JP2007225646A - Liquid crystal display device and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外光を反射する反射部を有する液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に
反射部の反射凹凸パターンの周期性に起因した虹色緩衝縞(モアレ)の発生を抑制した半
透過型ないしは反射型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device having a reflective portion that reflects external light and a method for manufacturing the same, and more particularly to a transflective type that suppresses the occurrence of rainbow-colored buffer stripes (moire) due to the periodicity of the reflective unevenness pattern of the reflective portion. The present invention also relates to a reflective liquid crystal display device and a method for manufacturing the same.
近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速に
普及している。液晶表示装置は、自ら発光しないため、バックライトを備えた透過型の液
晶表示装置が多用されている。しかしながら、バックライトの消費電力が大きいために、
特に携帯型のものについては、消費電力を減少させるためにバックライトを必要としない
反射型の液晶表示装置が用いられている。
In recent years, the application of liquid crystal display devices has rapidly spread not only in information communication equipment but also in general electric equipment. Since the liquid crystal display device does not emit light by itself, a transmissive liquid crystal display device having a backlight is often used. However, because the power consumption of the backlight is large,
In particular, for a portable type, a reflective liquid crystal display device that does not require a backlight is used to reduce power consumption.
また、この反射型の液晶表示装置においては、外光を光源として用いるため、暗い室内
等では表示画像が見えにくくなる。このため、近年では透過型と反射型の性質を併せて有
した半透過型液晶表示装置の開発も進められている。この半透過型液晶表示装置は、透明
電極を備えた透過部と、反射電極を備えた反射部とを1つの画素領域内に有しており、暗
い場所においてはバックライトを点灯して透過部を利用して画像を表示し、明るい場所に
おいてはバックライトを点灯することなく反射部において外光を利用して画像を表示する
構造となっている。これにより、常にバックライトを点灯する必要がなく、消費電力を大
幅に減少させることができる利点を有している。
In addition, since this reflection type liquid crystal display device uses external light as a light source, it is difficult to see a display image in a dark room or the like. Therefore, in recent years, transflective liquid crystal display devices having both transmissive and reflective properties have been developed. This transflective liquid crystal display device has a transmissive portion having a transparent electrode and a reflective portion having a reflective electrode in one pixel region, and in a dark place, the backlight is turned on to transmit the transmissive portion. The image is displayed using the light, and in a bright place, the backlight is not turned on and the image is displayed using the external light in the reflection portion. Thereby, it is not always necessary to turn on the backlight, and the power consumption can be greatly reduced.
ここで、従来例の反射型液晶表示装置の一例を図8及び図9を用いて説明する。なお、
図8は従来例の反射型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した1画素分の平
面図であり、図9はカラーフィルタ基板を含む図8のA−A断面図である。
Here, an example of a conventional reflective liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. In addition,
FIG. 8 is a plan view of one pixel showing the color filter substrate of the reflection type liquid crystal display device of the prior art as seen through, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 8 including the color filter substrate.
この従来例の反射型液晶表示装置10Aは、液晶層11を挟んで互いに対向するアレイ
基板12及びカラーフィルタ基板13を備えている。アレイ基板12は、透明なガラス基
板14上にアルミニウムやモリブデン等の金属からなる複数の走査線15を等間隔に平行
になるように形成されているとともに、隣り合う走査線15間の略中央に補助容量電極1
6が平行になるように形成され、更に走査線15からTFTのゲート電極Gが延設されて
いる。
The reflection type liquid
6 are formed in parallel to each other, and a gate electrode G of the TFT is extended from the
更に、アレイ基板12の表面全体にわたり、走査線15、補助容量電極16、ゲート電
極Gを覆うようにして窒化シリコンや酸化シリコンなどからなるゲート絶縁膜17が積層
され、ゲート電極Gの上にゲート絶縁膜17を介して非晶質シリコンや多結晶シリコンな
どからなる半導体層18が形成され、更に、ゲート絶縁膜17上にアルミニウムやモリブ
デン等の金属からなる複数の信号線19が走査線15と直交するように形成されていると
ともに、この信号線19からTFTのソース電極Sが延設され、このソース電極Sは半導
体層18と接触されている。更に、信号線19及びソース電極Sと同一の材料でかつ同時
形成されたドレイン電極Dがゲート絶縁膜17上に設けられており、このドレイン電極D
も半導体層18と接触されている。
Further, a gate
Is also in contact with the
ここで、走査線15と信号線19とに囲まれた領域が1画素に相当する。そしてゲート
電極G、ゲート絶縁膜17、半導体層18、ソース電極S、ドレイン電極Dによってスイ
ッチング素子となるTFTが構成され、それぞれの画素にこのTFTが形成される。この
場合、ドレイン電極Dと補助容量電極16によって各画素の補助容量を形成することにな
る。
Here, a region surrounded by the
これらの信号線19、TFT、ゲート絶縁膜17を覆うようにしてアレイ基板12の表
面全体にわたり、例えば窒化硅素等の無機絶縁材料からなる保護絶縁膜20が積層され、
この保護絶縁膜20上に有機絶縁膜からなる層間膜21がアレイ基板12の表面全体にわ
たり積層され、この各画素部分の層間膜21の表面には多数の反射凹凸部22が形成され
ている。なお、図8においてはこの反射凹凸部22は省略されている。そして保護絶縁膜
20と層間膜21には、TFTのドレイン電極Dに対応する位置にコンタクトホール23
が形成され、コンタクトホール23及び層間膜21の表面にはそれぞれの画素毎に独立し
て例えば銀又はアルミニウムからなる反射電極24及びITO(Indium Tin Oxide)ない
しIZO(Indium Zinc Oxide)からなる透明電極25が積層形成され、更に、透明電極
25の表面に全ての画素を覆うように配向膜(図示せず)が積層されている。
A protective
An
Are formed on the surface of the
また、カラーフィルタ基板13は、透明なガラス基板26上に、アレイ基板12に設け
られたそれぞれの画素に対応して、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)からなる
カラーフィルタ層27がストライプ状に形成されるように設けられており、更に、このカ
ラーフィルタ層27の表面には共通電極及び配向膜(いずれも図示せず)が積層されてい
る。そして、アレイ基板12及びカラーフィルタ基板13の間に液晶層11を封入するこ
とにより反射型液晶表示装置10Aが形成される。
