JP2002055333A - 液晶装置用基板、その製造方法、液晶装置および電子機器 - Google Patents
液晶装置用基板、その製造方法、液晶装置および電子機器Info
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- JP2002055333A JP2002055333A JP2000244587A JP2000244587A JP2002055333A JP 2002055333 A JP2002055333 A JP 2002055333A JP 2000244587 A JP2000244587 A JP 2000244587A JP 2000244587 A JP2000244587 A JP 2000244587A JP 2002055333 A JP2002055333 A JP 2002055333A
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Abstract
おいて、コントラスト比及び視認性を向上させる。 【解決手段】 液晶装置用基板に液晶層と対向する鏡面
側に粗面領域と平坦領域とを形成する。ここで、粗面領
域には、反射膜を形成する一方、平坦領域には、遮光膜
たるブラックマトリックスを形成する。基板202の平
坦領域にブラックマトリックス222を設けることで、
該ブラックマトリックスを透過した光を観察者の視線方
向と一致しない方向に正反射させることが可能となる。
Description
その製造方法、液晶装置および電子機器に関する。
部等に多用されている。かかる液晶装置においては、観
察側から入射される外光を反射膜によって反射させて表
示を行うため、バックライト等の光源が不要となり、低
消費電力化を図ることができる。
と、観察者が視認する画像に自分の顔や背景が写り込
み、表示画像が見にくくなるといった問題が生じ得る。
このため、上記反射膜の表面を粗面化し、反射光を適度
に散乱させる構成を有した液晶装置が一般的となってい
る。
して作成していた。まず、ガラス等の基板の表面を研磨
剤によって研磨し、この基板の表面に多数の微細な山部
と谷部とを形成する。このように粗面化した基板の表面
に、上述した反射膜を形成する。これにより、反射膜の
表面は、ガラス基板表面の凹凸が反映された粗面とな
り、該反射膜の表面で反射した光は適度に散乱する。こ
のように、従来はガラス基板の全面を粗面化し、該粗面
化した基板上に反射膜、遮光膜、着色層等を形成してい
た。
よって反射膜が形成された基板を模式的に示した図であ
る。同図に示すように、基板10の表面には、反射膜1
1、ブラックマトリックス13等が順次形成されてい
る。なお、基板10の表面には着色層等も形成される
が、説明をする上で必要がないため、省略している。
えばクロムや黒色樹脂等の遮光性材料からなり、該ブラ
ックマトリックス13に入射する光を遮蔽し、表示コン
トラストの低下を防止する役割を担っている。このブラ
ックマトリックス13は、光学特性上、可視広域(波長
400〜700nm)での光学濃度(Optical Density:
以下適宜ODと略す)が高いこと、すなわち光透過率
(以下、適宜Tと略す)が低いことが要求される。な
お、光学濃度ODと透過率Tは次式(1)によって表さ
れる。
用上十分な遮光性を有すると判断される値)である場合
を想定すると、光線透過率Tは約0.04、すなわちブ
ラックマトリックス13に入射される光の約4%が該ブ
ラックマトリックス13を透過することになる。ブラッ
クマトリックス13を透過した光は、基板表面において
反射するが、ブラックマトリックス13は粗面化された
基板の表面に形成されているために、該ブラックマトリ
ックス13を透過した光は粗面化した表面で散乱する。
そして、散乱光の一部の光が観察者の目に到達し(図1
2参照)、これによりコントラストが低下する等の問題
が生じていた。
れたものであり、基板の粗面化に起因した液晶装置への
悪影響を抑制することができる液晶装置用基板、その製
造方法、液晶装置および電子機器を提供することを目的
とする。
に、この発明は、液晶層を挟持する一対の基板のうち、
観察側とは反対側に位置する液晶装置用基板であって、
前記液晶層側の表面は、平坦領域と、粗面領域とを有
し、前記平坦領域には、光透過率が0よりも大きな遮光
膜が形成されていることを特徴としている。
平坦領域が選択的に形成されるため、粗面領域上には良
好な散乱特性を有する反射膜を形成することができると
共に、平坦領域上には光を遮光し、コントラストの低下
を防止する遮光膜を形成することができる。
膜は、完全に光を吸収できるわけではなく、所定の光透
