JP2004102126A - Method for manufacturing reflector and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置等に用いられる反射体の製造方法及びその反射体を備えた液晶表示に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
携帯型情報端末機器分野の発展に伴って、小型,軽量且つ可搬性に優れる液晶表示装置が広く用いられている。中でも反射型液晶表示装置は、バックライトが不要なため消費電力が大幅に低減できるとともに、更なる薄型,軽量化が可能となるため、近年その重要性が高まってきている。このような反射型液晶表示装置では、広い視野角範囲で明るい表示を実現するために、表面にランダムな凹凸が形成された拡散反射体が液晶層の背面側に備えられ、表示面側から入射した外光を拡散反射させて表示を行なうようになっている。
【0003】
このように表面に凹凸の形成された反射体を製造する方法としては、例えば感光性樹脂をパターニングして凹凸を形成する方法(特許文献1参照)や、フィルムの熱収縮によって形成された皺を凹凸として用いる方法等が提案されている。
【0004】
感光性樹脂をパターニングする製造方法では、例えば図16に示すように、まず、ガラス等からなる基板1000上に感光性の樹脂1001を塗布し(図16(a)参照)、この樹脂1001をフォトリソグラフィ技術により所定の形状にパターニングして矩形の凹凸部1001aを形成する(図16(b)参照)。次に、この凹凸部1001aを加熱処理して凹凸部1001aの角部を流動によりだらした後、この凹凸部1001aの上に樹脂1002を塗布する(図16(c)参照)。これにより、隣接する凹凸部1001aの間が樹脂1002により埋められ、基板表面に滑らかな曲面状の凹凸が形成される。そして、最後に、この樹脂1002上に、蒸着等の方法によりアルミニウムや銀等の金属膜からなる反射層1003を形成することで、反射体が製造される(図16(d)参照)。
【0005】
また、フィルムの熱収縮を利用する方法では、例えば図17に示すように、まず、ガラス等からなる基板1100上に厚さ50〜500μmの樹脂層1101を塗布する(図17(a)参照)。次に、この樹脂層601を加熱処理して表面を熱収縮させ、その表面に高さ数μm程度のランダムな凹凸面601aを形成する。そして、最後に、この凹凸面601a上に蒸着等の方法を用いてアルミニウムや銀等からなる反射層1102を形成することで、反射体が製造される(図17(c)参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−248909号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この反射体の凹凸部の表面形状を十分な精度で制御して形成した場合、内外からの不要な光の反射を抑制し、必要な方向の光の反射を効率よく行なうことができる。このため、凹凸の形状制御は表示品質を高める上で重要な課題である。しかしながら、上述の各方法では、凹凸面を所望の形状に制御して形成することは困難である。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、表面の凹凸形状を簡単且つ制御性よく形成できるようにした、反射体の製造方法及びその反射体を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の反射体の製造方法は、基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光,現像し、平面視で上記基板上に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、上記基板の法線方向をZ軸方向とする座標系において、Z軸に対して所定の角度をなす方向から上記基板の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、上記凸部の形成された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【0009】
本製造方法によれば、エッチング材をZ軸に対して所定の角度をなす方向から斜めに照射しているため、基板上に形成された凸部を上記エッチング材の照射方向を含む基板に垂直な平面で切った断面において、上記凸部の形状を非対称とすることができる。このため、反射体の反射特性に指向性が生じ、特定の観察方向において明るい表示を得ることができる。
また、本製造方法では、フォトリソグラフィ技術により凸部の表面形状を加工しているため、比較的広い面積を単一工程で処理でき、生産性が高い。
【0010】
また、本発明の反射体の製造方法は、基材に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光,現像し、平面視で上記基材に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、上記基材の法線方向をZ軸方向とする座標系において、Z軸に対して所定の角度をなす方向から上記基材の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、上記凸部により形成された上記基材の表面の凹凸形状を型取りして転写型を形成する工程と、基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、上記樹脂層に上記転写型の表面の凹凸形状を転写する工程と、上記凹凸形状の転写された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【0011】
すなわち、本製造方法では基材上に形成した凹凸形状を母型として一旦転写型を製造し、この転写型の表面形状を転写することにより、基板の感光性樹脂に凹凸形状を形成している。したがって、本製造方法によれば、このような転写型により同一形状の凹凸面を形成できるため、製造時間が大幅に短縮されるとともに、部材等の無駄も少なく、製造コストを大幅に低減できる。
【0012】
なお、上記パターニング工程において用いるフォトマスクのパターンが略円形又は略楕円形の形状を有し、上記パターンの径や、隣接するパターン同士の間隔がランダムに構成されるようにすることが望ましい。
本製造方法によれば、平面視で径の異なる略円形又は略楕円形の凸部がランダムな間隔で基板面内に複数形成される。このため、表面加工工程により、このような樹脂パターンに表面処理を施した場合、凸部表面の基板面に対する傾斜角は基板面内で不規則にばらつくことになり、このような凸部に反射層を形成することで、視野角の広い形態が得られる。
【0013】
また、上記パターニング工程において、上記パターン毎に光透過率が調整されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光し、上記エッチング材に対する耐性を上記凸部毎に調整することが望ましい。
本製造方法によれば、表面加工工程後の凸部の高さ分布を基板面内でランダムにすることができる。このため、得られた反射体による広い反射形態を更に広げることができる。
【0014】
また、上記表面加工工程において、上記エッチング材を、極角方向の照射角度を一定として、方位角方向の照射角度を所定の角度範囲で回転させながら照射するようにしてもよい。
本製造方法によれば、凸部の表面形状を詳細に制御することができるため、反射特性の設計自由度を高めることができる。
【0015】
また、本発明の液晶表示装置は上述の反射体の製造方法により製造された反射体を備えたことを特徴とする。
本構成によれば、明るく視野角の広い表示を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
[反射体及びその製造方法]
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の反射体の構成を示す概略図、図2,図3はいずれもその要部構成を拡大して示す図、図4〜図6はいずれもその製造工程を説明するための工程図、図7は反射体の製造に用いられるフォトマスクの構成を示す要部拡大図、図8〜図11は本実施形態の液晶表示装置を示す図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【0017】
本実施形態の反射体1は、図1(a)に示すように、ガラス等からなる基板111上にアイランド状に形成された平面視で略円形又は略楕円形の凸部119の上に、図1(b)に示すアルミニウム(Al)や銀(Ag)等の高反射率の金属膜からなる反射層120が積層された構造となっている。
この凸部119は、アクリル系レジスト,アジド系レジスト,エポキシ系レジスト,ポリスチレン系レジスト,イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂からなり、滑らかな曲面形状を有している。
【0018】
