JP3537712B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents

Reflective liquid crystal display

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JP3537712B2
JP3537712B2 JP21806799A JP21806799A JP3537712B2 JP 3537712 B2 JP3537712 B2 JP 3537712B2 JP 21806799 A JP21806799 A JP 21806799A JP 21806799 A JP21806799 A JP 21806799A JP 3537712 B2 JP3537712 B2 JP 3537712B2
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crystal display
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glass substrate
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健剛 青木
康成 永田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent decrease in contrast due to backward scattering. SOLUTION: In a reflection type liquid crystal display device 17, a protruding array group is formed on a glass substrate 2, and a light-reflecting film 18, color filter 5, transparent electrode 7 and alignment film 8 are formed on the protruding array group. A transparent electrode 10 and alignment layer 11 are formed on a glass substrate 9, and both glass substrates 2, 9 are disposed facing each other through a liquid crystal 12. Further, a first phase difference film 14, second phase difference film 15 and polarizing plate 16 are successively formed on the outside of the glass substrate 9. The light-reflecting film 18 is produced by successively laminating a metal film, low refractive index layer and high refractive index layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は反射型液晶表示装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、バックライトを使用しない反射型
液晶表示装置の技術が開発されており、薄型、軽量およ
び低消費電力化に優れている。
2. Description of the Related Art In recent years, a technology of a reflection type liquid crystal display device which does not use a backlight has been developed and is excellent in thinness, light weight and low power consumption.

【0003】反射型液晶表示装置として、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が提示され
ている(特開平8−201802号参照)。
[0003] As a reflection type liquid crystal display device, there has been proposed a function separation type in which a light reflection layer having a mirror surface is provided on a surface of a substrate provided behind and a scattering plate is provided outside a substrate provided in front. (See JP-A-8-201802).

【0004】この機能分離型によれば、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が、その
反面、視野角を高めることがむずかしく、さらに散乱板
によって入射光の後方散乱が発生していた。
According to this function-separated type, ambient light is effectively used by not using a backlight. On the other hand, however, it is difficult to increase the viewing angle, and backscattering of incident light by a scattering plate is difficult. Had occurred.

【0005】この課題を解消するために、後方に配設し
た基板に対し凹凸形状の光反射層を形成した散乱反射型
が提案されている(特開平4−243226号参照)。
In order to solve this problem, there has been proposed a scattering reflection type in which a light reflection layer having an uneven shape is formed on a substrate disposed behind (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-243226).

【0006】TNモードやSTNモードの散乱反射型液
晶表示装置を図13に示す。液晶表示装置1において、
ガラス基板2の上にフォトリソ工程により樹脂からなる
ほぼ半球状の凸部3を多数ランダムに並べることで凸状
配列群を形成し、凸状配列群上にスパッタリングにより
Alなどの金属膜からなる光反射層4を被覆し、光反射
層4上に画素ごとに配したカラーフィルタ5を形成して
いる。さらにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層
6と、多数平行に配列したITOからなる透明電極7と
を形成している。この透明電極7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8を形成してい
る。
FIG. 13 shows a TN mode or STN mode scattering / reflection type liquid crystal display device. In the liquid crystal display device 1,
A plurality of substantially hemispherical convex portions 3 made of resin are randomly arranged on a glass substrate 2 by a photolithography process to form a convex array group, and light formed of a metal film such as Al by sputtering on the convex array group. A color filter 5 covering the reflection layer 4 and disposed on the light reflection layer 4 for each pixel is formed. Further, an overcoat layer 6 made of an acrylic resin and a plurality of transparent electrodes 7 made of ITO arranged in parallel are formed. On the transparent electrode 7, an alignment film 8 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction is formed.

【0007】ガラス基板9上に多数平行に配列したIT
Oからなる透明電極10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11とを順次形成してい
る。
A large number of ITs arranged in parallel on a glass substrate 9
A transparent electrode 10 made of O and an alignment film 11 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction are sequentially formed.

【0008】そして、ガラス基板2とガラス基板9とを
液晶12を介してシール部材13により貼り合わせる。
さらにガラス基板9の外側にポリカーボネイトなどから
なる第1位相差フィルム14と第2位相差フィルム15
とヨウ素系の偏光板16とを順次形成する。
[0008] Then, the glass substrate 2 and the glass substrate 9 are bonded to each other by the seal member 13 via the liquid crystal 12.
Further, a first retardation film 14 and a second retardation film 15 made of polycarbonate or the like are provided outside the glass substrate 9.
And an iodine-based polarizing plate 16 are sequentially formed.

【0009】上記構成の液晶表示装置1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1
6、第2位相差フィルム15、第1位相差フィルム14
およびガラス基板9を通過し、液晶12、カラーフィル
タ5などを通して光反射膜4に到達し、光反射膜4にて
光反射され、その反射光が出射される。
In the liquid crystal display device 1 having the above-described structure, incident light from external illumination such as sunlight, a fluorescent lamp, etc.
6, second retardation film 15, first retardation film 14
Then, the light passes through the liquid crystal 12, the color filter 5, and the like, reaches the light reflecting film 4, is reflected by the light reflecting film 4, and the reflected light is emitted.

