JP2006106088A - Method for manufacturing transflective display element - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半透過型表示素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a transflective display element.
従来から携帯電話機等の表示手段として液晶表示素子が用いられている。
例えば、反射型液晶表示素子は、外部から入射される光を液晶表示素子の前面側へ向けて反射させて表示を行う。反射型液晶表示素子において、外光を効率良く利用して明るい表示を得るため、あらゆる角度からの入射光に対して、均一な光を表示画面に垂直な方向に射出させる構造が必要である。
Conventionally, liquid crystal display elements have been used as display means for mobile phones and the like.
For example, a reflective liquid crystal display element performs display by reflecting light incident from the outside toward the front side of the liquid crystal display element. In a reflective liquid crystal display element, in order to obtain a bright display by efficiently using external light, a structure for emitting uniform light in a direction perpendicular to the display screen with respect to incident light from all angles is required.
従来では、例えば、次のような反射型液晶表示素子の製造方法が提案されている。すなわち、基板に下地層(熱硬化・感光性樹脂)を貼り付けた後、熱硬化・感光性樹脂を露光することにより熱硬化・感光性樹脂を光硬化させて、傾斜角度が所定角度以下となる複数個の凹凸を形成する。そして、下地層を加熱反応させた後、凹凸面上にアルミニウムや銀を材料とする金属薄膜を用いて、拡散反射膜を形成する。なお、凹凸面上に金属薄膜を形成しているため、金属薄膜は反射機能に加え、拡散機能をも具備する(例えば、非特許文献1)。 Conventionally, for example, the following manufacturing method of a reflective liquid crystal display element has been proposed. That is, after the base layer (thermosetting / photosensitive resin) is attached to the substrate, the thermosetting / photosensitive resin is photocured by exposing the thermosetting / photosensitive resin, and the inclination angle is less than a predetermined angle. A plurality of irregularities are formed. After the base layer is heated and reacted, a diffuse reflection film is formed on the uneven surface using a metal thin film made of aluminum or silver. In addition, since the metal thin film is formed on the uneven surface, the metal thin film has a diffusion function in addition to the reflection function (for example, Non-Patent Document 1).
しかし、近年において、携帯電話機等では、反射型液晶表示素子の光反射機能に加え、液晶表示素子の背面側に配置されるバックライトの光を液晶表示素子の前面側へ透過させる光透過機能を有する半透過型液晶表示素子が要求されてきている。半透過型液晶表示素子は、例えば、画素毎に反射膜を配置して、反射膜を用いて入力される光を反射する反射領域と、反射膜を配置しないで入力される光を透過する透過領域とを有し、各画素において、反射領域と透過領域とがそれぞれ連続領域として形成されたものがある(例えば、特許文献1)。 However, in recent years, in addition to the light reflection function of the reflective liquid crystal display element, a cellular phone or the like has a light transmission function for transmitting the light of the backlight arranged on the back side of the liquid crystal display element to the front side of the liquid crystal display element. There has been a demand for a transflective liquid crystal display element having the same. The transflective liquid crystal display element has, for example, a reflective film disposed for each pixel, a reflective region that reflects light input using the reflective film, and a transmission that transmits light input without a reflective film. In each pixel, a reflective area and a transmissive area are formed as continuous areas (for example, Patent Document 1).
ここで、非特許文献1に記載の技術を、特許文献1に記載の技術(半透過型液晶表示素子)にも適用しようとしたとき、例えば、非特許文献1に記載の下地層を光透過性のものとし、下地層表面の凹凸面上に形成された拡散反射膜(金属膜)の一部を画素毎に除去することにより、透過領域を追加形成する方法が考えられる。
しかしながら、発明者は、下地層と基板とを貼り合わせる時に、下地層と基板との間に空気が閉じ込められ、その結果、気泡が生じてしまうことを発見した。
また、透過領域における下地層と基板との間に気泡が存在する場合、透過領域では下地層を光が透過するため、気泡が例えばピンホール状に見えてしまい、液晶表示素子の視認性を大きく低下させてしまうことがわかった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、下地層の貼り付け時に生じる気泡を減少させ、視認性の良い半透過型液晶表示素子を効率よく製造できる半透過型液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
However, the inventor has discovered that when the base layer and the substrate are bonded together, air is trapped between the base layer and the substrate, resulting in bubbles.
In addition, when bubbles exist between the base layer and the substrate in the transmissive region, light passes through the base layer in the transmissive region, so that the bubbles appear, for example, as pinholes, which increases the visibility of the liquid crystal display element. It turns out that it will decrease.