過率を有している。すなわち、該遮光膜に光が入射され
ると、数%の光が該遮光膜を透過することとなり、該透
過光が遮光膜の形成された基板表面において反射する。
本発明では基板表面に設けた平坦領域に当該遮光膜を形
成しているため、該遮光膜を透過した光は特定方位の正
反射光となって、観察側に出射する。換言すると、該遮
光膜を透過した光は散乱せずに観察側に出射するため、
反射光の光の進行方向と、観察者の視線方向とが一致し
ないように制御することができる。これにより、コント
ラスト及び視認性の向上を図ることができる。
平坦領域には前記着色層を複数積層してなる遮光膜を形
成するようにしても良い。具体的には、液晶装置用基板
の平坦領域にB、R、G色の着色層を順番に積層し、遮
光膜を形成する。B、R、G色の着色層が順番に積層さ
れた部分は、加法混色により黒色となり、遮光膜として
機能する。この構成では、遮光膜として別個の層を設け
る必要がなくなるので、低コスト化を図ることが可能と
なる。
実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発
明の一態様を示すものであり、この発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
の構成例を説明する。図1は、本発明に係る液晶装置用
基板を用いたTFDアクティブマトリクス液晶装置20
0の概略構成を示す斜視図であり、図2は、図1に示す
TFDアクティブマトリクス液晶装置200のA−A’
断面図である。なお、図1及び図2に示す液晶装置は、
スイッチング素子として二端子型スイッチング素子を代
表するTFD(Thin Film Diode)素子209を用い、観
察側から入射する外光を反射膜12で反射させて表示を
行う反射型液晶装置を想定している。
Dアクティブマトリクス液晶装置200では、それぞれ
透明性及び絶縁性を有する上側の基板(第1基板)20
1と下側の基板(第2基板)202との間に、所定のツ
イスト角を有するネマチック液晶である液晶層203が
枠状のシール材(図示略)によって封止され、これによ
り液晶セル204が形成されている。本発明に係る液晶
装置用基板は、下側の基板202として用いられてお
り、該下側の基板202の内面上には、反射膜12、ブ
ラックマトリックス15、カラーフィルタ16等が形成
されている。この下側の基板202構成については、後
に詳述することとし、まずは上側の基板201の構成に
ついて説明を行う。
どの透明性を有する矩形状の画素電極205が複数形成
されている(図1参照)。各画素電極205は、二端子
型スイッチング(TFD)素子209を介してデータ線
に接続され、図示せぬデータ線駆動回路によって駆動さ
れる。
極205等と共に模式的に例示した平面図であり、図3
(b)は、図3(a)に示すTFD素子209及び画素
電極205のB−B’断面図である。なお、図3におい
ては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさ
にするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてあ
る。
された絶縁膜209aを下地として、その上に形成され
ており、絶縁膜209aの側から順に第1金属膜209
b、絶縁層209c及び第2金属膜209dから構成さ
れている。そして、TFD素子209の第1金属膜20
9bは、基板201上に形成されたデータ線に接続され
ており、第2金属膜209dは、矩形状の画素電極20
5に接続されている。なお、データ線206に代えて走
査線(後述する)を上側の基板201に形成した場合に
は、TFD素子209の第1金属膜209bは、基板2
01上に形成された走査線に接続されることとなる。
1に形成される絶縁膜209aは、例えば酸化タンタル
からなり、第1金属膜209bに不純物が拡散しないこ
と及び第2金属膜209dの堆積後等に行われる熱処理
により第1金属膜209aが剥離しないことを主目的と
して形成される。
からなり、例えばタンタル単体またはタンタル合金等か
らなる。絶縁膜209cは、例えば化成液中で第1金属
膜209bの表面に陽極酸化により形成された酸化膜か
らなる。第2金属膜209dは、導電性の金属薄膜から
なり例えばクロム単体又はクロム合金からなる。
TFD素子209、データ線等の液晶層203に面する
側には、図示せぬ透明絶縁膜が設けられており、その表
面上には配向膜210が形成され所定方向にラビング処
理が施されている。また、基板201の外面上には、紙
面上側から順に、偏光板207、位相差板208が配置
されている。