【0010】かくして液晶表示装置1においては、光散
乱板を使用しないことで、従来のような後方散乱という
課題が解消され、その結果、OFF時の輝度が低減し、
コントラストが向上した。
[0010] Thus, in the liquid crystal display device 1, the problem of back scattering as in the prior art is eliminated by not using a light scattering plate. As a result, the luminance at the time of OFF is reduced,
Contrast improved.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような散乱反射型の反射型液晶表示装置においては、光
反射層4を凸状配列群上に被覆すると、そのような凹凸
面によって、とくに正反射方向の反射強度が低下傾向に
ある。
However, in the above-mentioned reflection-type liquid crystal display device of the scattering reflection type, when the light reflection layer 4 is coated on the convex array group, such a concave-convex surface causes the light to be particularly positive. The reflection intensity in the reflection direction tends to decrease.

【0012】したがって本発明の目的は正反射方向の反
射強度を高めた反射型液晶表示装置を提供することにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a reflection type liquid crystal display device in which the reflection intensity in the regular reflection direction is increased.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】 本発明の反射液晶表示
装置は、ガラス基板の一方主面上に多数の樹脂製凸部を
ランダムに並べた凸状配列群を形成し、該凸状配列群上
に光反射膜を被覆し、この光反射膜上に透明電極と配向
層とを順次積層してなる一方部材と、ガラス基板上に透
明電極と配向層とを順次積層してなる他方部材との間に
ネマチック型液晶を介在させてマトリックス状に画素を
配列せしめてなる反射型液晶表示装置であって、前記凸
状配列群を構成する樹脂製凸部は、該隣り合う凸部と互
いに接続させるように一方部材のガラス基板上に形成さ
れるとともに、該凸状配列群上に被着した前記光反射膜
は、金属膜と、この金属膜の上に低屈折率層と高屈折率
層とを交互に積層してなし、さらに最外層をSiO
にて被覆してなることを特徴とする。
Means for Solving the Problems A reflective liquid crystal display device according to the present invention forms a convex array group in which a large number of resin convex portions are randomly arranged on one main surface of a glass substrate, and the convex array group is formed. One member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on the light reflection film, and the other member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on a glass substrate. A reflective liquid crystal display device in which pixels are arranged in a matrix with a nematic liquid crystal interposed therebetween, wherein the resin convex portions constituting the convex array group are connected to the adjacent convex portions. The light-reflecting film formed on the glass substrate of one member so as to be adhered on the convex array group includes a metal film, and a low-refractive-index layer and a high-refractive-index layer on the metal film. No by alternately stacking the door, formed by further coating the outermost layer in the SiO 2 layer And wherein the door.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図1〜図13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は凸状配列群の形成工程図、図3は凸状配列群
を形成するためのフォトマスクの平面図、図4は他のフ
ォトマスクの平面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a reflection type liquid crystal display device, FIG. 2 is a process diagram of forming a convex array group, FIG. 3 is a plan view of a photomask for forming the convex array group, and FIG. FIG.

【0015】また、図5は現像時間と凸状配列群の凹凸
高低差との関係を示し、図6は現像時間の違いによる光
感光性樹脂層の形状変化を示す。図7は凸状配列群の拡
大図、図8は凸状配列群の写真図であって、図9は他の
凸状配列群の拡大図である。
FIG. 5 shows the relationship between the development time and the height difference of the convex and concave groups, and FIG. 6 shows the change in the shape of the photosensitive resin layer due to the difference in the development time. 7 is an enlarged view of the convex array group, FIG. 8 is a photograph of the convex array group, and FIG. 9 is an enlarged view of another convex array group.

【0016】図10は本発明に係る光反射膜の断面概略
を、図11は従来の光反射膜の断面概略を示し、図12
は受光角度に対する反射強度の変化を示す。なお、図1
3に示す従来の液晶表示装置1と同一箇所には同一符号
を付す。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a light reflecting film according to the present invention. FIG. 11 is a schematic sectional view of a conventional light reflecting film.
Indicates a change in the reflection intensity with respect to the light receiving angle. FIG.
3 are assigned the same reference numerals as those of the conventional liquid crystal display device 1 shown in FIG.

【0017】反射型液晶表示装置 図1によりカラー表示用の反射型液晶表示装置17を説
明する。
[0017] illustrating the reflection type liquid crystal display device 17 for color display by reflection type liquid crystal display device Figure 1.

【0018】2はコモン側のガラス基板(0.7mm
厚)、3はセグメント側のガラス基板(0.7mm厚)
であって、前記一方部材については、ガラス基板2の一
方主面上に透明樹脂からなるほぼ半球状の凸部3(径:
5〜15μm)を多数配列することでランダム性の凸状
配列群を形成し(ただし、凸部3は透明樹脂に限定され
ず、着色した樹脂でもよい)、この凸状配列群上に光反
射膜18を被覆している。光反射膜18は金属膜と低屈
折率層と高屈折率層とを順次積層してなる。
2 is a common side glass substrate (0.7 mm
3) Glass substrate on segment side (0.7mm thick)
As for the one member, the substantially hemispherical convex portion 3 (diameter:
5 to 15 μm), a random convex group is formed (however, the convex portion 3 is not limited to a transparent resin, and may be a colored resin), and light is reflected on the convex group. The membrane 18 is covered. The light reflection film 18 is formed by sequentially laminating a metal film, a low refractive index layer, and a high refractive index layer.

