JP3697363B2 - 反射型液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【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し、特に、前記有機膜と基板との剥離を防ぐことができる信頼性に優れた反射型液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハンディタイプのコンピュータなどの表示部として、消費電力が小さいことや、薄くできることから反射型液晶表示装置が広く利用されている。
反射型液晶表示装置としては、液晶層の両面に設けられた一対の基板の外側に反射板を配設した外付けタイプのものが知られている。しかしながら、外付けタイプの反射型液晶表示装置では、反射型液晶表示装置内に入射した光は、２枚の基板を通過してから反射板の反射膜に反射されるため、明表示が暗くなってしまう。
この問題を軽減するために、一対の基板の間に、表面が鏡面状態とされた反射膜を配設し、光を通過させる基板を一枚のみとした内蔵タイプの反射型液晶表示装置がある。しかしながら、このような反射型液晶表示装置では、光の有効利用が困難であるため、コントラストが低いという不都合があった。
【０００３】
この不都合を解決するために、図８に示すような、光を反射させる金属反射膜を凸凹に形成した内蔵タイプの反射型液晶表示装置がある。図８において、符号１ａは、第１基板を示し、符号１ｂは、第２基板を示している。前記第２基板１ｂの第１基板１ａと対向する側の表面には、第２電極層９ｂと第２配向膜４ｂとが順に形成され、反対側の表面には、位相差板５と偏光板６とが順に積層されている。一方、第１基板１ａの第２基板１ｂと対向する側の表面には、多数の凹凸を設けた有機膜４４と、金属反射膜５４と、オーバーコート膜６４と、第１電極層９４と、第１配向膜４ａとが順に積層されている。前記オーバーコート層６４は、前記金属反射膜５４上の凸凹を平坦化するとともに、前記金属反射膜５４と前記電極層９４とを絶縁するために設けられている。両面に上記の各層が設けられた第１基板１ａおよび第２基板１ｂと、これらに挟持されたシール材３とに囲まれた空間内には、液晶層２が封入されている。
【０００４】
図９は、従来の反射型液晶表示装置の駆動用素子を実装する側の基板の一例を示した平面図である。図８および図９において、符号７は、駆動用素子実装領域を示し、符号８は、表示領域を示している。ここでの駆動用素子実装領域７とは、駆動用素子１６が実装される領域のことであり、表示領域とは、液晶表示装置の表示に使用される領域のことである。図８および図９に示すように、駆動用素子実装領域７には、駆動用素子１６が実装されている。
図９に示す第１電極層９４は、駆動用素子１６と電気的に接続される駆動用電極層である。表示領域８から連続して形成された駆動用素子実装領域７の駆動用電極層９４ａは、駆動用素子１６の一方の端子と電気的に接続されている。また、駆動用素子１６の他側の端子は、駆動用電極層９４ｃと接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８および図９に示す多数の凸凹を設けた有機層上に、金属反射膜を凸凹に形成した従来の反射型液晶表示装置では、第１基板１ａと有機膜４４とが剥離しやすく、問題となっていた。とくに、駆動用素子１６を実装する際に加熱加圧される部分である駆動用素子実装領域７や、第１基板１ａの周縁部１３は、剥離しやすく、問題となっていた。
【０００６】
よって、本発明は、上記のような問題を解決し、前記有機膜と基板との剥離を防ぐことができる信頼性に優れた反射型液晶表示装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の反射型液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入され、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向する面には、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜と、オーバーコート膜と、電極層とが順に設けられ、前記有機膜の上方に前記有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する応力緩和膜が設けられ、前記応力緩和膜は、前記一方の基板上に実装される駆動用素子および前記電極層と電気的に接続されない透明導電膜からなり、駆動用電極層が形成されている部分と、前記駆動用素子が実装されている部分とを除いた駆動用素子実装領域に形成されていることを特徴とする。
本発明の反射型液晶表示装置では、前記電極層が前記応力緩和膜と同様の材質で形成され、前記電極層と前記応力緩和膜とがいずれもオーバーコート膜上であって、前記応力緩和膜が駆動用素子実装領域において、前記駆動用電極層が形成されている部分と前記駆動用素子が実装されている部分の平面視両側に形成されているものとすることができる。
本発明の反射型液晶表示装置では、前記有機膜の多数の凹凸は、表面に転写型の凸部を転写して形成されたものとすることができる。