The
このような構成の反射型液晶表示装置10Aにおいては、各画素部分の層間膜21の表
面には多数の反射凹凸部22が形成されているが、この反射凹凸部22は、この表面に形
成された反射電極24により外光を拡散反射させて表示画像の視認性を向上させるために
用いられるものである。しかしながら、この反射凹凸部22は層間膜21の形成時に所定
のパターンのマスクを用いて露光することにより製造されているが、このマスク全体にわ
たり反射凹凸部22の配置位置がランダムになるようなマスクを作製することが困難であ
るため、1画素ないし数画素分の反射凹凸部22作製用のパターンを作製し、このパター
ンを繰り返し使用することにより所定のマスクを作製している。したがって、従来の反射
型液晶表示装置10Aは、反射凹凸部22の構造に周期性が存在するため、この周期性に
基づいて反射光が干渉現象を起こし、モアレが生じるという問題点が生じていた。係る問
題点は、それぞれの画素に透過部を併せ持つ半透過型液晶表示装置においても同様に生じ
る問題点である。
In the reflective liquid
このような反射部を有する液晶表示装置においては、理論上、反射凹凸部22の配置位
置を全ての画素で異なるようにして反射凹凸部22に繰り返しパターンがないようにすれ
ば、上述のような干渉によるモアレが生じないようにすることができることは明らかであ
る。しかしながら、対象となる画素数が非常に多いだけでなく1画素に形成される反射凹
凸部22の数も多いことから、全ての画素の反射凹凸部22の配置位置がランダムになる
ようにするためのマスク作製の困難性を考慮すると、実質的に実施困難である。
In a liquid crystal display device having such a reflective part, theoretically, if the arrangement position of the reflective concavo-
このような反射凹凸部の構造の周期性に基づくモアレの発生を防止するため、下記特許
文献1には、特定の凹凸パターン構造を採用した反射型液晶表示装置の発明が開示されて
いる。ここで、下記特許文献1に開示されている反射型液晶表示装置10Bを図10及び
図11を用いて説明する。なお、図10は反射型液晶表示装置の表示領域の境界部の1画
素分の断面図であり、図11A〜図11Dは図10に示した凸パターン製造工程中におけ
る基本図形の頂天部と辺部の厚さの変化を示す図であり、図11Aは一基本図形部分の平
面図であり、図11B〜図11Dは凸パターン製造工程中の図11AのB−B線断面図で
ある。なお、図10及び図11においては、図10及び図9に示した反射型液晶表示装置
10と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の詳細な説明は省略する。
In order to prevent the occurrence of moire based on the periodicity of the structure of such a reflective concavo-convex portion, the following Patent Document 1 discloses an invention of a reflective liquid crystal display device employing a specific concavo-convex pattern structure. Here, a reflective liquid
この反射型液晶表示装置10Bのアレイ基板は12は、透明なガラス基板14上に複数
の走査線15、TFTのゲート電極G、補助容量電極(図示省略)、ゲート絶縁膜17、
半導体層18、信号線19、TFTのソース電極S及びドレイン電極Dが形成されている
とともに、これらの表面が保護絶縁膜20で被覆されている点では上述の従来例の反射型
液晶表示装置10Aの場合と同様であるが、層間膜の反射凹凸部の構成が相違している。
An
The
すなわち、この反射型液晶表示装置10Bにおいては、保護絶縁膜20上に感光性の有
機樹脂を塗布した後、露光・現像処理を行って、凸パターン形成のための線状形状マスク
により複数の線状形状の頂天部211と辺部212とからなる凸パターン213を形成し
た後、有機樹脂の熱焼成を行って角部分が丸みを帯びるようにさせる。この凸パターン2
13は、図11A及び図11Bに示したように、基本図形が三角形となるように形成され
ている。次に、凸パターン213を覆うように感光性の有機樹脂からなる層間膜を塗布し
、図11Cに示したように、表面が滑らかな凹凸形状とした後、露光・現像処理を行って
コンタクトホール23を開け、その後、熱焼成を行って層間膜214を形成する。次に、
反射電極20の形成位置に対応させて、コンタクトホール23と共に層間膜214を覆う
アルミニウム薄膜を形成した後、露光・現像処理を行い、図10に示したように、反射画
素電極としての反射電極24を形成する。このように、下記特許文献1に開示されている
反射型液晶表示装置10Bにおいては、凸パターン213及び層間膜214により基本図
形が三角形となる反射凹凸部を形成している。なお、下記特許文献1には、基本図形とし
ては三角形の他に、菱形や楕円等も採用し得るとされている。
1 3, as shown in FIGS. 11A and 11B, the basic shape is formed such that the triangles. Next, an interlayer film made of a photosensitive organic resin so as to cover the
In correspondence with the formation position of the
上記特許文献1に開示された液晶表示装置10Bによれば、反射凹凸部の形状を基本形
状が三角形、菱形、楕円等の計状となるようにしているため、反射型液晶表示装置10B
の表示面の法線方向と30度の角度となる位置の光源から入射した光を、表示面の法線方
向に効率よく反射することができ、かつ、光の経路差に起因する干渉を抑制することがで
きる異方性反射型液晶表示装置が得られるという優れた効果を奏するものである。しかし
ながら、反射凹凸部形成のためには、最初に凸パターン形成のための線状形状マスクによ
り複数の線状形状の頂天部211と辺部212とからなる凸パターン213を形成した後
に更に層間膜214により基本図形が三角形となる反射凹凸部を形成しているため、工数
が増加し、しかも線状形状マスクという特殊なパターンのマスクが必要となるという問題
点が存在している。
According to the liquid
Light incident from a light source at an angle of 30 degrees with the normal direction of the display surface can be efficiently reflected in the normal direction of the display surface, and interference caused by light path differences can be suppressed. Thus, an excellent effect is obtained that an anisotropic reflection type liquid crystal display device that can be obtained is obtained. However, due to the reflective irregularity portion formed, to form a
本願発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は
、上述のような特殊なパターンのマスクを必要とせず、反射凹凸部が所定の繰り返し配置
に形成されておりながら、反射部の反射凹凸パターンの周期性に起因したモアレの生成が
抑制され、反射部の表示画質が良好な反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置等の反
射部を有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is not to require a mask with a special pattern as described above, and the reflective irregularities are formed in a predetermined repeated arrangement. However, it has a reflection part such as a reflective liquid crystal display device or a transflective liquid crystal display device in which the generation of moire due to the periodicity of the reflective uneven pattern of the reflective part is suppressed and the display image quality of the reflective part is good An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、凹凸を有する樹脂層の表面に反射
層が設けられた反射部を有する第1基板と第2基板とが液晶層を介して対向配置される液
晶表示装置において、
前記凹凸は、所定方向に繰り返して設けられた第1パターンの凹凸と前記所定方向に繰
り返して設けられた前記第1パターンとは異なる第2パターンの凹凸とを重ね合わせて形
成された凹凸であって、前記第1パターン及び第2パターンは、それぞれのパターンの領
域内に複数の凹部及び凸部を包含しており、前記所定方向におけるパターン長が第1パタ
ーンと第2パターンとで異なっていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the liquid crystal display device of the present invention, a first substrate and a second substrate having a reflective portion in which a reflective layer is provided on the surface of a resin layer having irregularities are arranged to face each other via a liquid crystal layer. In the liquid crystal display device
