JP2000193807A

JP2000193807A - 拡散反射板とその製造方法および反射型表示素子

Info

Publication number: JP2000193807A
Application number: JP10370968A
Authority: JP
Inventors: Kunio Masushige; 邦雄増茂; Masaya Keyakida; 昌也欅田; Toshisuke Yokozuka; 俊亮横塚
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型液晶表示素子等に使用可能で、生産性良
く工業的に製造でき、均一な拡散反射性能に優れた拡散
反射板、特に拡散反射電極に好適に適用できる拡散反射
板を提供する。【解決手段】表面に凹凸形状を有する塗膜３を基板１上
に形成し、金属薄膜を当該塗膜３上に形成し金属薄膜表
面を凹凸形状として入射光を拡散反射させるように構成
し電極を兼ね備えると反射電極４が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子等と
組み合わせて用いられる拡散反射板、その製造方法およ
びそれを使用した反射型表示素子に関する。この拡散反
射板は内面拡散用の反射板で、特に反射型液晶表示素子
等の表示素子の金属薄膜電極（拡散反射電極）にも適用
可能である。

【０００２】特に、反射型液晶表示素子において入射光
を拡散反射させ、明るい白色表示を可能とし、また反射
板を液晶表示素子の内面に配置すると高精細な表示を可
能にする。

【０００３】

【従来の技術】ノート型パソコン、携帯情報端末等、可
搬型の電子機器に液晶表示素子が多く使われるようにな
った。これらの用途では電池駆動であるため、従来の透
過型液晶表示素子と比べ、より消費電力の低い反射型の
液晶表示素子が必要となり、その開発が進められてい
る。反射型の液晶表示素子においては、明るく見える視
野角を広げ、また金属光沢ではない「白」表示を実現す
るため、入射光を散乱させるための層が素子のどこかに
必要となる。従来から、液晶表示素子のセルの外側に拡
散反射板を設ける方式によって反射型の液晶表示素子が
製造されている（従来例１）。

【０００４】しかし、近年高精細の表示素子が求められ
るようになってきた。従来例１では、基板に使用するガ
ラスの板厚による視差があるため画素間で反射光が混合
しコントラストの低下等を招き十分な画像品位が得られ
ない。

【０００５】一方、セル内面に反射電極を形成し表側基
板の外側に光を散乱させるフィルム等を設ける方式も提
案されているが、さらなる高精細化の要求に対しては十
分ではない（従来例２）。

【０００６】最近、セル内面の反射電極において、フォ
トマスクを用いたフォトリソグラフィーにより凹凸パタ
ーンを電極に形成し拡散反射電極を設けた反射型の液晶
表示素子が提案されている。例えば、月刊ＬＣＤＩｎ
ｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ１９９８年１月号３６頁参照
（従来例３）。この従来例３によれば、高精細な反射型
液晶表示素子を実現することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例３の凹
凸パターンを平面方向に単純なくり返しパターンとする
と反射電極が回折格子として作用することになり、表示
を視認した際に虹色に発色したり、配線やブラックマト
リクス等の他のくり返しパターンとの位置関係の微妙な
ずれによりいわゆるモアレ縞が見えたりといった表示上
の不良を発生する恐れがある。そのため、凹凸パターン
形成に用いるフォトマスクの設計においては通常の画素
パターン形成のような単純なくり返しを用いることはで
きず、極めて煩雑で困難な設計を行なう必要がある。し
かし、くり返しパターンとなることは避けられない。

【０００８】また、フォトリソグラフィーの際にも、他
のくり返しパターンとの位置関係の微妙なずれや、ステ
ッパーを用いて分割露光をする場合には継ぎ目の微妙な
位置ずれが表示素子として完成後視認される恐れがあ
る。そのため製造においても厳しい精度管理が必要とな
る。このように、通常のフォトリソグラフィーにより適
当な拡散能を持った反射電極を形成することは容易なこ
とではない。そこで、高い生産性を維持しながらセル内
面に何らかの光拡散機能を有する光拡散層を設けること
が課題となっている。

【０００９】また、スリガラスを通して感光性樹脂を露
光してランダムな凹凸パターンを形成し、その上に金属
薄膜を成膜し、拡散反射電極を形成する方法（特開平１
０−２５３９７７号公報参照。）が提案されているが、
フォトリソグラフィーの工程を必要とし、しかも特殊な
フォトリソグラフィーとなる。そのため、コスト的に不
利であり、さらに分割露光の継ぎ目の問題はより強調さ
れるものと考えられ、課題が残されている。従って、均
一な拡散反射性能に優れた凹凸形状を有し、しかも工業
的に容易に製造が可能で拡散反射電極にも適用できる拡
散反射板の開発が求められている。

