JP2001154189A - 光反射性基板の製造方法およびこれを使用した反射型液晶表示装置 - Google Patents
光反射性基板の製造方法およびこれを使用した反射型液晶表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストでモアレの発生のない反射型液晶表
示装置および半透過反射型液晶表示装置の製造方法を提
供する。 【解決手段】 透明基板の一方の面上に、感光性材料を
所定厚さの膜状に塗布しその感光性材料膜を、液晶表示
部の最小単位である１画素の長辺と短辺の長さの各１／
２以下の長さを持つ面積を最大単位とする周期構造で形
成された光透過パターンを有するフォトマスク４２を介
して露光して現像し、その後に所定温度で焼成すること
により、感光性材料膜に曲面形状を有する凹凸を形成し
て透明基板の表面を粗面化し、この粗面上に光反射層を
形成する。このフォトマスク４２は、その周期構造の２
倍以上の長辺と短辺の長さの画素を有する液晶表示部で
あればモアレの発生がなく、どの機種にも対応できる。
示装置および半透過反射型液晶表示装置の製造方法を提
供する。 【解決手段】 透明基板の一方の面上に、感光性材料を
所定厚さの膜状に塗布しその感光性材料膜を、液晶表示
部の最小単位である１画素の長辺と短辺の長さの各１／
２以下の長さを持つ面積を最大単位とする周期構造で形
成された光透過パターンを有するフォトマスク４２を介
して露光して現像し、その後に所定温度で焼成すること
により、感光性材料膜に曲面形状を有する凹凸を形成し
て透明基板の表面を粗面化し、この粗面上に光反射層を
形成する。このフォトマスク４２は、その周期構造の２
倍以上の長辺と短辺の長さの画素を有する液晶表示部で
あればモアレの発生がなく、どの機種にも対応できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内面拡散反射方式
の反射型液晶表示装置に関し、特にその光反射性基板に
関するものである。
の反射型液晶表示装置に関し、特にその光反射性基板に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶表示装置または半透過反射型
液晶表示装置は、外光がある時はバックライトが無くて
も表示を見ることが出来るため、低消費電力化が可能で
あり携帯用に適している。
液晶表示装置は、外光がある時はバックライトが無くて
も表示を見ることが出来るため、低消費電力化が可能で
あり携帯用に適している。
【０００３】液晶表示装置を反射型として用いる場合、
様々な方法があるが、表示を明るくする方法として、液
晶セル内部に光反射層と凸凹層を設けるのが良い方法で
ある。
様々な方法があるが、表示を明るくする方法として、液
晶セル内部に光反射層と凸凹層を設けるのが良い方法で
ある。
【０００４】液晶セル内部に光反射層と凸凹層を設ける
方法としては、液晶表示パネルに用いられる一方のガラ
ス基板上に、感光性材料であるポジ型感光性ポリイミド
膜を形成し、所定の光透過パターンを有するフォトマス
クを介して露光した後現像することにより無数の微細な
凹凸を形成し、ガラス基板表面を粗面化する方法が提案
されている。この場合、光反射層はこの粗面上に形成さ
れる。
方法としては、液晶表示パネルに用いられる一方のガラ
ス基板上に、感光性材料であるポジ型感光性ポリイミド
膜を形成し、所定の光透過パターンを有するフォトマス
クを介して露光した後現像することにより無数の微細な
凹凸を形成し、ガラス基板表面を粗面化する方法が提案
されている。この場合、光反射層はこの粗面上に形成さ
れる。
【０００５】ここで使用されるフォトマスクの光透過パ
ターンには、液晶表示部の最小単位である１画素を最大
単位とする周期構造を持たせている。また、その単位面
積内においては、不規則に光透過口が配置されている。
したがって、ガラス基板上に形成される凸凹層も、上記
周期構造を有し、その単位面積内では凸凹が不規則に配
置されている。
ターンには、液晶表示部の最小単位である１画素を最大
単位とする周期構造を持たせている。また、その単位面
積内においては、不規則に光透過口が配置されている。
したがって、ガラス基板上に形成される凸凹層も、上記
周期構造を有し、その単位面積内では凸凹が不規則に配
置されている。
【０００６】図１１には、上記フォトマスクの光透過パ
ターンの周期構造の例が示される。本例では、液晶表示
部の最小単位である１画素が３０５μｍ×９５μｍであ
り、線間は１０μｍである。よって、周期は横方向１０
５μｍで、縦方向は３１５μｍとなっている。なお、フ
ォトマスク４２には、各周期の単位面積内に上述の通り
不規則に光透過口４４が配置されている。
ターンの周期構造の例が示される。本例では、液晶表示
部の最小単位である１画素が３０５μｍ×９５μｍであ
り、線間は１０μｍである。よって、周期は横方向１０
５μｍで、縦方向は３１５μｍとなっている。なお、フ
ォトマスク４２には、各周期の単位面積内に上述の通り
不規則に光透過口４４が配置されている。
【０００７】また、図１２には、ガラス基板上に凸凹層
を形成する位置の例が示される。図１２において、凸凹
層は画素が存在する領域すなわち液晶表示部４６に相当
する部分のみに、図１１に示された周期構造で形成され
る。
を形成する位置の例が示される。図１２において、凸凹
層は画素が存在する領域すなわち液晶表示部４６に相当
する部分のみに、図１１に示された周期構造で形成され
る。
【０００８】以上のようなフォトマスク４２が使用され
るのは、画素の周期とフォトマスク４２の周期が異なる
とモアレの発生の原因となるためである。また、ガラス
基板全面をカバーでき、不規則な光透過口４４の配置を
有するマスクパターンを作るには膨大なデータが必要と
なり現実的ではないことからも、このような方法が採用
されている。
るのは、画素の周期とフォトマスク４２の周期が異なる
とモアレの発生の原因となるためである。また、ガラス
基板全面をカバーでき、不規則な光透過口４４の配置を
有するマスクパターンを作るには膨大なデータが必要と
なり現実的ではないことからも、このような方法が採用
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法により反射型液晶表示装置および半透過反射型液晶表