図2(a)は前記凸部119の一つを拡大して示す斜視図であり、凸部119の表面は、曲率の小さい第1曲面と曲率の大きい第2曲面とから構成されている。これらの第1曲面,第2曲面は、それぞれ図2(b)に示すX断面において、凸部119の一方の周辺部S1から頂部Dに至る第1曲線Aと、第1曲線Aになだらかに連続して頂部Dから他方の周辺部S2に至る第2曲線Bとで示される形状を有している。
【0019】
この頂部Dは平面視で凸部119の中心Oからx方向側にずれた位置にあり、第1曲線Aの基板111の水平面Sに対する傾斜角及び第2曲線Bの傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ1°〜89°,0.5°〜88°の角範囲で不規則にばらついて設定され、第1曲線Aの傾斜角の平均値は第2曲線Bのものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第1曲線Aの周辺部S1における傾斜角δaは、各凸部119において概ね4°〜35°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凸部119の高さ(基板111の表面Sから凸部119の頂部Dまでの高さ)H1〜H7は0.25μm〜3μmの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【0020】
また、第1曲面,第2曲面は、図2(c)に示すY断面において共に略左右対称な形状を有しており、外周面の傾斜角θgは−18°〜+18°の範囲で不規則にばらついて設定されている。
なお、曲線や曲面の「傾斜角」とは、この曲線や曲面上の任意の箇所において例えば0.5μm幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における曲線又は曲面の水平面(基板111の表面S)に対する角度のことをいう。
【0021】
さらに、凸部119のピッチ(隣接する凸部119の中心Oの間隔)は基板面内においてランダムに構成されており、凸部119の配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
【0022】
図3は上述のように構成された反射体1の反射特性を示す図であり、基板表面Sに対して上記x方向側から入射角30°で外光を照射し、視角を、基板表面Sに対する正反射の方向である30°の位置を中心として、基板表面Sの法線方向に対して0°の位置(垂線位置)から60°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ(反射率)との関係を示している。
【0023】
図3に示すように、本反射体1では、x方向側から30°の角度で入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度30°を中心として、低角度側の方が高角度側よりも輝度が大きく、20°付近に反射率のピークが生じている。これは、凸部119の頂部Dが中心Oからx方向側にずれているため、第2曲面で反射される光の割合が第1曲面で反射されるものよりも大きくなったことによると考えられる。また、反射率はピークを示す20°付近でなだらかな曲線を描いており、凸部119の表面の水平面Sに対する傾斜角を凸部119毎に不規則にばらついて構成したことにより、視野角の広い表示が得られたことがわかる。
【0024】
次に、上記構成の反射体1の製造方法を図4〜図7を用いて説明する。
まず、図4(a)に示すように、ガラスやプラスチック等の基板111上に、アクリル系レジスト,アジド系レジスト,エポキシ系レジスト,ポリスチレン系レジスト,イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂190をスピンコート法,ロールコータ法,吹き付け法等の塗布法により塗布する。
【0025】
次に、図4(b)に示すように、フォトマスク300を基板111に近接して配置し、このフォトマスク300を介して基板111上の感光性樹脂190に紫外線等の光線301を照射して露光する。
【0026】
ここで用いられるフォトマスク300には、図11に示すアイランド状に形成される凸部119の平面形状に対応して、図7に示すように、符号T1〜T7で示すような略円形又は略楕円形のパターンが多数形成されている。また、このフォトマスク300には、各パターンの光透過レベルが複数段階(4〜5水準)で調整された所謂階調フォトマスクが用いられている。例えば、パターンT1〜T7の光透過率のレベルt1〜t7は、t1>t2>t3<t4>t5>t6>t7となっており、反射体1全体で見た場合、この露光量が基板面内でランダムとなるように各パターンの光透過レベルが設定されている。
【0027】
このような階調フォトマスク300を介して露光された感光性樹脂層190では、露光量の多いパターンでは後述のエッチング工程におけるエッチング耐性が小さくなり、露光量の少ないパターンではエッチング耐性が大きくなるため、エッチングを行なった場合に、パターニングされた凸部119の高さ分布を基板面内で不規則にばらつかせることができる。
【0028】
次に、この感光性樹脂190をアルカリ現像液等で現像し、リンスした後、ポストベークを行なう。これにより、図5に示すように、高さが略均一な略円柱状又は略楕円柱状の凸部119がアイランド状に形成される。
【0029】
次に、図6に示すように、極角(即ち、Z軸となす角度)θ,方位角(即ち、X軸となす角度)φの方向から、凸部119の形成された基板表面に向けて電子ビームやプラズマ或いは塩素(Cl)を含有する反応ガス等のエッチング材400を照射してドライエッチング(表面加工)を行なう。この際、極角θを一定として方位角φを例えば+40°〜−40°の範囲で走査し、凸部119の表面を図2に示すような形状に加工する。
【0030】
このようにエッチング材400を極角θをなす方向から基板面に対して斜めに照射した場合、上記ガス400等が直接照射される面は大きく削られて曲率の大きな面(第2曲面)に加工され、エッチング材400が直接照射されない反対側の面は、エッチング材400が僅かに回り込んで曲率の小さな面(第1曲面)に加工される。また、方位角φをX軸に対して対称に走査することで、第1曲面及び第2曲面の形状を図2(c)に示すようにY断面において左右対称な形状とすることができる。さらに、エッチング材400の照射量により曲面の傾斜角を自由に調整できる。
【0031】
なお、上述のドライエッチング工程において、極角θを所定の角度範囲で走査して、凸部119の形状制御をより詳細に行なうようにしてもよい。この際、極角θをZ軸に対して対称に走査することで、凸部119の表面形状をX断面,Y断面共に対称な形状とすることも可能である。この場合、反射体1は、正反射角を中心として、略対称な反射特性を示す。
【0032】
最後に、上述のように加工した凸部119の上に、AlやAg等の高反射率の金属膜からなる反射層120を、スパッタリング法,CVD法,イオンビーム法等により形成することで、反射体1が完成する。
【0033】
したがって、本実施形態の反射体によれば、凸部119の第1曲面と第2曲面とが頂部Dに関して非対称に構成されているため、反射光に指向性が生じ、特定の観察方向に対してより多くの反射光を集めて表示の明るさを高めることができる。また、凸部119の外周面の基板表面Sに対する傾斜角や頂部Dの高さが凸部119毎に不規則にばらついているため、視野角の広い表示を得ることができる。
【0034】
また、本実施形態の反射体の製造方法によれば、エッチング材400を基板111の法線(Z軸)に対して所定の角度θをなす方向から斜めに照射しているため、基板111上に形成された凸部119の表面形状をY断面において非対称とすることができる。このため、このような表面形状を有する凸部119上に反射層120を形成して得られた反射体1の反射特性には指向性が生じ、特定の観察方向において明るい表示を得ることができる。
【0035】
また、平面視で略円形又は略楕円形の凸部119の径を基板面内でランダムに構成しているため、ドライエッチング後の各凸部表面の基板水平面Sに対する傾斜角を基板面内で不規則にばらつかせることができ、視野角の広い表示が得られる。
さらに、感光性樹脂190を露光する際に、階調フォトマスク300により凸部119毎に露光量を調整しているため、ドライエッチング後の凸部119の高さ分布を基板面内でランダムとすることができる。そして、このような凸部119に反射層120を形成することで、表示の視野角を更に広げることができる。
【0036】
また、エッチング材400の照射角度(極角θ,方位角φ)や照射時間(即ち、照射量)等を変えることで凸部119の表面形状は変化するため、反射体1の反射特性を比較的自由に制御することができる。
さらに、本製造方法では、フォトリソグラフィ技術により凸部119の表面形状を加工しているため、比較的広い面積を単一工程で処理でき、生産効率が高い。
【0037】
[液晶表示装置]
次に、本発明の液晶表示装置の一例として、本実施形態の反射体を備えた反射型液晶表示装置について説明する。
【0038】
図8に示すように、本実施形態の反射型液晶表示装置は、本体である液晶パネル100と、この液晶パネル100の前面に配されたフロントライト200とを備えて構成されている。
液晶パネル100は、図8に示すように、アクティブマトリクス基板110と、対向基板140と、基板110,140の間に保持される光変調層としての液晶層150とを備えて構成されている。