The present invention has been made to solve such a problem, and reduces the bubbles generated when the base layer is pasted, so that a transflective liquid crystal display device with high visibility can be efficiently manufactured. An object is to provide a method for manufacturing a display element.
本発明に係る半透過型表示素子の製造方法は、画素内に透過領域および反射領域が設けられた半透過型表示素子の製造方法であって、凹凸面を有した光透過性の下地層を、光透過性の基板に貼り付ける貼り付け工程、上記下地層が貼り付けられた上記基板を加熱・加圧して、上記下地層と上記基板との間に生じる気泡を減少させる加熱加圧工程、および上記凹凸面であって上記反射領域に対応する領域に、反射拡散膜を形成する膜形成工程を備えている。
このような方法により、下地層の貼り付け時に生じる気泡を減少させ、視認性の良い半透過型液晶表示素子を効率よく製造できる。
A method of manufacturing a transflective display device according to the present invention is a method of manufacturing a transflective display device in which a transmissive region and a reflective region are provided in a pixel, and a light-transmitting underlayer having an uneven surface is provided. An affixing step for affixing to a light-transmitting substrate; a heating and pressurizing step for reducing bubbles generated between the underlayer and the substrate by heating and pressurizing the substrate on which the underlayer is affixed; And a film forming step of forming a reflection diffusion film on the uneven surface and corresponding to the reflection area.
By such a method, bubbles generated when the base layer is attached can be reduced, and a transflective liquid crystal display element with good visibility can be efficiently manufactured.
また、上記加熱加圧工程は、50℃以上200℃以下で且つ0.15パスカル以上0.5パスカル以下の環境下で行うのが好ましい。 The heating and pressing step is preferably performed in an environment of 50 ° C. or more and 200 ° C. or less and 0.15 Pascal or more and 0.5 Pascal or less.
また、上記加熱加圧工程の後に連続して、上記下地層を上記加熱加圧工程の温度以上で加熱するベーキング工程を備えてもよい。 Moreover, you may provide the baking process which heats the said base layer more than the temperature of the said heating-pressing process continuously after the said heating-pressing process.
本発明により、下地層の貼り付け時に生じる気泡を減少させ、視認性の良い半透過型液晶表示素子を効率よく製造できる半透過型液晶表示素子の製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a transflective liquid crystal display element that can efficiently produce a transflective liquid crystal display element with good visibility by reducing bubbles generated when the base layer is attached.
発明の実施の形態
本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
図1は半透過型液晶表示素子の断面を示す図である。
図1において、半透過型液晶表示素子10は2枚の透明基板101、102で液晶103を挟持して構成される。透明基板101、102は例えば光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等により矩形状に形成される。
液晶表示素子10の透明基板102の前面には下地層104、反射拡散膜105、カラーフィルタ層106、平坦化膜106a、透明電極107、配向膜108が順次積層されて設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display element.
In FIG. 1, a transflective liquid
On the front surface of the
下地層104は、反射拡散膜105を形成するための下地層であって、光透過性の熱硬化・感光性物質で形成される。下地層104は、例えばアクリル系の有機組成物を用いる。下地層104の前面には複数の凹凸が形成された凹凸面104a、背面は平坦面が形成されている。
反射拡散膜105は、下地層104の表面にアルミニウムや銀などの反射率の高い金属を、金属スパッタ法または真空蒸着法により成膜して形成される。また、反射拡散膜105は、画素内に透過領域150および反射領域160が構成されるように、透過領域150に対応する部分で除去される。
The
The
透明電極107は例えば、フォトリソグラフィ法により透明導電性薄膜(ITO:Indium Tin Oxide)により形成される。配向膜108は、例えば高分子材料であるポリイミド薄膜等の有機薄膜で形成され、液晶103の分子を所定の方向に揃える役割を果たす。
The