示装置を製造する場合には、画素のサイズ等を変更した
ときに、その都度凹凸を形成するためのフォトマスク４
２を変更しなければならない。これは、フォトマスク４
２の光透過パターンが、上述の通り、液晶表示部４６の
最小単位である１画素を最大単位とする周期構造となっ
ているためである。このため、製造コストが高くなって
しまうという問題があった。
法により反射型液晶表示装置および半透過反射型液晶表
示装置を製造する場合には、画素のサイズ等を変更した
ときに、その都度凹凸を形成するためのフォトマスク４
２を変更しなければならない。これは、フォトマスク４
２の光透過パターンが、上述の通り、液晶表示部４６の
最小単位である１画素を最大単位とする周期構造となっ
ているためである。このため、製造コストが高くなって
しまうという問題があった。
【００１０】また、上述の凸凹層の影響をなくし、液晶
の配向性を向上させるためには、凸凹層と液晶層との
間、具体的には光反射層の上に平坦化層を形成する必要
がある。この時、凸凹層を液晶表示部のみに形成してい
ると、平坦化層と合わせた厚さが厚くなり、液晶表示部
と凸凹層が形成されていない他の部分との間で透明導電
膜に段差が生じる。このため、透明導電膜が切断されて
しまうという問題もあった。
の配向性を向上させるためには、凸凹層と液晶層との
間、具体的には光反射層の上に平坦化層を形成する必要
がある。この時、凸凹層を液晶表示部のみに形成してい
ると、平坦化層と合わせた厚さが厚くなり、液晶表示部
と凸凹層が形成されていない他の部分との間で透明導電
膜に段差が生じる。このため、透明導電膜が切断されて
しまうという問題もあった。
【００１１】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、低コストでモアレの発生のな
い反射型液晶表示装置および半透過反射型液晶表示装置
の製造方法を提供することにある。
ものであり、その目的は、低コストでモアレの発生のな
い反射型液晶表示装置および半透過反射型液晶表示装置
の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、反射型液晶表示装置の一方の基板として
用いられる光反射性基板の製造方法であって、表面が平
滑な透明基板の一方の面上に、感光性材料を所定厚さの
膜状に塗布し、その感光性材料膜を、液晶表示部の最小
単位である１画素の長辺と短辺の長さの各１／２以下の
長さを持つ面積を最大単位とする周期構造で形成された
光透過パターンを有するフォトマスクを介して露光して
現像し、その後に所定温度で焼成することにより、感光
性材料膜に曲面形状を有する凹凸を形成して透明基板の
表面を粗面化し、粗面上に光反射層を形成することを特
徴とする。
に、本発明は、反射型液晶表示装置の一方の基板として
用いられる光反射性基板の製造方法であって、表面が平
滑な透明基板の一方の面上に、感光性材料を所定厚さの
膜状に塗布し、その感光性材料膜を、液晶表示部の最小
単位である１画素の長辺と短辺の長さの各１／２以下の
長さを持つ面積を最大単位とする周期構造で形成された
光透過パターンを有するフォトマスクを介して露光して
現像し、その後に所定温度で焼成することにより、感光
性材料膜に曲面形状を有する凹凸を形成して透明基板の
表面を粗面化し、粗面上に光反射層を形成することを特
徴とする。
【００１３】また、上記光反射性基板の製造方法におい
て、フォトマスクの光透過パターンは、５０ミクロン以
下の周期を最大とする周期構造を持つことを特徴とす
る。
て、フォトマスクの光透過パターンは、５０ミクロン以
下の周期を最大とする周期構造を持つことを特徴とす
る。
【００１４】また、上記光反射性基板の製造方法におい
て、感光性材料は透明基板の一方の全面に塗布し、フォ
トマスクにより感光性材料膜のほぼ全面を露光して現像
し、その後に所定温度で焼成することにより、感光性材
料膜に曲面形状を有する凹凸を形成して透明基板の表面
をほぼ全面に渡って粗面化し、粗面上の液晶表示部に相
当する部分に、それぞれ光反射層を形成することを特徴
とする。
て、感光性材料は透明基板の一方の全面に塗布し、フォ
トマスクにより感光性材料膜のほぼ全面を露光して現像
し、その後に所定温度で焼成することにより、感光性材
料膜に曲面形状を有する凹凸を形成して透明基板の表面
をほぼ全面に渡って粗面化し、粗面上の液晶表示部に相
当する部分に、それぞれ光反射層を形成することを特徴
とする。
【００１５】また、反射型液晶表示装置であって、上記
光反射性基板の光反射層上および粗面上に表面を平坦化
するための平坦化層を介して透明電極が形成された電極
基板を一方の基板として備えていることを特徴とする。
光反射性基板の光反射層上および粗面上に表面を平坦化
するための平坦化層を介して透明電極が形成された電極
基板を一方の基板として備えていることを特徴とする。
【００１６】また、上記反射型液晶表示装置において、
液晶表示部が、対向面側にそれぞれ電極が形成された第
１及び第２基板の間隙に液晶層が挿入された液晶セルを
有し、該セルの第１基板の外側には、２枚以上の位相差
板、及び偏光板がこの順に配置され、液晶セル内の第２
基板側に光反射層が形成されており、液晶層において第
１基板から第２基板に向かって液晶分子の配向方向のね
じれ角θ１は１６０゜〜３００°であり、液晶層の屈折
率異方性Δｎ１と液晶層の厚さｄ１との積によって示さ
れる液晶層のリタデーション値Δｎ１・ｄ１は０．３０
μｍ〜２．００μｍであることを特徴とする。
液晶表示部が、対向面側にそれぞれ電極が形成された第
１及び第２基板の間隙に液晶層が挿入された液晶セルを
有し、該セルの第１基板の外側には、２枚以上の位相差
板、及び偏光板がこの順に配置され、液晶セル内の第２
基板側に光反射層が形成されており、液晶層において第
１基板から第２基板に向かって液晶分子の配向方向のね
じれ角θ１は１６０゜〜３００°であり、液晶層の屈折
率異方性Δｎ１と液晶層の厚さｄ１との積によって示さ
れる液晶層のリタデーション値Δｎ１・ｄ１は０．３０
μｍ〜２．００μｍであることを特徴とする。
【００１７】また、半透過反射型液晶表示装置であっ
て、上記光反射層が半透過反射層であることを特徴とす
る。