【0039】
アクティブマトリクス基板110は、図9に示すように、ガラスやプラスチック等からなる基板本体111上に、それぞれ行方向(x軸方向),列方向(y軸方向)に複数の走査線126,信号線125が電気的に絶縁されて形成され、各走査線126,信号線125の交差部近傍にTFT(スイッチング素子)130が形成されている。以下では、基板110上において、画素電極120が形成される領域,TFT130が形成される領域,走査線116及び信号線115が形成される領域を、それぞれ画素領域,素子領域,配線領域と呼ぶ。
【0040】
本実施形態のTFT130は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板111の最下層部から順にゲート電極112,ゲート絶縁膜113,半導体層114,115,ソース電極116及びドレイン電極117が形成されている。すなわち、走査線126の一部が延出されてゲート電極112が形成され、これを覆ったゲート絶縁層3上にゲート電極2を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層114が形成され、この半導体層114の両端側の一方に半導体層115を介してソース電極116が、他方に半導体層115を介してドレイン電極117が形成されている。
【0041】
基板111には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル,ポリエステル,ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これ以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
【0042】
ゲート電極112は、アルミニウム(Al),モリブデン(Mo),タングステン(W),タンタル(Ta),チタン(Ti),銅(Cu),クロム(Cr)等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだMo−W等の合金からなり、図9に示すように、行方向に配設される走査線125と一体に形成されている。
ゲート絶縁層113は酸化シリコン(SiOx)や窒化シリコン(SiNy)等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線126及びゲート電極112を覆うように基板111全面に形成されている。
【0043】
半導体層114は、不純物ドープの行なわれないアモルファスシリコン(a−Si)等からなるi型の半導体層であり、ゲート絶縁層113を介してゲート電極112と対向する領域がチャネル領域として構成される。
ソース電極116及びドレイン電極117は、Al,Mo,W,Ta,Ti,Cu,Cr等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、i型半導体層114上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極116は列方向に配設される信号線125から延出されて形成されている。
【0044】
なお、i型半導体層114とソース電極116及びドレイン電極117との間で良好なオーミック接触を得るために、i型半導体層114と各電極116,117との間には、リン(P)等のV族元素を高濃度にドープしたn型半導体層115が設けられている。また、ソース電極116及びドレイン電極117とに挟まれた領域には、チャネル領域を保護するためのエッチングストッパ層として、窒化シリコン(SiNy)等のシリコン系絶縁膜からなる無機絶縁層118が形成されている。
【0045】
また、基板111上には上述の素子や配線等を覆うように、アクリル系レジスト,アジド系レジスト,エポキシ系レジスト,ポリスチレン系レジスト,イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂からなる有機絶縁層119が積層され、更にこの有機絶縁層119上に、反射層としてAlやAg等の高反射率の金属材料からなる画素電極(拡散反射電極)120が形成されている。
【0046】
画素電極120は、有機絶縁層119上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線126と信号線125とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極120は、その端辺が走査線126及び信号線125に沿うように配されており、TFT130及び走査線126,信号線125を除く基板111の略全ての領域を画素領域とするようになっている。
【0047】
なお、有機絶縁層119は、図10に示されるように、平面視で略円形又は略楕円形にパターニングされ、更に、パターニングされた各樹脂層119は図2に示すような曲面形状に加工されている。つまり、有機絶縁層119は上述の凸部として機能し、この有機絶縁層119とこの上に積層された反射層としての画素電極120によって本発明の反射体1が構成されている。なお、この有機絶縁層119は、図10に示すように、複数の画素領域に跨らないように配置されており、画素間で信号のリークが生じないようになっている。
【0048】
また、この有機絶縁層119にはドレイン電極117に通じるコンタクトホール121,122が形成されており、これらのコンタクトホール121,122に形成された導電部120aを介して、有機絶縁層119上に形成された画素電極120と、絶縁層下層に配されたドレイン電極117とが電気的に接続されている。なお、本構成では二つのコンタクトホール121,122を介して画素電極120とTFT130との間の確実な導通を得るようにしているが、このようなコンタクトホールは一つ或いは三つ以上でも構わない。
【0049】
そして、上述のように構成された基板111上には、更に画素電極120及び有機絶縁層119を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜123が形成されている。
【0050】
一方、対向基板140はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる透光性の基板本体141上に、図9に示すようなカラーフィルタ層142が形成されている。
【0051】
このカラーフィルタ層142は、図12に示すように、それぞれ赤(R),緑(G),青(B)の波長の光を透過するカラーフィルタ142R,142G,142Bが周期的に配列された構成となっており、各カラーフィルタ142R,142G,142Bは各画素電極120に対向する位置に設けられている。また、上記カラーフィルタ層142において、カラーフィルタ142R,142G,142Bが形成されていない領域には、遮光層142Sが形成されている。
【0052】
そして、上述のカラーフィルタ層142上には、ITOやIZO等の透明な対向電極(共通電極)143が形成され、更に、基板140の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜144が形成されている。
【0053】
そして、上述のように構成された基板110,140は、スペーサ(図示略)によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材(図示略)によって接着されている。そして、基板110,140及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層150が形成され、液晶パネル100が構成されている。
【0054】
フロントライト200は、図8に示すように、液晶パネル100に対向して設けられたアクリル系樹脂等の透明部材からなる平板状の導光体220と、この導光体220の側端面に配されたアクリル系樹脂等の透明部材からなる四角柱状の中間導光体212と、この中間導光体212の長手方向の一端面に配されたLED(Light Emitting Diode)等からなる発光素子211とを備えて構成されている。
【0055】
中間導光体212は空気層を介して導光体220に略平行に配置されており、この空気層と導光体212との境界面に浅く入射した光を全反射させて導光体212内を伝播させるようになっている。また、導光体212内を伝播した光を導光体220に向けて出射させるために、導光体212の導光体220と反対側の面には図示しない楔形の溝が形成され、この溝にAlやAg等の光反射性の高い金属薄膜が形成されている。
【0056】
導光体220は空気層を介して液晶パネル100の表示面に略平行に配置されており、中間導光体212と対向する側端面が光の入射面220aとされ、液晶パネル100に対向する面(下面)が光の出射面220bとして構成されている。また、この入射面220aから入射した光を出射面220b側に向けて落射させるために、導光体220の上面(液晶パネル100と反対側の面)には、プリズム状の溝221がストライプ状に形成されている。
【0057】