【００１０】本発明の目的は、拡散反射能の均一性を確
保し、反射型液晶表示素子等の表示素子に使用するのに
適した優れた拡散反射板、特に拡散反射電極にも適用可
能な拡散反射板、その製造方法およびそれを使用した表
示素子を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、表面に凹凸
形状を有する塗膜を基板上に形成するが、そのためには
塗膜をガラス等の基板上に各種の塗布方法を用いて設け
ることができ、この場合、凹凸形状を有する塗膜として
は有機および無機の塗膜が採用可能であるが、樹脂塗布
により塗膜を形成するのが好ましい。その上に金属薄膜
を成膜すると、容易にその金属薄膜表面を凹凸形状と
し、入射光を拡散反射させるように構成することができ
る。その場合、樹脂塗膜には下記組成物を使用するのが
好ましい。

【００１２】尚、本発明においては前記塗膜形成による
塗膜表面の凹凸形状を利用して金属薄膜表面を凹凸形状
に構成するものであり、当該凹凸形状を利用する限りに
おいて凹凸形状を有する塗膜層と金属薄膜層との間に当
該凹凸形状を維持する層や、当該凹凸形状の微調整を行
うための層等を必要により設けることができる。

【００１３】本発明に使用する組成物としては、少なく
とも（ａ）および（ｂ）の二成分と溶剤を必須成分とす
る組成物を挙げることができ、（ａ）、（ｂ）は同一の
溶剤に溶解可能な互いに基本骨格の異なるポリマーまた
はオリゴマーが好ましい。

【００１４】この樹脂塗膜形成法によれば、この組成物
を塗布して硬化させることにより、溶剤の揮発と（ｂ）
成分の硬化と共に（ａ）成分−（ｂ）成分の硬化物間の
相分離が発生し、その結果拡散反射板として特性の優れ
た凹凸形状を有する塗膜を形成することができるので、
特に好ましい。

【００１５】（ａ）、（ｂ）の好ましい組み合わせとし
ては下記が例示できる。（ａ）主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹
脂；および（ｂ）式Ｒ¹ _mＲ² _nＳｉ（ＯＲ³）_4-(m+n)（式
中、Ｒ¹ およびＲ² は炭素数１〜１４の有機基であり、
互いに同じであっても異なっていてもよく、Ｒ³ は炭素
数１〜８のアルキル基であり、ｍおよびｎはｍ＋ｎ≦３
を満たす０〜３の整数である。）で示されるアルコキシ
シランの部分加水分解縮合物。

【００１６】本発明に使用する前記成分（ａ）の主鎖に
脂肪族環構造を有するフッ素樹脂としては、２つ以上の
重合性二重結合を有する含フッ素モノマーを環化重合し
て得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素
樹脂、含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーを重合し
て得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素
樹脂、これら２種のモノマーを共重合させて得られるフ
ッ素樹脂、これら２種のモノマーの少なくとも１種とそ
れら以外のモノマーとを共重合させて得られるフッ素樹
脂等が挙げられる。

【００１７】主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有すると
は、脂肪族環を構成する炭素原子の１以上が主鎖を構成
する炭素連鎖中の炭素原子であり、かつ脂肪族環を構成
する炭素原子の少なくとも一部にフッ素原子またはフッ
素含有基が結合している構造を有していることを意味す
る。

【００１８】２つ以上の重合性二重結合を有する含フッ
素モノマーとしては、下記の式（ｅ）、式（ｆ）、式
（ｇ）または式（ｈ）で示されるものが例示される。但
し、式（ｅ）〜式（ｈ）中のＴ¹〜Ｔ¹²、Ｙ¹〜Ｙ¹⁰、Ｚ
¹〜Ｚ⁸およびＷ¹〜Ｗ⁸ は、それぞれ独立にＦまたはＣ
Ｆ₃である。

【００１９】含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーと
しては、下記の式（ｉ）、式（ｊ）または式（ｋ）で示
されるものが例示される。但し、式（ｉ）〜式（ｋ）中
のＸ ¹〜Ｘ⁶はそれぞれ独立にＦまたはＣＦ₃ であり、Ｒ
⁴ 〜Ｒ⁹ はそれぞれ独立にＦ、Ｃ_nＦ_2n+1、またはＣ_nＦ
_2n+1-pＨ_pＯ_qであり、ここでｎは１〜５の整数、ｐは０
〜５の整数、ｑは０〜２の整数であり、または、Ｒ⁴〜
Ｒ⁹はそれぞれ独立してアルキレン基またはフルオロア
ルキレン基であって、かつＲ⁴とＲ⁵、Ｒ⁶ とＲ⁷、Ｒ⁸
とＲ⁹ が連結して環を形成していてもよい。

