JP3832110B2 - Liquid crystal device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus - Google Patents

Liquid crystal device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の基板間に封止した液晶の配向を制御することによって文字、数字、絵柄等といった像を表示する液晶装置及びその製造方法に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯型コンピュータ、携帯電話機、ビデオカメラ等といった電子機器の像表示部に液晶装置が広く用いられるようになっている。この液晶装置は、一般に、一対の基板間に封止した液晶の配向を制御することによって文字、数字、絵柄等といった像を表示する。
【0003】
この液晶装置には、アクティブ素子を用いない単純マトリクス方式の液晶装置や、アクティブ素子を用いる構造のアクティブマトリクス方式の液晶装置がある。このようなアクティブマトリクス方式の液晶装置としては、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子やTFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)素子等をアクティブ素子として用いる構造の液晶装置が知られている。
【0004】
上記の単純マトリクス方式及びアクティブマトリクス方式の液晶装置を照明系によって分類すると、液晶パネルの外側表面に反射板を付設して太陽光その他の外部光をその反射板によって反射してその反射光を照明光として用いる形式の反射型液晶装置と、液晶パネルにバックライト等といった照明装置を付設してその照明装置からの光を照明光として用いる形式の透過型液晶装置とがあることが知られている。
【0005】
今、反射型液晶装置について考えると、多くの場合は、液晶装置を構成する一対の基板の一方の外側表面に反射板を貼着し、他方の基板の外側から入射する外部光をその反射板によって反射して、その反射光を液晶に供給する。また、最近では、一方の基板の外側表面に反射板を貼着するのに代えて、その基板の内側表面に形成する電極をアルミニウム等といった光反射材料によって形成し、その電極に反射板としての機能を持たせるようにした液晶装置も知られている。
【0006】
このように、一方の基板に設けられる電極自身を反射板として用いる構造の液晶装置に関しては、専用の反射板を用いる必要がなくなるので、部品コストが安くなり、しかも製造工程が簡略化されることから製造コストも安くなるという利点を有している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電極自身を反射板として用いる構造の従来の液晶装置では、その電極の表面が平滑面であることが多く、その結果、その電極からの反射光の進行方向が狭い角度に限定されてしまい、よって、広い視野角度において明るい表示を得ることが難しかった。
【0008】
また、特開昭58−125084号公報によれば、滑らかな凹凸を有する樹脂層の表面に被着した金属膜を電極及び反射膜の両方として用いる構造の液晶装置が開示されている。この液晶装置では、金属膜を反射膜として用いるときに上記の凹凸によって散乱状態の反射光を形成でき、もって、広い視野角度範囲内で明るくコントラストの高い反射光を得ることができると考えられている。
【0009】
かしながらこの従来の液晶装置では、樹脂層の凹凸が写真蝕刻法を用いて形成されており、よって、凹凸の表面はかなり平滑であり、さらに凹凸の模様もかなり規則的な配列となっている。その結果、その金属膜では広い視野角度範囲内で明るい表示を得ることに関して限界があった。
【0010】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、基板の内側表面に形成される電極を反射板として用いる構造を利用して、非常に広い視野角度範囲内で明るい表示を得ることができる液晶装置及び電子機器を提供することを目的とする。また、そのような液晶装置を確実に製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(1)上記の目的を達成するため、本発明に係る液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持して成る液晶装置において、前記基板の少なくとも一方に光反射材料によって形成された電極が設けられ、該電極と、該電極が備えられた前記基板との間には、静電散布によって前記基板上に分散されて不規則に配列された複数の粒状部材が位置し、前記電極は前記粒状部材を包み込むようにして形成されており、前記電極の表面には、前記粒状部材による凹凸が形成されていることを特徴とする。
【0012】
