的本質(zhì)可以小結(jié)如下。
例如，改變延伸元件的寬度意味著改變其有效反射表面積的比率(rate)。更具體地說，如圖6中所示，當(dāng)把第一延伸元件Po’與第二延伸元件Ps’對齊時，很明顯，具有寬度為W1的第一延伸元件Po’的每單位延伸長度Lo的表面積大于具有較小寬度W2的第二延伸元件Ps’的每單位延伸長度的表面積。由于在具有較大表面積的地方入射光的反射占主導(dǎo)地位，第一延伸元件Po’中的反射比例大于第二延伸元件Ps’的反射比例。因此，為了使反射光沿所希望的方向(在所示實例中沿#1方向)偏轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)增大沿垂直于所希望的方向的方向(在所示實例中為#2方向)延伸的延伸元件每單位延伸長度的有效反射表面積。由于在本實施例中所希望的方向為第一方向#1和第二方向#2，因此，增大了沿這些方向延伸的相應(yīng)第一延伸元件Po’的每單位延伸長度的有效反射表面積。相反，當(dāng)反射光僅沿第一方向#1和第二方向#2之一而偏轉(zhuǎn)時，可以僅僅增大沿相應(yīng)的一個方向上延伸的延伸元件的每單位延伸長度上的有效反射表面積。
至此所討論的情況是將網(wǎng)狀部分劃分為兩種類型；即，沿垂直方向或水平方向延伸的第一延伸元件Po(Po’)，和沿對角線方向延伸的第二延伸元件Ps(Ps’)，前者的寬度大于后者的寬度。但是，特別是當(dāng)網(wǎng)孔部分的大小和形狀是隨機(jī)設(shè)置的時候，實際上網(wǎng)狀部分可以沿各種方向延伸，因而不可能使網(wǎng)狀部分的延伸方向與第一方向至第四方向#1至#4完全對應(yīng)。
為此，在本實施例中，在設(shè)計網(wǎng)狀部分和網(wǎng)孔部分的圖案時，采用下面的技術(shù)方案。
圖7是對與一個網(wǎng)孔部分3h和圍繞該網(wǎng)孔部分3h的網(wǎng)狀部分3M對應(yīng)的原始圖案元件3h’、3M’的描述。該原始圖案所取的形狀中，一個網(wǎng)孔部分3h’被具有相等寬度的網(wǎng)狀部分3M’所包圍。這里示出了一種情況是，網(wǎng)孔部分3h’呈七邊形，而網(wǎng)狀部分3M’則具有7個節(jié)點。網(wǎng)狀部分3M’的節(jié)點之間元件的延伸方向，即，網(wǎng)狀部分分段，是采用預(yù)定的x方向如第二方向#2的一個取向作為基準(zhǔn)來確定的。圖7中示出了如何首先確定網(wǎng)狀部分分段的延伸方向，然后確定網(wǎng)狀部分分段的延伸方向，其中，確定了第一段和其次的一段分別相對于預(yù)定的x方向而成57°和108°的方向上延伸。對于其它的網(wǎng)狀部分分段，它們相對于預(yù)定x方向的角度(下文中稱為“延伸角”)通過同樣的方式來確定。
一旦確定了所有網(wǎng)狀部分分段的延伸角，就確定了這些延伸角是屬于預(yù)定角度范圍的哪一部分。圖8中示出了這樣一個角度范圍，其中這些角度被分成為兩種類型(90°×n)±A[n＝0，1，2，3]，即，子范圍0°±A，90°±A，180°±A，270°±A；以及45°+(90°×n)±A[n＝0，1，2，3]，即，子范圍45°±B，135°±B，225°±B，315°±B，這里B＝45°-A。其一種A值是，用45°的一半即22.5°而得到良好的結(jié)果，但也可以采用其它的任何值。
屬于第一種類型o的四個子范圍是中心位于對應(yīng)于第一方向#1和第二方向#2的0°、90°、180°、270°的外圍角度范圍。具有落在這些子范圍內(nèi)的延伸角的網(wǎng)狀部分分段被看作是沿水平方向或沿垂直方向延伸。另一方面，屬于第二種類型s的四個子范圍是中心位于對應(yīng)于第三方向#3和第四方向#4的45°、135°、225°、315°的外圍角度范圍。具有落在這些范圍內(nèi)的延伸角的網(wǎng)狀部分分段被看作是沿對角線方向延伸的。