【００２０】（ｅ）ＣＴ¹Ｔ²＝ＣＴ³ＣＴ⁴Ｔ⁵ＣＴ⁶Ｔ⁷
ＣＴ⁸Ｔ⁹ＣＴ¹⁰＝ＣＴ¹¹Ｔ¹²；（ｆ）ＣＹ¹Ｙ²＝ＣＹ³ＯＣＹ⁴Ｙ⁵ＣＹ⁶Ｙ⁷ＣＹ⁸＝ＣＹ
⁹Ｙ¹⁰；（ｇ）ＣＺ¹Ｚ²＝ＣＺ³ＯＣＺ⁴Ｚ⁵ＣＺ⁶＝ＣＺ⁷Ｚ⁸；（ｈ）ＣＷ¹Ｗ²＝ＣＷ³ＯＣＷ⁴Ｗ⁵ＯＣＷ⁶＝ＣＷ⁷Ｗ⁸；

【００２１】

【００２２】２つ以上の重合性二重結合を有する含フッ
素モノマーを環化重合して得られる主鎖に脂肪族環構造
を有するフッ素樹脂は、特開昭６３−２３８１１１号、
特開昭６３−２３８１１５号、特開平７−３１６２３５
号公報等において公知である。例えば、ペルフルオロ
（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビ
ニルエーテル）、ペルフルオロ（ビス（ビニルオキシ）
メタン）等のモノマーを単独重合、またはこれらのモノ
マーとラジカル重合性モノマーを共重合して得られるフ
ッ素樹脂を使用することができる。

【００２３】ラジカル重合性モノマーとしては、好まし
くはエチレン等のオレフィン類、テトラフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン等のペルフルオロオレフ
ィン類およびペルフルオロ（ブチルビニルエーテル）等
のペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）類等の中か
ら、例えは１種または２種以上を選択することができ
る。

【００２４】また、含フッ素脂肪族環構造を有するモノ
マーを重合して得られる主鎖に脂肪族環構造を有するフ
ッ素樹脂は、特公昭６３−１８９６４号、特開平７−７
０１０７号公報等において公知である。例えば、ペルフ
ルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、
２，２，４−トリフルオロ−５−トリフルオロメトキシ
−１，３−ジオキソール等の含フッ素環構造を有するモ
ノマーを単独重合、または、これらのモノマーと上記ラ
ジカル重合性モノマーを共重合して得られるフッ素樹脂
を使用することができる。

【００２５】また、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）、２，２，４−トリフルオロ−
５−トリフルオロメトキシ−１，３−ジオキソール等の
含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーとペルフルオロ
（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビ
ニルエーテル）、ペルフルオロ（ビスビニルオキシメタ
ン）等の２つ以上の重合性二重結合を有する含フッ素モ
ノマーを共重合して得られるフッ素樹脂を使用すること
もできる。

【００２６】主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ
素樹脂としては、フッ素樹脂の繰り返し単位中に含フッ
素脂肪族環構造を２０〜１００モル％程度含有するもの
が機械的特性等の面から好ましく、重量平均分子量につ
いては、特に限定されないが、３，０００〜１０００，
０００程度が好ましく、５，０００〜５００，０００程
度がより好ましい。

【００２７】本発明において使用する成分（ｂ）として
は、前述の通り式Ｒ¹ _mＲ² _nＳｉ（ＯＲ³）_4-(m+n)で示さ
れるアルコキシシランの部分加水分解縮合物を使用する
ことができる。

【００２８】この式中において、Ｒ¹およびＲ²は炭素数
１〜１４の有機基であり、互いに同じであっても異なっ
ていてもよく、Ｒ³は炭素数１〜８のアルキル基、ｍお
よびｎはｍ＋ｎ≦３を満たす０〜３の整数である。Ｒ¹
およびＲ²としてはそれぞれ独立していて、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基等の脂肪族アルキル
基、フェニル基、トリル基等のアリール基、トリフルオ
ロメチル基、トリフルオロプロピル基、ペンタフルオロ
ブチル基、ノナフルオロヘキシル基、トリデカフルオロ
オクチル基、ヘプタデカフルオロデシル基、ヘプタデカ
フルオロウンデシル基等の含フッ素アルキル基等が好ま
しい。

