JP2000231101A

JP2000231101A - 反射型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000231101A
Application number: JP11030702A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ishidaka; 良彦石高; Sadao Nakamura; 貞夫中村; Tatsuya Moriike; 達哉森池
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】有機膜およびオーバーコート層の膜厚むらが
発生しにくく、有機膜またはオーバーコート層と、その
上下に形成される膜または基板とが剥離しにくく、表示
状態が良好な反射型液晶表示装置を提供すること。【解決手段】一対の基板と、前記一対の基板の間に挟
持されたシール材３とに囲まれた空間内に液晶層２が封
入され、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基
板と対向する面には、多数の凹凸を有する有機膜４１
と、金属反射膜５１と、オーバーコート膜６１と、電極
層とが順に設けられ、前記有機膜４１と前記オーバーコ
ート膜６１のどちらか一方または両方の膜厚は、１．５
〜５μｍである反射型液晶表示装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関し、特に、信頼性に優れ、良好な表示が得られる
反射型液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハンディタイプのコンピュータな
どの表示部として、消費電力が小さいことや、薄くでき
ることから反射型液晶表示装置が広く利用されている。
反射型液晶表示装置としては、液晶層の両面に設けられ
た一対の基板の外側に反射板を配設した外付けタイプの
ものが知られている。しかしながら、外付けタイプの反
射型液晶表示装置では、反射型液晶表示装置内に入射し
た光は、２枚の基板を通過してから反射板の反射膜に反
射されるため、明表示が暗くなってしまう。この問題を
軽減するために、一対の基板の間に、表面が鏡面状態と
された反射膜を配設し、光を通過させる基板を一枚のみ
とした内蔵タイプの反射型液晶表示装置がある。しかし
ながら、このような反射型液晶表示装置では、光の有効
利用が困難であるため、コントラストが低いという不都
合があった。

【０００３】この不都合を解決するために、図７に示す
ような、光を反射させる金属反射膜を凸凹に形成した内
蔵タイプの反射型液晶表示装置がある。図７において、
符号１ａは、第１基板を示し、符号１ｂは、第２基板を
示している。前記第２基板１ｂの第１基板１ａと対向す
る側の表面には、第２電極層９ｂと第２配向膜４ｂとが
順に形成され、反対側の表面には、位相差板５と偏光板
６とが順に積層されている。一方、第１基板１ａの第２
基板１ｂと対向する側の表面には、多数の凹凸を設けた
有機膜４４と、金属反射膜５１と、オーバーコート膜６
４と、第１電極層９ａと、第１配向膜４ａとが順に積層
されている。前記オーバーコート層６４は、前記金属反
射膜５１上の凸凹を平坦化するとともに、前記金属反射
膜５１と前記電極層９ａとを絶縁するために設けられて
いる。両面に上記の各層が設けられた第１基板１ａおよ
び第２基板１ｂと、これらに挟持されたシール材３とに
囲まれた空間内には、液晶層２が封入されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような反射型液晶
表示装置においては、有機膜４４およびオーバーコート
層６４は、それぞれに適した材質の塗布液をスピンコー
ターやロールコーターなどを用いて塗布し、これを硬化
させることによって形成するのが一般的である。スピン
コートを用いて第１基板１ａ上に塗布液を塗布するに
は、第１基板１ａの中心に前記塗布液を供給し、前記第
１基板１ａを所定の回転数で所定の時間回転させ、この
回転による遠心力によって塗布する。この塗布方法で
は、第１基板１ａの周縁部が、他の部分よりも厚く塗布
されて、塗布むらによる膜厚むらが発生する。

【０００５】このような膜厚のむらは、一般的な方法に
より塗布した場合、膜厚に対して一定の割合となる。し
たがって、膜厚が厚ければ厚いほど膜厚むらが大きくな
る。従来の反射型液晶表示装置では、有機膜４４および
オーバーコート層６４の膜厚が厚いため、塗布むらによ
る膜厚むらにより、第１基板１ａと第２基板１ｂとの間
のギャップむらが生じ、液晶層２の厚さが均一になりに
くく、表示むらなどの表示不良が発生しやすいことが、
問題となっていた。例えば、前記スピンコートを用いて
塗布する場合、膜厚の５％程度のむらが生じるため、膜
厚を６μｍとした場合、０．３μｍ程度の膜厚むらが発
生する。１つの反射型液晶表示装置に０．３μｍ程度の
膜厚むらがあると、液晶層２の厚さの不均一に起因する
表示むらなどの表示不良が発生し、反射型液晶表示装置
としての使用が困難となる。