通過這種方式，根據(jù)對某一延伸角是屬于哪一類型的子范圍的判斷結(jié)果，來確定具有該延伸角的網(wǎng)狀部分分段的寬度。更具體地說，屬于o類型的網(wǎng)狀部分分段被確定為一般沿與第一方向#1和第二方向#2平行的方向延伸，即沿垂直和水平方向延伸，且其寬度相對增大；而屬于s類型的網(wǎng)狀部分分段通常被確定為是沿平行于第三方向#3和第四方向#4的方向即沿對角線的方向延伸，且其寬度相對減小。因此，從圖7所示原始圖案導(dǎo)出的圖案變成圖9中所示的圖案。
從圖7和圖9中可以明顯看出，具有108°延伸角并且屬于o類型的網(wǎng)狀部分分段的寬度大于具有57°延伸角并且屬于s類型的網(wǎng)狀部分分段的寬度。本例中，原始圖案的網(wǎng)狀部分3M’的寬度被看作是最大的一個，而屬于o類型的網(wǎng)狀部分分段的寬度保持原樣，并且僅減小屬于s類型的網(wǎng)狀部分分段的寬度，或者更具體地說，寬度減小到大約為最大寬度的一半。但是，寬度比可以是采用其它的減小方式，如4∶3、5∶4，而產(chǎn)生結(jié)果。
因此，通過判斷并對具有不同延伸角的網(wǎng)狀元件屬于第一至第四方向#1至#4中的哪一個方向進(jìn)行分類，可以確定其寬度應(yīng)當(dāng)增大的網(wǎng)狀部分的元件或其寬度應(yīng)當(dāng)減小的網(wǎng)狀部分的元件。
在用作采用這樣一種反射結(jié)構(gòu)的光學(xué)漫反射片100中，可以如圖10所示來設(shè)置第一方向至第四方向#1至#4。圖10中所示的例子構(gòu)成了這樣一種系統(tǒng)，其中，包括如彩色玻璃之類具有透明和著色的圖像、廣告等等的飾件200放置在光學(xué)漫反射片100的前方，并向觀察者300展示飾件的特征。在這樣的系統(tǒng)中，在外部的光線穿過飾件200以后，光線將到達(dá)光學(xué)漫反射片100，并且在這里漫射/反射的光將再次通過飾件200，而傳播到外界。
正如從圖10中可以清楚地看到的那樣，當(dāng)從正前方觀看飾件200時，第一方向#1和第二方向#2對應(yīng)于垂直方向和水平方向。采用這種方式，即使當(dāng)觀察者300沿垂直方向或水平方向移動從而改變了沿垂直方向或水平方向相對于飾件200的視角時，觀察者300仍能看到明亮的裝飾。
觀察者300沿垂直方向移動并觀看飾件200的一種情況是例如，在這樣一種類型的升降系統(tǒng)中，在升降轎箱的箱壁上配備一種透明的玻璃板，使得觀察者能夠通過玻璃板看到外界。即，當(dāng)飾件200(背面上如圖10所示粘貼有漫反射片100)被貼于形成使升降轎箱通過其移動的空間的空室內(nèi)壁上時，升降機(jī)中的乘客可以通過玻璃板看到這一飾件200。在這種情況下，由于如本文中所描述的那樣光學(xué)漫反射片100沿垂直方向具有高反射強(qiáng)度分布，既使是在上升運行或下降運行期間，乘客也能看見明亮、凸顯的裝飾。
圖11中示出上述光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)的另一例應(yīng)用實例，其中的光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)適用于液晶顯示裝置。
圖11主要示出了上述反射結(jié)構(gòu)和液晶顯示裝置中構(gòu)建作為像素驅(qū)動元件的TFT(薄膜晶體管)之間的關(guān)系。
圖11中，TFT102包括形成在襯底8上的源電極71和漏電極72，以及形成用于與之接觸并跨越二電極的半導(dǎo)體層73。源電極71由透明導(dǎo)電膜7t和堆疊在其上的金屬膜7m構(gòu)成。半導(dǎo)體層73由柵極絕緣膜74和堆疊在其上的柵電極75所覆蓋。
柵極絕緣膜74形成用于連接漏電極72的接觸孔72h。形成TFT102以后，形成上述襯層30。更具體地說在幾乎液晶顯示裝置的整個顯示區(qū)域，形成基礎(chǔ)層31，僅在基礎(chǔ)層31上淀積網(wǎng)狀部分3M和外包層40?；A(chǔ)層31和外包層40都被構(gòu)圖，從而將漏電極72的接觸孔72h排除。接著，在以這種方式產(chǎn)生的襯層30上形成光學(xué)反射層20。這里，光學(xué)反射層20是由這樣一種材料形成的，這種材料不僅具有反光特性，而且具有使得可以與漏電極72電相連的導(dǎo)電性。