【００２９】式中のＲ³としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基が好ましい。

【００３０】このようなアルコキシシランの好ましい例
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン等のテトラアルコキシシラ
ン類、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン等のモノアルキルトリアルコキシシラン類、フェ
ニルトリメトキシシラン等のモノアリールトリアルコキ
シシラン類、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ペンタフル
オロブチルトリメトキシシラン、ノナフルオロヘキシル
トリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメ
トキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシ
シラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロウンデシルトリメトキシシラ
ン等のフルオロアルキルアルコキシシラン類を挙げるこ
とができる。

【００３１】これらのアルコキシシランは、単独で使用
してもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上を併
用する場合には、フルオロアルキルアルコキシシラン類
とフッ素を含まないアルコキシシラン（特に、テトラア
ルコキシシランが好ましい。）との併用が好ましい。ま
た、フルオロアルキルアルコキシシラン類は後述するフ
ッ素溶剤への溶解性が高いため好適に用いられる。

【００３２】これらのアルコキシシランの縮合反応は、
周知、公知の方法により行うことができる。例えば、ア
ルコキシシランを溶媒および触媒の存在下に水を添加し
て加水分解縮合反応させる方法がある。この場合、必要
に応じて加熱を行ってもよい。触媒としては塩酸、硝
酸、硫酸等の無機酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸等の有機酸
が使用できる。通常、生成物の分子量をポリスチレン換
算重量平均分子量で５００〜１００００程度の範囲に設
定するのが、後述する溶剤への溶解性の観点から好まし
い。次いで必要に応じて系内に存在する水を蒸留等によ
り除去し、さらに触媒をイオン交換樹脂等で除去しても
よい。

【００３３】本発明において、成分（ａ）と（ｂ）の混
合溶液を調製するに当たり、溶剤としてこれらを同時に
溶解せしめるものを選択することが重要である。

【００３４】例えば特開平７−１１２１２６号公報に記
載のような、非プロトン性含フッ素溶剤とプロトン性含
フッ素溶剤の混合物が例示される。ここで特徴的なの
は、主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹脂
（ａ）は非プロトン性フッ素溶剤には溶解するが、プロ
トン性含フッ素溶剤には溶解せず、逆に部分加水分解縮
合物（ｂ）は、プロトン性含フッ素溶剤には溶解する
が、非プロトン性含フッ素溶剤には溶解しない場合があ
り、従って混合溶剤にすることにより両者を同時に溶解
するという点である。

【００３５】非プロトン性含フッ素溶剤とは、通常の反
応条件下では解離せずプロトンを生じない含フッ素溶剤
であり、公知、周知のものが使用できる。ペルフルオロ
デカリン、ペルフルオロシクロヘキサン、ペルフルオロ
ヘキサン、ペルフルオロオクタン、１Ｈ，１Ｈ，１Ｈ，
２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロオクタン、１Ｈ，１Ｈ，１
Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロデカン等の含フッ素脂肪
族炭化水素類、ペルフルオロトリペンチルアミン、ペル
フルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリプロピル
アミン等の含フッ素アルキルアミン類、ペルフルオロ
（２−ブチルテトラヒドロフラン）等の含フッ素環状エ
ーテルが例示される。これらを２種以上混合して使用し
てもよい。

【００３６】プロトン性含フッ素溶剤とは解離してプロ
トンを生じやすい含フッ素溶剤であり、公知、周知のも
のが使用できる。ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＨ、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ
Ｈ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅
ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、Ｃ
Ｆ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ等の含フッ素アルコ
ールが好適に例示される。これらを２種以上併用しても
よい。

【００３７】全溶剤組成を決定するに当たっては、当然
のことながら主鎖に脂肪族環構造を有するフッ素樹脂と
アルコキシシランの部分加水分解縮合物両者の溶解性を
損なわない範囲に設定する必要がある。この観点より、
通常、非プロトン性含フッ素溶剤：プロトン性含フッ素
溶剤＝９９：１〜６０：４０（重量比）、さらには９
８：２〜７０：３０（重量比）の範囲に設定するのが好
ましい。

【００３８】また、アルコキシシランの部分加水分解縮
合物がフルオロアルキルアルコキシシラン類を含有する
場合、その組成によっては非プロトン性含フッ素溶剤に
溶解するので、その場合プロトン性含フッ素溶剤の添加
は必要ないか、或いは１重量％以下の極少量の添加で均
一な混合溶液を調製できることがある。

【００３９】成分（ａ）と（ｂ）の組成比については、
必要とされる塗膜の凹凸形状に応じて任意の割合に設定
することができるが、成分（ａ）１００重量部に対し
て、好ましくは成分（ｂ）を１００重量部以上、より好
ましくは１００〜９００重量部程度、さらに好ましくは
１５０〜４００重量部配合するとよい。