液晶表示素子10の透明基板101の背面には、透明電極109、配向膜110が積層されて設けられている。透明電極109は、透明電極107と直交するように形成されている。偏光板111、112は入射光に対して特定の偏光成分のみを透過させる機能を有する光学部材である。偏光板111は透明基板101の前面に、光学補償板115を介して貼り付けられている。また、偏光板112は透明基板102の背面に、光学補償板116を介して貼り付けられている。スペーサ113は、透明基板101、102間の液晶103の高さ(セルギャップ)を制御する樹脂粒子で、透明基板101、102間の全範囲に亘り、散在される。シール剤114は、矩形状の透明基板101、102を周囲で貼り合わせるための接着剤である。
A
また、図1に示されるように、透過領域150では、液晶表示素子10の背面側から入射される光(例えばバックライトの光)は、矢印Mで示される経路に沿って、液晶表示素子10の前面側へ透過される。また、反射領域160では、液晶表示素子10の前面から入射される光(例えば自然光)は、矢印Nで示される経路に沿って、拡散反射膜105で拡散反射され、液晶表示素子10の前面側へ射出される。
As shown in FIG. 1, in the
次に、本発明に係る半透過型液晶表示素子の製造方法について、図に基づいて説明する。
図2は、本発明に係る半透過型液晶表示素子の製造方法を示す図である。
図2において、洗浄後の透明基板102の前面に、一体化されたベースフィルム104bおよび下地層104を、保護シート104cを剥がしながら熱圧着により貼り付ける(図2(a))。
具体的に、図3を用いて、図2(a)に対応する下地層104の貼り付け処理を説明する。
図3は、下地層の一般的な貼り付け処理を説明する図である。
図3では、透明基板102を多面取りする例で説明する。マザー基板(透明基板)1000には、複数の透明基板102が配列される。下地層104はマザー基板1000の外形よりも小さい矩形状に形成されている。また、下地層104は、マザー基板1000の外周よりも内側に貼り付けられる。
Next, a method for manufacturing a transflective liquid crystal display element according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a diagram showing a method for manufacturing a transflective liquid crystal display element according to the present invention.
In FIG. 2, the integrated
Specifically, with reference to FIG. 3, the pasting process of the
FIG. 3 is a diagram for explaining a general pasting process of the underlayer.
In FIG. 3, an example in which the
下地層104のマザー基板1000への貼り付けは、温度100℃〜140℃の環境下で、ローラー200を用いて、熱圧着により行う。その際、マザー基板1000は50℃程度に予備加熱しておく。
図3(a)に示されるように、ローラー200は、矩形状のマザー基板1000の一辺(例えば辺EF)と平行に配置されている。ローラー200を、辺EFから辺GHの方向(図3(a)のB方向)へ向けて、押圧領域(ローラー200とベースフィルム104bとの接触領域)を移動させながら、ベースフィルム104bを介して下地層104を押圧して、下地層104とマザー基板1000とを貼り付ける。
図3(b)に示されるように、ローラー200の移動に合せて、保護フィルム104cを剥離する。
The
As shown in FIG. 3A, the
As shown in FIG. 3B, the
この場合、保護フィルム104cを剥がした後、辺EF近傍で、最初に下地層104をマザー基板1000にローラー200により押圧したとき、押圧領域内でマザー基板1000と下地層104との間に空気が閉じ込められ、マザー基板1000と下地層104との間に気泡が生じてしまう。図3(a)において、L1=約20mm〜約30mmとしたとき、辺EFの長さ×L1に相当する領域(図3(a)の斜線部)に気泡が生じてしまう。このとき、マザー基板1000は例えば480mm×360mmであったとし、透明基板102を10個(一列)×10個(一行)で多面取りできたとすると、少なくとも10個の透明基板102上において、表示領域の一部に気泡が生じてしまう。この気泡の大半は後述の加熱加圧工程で除去され、気泡を減少させることができる。
In this case, after the
図2において、次に、マザー基板1000の表面にベースフィルム104bおよび下地層104を貼り付けた状態で、ベースフィルム104bに対して露光により光を照射することにより、ベースフィルム104bを光硬化させる(図2(b))。このとき、下地層104も架橋する。
次に、光硬化されたベースフィルム104bを剥離して、下地層104の表面上に形成された凹凸面104aを露出させる(同図(c))。
In FIG. 2, next, the
Next, the
次に、下地層104が貼り付けられたマザー基板1000を、高温高圧下に放置する。好ましくは、高温高圧環境を密閉空間で実現するオートクレーブ(不図示)を用いて、50℃〜200℃以下で且つ0.15パスカル(Pa)以上0.5パスカル(Pa)以下の環境の下、下地層104が貼り付けられたマザー基板1000を30分以内で放置する(同図(d))。
下地層104は、例えばアクリル系の有機組成物であれば、50℃以上の中高温下に置かれることにより素材自体が柔軟化され、柔軟化された下地層104に高圧がかかることにより、下地層104とマザー基板1000との間に発生した気泡が圧出される。なお、後述のベーキング工程(同図(e))で説明する通り、本実施形態に用いた下地層のアクリル系の有機組成物は、200℃以上の高温下になると硬化する。
このようにして、下地層104の貼り付け時に生じた気泡を減少させることができる。
なお、後述のベーキング工程(同図(e))を、加熱加圧工程(同図(d))の後に連続して実施するのが、より効率的であって好ましい。
図4は、加熱加圧工程およびベーキング工程の温度−時間の関係を示す図である。
図4において、加熱加圧工程では、オートクレーブ(不図示)を用いて、約30分以内で50℃から200℃まで温度上昇させながら行う。なお、マザー基板1000は予め50℃に予備加熱されている。
Next, the
If the
In this way, bubbles generated when the
In addition, it is more efficient and preferable to perform the below-mentioned baking process (the figure (e)) continuously after a heating-pressing process (the figure (d)).