【0019】そして、凸状配列群上に画素ごとに配した
カラーフィルタ5を形成している。カラーフィルタ5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。さらにアクリル
系樹脂からなるオーバーコート層6と、多数平行に配列
したITOからなる透明電極7とを形成している。この
透明電極7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8を形成している。
The color filters 5 arranged for each pixel are formed on the convex array group. The color filter 5 is a pigment dispersion method, that is, a pigment (red, green, blue)
Is coated on a substrate and formed by photolithography. Further, an overcoat layer 6 made of an acrylic resin and a plurality of transparent electrodes 7 made of ITO arranged in parallel are formed. On the transparent electrode 7, an alignment film 8 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction is formed.

【0020】なお、配向膜8は透明電極7上に直に成膜
形成しているが、配向膜8と透明電極7との間に樹脂や
SiO2 などからなる絶縁膜を介在させてもよく、しか
も、オーバーコート層6は設けなくてもよい。さらに凸
状配列群上に樹脂やSiO2からなる平滑膜を形成し、
この平滑膜上に画素ごとに配したカラーフィルタ5を形
成してもよい。
Although the alignment film 8 is formed directly on the transparent electrode 7, an insulating film made of resin or SiO 2 may be interposed between the alignment film 8 and the transparent electrode 7. Moreover, the overcoat layer 6 need not be provided. Furthermore, a smooth film made of resin or SiO 2 is formed on the convex array group,
Color filters 5 arranged for each pixel may be formed on the smooth film.

【0021】他方部材については、ガラス基板9上に多
数平行に配列したITOからなる透明電極10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11
とを順次形成している。透明電極10と配向膜11との
間に樹脂やSiO2 からなる絶縁層を介在させてもよ
い。
As for the other member, a transparent electrode 10 made of ITO arranged in parallel on a glass substrate 9 and an alignment film 11 made of polyimide resin rubbed in a certain direction.
Are sequentially formed. An insulating layer made of resin or SiO 2 may be interposed between the transparent electrode 10 and the alignment film 11.

【0022】そして、上記構成の一方部材および他方部
材をたとえば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12を介してシー
ル部材13により貼り合わせる。また、両部材間には液
晶11の厚みを一定にするためにスペーサを多数個配し
ている。
Then, the one member and the other member having the above structure are bonded together by a seal member 13 via a liquid crystal 12 made of a chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of, for example, 200 to 260 °. A large number of spacers are arranged between the two members to keep the thickness of the liquid crystal 11 constant.

【0023】さらにガラス基板9の外側にポリカーボネ
イトなどからなる第1位相差フィルム14と第2位相差
フィルム15とヨウ素系の偏光板16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。
Further, on the outside of the glass substrate 9, a first retardation film 14, a second retardation film 15, and an iodine polarizing plate 16 made of polycarbonate or the like are sequentially formed. About these arrangement | positioning, it sticks by applying the adhesive material which consists of an acrylic material.

【0024】上記構成の液晶表示装置17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1
6、第2位相差フィルム15、第1位相差フィルム14
およびガラス基板9を通過し、液晶12、カラーフィル
タ5などを通して光反射膜18に到達し、光反射膜18
にて光反射され、その反射光が出射される。
In the liquid crystal display device 17 having the above configuration,
Incident light from external lighting such as sunlight or fluorescent light is polarized
6, second retardation film 15, first retardation film 14
And the glass substrate 9, and reaches the light reflecting film 18 through the liquid crystal 12, the color filter 5, and the like.
And the reflected light is emitted.

【0025】かくして本発明の液晶表示装置17におい
ても、光散乱板を使用しないことで、従来のような後方
散乱という課題が解消され、その結果、OFF時の輝度
が低減し、コントラストが向上した。しかも、光反射膜
18を金属膜と低屈折率層と高屈折率層とを順次積層し
てなることで、その増反射効果によって、反射強度を増
加させ、とくに正反射方向における反射強度を顕著に高
めることができた。
Thus, in the liquid crystal display device 17 of the present invention, the problem of back scattering as in the prior art is eliminated by not using a light scattering plate. As a result, the luminance at the time of OFF is reduced and the contrast is improved. . In addition, since the light reflecting film 18 is formed by sequentially laminating a metal film, a low refractive index layer, and a high refractive index layer, the reflection enhancement effect increases the reflection intensity, and particularly the reflection intensity in the regular reflection direction is remarkable. Could be enhanced.