【００４０】（ａ）と（ｂ）を混合した溶液中での固形
分濃度は、それが溶解する範囲で、所望の溶液粘度また
は塗膜の膜厚等の観点から適宜選択すればよい。例え
ば、膜厚０．１〜５μｍの塗膜をスピンコート法にて得
ようとする場合、一般には固形分濃度を１〜１５重量％
に設定すればよい。

【００４１】本発明に使用する組成物には（ａ）、
（ｂ）以外の成分として、目的に応じて接着性向上剤、
界面活性剤等の添加剤を配合できる。

【００４２】また、この組成物により、基板上に当該塗
膜を作成する方法としては、溶剤を含む前記の組成物を
基板に塗布した後に、加熱乾燥して溶剤を揮発させる方
法が好ましく採用される。この際、下地との十分な密着
性を確保するために、下地表面をシランカップリング剤
等のカップリング剤で処理してもよい。

【００４３】この組成物の塗布方法としては、スピンコ
ート法、ディッピング法、ポッティング法、ダイコート
法、スプレーコート法等が例示され、塗布の対象である
基板の形状、必要膜厚等から適宜選択すればよい。膜厚
の面内分布の均一性からスピンコート法およびダイコー
ト法が好ましい。

【００４４】塗膜を形成するためには、溶剤を揮発さ
せ、（ａ）成分−（ｂ）成分間の相分離による凹凸形状
を形成するために塗布後のベーク工程を要する。ベーク
条件は、塗膜厚等により適宜選択すればよいが、通常２
００〜３５０℃程度の最終ベークが必要である。アルコ
キシシランの部分加水分解縮合物（ｂ）を十分に硬化さ
せるという観点からもベークが必要であり、未反応のア
ルコキシシリル基或いはシラノール基が残存しないよう
にするには、好ましくは２００℃、より好ましくは２５
０℃以上の最終ベークが必要である。未反応のアルコキ
シシリル基或いはシラノール基は、それ自体が塗膜の絶
縁特性を低下させる原因となり、さらには吸水部位とな
り得るために、水による電気特性の劣化を防止する意味
でも塗膜中にできるだけ残存しないことが望ましい。

【００４５】塗膜の相分離構造を制御する、或いは塗膜
の断差平坦化性を向上させる等の目的で、５０〜１５０
℃程度のプリベーク工程を追加したり、ベーク工程を何
段階かに分けて実施することもできる。

【００４６】当該塗膜上に形成する反射板構成のための
金属薄膜の成膜については、従来から反射板として採用
される金属薄膜用の材料を用いてその成膜方法として知
られている方法により成膜するとよい。金属薄膜による
拡散反射電極を構成する場合には、金属薄膜電極として
使用できる材料を用いて、金属薄膜の成膜法として知ら
れている方法により成膜するとよい。特に、前記組成物
を使用して形成された凹凸形状を有する前記塗膜の上に
金属薄膜を成膜すると、金属薄膜表面を凹凸形状にして
入射光を均一に拡散反射させるように構成することがで
きる。

【００４７】本発明の拡散反射板は、基板上に塗膜材料
を塗布し、この塗布された材料の状態を変えることで、
凹凸形状を有する塗膜を形成し、その上方に金属薄膜を
形成し、金属薄膜表面を凹凸形状として入射光を拡散反
射させるように構成することにより製造することがで
き、この方法も本発明に含まれる。

【００４８】前記組成物を塗膜材料として基板上に塗布
すると、形成される塗膜の材料の状態が変化して前記凹
凸形状を有する塗膜を形成することができる。その上方
に金属薄膜を成膜すると、この金属薄膜表面に目的とす
る凹凸形状を形成することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】次に、図を参照しながら好ましい
具体的な例に基づき本発明を説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【００５０】本発明においては、好ましくは、例えば前
述の組成物のような樹脂を塗布することにより表面に凹
凸形状を有する塗膜を基板上に形成し、その上に反射膜
兼電極として金属薄膜を成膜すると、前記拡散反射性能
に優れた凹凸形状を有する拡散反射電極を構成すること
ができる。一方、反射膜兼電極を構成する代わりに別途
電極を設けて、内面拡散反射板専用として金属薄膜を成
膜することにより、同様に反射性能に優れた拡散反射板
を構成することもできる。

【００５１】この凹凸形状を有する平面としては、平面
方向にくり返しのないランダムなパターンの反射面を構
成するものである。この反射板を数１０ｃｍ離して視認
した場合に、面内に均一な散乱性を呈すればよい。