形成以這種方式經(jīng)過粗糙處理的光學(xué)反射層20，作為與TFT102相連的像素電極。按照本實施例，光學(xué)反射層20使通過相向襯底91和液晶層92引入的光發(fā)生漫射和反射，并且可以用作旨在向液晶層92的顯示單元區(qū)部分或像素區(qū)提供勢能的像素電極。
圖11中僅示出了這種結(jié)構(gòu)的一部分，但這種結(jié)構(gòu)在液晶顯示裝置的整個顯示區(qū)域內(nèi)是重復(fù)形成的。
這里，使像素電極粗糙從而提供光學(xué)漫射特性并實現(xiàn)在自身反射型或透射型液晶裝置是一種已知的技術(shù)，因而本文中將不再描述其具體細(xì)節(jié)。但是，通常不僅采用襯底91和液晶層92，而且還采用不同層和薄膜，但這些材料的使用可以參考各種公知技術(shù)的描述，本文中不再詳述。
圖12中示出了按照用于圖11中的液晶顯示裝置的實施例的反射結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)層31的平面圖案。為了與圖12相比較，圖13中示出了一例將網(wǎng)狀部分3M的所有延伸寬度設(shè)置成相等并且恒定。圖12和圖13之間的比較導(dǎo)致便于對本實施例的特征的可視化理解。圖12和圖13中的虛線所示的區(qū)域?qū)?yīng)于像素電極所占據(jù)區(qū)域，但圖中所示僅為了在像素電極區(qū)域的大小和圖案的各個網(wǎng)孔大小之間進(jìn)行比較，但并不表述像素電極所特有的圖案。
圖14示出按照本實施例的反射結(jié)構(gòu)1的光學(xué)反射層20的方向性，其中相互呈直角相交的x、y軸指的是在其尾端所成的方向角0°、90°、180°和270°。如圖15所示，當(dāng)光學(xué)反射層的表面形狀表述為半球形，并且其圓截面構(gòu)成與襯底的主表面平行的底面，則本文中所描述的方向角是指由通過將該半球的球形表面上的法線N垂直投射到與底面和基準(zhǔn)方向(本例中為x的右端)的表面上而得到的直線所定義的角度θ。
圖14僅詳細(xì)示出第一象限，但方向性值的測量是對整個360°的方向角以15°的遞增量而測得。圖14中的實線曲線(情況1)示出按照本實施例的反射結(jié)構(gòu)的特征，而虛線(情況2)則給出當(dāng)圖13中示出的網(wǎng)狀部分的延伸元件的寬度相等時反射結(jié)構(gòu)的特征。
就方向性值而言，反射結(jié)構(gòu)1的光學(xué)反射層20的整個不平整表面被劃分為許多小正方形，并采用基于所有正方形表面的數(shù)據(jù)匯總?cè)∠虻闹怠８唧w地說，所獲得的值是關(guān)于總數(shù)為S的正方形中有多少正方形具有同一方向角θ。當(dāng)具有相同方向角θ的正方形數(shù)為S1時，采用S1/S的值，其對應(yīng)于這樣一個比值，即，在光學(xué)反射層的整個不平整表面上帶有方向角θ的反射面的頻率(反射面的方向角頻率)。圖14中所示的圖形取極坐標(biāo)系統(tǒng)，在該坐標(biāo)系統(tǒng)中，反射面的方向角頻率值與所有方向角處距原點的距離成正比地增大。
從圖14可以明顯得知，本實施例中反射結(jié)構(gòu)具有一種十字形分布，該分布在方向角0°、90°、180°和270°處比起其它的方向角具有極高的反射面頻率。另一方面，人們觀察到，網(wǎng)狀部分延伸元件均勻的反射結(jié)構(gòu)(圖中為虛線)對于所有的方向角具有均勻的反射面分布。
反射面的這樣一種十字形分布意味著光是從偏向于0°、90°、180°和270°方向角的反射結(jié)構(gòu)表面反射的。
在情況1中，基礎(chǔ)層31的網(wǎng)狀部分3M的第一延伸元件Po和第二延伸元件Ps的寬度被分別設(shè)置成大致為4μm、2μm，而在第二種情況下，網(wǎng)狀部分所有延伸元件的寬度被設(shè)置成大致為4μm.另外，在兩種情況下，網(wǎng)孔部分中心之間的間距都是大約12μm，外包層和光學(xué)反射層具有恒定的薄膜厚度。