た下側の基板202の内面上には、粗面領域202aと
平坦領域202bが設けられている。基板202におけ
る粗面領域202aには、反射膜12及びR(赤)、G
(緑)、B(青)の3色が所定パターンで配列されたカ
ラーフィルタ16が形成され、平坦領域202bにはブ
ラックマトリックス15が形成されている。また、反射
膜12、ブラックマトリクス15、カラーフィルタ16
が形成された下側の基板202の表面には、対向電極2
24及び配向膜230が順次形成されている。
成される画素電極205と同一材料、すなわちITO等
の透明性を有する導電層からなり、各画素電極205と
交差(紙面左右方向)するように、ストライプ状に形成
されている。この対向電極224の表面上には、上述し
た画素電極205と同様、所定方向にラビング処理が施
された配向膜230が形成されている。
クス液晶装置200に外光が入射されると、入射される
外光のうち、下側の基板202における粗面領域202
aと対向する位置から入射される外光は、偏光板207
→位相差板210→基板201→画素電極205→液晶
層203→対向電極224→カラーフィルタ16という
経路を介して反射膜12に至り、反射した光が前記経路
を逆に辿って偏光板207から観察側に出射する。
202bと対向する位置から入射される外光は、大部分
が該平坦領域202bに設けたブラックマトリックス1
5によって吸収され、吸収されずに該ブラックマトリッ
クス15を透過した光は、平坦領域202bで反射す
る。このように外光が入射される場合の基板202の光
学的作用について、図4を参照して詳細に説明する。
光が入射された場合を説明するための図である。なお、
図4では、基板202の法線と当該基板202に入射す
る入射光線とのなす角を入射角α、基板202の法線と
当該基板202において反射する光の反射光線とのなす
角を反射角β、基板202の法線と観察者の視線とのな
す角を視認角γとする。また、入射角αと視認角γは、
下記条件を満足するものとする。
されると、数%の外光が当該ブラックマトリックス15
を透過する。そして、ブラックマトリックス15を透過
した外光が基板202の平坦領域202bに到達する
と、当該外光は平坦領域202bにおいて反射される
(図4に示す、光路a参照)。ここで、入射角αの外光
が反射する反射面は、平坦になっているため、平坦領域
202bに達した光は正反射光となって反射する。周知
の通り、正反射する場合の入射角αと反射角βは一致す
る。従って、視認角γと反射角βは一致せず、正反射光
が観察者の目に到達することはない。
6を透過して反射膜12に到達すると、当該外光は反射
膜12によって反射する(図4に示す、光路b参照)。
前述したように、反射膜12は基板202の粗面領域2
02aに形成されている(図2参照)。このため、反射
膜12に達した光は散乱光となって反射し、反射した散
乱光のうち、視認角γと一致する反射角βの光が観察者
の目に到達する。
域202aにブラックマトリックス15を設けること
で、該ブラックマトリックス15の透過光を観察者の視
線方向と一致しない方向に正反射させることが可能とな
る。これにより、高いコントラスト比を得ることがで
き、視認性を向上させることができる。次に、本発明に
係る液晶装置用基板について説明する。
と対向する鏡面側に多数の微細な突起と窪みとを有する
粗面領域と、表面が平坦な平坦領域とが形成される。な
お、以下では粗面領域における微細な突起の各々を山部
といい、粗面領域における微細な窪みの各々を谷部とい
う。以下では、まず、これらの各要素を形成するための
平坦領域の形状を、その製造方法の概要と共に例示す
る。なお、以下の説明は1枚のガラス基板から4枚の液
晶装置用基板が取り出される場合を想定している。
造方法を説明するための図である。なお、以下に示す図
5(a)〜図5(f)においては、各層や各部材を図面
上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材
ごとに縮尺を異ならせている。
うに、ガラス基板1の表面のうち、液晶装置の表示領域
に相当する領域を除いた領域をフォトレジスト13aで
覆う。フォトレジスト13aは、マスク材として形成さ
れるものであり、このフォトレジスト13aによって覆
われた領域が、上述した平坦領域となる。なお、フォト
レジスト13aの作成には、例えばフレキソ印刷法を用
いることができる。
基板1の表面のうち、フォトレジスト13aによって覆
われていない領域が粗面化される。なお、ガラス基板1
表面の粗面化処理については、発明の趣旨とは関係がな
いため、説明を省略する。
トレジスト13aが除去される。この結果、ガラス基板