【００５２】その下方に形成される前記塗膜の凹凸形状
を有する表面において、平面内の一方向における凹凸の
ピッチｐ´が０．５〜１０．０μｍで、凹凸の段差の高
さの平均ｈ´が１．０〜５．０μｍであることが好まし
い。前述のように本発明に使用する組成物による塗布方
法によれば容易にこの凹凸形状を形成することができ
る。凹凸のピッチの測定については、例えば走査型電子
顕微鏡により表面、断面を観察すればよいし、簡易的に
は触針式段差計でも凹凸の様子を知ることができるし、
その他の適当な方法で測定すればよい。

【００５３】図１は本発明の拡散反射電極を単純マトリ
クス型表示素子に形成した例の反射電極側基板の断面図
である。基板１上に凹凸形状を有する塗膜３を樹脂の塗
布により形成し、その上に金属薄膜による反射電極４を
形成しその金属薄膜表面を凹凸形状として入射光を拡散
反射させるように構成する。

【００５４】図２はアクティブマトリクス基板１上に形
成した例の断面図である。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
を能動素子２として配置した基板を用いて、図１の場合
と同様に凹凸形状を有する塗膜３形成後、能動素子２へ
のコンタクトホールを形成、金属薄膜による反射電極４
を形成する。

【００５５】以上の電極において、何れも（図１および
２）必要に応じ反射電極上に透明樹脂等を塗布し表面を
平坦化してもよい。

【００５６】次に、本発明による凹凸形状を有する金属
薄膜を単に拡散反射板として用い、透明絶縁膜により平
坦化した上に、透明導電膜による画素電極を形成しても
よい。このような拡散反射板を単純マトリクス用反射側
基板に適用した例を図３に、アクティブマトリクス用反
射側基板に適用した例を図４に、それぞれ示す。

【００５７】本発明の拡散反射板はその反射面の凹凸形
状が拡散反射性能に優れ、従来から求められている凹凸
パターンが平面方向にくり返しのないランダムなパター
ンを実質的に取得することができるため、例えば反射型
液晶表示素子に使用したときには容易に画面内均一な表
示の表示素子を形成することができる。

【００５８】本発明の拡散反射板を表示素子、特に反射
型液晶表示素子の内面拡散反射板として、特に拡散反射
電極用の反射板として使用することができる。

【００５９】本発明の内面拡散反射板が使用される表示
素子については反射型であれば特に制限されず、液晶表
示素子以外にもエレクトロクロミック表示素子等の受光
型表示素子等への使用が可能である。

【００６０】さらに、本発明の拡散反射板を有する反射
型表示素子を使用した携帯情報端末、携帯通信端末等は
視認性に優れている。

【００６１】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明
する。

【００６２】[例１：成分（ａ）の合成] （ａ）主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹脂
の合成ペルフルオロ（ブテニルビニルエーテル）３５ｇ、イオ
ン交換水１５０ｇ、メタノール２０ｇおよび重合開始剤
として（（ＣＨ₃ ）₂ＣＨＯＣＯＯ）₂ ９０ｍｇを、内
容積２００ｃｃの耐圧ガラス製オートクレーブに入れ、
系内を３回窒素で置換した後、４０℃で２２時間懸濁重
合を行ってポリマーＡを２８ｇ得た。ポリマーＡの固有
粘度［η］は、ペルフルオロ（２−ブチルテトラヒドロ
フラン）中３０℃で０．２ｄｌ／ｇであった。

【００６３】[例２：成分（ｂ）の合成] （ｂ）アルコキシシランの部分加水分解縮合物の合成反応容器中で、テトラメトキシシランおよびＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃をモル比１：０．５
の割合でメタノール中に溶解させ、さらに硝酸と水を加
えた後に室温で７２時間反応させることにより部分加水
分解縮合物を合成した。この部分加水分解縮合物の重量
平均分子量は１，０５０（ＧＰＣにより求めた標準ポリ
スチレン換算値）であった。次いで、反応液をイオン交
換樹脂塔内を通過させることにより硝酸を除去した後、
溶剤置換を行い、部分加水分解縮合物（以下縮合物Ｂと
いう）のペルフルオロトリブチルアミンとＣＦ₃ＣＦ₂Ｃ
Ｈ ₂ＯＨの混合溶剤（重量比９５：５）溶液を得た。縮
合物Ｂの溶液中での固形分濃度は９重量％であった。

【００６４】[例３：調合および塗布］（ａ）、（ｂ）混合溶液の調製例１で得られたポリマーＡおよび例２で得られた縮合物
Ｂより、Ａ対Ｂの組成比が異なる溶液を調製した。この
とき、溶液の固形分濃度および溶剤組成を下記とした。