この溝221は、図11に示すように、一対の斜面221a,221bからなる楔形の形状を有し、緩斜面221aの基準面Nに対する角度θ1は、例えば1°以上10°以下の範囲に設定されている。これは、例えば角度θ1が1°未満である場合にはフロントライト200の平均輝度が低下し、θ1が10°よりも大きいと出射光量が出射面220b内で不均一となるためである。また、急斜面221bの基準面Nに対する角度θ2は、例えば41°以上45°以下の範囲に設定されており、急斜面221bにより反射された光の伝播方向と出射面220bの法線方向とのずれが少なくなるようになっている。
【0058】
また、溝221の急斜面221bの幅(溝221の延在方向に垂直な方向の幅)は、入射面220aから離れた位置における溝221ほど広く構成されており、光量の低下しがちな入射面22aから離れた位置での出射光量が増えるようになっている。具体的な一例として、入射面220aに最も近い位置に位置する溝221の急斜面221bの幅を1.0としたとき、入射面220aから最も離れた位置(即ち、入射面220aと対向する導光体220の端面付近)における溝221の急斜面221bの幅が1.1以上1.5以下となるように構成されている。
【0059】
さらに、図12に示すように、溝221の延在方向は液晶パネルの画素120Aの配列方向(x軸方向)に対して所定角度αだけ傾斜しており、溝221と画素120Aとの干渉によるモアレの発生を防止するようになっている。この傾斜角度αは0°より大きく15°以下の範囲となるように構成され、6.5°以上8.5°以下とすることが望ましい。また、溝221のピッチP1は画素ピッチP0よりも小さく構成されており、溝221のピッチP1を周期とする照明ムラが画素120A内で平準化され、観察者に認識されないようになっている。特に、溝221のピッチP1と画素ピッチP0とが、0.5P0<P1<0.75P0なる関係を満たすように構成することが望ましい。
【0060】
なお、図8,図11に示すように、中間導光体212と導光体220とは、内面にAlやAg等の高反射率の金属薄膜213aの形成されたケース状の筐体213によって一体に固定されていることが好ましい。
したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、アクティブマトリクス基板上に、有機絶縁層119と画素電極120とからなる反射体1が設けられているため、特定観察方向に対して明るく視野角の広い表示を得ることができる。
【0061】
〔第1変形例〕
次に、本発明の第1変形例について、図13,図14を用いて説明する。図13は本変形例に係る反射体を構成する凸部を示す図であり、図14はその反射特性を示す図である。
【0062】
本変形例は、図2に示した凸部119の表面形状を変形し、反射体の指向性を変化させたものである。
本凸部119′は上記実施形態の凸部119と同様に、曲率の小さい第1曲面と曲率の大きい第2曲面とから構成され、第1曲面及び第2曲面はそれぞれ図13(b)に示すX断面において、凸部119′の一方の周辺部S1から頂部Dに至る第1曲線A′と、第1曲線A′になだらかに連続して凸部119′の頂部Dから他方の周辺部S2に至る第2曲線B′とで示される形状を有している。
【0063】
この頂部Dは凸部119′の中心Oからx方向側にずれた位置にあり、基板表面Sに対する第1曲線A′の傾斜角及び第2曲線B′の傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ2°〜90°,1°〜89°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第1曲線A′の傾斜角の平均値は第2曲線B′のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第1曲線A′の周辺部S1における傾斜角δaは、各凸部119′において概ね4°〜35°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凸部119′の高さdは0.25μm〜3μmの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【0064】
一方、第1曲面及び第2曲面はいずれも図13(c)に示すY断面において中心Oに対して略左右対称な形状をなしている。このY断面の形状は、頂部Dの周辺において曲率の大きい(即ち、直線に近いなだらかな)曲線Eとなっており、その基板表面Sに対する傾斜角の絶対値は概ね10°以下に構成されている。また、深型の曲線F,Gの基板表面Sに対する傾斜角の絶対値は、例えば2°〜9°の範囲内で不規則にばらついて構成されている。さらに、頂部Dの高さdは0.1μm〜3μmの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【0065】
図14は、上述の凸部119′から構成された反射体の反射特性を示す図であり、基板表面Sに対して上記x方向側から入射角30°で外光を照射し、視角を、基板表面Sに対する正反射の方向である30°の位置を中心として、基板表面Sの法線方向に対して0°の位置(垂線位置)から60°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ(反射率)との関係を示している。なお、図14では、比較のために、上記実施形態の反射体1における受光角と反射率との関係(図3参照)を点線で併記している。
【0066】
本変形例の反射体では、点線で示した上記実施形態のものに比べて、20°付近における反射率が小さくなっているものの、正反射である30°付近の反射率が高められていることがわかる。つまり、上記実施形態と同様に凸部119′の頂部Dが凸部119′の中心Oからy方向側にずれているため、正反射角である30°よりも低角側の反射率が高められ、又、凸部119′の頂部D近傍がなだらかな曲面となっているために、正反射方向の反射率も高められている。
そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【0067】
したがって、本変形例でも上記実施形態と同様の効果が得られる他、本凸部119′により反射体を構成した場合、正反射方向における反射輝度の高い表示を得ることができる。
【0068】
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る反射体の製造方法について、図15を用いて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略する。
【0069】
本実施形態の反射体の製造方法では、図4〜図6に示した上記第1実施形態の凸部119の製造方法と同様の方法により、ガラス等からなる基板510上に凸部520を形成し、反射体形成用母型500を作製する。そして、図15(a)に示すように、この母型500を箱型容器600に収納,配置し、容器600に例えばシリコーン等の剥離性の良い樹脂材料601を流し込んで常温で放置し、硬化させる。そして、この硬化した樹脂製品を容器600から取り出して不要な部分を切除し、母型500の型面をなす多数の凸部520と逆の凹凸形状である多数の凹部700aを有する転写型700を作製する(図15(b)参)。なお、上述の方法に代えて、凸部520の凹凸形状を無電界メッキ等により写し取って転写型700を作製してもよい。
【0070】
次に、図15(b)に示すように、ガラス等の透明な基板111上に、アクリル系レジスト,アジド系レジスト,エポキシ系レジスト,ポリスチレン系レジスト,イミド系レジスト等のポジ型感光性樹脂190をスピンコート法,スクリーン印刷法,吹き付け法等の塗布法により塗布し、加熱炉又はホットプレート等の加熱装置を用いて基板111上の感光性樹脂190をプリベークする。
【0071】
次に、図15(c)に示すように、転写型700の型面700aをこの感光性樹脂190に一定時間押し付けて型面700aを感光性樹脂190に転写する。そして、透明な基板111の裏面側から感光性樹脂190を硬化させるための紫外線(g,h,i線)等の光線701を照射し、感光性樹脂190を硬化させた後、転写型700を感光性樹脂190から剥離する。
【0072】
次に、加熱炉又はホットプレート等の加熱装置を用いて基板111上の感光性樹脂190をポストベークし、焼成する。これにより、母型500の凸部520と同じ形状の凸部119′′が感光性樹脂190表面に形成される(図15(d)参照)。
【0073】
最後に、凸部119′′を有する感光性樹脂190の表面にAlやAg等の高反射率の金属膜からなる反射層120を、スパッタリング法,CVD法,イオンビーム法等により形成することで、反射体1′が完成する。
【0074】
したがって、本実施形態の反射体の製造方法によれば、上述の第1実施形態の製造方法により形成した凸部を反射体形成用母型500とし、この母型500から転写型700を作製し、更に、この転写型700を基板111上の樹脂190に押し付けて樹脂190に凸部119′′を形成しているため、凸部119′′を、上記第1実施形態の製造方法により作製された母型500の凸部520と略同一の形状とすることができる。このため、この凸部119′′により反射体1′を構成した場合、指向性により外光を有効利用でき、又、視野角の広い表示を得ることができる。
【0075】