1の一方の表面のうち、フォトレジスト13aで覆われ
ていた領域は、平坦領域14となり、それ以外の領域は
粗面領域となる。
域14と粗面領域11とを有するガラス基板1の全面
に、反射性を有する金属膜12aが形成される。この金
属膜12aは、例えばアルミニウムまたは銀等の単体金
属、もしくはアルミニウム、銀またはクロム等を主成分
とする合金等によって形成される。
に相当する領域(すなわち、粗面領域11)を残して金
属膜12aが除去される。この金属膜12aのパターニ
ングには、例えばフォトリソグラフィを用いることがで
きる。こうしてパターニングされた金属膜12aのう
ち、粗面領域11上に存在する金属膜が反射膜12とな
る。この反射膜12の表面には、粗面領域11の微細な
山部と谷部とを反映した山と谷が形成される。すなわ
ち、当該反射膜12に至った光を散乱させた状態で反射
させるための散乱構造が形成される。一方、金属膜12
aが除去された平坦領域14には、遮光膜たるブラック
マトリックスが形成される。
ラーフィルタ16の形成工程を説明するための図であ
る。まず、図6(a)に示すように、粗面領域11に反
射膜12が形成されたガラス基板1の上面に、B(ブル
ー)色の感光性レジストがコータ等で塗布される。次
に、図6(b)に示すように、B色の画素となるべき部
分b及びブラックマトリックスとなるべき部分bl(す
なわち、平坦領域14)がマスクされた状態で露光され
た後、現像される。これにより、マスクされた部分が残
って、B色のカラーフィルタ16が形成される。
(グリーン)色についても同様に行われ(図6(c)〜
図6(f)参照)、これにより、粗面領域11における
R色の画素となるべき部分rには、R色のカラーフィル
タ16が形成され、G色の画素となるべき部分gには、
G色のカラーフィルタ16が形成される。
リックス15となるべき部分blについては、B、R、
G色のカラーフィルタ16が順番に積層される結果、加
法混色によりBk(黒色)となる。なお、ここではガラ
ス基板1の平坦領域14にブラックマトリックス15を
形成する一例として、B、R、G色のカラーフィルタ1
6を積層することにより形成する方法を示したが、これ
に限定する趣旨ではなく、例えばクロムやニッケル等の
金属材料、カーボンやチタンをフォトレジストに分散し
た樹脂等からなるブラックマトリックス15をガラス基
板1の平坦領域14に形成しても良い。また、カラーフ
ィルタ16の配列は、ストライプ状や、モザイク状、ト
ライアングル状等、種々のものが適用可能である。
膜12、ブラックマトリックス15、カラーフィルタ1
6が順次形成された後、さらに保護膜、透明電極、配向
膜等が順次形成される。そして、当該ガラス基板1上
に、各液晶装置の表示領域に相当する部分を囲むように
枠状のシール材が形成され、このシール材を介して当該
ガラス基板1と他のガラス基板とが貼り合わされる。こ
うして貼り合わされた1対のガラス基板間には液晶が封
入され、封入口が封止されて液晶表示パネルが形成され
る。
る外光を反射膜で反射させて表示を行う反射型のTFD
アクティブマトリクス液晶装置200を例に説明を行っ
た。本実施形態では、十分な外光が存在する状況下では
反射型液晶装置と同様に外光を利用して反射型表示を行
う一方、外光が不十分な状況下ではバックライト等の光
源から出射する光を利用して透過型表示を行う半透過反
射型のTFDアクティブマトリクス液晶装置を例に説明
を行う。
マトリクス液晶装置200’の構成を示す概略断面図で
ある。液晶装置200’は、図2に示す液晶装置200
の基板202の外面上に位相差板225、偏光板22
6、バックライトユニット250を設けた構成となって
いる。また、下側の基板202の内側(すなわち、液晶
層側)表面に形成された粗面領域202aには、前掲図
2に示す反射膜12に代えて、開口部121を有する半
透過反射膜12aが設けられている。なお、その他の構
成要素については、図2に示した液晶装置200と同様
であるため、共通する部分には同一の符号を付し、その
説明を省略する。
クライトユニット250から出射される光を所定の偏光
に変換する手段である。バックライトユニット250
は、光源たる蛍光管250aと、蛍光管250aからの
光を下側の基板202の前面に導く導光板250bとを
有している。なお、蛍光管250aの代わりにLED
(発光ダイオード)やEL(エレクトロルミネンス)等
を適用することも可能である。
とすべく、複数の開口部121が設けられている。ただ
し、これは開口部121を設けた半透過反射膜12aに
限定する趣旨ではなく、例えば開口部121を設ける代
わりに膜厚を15〜20nmとした半透過反射膜を用い