【００６５】ＡとＢを合わせた全固形分濃度が９重量
％。ペルフルオロトリブチルアミン：ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＨ
＝９０：１０（重量比）。

【００６６】混合溶液を、スピンコートにて回転数６０
０ＲＰＭでガラス基板上に塗布し、その後、ホットプレ
ート上８０℃で９０秒間、さらに電気炉にて３５０℃で
１時間加熱して完全に硬化させた。硬化後の樹脂膜の膜
厚は約２〜４μｍのランダムな凹凸形状になった。基板
の平面内の一方向における凹凸のピッチｐ´は、走査型
電子顕微鏡による表面観察の結果、２〜３μｍであり、
凹凸の段差の高さの平均ｈ´は、触針式段差計で測定し
た結果、３〜４μｍであった。

【００６７】その上にスパッタリング法により１２０ｎ
ｍ厚のＡｌ膜を形成し、正規反射率を測定すると、例え
ば、Ａ対Ｂが８０対２０の場合、集光角８°で３１％、
集光角２°で１１％であった。Ａ対Ｂが４０対６０の場
合は、集光角８°で２３％、集光角２°で０．４％であ
った。ポリマーＡに対して縮合物Ｂの割合を大きくする
ことでより大きな凹凸形状を形成する方向に膜表面の形
状を制御することができた。

【００６８】[例４：拡散反射電極の製造−１]図１に示
すような構成の単純マトリクス型表示素子用の反射電極
側基板を製造した。ガラス基板（基板１）上に、例３で
得られた成分Ａ対Ｂが４０対６０の溶液を、スピンコー
トにて回転数６００ＲＰＭで全面に塗布した。その後、
ホットプレート上８０℃で９０秒間、さらに電気炉にて
３５０℃で１時間加熱して完全に硬化させた。硬化後の
樹脂膜（塗膜３）の膜厚は約２〜４μｍのランダムな凹
凸形状になった。次いで、スパッタリング法により１２
０ｎｍ厚のＡ１膜を形成し、パターニングし反射電極４
とした。Ａ１膜のエッチングは硝酸、酢酸および燐酸の
混合液により行った。良好な拡散反射性能を持った拡散
反射電極が得られた。

【００６９】[例５：拡散反射電極の製造−２]図２に示
すような構成のアクティブマトリクス型表示用の反射電
極側基板を製造した。オフセットゲートコプレーナ構造
多結晶シリコンＴＦＴを画素駆動素子（能動素子２）と
して用いたアクティブマトリクス基板（基板１）上に、
例３で得られたＡ対Ｂが４０対６０の溶液を、スピンコ
ートにて回転数６００ＲＰＭで全面に塗布した。その
後、ホットプレート上８０℃で９０秒間、さらに電気炉
にて３５０℃で１時間加熱して完全に硬化させた。硬化
後の樹脂膜（塗膜３）の膜厚は約２〜４μｍのランダム
な凹凸形状になった。次いで、３０秒間の窒素プラズマ
処理後、フォトレジスト（東京応化製ＯＦＰＲ８００）
を塗布、露光、現像しコンタクトホールのパターンを形
成する。ＣＦ₄／Ｏ２プラズマにより塗布膜をドライエ
ッチし、フォトレジストを剥離液（東京応化製５０２
Ａ）により剥離した。ＴＭＡＨ２．４％水溶液でポリマ
ー残滓を洗浄後、スパッタリング法により１２０ｎｍ厚
のＡｌ膜を形成し、パターニングし反射電極４とした。
Ａｌ膜のエッチングは硝酸、酢酸および燐酸の混合液に
より行った。良好な拡散反射性能を持った拡散反射電極
が得られた。

【００７０】[例６：内面拡散反射板付単純マトリクス
用反射側基板の製造]図３に示すような構成の内面拡散
反射板付単純マトリクス用反射側基板を製造した。ガラ
ス基板（基板１）上に、前記例３の実施例に従い調合し
て得られたＡ対Ｂが３０対７０の溶液を、スピンコート
にて回転数６００ＲＰＭで全面に塗布した。その後、ホ
ットプレート上８０℃で９０秒間、さらに電気炉にて３
５０℃で１時間加熱して完全に硬化させた。硬化後の樹
脂膜（塗膜３）の膜厚は約２〜４μｍのランダムな凹凸
形状になった。次いで、スパッタリング法により１２０
ｎｍ厚のＡ１膜を形成し、拡散反射板５とした。エポキ
シ系平坦化膜６（新日鐵化学（株）製Ｖ２５９ＥＨ）を
塗布、加熱硬化させた。硬化後の平坦化膜の膜厚は約３
〜５μｍであり、表面の凹凸は±０．２μｍ程度、凹凸
のピッチは２〜３μｍであった。その上に、スパッタリ
ング法により５０ｎｍ厚のＩＴＯ膜を形成し、パターニ
ングし、透明電極７を形成した。良好な拡散反射性能と
平坦性を兼ね備えた内面拡散反射板付単純マトリクス用
反射側基板が得られた。