盡管上述實施例具有的圖案具有用于網(wǎng)孔部分和網(wǎng)狀部分的孔洞和隆起部分，但也可以是相反，其中的相反的圖案(reverse pattern)中，隆起部分和孔洞部分分別用于網(wǎng)孔部分和網(wǎng)狀部分。
圖16示出按照具有相反圖案的第二種實施例的主要為光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)1’的襯層的平面結(jié)構(gòu)，而圖17示出根據(jù)圖16中所述的結(jié)構(gòu)的光學(xué)反射結(jié)構(gòu)沿XVI-XVI線截得的截面。
在本實施例中，基礎(chǔ)層31’的網(wǎng)狀部分3M’呈凹狀，而網(wǎng)孔部分3h’則呈凸起狀，因此，光學(xué)反射層20的網(wǎng)狀部分2M’和網(wǎng)孔部分2h’也分別呈凹狀和凸起狀，以反映這些3M’和3h’的形狀。這里，網(wǎng)狀部分3M’的第一延伸元件Po的寬度大于第二延伸元件Ps的寬度，但這些寬度被定義為本實施例中基礎(chǔ)層31’的凸起體之間的距離。
同時，在這樣一種形狀的反射結(jié)構(gòu)中，其自身對光進(jìn)行反射的曲面可以采用參照圖3和圖4所說明的模型來表述，因此，上述效果和優(yōu)點可以以相同的方式來表述。另外，可以類似地如參照圖7至圖9所說明那樣，采用對網(wǎng)狀部分延伸元件的寬度進(jìn)行設(shè)置的技術(shù)。
具有如圖1和圖16所示平面圖中大體為多邊形形狀的上述網(wǎng)孔部分3h、3h’在圖案設(shè)計方面具有某些優(yōu)點，但網(wǎng)孔部分無需總是呈多邊形形狀。
上述實施例已經(jīng)針對一種模式進(jìn)行了描述，在該模式中，延伸元件有效反射表面積是由一種結(jié)構(gòu)參數(shù)即寬度來定義的，但是，此外也存在通過平面圖中出現(xiàn)的延伸元件的面積來定義有效反射表面積的方法或通過下文中所描述的高度和/或深度來定義有效反射表面積的方法。
即，當(dāng)圖1中所示的網(wǎng)狀部分形成一種凸起體的時候，可以通過改變網(wǎng)狀部分延伸元件的高度而不是寬度來改變有效反射表面積。在這種情況下，定義延伸元件相對于相鄰網(wǎng)孔部分的最低點(或包括連接周邊網(wǎng)孔部分各最低點的線的平面)的單獨高度是優(yōu)選的。當(dāng)定義這些高度時，定義任一合適的目標(biāo)層(基礎(chǔ)層31、外包層40和反射層20中的任何一個)，從而定義反射層的網(wǎng)狀部分，以便實現(xiàn)本發(fā)明中所特有的特征，正如上文中所描述的寬度的定義的情況那樣。
當(dāng)網(wǎng)狀部分形成如圖16和圖17所示的凹陷體時，可以根據(jù)網(wǎng)狀部分的延伸元件的深度而不是寬度來改變有效反射表面積。在這種情況下，優(yōu)選定義延伸元件相對于相鄰網(wǎng)孔部分的峰點(或包括連接周邊網(wǎng)孔部分各峰點的線的平面)的單獨深度。當(dāng)定義這些深度時，在恰當(dāng)時定義任一目標(biāo)層(基礎(chǔ)層31’、外包層40和反射層20中的任一層)的深度。
上文中描述的實施例是針對沿高強(qiáng)度反射光的四個方向的所謂的正交十字形漫反射方向性和等效的反射光分布來進(jìn)行的。這樣一種方向性在圖18所示情況中是優(yōu)選的，其中，諸如帶數(shù)字照相機(jī)的蜂窩電話之類的便攜式電子裝置的液晶顯示面板具有一種可旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本例中，該裝置包括按照如圖11中所說明的本發(fā)明的反射型或透反射型的液晶顯示面板。第一方向#1和第二方向#2對應(yīng)于圖18(a)中所示正常運作期間所使用的屏幕的垂直方向和水平方向，而當(dāng)采用該數(shù)字照相機(jī)攝取某一圖像時，顯示面板如圖18(b)所示旋轉(zhuǎn)90°，第一方向#1和第二方向#2對應(yīng)于要用作監(jiān)視器屏幕的水平方向和垂直方向。如前文中所描述的那樣，高強(qiáng)度的反射光是沿第一方向#1和第二方向#2得到的，因此，使用者能夠在正常操作期間以及在顯示面板旋轉(zhuǎn)90°以后攝取圖像時，看到明亮、高質(zhì)量的顯示圖像。
