JP2003131019A - 反射部材の製造方法およびこの反射部材を備えた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高品質かつ高信頼性、さらに低コスト化を達成
した反射部材を提供する。 【解決手段】順次（ａ）〜（ｅ）の各工程を経る反射部
材９の製造方法である。 （ａ）工程：ガラス基板６の一方主面上に感光性樹脂を
塗布する。（ｂ）工程：ゴム製型体１９を、その凹凸面
が感光性樹脂１８に対向するように押圧する。（ｃ）工
程：ガラス基板６の他方主面側より紫外線などにて光照
射し、感光性樹脂１８を硬化し凸状配列群７となす。
（ｄ）工程：型体１９を離す。（ｅ）工程：凸状配列群
７上に光反射層８を被覆する。

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
などに用いる反射部材の製造方法に関するものであり、
さらにこの反射部材を備えた液晶表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は小型もしくは中型
の携帯情報端末やノートパソコンの他に、大型かつ高精
細のモニターにまで使用されている。さらにバックライ
トを使用しない反射型液晶表示装置の技術も開発されて
おり、薄型、軽量および低消費電力化に優れている。

【０００３】また、太陽光、蛍光灯などの外部の照明に
よって反射型として使用したり、バックライトの内部照
明でもって透過型として用いることができる半透過型液
晶表示装置も開発されている。

【０００４】たとえば、反射型液晶表示装置には、後方
に配設した基板の面上に鏡面にした光反射層を設け、前
方に配設した基板の外側に散乱板を設けた機能分離型
と、後方に配設した基板の上に凸状配列群を形成し、こ
の凸状配列群上に光反射層を形成した散乱反射型とがあ
るが、双方の型ともにバックライトを用いないことで、
周囲の光を有効に利用している。

【０００５】かかる散乱反射型液晶表示装置によれば、
その反射部材は、つぎのように作製する。

【０００６】すなわち、基板上に感光性樹脂を塗布し、
乾燥させた後、凸状配列群に対応したドットパターンを
設けたマスク基板を用いて、この基板を通して露光し、
ついで現像により感光した樹脂を除去し、これによって
凸状配列群を形成し、しかる後に凸状配列群上に光反射
層を被覆するという技術である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような反射部材の製造方法によれば、エッチング等の製
造条件の制御がむずかしく、そのために各反射部材の凸
状配列群間にて、もしくは個々の反射部材であっても、
それぞれの凸状配列群の各部位にて構造上わずかにバラ
ツキが発生し、これにより、製品の信頼性が低下すると
いう課題があった。

【０００８】また、複雑な工程を経ることで生産性が低
下したり、異物が付着しやすくなり、これによって製造
歩留まりが低下し、製造コストが上がるという課題もあ
った。

【０００９】したがって本発明の目的は高品質かつ高信
頼性、さらに低コスト化を達成した反射部材の製造方法
を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は本発明の反射部
材を備えた液晶表示装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の反射部材の製造
方法は、順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経ることを
特徴とする。 （ａ）透明基板の一方主面上に感光性樹脂を塗布する。 （ｂ）凹凸面を有するゴム製型体を、その凹凸面が感光
性樹脂に対向するように押圧する。 （ｃ）透明基板の他方主面側より光照射して感光性樹脂
を硬化し、多数の凸部を配列形成した凸状配列群とな
す。 （ｄ）前記型体を離す。 （ｅ）上記凸状配列群上に光反射層を被覆する。

【００１２】本発明の液晶表示装置は、かかる本発明の
反射部材の製造方法により得られた反射部材の光反射層
上に透明電極と配向層を被覆した一方部材と、透明基板
上に透明電極と配向層とを順次積層してなる他方部材と
をネマチック型液晶を介して貼り合わせることを特徴と
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を反射型液晶表示装
置を例にして図１〜図３によって詳述する。図１は反射
型液晶表示装置の断面概略図、図２は反射部材を作製す
る工程図である。図３はゴム製型体を作製する工程図で
ある。

【００１４】図１に示す液晶表示装置において、１は一
方部材、２は他方部材、９は反射部材、６はセグメント
側のガラス基板、１５はコモン側のガラス基板であっ
て、一方部材１については、ガラス基板６の一方主面上
に樹脂からなるほぼ半球状の凸部（たとえば、径：１０
〜５０μｍ）を多数配列することで凸状配列群７を形成
し、凸状配列群７上にクロムやアルミニウム、銀などの
金属からなる光反射層８を膜厚１０００Åで被覆してい
る。

【００１５】この光反射層８の上に画素ごとに配したカ
ラーフィルタ１１を形成している。カラーフィルタ１１
は顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、
青）により調合された感光性レジストを基板上に塗布
し、フォトリソグラフィにより形成している。また、各
画素の間には金属や合成樹脂などからなる遮光膜１０を
設けている。

【００１６】そして、その上にアクリル系樹脂からなる
オーバーコート層１２を被覆し、さらにオーバーコート
層１２上に多数平行に配列したＩＴＯからなる透明電極
１３と一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる
配向膜１４を被覆する。