本液晶装置は、TFT素子やTFD素子等といったアクティブ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置や、アクティブ素子を用いない単純マトリクス方式の液晶装置とすることができる。また、粒状部材によって表面に凹凸を作る電極は、一対の基板のうちのいずれに形成される電極であっても良い。例えば、アクティブマトリクス方式の液晶装置の場合を考えれば、その液晶装置を構成する素子側基板及びそれに対向する対向基板のいずれに形成される電極に対して粒状部材を設けることができる。
【0013】
上記構成において、「光反射材料」としては、例えばアルミニウムを用いることができる。また、「粒状部材」としては、弾性を有する樹脂製のボールを用いることができる。この粒状部材としては、電極表面に形成される凹凸の谷から山までの高さを1μm程度にするような粒径を有するものが用いられる。
【0014】
上記構成の液晶装置によれば、光反射部材として機能する電極の表面に凹凸が設けられるので、この電極で反射する光が散乱し、その結果、この反射光を利用して表示される像は広い視野角度範囲内で明るくなる。
【0015】
特に、電極表面に形成される凹凸は基板の表面に分散された粒状部材によってもたらされるものであり、それらの粒状部材は基板平面内に不規則に分散される。このため、その電極表面に形成される凹凸は平面的に見て不規則に配列し、よって、その電極で反射する光は広い角度範囲内にまんべんなく行き渡る。その結果、非常に広い視野角度範囲内で非常に明るい表示を得ることができる。
【0016】
(2) 上記構成の液晶装置に関して、前記一対の基板は、アクティブ素子を備える素子側基板と、それに対向する対向基板とによって構成されるアクティブマトリクス方式の液晶装置とすることができ、その場合には、前記粒状部材は前記素子側基板の表面に分散することができる。この液晶装置によれば、アクティブマトリクス方式の液晶装置に関して、非常に広い視野角度範囲内で非常に明るい表示を得ることができる。
【0017】
(3) また、上記構成の液晶装置において、前記粒状部材は静電散布によって基板上に分散することができる。ここで、「静電散布」とは、粒状部材に電荷を付与した状態でその粒状部材を分散することである。このような静電散布によって分散された粒状部材は、それらが互いに静電的に反発し合いながら分散されるので、複数の粒状部材による塊が発生することがなくなり、よって、基板上の電極に過大な凹凸が形成されることを防止できる。
【0018】
(4) 上記構成の液晶装置において、前記粒状部材は熱硬化型樹脂によって形成できる。ここにいう熱硬化型樹脂は、所定以上の温度を受けたときに一時的に溶融し、その後に固化し、さらに固化した後には上記所定以上の温度を受けても溶融しないという性質を有する樹脂のことである。
【0019】
粒状部材としては、上記のような熱硬化型樹脂以外に、熱によって溶ける性質を有する樹脂を広く用いることができるが、上記のような熱硬化型樹脂を用いれば、より望ましいと考えられる。その理由は、粒状部材を基板上に分散した後にその基板に対して種々の熱処理が行われる場合でも、粒状部材がその熱処理によって影響を受けること、例えば溶けて変形すること等を防止できるからである。
【0020】
(5)次に、本発明に係る液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶を挟持して成る液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法において、前記一対の基板のいずれか一方の表面に粒状部材を静電散布によって不規則に分散する粒状部材分散工程と、前記粒状部材が分散されて不規則に配列された前記基板の表面に光反射材料によって電極を、前記粒状部材を包み込むように形成する電極形成工程とを有することを特徴とする。
【0021】
この液晶装置の製造方法によれば、液晶装置の内部において反射部材として機能する電極の表面に凹凸を形成することができるので、製造された液晶装置において表示を行う際、この電極で反射する光を散乱させることができ、その結果、広い視野角度範囲内で明るい表示を行うことができる。
【0022】
特に、電極表面に形成される凹凸は基板の表面に分散された粒状部材によってもたらされるものであり、それらの粒状部材は基板平面内に不規則に分散され、よって、その電極表面に形成される凹凸は平面的に見て不規則に配列する。このため、その電極で反射する光は広い角度範囲内にまんべんなく行き渡り、よって、非常に広い視野角度範囲内で非常に明るい表示を得ることができる。
【0023】
(6) 上記構成の製造方法は、前記一対の基板のいずれか一方に素子側電極を含むアクティブ素子を形成するアクティブ素子形成工程を含むことができる。つまり、本発明は、アクティブマトリクス方式の液晶装置を製造するための製造方法に適用できる。そしてこの場合には、前記電極形成工程は、前記素子側電極に接続するように画素電極を形成する工程ということになり、さらに、前記粒状部材分散工程は、前記アクティブ素子形成工程の後であって前記電極形成工程の前に行われる。
【0024】