這里，使得反射方向性沿相互呈90°差別的第一方向#1和第二方向#2在如圖18(a)和圖18(b)中的任何一種使用模式下具有特定的效果。即，采用這樣的裝置，使用者經(jīng)?？吹降氖且暯茄乜v向和水平方向的屏幕，而很少從對角線方向看到屏幕，因此在實踐中使第一方向#1和第二方向#2的反射光偏轉(zhuǎn)而同時犧牲第三方向#3和第四方向#4的反射光是很極其有用的。
另一方面，按照本發(fā)明，還可以引入除這些方向性以外的其它模式。
下面參照圖19、20和21描述至此已經(jīng)描述的實現(xiàn)除正交的十字形方向性以外的方向性的修改情況。這些圖是基于圖14和圖15的，其中采用一條軸表示x參考方向，而另一條軸表示相對于x方向呈90°的另一參考方向y。
圖19示出一種正交的十字形方向性，其第一方向#1和第二方向#2具有不同分布形狀的反射面頻率。另外，在該方向性中，其中反射光的方向應(yīng)當(dāng)偏轉(zhuǎn)的第一方向#1和第二方向#2分別與參考方向偏離預(yù)定的的角度θ1、θ2。
正如從圖19中可以明顯看到的那樣，第一方向#1的反射面頻率高于第二方向#2的反射面頻率，而第一方向#1的反射光具有比第二方向#2的反射光更高的強(qiáng)度。另外，圖中示出了這樣一種十字形分布，其被認(rèn)為是圖14中的實線示出的情況旋轉(zhuǎn)了45°以后出現(xiàn)的情況。
可以通過如下方式得到這樣一種方向性，即，使主要具有反射面的網(wǎng)狀部分的延伸元件能夠具有方向角落在θ1+180°×n±α[n＝0，1]的第一范圍p內(nèi)以及θ2+180°×n±β[n＝0，1]第二范圍q內(nèi)的法線(參見圖15)，從而比起其它延伸元件具有更大的每單位延伸長度的有效反射表面積。本例中，假設(shè)0＜θ1＜90°，90°＜θ2＜180°，θ2-θ1＝90°，α＞β。α對應(yīng)于確定這樣一些延伸元件(下文中稱為‘θ1延伸元件’)的范圍的法線的方向角，這些延伸元件具有的反射面能夠使屬于第一方向#1的方向角的法線中心位于θ1方向；而β則對應(yīng)于確定這樣一些延伸元件(下文中稱為‘θ2延伸元件’)的范圍的法線的方向角，這些延伸元件具有的反射表面能夠使屬于第二方向#2的方向角的法線中心位于θ2方向。
α＞β是將沿第一方向#1的反射面的方向角頻率設(shè)置成大于沿第二方向#2的反射面的方向角頻率的一個條件。另一個條件是通過將屬于第一范圍p的θ1延伸元件的有效反射表面積設(shè)置成大于屬于第二范圍q的θ2延伸元件的有效反射表面積。這些條件可以組合一起實現(xiàn)。
本例中，θ1延伸元件通常變成沿第二方向#2延伸的延伸元件，θ2延伸元件通常變成沿第一#1延伸的延伸元件。圖19中的下面部分清楚地給出了這一點，其中，半柱體分別代表延伸元件，取圖3中所示的模型。沿第二方向#2延伸的延伸元件pθ1的反射面上的任一法線位于用虛線表述的垂直平面內(nèi)并平行于第一方向#1，而沿第一方向#1延伸的延伸元件pθ2的反射面上的任一法線位于用虛線表述的垂直平面內(nèi)并平行于第二方向#2。因此，屬于第一范圍p和屬于第二范圍q的各延伸元件包括延伸方向分別與圖19中所示下面部分偏離為±α和±β角度的延伸元件。
正如從上文中可以明顯看到的那樣，本實施例用來根據(jù)目標(biāo)延伸元件是否主要具有方向角落在第一范圍p和第二范圍q內(nèi)的法線的反射面，來確定有效反射表面積。這對應(yīng)于參照圖7至圖9之前說明的一般的實施例，其中的延伸元件寬度是根據(jù)延伸元件的延伸方向來確定的。