て、反射率が85%前後、透過率が10%前後の半透過
反射板として機能させるようにしても良い。
0’に外光が入射されると、外光は、液晶装置200に
おける場合と同様の経路を介して半透過反射膜12aに
至り、反射した光が前記経路を逆に辿って偏光板207
から観察側に出射する。これにより、反射型表示が行わ
れる。
が出射されると、当該出遮光は偏光板226、位相差板
225を通過して所定の偏光となり、半透過反射膜12
aに設けられた開口部121から、カラーフィルタ16
→対向電極224→液晶層203→画素電極205→基
板201といった経路を介して位相差板210及び偏光
板207を通過する。これにより、透過表示が行われ
る。この半透過反射型の液晶装置200’においても、
前述した反射型の液晶装置200と同様、下側の基板2
02の平坦領域202bにブラックマトリックス15を
設けることにより、下側の基板102における平坦領域
202bと対向する位置から入射される外光は該ブラッ
クマトリックス15を透過した後、観察者の視線方向と
一致しない方向に正反射する(図3参照)。これにより
コントラスト比を高めることができ、視認性を向上させ
ることが可能となる。
1にTFD素子209を設けた場合について説明を行っ
たが、下側の基板にTFD素子209を設けた場合にも
適用可能である。
子としてTFD素子を用いたアクティブマトリクス方式
の液晶装置を例に説明を行った。本実施形態では、スイ
ッチング素子としてTFT素子を用いたアクティブマト
リクス方式の液晶装置を例に説明を行う。
いたTFTアクティブマトリクス液晶装置300の構成
を模式的に例示する断面図である。なお、図8に示す液
晶装置300は、十分な外光が存在する状況下では外光
を利用して反射型表示を行う一方、外光が不十分な状況
下ではバックライト等の光源から出射する光を利用して
透過型表示を行う半透過反射型液晶装置を想定してい
る。
300は、上側の基板201及び下側の基板202に形
成される電極が上述した半透過反射型のTFDアクティ
ブマトリクス液晶装置200’と異なっている。その他
の構成については、上述したTFDアクティブマトリク
ス液晶装置200’と同様であるため、対応する部分に
は同一符号を付し、説明を省略する。なお、このTFT
アクティブマトリクス液晶装置300においても、上述
したTFDアクティブマトリクス液晶装置200’と同
様、下側の基板202に液晶装置用基板が用いられてい
る。
0における上側の基板201の内面上には、その全面に
わたって対向電極310が形成されている。この対向電
極310は、下側の基板202上に形成された複数の反
射電極(詳細は後述する)に対向するように、透明導電
材料、例えばITO(Indium Tin Oxide)により形成さ
れている。対向電極310が形成された上側の基板20
1の表面は、ラビング処理が施された配向膜210によ
って覆われている。
の反射電極324やスイッチング(TFT)素子、ブラ
ックマトリックス等が形成され、上記配向膜210と同
様の配向膜230によって覆われている。ここで、図9
を参照して、下側の基板202の各反射電極324近傍
の構成について説明する。
は、所定方向(図9に示す、X方向)に延在する複数の
走査線321と、走査線321と交差する方向(図9に
示す、Y方向)に延在する複数のデータ線322とが形
成されている。そして、走査線321とデータ線322
とが交差する部分には、TFT素子323を介して反射
電極324が形成されている。本実施形態における各反
射電極324は、反射性を有する導電性材料、例えばア
ルミニウムや銀等によって形成されており、上側の基板
201側からの入射光を反射させるための機能のほか、
上記対向電極224との間に挟まれた液晶層203に対
して電圧を印加するための電極としての機能とを兼ね備
えている。具体的には、上側の基板201と下側の基板
202との間に挟持された液晶層203は、対向電極2
24と反射電極324との間に電圧が印加されることに
よってその配向方向が変化する。また、各反射電極32
4は、バックライトユニット250からの光を透過させ
て透過型表示を行うための開口部324aを有してい
る。
び反射電極324近傍の具体的構成を例示する断面図で
ある。同図に示すように、下側の基板202には、下地
層312bを介してポリシリコンからなる半導体層32
31が設けられ、その表面は、熱酸化による絶縁膜32
33で覆われている。
方向に延在する走査線321と、Y方向に延在するデー
タ線322との交差に対応して設けられる。ここで、半
導体層3231のうち、走査線321と重なる部分がチ
ャネル領域3231aとなっている。換言すれば、走査