The unevenness is an unevenness formed by superimposing unevenness of a first pattern repeatedly provided in a predetermined direction and unevenness of a second pattern different from the first pattern provided repeatedly in the predetermined direction. The first pattern and the second pattern include a plurality of concave portions and convex portions in the area of each pattern, and the pattern length in the predetermined direction is different between the first pattern and the second pattern. It is characterized by that.
また、本発明の液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記第1パターンに含
まれる凹部及び凸部の大きさと、前記第2パターンに含まれる凹部及び凸部の大きさが異
なっていることを特徴とする。
In the liquid crystal display device of the present invention, in the above liquid crystal display device, the size of the concave portion and the convex portion included in the first pattern is different from the size of the concave portion and the convex portion included in the second pattern. It is characterized by that.
また、本発明の液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記第1パターンに含
まれる凹部及び凸部の深さ及び高さと、前記第2パターンに含まれる凹部及び凸部の深さ
及び高さが異なっていることを特徴とする。
Moreover, the liquid crystal display device of the present invention is the above-described liquid crystal display device, wherein the depth and height of the recesses and protrusions included in the first pattern, the depth of the recesses and protrusions included in the second pattern, and The height is different.
また、本発明の液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記反射膜はそれぞれ
の画素毎に設けられた画素電極を兼ねていることを特徴とする。
The liquid crystal display device of the present invention is characterized in that, in the liquid crystal display device described above, the reflective film also serves as a pixel electrode provided for each pixel.
また、本発明の液晶表示装置は、上記いずれかの液晶表示装置において、前記第1基板
には、凹凸部及び反射層が設けられていない透過部をそれぞれの画素毎に備えていること
を特徴とする。
The liquid crystal display device of the present invention is the liquid crystal display device according to any one of the above, wherein the first substrate includes a concavo-convex portion and a transmissive portion not provided with a reflective layer for each pixel. And
更に、上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の製造方法は、
第1基板の一方の主面側に、所定方向に繰り返して設けられた第1パターンの凹凸部形
成領域と、前記所定方向に繰り返して設けられ、前記第1パターンとは異なるパターンを
有し、前記所定方向におけるパターン長が前記第1パターンとは異なる第2パターンの凹
凸形成領域と、を重ね合わせたパターンとなるように、表面に凹凸部を有する樹脂層を形
成する工程と、
該凹凸部を有する樹脂層を形成する工程後に、前記凹凸を有する樹脂層の表面に反射層
を形成する工程と、
前記第1基板と第2基板とを対向配置させて貼り合わせる工程と、
を備えることを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention includes:
On one main surface side of the first substrate, an uneven portion forming region of a first pattern provided repeatedly in a predetermined direction, and a pattern different from the first pattern provided repeatedly in the predetermined direction, Forming a resin layer having a concavo-convex portion on the surface so as to be a pattern in which the concavo-convex formation region of the second pattern different in pattern length in the predetermined direction from the first pattern;
A step of forming a reflective layer on the surface of the resin layer having irregularities after the step of forming the resin layer having irregularities;
Bonding the first substrate and the second substrate so as to face each other;
It is characterized by providing.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、
前記表面に凹凸を有する樹脂層を、前記第1パターンの凹凸部形成領域と、前記第2パタ
ーンの凹凸形成領域とを合成したパターンのマスクを用いて製造することを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention is the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device,
The resin layer having unevenness on the surface is manufactured by using a mask having a pattern obtained by synthesizing the unevenness forming area of the first pattern and the unevenness forming area of the second pattern.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、
前記表面に凹凸を有する樹脂層を、前記第1パターンの凹凸部形成領域を備える多階調マ
スク又はハーフトーンマスクを用いて所定方向に繰り返して設け、その後に前記第2パタ
ーンの凹凸部形成領域を備える2値マスクを用いて、前記第1パターンを所定方向に繰り
返して設けた領域に重ねて、前記所定方向に繰り返して設けることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention is the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device,
The resin layer having unevenness on the surface is repeatedly provided in a predetermined direction using a multi-tone mask or a halftone mask provided with the unevenness forming region of the first pattern, and then the unevenness forming region of the second pattern. The first pattern is repeatedly provided in the predetermined direction so as to overlap the region provided repeatedly in the predetermined direction.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記いずれかの液晶表示装置の製造方法に
おいて、前記第1パターンに含まれる凹部及び凸部の大きさと、前記第2パターンに含ま
れる凹部及び凸部の大きさを異なるようにしたことを特徴とする。