【0026】なお、液晶表示装置17については、ガラ
ス基板2上に凸部3を多数配列してランダム性の凸状配
列群を形成し、この凸状配列群上に光反射膜18を被覆
した構成であるが、これに代えてガラス基板9上に凸部
を多数配列した凸状配列群を形成し、この凸状配列群上
に光反射膜18を被覆し、そして、樹脂やSiO2 など
からなる平滑膜を形成し、その上に多数平行に配列した
ITOからなる透明電極10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11とを順次形成し、
そして、ガラス基板2の外面に第1位相差フィルム14
と第2位相差フィルム15と偏光板16を配設し、ガラ
ス基板2側より光入射するように構成した反射型液晶表
示装置となしてもよい。
In the liquid crystal display device 17, a large number of convex portions 3 are arranged on the glass substrate 2 to form a random convex arrangement group, and the light reflection film 18 is coated on the convex arrangement group. Instead of this, a convex array group in which a large number of convex portions are arranged on the glass substrate 9 is formed, the light reflecting film 18 is coated on the convex array group, and a resin, SiO 2, or the like is formed. A transparent film 10 made of ITO arranged in parallel in a large number, and an alignment film 11 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction are sequentially formed thereon.
Then, the first retardation film 14 is provided on the outer surface of the glass substrate 2.
And the second retardation film 15 and the polarizing plate 16 may be provided to form a reflective liquid crystal display device in which light is incident from the glass substrate 2 side.

【0027】〔凸状配列群の形成方法〕ガラス基板2上
の凸状配列群は、図2に示すように(a)〜(g)の各
工程を経て形成する。
[Method of forming convex array group] The convex array group on the glass substrate 2 is formed through the steps (a) to (g) as shown in FIG.

【0028】(a)工程 アクリル系樹脂を主成分とし、溶媒としてジエチレング
リコールメチルエチルエーテルを使用した光感光性樹脂
(商品:PC405G・JSR株式会社製)をスピンコ
ート塗布する。この樹脂の膜厚はスピンナ回転数により
制御でき、本例ではスピンナ回転数を750rpmにし
て3μm程度の厚さのポジ型光感光性樹脂を塗布した。
Step (a) A photosensitive resin (product: PC405G, manufactured by JSR Corporation) using an acrylic resin as a main component and diethylene glycol methyl ethyl ether as a solvent is spin-coated. The thickness of this resin can be controlled by the spinner rotation speed. In this example, the spinner rotation speed was set to 750 rpm, and a positive photosensitive resin having a thickness of about 3 μm was applied.

【0029】(b)工程 上記のように塗布された基板を、たとえば90℃の温度
で2分間、ホットプレートによりプリベークした。
(B) Step The substrate coated as described above was pre-baked on a hot plate at a temperature of, for example, 90 ° C. for 2 minutes.

【0030】(c)工程 つぎにフォトリソ用マスクを用いて露光をおこなう。こ
の露光は基板の法線方向にUVを用いて全面露光する。
(C) Step Next, exposure is performed using a photolithographic mask. This exposure is performed by using UV in the normal direction of the substrate.

【0031】このフォトリソ用マスクを図3または図4
に示す。フォトマスク19はガラス基板20上にCr金
属や酸化鉄などからなる多数の円状スポット21(たと
えば15μm径)をランダム状態に配置したものであ
り、画像表示面が5.7インチサイズである場合、一表
示面に対応するガラス基板20上には約5000万個の
スポットが配置される。
FIG. 3 or FIG.
Shown in The photomask 19 is formed by arranging a large number of circular spots 21 (for example, 15 μm in diameter) made of Cr metal, iron oxide, or the like on a glass substrate 20 in a random state, and has a 5.7-inch image display surface. Approximately 50 million spots are arranged on the glass substrate 20 corresponding to one display surface.

【0032】また、スポットは円状以外に、図4に示す
フォトマスク22のように、たとえば四角形、五角形、
六角形、さらにそれ以上の多角形スポット23であって
もよいが、見る方向によって散乱特性に違いが生じない
ように円形にするのがよい。そして、このスポット形状
とほぼ同一形状の凸部3を形成される。
The spot is not limited to a circle, but may be, for example, a square, a pentagon, or a photomask 22 as shown in FIG.
It may be a hexagonal or even a polygonal spot 23 or more, but it is better to make it circular so that there is no difference in the scattering characteristics depending on the viewing direction. Then, a convex portion 3 having substantially the same shape as the spot shape is formed.

【0033】(d)工程 (c)工程を経た後、現像をおこなう。現像液として
は、たとえばJSR株式会社製のPD523AD(濃度
0.05%)を使用する。そして、現像時間を変えるこ
とで現像の進行を加減することができるが、現像を適度
に止めることで、隣り合う各凸部間にて双方の端部が接
続され、連続的に繋がる。
(D) Step After the step (c), development is performed. As the developer, for example, PD523AD (concentration: 0.05%) manufactured by JSR Corporation is used. By changing the development time, the progress of the development can be controlled. However, by appropriately stopping the development, both ends are connected between the adjacent convex portions and are continuously connected.