て、上記光反射層が半透過反射層であることを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。
実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１９】図１には、本発明にかかる反射型液晶表示
装置の実施形態の断面図が示される。図１において、ガ
ラス等で形成された第１の透明基板１０及び第２の透明
基板１２の対向面側には、それぞれ電極１４、１６が形
成されており、この透明基板１０、１２の間隙には、液
晶層１８が挿入された液晶セルが構成されている。ま
た、第１の透明基板１０の外側には、２枚の位相差板２
０、２２及び偏光板２４がこの順に配置されている。な
お、上記電極１４、１６は透明電極として構成されてい
る。
装置の実施形態の断面図が示される。図１において、ガ
ラス等で形成された第１の透明基板１０及び第２の透明
基板１２の対向面側には、それぞれ電極１４、１６が形
成されており、この透明基板１０、１２の間隙には、液
晶層１８が挿入された液晶セルが構成されている。ま
た、第１の透明基板１０の外側には、２枚の位相差板２
０、２２及び偏光板２４がこの順に配置されている。な
お、上記電極１４、１６は透明電極として構成されてい
る。
【００２０】上記第１の透明基板１０の内側にはカラー
フィルタ２６が配置され、このカラーフィルタ２６を覆
って平坦化層２８が設けられている。他方、第２の透明
基板１２の内側表面には、凸凹層３０が形成され、その
上の液晶表示部に相当する部分に光反射層３２が形成さ
れている。この光反射層３２の上にも平坦化層２８が設
けられている。この平坦化層２８は、前述の通り、液晶
の配向性を向上させるために設けられる。各平坦化層２
８の対向面側には、それぞれ上述の電極１４、１６が形
成されており、その内側にそれぞれ絶縁層３４、配向層
３６が形成されている。２つの配向層３６の内側にはス
ペーサ３８が配置され、これによって形成されたスペー
スに上記液晶層１８が挿入されている。以上により、第
１の透明基板１０及び第２の透明基板１２の間隙に上記
液晶セルが形成される。なお、この液晶セルの側面側に
はシール４０が設けられている。
フィルタ２６が配置され、このカラーフィルタ２６を覆
って平坦化層２８が設けられている。他方、第２の透明
基板１２の内側表面には、凸凹層３０が形成され、その
上の液晶表示部に相当する部分に光反射層３２が形成さ
れている。この光反射層３２の上にも平坦化層２８が設
けられている。この平坦化層２８は、前述の通り、液晶
の配向性を向上させるために設けられる。各平坦化層２
８の対向面側には、それぞれ上述の電極１４、１６が形
成されており、その内側にそれぞれ絶縁層３４、配向層
３６が形成されている。２つの配向層３６の内側にはス
ペーサ３８が配置され、これによって形成されたスペー
スに上記液晶層１８が挿入されている。以上により、第
１の透明基板１０及び第２の透明基板１２の間隙に上記
液晶セルが形成される。なお、この液晶セルの側面側に
はシール４０が設けられている。
【００２１】本実施形態で使用した液晶層１８において
は、第１の透明基板１０から第２の透明基板１２に向か
って液晶分子の配向方向のねじれ角θ１は１６０゜〜３
００°であり、液晶層１８の屈折率異方性Δｎ１と液晶
層１８の厚さｄ１との積によって示される液晶層１８の
リタデーション値Δｎ１・ｄ１は０．３０μｍ〜２．０
０μｍである。
は、第１の透明基板１０から第２の透明基板１２に向か
って液晶分子の配向方向のねじれ角θ１は１６０゜〜３
００°であり、液晶層１８の屈折率異方性Δｎ１と液晶
層１８の厚さｄ１との積によって示される液晶層１８の
リタデーション値Δｎ１・ｄ１は０．３０μｍ〜２．０
０μｍである。
【００２２】上記凸凹層３０を第２の透明基板１２上に
形成するには、表面が平滑な透明基板１２の一方の面上
に感光性材料の膜を所定の厚さで塗布し、所定の光透過
パターンを有するフォトマスク４２を介して露光した後
現像し、その後所定温度で焼成することにより無数の微
細な凹凸すなわち粗面を形成する方法による。この場
合、感光性材料としては例えばポジ型感光性ポリイミド
が使用される。この方法によれば、凹凸には所定の曲面
形状が付与される。このようにして形成された透明基板
１２上の粗面の上には光反射層３２が形成され、本発明
にかかる光反射性基板が製造される。
形成するには、表面が平滑な透明基板１２の一方の面上
に感光性材料の膜を所定の厚さで塗布し、所定の光透過
パターンを有するフォトマスク４２を介して露光した後
現像し、その後所定温度で焼成することにより無数の微
細な凹凸すなわち粗面を形成する方法による。この場
合、感光性材料としては例えばポジ型感光性ポリイミド
が使用される。この方法によれば、凹凸には所定の曲面
形状が付与される。このようにして形成された透明基板
１２上の粗面の上には光反射層３２が形成され、本発明
にかかる光反射性基板が製造される。
【００２３】なお、上記ポジ型感光性ポリイミドは、透
明基板１２の一方の全面に塗布し、フォトマスク４２に
よりポジ型感光性ポリイミドの膜のほぼ全面を露光して
現像し、その後上記同様に焼成して透明基板１２の表面
をほぼ全面に渡って粗面化するのも好適である。これに
より、第２の透明基板１２の表面の全面に渡って凸凹層
３０を形成することができる。この場合、光反射層３２
は液晶表示部に相当する部分のみに形成される。
明基板１２の一方の全面に塗布し、フォトマスク４２に
よりポジ型感光性ポリイミドの膜のほぼ全面を露光して
現像し、その後上記同様に焼成して透明基板１２の表面
をほぼ全面に渡って粗面化するのも好適である。これに
より、第２の透明基板１２の表面の全面に渡って凸凹層
３０を形成することができる。この場合、光反射層３２
は液晶表示部に相当する部分のみに形成される。
【００２４】このように、本実施形態にかかる反射型液
晶表示装置では、光反射層３２上および光反射層３２が
形成されていない粗面上に表面を平坦化するための平坦
化層２８が形成され、この平坦化層２８を介して電極１
６が形成された透明基板１２を一方の電極基板として備
えている。
晶表示装置では、光反射層３２上および光反射層３２が
形成されていない粗面上に表面を平坦化するための平坦