この構成によれば、粒状部材はアクティブ素子が基板上に形成された後にその基板の表面に分散されるので、アクティブ素子を形成するときには基板表面は滑らかな平面であり、よって、アクティブ素子の特性に欠陥やバラツキが生じることを確実に防止できる。
【0025】
(7) 上記構成の製造方法に関しては、前記粒状部材分散工程と前記電極形成工程との間に粒状部材加熱工程を設けることができ、その粒状部材加熱工程において、基板上に分散された粒状部材の表面部分を一時的に溶かすようにすることができる。この構成によれば、粒状部材を基板表面に強固に固着できるので、液晶装置の表示特性を安定化できる。
【0026】
(8) なお、上記のように粒状部材を加熱する場合には、その具体的な方法として、加熱されたプレート、いわゆるホットプレートを粒状部材に近づけることによってその加熱を行うという方法を採用できる。
【0027】
粒状部材を加熱するための方法としては、上記のような加熱されたプレートを用いる方法以外に、熱風を吹きかける方法その他種々の方法が考えられる。しかしながら、熱風を用いる方法では、基板上に分散した粒状部材が基板から吹き飛ばされるという不都合が考えられる。これに対し、ホットプレートを用いる方法によれば、そのような粒状部材の飛散を防止できる。
【0028】
(9) 上記構成の製造方法において、粒状部材分散工程は、前記粒状部材を静電散布によって基板上に分散する処理を含んで実施できる。このような静電散布によって分散された粒状部材は、それらが互いに静電的に反発し合いながら分散されるので、複数の粒状部材による塊が発生することがなくなり、よって、基板上の電極に過大な凹凸が形成されることを防止できる
(10) 上記構成の製造方法において、前記粒状部材は熱硬化型樹脂によって形成できる。この構成によれば、粒状部材を基板上に分散した後にその基板に対して種々の熱処理が行われる場合でも、粒状部材がその熱処理に影響されること、例えば溶けて変形すること等を防止できる。
【0029】
(11) 次に、本発明に係る電子機器は、上記構成の液晶装置と、液晶装置を収容する筐体とを有することを特徴とする。このような電子機器としては、具体的には、携帯型コンピュータ、携帯電話機、ビデオカメラ等が考えられる。多くの場合は、それらの像表示部に液晶装置が適用される。
【0030】
この電子機器によれば、その内部に含まれる液晶装置において、電極表面に形成される凹凸が基板の表面に分散された粒状部材によってもたらされるので、それらの粒状部材は基板平面内に不規則に分散され、よって、その電極表面に形成される凹凸は平面的に見て不規則に配列する。そのため、その電極で反射する光は広い角度範囲内にまんべんなく行き渡り、よって、非常に広い視野角度範囲内で非常に明るい表示を得ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る液晶装置の一実施形態を一部破断して平面的に示している。ここに示す液晶装置1は、シール材2によって互いに接合された一対の透光性基板3a及び3bを有する。これらの透光性基板は、例えばガラス、プラスチック等によって形成される。これらの透光性基板の間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、シール材2によって囲まれる部分のセルギャップ内に液晶が封入される。
【0032】
図の奥側の透光性基板3aは素子側基板であり、その内側表面には、互いに平行に並べられた複数の直線状の配線、すなわちストライプ状の配線4が形成され、さらにそれらの配線4の間に複数の画素電極6がドットマトリクス状に形成され、さらに各画素電極6と各配線4とがアクティブ素子としてのTFD素子7を介して接続される。素子側基板3aの外側表面には偏光板12が貼着される。本実施形態では、各画素電極6は光反射材料、例えばアルミニウムによって形成される。
【0033】
一方、図1の手前側の透光性基板3bは対向基板であり、その内側表面にはストライプ状の対向電極8が形成される。これらの対向電極8と素子側基板3a上の画素電極6との対向する部分にドットマトリクス状に配列される複数の画素が形成される。対向基板3bの内側表面には、必要に応じて、さらにカラーフィルタが形成される。また、対向基板3bの外側表面には偏光板12が貼着される。
【0034】
なお、素子側基板3aにおいて、各配線4は実際には極めて狭い間隔寸法で多数本が基板3a上に形成されるが、図1では、構造を分かり易く示すために各配線4の間隔寸法を拡大して模式的に示し、さらにそれらの配線4のうち数本を示し他の部分を省略してある。また、画素電極6は、実際には非常に面積が小さく、しかも微細な間隔でドットマトリクス状に配列されるが、図1では構造を分かり易く示すために各画素電極6を拡大して模式的に示すと共にそれらの間隔も拡大して示してある。
【0035】
また、対向基板3bにおいて、対向電極8は実際には素子側基板3a上の画素電極6に対向するように極めて狭い間隔で多数本形成されるものであるが、図1では、構造を分かり易く示すために各対向電極8の間隔寸法を拡大して模式的に示し、さらにそれらの対向電極8の一部分を省略してある。