また、転写型を感光性樹脂190に押し付けて硬化させるだけで同一形状を有する凸部を作製できるため、製造時間が大幅に短縮されるとともに、部材等の無駄も少なくできる。このため、製造コストを大幅に短縮できる。
【0076】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記のTFT130は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のTFTであってもよい。また、スイッチング素子はTFTに限定されず、メタル層間に絶縁層を挟んでなるMIM(Metal Insulator Metal)構造のダイオードであってもよい。さらに、液晶パネル100を所謂単純マトリクス型のTN型或いはSTN型液晶パネルとしてもよい。
【0077】
また、カラーフィルタ層142の形成される基板は対向基板140側に限定されず、アクティブマトリクス基板110側にカラーフィルタ層142を設けてもよい。これに伴って、遮光層142Sはアクティブマトリクス基板110と対向基板140とのいずれかに形成されることになる。勿論、カラーフィルタ142R,142G,142Bと遮光層142Sとを別々の基板に設けてもよい。また、カラーフィルタを省略して白黒表示とすることもできる。
【0078】
また、上記実施形態では反射型の液晶表示装置について説明しているが、例えば上述の構成においてアクティブマトリクス基板110の背面側にバックライトを配置し、画素電極120の中央部に開口部(開口率は画素面積に対して10%〜30%程度)を設けた所謂半透過反射型液晶装置とすることも勿論可能である。
【0079】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、感光性樹脂をパターニングして得られた凸部に対して斜め方向からエッチング材を照射することにより、凸部を、基板に垂直な特定の断面において非対称な形状に加工することができる。特に、エッチング材の照射角度や照射量等を調整して凸部の表面形状を制御することで、この凸部に反射層を形成して得られる反射体の指向性を自由に設計できる。
また、平面視したときの凸部の径が基板面内でランダムとなるように構成されているため、表面加工工程後の凸部表面の基板面に対する傾斜角を基板面内で不規則にばらつかせることができ、視野角の広い表示を得ることができる。
さらに、このような表面形状の制御を、フォトリソグラフィ技術により行なっているため、液晶表示装置の基板サイズが比較的大きくなった場合でも、所望の形状を有する反射体を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る反射体の概略構成を示す図であり、(a)はその平面図であり、(b)はそのA−A′断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る反射体の凸部の構成を示す模式図であり、(a)はその斜視図であり、(b)はそのX断面図であり、(c)はそのY断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る反射体の凸部の反射特性を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図7】本発明の第1実施形態に係る反射体の製造工程で用いられるフォトマスクの構成を示す要部拡大図である。
【図8】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。
【図9】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図10】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す平面図である。
【図11】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成するフロントライトの部分断面図である。
【図12】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの平面図であり、対向基板をフロントライトの側から見た状態を示す図である。
【図13】本発明の第1変形例に係る反射体の凸部の構成を示す模式図であり、(a)はその斜視図であり、(b)はそのX断面図であり、(c)はそのY断面図である。
【図14】本発明の第1変形例に係る反射体の凸部の反射特性を示す図である。
【図15】本発明の第2実施形態に係る反射体の製造方法を説明するための工程図である。
【図16】従来の反射体の製造法法を説明するための工程図である。
【図17】従来の反射体の製造法法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
1 反射体
111 基板
119 凸部
120 反射層
190 感光性樹脂層
300 フォトマスク
400 反応性エッチングガス(又は、電子ビーム)
T1〜T7 パターン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a reflector used in a reflective or transflective liquid crystal display device and the like, and a liquid crystal display provided with the reflector.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the development of portable information terminal devices, liquid crystal display devices that are small, light, and excellent in portability have been widely used. Above all, the importance of the reflection type liquid crystal display device has been increasing in recent years because a backlight is not required, so that power consumption can be significantly reduced and further reduction in thickness and weight can be achieved. In such a reflective liquid crystal display device, in order to realize a bright display in a wide viewing angle range, a diffuse reflector having random irregularities formed on the surface is provided on the back side of the liquid crystal layer, and the light is incident from the display surface side. The display is performed by diffusing and reflecting the external light.
[0003]
As a method of manufacturing the reflector having the unevenness on the surface as described above, for example, a method of patterning a photosensitive resin to form the unevenness (see Patent Document 1) or a method of removing wrinkles formed by heat shrinkage of a film. A method of using as unevenness has been proposed.
[0004]
In the manufacturing method for patterning a photosensitive resin, for example, as shown in FIG. 16, first, a
[0005]
In the method using the heat shrinkage of the film, for example, as shown in FIG. 17, first, a
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-248909