化層２８が形成され、この平坦化層２８を介して電極１
６が形成された透明基板１２を一方の電極基板として備
えている。
【００２５】前述したように、従来のフォトマスク４２
の光透過パターンは、液晶表示部４６の最小単位である
１画素を最大単位とする周期構造を有している。これは
モアレを回避するためである。しかしながら、最小単位
である１画素を最大単位とする周期構造を持たせなくて
もモアレを回避することができる。そこで、本実施形態
では、最小単位である１画素の１／２以下の周期構造を
フォトマスク４２の光透過パターンに持たせている。
の光透過パターンは、液晶表示部４６の最小単位である
１画素を最大単位とする周期構造を有している。これは
モアレを回避するためである。しかしながら、最小単位
である１画素を最大単位とする周期構造を持たせなくて
もモアレを回避することができる。そこで、本実施形態
では、最小単位である１画素の１／２以下の周期構造を
フォトマスク４２の光透過パターンに持たせている。
【００２６】その理由は以下の通りである。Ｘ方向の距
離に依存した波を考える。aのピッチを持つ波を、cos2
（（1/a）・Ｘ・π）とし、bのピッチを持つ波をcos
2（（1/b）・Ｘ・π）とする。ここで、マイナスを考え
ない為に２乗している。これらの合成波は、 cos2（（1/a）・Ｘ・π）＋cos2（（1/a）・Ｘ・π）＝
cos（（a+b）/（ab）・Ｘ・π）cos（（a-b）/（ab）・
Ｘ・π）+１ となる。これは、（ab）/（a+b）と（ab）/（a-b）のピ
ッチの波が新たに出来た事を意味する。問題となるモア
レは、（ab）/（a-b）のピッチである。aとbのピッチが
近づくと（ab）/（a-b）は非常に大きなピッチとなる。
aとbが人間に見えない小さいピッチであっても、（ab）
/（a-b）のピッチが人間の目に見えて問題となる。
離に依存した波を考える。aのピッチを持つ波を、cos2
（（1/a）・Ｘ・π）とし、bのピッチを持つ波をcos
2（（1/b）・Ｘ・π）とする。ここで、マイナスを考え
ない為に２乗している。これらの合成波は、 cos2（（1/a）・Ｘ・π）＋cos2（（1/a）・Ｘ・π）＝
cos（（a+b）/（ab）・Ｘ・π）cos（（a-b）/（ab）・
Ｘ・π）+１ となる。これは、（ab）/（a+b）と（ab）/（a-b）のピ
ッチの波が新たに出来た事を意味する。問題となるモア
レは、（ab）/（a-b）のピッチである。aとbのピッチが
近づくと（ab）/（a-b）は非常に大きなピッチとなる。
aとbが人間に見えない小さいピッチであっても、（ab）
/（a-b）のピッチが人間の目に見えて問題となる。
【００２７】これを回避するためには、 a＞bのとき、b
≦（１／２）・aの関係を満たせば良い。望ましくはb≦
（１／３）・aの関係を満たせば良い。すなわち、液晶
表示部の最小単位である１画素の長辺と短辺の長さの各
１／２以下の長さを持つ面積を最大単位とする周期構造
で形成された光透過パターンを有するフォトマスク４２
を使用すればモアレの発生をなくすことができる。この
ことから、上記フォトマスク４２の周期構造の２倍以上
の長辺と短辺の長さの画素を有する液晶表示部について
は、そのサイズによらず同じフォトマスク４２を使用で
きることがわかる。
≦（１／２）・aの関係を満たせば良い。望ましくはb≦
（１／３）・aの関係を満たせば良い。すなわち、液晶
表示部の最小単位である１画素の長辺と短辺の長さの各
１／２以下の長さを持つ面積を最大単位とする周期構造
で形成された光透過パターンを有するフォトマスク４２
を使用すればモアレの発生をなくすことができる。この
ことから、上記フォトマスク４２の周期構造の２倍以上
の長辺と短辺の長さの画素を有する液晶表示部について
は、そのサイズによらず同じフォトマスク４２を使用で
きることがわかる。
【００２８】一般に、フルドットカラー表示の場合の画
素の最小単位は、１００×３００μｍ程度であるので、
５０μｍ以下の単位の周期であればモアレが問題となる
レベルとはならない。よって、５０μｍ以下の周期の光
透過パターンのフォトマスク４２を作成すれば、どの機
種にも対応するフォトマスク４２となる。これにより、
従来のように機種毎にフォトマスク４２を準備する必要
が無くなるので、低コストで凸凹層３０を作ることが可
能となる。また、フォトマスク４２を作成するために必
要なデータが小さなパターンの繰り返しである場合、必
要とするデータ数が少なくなるため、この点でも低コス
トでフォトマスク４２を作成することが可能となる。但
し、周期が小さすぎると反射光の干渉縞が問題となるの
で、周期は１０μｍ以上とする必要がある。
素の最小単位は、１００×３００μｍ程度であるので、
５０μｍ以下の単位の周期であればモアレが問題となる
レベルとはならない。よって、５０μｍ以下の周期の光
透過パターンのフォトマスク４２を作成すれば、どの機
種にも対応するフォトマスク４２となる。これにより、
従来のように機種毎にフォトマスク４２を準備する必要
が無くなるので、低コストで凸凹層３０を作ることが可
能となる。また、フォトマスク４２を作成するために必
要なデータが小さなパターンの繰り返しである場合、必
要とするデータ数が少なくなるため、この点でも低コス
トでフォトマスク４２を作成することが可能となる。但
し、周期が小さすぎると反射光の干渉縞が問題となるの
で、周期は１０μｍ以上とする必要がある。
【００２９】以上に述べた本実施形態にかかる反射型液
晶表示装置では、図１に示されるように、第２の透明基
板１２の表面の全面に渡って凸凹層３０が形成されてい
る。図２には、この第２の透明基板１２上に凸凹層３０
と液晶表示部４６が形成された様子が示される。これ
は、この一枚のガラス基板を用いて１２個の液晶セルを
作る例を示している。図２に示されるように、液晶表示
部４６以外の部分にも凸凹層３０を形成し、液晶表示部
４６に相当する部分のみに光反射層３２を形成した後、
第２の透明基板１２の全面に平坦化層２８を形成した場
合、ギャップ制御が容易となる。何故なら、凸凹層３０
を形成するときにエッチングを行うので、凸凹層３０が
形成された部分は凸凹層３０が形成されていない部分に
比べて相対的に膜厚が薄くなる。したがって、液晶表示
部４６にのみ凸凹層３０が形成されていると、他の部分