為了使有關(guān)第一方向#1的反射面頻率等于關(guān)于第二方向#2的反射面頻率，設(shè)置α＝β。優(yōu)選地，α和β的值近似為45°/2＝22.5°，并且可以將其例如設(shè)置在10°到35°的范圍內(nèi)。α＝β＝22.5°的例子對應(yīng)于圖14中所示的模式，其中，屬于第一方向#1的延伸元件和屬于第二方向#2的延伸元件具有相同的有效反射表面積(具有相同的寬度)，從而沿二個方向的反射面的方向角的頻率分布是相同的。
圖20示出反射面的方向角頻率的分布的優(yōu)劣在第一方向#1和第二方向#2之間逆轉(zhuǎn)并且分布范圍旋轉(zhuǎn)45°的方向性(實線)，以及只有第二方向#2的反射面的方向角的頻率增大的方向性(單點劃線)以及與圖14中的相同形式的方向性(虛線)。
為了得到用實線表示的方向性，上述表達(dá)式中的θ1和θ2被分別設(shè)置成0°和90°，并且設(shè)置β＞α。代替設(shè)置β＞α或者除此之外，也可以將θ2延伸元件的有效反射表面積設(shè)置得比θ1延伸元件的有效反射表面積更大。
為了得到由單點劃線所表示的方向性，上述表達(dá)式中的θ1和θ2被分別設(shè)置成0°和90°，并且設(shè)置β＞＞α，即，將β設(shè)置成遠(yuǎn)大于α的值。代替設(shè)置β＞＞α或除此之外，也可以將θ2延伸元件的有效反射表面積設(shè)置成遠(yuǎn)大于θ1延伸元件的有效反射表面積。與上文中所描述的兩種方向的情況不同的是，這個方向性僅對單個方向具有高反射面頻率分布。這樣一種方向性優(yōu)選用于例如僅沿屏幕垂直方向要求強(qiáng)反射光或僅沿水平方向要求強(qiáng)反射光的裝置。
圖21示出第一方向#1不與第二方向#2成直角相交的情況，其中，反射面的頻率分布在兩個方向上是相同的。
為了得到這樣一種方向性，在上述表達(dá)式中，設(shè)置θ2-θ1＞90°，且α＝β。這里，θ1延伸元件的有效反射表面積等于θ2延伸元件的有效反射表面積。為了使沿第一方向#1的反射面的頻率分布與沿第二方向#2的反射面的頻率分布不同，應(yīng)當(dāng)設(shè)置α≠β，或者為了產(chǎn)生同樣的效果，可以恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置有效反射表面積。
這里，圖21中示出的方向性優(yōu)選用于圖22中所示的應(yīng)用場合。圖22示出圖11所示反射型或透射型液晶顯示裝置的使用模式，該液晶顯示裝置具有按照本發(fā)明的反射結(jié)構(gòu)從而被構(gòu)筑為具有方向性。該顯示裝置中，將第一方向#1和第二方向#2設(shè)置成沿屏幕的對角線方向，而用戶的位置被半固定在這樣的位置，即用戶通常在該位置看到沿這些方向顯示在屏幕上的圖像。更具體的例子是把該顯示裝置置于車庫的中心的系統(tǒng)。在這種使用模式下，用戶的視線不會相對于屏幕相互相交成直角，并且其視角大體固定在某一相對較窄的范圍內(nèi)，這樣很方便，因為可以沿屏幕的對角線方向顯示明亮、良好的圖像。
至此已經(jīng)描述了本發(fā)明的典型實施例，但是在不偏離權(quán)利要求書中所限定的發(fā)明精神的情況下，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以以不同的方式來修改這些實施例。
工業(yè)實用性本發(fā)明可應(yīng)用于一種具有光學(xué)漫反射功能的反射結(jié)構(gòu)以及采用這樣的這種結(jié)構(gòu)的裝置。
權(quán)利要求
1.一種具有其表面經(jīng)粗糙處理的光學(xué)反射層的光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光學(xué)反射層包含排列成網(wǎng)孔形狀的網(wǎng)孔部分以及以網(wǎng)狀形狀圍繞這些網(wǎng)孔部分連續(xù)延伸的網(wǎng)狀部分，其中每一網(wǎng)孔部分具有一個凹陷和隆起的形狀，并且該網(wǎng)狀部分具有其它凹陷和隆起的形狀；所述網(wǎng)狀部分在平面圖中分為沿預(yù)定第一方向以及沿與所述第一方向以預(yù)定角度相交的第二方向延伸的第一延伸元件，以及沿所述第一方向和第二方向之間的中間方向延伸的第二延伸元件；所述第一延伸元件和第二延伸元件各自具有大體恒定的寬度；以及沿所述第一方向和第二方向中的至少一個方向延伸的第一元件中的元件在每單位延伸長度的有效反射表面積上比所述第二延伸元件更大。