【0036】
画素電極6等が形成された素子側基板3aの内側表面には、さらに、ポリイミド等によって配向膜が形成され、その配向膜に対して一軸配向処理、例えばラビング処理が施される。また、対向電極8が形成された対向基板3bの内側表面にも、ポリイミド等によって配向膜が形成され、その配向膜に対しても一軸配向処理、例えばラビング処理が施される。
【0037】
本実施形態の液晶装置1はCOG( Chip On Glass)方式の液晶装置であり、よって、素子側基板3aの表面に液晶駆動用IC9aが直接に実装され、また、対向基板3bの表面にも液晶駆動用IC9bが直接に実装される。そして、素子側基板3a上に形成された配線4が液晶駆動用IC9aの出力端子に接続され、一方、対向基板3b上に形成された対向電極8が液晶駆動用IC9bの出力端子に接続される。符号11は、液晶駆動用IC9a及び9bを外部回路に接続するための外部接続用端子を示す。
【0038】
液晶駆動用IC9a及び9bが作動すると、選択された画素に相当する画素電極6と対向電極8との間に所定の大きさのON電圧及びOFF電圧が印加され、この電圧制御によって液晶の配向状態を制御する。そして、この配向制御に基づいて光を変調することにより、文字、数字、絵柄等といった像を外部に表示する。このとき、液晶に供給される光は、対向基板3b側から液晶装置の内部に取り込まれた後、アルミニウム合金によって形成された画素電極6で反射した外部光、例えば太陽光である。なお、配線4は、データ線として用いられることもあるし、走査線として用いられることもある。
【0039】
図9は、素子側基板3aの内側表面における1個の画素領域の近傍を拡大して示している。また、図10は、図9のA−A線に従った断面構造を示している。これらの図において、配線4は、Ta(タンタル)等といった導電材によって形成された第1層4aと、その第1層4aの上に積層された陽極酸化膜によって形成された第2層4bと、その第2層4bの上にCr(クロム)等の導電材によって形成された第3層4cとによって構成される。
【0040】
また、TFD素子7は、一対のMIM素子14a及び14bを電気的に逆向きに直列接続することによって、いわゆるバック・ツー・バック(Back-to-Back)構造の素子として形成されている。このバック・ツー・バック構造により、1個のMIM素子を用いる場合に比べて安定したスイッチング特性を得ることができる。もちろん、1個のMIM素子を用いて非線形素子を構成することもできる。
【0041】
個々のMIM素子14a及び14bは、配線4の第1層4aと同時にTa等によって形成された第1電極16と、その第1電極16の上に形成された陽極酸化膜17と、配線4の第3層4cと同時にCr等によって形成された第2電極18とによって構成される。図では、配線4に近い側の第2電極を18aで示し、配線4から遠い側すなわち画素電極6に近い側の第2電極を18bで示している。この第2電極18bの先端部分に重ねて画素電極6が形成される。この画素電極6は、図9に示すように概ね長方形状に形成され、これに接続する第2電極18bの先端部分は画素電極6よりもわずかに大きい長方形状に形成される。
【0042】
図9に示すように、素子側基板3aの上には複数の粒状部材10が不規則な配列状態で設けられている。画素電極6が形成された部分を見ると、図10に示すように、粒状部材10はその画素電極6とMIM素子14bの第2電極18bとの間に位置している。これらの粒状部材10が在るため、画素電極6の表面には凹凸が形成される。
【0043】
複数の粒状部材10は、例えば静電散布の方法によって基板3a上に分散されたものであり、よって、粒状部材10の平面的な配列状態は図9に示すように不規則な状態である。なお、図9では、構造を分かり易くするために粒状部材10の密度を比較的小さく示してあるが、実際には、より高密度に粒状部材10を分散する方が望ましい。
【0044】
ここで、静電散布とは、粒状部材に電荷を付与した状態でその粒状部材を分散することであり、こうして分散された複数の粒状部材は互いに離散するので塊を形成することがない。よって、画素電極6の表面に過大な凹凸が形成されることはない。
【0045】
本実施形態では、以上の通りに、画素電極6の表面に粒状部材10に起因して凹凸ができるので、その画素電極6で反射する光は広い角度範囲に散乱する。特に、粒状部材10の平面的な配列状態は不規則であるので、光の拡散角度は非常に広くなり、よって、液晶装置の表示は非常に広い視野角度の範囲内で明るくなる。
【0046】
以下、上記構成の液晶装置1を製造するための製造方法について図2及び図3を参照しながら説明する。図2の工程(a)において、まず、ガラス基板母材3a’を用意する。このガラス基板母材3a’は、図1に示す液晶装置1の1個分の大きさの素子側基板3aを複数個形成できる程度の面積を有する大面積のガラス基板によって形成される。この素子側基板母材3a’の表面にタンタル酸化物、例えばTa を一様な厚さに成膜して下地層19を形成する。この下地層19は、これ以降に基板母材3a’上に形成される膜の基板母材3a’に対する密着性を高める等のために形成されるものである。