The method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention is the method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of the above, wherein the size of the concave portion and the convex portion included in the first pattern and the concave portion and the convex portion included in the second pattern. It is characterized in that the sizes of the parts are different.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記のいずれか液晶表示装置の製造方法に
おいて、前記第1パターンに含まれる凹部及び凸部の深さ及び高さと、前記第2パターン
に含まれる凹部及び凸部の深さ及び高さが異なるようにしたことを特徴とする。
In addition, the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes any one of the above-described methods for manufacturing a liquid crystal display device, the depth and height of the recesses and protrusions included in the first pattern, and the second pattern. The depth and height of the concave and convex portions are different.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、
前記反射層をそれぞれの画素毎に導電性材料で形成して画素電極として作用するようにし
たことを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention is the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device,
The reflective layer is formed of a conductive material for each pixel and functions as a pixel electrode.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記いずれかの液晶表示装置の製造方法に
おいて、前記樹脂層の表面に、凹凸部及び反射層が設けられていない透過部をそれぞれの
画素毎に備えるようにしたことを特徴とする。
In addition, the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is the method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of the above, wherein a transmissive portion that is not provided with an uneven portion and a reflective layer is provided for each pixel on the surface of the resin layer. It is characterized by having prepared.
本発明は上記のような構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏する
。すなわち、本発明の液晶表示装置によれば、反射凹凸部は、所定方向に繰り返して設け
られた第1パターンの凹凸と同じく所定方向に繰り返して設けられた第1パターンとは異
なる第2パターンの凹凸とを重ね合わせて形成された凹凸からなっているが、第1パター
ン及び第2パターンは、それぞれのパターンの領域内に複数の凹部及び凸部を包含してい
るとともに、所定方向におけるパターン長が第1パターンと第2パターンとで異なってい
るため、反射凹凸部は長周期のランダムパターンとなる。したがって、本発明の液晶表示
装置によれば、反射凹凸部の周期性に基づく散乱反射光の干渉が減少するため、モアレの
発生が少なくなり、表示画質の良好な液晶表示装置が得られる。
By providing the above-described configuration, the present invention has the following excellent effects. That is, according to the liquid crystal display device of the present invention, the reflection uneven portion has a second pattern different from the first pattern repeatedly provided in the same direction as the unevenness of the first pattern provided repeatedly in the predetermined direction. The first pattern and the second pattern include a plurality of concave portions and convex portions in the area of each pattern, and the pattern length in a predetermined direction is composed of the concave and convex portions formed by overlapping the concave and convex portions. However, since the first pattern and the second pattern are different, the reflection uneven portion is a long-period random pattern. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the interference of the scattered reflected light based on the periodicity of the reflective concavo-convex portion is reduced, so that the occurrence of moire is reduced and a liquid crystal display device with good display image quality can be obtained.
また、本発明の液晶表示装置によれば、第1パターンの凹凸及び第2パターンの凹凸の
大きさが異なっているため、それぞれのパターンの凹凸が単純な形状であっても、合成さ
れた凹凸は非常に複雑な実質的にランダムな形状となるため、よりモアレの発生が少ない
、表示画質の良好な液晶表示装置が得られる。
Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, since the unevenness of the first pattern and the unevenness of the second pattern are different, even if the unevenness of each pattern is a simple shape, the combined unevenness Is a very complicated and substantially random shape, and therefore a liquid crystal display device with less display of moire and good display image quality can be obtained.
また、本発明の液晶表示装置によれば、第1パターンの凹部の深さと凸部の高さ及び第
2パターンの凹部の深さと凸部の高さが異なっているため、それぞれのパターンの凹凸が
単純な形状であっても、合成された凹凸は2次元的に実質的にランダムな形状となるだけ
でなく、3次元てきにもランダムな形状となるため、よりモアレの発生が少ない、表示画
質の良好な液晶表示装置が得られる。
Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, since the depth of the concave portion of the first pattern and the height of the convex portion and the depth of the concave portion of the second pattern and the height of the convex portion are different, the unevenness of each pattern Even if the shape is simple, the combined irregularities are not only two-dimensionally random, but also three-dimensional and random, resulting in less moiré. A liquid crystal display device with good image quality can be obtained.
また、本発明の液晶表示装置によれば、別途画素電極を設ける必要がなくなるので、構
造が簡単でありながら上記発明の効果を奏することができる液晶表示装置が得られる。
In addition, according to the liquid crystal display device of the present invention, it is not necessary to provide a separate pixel electrode, so that a liquid crystal display device that can achieve the effects of the present invention while having a simple structure can be obtained.