との膜厚に大きな差が生じギャップ制御が著しく難しく
なるからである。
晶表示装置では、図１に示されるように、第２の透明基
板１２の表面の全面に渡って凸凹層３０が形成されてい
る。図２には、この第２の透明基板１２上に凸凹層３０
と液晶表示部４６が形成された様子が示される。これ
は、この一枚のガラス基板を用いて１２個の液晶セルを
作る例を示している。図２に示されるように、液晶表示
部４６以外の部分にも凸凹層３０を形成し、液晶表示部
４６に相当する部分のみに光反射層３２を形成した後、
第２の透明基板１２の全面に平坦化層２８を形成した場
合、ギャップ制御が容易となる。何故なら、凸凹層３０
を形成するときにエッチングを行うので、凸凹層３０が
形成された部分は凸凹層３０が形成されていない部分に
比べて相対的に膜厚が薄くなる。したがって、液晶表示
部４６にのみ凸凹層３０が形成されていると、他の部分
との膜厚に大きな差が生じギャップ制御が著しく難しく
なるからである。
【００３０】なお、光反射層３２も液晶表示部４６以外
の部分に形成し、平坦化層２８を絶縁層とすることも可
能であるが、切断面に光反射層３２が剥き出しとなる
と、光反射層３２に劣化が生じるおそれがある。また、
液晶表示装置製造時の位置合わせ等は透過で行うため、
透明基板１２の全面に光反射層３２を形成するのは望ま
しくない。
の部分に形成し、平坦化層２８を絶縁層とすることも可
能であるが、切断面に光反射層３２が剥き出しとなる
と、光反射層３２に劣化が生じるおそれがある。また、
液晶表示装置製造時の位置合わせ等は透過で行うため、
透明基板１２の全面に光反射層３２を形成するのは望ま
しくない。
【００３１】以上は、反射型液晶表示装置について述べ
たが、光反射層３２の代わりに半透過反射層を形成すれ
ば、半透過反射型液晶表示装置とすることができる。図
３には、本発明にかかる半透過反射型液晶表示装置の実
施形態が示される。図３において図１と異なる点は、光
反射層３２の代わりに半透過反射層４８が形成された
点、及び第２の透明基板１２の外側表面にλ／４板５
０、λ／２板５２、偏光板５４で構成された円偏光板５
６と光源６０とがこの順序で形成されている点である。
偏光板のかわりに、一方の直線偏光をほぼ透過し他方の
直線偏光をほぼ反射する反射偏光板（例えば３Ｍ製ＤＢ
ＥＦ）を用いても良い。また、円偏光板を選択反射を利
用したものに置き換えても良い。
たが、光反射層３２の代わりに半透過反射層を形成すれ
ば、半透過反射型液晶表示装置とすることができる。図
３には、本発明にかかる半透過反射型液晶表示装置の実
施形態が示される。図３において図１と異なる点は、光
反射層３２の代わりに半透過反射層４８が形成された
点、及び第２の透明基板１２の外側表面にλ／４板５
０、λ／２板５２、偏光板５４で構成された円偏光板５
６と光源６０とがこの順序で形成されている点である。
偏光板のかわりに、一方の直線偏光をほぼ透過し他方の
直線偏光をほぼ反射する反射偏光板（例えば３Ｍ製ＤＢ
ＥＦ）を用いても良い。また、円偏光板を選択反射を利
用したものに置き換えても良い。
【００３２】以下、上述の実施形態の具体例を実施例と
して説明する。
して説明する。
【００３３】
【実施例１】表示部のサイズが約５ｃｍで、１２０×
（１６０×ＲＧＢ）画素数の反射型液晶表示装置を以下
の通り作成した。その構成は、図１に示されたものと同
様である。
（１６０×ＲＧＢ）画素数の反射型液晶表示装置を以下
の通り作成した。その構成は、図１に示されたものと同
様である。
【００３４】液晶層１８は、２４０度ツイストのＳＴＮ
で、液晶の屈折率異方性Δｎは０．１３、ギャップは５
μｍでΔｎｄとしては０．６５μｍである。また、位相
差板２０のΔｎｄは０．１３８μｍ、位相差板２２のΔ
ｎｄは０．３８５μｍとした。光反射層３２と凸凹層３
０とは、図１のように配置した。
で、液晶の屈折率異方性Δｎは０．１３、ギャップは５
μｍでΔｎｄとしては０．６５μｍである。また、位相
差板２０のΔｎｄは０．１３８μｍ、位相差板２２のΔ
ｎｄは０．３８５μｍとした。光反射層３２と凸凹層３
０とは、図１のように配置した。
【００３５】本実施例では、液晶表示部の最小単位は、
３０５μｍ×９５μｍであり、線間は１０μｍとした。
よって周期は横方向１０５μｍで、縦方向は３１５μｍ
である。
３０５μｍ×９５μｍであり、線間は１０μｍとした。
よって周期は横方向１０５μｍで、縦方向は３１５μｍ
である。
【００３６】凸凹層３０は、ポジ型感光性ポリイミド樹
脂として日産化学社製ＲＮ−９０１を透明基板１２（ガ
ラス基板）上にスピンナーにて厚さ２．０μｍに塗布
し、８０℃で１０分間、バッチ炉にてプリベイクした。
次に、その膜上に図４に示されるようにフォトマスクを
セットし、プロキシミテイー型一括露光機にて露光した
（波長３６５ｎｍ、露光量４０ｍｊ、プロキシミティー
ギャップ３００μｍ、露光機のコリメーションアングル
３．４°）。フォトマスク４２には、図５に示されるよ
うなサイズ（横１６μｍ、縦８μｍの楕円形状）の穴
が、図６に示されるように、横方向に４０μｍ、縦方向
に１００μｍの周期で配置されている。ただし、４０μ
ｍと１００μｍの長方形の中においては穴はランダムに
多数配置されている。
脂として日産化学社製ＲＮ−９０１を透明基板１２（ガ
ラス基板）上にスピンナーにて厚さ２．０μｍに塗布
し、８０℃で１０分間、バッチ炉にてプリベイクした。
次に、その膜上に図４に示されるようにフォトマスクを
セットし、プロキシミテイー型一括露光機にて露光した
（波長３６５ｎｍ、露光量４０ｍｊ、プロキシミティー
ギャップ３００μｍ、露光機のコリメーションアングル
３．４°）。フォトマスク４２には、図５に示されるよ
うなサイズ（横１６μｍ、縦８μｍの楕円形状）の穴
が、図６に示されるように、横方向に４０μｍ、縦方向
に１００μｍの周期で配置されている。ただし、４０μ
ｍと１００μｍの長方形の中においては穴はランダムに
多数配置されている。
【００３７】次に、東京応化社製のアルカリ溶剤ＮＭＤ
−３（室温３０℃）にて２０分間現像し、１７０℃で６
０分間加熱した後、３２０℃で３０分間ポストベイクを
行った。これにより、図７に示されるような形状の凸凹
層３０がガラス基板上に形成され、ガラス基板の表面が