【0047】
次に、工程(b)において、タンタル(Ta)をスパッタリング等によって一様な厚さで成膜し、さらにフォトリソグラフィ−処理等を実施して、配線4の第1層4a並びにMIM素子14a及び14bの第1電極16を形成する。この状態を平面的に見ると図4に示す通りである。この状態では、配線用の第1層4aとMIM素子用の第1電極16は一体につながっている。
【0048】
次に、工程(c)において、配線の第1層4aを陽極端子として陽極酸化処理を実行し、その第1層4a及びMIM素子用の第1電極16の上に、絶縁膜として作用する陽極酸化膜を一様な厚さに形成する。これにより、配線4の第2層4b並びにMIM素子14a及び14bの絶縁層17が形成される。この状態を平面的に見ると図5に示す通りである。
【0049】
次に、工程(d)において素子部フォトエッチング(図ではPEと略記)工程を実行する。この工程は、図5において、配線4の第1層4a及び第2層4bと、MIM素子の第1電極16及び絶縁膜17とを繋ぐ部分Bをエッチングによって部分的に除去するための工程である。この工程により、MIM素子14a及び14bの第1電極16並びに絶縁層17が、配線4の第1層4a及び第2層4bから島状に分断されて、図6に示す状態になる。
【0050】
次に、図3の工程(e)において、クロムをスパッタリング等によって一様な厚さで成膜し、さらに、フォトリソグラフィ−処理を実施して、配線4の第3層4c並びにMIM素子14a及び14bの第2電極18a及び18bを形成する。この状態を平面的に見ると図7に示す通りである。このとき、配線4から遠い側に形成される第2電極18bの先端部分は、1個の画素と略同じ形状に形成される。
【0051】
次に、工程(f)において、複数の粒状部材、例えば熱硬化型樹脂によって形成された弾性を有するボールを静電散布法を用いて基板母材3a’の上に分散する。静電散布法によれば、分散される個々の粒状部材に同電位の電荷が付与されるので、それらの粒状部材が結合して塊になることを防止できる。また、散布された粒状部材10は、図8に示すように、平面的に見て不規則な状態で配列される。なお、図3及び図8において、複数の粒状部材10の分布密度は構造を分かり易く示すために実際の場合よりも粗く示してある。
【0052】
その後、工程(g)において、基板母材3a’を所定温度に加熱したホットプレートの上に載せるか、あるいはそれに近接させることにより、粒状部材10を加熱する。本実施形態では、粒状部材10が熱硬化型樹脂によって形成されているので、その粒状部材10は所定温度に加熱されることにより、一時的に溶けると共にその後に固化し、その固化後は所定温度以上に加熱されても溶融しない状態に保持される。この加熱工程により、各粒状部材10は、基板母材3a’の上にしっかりと又はその母材上に形成された各種要素の上にしっかりと固着する。
【0053】
その後、工程(h)において、画素電極6を形成するための処理を実行する。具体的には、画素電極6の材料であるアルミニウム合金をスパッタリング等によって一様な厚さに成膜し、さらに、エッチング処理を含むフォトリソグラフィ−処理を実施して、図9に符合6で示すような1画素の大きさに相当する所定形状の画素電極を第2電極18bの先端部分の上、すなわちクロムパターン上に形成する。このとき、画素電極6と第2電極18bのクロムパターンとの間には不規則に並んだ複数の粒状部材10が在るので、その画素電極6の表面にはそれらの粒状部材10に対応して不規則な凹凸パターンが形成される。液晶装置において表示を行う際には、この不規則な凹凸パターンの働きにより、画素電極6で反射する光は広い角度に散乱し、その結果、広い視野角度範囲内で明るい表示を行うことができる。
【0054】
以上の作業により、図1に示す素子側基板3aを複数個含む素子側基板母材3a’が完成する。そしてその一方で、対向基板3bを複数個含む対向基板母材が別途行われる作業によって作製される。こうして形成される素子側基板母材3a’及び対向基板母材のいずれか一方の表面には各液晶装置部分に対応させてシール材2がスクリーン印刷等によって形成される。
【0055】
その後、上記の素子側基板母材3a’と対向基板母材とをシール材2を挟んで互いに貼り合わせて大面積のパネル構造体を作製し、さらにそのパネル構造の各液晶装置部分の内部に液晶を封入し、さらに各基板母材の所定位置に切断用溝、いわゆるスクライブ溝を形成し、さらにその切断用溝に従って各基板母材を切断、いわゆるブレイクすることにより個々の液晶パネルが切り出される。こうして切り出される個々の液晶パネルに図1の偏光板12、液晶駆動用IC9a,9bを装着することにより、図1に示す液晶装置1が完成する。
【0056】
(第2実施形態)