また、本発明の液晶表示装置によれば、それぞれの画素電極には透過部が設けられてい
るため、上記の発明の効果を奏することができる半透過型の液晶表示装置が得られる。
In addition, according to the liquid crystal display device of the present invention, since each pixel electrode is provided with a transmissive portion, a transflective liquid crystal display device that can achieve the effects of the above invention can be obtained.
更に、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、容易に上記発明に係る液晶表示装置
を製造することができる。
Furthermore, according to the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display device according to the present invention can be easily manufactured.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、第1パターンと第2パターンとを重
ねることにより容易に第1パターン及び第2パターンが合成されたマスクを得ることがで
き、この第1パターン及び第2パターンが合成されたマスクを用いることにより、露出・
現像工程を増やすことなく所定の長周期構造の反射凹凸部を形成することができるように
なる。
In addition, according to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a mask in which the first pattern and the second pattern are easily synthesized can be obtained by overlapping the first pattern and the second pattern. By using a mask in which the pattern and the second pattern are combined, exposure and
It is possible to form the reflective irregularities having a predetermined long-period structure without increasing the number of development steps.
また、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、第1パターンの反射凹凸部形成領域
を形成した後に第2のパターンの反射凹凸部を形成することにより、特に第1パターン及
び第2のパターンが合成されたマスクを作製することなく、第1パターン及び第2パター
ンが合成された所定の長周期構造の反射凹凸部を得ることができるようになる。
In addition, according to the method for manufacturing the liquid crystal display device of the present invention, the first pattern and the second pattern are formed by forming the second pattern reflection uneven portion after forming the first pattern reflection uneven portion forming region. Without producing a mask in which the patterns are combined, it is possible to obtain a reflective uneven portion having a predetermined long-period structure in which the first pattern and the second pattern are combined.
以下、本発明に係る表示装置の製造方法の具体例を図面を参照して詳細に説明する。た
だし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための反射部を有する液晶表
示装置の製造方法を例にとり説明するものであって、本発明をこれに特定することを意図
するものではなく、特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変形例に
も等しく適用し得るものである。なお、以下の実施例1及び実施例2で作製される反射型
液晶表示装置は、図8及び図9に記載された従来例の反射型液晶表示装置10Aとは、反
射凹凸部22の形状ないし配置パターンが相違するのみで、他の構成は実質的に同一であ
る。そこで、以下においては、従来例の反射型液晶表示装置10Aの構成と同一の構成部
分について説明する際には、必要に応じて図8及び図9に示した参照符号を引用して説明
することとするが、実施例1及び実施例2の反射型液晶表示装置の図示は省略する。
Hereinafter, a specific example of a method for manufacturing a display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments described below are described by taking as an example a method of manufacturing a liquid crystal display device having a reflective portion for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is intended to be specified to this. However, the present invention can be equally applied to various modifications without departing from the technical idea shown in the claims. The reflective liquid crystal display devices manufactured in the following Example 1 and Example 2 are different from the conventional reflective liquid
実施例1に係る反射型液晶表示装置を製造する際に使用したパターンないしマスクを図
1〜図4を用いて説明する。なお、図1は実施例1で使用する第1パターンを示す図、図
2は同じく第2パターンを示す図、図3は図1に示す第1パターン及び図2に示す第2パ
ターンを合成したパターンを示す図であり、図4は図3に示すパターンを使用して得られ
た実施例1で使用するマスクのパターンを示す図である。
The pattern thru | or mask used when manufacturing the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 1 is demonstrated using FIGS. 1 is a diagram showing a first pattern used in Example 1, FIG. 2 is a diagram showing a second pattern, and FIG. 3 is a composite of the first pattern shown in FIG. 1 and the second pattern shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a pattern of a mask used in Example 1 obtained by using the pattern shown in FIG.
図1に示す第1パターン31は、例えば3×3=9個のサブパターンからなり、これら
の9個のサブパターンは全て太枠で囲んだパターン31aの繰返しにより作製された全透
過レイヤーからなる2値マスクとなっている。そして、太枠で囲んだパターン31a内の
複数個(例えば8個)の円形パターン31bは全て同一の大きさを備えており、その大き
さは直径4〜10μmの小さな径とされている。従って、9個のサブパターンは全て同一
のパターンとなっており、それぞれのサブパターン内の円形パターンは全て同一の径を有
している。この太枠で囲んだパターン31aの横軸x方向のパターン長(周期)をαとし
、縦軸y方向のパターン長をα'とする。
The
また、図2に示す第2パターン32は、例えば正方形の2×2=4個のサブパターンか
らなり、これらの4個のサブパターンは全て太枠で囲んだパターン32aの繰返しにより
作製された全透過レイヤーからなる2値マスクとなっている。そして、太枠で囲んだパタ
ーン32a内の複数個(例えば6個)の円形パターン32bは全て同一の大きさを備えて
おり、その大きさは、図1に示した第1パターンのものよりも大きく、10μmを超える
径が採用されている。従って、4個のサブパターンは全て同一のパターンとなっており、
それぞれのサブパターン内の円形パターンは全て同一の径を有している。この太枠で囲ん
だパターン32aの横軸x方向のパターン長をβとし、縦軸y方向のパターン長をβ'と
する。
The
All the circular patterns in each sub-pattern have the same diameter. The pattern length in the horizontal axis x direction of the
ここでは第2パターン32aのx方向のパターン長βはβ=α×3/2、y方向のパタ
ーン長β'=α'×3/2の関係を有するものとした。すなわち、第1パターン31と第2
パターン32とは実質的に同一サイズの正方形(α=α'かつβ=β'の場合)ないし長方
形(α≠α'かつβ≠β'の場合)となる。ただし、βとαの関係及びβ'及びα'の関係は
、β>αかつβ'>α'の関係を満たせば本来任意であるが、サブパターンを繰返し使用して
同一サイズの第1パターン31ないし第2パターン32を作製する都合上、p及びqをp
<qの関係を満たす正の整数とするとき、β×p=α×qかつβ'×p=α'×gの関係を
満たすことが望ましい。
Here, the pattern length β in the x direction of the
The
When a positive integer satisfying the relationship of <q is satisfied, it is desirable to satisfy the relationship of β × p = α × q and β ′ × p = α ′ × g.