【００１７】他方部材２については、ガラス基板１５上
にＩＴＯなどからなる透明電極１６を多数の帯にて平行
に配列し、この上に一定方向にラビングしたポリイミド
樹脂からなる配向膜１７を被覆する。

【００１８】そして、これら一方部材１および他方部材
２を、たとえば２００〜２６０°の角度でツイストされ
たカイラルネマチック液晶からなる液晶３を介してシー
ル部材５により貼り合わせる。また、両部材間には液晶
３の厚みを一定にするためにスペーサ４を多数個配して
いる。

【００１９】さらにガラス基板１５の外側にポリカーボ
ネイトなどからなる位相差フィルムとヨウ素系の偏光板
とを順次形成する。これらの配設については、アクリル
系の材料からなる粘着材を塗布することで貼り付ける。

【００２０】上記のような製造方法により得られた液晶
表示装置においては、太陽光、蛍光灯などの外部照明に
よる入射光は偏光板、位相差フィルムを通して、さらに
ガラス基板１５を通過し、液晶３、カラーフィルタ１１
を通して光反射層８に到達し、光反射層８にて光反射さ
れ、その反射光が出射される。

【００２１】つぎに反射部材９の製造方法を図2により
述べる。順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経る。各工
程は下記のとおりである。

【００２２】（ａ）工程：ガラス基板６の一方主面上に
感光性樹脂を塗布する。

【００２３】この工程を図２の（Ａ）と（Ｂ）により説
明する。まず同図（Ａ）に示す如く、ガラス基板６を洗
浄するとよい。そして、（Ｂ）に示すようにアクリル系
樹脂（第一工業製薬製ＴＭＰ−３Ｐ）などからなる感光
性樹脂１８をバーコーターにより塗布する。

【００２４】（ｂ）工程：図２（Ｃ）に示すように凹凸
面を有するシート状のゴム製型体１９（信越化学工業製
ＫＥ−２６シリコンゴム）を、その凹凸面が感光性樹脂
１８に対向するように押圧する。この型体１９の凹凸面
での突起は、たとえば高さ１μｍ、底面が直径１０μｍ
の円状である。

【００２５】このゴム製型体１９はシート状であること
から、そのシート面の一方より順次貼り付け、図２
（Ｄ）に示すように感光性樹脂１８の全面にわたってシ
ート状のゴム製型体１９を押圧し、硬化前の凸状配列群
７を転写形成する。

【００２６】この押圧に際して、型体１９の上にローラ
ーや平板でもって加圧すればよい。

【００２７】（ｃ）工程：図２（Ｄ）に示すようにガラ
ス基板６の他方主面側より紫外線などにて光照射し、感
光性樹脂１８を硬化し、多数の凸部を配列形成した凸状
配列群７となす。

【００２８】（ｄ）工程：図２（Ｅ）に示すように型体
１９を離す。この型体１９はシート状であることから、
そのシートの一部より順次剥離する。

【００２９】望ましくは図２（Ｆ）に示すように加熱す
るとよい。すなわち、凸状配列群７をホットプレートな
どを使用して、たとえば１２０℃程度にて加熱し、これ
によって溶解させ、凸部の表層を溶解させ、各凸部を滑
らかにかつ連続的に接続せしめた凸状配列群となす。

【００３０】加えて、凸状配列群７をホットプレートや
オーブンなどを使用して、２３０℃程度にて加熱し硬化
させてもよく、これにより得られた凸状配列群において
は、各凸部がさらに滑らかにかつ連続的に接続される点
でよい。

【００３１】（ｅ）工程：図２（Ｇ）に示すように凸状
配列群７上に光反射層８を被覆する。すなわち、凸状配
列群７上に１０００Åの厚みでもってクロムやアルミニ
ウム、銀などの金属からなる金属膜をスパッタする。

【００３２】光反射層８は上記金属層に代えて、金属層
と低屈折率層と高屈折率層とを順次積層したものであっ
てもよい。かかる高屈折率層と低屈折率層については、
双方間にて屈折率に差があればよく、さまざまな材料で
もって構成できる。たとえば、高屈折率層の屈折率は
２．０〜２．８の範囲にするとよく、そのためにＴｉＯ
2 、ＺｒＯ2 、ＳｎＯ2 などで構成するとよく、低屈折
率層の屈折率は１．３〜１．６の範囲にするよく、その
ためにＳｉＯ2 、ＡｌＦ3 、ＣａＦ2 、ＭｇＦ2などで
構成するとよい。

【００３３】かくして得られた反射部材９に対し散乱特
性を評価したところ、面内にて均一にかつ良好な散乱特
性が得られた。

【００３４】しかるに、従来の如く、基板上に感光性樹
脂を塗布し、乾燥させた後、凸状配列群に対応したドッ
トパターンを設けたマスク基板を用いて、この基板を通
して露光し、ついで現像により感光した樹脂を除去し、
これによって凸状配列群を形成し、しかる後に凸状配列
群上に光反射層を被覆するという技術により得られた反
射部材においては、散乱特性にバラツキが見られた。