本発明の反射型液晶表示装置の製造方法は、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入された反射型液晶表示装置を製造する方法であり、前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向する面に、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜と、オーバーコート膜とを順に設ける工程と、前記オーバーコート膜の上に透明導電膜を成膜してエッチングを行い、駆動用電極層を形成すると同時に、前記有機膜の上方に設けられ、前記有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有し、前記一方の基板上に実装される駆動用素子および前記電極層と電気的に接続されない透明導電膜からなる応力緩和膜を、前記駆動用電極層が形成される部分と、前記駆動用素子が実装される部分とを除いた駆動用素子実装領域に形成する工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
反射型液晶表示装置の一方の基板と有機膜との密着力は、前記一方の基板と有機膜との界面における接着力と、前記有機膜の内部応力によって決定される。この内部応力は、基板と有機膜との密着力を低下させ、基板と有機膜との剥離を促す。
本発明の反射型液晶表示装置は、前記有機膜の上方に前記有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する応力緩和膜が設けられたものであるので、応力緩和膜の内部応力によって、有機膜の内部応力を打ち消し、基板と有機膜との密着力の低下を抑止し、前記有機膜と基板との剥離を防ぐことができる。したがって、信頼性に優れた反射型液晶表示装置となる。
【０００９】
上記の反射型液晶表示装置においては、前記応力緩和膜は、前記一方の基板上に実装される駆動用素子および前記電極層と電気的に接続されない透明導電膜からなるものであることが好ましい。
このような反射型液晶表示装置とすることで、電極層を形成する際に、同時に応力緩和膜を形成することが可能となり、製造工程を増やすことなく、容易に製造できるものとすることができる。
【００１０】
また、上記の反射型液晶表示装置においては、前記応力緩和膜は、駆動用素子実装領域に形成されていることが望ましい。
本発明において「駆動用素子実装領域」とは、駆動用素子が実装される領域のことをいう。
さらに、上記の反射型液晶表示装置においては、前記応力緩和膜は、前記一方の基板の周縁部に形成されていることが望ましい。
【００１１】
このような反射型液晶表示装置とすることで、とくに剥離しやすい、駆動用素子を実装する際に加熱加圧される部分である駆動用素子実装領域と、基板の周縁部の剥離を防ぐことができ、より一層信頼性に優れた反射型液晶表示装置とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の反射型液晶表示装置の駆動用素子を実装する側の基板の一例を示した平面図である。
本発明の反射型液晶表示装置が図９に示す従来の反射型液晶表示装置と異なるところは、第１電極層９４が、駆動用素子１６と電気的に接続される駆動用電極層９４ａ、９４ｃと、駆動用素子１６と電気的に接続されないダミー電極層９４ｄとからなるところである。
【００１３】
図１および図８に示すように、駆動用素子実装領域７の前記オーバーコート膜６４上には、異方性導電フィルム（以下、「ＡＣＦ」と略記する）１０を介して駆動用素子１６が実装されている。ＡＣＦ１０は、導電性フィラー１０ａを有し、加熱加圧することにより、導電性が得られるものである。
前記駆動用電極層９４ａは、図１に示すように、表示領域８から駆動用素子実装領域７にわたって連続して形成され、駆動用素子実装領域７で、ＡＣＦ１０を介して駆動用素子１６の一側の端子１１ａと電気的に接続されている。また、駆動用電極層９４ｃは、前記駆動用素子１６の他側の端子１１ｂと、ＡＣＦ１０を介して電気的に接続されている。駆動用電極層９４ａおよび９４ｃには、透明導電膜を形成するＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などが使用されている。
前記駆動用電極層９４ａおよび９４ｃの内部応力は、図８の矢印Ａおよび矢印Ｂで示すように、膜が伸びようとする応力で圧縮応力である。
【００１４】
また、ダミー電極層９４ｄは、駆動用素子実装領域７の駆動用電極層９４ａおよび９４ｃが形成されている部分と、駆動用素子１６が実装されている部分とを除いた部分に形成されている。ダミー電極９４ｄの幅は、とくに限定されない。このダミー電極層９４ｄは、前記駆動用素子１６との電気的な接続には用いられていない。また、ダミー電極９４ｄは、駆動用電極層９４ａおよび９４ｃと同様に、透明導電膜を形成するＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などで形成されている。
このダミー電極層９４ｄの内部応力も前記駆動用電極層９４ａおよび９４ｃと同様に、膜が伸びようとする応力で圧縮応力である。
【００１５】
第１基板１ａとしては、０．７ｍｍ程度の厚さの透明なガラス板などが使用される。
有機膜４４の材質としては、アクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジストなどの感光性樹脂などが用いられ、具体的には、ＣＦＰＲ０１７Ｓ（商品名：東京応化工業（株）製）などが好適に使用される。
この有機膜４４の内部応力は、図８の矢印Ｃで示すように、膜が縮もうとする応力で引張応力である。
【００１６】
金属反射膜５４は、アルミニウムや銀などの金属で形成されている。
オーバーコート膜６４の材質としては、例えば、熱硬化性のアクリル樹脂などが使用される。具体的には、ＪＳＳ９８４（商品名：ＪＳＲ（株）製）などが好適に使用される。