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the surface shape of the concave and convex portions of the reflector is controlled with sufficient accuracy, reflection of unnecessary light from inside and outside can be suppressed, and light can be efficiently reflected in a required direction. For this reason, controlling the shape of the unevenness is an important issue in improving the display quality. However, in each of the above-described methods, it is difficult to form the concavo-convex surface by controlling it to a desired shape.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a method of manufacturing a reflector and a liquid crystal display device including the reflector, which can easily form unevenness on the surface with good controllability. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a reflector according to the present invention includes a resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on a substrate, and the photosensitive layer through a photomask on which a plurality of predetermined patterns are formed. A patterning step of exposing and developing the resin layer to form a pattern of the photosensitive resin on the substrate in plan view; and a coordinate system in which the normal direction of the substrate is the Z-axis direction. A surface processing step of irradiating or spraying an etching material on the surface of the substrate from a direction forming a predetermined angle to process the surface of the convex portion, and forming a reflective layer on the surface of the substrate on which the convex portion is formed And a step of performing
[0009]
According to the present manufacturing method, since the etching material is irradiated obliquely from a direction forming a predetermined angle with respect to the Z axis, the projection formed on the substrate is perpendicular to the substrate including the irradiation direction of the etching material. In a cross section cut along a simple plane, the shape of the projection can be asymmetric. Therefore, directivity is generated in the reflection characteristics of the reflector, and a bright display can be obtained in a specific observation direction.
Further, in the present manufacturing method, since the surface shape of the projection is processed by the photolithography technique, a relatively large area can be processed in a single step, and the productivity is high.
[0010]
In addition, the method for manufacturing a reflector according to the present invention includes a resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on a substrate, and exposing and developing the photosensitive resin layer via a photomask having a plurality of predetermined patterns formed thereon. And a patterning step of patterning the convex portion made of the photosensitive resin on the base material in a plan view, and a predetermined angle with respect to the Z axis in a coordinate system in which the normal direction of the base material is the Z axis direction. A surface processing step of irradiating or spraying an etching material on the surface of the base material from the direction in which the base material is formed to process the surface of the convex portion, and molding the uneven shape of the surface of the base material formed by the convex portion. A step of forming a transfer mold, a resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on a substrate, a step of transferring irregularities on the surface of the transfer mold to the resin layer, and a step in which the irregularities are transferred. Forming a reflective layer on the surface of the substrate Characterized by comprising a.
[0011]
That is, in the present manufacturing method, a transfer mold is once manufactured using the uneven shape formed on the base material as a master mold, and the surface shape of the transfer mold is transferred to form the uneven shape on the photosensitive resin of the substrate. . Therefore, according to the present manufacturing method, since the concavo-convex surface having the same shape can be formed by such a transfer die, the manufacturing time can be significantly reduced, the waste of members and the like can be reduced, and the manufacturing cost can be significantly reduced.