線321のうち、半導体層3231と交差する部分がゲ
ート電極3232として用いられる。
ル領域3231aのソース側には、低濃度ソース領域3
231b、高濃度ソース領域3231sが設けられる一
方、ドレイン側には、低濃度ドレイン領域3231c、
高濃度ドレイン領域3231dが設けられて、いわゆる
LDD(Lightly Doped Drain)構造となっている。
は、絶縁層3233および層間絶縁膜3236を開孔す
るコンタクトホールCH1を介して、アルミニウム等か
らなるデータ線322に接続されている。一方、高濃度
ドレイン領域3231dは、絶縁膜3233および層間
絶縁膜3236を開孔するコンタクトホールCH2によ
って、データ線322と同一層からなる中間導電膜32
35に接続されている。そして、この中間導電膜323
5は、樹脂層12cを開孔するコンタクトホール323
7を介して反射電極324に接続されている。すなわ
ち、反射電極324は、中間導電膜3235を介して、
半導体層3231の高濃度ドレイン領域3231dに接
続されている。
樹脂等であり、その表面は、多数の微細な凹凸が形成さ
れた粗面領域332aと、凹凸の形成されていない平坦
領域332bから構成されている。各反射電極324
は、かかる樹脂膜12cの粗面領域332aに形成され
る一方、樹脂膜12cの平坦領域332bには、ブラッ
クマトリックス15が形成される。
ブマトリクス液晶装置300に外光が入射されると、外
光は、偏光板207→位相差板210→基板201→対
向電極310→液晶層203→という経路を介して反射
電極324に至り、反射した光が前記経路を逆に辿って
観察側に出射する。これにより、反射型表示が行われ
る。
が出射されると、当該出遮光は偏光板226、位相差板
225を通過して所定の偏光となり、反射電極324に
設けられた開口部324a、液晶層203、対向電極3
10、基板201、位相差板210及び偏光板207を
通過する。これにより、透過表示が行われる。この半透
過反射型のTFTアクティブマトリクス液晶装置300
においても、前述した半透過反射型のTFDアクティブ
マトリクス液晶装置200’と同様、下側の基板202
の平坦領域202bにブラックマトリックス15を設け
ることにより、下側の基板202における平坦領域20
2bと対向する位置から入射される外光は該ブラックマ
トリックス15を透過した後、観察者の視線方向と一致
しない方向に正反射する(図4参照)。これによりコン
トラスト比を高めることができ、視認性を向上させるこ
とが可能となる。
装置を想定して説明を行ったが、反射型液晶装置に適用
することも可能である。反射型液晶装置に適用した場合
の具体的構成等については、上述した第1の実施形態と
同様に説明することができるため、説明を省略する。ま
た、TFTアクティブマトリクス液晶装置300にカラ
ーフィルタを設け、カラー表示を行うようにしても良
い。また、本実施形態では、下側の基板にTFT素子3
23を設けた場合について説明を行ったが、上側の基板
にTFT素子323を設けた場合にも適用可能である。
クス駆動方式の液晶装置を例に説明を行った。本実施形
態では、パッシブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に
説明を行う。
用いたパッシブマトリクス液晶装置400の構成を模式
的に例示する断面図である。なお、図11に示す液晶装
置は、十分な外光が存在する状況下では外光を利用して
反射型表示を行う一方、外光が不十分な状況下ではバッ
クライト等の光源から出射する光を利用して透過型表示
を行う半透過反射型の液晶装置を想定している。
は、上側の基板201及び下側の基板202に形成され
る電極が上述した半透過反射型のTFDアクティブマト
リクス液晶装置200’と異なっている。その他の構成
については、上述したTFDアクティブマトリクス液晶
装置200’と同様であるため、対応する部分には同一
符号を付し、説明を省略する。なお、このパッシブマト
リクス液晶装置400においても、前掲図2、図7及び
図8に示すアクティブマトリクス液晶装置と同様、下側
の基板202に液晶装置用基板が用いられている。
上には、透明電極405が設けられている。この透明電
極405は、所定の方向に延在して形成された帯状の電
極であり、透明導電材料、例えばITO等によって形成
されている。これらの透明電極405が形成された表面
には配向膜210が形成され、所定方向にラビング処理
が施されている。
面領域202aと平坦領域202bが設けられおり、該
粗面領域202aには開口部121を有する半透過反射