【００３５】つぎにゴム製型体１９の製造方法を図３に
より述べる。順次下記（Ａ）〜（Ｄ）の各工程を経る。
各工程は下記のとおりである。

【００３６】（Ａ）工程：同図Ａに示す如く、容器２０
内に凹凸が形成された原盤２１を固定する。

【００３７】（Ｂ）工程：同図Ｂに示す如く、容器２０
内に硬化性のゴム材２２を充填する。原盤２１の周辺に
スペーサ２３を配置することで、つぎの（Ｃ）工程にお
いて、その充填ゴム材２２の厚みをそろえるようにして
いる。

【００３８】（Ｃ）工程：同図Ｃに示す如く、加圧用板
２４をゴム材２２の上に配置し、そして、スペーサ２３
に至るまで押圧する。その後、このゴム材２２が硬化す
るまで放置することで、型体１９となす。

【００３９】（Ｄ）工程：同図Ｄに示す如く、加圧用板
２４を型体１９から剥がし、そして、容器２０内より型
体１９を取り出す。

【００４０】本発明においては、型体１９を剛体になら
ないシリコンゴムやウレタンゴムなどの合成樹脂により
形成するとよく、これによってガラス基板の反りや厚さ
ムラに起因する平坦度の低下を防ぐことができる。

【００４１】また、シート状のゴムを用いることで、ガ
ラス基板上に薄く塗布した樹脂層に均一に密着させるこ
とができ、均一な膜厚でもって一様な凹凸層が形成でき
る。

【００４２】とくにシリコンゴムの型体１９を用いる
と、ウレタンゴム製に比べて、樹脂との離型性に優れ、
離型剤を用いなくても容易に離すことができるという点
で望ましい。

【００４３】また、型体１９のシート厚みは、その厚み
バラツキが生じないよう０．１ｍｍ以上があればよく、
さらには０．５〜３ｍｍ、好適には１〜２ｍｍにすると
よく、この範囲内であれば、シートの強度が良好にな
り、貼り合わせ時に気泡の噛みこみが生じないという点
でよい。

【００４４】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更や改善などは何ら差し支えない。

【００４５】たとえば、本発明の液晶表示装置を前述の
とおり、反射型でもって説明しているが、半透過型液晶
表示装置でもよい。この装置であれば、光反射層８を、
光透過性と光反射性の双方の特性を具備した半透過膜に
置き換え、さらにバックライトを具備させるなどの従来
周知の設計変更をすればよい。

【００４６】また、実施形態例では、ＳＴＮ型単純マト
リックスタイプのカラー液晶表示装置でもって説明して
いるが、その他にモノクロのＳＴＮ型単純マトリックス
タイプの液晶表示装置であっても、あるいはＴＮ型単純
マトリックスタイプの液晶表示装置やＴＮ型アクティブ
マトリックスタイプなどのツイストネマチック型液晶表
示装置であっても、さらに双安定型の液晶表示装置でも
よい。

【００４７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の反射部材の製造
方法によれば、透明基板の一方主面上に感光性樹脂を塗
布し、凹凸面を有するゴム製型体を、その凹凸面が感光
性樹脂に対向するように押圧し、そして、透明基板の他
方主面側より光照射して感光性樹脂を硬化し、多数の凸
部を配列形成した凸状配列群となし、その後、型体を離
し、光反射層を被覆するという工程であり、これによっ
て、複雑な工程を経ることもなく、高品質かつ高信頼
性、さらに低コスト化を達成した反射部材が提供され
る。

【００４８】また、本発明によれば、本発明の反射部材
を備えたことで、光散乱性に優れた液晶表示装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の断面概略図であ
る。

【図２】本発明の反射部材を作製する工程図であり、
（Ａ）〜（Ｇ）は各工程の断面概略図である。

【図３】ゴム製型体を作製する工程図であり、（Ａ）〜
（Ｄ）は各工程の断面概略図である。

【符号の説明】

６・・・ガラス基板 ７・・・凸状配列群 ８・・・光反射層 ９・・・反射部材 １８・・・感光性樹脂 １９・・・ゴム製型体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経る反
   射部材の製造方法。 （ａ）透明基板の一方主面上に感光性樹脂を塗布する。 （ｂ）凹凸面を有するゴム製型体を、その凹凸面が感光
   性樹脂に対向するように押圧する。 （ｃ）透明基板の他方主面側より光照射して感光性樹脂
   を硬化し、多数の凸部を配列形成した凸状配列群とな
   す。 （ｄ）前記型体を離す。 （ｅ）上記凸状配列群上に光反射層を被覆する。
2. 【請求項２】請求項１の製造方法により得られた反射部
   材の光反射層上に透明電極と配向層を被覆した一方部材
   と、透明基板上に透明電極と配向層とを順次積層してな
   る他方部材とをネマチック型液晶を介して貼り合わせる
   液晶表示装置。