[0012]
It is preferable that the pattern of the photomask used in the patterning step has a substantially circular or substantially elliptical shape, and the diameter of the pattern and the interval between adjacent patterns are randomly configured.
According to this manufacturing method, a plurality of substantially circular or substantially elliptical convex portions having different diameters in plan view are formed at random intervals in the substrate surface. For this reason, when such a resin pattern is subjected to a surface treatment in the surface processing step, the inclination angle of the surface of the convex portion with respect to the substrate surface varies irregularly within the substrate surface, and the reflection to the convex portion is caused. By forming the layer, a form having a wide viewing angle can be obtained.
[0013]
In the patterning step, it is preferable that the photosensitive resin layer is exposed to light through a photomask whose light transmittance is adjusted for each of the patterns, and that the resistance to the etching material is adjusted for each of the protrusions.
According to the present manufacturing method, the height distribution of the protrusions after the surface processing step can be made random within the substrate surface. For this reason, it is possible to further broaden the wide reflection form of the obtained reflector.
[0014]
Further, in the surface processing step, the etching material may be irradiated while rotating the irradiation angle in the azimuth direction within a predetermined angle range while keeping the irradiation angle in the polar angle direction constant.
According to this manufacturing method, since the surface shape of the convex portion can be controlled in detail, the degree of freedom in designing the reflection characteristics can be increased.
[0015]
Further, a liquid crystal display device according to the present invention includes a reflector manufactured by the above-described method for manufacturing a reflector.
According to this configuration, a bright display with a wide viewing angle can be obtained.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
[Reflector and manufacturing method thereof]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a reflector of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. FIGS. Are process diagrams for explaining the manufacturing process, FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a configuration of a photomask used for manufacturing a reflector, and FIGS. 8 to 11 show a liquid crystal display device of the present embodiment. FIG. In all of the following drawings, the thickness of each component, the ratio of dimensions, and the like are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
[0017]
As shown in FIG. 1A, the
The
[0018]
FIG. 2A is an enlarged perspective view showing one of the
[0019]
The top D is located at a position shifted in the x direction from the center O of the
[0020]
The first curved surface and the second curved surface have substantially symmetric shapes in the Y section shown in FIG. 2C, and the inclination angle θg of the outer peripheral surface is not in the range of −18 ° to + 18 °. The rules are set to vary.
The “inclination angle” of a curve or a curved surface refers to a horizontal plane of a curve or a curved surface (substrate) within an extremely small range of 0.5 μm, for example, at an arbitrary position on the curve or the curved surface. 111 refers to the angle with respect to the surface S).
[0021]
Further, the pitch of the protrusions 119 (the distance between the centers O of the adjacent protrusions 119) is randomly formed in the substrate surface, so that moire caused by the arrangement of the
[0022]
FIG. 3 is a diagram showing the reflection characteristics of the
[0023]
As shown in FIG. 3, in the
[0024]
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 4A, a positive
[0025]
Next, as shown in FIG. 4B, a
[0026]
The
[0027]
In the
[0028]
Next, the
[0029]
Next, as shown in FIG. 6, the direction of the polar angle (that is, the angle formed with the Z axis) θ and the azimuth angle (that is, the angle formed with the X axis) φ is directed toward the substrate surface on which the
[0030]
As described above, when the
[0031]
In the above-described dry etching step, the polar angle θ may be scanned in a predetermined angle range to control the shape of the
[0032]
Finally, a
[0033]
Therefore, according to the reflector of the present embodiment, since the first curved surface and the second curved surface of the
[0034]
According to the reflector manufacturing method of the present embodiment, since the
[0035]
In addition, since the diameter of the substantially circular or substantially elliptical
Further, when the
[0036]
In addition, since the surface shape of the
Further, in the present manufacturing method, since the surface shape of the
[0037]
[Liquid crystal display]
Next, as an example of the liquid crystal display device of the present invention, a reflective liquid crystal display device including the reflector of the present embodiment will be described.
[0038]
As shown in FIG. 8, the reflection type liquid crystal display device of the present embodiment includes a
As shown in FIG. 8, the
[0039]
As shown in FIG. 9, the
[0040]
The
[0041]
In addition to glass, an insulating substrate made of synthetic resin such as polyvinyl chloride, polyester, polyethylene terephthalate, or natural resin can be used for the
[0042]
The
The
[0043]
The
The
[0044]
Note that in order to obtain good ohmic contact between the i-
[0045]
An organic insulating
[0046]
A plurality of
[0047]
The organic insulating
[0048]
Further, contact holes 121 and 122 leading to the
[0049]
On the
[0050]
On the other hand, the opposing
[0051]
As shown in FIG. 12, in the
[0052]
On the
[0053]
The
[0054]
As shown in FIG. 8, the
[0055]
The intermediate
[0056]
The
[0057]
As shown in FIG. 11, the
[0058]
Further, the width of the
[0059]
Further, as shown in FIG. 12, the extending direction of the
[0060]
As shown in FIGS. 8 and 11, the intermediate
Therefore, according to the liquid crystal display device of the present embodiment, since the
[0061]
[First Modification]
Next, a first modified example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a diagram showing a convex portion constituting the reflector according to the present modification, and FIG. 14 is a diagram showing its reflection characteristics.
[0062]
In this modification, the surface shape of the
Similar to the
[0063]
The top D is located at a position shifted in the x direction from the center O of the
[0064]
On the other hand, each of the first curved surface and the second curved surface has a substantially left-right symmetrical shape with respect to the center O in the Y section shown in FIG. The shape of this Y section is a curve E having a large curvature (that is, a gentle curve close to a straight line) around the top D, and the absolute value of the inclination angle with respect to the substrate surface S is configured to be approximately 10 ° or less. I have. Further, the absolute values of the inclination angles of the deep curves F and G with respect to the substrate surface S are irregularly varied within a range of, for example, 2 ° to 9 °. Further, the height d of the top D is irregularly varied within a range of 0.1 μm to 3 μm.