膜12a及びR(赤)、G(緑)、B(青)の3色が所
定パターンで配列されたカラーフィルタ16が形成さ
れ、該平坦領域202bにはブラックマトリックス15
が形成されている。また、半透過反射膜12、ブラック
マトリクス15、カラーフィルタ16が形成された下側
の基板202の表面には、カラーフィルタ16上の山部
と谷部とを平坦化する保護層及び密着性向上層(図示
略)を下地として複数の透明電極410が形成されてい
る。各透明電極410は、上側の基板201に形成され
た透明電極405と交差する方向に延在するものであ
り、例えばITO等によって形成されている。この透明
電極410の表面にも配向膜230が形成され、所定方
向にラビング処理が施されている。
装置400に外光が入射されると、外光は、偏光板20
7→位相差板210→基板201→透明電極405→液
晶層203→透明電極410→カラーフィルタ16とい
う経路を介して半透過反射膜12aに至り、反射した光
が前記経路を逆に辿って偏光板207から観察側に出射
する。これにより、反射型表示が行われる。
が出射されると、当該出遮光は偏光板226、位相差板
225を通過して所定の偏光となり、半透過反射膜12
aに設けられた開口部121、カラーフィルタ16、液
晶層203、基板202、基板201等を介して位相差
板210及び偏光板207を通過する。これにより、透
過表示が行われる。
リクス液晶装置400においても上述した半透過反射型
のアクティブマトリクス液晶装置と同様、基板202の
平坦領域202bにブラックマトリックス15を設ける
ことにより、下側の基板102における平坦領域202
bと対向する位置から入射される外光は該ブラックマト
リックス15を透過した後、観察者の視線方向と一致し
ない方向に正反射する(図4参照)。これによりコント
ラスト比を高めることができ、視認性を向上させること
が可能となる。
型液晶装置を想定して説明を行ったが、上述したアクテ
ィブマトリクス液晶装置と同様に、反射型液晶装置にも
適用可能である。また、本発明に係る液晶装置用基板
は、以上説明したアクティブマトリクス液晶装置、パッ
シブマトリクス液晶装置に限定されず、あらゆる液晶装
置に適用可能である。
明する。なお、説明の重複を避けるため、半透過反射型
のTFDアクティブマトリクス液晶装置200’を電子
機器に適用した場合を例に説明を行う。
ず、この半透過反射型液晶装置200をモバイル型のパ
ーソナルコンピュータに適用して例について説明する。
図12は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜
視図である。同図において、パーソナルコンピュータ1
200は、キーボード1202を備えた本体部1204
と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。
この液晶表示ユニット1206は、バックライトを備え
た半透過反射型液晶装置200’によって構成されてい
る。これにより、外光が全くない場所でも、バックライ
トを点灯させることにより表示が視認できるようになっ
ている。
反射型液晶装置200を携帯電話に適用した例について
説明する。図13は、携帯電話1300の構成を示す斜
視図である。同図において、携帯電話1300は、複数
の操作ボタン1302と、上述した半透過反射型液晶装
置200’とを具備している。この半透過反射型液晶装
置200’もバックライトを備えている。なお、図12
及び図13を参照して説明した電子機器の他にも、液晶
テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテ
ープレコーダ、カーナビゲーション装置、携帯電話、ペ
ージャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークス
テーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを
備えた装置等が挙げられる。なお、これら各種電子機器
においても同様に、反射型液晶装置を適用することがで
きることは、言うまでもない。
ブラックマトリックスを平坦領域に設けることにより、
外光がブラックマトリックスを透過し、透過光が反射膜
等において反射した場合であっても、反射した光が観察
者の目に到達することはない。これにより、高いコント
ラスト比を得ることができ、視認性を向上させることが
できる。
Dアクティブマトリクス液晶装置の構成を示す斜視図で
ある。
装置のA−A’断面図である。
式的に例示した平面図であり、(b)は、(a)に示す
TFD素子等のB−B’断面図である。
れた場合を説明するための図である。