粗面化された。この場合、図２に示されるように、ガラ
ス基板上には斜線に示す部分全てに上記凸凹層３０が形
成されている。
−３（室温３０℃）にて２０分間現像し、１７０℃で６
０分間加熱した後、３２０℃で３０分間ポストベイクを
行った。これにより、図７に示されるような形状の凸凹
層３０がガラス基板上に形成され、ガラス基板の表面が
粗面化された。この場合、図２に示されるように、ガラ
ス基板上には斜線に示す部分全てに上記凸凹層３０が形
成されている。
【００３８】この凹凸層３０上において、図２に示され
るように、液晶表示部４６に相当する部分に光反射層３
２としてアルミニウムを蒸着法により成膜した。この上
部には、 SiO2もしくはSiO2／TiO2／ SiO2の様な積層構
造を作ることにより、反射色の調整や、反射強度を制御
した。以上により、本実施形態にかかる光反射性基板が
作製された。
るように、液晶表示部４６に相当する部分に光反射層３
２としてアルミニウムを蒸着法により成膜した。この上
部には、 SiO2もしくはSiO2／TiO2／ SiO2の様な積層構
造を作ることにより、反射色の調整や、反射強度を制御
した。以上により、本実施形態にかかる光反射性基板が
作製された。
【００３９】以上のようにして作製された光反射性基板
を使用して本実施例にかかる反射型液晶表示装置を作製
し、図８に示される評価系にて、−３０°入射光に対す
る反射光の角度依存性を測定した。その結果が図９に示
される。
を使用して本実施例にかかる反射型液晶表示装置を作製
し、図８に示される評価系にて、−３０°入射光に対す
る反射光の角度依存性を測定した。その結果が図９に示
される。
【００４０】表示としては、電圧無印加時に低反射輝度
を実現し、電圧印加に伴い高反射輝度を実現する様なモ
ード(ネガモード)を採用した。更に、マルチプレックス
駆動を用いデューティー比として１／１２０を用いた。
また、使用したカラーフィルタ２６の特性は、反射型用
に透過型用カラーフィルタより色純度を落とし、更にＲ
ＧＢ各３色のバランスをＣ光源下で無彩色となるように
調整した、視感度透過率Yは５３％であった。
を実現し、電圧印加に伴い高反射輝度を実現する様なモ
ード(ネガモード)を採用した。更に、マルチプレックス
駆動を用いデューティー比として１／１２０を用いた。
また、使用したカラーフィルタ２６の特性は、反射型用
に透過型用カラーフィルタより色純度を落とし、更にＲ
ＧＢ各３色のバランスをＣ光源下で無彩色となるように
調整した、視感度透過率Yは５３％であった。
【００４１】本実施例にかかる反射型液晶表示装置で
は、特にモアレも感ずること無く、明るい表示を得るこ
とができた。本実施例により、画素サイズに合わせた周
期を用いること無く凸凹層を作成しても問題無いことが
証明された。
は、特にモアレも感ずること無く、明るい表示を得るこ
とができた。本実施例により、画素サイズに合わせた周
期を用いること無く凸凹層を作成しても問題無いことが
証明された。
【００４２】
【実施例２】実施例１の構成のうち、フォトマスク４２
として、図５に示された横１６μｍで縦８μｍの楕円形
状の穴が、図１０に示されるように３５μｍと３５μｍ
の正方形の中においてランダムに多数配置され、この横
方向に３５μｍ、縦方向に３５μｍの周期を持たせて縦
方向と横方向に同様のパターンが配置されたものを使用
した。
として、図５に示された横１６μｍで縦８μｍの楕円形
状の穴が、図１０に示されるように３５μｍと３５μｍ
の正方形の中においてランダムに多数配置され、この横
方向に３５μｍ、縦方向に３５μｍの周期を持たせて縦
方向と横方向に同様のパターンが配置されたものを使用
した。
【００４３】上記フォトマスク４２を使用して凸凹層３
０を形成した透明基板１２を作製した場合にも、モアレ
を感ずること無く、明るい表示を得ることができた。
０を形成した透明基板１２を作製した場合にも、モアレ
を感ずること無く、明るい表示を得ることができた。
【００４４】
【実施例３】実施例１の構成で、光反射層３２の代わり
に半透過反射層４８を配置し、透明基板１２の外側表面
に広帯域円偏光板５６を積層し、広帯域円偏光板５６の
下方にバックライト（光源６０）を配置した以外は同じ
とした。この構成は図３に示される。
に半透過反射層４８を配置し、透明基板１２の外側表面
に広帯域円偏光板５６を積層し、広帯域円偏光板５６の
下方にバックライト（光源６０）を配置した以外は同じ
とした。この構成は図３に示される。
【００４５】半透過反射層４８としては、偏光解消(偏
光回転)が少ないものが好ましく、Alのハーフミラーを
用いた。Alの上部に SiO2もしくはSiO2／TiO2／ SiO2の
様な積層構造を作ることにより、反射色の調整や、反射
強度を制御した。反射と透過の割合は７：１とした。
光回転)が少ないものが好ましく、Alのハーフミラーを
用いた。Alの上部に SiO2もしくはSiO2／TiO2／ SiO2の
様な積層構造を作ることにより、反射色の調整や、反射
強度を制御した。反射と透過の割合は７：１とした。
【００４６】本実施例のように、半透過としてもモアレ
を感ずること無く明るい表示を得ることができた。ま
た、外光が無い場合においても、半透過であるためバッ
クライトの効果により表示を視認することが可能となり
応用範囲が広がった。
を感ずること無く明るい表示を得ることができた。ま
た、外光が無い場合においても、半透過であるためバッ
クライトの効果により表示を視認することが可能となり
応用範囲が広がった。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モアレの発生がなく、どの機種にも対応できるフォトマ
スクを得られるので、従来のように、機種毎にフォトマ
スクを準備する必要が無くなり、低コストで凸凹層を作
製することが可能となる。
モアレの発生がなく、どの機種にも対応できるフォトマ
スクを得られるので、従来のように、機種毎にフォトマ
スクを準備する必要が無くなり、低コストで凸凹層を作
製することが可能となる。
【００４８】また、本方式を用いた凸凹層を用いた基板
を用いれば、反射型液晶表示装置および半透過反射型液
晶表示装置において、ギャップ制御も容易となり、均一
性が高い、ムラの少ない表示を実現できる。