図11は、図1に示す液晶装置1を用いて構成される本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯型コンピュータを示している。この携帯型コンピュータ31は、複数のキー32を備えたキーボード部33と、そのキーボード部33に対して矢印Dのように開閉回転動作する筐体としてのカバー34と、そのカバー34に埋め込まれた液晶装置30とを含んで構成される。液晶装置30は、図1の液晶装置1に制御回路等といった付帯機器を装着することによって作製される。
【0057】
キーボード部33の内部には、携帯型コンピュータとしての機能を果たすための各種の演算を実行するためのCPU(中央処理装置)を含む制御部が格納される。そしてその制御部は、液晶装置30に所定の映像を表示するための演算処理を実行する。
【0058】
本実施形態の携帯型コンピュータにおいては、その中で用いる液晶装置に関して、図10に示すように、画素電極6の表面に粒状部材10に起因して凹凸ができるので、その画素電極6で反射する光は広い角度範囲に分散する。特に、粒状部材10の平面的な配列状態は不規則であるので、光の拡散角度は非常に広くなり、よって、液晶装置の表示は非常に広い視野角度の範囲内で明るくなる。
【0059】
(その他の実施形態)
図1に示す液晶装置はCOG方式の液晶装置であるが、本発明はそれ以外の構造を有する任意の液晶装置に対して適用できる。例えば、TAB(Tape Automated Bonding:テープ自動化実装)の技術を用いてFPC(Flexible Printed Circuit)の上にICチップをボンディングして形成されるTCP(Tape Carrier Package)を用いる構造の、いわゆるTAB方式の液晶装置に対して本発明を適用できる。また、エポキシ基板等といったガラス以外の基板上にICチップを実装する構造の、いわゆるCOB(Chip On Board)方式の液晶装置に対して本発明を適用することもできる。
【0060】
上記の実施形態では一対のMIM素子を逆極性で直列に接続した構造のバック・ツー・バック方式のTFD素子を非線形素子として用いる場合を例示したが、1個のMIM素子を用いる構造のTFD素子を用いることもでき、あるいは、TFD素子に代えてTFT素子を用いることもできる。
【0061】
図12に、TFT素子を用いた液晶装置の部分平面図を示し、図13に、図12のB−B線に沿った部分断面図を示す。
【0062】
図12及び図13に示すように、TFT素子部104は図5に斜線にて示す領域に延在し、ソース1041はデータ線103に対して開口部1041aにて導電接続され、ゲート1042は走査線101と交差して図示しない薄い絶縁膜を介して対向して形成されている。ドレイン1043は開口部1043aを介して画素電極106と導電接続されている。これらの構造から延在した下電極1040は容量線102と絶縁層を介して平面的に重なり、蓄積容量105が構成されている。蓄積容量105は、公知のように電荷のリークに対して画素電極106の電位を長時間保持するためのものである。
【0063】
このTFT素子を用いた液晶装置においては、データ線103上に絶縁層105が形成されている。この絶縁層105を形成した後、第1実施形態と同様に、例えば熱硬化型樹脂によって形成された弾性を有するボール等の粒状部材10を、静電散布法を用いて基板100の上に分散する。このとき、後に画素電極106とドレイン1043とを接続するスルーホール1043aとなる領域には、粒状部材10が配置される可能性があるが、その領域の粒状部材は、スルーホールを形成する工程において、絶縁層105及びその下層の膜と共に除去されるので問題はない。なお、図12及び図13において、複数の粒状部材10の大きさ及び分布密度は構造を分かり易く示すために実際の場合よりも大きく、粗く示してある。
【0064】
次に、この基板100を所定温度に加熱したホットプレートの上に載せるか、あるいはそれに近接させることにより、粒状部材10を加熱し、一時的に溶かしその後固化させる。
【0065】
次に、ドレイン1043に達するスルーホール1043aを形成し、しかる後、粒状部材10によって凹凸が形成された絶縁層上に、例えばアルミ合金により画素電極106を形成する。
【0066】
この後、公知の配向膜形成、ラビング処理工程を経て図示しない対向基板とシール部材を介して接着し、いわゆる多数個取りであれば、スクライブ・ブレイク工程を経て、個々の液晶パネルの基板間に液晶を封入する。そして、必要な制御回路や配線等を実装して液晶装置を構成する。
【0067】
このようにして構成されたTFT素子を用いた液晶装置は、画素電極106の表面に粒状部材10に起因して凹凸ができるので、その画素電極106で反射する光は広い角度範囲に散乱する。特に、粒状部材10の平面的な配列状態は不規則であるので、光の拡散角度は非常に広くなり、よって、液晶装置の表示は非常に広い視野角度の範囲内で明るくなる。
【0068】
以上の各実施形態では、TFD及びTFT素子といったアクティブ素子を用いたいわゆるアクティブマトリクス方式の液晶装置について説明したが、本発明は、アクティブ素子を用いない単純マトリクス方式の液晶装置に対して適用することもできる。
【0069】