FIG. 4 is a diagram showing a temperature-time relationship in the heating and pressing step and the baking step.
In FIG. 4, the heating and pressurizing step is performed using an autoclave (not shown) while increasing the temperature from 50 ° C. to 200 ° C. within about 30 minutes. The
そして、200℃を超えた時点から下地層104のベーキング工程を始める。具体的には、下地層104を200℃以上〜250℃前後で約30分以上かけて加熱ベークする(同図(e))。なお、ベークするのは、下地層104の硬化により、架橋密度を高めるためである。
このように、加熱加圧工程(同図(d))およびベーキング工程(同図(e))を、オートクレーブ(不図示)を用いて、連続的に実施することにより、より効率的に下地層104の貼り付け時に生じた気泡を減少させることができる。
次に、下地層104の表面上に形成された凹凸面104aの表面に、銀薄膜やアルミニウム薄膜等の反射拡散膜105を例えば金属スパッタ法や真空蒸着法により形成する(同図(f))。
次に、反射拡散膜105の透過領域150に対応する部分をエッチングにより除去する(同図(g))。
And the baking process of the
As described above, the heating and pressurizing step (FIG. (D)) and the baking step (FIG. (E)) are continuously carried out by using an autoclave (not shown), so that the base layer is more efficiently obtained. Bubbles generated when 104 is attached can be reduced.
Next, a
Next, the portion corresponding to the
次に、反射拡散膜105の前面に、カラーフィルタ層106、平坦化膜106a、透明電極107、配向膜108を設ける。また、透明基板101の背面に透明電極109および配向膜110を設ける。
次に、透明電極107、109等が各々設けられた透明基板101および透明基板102を、透明基板101または102の全面にスペーサ113を散布した後、シール剤114で貼り合わせる。そして、液晶注入口(不図示)から液晶103を注入した後、液晶注入口を封止して、光学補償板115、116および偏光板111、112を、透明基板101および102に取り付けると、液晶表示素子10が完成する。
以上のような製造方法により、下地層104の貼り付け時に生じる気泡を減少させ、視認性の良い半透過型液晶表示素子を効率よく製造できる。
なお、本実施形態において、加熱加圧工程の温度は図4に示されたような漸次的上昇するようなプロファイルになっているが、段階的に上昇するようにしてもよいし、一定温度に保持するようにしてもよい。
Next, a
Next, the
By the manufacturing method as described above, bubbles generated when the
In the present embodiment, the temperature of the heating and pressurizing step has a profile that gradually increases as shown in FIG. 4, but it may be increased stepwise, or may be a constant temperature. You may make it hold | maintain.
10 液晶表示素子、 101、102 透明基板、 103 液晶、 104 下地層、 104a 凹凸面、 104b ベースフィルム、 104c 保護シート、 105 反射拡散膜、 106 カラーフィルタ層、 107、109 透明電極、 108、110 配向膜、 111、112 偏光板、 200 ローラー、 1000 マザー基板(透明基板)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
凹凸面を有した光透過性の下地層を、光透過性の基板に貼り付ける貼り付け工程、
上記下地層が貼り付けられた上記基板を加熱・加圧して、上記下地層と上記基板との間に生じる気泡を減少させる加熱加圧工程、
および上記凹凸面であって上記反射領域に対応する領域に、反射拡散膜を形成する膜形成工程を備えた半透過型表示素子の製造方法。 A method of manufacturing a transflective display element in which a transmissive region and a reflective region are provided in a pixel,
A pasting step of attaching a light-transmitting underlayer having an uneven surface to a light-transmitting substrate;
A heating and pressurizing step of heating and pressurizing the substrate to which the base layer is attached to reduce bubbles generated between the base layer and the substrate;
And a method of manufacturing a transflective display device, comprising a film forming step of forming a reflective diffusion film in a region corresponding to the reflective region on the uneven surface.
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