このようにして得られた図1に記載の第1パターン31及び図2に記載の第2パターン
32を重ね合わせて合成レイヤーを得ると、図3に示したパターン33が得られる。図3
に示したパターン33のうち、小径の円形パターンは図1の円形パターン31bに対応し
、大径の円形パターンは図2の円形パターン32bに対応する。この図3に示したパター
ン33には大径の円形パターン32bと小径の円形パターン31bとが重複している部分
X及び大径の円形パターン32b内に小径の円形パターン31bが包含されている部分Y
が存在する。
When the
Among the
Exists.
このようにして得られた図3に示したパターン33を用いて2値マスクを作製すると、
図3における大径の円形パターン32bと小径の円形パターン31bとが重複している部
分X及び大径の円形パターン32b内に小径の円形パターン31bが包含されている部分
Yは、その周囲のパターンと同一化され、図4に示したようなパターンを有する実施例1
で使用するマスク30が得られる。このマスク30を用いて実施例1の液晶表示装置を製
造するには、保護絶縁膜20上に感光性樹脂を所定の厚さに塗布し、マスク30を用いて
所定方向に繰り返し露光処理を行った後に現像することによって凸部を作製し、その後に
加熱焼成処理を行って角部が丸くなるようにすると、図4に示したようなパターンの反射
凹凸部22(図9参照)を有する層間膜21が得られる。この反射凹凸部22の凹部の深
さ(凸部の高さ)は、小径の円形パターン31bに対応する部分も、大径の円形パターン
32bに対応する部分も、何れも同じ高さとなる。
When a binary mask is produced using the
In FIG. 3, a portion X where the large-
The
その後、従来例と同様に、コンタクトホール23を形成した後に、反射凹凸部22の表
面及びコンタクトホール23内にアルミニウム等からなる反射電極24を形成し、必要に
応じて反射電極24の表面にITO等からなる透明電極25を形成することにより実施例
1の液晶表示装置で使用するアレイ基板12が得られる。次いで、従来例の場合と同様に
して、カラーフィルタ基板13と対向させて両基板間に液晶層11を封入することにより
実施例1の反射型液晶表示装置が得られる。
Thereafter, like the conventional example, after the
図4に示したようなパターンを有する実施例1で使用するマスク30は、直交する2方
向のそれぞれにおいて、図1に示したパターン31aのパターン長α及びα'の3倍分と
図2に示したパターン32aのパターン長β及びβ'の2倍分が合成(重ね合わせ)され
ているため、横軸x方向の繰返し周期は3α=2βとなり、また、縦軸y方向の繰返し周
期は3α'=2β'となり、長周期のランダムパターンとなるために、パターンの周期性に
よって発生する散乱反射の干渉を減少させることができる。従って、実施例1の製造方法
で得られた反射型液晶表示装置は、モアレの発生が劇的に減少する。
The
実施例1では、2つのパターンを組み合わせたマスクを作製して露光・現像工程を一度
で済むようにしたが、得られる反射凹凸部22の高さは全て同一となる。そこで、実施例
2では、反射凹凸部22の高さに高低を設けることができるようにした。この実施例2の
実施例1に係る反射型液晶表示装置を製造する際に使用したマスクを図5〜図7を用いて
説明する。なお、図5は実施例2で使用する第1パターンのマスクを示す図、図6は同じ
く第2パターンのマスクを示す図、図7は実施例2で得られた反射凹凸部の平面図である
。
In the first embodiment, a mask in which two patterns are combined is prepared so that the exposure / development process is completed once. However, the heights of the obtained reflection
図5に示す第1パターンのマスク41は、例えば2×2=4個のサブパターンからなり
、これらの4個のサブパターンは全て太枠で囲んだパターン41aの繰返しにより作製さ
れた階調透過レイヤーからなるハーフトーンマスク(又は多階調マスク)からなっている
。そして、太枠で囲んだパターン41a内の複数個(例えば8個)の円形パターン41b
は全て同一の大きさを備えており、その大きさは直径4〜10μmの小さな径とされてい
る。従って、4個のサブパターンは全て同一のパターンとなっており、それぞれのサブパ
ターン内の円形パターンは全て同一の径を有している。この太枠で囲んだパターン41a
の横軸x方向のパターン長(周期)をγとし、縦軸y方向のパターン長をγ'とする。
The
All have the same size, and the size is a small diameter of 4 to 10 μm. Accordingly, the four sub-patterns are all the same pattern, and the circular patterns in each sub-pattern all have the same diameter.
The pattern length (cycle) in the horizontal axis x direction is γ, and the pattern length in the vertical axis y direction is γ ′.