【０００６】また、前記膜厚むらが大きいと、一枚の第
１基板１ａから、複数の反射型液晶表示装置用基板を得
る場合に、得られる枚数が少なくなり、歩留まりが悪く
なることが問題となっていた。さらに、有機膜４４およ
びオーバーコート層６４の膜厚が厚いと、有機膜４４ま
たはオーバーコート層６４と、その上下に形成される膜
または基板との密着力が小さくなる。このため、従来の
反射型液晶表示装置では、有機膜４４またはオーバーコ
ート層６４と、その上下に形成される膜または基板とが
剥離しやすいという不都合があった。したがって、十分
な信頼性が得られなかった。さらにまた、オーバーコー
ト層６４の膜厚が厚いため、光の透過率が低く、暗い表
示や着色された表示になるという不都合があった。

【０００７】よって、本発明は、上記のような問題を解
決し、有機膜およびオーバーコート層の膜厚むらが発生
しにくく、有機膜またはオーバーコート層と、その上下
に形成される膜または基板とが剥離しにくく、表示状態
が良好な反射型液晶表示装置を提供することを課題とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の反射型液晶表示装置は、一対の基板と、前
記一対の基板の間に挟持されたシール材とに囲まれた空
間内に液晶層が封入され、前記一対の基板のうち、一方
の基板の他方の基板と対向する面には、多数の凹凸を有
する有機膜と、金属反射膜と、オーバーコート膜と、電
極層とが順に設けられ、前記有機膜の膜厚は、１．５〜
５μｍであることを特徴とする。また、前記有機膜の膜
厚は、１．５〜３μｍであることが好ましい。本発明に
おいて「有機膜の膜厚」とは、有機膜の平均膜厚のこと
をいう。

【０００９】上記課題を解決するために、本発明の反射
型液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間
に挟持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封
入され、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基
板と対向する面には、多数の凹凸を有する有機膜と、金
属反射膜と、オーバーコート膜と、電極層とが順に設け
られ、前記オーバーコート膜の膜厚は、１．５〜５μｍ
であることを特徴とする。また、前記オーバーコート膜
の膜厚は、２〜３μｍであることが好ましい。本発明に
おいて「オーバーコート膜の膜厚」とは、オーバーコー
ト膜の平均膜厚のことをいう。

【００１０】このような反射型液晶表示装置は、有機膜
とオーバーコート膜のどちらか一方または両方の膜厚
が、１．５〜５μｍであるので、１．５〜５μｍとした
膜を形成する際の塗布むらは、十分に小さくなる。前記
塗布むらおよび膜厚むらは、膜厚に比例して大きくな
る。前記膜厚を上記の範囲とすれば、従来と比較して、
膜厚むらを小さくすることができ、ほぼ均一な膜厚が得
られるので、液晶層の厚さに悪影響を与えにくい。この
ため、表示むらなどの表示不良が発生しにくく、良好な
表示が得られる。また、有機膜またはオーバーコート膜
と、その上下に配設されている膜または基板との密着力
が十分に得られ、有機膜またはオーバーコート層と、そ
の上下に形成される膜との剥離が起こりにくいものとな
る。したがって、信頼性に優れた反射型液晶表示装置が
得られる。

【００１１】また、有機膜の膜厚を、１．５〜３μｍと
することで、ガラス基板と有機膜との密着性に関し、後
工程における信頼性が向上するため、より一層優れた反
射型液晶表示装置が得られる。

【００１２】また、オーバーコート膜の膜厚を１．５〜
５μｍとすることで、金属反射膜の表面に形成された凹
凸を十分に平坦化することができるとともに、光の透過
率を高くすることができ、明るく、表示状態が良好な反
射型液晶表示装置とすることができる。さらに、オーバ
ーコート膜の膜厚を、２〜３μｍとすることで、その上
下に配設されている膜との密着性に関し、後工程におけ
る信頼性が向上するため、より一層優れた反射型液晶表
示装置が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
しく説明する。図１は、本発明の反射型液晶表示装置の
一例を示した図である。本発明の反射型液晶表示装置が
従来の反射型液晶表示装置と異なるところは、有機膜４
１およびオーバーコート膜６１の膜厚を、１．５〜５μ
ｍとしたところである。