を用いれば、反射型液晶表示装置および半透過反射型液
晶表示装置において、ギャップ制御も容易となり、均一
性が高い、ムラの少ない表示を実現できる。
【００４９】さらに、本発明の半透過反射型および反射
型液晶表示装置、特にカラーフィルタを用いた半透過反
射型液晶表示装置は、屋外での使用を前提とする携帯用
の電子機器、例えば、携帯電話、電子手帳、電子ブッ
ク、電子辞書、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ぺージャー、
携帯位置検出装置（ＧＰＳ）、携帯魚群探知機、携帯ゲ
ーム機などに用いた場合に、その良好な視認性、表現力
と合わせて高い機能性を発揮する。
型液晶表示装置、特にカラーフィルタを用いた半透過反
射型液晶表示装置は、屋外での使用を前提とする携帯用
の電子機器、例えば、携帯電話、電子手帳、電子ブッ
ク、電子辞書、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ぺージャー、
携帯位置検出装置（ＧＰＳ）、携帯魚群探知機、携帯ゲ
ーム機などに用いた場合に、その良好な視認性、表現力
と合わせて高い機能性を発揮する。
【図１】 本発明にかかる反射型液晶表示装置の一実施
形態を説明する模式的断面図である。
形態を説明する模式的断面図である。
【図２】 一枚の透明基板から多数の液晶セルを作成す
る場合において、透明基板上に凸凹層を作成し光反射層
を作成する場所の説明図である。
る場合において、透明基板上に凸凹層を作成し光反射層
を作成する場所の説明図である。
【図３】 本発明にかかる半透過反射型液晶表示装置の
一実施形態を説明する模式的断面図である。
一実施形態を説明する模式的断面図である。
【図４】 光反射性基板の製造方法を説明するための模
式図である。
式図である。
【図５】 フォトマスク基板の一つの穴の寸法を示す図
である。
である。
【図６】 フォトマスク基板の凸凹の周期性の例を示す
図である。
図である。
【図７】 透明基板上に作成された凸凹部の模式的斜視
図である。
図である。
【図８】 凸凹反射層の反射光強度の角度依存性を測定
する評価系の説明図である。
する評価系の説明図である。
【図９】 実施例によって作成された反射型液晶表示装
置の反射光強度の角度依存性を示す図である。
置の反射光強度の角度依存性を示す図である。
【図１０】 フォトマスク基板の凸凹の周期性の他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】 従来例として、フォトマスク基板の凸凹の
周期性を示す図である。
周期性を示す図である。
【図１２】 従来例として、透明基板上に凸凹層を作成
する場所を示す図である。
する場所を示す図である。
１０ 第１の透明基板、１２ 第２の透明基板、１４，
１６ 電極、１８ 液晶層、２０，２２ 位相差板、２
４ 偏光板、２６ カラーフィルタ、２８ 平坦化層、
３０ 凸凹層、３２ 光反射層、３４ 絶縁層、３６
配向層、３８スペーサ、４０ シール、４２ フォトマ
スク、４４ 光透過口、４６ 液晶表示部、４８ 半透
過反射層、５０ λ／４板、５２ λ／２板、５４ 偏
光板、５６ 円偏光板、６０ 光源。
１６ 電極、１８ 液晶層、２０，２２ 位相差板、２
４ 偏光板、２６ カラーフィルタ、２８ 平坦化層、
３０ 凸凹層、３２ 光反射層、３４ 絶縁層、３６
配向層、３８スペーサ、４０ シール、４２ フォトマ
スク、４４ 光透過口、４６ 液晶表示部、４８ 半透
過反射層、５０ λ／４板、５２ λ／２板、５４ 偏
光板、５６ 円偏光板、６０ 光源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊彦 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 (72)発明者 井口 真介 兵庫県尼崎市上坂部１丁目２番１号 オプ トレックス株式会社尼崎工場内 Ｆターム(参考） 2H090 JA02 JB13 JC03 JC04 LA09 LA15 LA20 MA06 2H091 FA11X FA11Z FA16Z FB04 GA01 GA11 KA02 LA15 LA16 LA21
Claims (6)
- 【請求項１】 反射型液晶表示装置の一方の基板として
用いられる光反射性基板の製造方法であって、 表面が平滑な透明基板の一方の面上に、感光性材料を所
定厚さの膜状に塗布し、 その感光性材料膜を、液晶表示部の最小単位である１画
素の長辺と短辺の長さの各１／２以下の長さを持つ面積
を最大単位とする周期構造で形成された光透過パターン
を有するフォトマスクを介して露光して現像し、 その後に所定温度で焼成することにより、前記感光性材
料膜に曲面形状を有する凹凸を形成して前記透明基板の
表面を粗面化し、 前記粗面上に光反射層を形成することを特徴とする光反
射性基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記フォトマスクの光透過パターンは、
５０ミクロン以下の周期を最大とする周期構造を持つこ
とを特徴とする請求項１記載の光反射性基板の製造方
法。 - 【請求項３】 前記感光性材料は前記透明基板の一方の
全面に塗布し、 前記フォトマスクにより前記感光性材料膜のほぼ全面を
露光して現像し、その後に所定温度で焼成することによ
り、前記感光性材料膜に曲面形状を有する凹凸を形成し
て前記透明基板の表面をほぼ全面に渡って粗面化し、 前記粗面上の液晶表示部に相当する部分に、それぞれ前
記光反射層を形成することを特徴とする請求項１または
２記載の光反射性基板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか一項記
載の光反射性基板の前記光反射層上および前記粗面上に
表面を平坦化するための平坦化層を介して透明電極が形
成された電極基板を一方の基板として備えていることを
特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項５】 液晶表示部が、対向面側にそれぞれ電極
が形成された第１及び第２基板の間隙に液晶層が挿入さ
れた液晶セルを有し、該セルの前記第１基板の外側に
は、２枚以上の位相差板、及び偏光板がこの順に配置さ