また、図11では、電子機器として携帯型コンピュータを例示したが、本発明に係る液晶装置はその他の任意の電子機器、例えば、携帯電話機等にも適用できる。
【0070】
【発明の効果】
本発明に係る液晶装置、その製造方法及び電子機器によれば、反射部材として機能する電極の表面に凹凸が設けられるので、この電極で反射する光が散乱し、その結果、この反射光を利用して表示される像は広い視野角度範囲内で明るくなる。また特に、電極表面に形成される凹凸は基板の表面に分散された粒状部材によってもたらされるものであり、それらの粒状部材は基板平面内に不規則に分散される。このため、その電極表面に形成される凹凸は平面的に見て不規則に配列し、よって、その電極で反射する光は広い角度範囲内にまんべんなく行き渡る。その結果、非常に広い視野角度範囲内で非常に明るい表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶装置の一実施形態を一部破断して示す平面図である。
【図2】本発明に係る液晶装置の製造方法を模式的に示す工程図である。
【図3】図2に引き続く工程図である。
【図4】液晶装置の製造過程の一例を示す平面図である。
【図5】液晶装置の製造過程の他の一例を示す平面図である。
【図6】液晶装置の製造過程のさらに他の一例を示す平面図である。
【図7】液晶装置の製造過程のさらに他の一例を示す平面図である。
【図8】液晶装置の製造過程のさらに他の一例を示す平面図である。
【図9】液晶装置の製造過程のさらに他の一例を示す平面図であって、画素電極が形成された状態を示す図である。
【図10】図9のA−A線に従った断面構造を示す断面図である。
【図11】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す斜視図である。
【図12】本発明に係る他の液晶装置の一実施形態を示す部分平面である。
【図13】本発明に係る他の液晶装置の一実施形態を示す部分断面である。
【符号の説明】
1 液晶装置
2 シール材
3a 素子側基板
3a’ 素子側基板母材
3b 対向基板
4 配線
4a 第1層
4b 第2層
4c 第3層
6 画素電極
7 TFD素子
8 対向電極
10 粒状部材
14a,14b MIM素子
16 第1電極
17 絶縁層
18a 第2電極
18b 第2電極
19 下地層
100 素子側基板
101 走査線
102 容量線
103 データ線
104 TFT素子部
1043 ドレイン
1043a スルーホール
105 絶縁層
106 画素電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device that displays images such as letters, numbers, and patterns by controlling the orientation of liquid crystal sealed between a pair of substrates, and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to an electronic device configured using the liquid crystal device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal devices have been widely used in image display units of electronic devices such as portable computers, mobile phones, video cameras, and the like. In general, this liquid crystal device displays images such as letters, numbers, and patterns by controlling the orientation of liquid crystal sealed between a pair of substrates.
[0003]
Such liquid crystal devices include a simple matrix type liquid crystal device that does not use active elements and an active matrix type liquid crystal device that uses active elements. As such an active matrix liquid crystal device, a liquid crystal device having a structure using a TFT (Thin Film Transistor) element, a TFD (Thin Film Diode) element, or the like as an active element is known.