【0034】図5および図6により現像の進行程度によ
る凸部の状態を示す。図5において、現像時間による凹
凸高低差を示し、横軸は現像時間(秒)であり、縦軸は
凹凸高低差(μm)であり、黒点は測定データである。
FIGS. 5 and 6 show the states of the convex portions depending on the degree of development. In FIG. 5, the height difference between the concavities and convexities according to the development time is shown, the horizontal axis is the development time (seconds), the vertical axis is the difference in height between the concavities and convexities (μm), and the black points are the measurement data.

【0035】現像時間が約25秒までは時間が増大する
にしたがって凹凸高低差が大きくなるが、現像時間が約
25秒を超えると、ガラス基板2が露出され、現像によ
る深度が一定になることで凹凸高低差の変動が非常に小
さくなっている。
As the time increases up to the development time of about 25 seconds, the unevenness height difference increases. However, if the development time exceeds about 25 seconds, the glass substrate 2 is exposed and the depth of development becomes constant. , The fluctuation of the height difference is very small.

【0036】図6においては、測定データである黒点の
うち(a)と(b)と(c)について、それぞれのガラ
ス基板2上の凸状配列群の断面形状を示す。
FIG. 6 shows the cross-sectional shapes of the convex array groups on the respective glass substrates 2 for (a), (b) and (c) among the black points which are the measurement data.

【0037】たとえば、現像時間を20秒にすればよい
が、この現像時間もレジスト塗布量、現像液濃度、プリ
ベーク条件等により適宜変えればよい。
For example, the development time may be set to 20 seconds, and this development time may be appropriately changed depending on the resist coating amount, the developer concentration, the pre-bake conditions, and the like.

【0038】なお、(c)工程の露光においては、UV
がフォトマスク19、22を通過することで干渉が生じ
ることで、これらマスクの直ぐ下の部分の樹脂もわずか
に光分解反応しているので、その後の現像工程(d)に
より凸部の角部が丸くなる。
In the exposure in the step (c), UV
Is passed through the photomasks 19 and 22, causing interference, and the resin immediately below these masks also undergoes a slight photodecomposition reaction. Becomes round.

【0039】(e)工程 この加熱処理でもって、たとえば低温(130℃、2
分)にて表面形状が大きく変化しない程度に熱溶融させ
る。
Step (e) By this heat treatment, for example, a low temperature (130 ° C., 2
In (1), heat melting is performed to such an extent that the surface shape does not significantly change.

【0040】(f)工程 つぎのポストべークでもって、たとえば高温(200
℃、30分)にて全体を硬化させる。このように(e)
工程によって若干溶解させて表面形状をなめらかにし
て、凹凸形状に対し微調整をおこない、ついで(f)工
程により硬化させる。
Step (f) The next post bake is performed, for example, at a high temperature (200
(C, 30 minutes). Thus (e)
The surface shape is smoothed by slightly dissolving in the step, fine adjustment is performed on the uneven shape, and then curing is performed in the step (f).

【0041】(g)工程 最後に凸状配列群上にスパッタリングや蒸着法でもって
光反射膜18を被覆する。光反射膜18は金属膜と低屈
折率層と高屈折率層とを順次積層してなり、これらの各
層を面状にスパッタリンングする。
(G) Step Finally, the light reflecting film 18 is coated on the convex array group by sputtering or vapor deposition. The light reflecting film 18 is formed by sequentially laminating a metal film, a low refractive index layer, and a high refractive index layer, and these layers are planarly sputtered.

【0042】以上の各工程(a)〜(g)を経て得られ
た光反射膜18が被覆された凸状配列群に対し、その表
面性状をスキャニングしたり、写真撮影をおこなった。
ただし、測定用には光反射膜18の全体を被覆するので
はなく、アルミニウム金属膜(膜厚1000Å)を被覆
した。
With respect to the convex array group coated with the light reflecting film 18 obtained through each of the above steps (a) to (g), the surface properties were scanned or photographed.
However, instead of covering the entire light reflection film 18 for measurement, an aluminum metal film (thickness: 1000 °) was covered.

【0043】図7はキーエンス製表面形状測定顕微鏡を
用いて、その形状をスキャニングしたものであって、横
軸(X)はスキャニング方向であり、縦軸(Z)は高さ
を示し、各単位はμmである。また、図8は光学式顕微
鏡(オリンパス製BH3MJL)を用いて500倍にて
写真撮影した撮影図である。
FIG. 7 shows a result obtained by scanning the shape using a surface shape measuring microscope manufactured by KEYENCE. The horizontal axis (X) indicates the scanning direction, the vertical axis (Z) indicates the height, and each unit. Is μm. FIG. 8 is a photograph taken at a magnification of 500 times using an optical microscope (BH3MJL manufactured by Olympus).

【0044】これらの図から明らかなとおり、熱溶融に
より凸部が滑らかな形状になり、さらに隣り合う各凸部
が接続されている。
As is apparent from these figures, the convex portions have a smooth shape due to the heat melting, and the adjacent convex portions are further connected.