[0065]
FIG. 14 is a diagram showing the reflection characteristics of the reflector composed of the above-mentioned
[0066]
In the reflector of this modified example, the reflectance at around 20 ° is smaller, but the reflectance at around 30 °, which is specular reflection, is higher than that of the embodiment shown by the dotted line. I understand. That is, similarly to the above embodiment, since the top D of the convex portion 119 'is shifted from the center O of the convex portion 119' toward the y direction, the reflectance on the low angle side is higher than the regular reflection angle of 30 °. Also, since the vicinity of the top D of the convex portion 119 'is a gentle curved surface, the reflectance in the regular reflection direction is also increased.
The other configuration is the same as that of the above embodiment, and the description thereof is omitted.
[0067]
Therefore, in this modified example, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained, and when a reflector is formed by the convex portion 119 ', a display with high reflection luminance in the regular reflection direction can be obtained.
[0068]
[Second embodiment]
Next, a method for manufacturing a reflector according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.
[0069]
In the manufacturing method of the reflector according to the present embodiment, the
[0070]
Next, as shown in FIG. 15B, a positive
[0071]
Next, as shown in FIG. 15C, the
[0072]
Next, the
[0073]
Finally, a
[0074]
Therefore, according to the reflector manufacturing method of the present embodiment, the projections formed by the manufacturing method of the above-described first embodiment are used as the
[0075]
In addition, since the protrusions having the same shape can be manufactured only by pressing the transfer mold against the
[0076]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention.
For example, the above-described
[0077]
The substrate on which the
[0078]
In the above embodiment, the reflection type liquid crystal display device is described. For example, in the above-described configuration, a backlight is arranged on the back side of the
[0079]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, a convex section obtained by patterning a photosensitive resin is irradiated with an etching material from an oblique direction, so that the convex section has a specific cross section perpendicular to the substrate. Can be processed into an asymmetric shape. In particular, by adjusting the irradiation angle and irradiation amount of the etching material to control the surface shape of the projection, the directivity of the reflector obtained by forming the reflection layer on the projection can be freely designed.
Further, since the diameter of the projections when viewed in plan is configured to be random within the substrate surface, the inclination angle of the surface of the projections with respect to the substrate surface after the surface processing step is irregularly varied within the substrate surface. And a display with a wide viewing angle can be obtained.
Further, since such a surface shape is controlled by photolithography technology, a reflector having a desired shape can be easily manufactured even when the substrate size of the liquid crystal display device is relatively large. .
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of a reflector according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG.
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing a configuration of a convex portion of a reflector according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view, FIG. ) Is the Y sectional view.
FIG. 3 is a diagram showing reflection characteristics of a convex portion of the reflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process chart for explaining a method of manufacturing the reflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process chart for explaining a method of manufacturing the reflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process chart for explaining a method of manufacturing the reflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a configuration of a photomask used in a manufacturing process of the reflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an overall configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view illustrating the entire configuration of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a front light included in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, illustrating a state in which a counter substrate is viewed from a front light side.
FIGS. 13A and 13B are schematic views showing a configuration of a convex portion of a reflector according to a first modification of the present invention, wherein FIG. 13A is a perspective view thereof, FIG. ) Is the Y sectional view.
FIG. 14 is a diagram showing reflection characteristics of a convex portion of a reflector according to a first modification of the present invention.
FIG. 15 is a process chart for explaining a method of manufacturing a reflector according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a process chart for explaining a conventional method for manufacturing a reflector.
FIG. 17 is a process chart for describing a conventional reflector manufacturing method.
[Explanation of symbols]
1 Reflector
111 substrate
119 convex
120 reflective layer
190 Photosensitive resin layer
300 Photomask
400 Reactive etching gas (or electron beam)
T1-T7 pattern
Claims (6)
所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光,現像し、平面視で上記基板上に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、
上記基板の法線方向をZ軸方向とする座標系において、Z軸に対して所定の角度をなす方向から上記基板の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、
上記凸部の形成された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする、反射体の製造方法。A resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on the substrate,
A patterning step of exposing and developing the photosensitive resin layer through a photomask on which a plurality of predetermined patterns are formed, and patterning a convex portion made of the photosensitive resin on the substrate in plan view;
In a coordinate system in which the normal direction of the substrate is the Z-axis direction, a surface processing that irradiates or sprays an etching material on the surface of the substrate from a direction forming a predetermined angle with respect to the Z-axis to process the surface of the convex portion. Process and
Forming a reflective layer on the surface of the substrate having the convex portions formed thereon.
所定のパターンが複数形成されたフォトマスクを介して上記感光性樹脂層に露光,現像し、平面視で上記基材に上記感光性樹脂からなる凸部をパターン形成するパターニング工程と、
上記基材の法線方向をZ軸方向とする座標系において、Z軸に対して所定の角度をなす方向から上記基材の表面にエッチング材を照射又は吹き付けて上記凸部の表面を加工する表面加工工程と、
上記凸部により形成された上記基材の表面の凹凸形状を型取りして転写型を形成する工程と、
基板上に感光性樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
上記樹脂層に上記転写型の表面の凹凸形状を転写する工程と、
上記凹凸形状の転写された上記基板の表面に反射層を形成する工程とを備えたことを特徴とする、反射体の製造方法。A resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on the base material,
A patterning step of exposing and developing the photosensitive resin layer through a photomask on which a plurality of predetermined patterns are formed, and patterning a convex portion made of the photosensitive resin on the base material in plan view;
In a coordinate system in which the normal direction of the base material is the Z-axis direction, the surface of the base material is processed by irradiating or spraying an etching material on the surface of the base material from a direction forming a predetermined angle with respect to the Z axis. Surface processing step,
A step of forming a transfer mold by molding a concave and convex shape of the surface of the base material formed by the convex portion,
A resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on the substrate,
Transferring the uneven shape of the surface of the transfer mold to the resin layer,
Forming a reflective layer on the surface of the substrate on which the irregularities have been transferred.
上記パターンの径や、隣接するパターン同士の間隔がランダムに構成されたことを特徴とする、請求項1又は2記載の反射体の製造方法。The pattern of the photomask used in the patterning step has a substantially circular or substantially elliptical shape,
The method for manufacturing a reflector according to claim 1, wherein the diameter of the pattern and the interval between adjacent patterns are configured at random.
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