2.如權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿所述第一方向延伸的第一延伸元件中的元件在每單位延伸元件的有效反射表面積上不同于沿第二方向延伸的所述第一延伸元件中的元件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間方向是將由所述第一方向和所述第二方向所圍成的角度二等分所成的角度方向。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)定角度是90°。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)定角度不是90°。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有效反射表面積是由所述延伸元件的寬度限定的。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向?qū)?yīng)于所述反射結(jié)構(gòu)主表面正視圖中的水平方向和垂直方向。
8.如權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述網(wǎng)孔部分在平面圖中大體成多邊形形狀。
9.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，提供一種不平整襯層，用來限定所述光學(xué)反射層下面的光學(xué)反射層的粗糙面的形狀。
10.如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一延伸元件和所述第二延伸元件由具有反射面的延伸元件組成，在所述反射面上，法線分別位于θ1+180°′n±α和θ2+180°′n±β(n＝0，1)范圍內(nèi)的任一方向角處，其中，θ1和θ2分別是對應(yīng)于第一方向和所述第二方向的方向角，而α和β分別是大于0°的預(yù)定角。
11.一種包含如權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的反射結(jié)構(gòu)的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)反射層被用作電極。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種可以更可靠地使漫反射光具有所希望的方向性的反射結(jié)構(gòu)和一種具有這種結(jié)構(gòu)的裝置。光學(xué)漫反射結(jié)構(gòu)1具有一個光學(xué)反射層20，其表面經(jīng)粗糙處理，并且其由基層10支持。光學(xué)反射層20包含呈網(wǎng)孔形狀排列的網(wǎng)孔部分和以網(wǎng)狀形式圍繞這些網(wǎng)孔部分2h連續(xù)延伸的網(wǎng)狀部分2M，并且每一網(wǎng)孔部分具有一種凹陷和隆起形狀，該網(wǎng)狀部分2M具有其它形狀的凹陷和隆起。網(wǎng)狀部分2M在平面圖中分為以預(yù)定的第一方向#1和沿與第一方向#1幾乎成直角相交的第二方向#2延伸的第一延伸元件Po’和相對于第一方向#1和第二方向#2而大體呈45°而延伸的第二延伸元件Ps’。第一和第二延伸元件Po’和Ps’具有各自大體恒定的寬度，并且第一延伸元件Po’的寬度大于第二延伸元件Ps’的寬度，從而具有更大的每單位延伸長度有效反射表面積。
文檔編號G02B5/08GK1853117SQ200480026457
公開日2006年10月25日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者住尚樹 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司