また、図6に示す第2パターンのマスク42は、例えば正方形の2×2=4個のサブパ
ターンからなり、これらの4個のサブパターンは全て太枠で囲んだパターン42aの繰返
しにより作製された全透過レイヤーからなる2値マスクとなっている。そして、太枠で囲
んだパターン42a内の複数個(例えば8個)の円形パターン42bは全て同一の大きさ
を備えており、その大きさは、図5に示した第1パターンのものよりも大きく、10μm
を超える径が採用されている。従って、4個のサブパターンは全て同一のパターンとなっ
ており、それぞれのサブパターン内の円形パターンは全て同一の径を有している。この太
枠で囲んだパターン42aの横軸x方向のパターン長をδとし、縦軸y方向のパターン長
をδ'とする。
Further, the
The diameter exceeding is adopted. Accordingly, the four sub-patterns are all the same pattern, and the circular patterns in each sub-pattern all have the same diameter. The pattern length in the horizontal axis x direction of the
ここでは第2パターン42aの縦軸x方向のパターン長δ及び横軸y方向のパターン長
δ'は、第1パターン41aの縦軸x方向のパターン長γ及び横軸y方向のパターン長γ'
よりも共に大きく、すなわち、δ>γかつδ'>γ'となるようにした。従って、第2パター
ン42aの大きさは第1パターン41aの大きさよりも大きくなっている。ただし、γと
δの関係及びγ'とδ'の関係は、δ>γかつδ'>γ'の関係を満たせば本来任意であるが、
第1パターンのマスク及び第2パターンのマスクを繰返し使用して反射凹凸部22を製造
する都合上、γとδ及びγ'とδ'ともに近い数値であることが望ましい。
Here, the pattern length δ in the vertical axis x direction and the pattern length δ ′ in the horizontal axis y direction of the
Both are larger, that is, δ> γ and δ ′> γ ′. Therefore, the size of the
It is desirable that γ and δ and γ ′ and δ ′ are close to each other for the convenience of manufacturing the reflection
このようにして得られた図5に示したような第1パターンを有するハーフトーンマスク
41と図6に示したような第2パターンを有する2値マスク42を用いて反射凹凸部22
を製造するには以下のように行う。すなわち、保護絶縁膜20上に感光性樹脂を所定の厚
さに塗布し、最初に第1パターンを有するハーフトーンマスク41を用いて所定方向に繰
り返し露光処理を行う。そうすると、第1パターンの小径の円形パターン41b部分は全
く露光されないが、その他の部分は半分程度まで露光される。その後に、第2パターンを
有する2値マスク42を用いて所定方向に繰り返し露光処理を行い、更に現像することに
よって凸部を作製し、その後に加熱焼成処理を行って角部が丸くなるようにすると、図7
に示したようなパターンの反射凹凸部22を有する層間膜21が得られる。
Using the
Is manufactured as follows. That is, a photosensitive resin is applied to the protective insulating
Thus, the
その後、従来例ないし実施例1の場合と同様に、コンタクトホール23を形成した後に
、反射凹凸部22の表面及びコンタクトホール23内にアルミニウム等からなる反射電極
24を形成し、必要に応じて反射電極24の表面にITO等からなる透明電極25を形成
することにより実施例1の液晶表示装置で使用するアレイ基板12が得られる。次いで、
従来例の場合と同様にして、カラーフィルタ基板13と対向させて両基板間に液晶層11
を封入することにより実施例2の反射型液晶表示装置が得られる。
Thereafter, as in the case of the conventional example or the first embodiment, after forming the
Similarly to the case of the conventional example, the
The reflective liquid crystal display device of Example 2 is obtained.
図7に示したようなパターンを有する実施例2の反射型液晶表示装置における反射凹凸
部22は、所定の領域に階調透過レイヤーからなる第1パターン41aのパターン長γな
いしγ'の2倍分と全透過レイヤーからなる第2パターン42aのパターン長δないしδ'
の2倍分とが合成(重ね合わせ)された形のパターンとなるが、それぞれの周期性が異な
るものとされているため、長周期のランダムパターンを有するものとなる。また、得られ
た反射凹凸部22の凸部の高さは、独立した円形パターンであっても、他の円形パターン
と一部ないし全部重なっている場合でも、小径の円形パターン41bに対応する部分45
が最も高く、大径の円形パターン42bに対応する部分46がそれよりも高さが低くなり
、パターンのランダム性が非常に大きくなっている。そのため、実施例2の製造方法で得
られた反射型液晶表示装置は、パターンの周期性によって発生する散乱反射の干渉を減少
させることができ、モアレの発生が劇的に減少する。
The reflection
However, since each pattern has a different periodicity, it has a long-period random pattern. Moreover, the height of the convex part of the obtained reflective
The
なお、実施例1及び実施例2では反射型液晶表示装置の例について説明したが、上述の
反射凹凸部22は各画素の一部分に透過部を併せ持つ半透過型液晶表示装置の反射部にお
ける反射凹凸部としても適用できることは明らかである。この場合、透過部においては反
射凹凸部を設けないで表面が平らな層間膜を得ればよいから、図1〜図6に示した各パタ
ーンにおいて各画素電極の透過部に対応する位置に円形パターンを設けないようにすれば
よい。
In addition, although Example 1 and Example 2 demonstrated the example of the reflective liquid crystal display device, the above-mentioned reflective uneven | corrugated |
10A、10B 反射型液晶表示装置
11 液晶層
12 アレイ基板
13 カラーフィルタ基板
14 ガラス基板
15 走査線
16 補助容量電極
17 ゲート絶縁膜
18 半導体層
19 信号線
20 保護絶縁膜
21 層間膜
22 反射凹凸部
23 コンタクトホール
24 反射電極
25 透明電極
30 マスク
31〜33、41〜42 パターン
31a、32a、41a,42a 円形パターン
31b、32b'、41b、42b 第1パターン及び第2パターン
10A, 10B Reflective liquid
Claims (12)
が液晶層を介して対向配置される液晶表示装置において、
前記凹凸は、所定方向に繰り返して設けられた第1パターンの凹凸と前記所定方向に繰
り返して設けられた前記第1パターンとは異なる第2パターンの凹凸とを重ね合わせて形
成された凹凸であって、前記第1パターン及び第2パターンは、それぞれのパターンの領
域内に複数の凹部及び凸部を包含しており、前記所定方向におけるパターン長が第1パタ
ーンと第2パターンとで異なっていることを特徴とする液晶表示装置。 In a liquid crystal display device in which a first substrate and a second substrate having a reflection portion in which a reflection layer is provided on the surface of a resin layer having irregularities are arranged to face each other via a liquid crystal layer,
The unevenness is an unevenness formed by superimposing unevenness of a first pattern repeatedly provided in a predetermined direction and unevenness of a second pattern different from the first pattern provided repeatedly in the predetermined direction. The first pattern and the second pattern include a plurality of concave portions and convex portions in the area of each pattern, and the pattern length in the predetermined direction is different between the first pattern and the second pattern. A liquid crystal display device characterized by the above.