【0045】そして、反射型液晶表示装置17において
は、凸状配列群の隣り合う各凸部3を接続させるのがよ
く、これによって各凸部3の間に平坦部が存在しなくな
って、凸状配列群の平坦度が低下し、光散乱性が改善さ
れ、その結果、視野角が広くなった。なお、写真にて確
認した限りでは、凸状配列群における隣り合う各凸部3
がほぼ全面的に接続されているが、部分的にわずかに非
接続部分があっても光散乱性に影響がない。
In the reflection type liquid crystal display device 17, it is preferable to connect the adjacent convex portions 3 of the convex array group, so that there is no flat portion between the convex portions 3 The flatness of the array was reduced, the light scattering property was improved, and as a result, the viewing angle was widened. In addition, as far as confirmed by the photograph, each adjacent convex portion 3 in the convex array group
Are connected almost entirely, but even if there is a part that is slightly disconnected, there is no effect on light scattering.

【0046】また、凸状配列群を形成するに当たり、
(e)工程の加熱処理(表面形状が大きく変化しない程
度の熱溶融工程)を除外して、その他の各工程(a)〜
(d)、(f)、(g)でもって形成してもよい。
In forming the convex array group,
Except for the heat treatment in the step (e) (a heat melting step in which the surface shape does not significantly change), each of the other steps (a) to
(D), (f), and (g).

【0047】このように(e)工程が除かれた形成方法
によってアルミニウム金属膜(膜厚1000Å)が被覆
された凸状配列群を設け、そして、その表面性状をスキ
ャニングしたところ、図9に示すような結果が得られ
た。熱溶融しない場合には、凸部形状は上面に若干平坦
部が存在するが、上記と同様に凸状配列群の平坦度は低
下し、同様に光散乱性が改善され、視野角が広くなっ
た。
As shown in FIG. 9, a convex array group covered with an aluminum metal film (thickness: 1000 °) was provided by the forming method excluding the step (e), and the surface properties were scanned. Such a result was obtained. When not melted, the convex shape has a slightly flat portion on the upper surface, but the flatness of the convex array group is reduced similarly to the above, the light scattering property is similarly improved, and the viewing angle is widened. Was.

【0048】〔光反射膜18について〕つぎに光反射膜
18の構成を詳述する。光反射膜18は、アルミニウム
金属などからなる金属膜と、SiO2 などからなる低屈
折率層とTiO2 などからなる高屈折率層とを順次積層
してなり、図10に示すように金属膜(Al)の上に低
屈折率層(SiO2 )、高屈折率層(TiO2 )、低屈
折率層(SiO2 )、高屈折率層(TiO2 )との順序
でもって交互に積層するのがよい。同図における各層の
括弧内の数値は膜厚を示す。
[About the Light Reflecting Film 18] Next, the structure of the light reflecting film 18 will be described in detail. The light reflection film 18 is formed by sequentially laminating a metal film made of aluminum metal or the like, a low refractive index layer made of SiO 2 or the like, and a high refractive index layer made of TiO 2 or the like, as shown in FIG. On (Al), a low refractive index layer (SiO 2 ), a high refractive index layer (TiO 2 ), a low refractive index layer (SiO 2 ), and a high refractive index layer (TiO 2 ) are alternately laminated in this order. Is good. Numerical values in parentheses of each layer in FIG.

【0049】このような積層構造の光反射膜18とする
ことで、入射光の一部は高屈折率層にて反射され、その
層の通過した光は低屈折率層にて反射され、そのような
反射と透過を繰り返しながら、最後には金属膜(Al)
にて反射される。そして、これらの反射光がそれぞれ干
渉し、これによって反射性能が著しく高められ、いわゆ
る増反射効果がうまれる。
With the light reflecting film 18 having such a laminated structure, a part of the incident light is reflected by the high refractive index layer, and the light passing through the layer is reflected by the low refractive index layer. While repeating such reflection and transmission, finally the metal film (Al)
Is reflected at These reflected lights interfere with each other, whereby the reflection performance is remarkably enhanced, and a so-called enhanced reflection effect is produced.

【0050】上記のような高屈折率層と低屈折率層とは
その間にて屈折率差があれば、どのように材料でもって
構成してもよいが、たとえば高屈折率層の屈折率の範囲
は2.0〜2.8がよく、TiO2 、ZrO2 、SnO
2 などで構成するとよい。これに対する低屈折率層の屈
折率の範囲は1.3〜1.6がよく、たとえばSi
2 、AlF3 、CaF2 、MgF2 などで構成すると
よい。
The above-described high refractive index layer and low refractive index layer may be made of any material as long as there is a refractive index difference between them. range 2.0 to 2.8 selfishness, TiO 2, ZrO 2, SnO
It is good to consist of 2 etc. The range of the refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.3 to 1.6.
O 2, AlF 3, CaF 2 , may be configured MgF 2 or the like.

【0051】高屈折率層の厚み範囲は25〜2000
Å、低屈折率層の厚み範囲は25〜2000Åにするこ
とで、前述した増反射がもっとも顕著になる。さらに光
反射膜18(ただし金属膜を除く)の厚み範囲を50〜
12000Åにすることで、この増反射が顕著になる。
The thickness range of the high refractive index layer is from 25 to 2000.
{When the thickness range of the low refractive index layer is 25 to 2000}, the above-described enhanced reflection is most remarkable. Further, the thickness range of the light reflecting film 18 (excluding the metal film) is set to 50 to
By setting the angle to 12000 °, the enhanced reflection becomes remarkable.