【００１７】
一方、第２基板１ｂとしては、第１基板と同様に０．７ｍｍ程度の厚さの透明なガラス板などが使用され、第２電極層９ｂとしては、第１電極層９４と同様にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などが使用されている。
また、位相差板５は、ポリカーボネート樹脂やポリアリレート樹脂などで形成されている。
また、第１配向膜４ａおよび第２配向膜４ｂとしては、ポリイミド樹脂などにより形成された高分子膜をラビング処理したものなどが使用される。
【００１８】
このような反射型液晶表示装置を製造するには、例えば、ガラスからなる第１基板１ａの上に、図２に示すように、感光性樹脂液であるＣＦＰＲ０１７Ｓ（商品名：東京応化工業（株）製）をスピンコートにより５００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布し、この感光性樹脂液をホットプレートにより８０℃で１０秒加熱するプリベークを行い、感光性樹脂層４４ａとする。続いて、周縁に平坦部１４ａを有する転写型１４の型面を、前記感光性樹脂層４４ａに５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で押し付けて、図２に示す表示領域８の感光性樹脂層４４ａの表面に転写型１４の型面１４ａの凸部を転写し、図３に示すように、多数の凹部を形成する。ついで、第１基板１ａの裏面側（図示下側）から露光量１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線などの光線２０を照射し、多数の凹凸が形成された感光性樹脂層４４ｂを硬化させ、転写型１４を感光性樹脂層４４ｂから外して、２４０℃で３０分加熱するポストベークを行って、図４に示す有機膜４４とする。
【００１９】
さらに、有機膜４４の表示領域８上に、例えば、アルミニウムを蒸着して、図５に示す反射膜５４を形成する。その後、図６に示すように、ＪＳＳ９８４（商品名：ＪＳＲ（株）製）をスピンコートにより１０００ｒｐｍ、１０秒の条件で塗布し、２３０℃で３０分焼成して硬化させることにより、オーバーコート膜６４を形成する。ついで、オーバーコート膜６４の上に、例えば、ＩＴＯをスパッタして成膜する。このＩＴＯを一般的な方法などにより、ポジ型レジストなどを塗布し、フォトマスクを使用して、露光、現像、エッチングを行い、図１に示す前記駆動用電極層９４ａ、９４ｃとダミー電極９４ｄとを同時に形成して第１電極層９４とし、さらにその上に、第１配向膜４ａを形成する。
【００２０】
続いて、第２の基板１ｂの第１電極層９ａと対向する側の表面に、第２電極層９ｂと第２配向膜４ｂとを順に形成し、反対側の表面に、位相差板５と偏光板６とを順に形成する。
そして、第１電極層９ａ側と第２電極層９ｂ側とを対向させた状態で、第１基板１ａと第２基板１ｂとにシール材３を挟持させて、第１基板１ａと第２基板１ｂとシール材３とに囲まれた空間を形成し、前記空間内に液晶を封入して液晶層２を形成することにより、図１に示す反射型液晶表示装置が得られる。
【００２１】
図８に示す反射型液晶表示装置において、有機膜４４の内部応力は、図８の矢印Ｃで示すように、膜が縮もうとする応力で引張応力である。この引張応力は、第１基板１ａと有機膜４４との密着力を低下させ、第１基板１ａと有機膜４４との剥離を促す。反対に、第１の電極層９４を形成する駆動用電極層９４ａ、９４ｃの内部応力は、図８の矢印Ａおよび矢印Ｂで示すように、膜が伸びようとする応力で圧縮応力である。この圧縮応力は、有機膜４４の内部応力である引張応力を打ち消し、低下させる。
【００２２】
このような反射型液晶表示装置では、有機膜４４の上方に、有機膜４４の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する応力緩和膜として、ダミー電極層９４ｄを設けたので、駆動用電極層９４ａ、９４ｃおよびダミー電極層９４ｄの内部応力である圧縮応力によって、有機膜４４の内部応力である引張応力を打ち消して、第１基板１ａと有機膜４４との密着力の低下を抑止することができ、有機膜４４と第１基板１ａとの剥離を防ぐことができる。したがって、信頼性に優れた反射型液晶表示装置となる。
【００２３】
また、ダミー電極層９４ｄを、駆動用素子１６および駆動用電極層９４ａ、９４ｃと電気的に接続されないものとするとともに、駆動用電極層９４ａおよび９４ｃと同様の材質で形成したので、駆動用電極層９４ａ、９４ｃを形成する際に、駆動用電極層９４ａおよび９４ｃと同様の方法でダミー電極層９４ｄを形成することが可能となる。したがって、製造工程を増やすことなく、容易に製造できる反射型液晶表示装置となる。
【００２４】
また、ダミー電極層９４ｄが、駆動用素子実装領域７に形成されているので、とくに剥離しやすい部分である、駆動用素子実装領域７の剥離を防ぐことができ、より一層信頼性に優れた反射型液晶表示装置とすることができる。
【００２５】
本発明の反射型液晶表示装置においては、上述したように、応力緩和膜であるダミー電極層９４ｄを駆動用素子実装領域７に設けることができるが、前記第１の基板１ａの周縁部１３に設けてもよいし、図７に示すように、駆動用素子実装領域７と第１基板１ａの周縁部１３の両方に設けてもよい。
このような反射型液晶表示装置とすることで、とくに剥離しやすい部分である、駆動用素子実装領域７と第１基板１ａの周縁部１３の剥離を防ぐことができ、より一層信頼性に優れた反射型液晶表示装置とすることができる。
【００２６】