部及び凸部の大きさが異なっていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the size of the concave portion and the convex portion included in the first pattern is different from the size of the concave portion and the convex portion included in the second pattern.
れる凹部及び凸部の深さ及び高さが異なっていることを特徴とする請求項1に記載の液晶
表示装置。 2. The depth and height of the recesses and protrusions included in the first pattern are different from the depth and height of the recesses and protrusions included in the second pattern. Liquid crystal display device.
求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective film also serves as a pixel electrode provided for each pixel.
備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate includes a transmissive portion on which the uneven portion and the reflective layer are not provided for each pixel.
成領域と、前記所定方向に繰り返して設けられ、前記第1パターンとは異なるパターンを
有し、前記所定方向におけるパターン長が前記第1パターンとは異なる第2パターンの凹
凸形成領域と、を重ね合わせたパターンとなるように、表面に凹凸部を有する樹脂層を形
成する工程と、
該凹凸部を有する樹脂層を形成する工程後に、前記凹凸を有する樹脂層の表面に反射層
を形成する工程と、
前記第1基板と第2基板とを対向配置させて貼り合わせる工程と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 On one main surface side of the first substrate, an uneven portion forming region of a first pattern provided repeatedly in a predetermined direction, and a pattern different from the first pattern provided repeatedly in the predetermined direction, Forming a resin layer having a concavo-convex portion on the surface so as to be a pattern in which the concavo-convex formation region of the second pattern different in pattern length in the predetermined direction from the first pattern;
A step of forming a reflective layer on the surface of the resin layer having irregularities after the step of forming the resin layer having irregularities;
Bonding the first substrate and the second substrate so as to face each other;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
ターンの凹凸形成領域とを合成したパターンのマスクを用いて製造することを特徴とする
請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。 The resin layer having irregularities on the surface is manufactured using a mask having a pattern obtained by synthesizing the irregularity forming area of the first pattern and the irregularity forming area of the second pattern. The manufacturing method of the liquid crystal display device of description.
マスク又はハーフトーンマスクを用いて所定方向に繰り返して設け、その後に前記第2パ
ターンの凹凸部形成領域を備える2値マスクを用いて、前記第1パターンを所定方向に繰
り返して設けた領域に重ねて、前記所定方向に繰り返して設けることを特徴とする請求項
6に記載の液晶表示装置の製造方法。 The resin layer having unevenness on the surface is repeatedly provided in a predetermined direction using a multi-tone mask or a halftone mask provided with the unevenness forming region of the first pattern, and then the unevenness forming region of the second pattern. 7. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the first pattern is repeatedly provided in the predetermined direction by being overlapped with a region provided repeatedly in the predetermined direction using a binary mask comprising: .
部及び凸部の大きさを異なるようにしたことを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載
の液晶表示装置の製造方法。 The size of the recessed part and the convex part included in the first pattern and the size of the concave part and the convex part included in the second pattern are made different from each other. A method for manufacturing a liquid crystal display device.
れる凹部及び凸部の深さ及び高さが異なるようにしたことを特徴とする請求項6〜8のい
ずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。 The depths and heights of the recesses and protrusions included in the first pattern are different from the depths and heights of the recesses and protrusions included in the second pattern. A method for producing a liquid crystal display device according to any one of the above.
したことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。 The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the reflective layer is formed of a conductive material for each pixel and functions as a pixel electrode.
に備えるようにしたことを特徴とする請求項6〜11のいずれかに記載の液晶表示装置の
製造方法。 The liquid crystal display device according to any one of claims 6 to 11, wherein a surface of the resin layer is provided with a concavo-convex portion and a transmissive portion provided with no reflective layer for each pixel. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043448A JP2007225646A (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Liquid crystal display device and method for manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043448A JP2007225646A (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Liquid crystal display device and method for manufacturing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007225646A true JP2007225646A (en) | 2007-09-06 |
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ID=38547567
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JP2006043448A Withdrawn JP2007225646A (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Liquid crystal display device and method for manufacturing same |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007225646A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2009078198A1 (en) * | 2007-12-18 | 2011-04-28 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
CN104181741A (en) * | 2014-08-04 | 2014-12-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display device, array substrate and production method of array substrate |
-
2006
- 2006-02-21 JP JP2006043448A patent/JP2007225646A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2009078198A1 (en) * | 2007-12-18 | 2011-04-28 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
CN104181741A (en) * | 2014-08-04 | 2014-12-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display device, array substrate and production method of array substrate |
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---|---|---|---|
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