【0052】また、光反射膜18は低屈折率層と高屈折
率層とを交互に順次積層した積層構造にしたことで、各
層の総数は2層、4層、6層、8層、10層あるいはそ
れ以上の層数にて構成する。
The light reflecting film 18 has a laminated structure in which low refractive index layers and high refractive index layers are alternately laminated in order, so that the total number of each layer is 2, 4, 6, 8, 10 It is composed of layers or more layers.

【0053】そして、このように偶数の総積層数に対
し、さらに最外側に図10に示すようにSiO2 などの
層を厚み300Åでもって被覆するとよく、かかるSi
2 層でもって、その上に被覆する層との密着性を高め
られる。
Then, it is preferable to coat the outermost layer with a layer of SiO 2 or the like with a thickness of 300 ° as shown in FIG.
With the O 2 layer, the adhesiveness with the layer coated thereon can be enhanced.

【0054】かくして、凸状配列群上に光反射膜18を
被覆したことで、従来の光散乱板を使用しなくなり、こ
れによって後方散乱が発生しなくなり、その結果、OF
F時の輝度が低減し、コントラストが向上した。しか
も、光反射膜18の増反射効果によって、反射強度を増
加させ、とくに正反射方向における反射強度を顕著に高
めることができた。
Thus, by coating the light reflecting film 18 on the convex array group, the conventional light scattering plate is not used, so that back scattering does not occur.
The brightness at the time of F was reduced, and the contrast was improved. In addition, the reflection intensity was increased by the light reflection film 18, and the reflection intensity in the regular reflection direction could be significantly increased.

【0055】[0055]

【実施例】図10に示す増反射膜構造と従来構造につい
て、反射強度特性を図12に示す。いずれも反射強度の
測定用サンプルを作製したが、従来構造については図1
1に示すようにAl膜を1000Åの厚みで被覆し、そ
の上にSiO2 膜を300Åの厚みで被覆したものであ
る。
FIG. 12 shows the reflection intensity characteristics of the enhanced reflection film structure shown in FIG. 10 and the conventional structure. In each case, a sample for measuring the reflection intensity was prepared.
As shown in FIG. 1, an Al film was coated at a thickness of 1000 °, and an SiO 2 film was coated thereon at a thickness of 300 °.

【0056】図12において、横軸は正反射方向からの
受光角度であり、縦軸は反射強度を示す。
In FIG. 12, the horizontal axis indicates the light receiving angle from the regular reflection direction, and the vertical axis indicates the reflection intensity.

【0057】同図から明らかなとおり、正反射方向にお
ける反射強度は約2倍になった。
As is apparent from the figure, the reflection intensity in the regular reflection direction was approximately doubled.

【0058】また、図10の増反射膜構造を備えた液晶
表示装置17と、図13の従来構造を備えた液晶表示装
置を比較例(従来例)にして、それぞれ反射率とコント
ラストを評価したところ、表1に示すような結果が得ら
れた。
Further, the liquid crystal display device 17 having the enhanced reflection film structure shown in FIG. 10 and the liquid crystal display device having the conventional structure shown in FIG. 13 were used as comparative examples (conventional examples) to evaluate the reflectance and contrast, respectively. However, the results shown in Table 1 were obtained.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】反射率は装置に対する光入射方向を−25
°(法線方向を0°として)に設定し、その反射光を受
光することで輝度(反射率)を測定するが、受光方向を
法線方向に規定した。
The reflectance is -25 in the direction of light incidence on the device.
° (the normal direction is set to 0 °), and the luminance (reflectance) is measured by receiving the reflected light. The light receiving direction is defined as the normal direction.

【0061】この輝度(反射率)は標準白色板基準を用
いて数値化した。すなわち、JIS規格においてMgO
に光を当て、その反射率を100%として、標準白色板
(MgO)の反射光との相対値でもって表す。そして、
コントラストは液晶パネルの白表示の時の反射率と、黒
表示の時の反射率とを測定した。
The luminance (reflectance) was quantified using a standard white plate standard. That is, in the JIS standard, MgO
And the relative value to the reflected light of a standard white plate (MgO) assuming that the reflectance is 100%. And
The contrast was measured by measuring the reflectance of the liquid crystal panel when displaying white and the reflectance when displaying black.

【0062】表から明らかなとおり、約1.5倍反射率
を増大させることができた。
As is clear from the table, it was possible to increase the reflectance by about 1.5 times.

【0063】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。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention.