【００１４】第１基板１ａおよび第２基板１ｂとして
は、０．７ｍｍ程度の厚さの透明なガラス板などが使用
される。第１電極層９ａおよび第２電極層９ｂは、ＩＴ
Ｏ（インジウムスズ酸化物）などで形成されている。前
記ＩＴＯは、第１基板１ａを形成する材質との密着性に
優れた材質である。また、第１配向膜４ａおよび第２配
向膜４ｂとしては、ポリイミド樹脂などにより形成され
た高分子膜をラビング処理したものなどが使用される。
位相差板５は、ポリカーボネート樹脂やポリアリレート
樹脂などで形成されている。また、金属反射膜５１は、
アルミニウムや銀などの金属で形成されている。

【００１５】有機膜４１の材質としては、アクリル系レ
ジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジス
ト、イミド系レジストなどの感光性樹脂などが用いら
れ、具体的には、ＣＦＰＲ０１７Ｓ（商品名：東京応化
工業（株）製）などが好適に使用される。

【００１６】前記有機膜４１の膜厚は、１．５〜５μｍ
の範囲とされることが好ましい。膜厚を１．５μｍ未満
とした場合、有機膜４１に所望の凹凸形状が形成できな
くなるので好ましくなく、５μｍを越える厚さとした場
合、（１）膜厚むらが発生しやすくなるため、（２）有
機膜４１の上に形成される金属反射膜５１あるいは有機
膜４１の下に位置する第１基板１ａと、有機膜４１とが
剥離しやすくなるため、好ましくない。また、有機膜４
１の膜厚は、１．５〜３μｍの範囲とされることがより
好ましい。膜厚を３μｍを越える厚さとした場合、金属
反射膜５１あるいは第１基板１ａと、有機膜４１との密
着性が低下するので好ましくない。

【００１７】オーバーコート膜６１の材質としては、熱
硬化性のアクリル樹脂などが使用され、具体的には、Ｊ
ＳＳ９８４（商品名：ＪＳＲ株式会社製）などが好適に
使用される。

【００１８】前記オーバーコート膜６１の膜厚は、１．
５〜５μｍの範囲とされることが好ましい。膜厚を１．
５μｍ未満とした場合、金属反射膜５１上の凹凸を十分
に平坦化できないため、表示不良が発生しやすくなるの
で好ましくなく、５μｍを越える厚さとした場合、
（１）膜厚むらが発生しやすくなるため、（２）オーバ
ーコート膜６１とその上下に形成される膜とが剥離しや
すくなるため、（３）光の透過率が低くなり、暗い表示
や着色された表示になるため、好ましくない。また、オ
ーバーコート膜６１の膜厚は、２〜３μｍの範囲とされ
ることがより好ましい。膜厚を２μｍ未満とした場合、
異物による表示不良の発生頻度が増し、歩留まり低下と
なるので好ましくなく、３μｍを越える厚さとした場
合、オーバーコート膜６１とその上下に形成される膜と
の密着力が低下するので好ましくない。

【００１９】このような反射型液晶表示装置を製造する
には、まず、図２に示すように、第１基板１ａの上に、
スピンコートなどを用いて感光性樹脂液を塗布し、この
感光性樹脂液をプリベークし、感光性樹脂層４１ａとす
る。続いて、周縁に平坦部１４ａを有する転写型１４の
型面を、前記感光性樹脂層４１ａに押し付けて、図２に
示す表示領域８の感光性樹脂層４１ａの表面に転写型１
４の型面１４ａの凸部を転写し、図３に示すように、多
数の凹部を形成する。ついで、第１基板１ａの裏面側
（図示下側）から紫外線などの光線２０を照射し、多数
の凹凸が形成された感光性樹脂層４１ｂを硬化させ、転
写型１４を感光性樹脂層４１ｂから外して、現像液を用
いて現像し、純水でリンスしたのち、ポストベークを行
って、図４に示す有機膜４１とする。