れ、前記液晶セル内の第２基板側に前記光反射層が形成
されており、 前記液晶層において前記第１基板から前記第２基板に向
かって液晶分子の配向方向のねじれ角θ１は１６０゜〜
３００°であり、 前記液晶層の屈折率異方性Δｎ１と前記液晶層の厚さｄ
１との積によって示される液晶層のリタデーション値Δ
ｎ１・ｄ１は０．３０μｍ〜２．００μｍであることを
特徴とする請求項４記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５記載の光反射層
が半透過反射層であることを特徴とする半透過反射型液
晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33840999A JP3962191B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光反射性基板の製造方法およびこれを使用した反射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33840999A JP3962191B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光反射性基板の製造方法およびこれを使用した反射型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154189A true JP2001154189A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3962191B2 JP3962191B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=18317897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33840999A Expired - Fee Related JP3962191B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光反射性基板の製造方法およびこれを使用した反射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3962191B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020094829A (ko) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | 대성전기공업 주식회사 | 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법 |
| US7084940B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-08-01 | Seiko Epson Corporation | Electro-optic device comprising a recess/projection pattern obtained by rotating a reference pattern about a predetermined position |
| US7157739B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-01-02 | Seiko Epson Corporation | Active matrix type electro-optical device with patterns of contact hole formation-positions and electronic apparatus |
| JP2015228046A (ja) * | 2010-05-21 | 2015-12-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33840999A patent/JP3962191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR20020094829A (ko) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | 대성전기공업 주식회사 | 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법 |
| US7084940B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-08-01 | Seiko Epson Corporation | Electro-optic device comprising a recess/projection pattern obtained by rotating a reference pattern about a predetermined position |
| US7157739B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-01-02 | Seiko Epson Corporation | Active matrix type electro-optical device with patterns of contact hole formation-positions and electronic apparatus |
| JP2015228046A (ja) * | 2010-05-21 | 2015-12-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
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| JP3962191B2 (ja) | 2007-08-22 |
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| JP4155282B2 (ja) | 液晶装置用基板、液晶装置及び電子機器 |
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