【0064】たとえば、上記の実施形態においては、S
TN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T
N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
晶表示装置でも同様な作用効果が得られる。
For example, in the above embodiment, S
The description is made with reference to a TN type simple matrix type color liquid crystal display device. However, a monochrome STN type simple matrix type liquid crystal display device, a TN type simple matrix type liquid crystal display device, or a TN type simple matrix type liquid crystal display device may be used.
A similar effect can be obtained with a twisted nematic liquid crystal display device such as an N-type active matrix type liquid crystal display device and a bistable liquid crystal display device.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の反射型液晶表示
装置においては、基板上に多数の樹脂製凸部をランダム
に並べた凸状配列群を形成し、この凸状配列群上に金属
膜と低屈折率層と高屈折率層とを順次積層してなる光反
射膜を被覆したことで、光散乱板を取り除くことがで
き、これによって従来の後方散乱が解消され、とくにO
FF時の輝度が低減し、その結果、コントラストが向上
した高性能な反射型液晶表示装置が提供できた。
As described above, in the reflection type liquid crystal display device of the present invention, a convex array group in which a large number of resin convex portions are randomly arranged is formed on a substrate, and a metal array is formed on the convex array group. The light-scattering plate can be removed by coating the light-reflecting film, which is formed by sequentially laminating a film, a low-refractive-index layer, and a high-refractive-index layer.
As a result, a high-performance reflective liquid crystal display device with reduced contrast at the time of FF and improved contrast was provided.

【0066】しかも、本発明によれば、上記のような光
反射膜の増反射効果によって反射強度を増大させ、とく
に正反射方向の反射強度を高められた反射型液晶表示装
置が提供できた。
Further, according to the present invention, it was possible to provide a reflection type liquid crystal display device in which the reflection intensity was increased by the above-described reflection increasing effect of the light reflection film, and particularly the reflection intensity in the regular reflection direction was increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の反射型液晶表示装置の断面概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a reflective liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の反射型液晶表示装置に係る凸状配列群
の形成工程図である。
FIG. 2 is a process diagram of forming a convex array group according to the reflective liquid crystal display device of the present invention.

【図3】凸状配列群を形成するためのフォトマスクの平
面図である。
FIG. 3 is a plan view of a photomask for forming a convex array group.

【図4】凸状配列群を形成するための他のフォトマスク
の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of another photomask for forming a convex array group.

【図5】凸状配列群を形成する際の現像時間と凸状配列
群の凹凸高低差との関係を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a developing time when forming a convex array group and a difference in height of unevenness of the convex array group.

【図6】凸状配列群を形成する際の現像時間の違いによ
る光感光性樹脂層の形状変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in shape of a photosensitive resin layer due to a difference in development time when a convex array group is formed.

【図7】凸状配列群の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a convex array group.

【図8】凸状配列群の写真図である。FIG. 8 is a photograph of a convex array group.

【図9】他の凸状配列群の拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of another convex array group.

【図10】本発明に係る光反射膜の断面概略図である。FIG. 10 is a schematic sectional view of a light reflection film according to the present invention.

【図11】従来の光反射膜の断面概略図である。FIG. 11 is a schematic sectional view of a conventional light reflecting film.

【図12】受光角度に対する反射強度の変化を示す線図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a change in reflection intensity with respect to a light receiving angle.

【図13】従来の反射型液晶表示装置の断面概略図であ
る。
FIG. 13 is a schematic sectional view of a conventional reflective liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、17 液晶表示装置 2、9 ガラス基板 3 凸部 4、18 光反射層 5 カラーフィルタ 6 オーバーコート層 7、10 透明電極 8、11 配向膜 12 液晶 13 シール部材 1,17 liquid crystal display 2,9 glass substrate 3 convex part 4,18 Light reflection layer 5 Color filters 6 Overcoat layer 7, 10 transparent electrode 8,11 alignment film 12 LCD 13 Seal member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 - 1/1343 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1333-1/1343

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガラス基板の一方主面上に多数の樹脂製
凸部をランダムに並べた凸状配列群を形成し、該凸状配
列群上に光反射膜を被覆し、この光反射膜上に透明電極
と配向層とを順次積層してなる一方部材と、ガラス基板
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
の間にネマチック型液晶を介在させてマトリックス状に
画素を配列せしめてなる反射型液晶表示装置であって、前記凸状配列群を構成する樹脂製凸部は、該隣り合う凸
部と互いに接続させるように一方部材のガラス基板上に
形成されるとともに、該凸状配列群上に被着した 前記光
反射膜は、金属膜と、この金属膜の上に低屈折率層と高
屈折率層とを交互に積層してなし、さらに最外層をSi
層にて被覆してなることを特徴とする反射型液晶表
示装置。 を設定したことを特徴とする液晶表示装置。
1. A convex arrangement group in which a large number of resin projections are randomly arranged on one main surface of a glass substrate, and a light reflection film is coated on the convex arrangement group. A nematic liquid crystal is interposed between one member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on the other, and the other member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on a glass substrate in a matrix. A reflective liquid crystal display device in which pixels are arranged, wherein the resin convex portions forming the convex array group include the adjacent convex portions.
On the glass substrate of one member so that
While being formed, the light reflection film deposited on the convex array group , a metal film, a low refractive index layer and a high refractive index layer are alternately laminated on the metal film, and further, The outermost layer is Si
Reflection type liquid crystal display device characterized by comprising coated by O 2 layer. A liquid crystal display device characterized by setting:
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