【００２０】さらに、有機膜４１の表示領域８上に例え
ばアルミニウムを蒸着して、図５に示す反射膜５１を形
成する。その後、図６に示すように、熱硬化性のアクリ
ル樹脂などをスピンコートを用いて塗布し、これを硬化
させることにより、オーバーコート膜６１を形成する。
ついで、オーバーコート膜６１の上に、図１に示す第１
電極層９ａと第１配向膜４ａとを順に形成する。続い
て、第２の基板１ｂの第１電極層９ａと対向する側の表
面に、第２電極層９ｂと第２配向膜４ｂとを順に形成
し、反対側の表面に、位相差板５と偏光板６とを順に形
成する。そして、第１電極層９ａ側と第２電極層９ｂ側
とを対向させた状態で、第１基板１ａと第２基板１ｂと
にシール材３を挟持させて、第１基板１ａと第２基板１
ｂとシール材３とに囲まれた空間を形成し、前記空間内
に液晶を封入して液晶層２を形成することにより、図１
に示す反射型液晶表示装置が得られる。

【００２１】このような反射型液晶表示装置は、有機膜
４１およびオーバーコート膜６１の膜厚を、１．５〜５
μｍとしたので、有機膜４１およびオーバーコート膜６
１を形成する際の塗布むらが十分に小さく、ほぼ均一な
膜厚が得られ、液晶層２の厚さに悪影響を与えにくい。
このため、表示むらなどの表示不良が発生しにくい。ま
た、有機膜４１またはオーバーコート膜６１と、その上
下に配設されている膜または基板との密着力が十分に得
られ、有機膜４１またはオーバーコート層６１と、その
上下に形成される膜との剥離が起こりにくいものとな
る。

【００２２】また、有機膜４１の膜厚を、１．５〜３μ
ｍとすることで、第１基板１ａと有機膜との密着性に関
し、後工程における信頼性が向上するため、より一層優
れた反射型液晶表示装置が得られる。

【００２３】また、オーバーコート膜６１の膜厚を１．
５〜５μｍとすることで、金属反射膜の表面に形成され
た凹凸を十分に平坦化することができるとともに、光の
透過率を高くすることができ、明るく、表示状態が良好
な反射型液晶表示装置とすることができる。さらに、オ
ーバーコート膜６１の膜厚を、２〜３μｍとすること
で、その上下に配設されている膜との密着性に関し、後
工程における信頼性が向上するため、より一層優れた反
射型液晶表示装置が得られる。

【００２４】本発明の反射型液晶表示装置においては、
反射型液晶表示装置内にカラーフィルタを設けることに
より、この液晶表示装置をカラー表示できるようにして
もよい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。［実施例］第１基板１ａの上に、有機膜４１と反射膜５
１とオーバーコート膜６１とを形成し、試験体とした。
すなわち、ガラスからなる第１基板１ａの上に、図２に
示すように、感光性樹脂液であるＣＦＰＲ０１７Ｓ（商
品名：東京応化工業（株）製）をスピンコートにより７
００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布し、この感光性樹脂液
をホットプレートにより８０℃で１０秒加熱するプリベ
ークを行い、感光性樹脂層４１ａとした。続いて、転写
型１４の型面を、前記感光性樹脂層４１ａに５０ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で押し付けて、転写型１４の型面１４ａの
凸部を転写し、図３に示すように、多数の凹部を形成し
た。ついで、第１基板１ａの裏面側（図示下側）から露
光量１００ｍＪ／ｃｍ²で紫外線を照射し、多数の凹凸
が形成された感光性樹脂層４１ｂを硬化させ、転写型１
４を感光性樹脂層４１ｂから外して、現像液を用いて現
像し、純水でリンスしたのち、２３０℃で３０秒加熱す
るポストベークを行って、図４に示す膜厚２．８μｍの
有機膜４１を形成した。

【００２６】さらに、有機膜４１の表示領域８上にアル
ミニウムを蒸着して、図５に示す反射膜５１を形成し
た。その後、図６に示すように、ＪＳＳ９８４（商品
名：ＪＳＲ株式会社製）をスピンコートにより１０００
ｒｐｍ、１０秒の条件で塗布し、２３０℃で３０分焼成
して硬化させることにより、膜厚３．８μｍのオーバー
コート膜６１を形成し、試験体とした。