また、本発明の反射型液晶表示装置においては、応力緩和膜であるダミー電極層９４ｄは、上述したように、駆動用電極層９４ａ、９４ｃと同様の材質とすることができるが、有機膜４４の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する膜を形成しうる材質であれば、必ずしも駆動用電極層９４ａ、９４ｃと同様の材質でなくてもよい。例えば、ダミー電極層９４ｄを、ＳｉＯ₂などからなるものとすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の反射型液晶表示装置は、有機膜の上方に、有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する応力緩和膜が設けられているので、応力緩和膜の内部応力によって、有機膜の内部応力を打ち消し、基板と有機膜との密着力の低下を抑止し、有機膜と基板との剥離を防ぐことができる。したがって、信頼性に優れた反射型液晶表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の反射型液晶表示装置の駆動用素子を実装する側の基板の一例を示した平面図である。
【図２】 本発明の反射型液晶表示装置の製造過程を示す図であって、第１基板上に、感光性樹脂液を塗布した状況を示す図である。
【図３】 本発明の反射型液晶表示装置の製造過程を示す図であって、転写型の押し付け状況および光線の照射状況を示す図である。
【図４】 本発明の反射型液晶表示装置の製造過程を示す図であって、現像後の有機膜の状況を示す図である。
【図５】 本発明の反射型液晶表示装置の製造過程を示す図であって、有機膜上に金属反射膜を形成した状況を示す図である。
【図６】 本発明の反射型液晶表示装置の製造過程を示す図であって、オーバーコート膜を形成した状況を示す図である。
【図７】 本発明の反射型液晶表示装置の駆動用素子を実装する側の基板の他の例を示した平面図である。
【図８】 反射型液晶表示装置の一例を示した平面図である。
【図９】 従来の反射型液晶表示装置の駆動用素子を実装する側の基板の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
１ａ 第１基板
１ｂ 第２基板
２ 液晶層
３ シール材
４ａ 第１配向膜
４ｂ 第２配向膜
５ 位相差板
６ 偏光板
７ 駆動用素子実装領域
１０ ＡＣＦ
１６ 駆動用素子
１３ 周縁部
４４ 有機膜
５４ 金属反射膜
６４ オーバーコート膜
９４ 第１電極層
９４ａ、９４ｃ 駆動用電極層
９４ｄ ダミー電極層
９ｂ 第２電極層

Claims (5)

1. 一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入され、
   前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向する面には、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜と、オーバーコート膜と、電極層とが順に設けられ、
   前記有機膜の上方に前記有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有する応力緩和膜が設けられ、前記応力緩和膜は、前記一方の基板上に実装される駆動用素子および前記電極層と電気的に接続されない透明導電膜からなり、駆動用電極層が形成されている部分と、前記駆動用素子が実装されている部分とを除いた駆動用素子実装領域に形成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
2. 前記応力緩和膜は、前記一方の基板の周縁部にもさらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
3. 前記電極層が前記応力緩和膜と同様の材質で形成され、前記電極層と前記応力緩和膜とがいずれもオーバーコート膜上であって、前記応力緩和膜が駆動用素子実装領域において、前記駆動用電極層が形成されている部分と前記駆動用素子が実装されている部分の平面視両側に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射型液晶表示装置。
4. 前記有機膜の多数の凹凸は、転写型の凸部を表面に転写して形成されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の反射型液晶表示装置。
5. 一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持されたシール材とに囲まれた空間内に液晶層が封入された反射型液晶表示装置を製造する方法であり、
   前記一対の基板のうち、一方の基板の他方の基板と対向する面に、多数の凹凸を有する有機膜と、金属反射膜と、オーバーコート膜とを順に設ける工程と、
   前記オーバーコート膜の上に透明導電膜を成膜してエッチングを行い、駆動用電極層を形成すると同時に、前記有機膜の上方に設けられ、前記有機膜の内部応力を打ち消す方向の内部応力を有し、前記一方の基板上に実装される駆動用素子および前記電極層と電気的に接続されない透明導電膜からなる応力緩和膜を、前記駆動用電極層が形成される部分と、前記駆動用素子が実装される部分とを除いた駆動用素子実装領域に形成する工程とを備えることを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。

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