基板の製造方法を説明するための図である。
形成工程を説明するための図である。
Dアクティブマトリクス液晶装置の構成を示す断面図で
ある。
Tアクティブマトリクス液晶装置の構成を示す断面図で
ある。
平面図である。
成を例示する断面図である。
シブマトリクス液晶装置の構成を示す断面図である。
た例を示す図である。
た例を示す図である。
す平面図である。
置 300…TFTアクティブマトリクス液晶装置 400…パッシブマトリクス液晶装置
Claims (8)
- 【請求項1】 液晶層を挟持する一対の基板のうち、観
察側とは反対側に位置する液晶装置用基板であって、 前記液晶層側の表面は、平坦領域と、粗面領域とを有
し、 前記平坦領域には、光透過率が0よりも大きな遮光膜が
形成されていることを特徴とする液晶装置用基板。 - 【請求項2】 前記遮光膜を覆うように形成された着色
層をさらに具備し、前記遮光膜は、前記着色層が複数積
層されてなることを特徴とする請求項1に記載の液晶装
置用基板。 - 【請求項3】 前記粗面領域には、観察側から入射する
光を反射する反射膜が形成されることを特徴とする請求
項1又は2に記載の液晶装置用基板。 - 【請求項4】 前記反射膜は、前記観察側とは反対側か
ら入射する光を透過する開口部を備えることを特徴とす
る請求項3に記載の液晶装置用基板。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1の請求項に記
載の液晶用基板と他の基板との間に、液晶層を挟持して
なることを特徴とする液晶装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の液晶装置を表示部とし
て備えることを特徴とする電子機器。 - 【請求項7】 液晶層を挟持する一対の基板のうち、観
察側とは反対側に位置する液晶装置用基板の製造方法で
あって、 前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、前
記表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外
の領域を粗面化する粗面化処理工程と、 前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、当該マスク材
によって覆われていた領域に光透過率が0よりも大きな
遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを具備することを特
徴とする液晶装置用基板の製造方法。 - 【請求項8】 液晶層を挟持する一対の基板のうち、観
察側とは反対側に位置する液晶装置用基板の製造方法で
あって、 前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、前
記表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外
の領域を粗面化する粗面化処理工程と、 前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、当該マスク材
によって覆われていた領域以外の領域に着色層を形成す
る一方、当該当該マスク材によって覆われていた領域に
前記着色層を複数積層してなる光線透過率が0よりも大
きな遮光膜を形成する着色層・遮光膜形成工程とを具備
することを特徴とする液晶装置用基板の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000244587A JP2002055333A (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 液晶装置用基板、その製造方法、液晶装置および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002055333A true JP2002055333A (ja) | 2002-02-20 |
JP2002055333A5 JP2002055333A5 (ja) | 2005-04-07 |
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---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-08-11 JP JP2000244587A patent/JP2002055333A/ja not_active Withdrawn
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