【００７１】[例７：内面拡散反射板付アクティブマト
リクス基板の製造]図４に基づいて、内面拡散反射板付
アクティブマトリクス基板を製造した。ガラス基板（基
板１）上に、例６と同様に凹凸膜、内面拡散反射Ａ１膜
および平坦化膜を積層した。その上に、逆スタガー型ア
モルファスシリコンＴＦＴ８を画素駆動素子としたアク
ティブマトリクスを形成、画素電極９はＩＴＯ膜により
形成した。良好な拡散反射性能と平坦性を兼ね備えた内
面拡散反射板付アクティブマトリクス基板が得られた。

【００７２】

【発明の効果】本発明の拡散反射板はその反射面に必要
な優れた反射性能を有する凹凸形状を有し、しかもその
凹凸形状が単なる塗膜形成で得られるため、例えば容易
に画面内均一な表示の反射型液晶表示素子を形成するこ
とができる。特に、本発明に使用する組成物の塗布によ
り形成される樹脂塗膜はその組成比の調整により凹凸の
大小を制御することができ、また１回の塗布で基板面内
に優れた凹凸形状面を形成することができるため、素子
設計も製造も容易であり、高い生産性でこれらを製造す
ることができる。

【００７３】さらに、この方法によれば、光の拡散面が
セルの内面にあるため、基板の厚みによる視差の影響を
受けることがなく、例えば高精細な反射型液晶表示素子
を実現することができ、表示素子用の拡散反射板、特に
拡散反射電極に好適に適用できる拡散反射板として極め
て優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で得られる拡散反射電極を単純マトリク
ス型表示素子に形成した例の反射電極側基板の断面図。

【図２】本発明で得られる拡散反射電極付き基板（アク
ティブマトリクスの例）の例の断面図。

【図３】本発明の拡散反射板を単純マトリクス用反射側
基板に適用した例の断面図。

【図４】本発明の拡散反射板をアクティブマトリクス用
反射側基板に適用した例の断面図。

【符号の説明】

１：基板；２：能動素子；３：塗膜；４：反射電極；
５：拡散反射板；６：平坦化膜；７：透明電極；８：Ｔ
ＦＴ；９：画素電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横塚俊亮神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 BA03 BA15 BA20 DA02 DA12 DA14 DB00 DC02 DE00 2H091 FA16Y FA31Y FB02 FB08 GA02 GA13 LA12 LA13 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に凹凸形状を有する塗膜を基板上に形
成し、金属薄膜を当該塗膜上に形成し金属薄膜表面を凹
凸形状として入射光を拡散反射させるように構成した拡
散反射板。
【請求項２】拡散反射電極である請求項１に記載の拡散
反射板。
【請求項３】当該塗膜が下記の（ａ）および（ｂ）を含
む組成物により形成されてなる請求項１または２に記載
の拡散反射板：（ａ）主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹
脂；および（ｂ）式Ｒ¹ _mＲ² _nＳｉ（ＯＲ³）_4-(m+n)（式
中Ｒ¹およびＲ²は炭素数１〜１４の有機基であり、互い
に同じであっても異なっていてもよく、Ｒ³は炭素数１
〜８のアルキル基であり、ｍおよびｎはｍ＋ｎ≦３を満
たす０〜３の整数である。）で示されるアルコキシシラ
ンの部分加水分解縮合物。
【請求項４】当該組成物中の（ａ）と（ｂ）の比率が
（ａ）１００重量部に対して（ｂ）１００重量部以上で
ある請求項３に記載の拡散反射板。
【請求項５】当該塗膜の表面において、平面内の一方向
における凹凸のピッチｐ´が０．５〜１０．０μｍで、
凹凸の段差の高さの平均ｈ´が１．０〜５．０μｍであ
る請求項１，２，３または４に記載の拡散反射板。
【請求項６】塗膜材料を基板上に塗布し、この塗膜材料
の状態を変えることで凹凸形状を有する塗膜を形成し、
その上方に成膜により金属薄膜を形成し、金属薄膜表面
を凹凸形状として入射光を拡散反射させるように構成し
た拡散反射板の製造方法。
【請求項７】請求項１、２、３、４または５に記載の拡
散反射板を使用した反射型表示素子。