【００２７】［比較例１］実施例１と同様の第１基板１
ａの上に、実施例１と同様の感光性樹脂液をスピンコー
トにより３５０ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布し、実施例
１と同様にして膜厚５．２μｍの有機膜を形成した。つ
いで、有機膜上に実施例１と同様にして反射膜とオーバ
ーコート膜とを順に形成し、試験体とした。

【００２８】［比較例２］実施例１と同様の第１基板の
上に、実施例１と同様にして有機膜と反射膜とを順に形
成した。ついで、実施例１と同様の材料をスピンコート
により１０００ｒｐｍ、３秒の条件で塗布し、実施例１
と同様にして膜厚５．５μｍのオーバーコート膜を形成
し、試験体とした。

【００２９】このようにして得られた実施例、比較例１
および比較例２の試験体を用いて、同様の膜構成を有す
る反射型液晶表示装置をそれぞれ形成し、得られた反射
型液晶表示装置に対し、表示状態を目視検査するととも
に、温度８０℃、湿度９５％の条件で４８時間の高温多
湿試験を行った。その結果、有機膜４１およびオーバー
コート膜６１の膜厚が１．５〜５μｍの好ましい範囲で
ある実施例では、良好な表示が得られた。また、高温多
湿試験の結果、剥離は確認されなかった。一方、有機膜
が５μｍを越える膜厚である比較例１では、膜厚むらに
起因する表示むらが発生した。さらに、高温多湿試験に
より、第１基板から有機膜が剥離した。また、試験体を
形成する段階で、第１基板から有機膜が剥離してしまう
場合もあった。また、オーバーコート膜が５μｍを越え
る膜厚である比較例２では、膜厚むらに起因する表示む
らが発生した。さらに、高温多湿試験により、オーバー
コート膜６１が有機膜４１から剥離した。

【００３０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
反射型液晶表示装置は、有機膜とオーバーコート膜のど
ちらか一方または両方の膜厚が、１．５〜５μｍである
ので、１．５〜５μｍとした膜を形成する際の塗布むら
十分に小さく、ほぼ均一な膜厚が得られるので、液晶層
の厚さに悪影響を与えにくい。このため、表示むらなど
の表示不良が発生しにくく、良好な表示が得られる。ま
た、有機膜またはオーバーコート膜と、その上下に配設
されている膜または基板との密着力が十分に得られ、有
機膜またはオーバーコート層と、その上下に形成される
膜との剥離が起こりにくいものとなる。したがって、信
頼性に優れた反射型液晶表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の第１の実施の
形態を示した断面図である。

【図２】図１に示した反射型液晶表示装置の製造過程
を示す図であって、第１基板上に、感光性樹脂液を塗布
した状況を示す図である。

【図３】図１に示した反射型液晶表示装置の製造過程
を示す図であって、転写型の押し付け状況および光線の
照射状況を示す図である。

【図４】図１に示した反射型液晶表示装置の製造過程
を示す図であって、現像後の有機膜の状況を示す図であ
る。

【図５】図１に示した反射型液晶表示装置の製造過程
を示す図であって、有機膜上に金属反射膜を形成した状
況を示す図である。

【図６】図１に示した反射型液晶表示装置の製造過程
を示す図であって、オーバーコート膜を形成した状況を
示す図である。

【図７】従来の反射型液晶表示装置の一例を示した図
である。

【符号の説明】

１ａ第１基板１ｂ第２基板２液晶層３シール材４ａ第１配向膜４ｂ第２配向膜５位相差板６偏光板４１有機膜５１金属反射膜６１オーバーコート膜９ａ第１電極層９ｂ第２電極層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森池達哉東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA11X FA16Z FA31Z FB02 FB04 FB08 FC02 FC12 FC19 FC23 FD06 FD16 GA06 GA16 LA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板と、前記一対の基板の間に挟
持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入さ
れ、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向
する面には、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜
と、オーバーコート膜と、電極層とが順に設けられ、前記有機膜の膜厚は、１．５〜５μｍであることを特徴
とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】前記有機膜の膜厚は、１．５〜３μｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示
装置。
【請求項３】一対の基板と、前記一対の基板の間に挟
持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入さ
れ、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向
する面には、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜
と、オーバーコート膜と、電極層とが順に設けられ、前記オーバーコート膜の膜厚は、１．５〜５μｍである
ことを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項４】前記オーバーコート膜の膜厚は、２〜３
μｍであることを特徴とする請求項３に記載の反射型液
晶表示装置。