[0004]
When the above-mentioned simple matrix type and active matrix type liquid crystal devices are classified according to the illumination system, a reflector is attached to the outer surface of the liquid crystal panel, and sunlight or other external light is reflected by the reflector to illuminate the reflected light. It is known that there are a reflection type liquid crystal device of a type used as light and a transmission type of liquid crystal device of a type in which an illumination device such as a backlight is attached to a liquid crystal panel and light from the illumination device is used as illumination light. .
[0005]
Considering a reflective liquid crystal device now, in many cases, a reflector is attached to one outer surface of a pair of substrates constituting the liquid crystal device, and external light incident from the outside of the other substrate is reflected on the reflector. And the reflected light is supplied to the liquid crystal. In addition, recently, instead of attaching a reflector to the outer surface of one substrate, an electrode formed on the inner surface of the substrate is formed of a light reflecting material such as aluminum, and the electrode is used as a reflector. A liquid crystal device having a function is also known.
[0006]
As described above, with respect to the liquid crystal device having a structure in which the electrode provided on one substrate itself is used as a reflection plate, it is not necessary to use a dedicated reflection plate, so that the component cost is reduced and the manufacturing process is simplified. Therefore, the manufacturing cost is also reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional liquid crystal device in which the electrode itself is used as a reflecting plate, the surface of the electrode is often a smooth surface, and as a result, the traveling direction of the reflected light from the electrode is limited to a narrow angle. Therefore, it has been difficult to obtain a bright display at a wide viewing angle.
[0008]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-125084 discloses a liquid crystal device having a structure in which a metal film deposited on the surface of a resin layer having smooth irregularities is used as both an electrode and a reflective film. In this liquid crystal device, it is considered that when the metal film is used as a reflection film, reflected light in a scattered state can be formed by the above-described unevenness, and thus bright reflected light with high contrast can be obtained within a wide viewing angle range. Yes.
[0009]
Kashina grounds in this conventional liquid crystal device, and unevenness of the resin layer is formed by using a photoetching method, therefore, the surface of the irregularities is rather smooth, further patterns of irregularities is also a fairly regular array It has become. As a result, the metal film has a limit in obtaining a bright display within a wide viewing angle range.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and uses a structure in which an electrode formed on the inner surface of a substrate is used as a reflection plate to display a bright display within a very wide viewing angle range. It is an object to provide a liquid crystal device and an electronic device that can be obtained. Moreover, it aims at providing the manufacturing method which can manufacture such a liquid crystal device reliably.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, a liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an electrode formed of a light reflecting material is provided on at least one of the substrates. A plurality of granular members dispersed and irregularly arranged on the substrate by electrostatic spraying are positioned between the electrode and the substrate on which the electrode is provided; It is formed so that a member may be wrapped, and the unevenness | corrugation by the said granular member is formed in the surface of the said electrode, It is characterized by the above-mentioned.
[0012]
This liquid crystal device can be an active matrix liquid crystal device using an active element such as a TFT element or a TFD element, or a simple matrix liquid crystal device using no active element. Moreover, the electrode which makes an unevenness | corrugation on the surface by a granular member may be an electrode formed in either of a pair of board | substrates. For example, in the case of an active matrix liquid crystal device, a granular member can be provided for an electrode formed on either the element side substrate constituting the liquid crystal device or the counter substrate facing the element side substrate.
[0013]
In the above configuration, for example, aluminum can be used as the “light reflecting material”. As the “granular member”, a resin ball having elasticity can be used. As this granular member, one having a particle size such that the height from the uneven valleys to the peaks formed on the electrode surface is about 1 μm is used.
[0014]
According to the liquid crystal device having the above configuration, the surface of the electrode functioning as a light reflecting member is provided with unevenness, so that the light reflected by this electrode is scattered, and as a result, an image displayed using this reflected light is Brightens within a wide viewing angle range.
[0015]
In particular, the irregularities formed on the electrode surface are caused by granular members dispersed on the surface of the substrate, and these granular members are irregularly distributed in the substrate plane. For this reason, the irregularities formed on the electrode surface are irregularly arranged in a plan view, so that the light reflected by the electrode spreads uniformly over a wide angular range. As a result, a very bright display can be obtained within a very wide viewing angle range.
[0016]
(2) With respect to the liquid crystal device having the above configuration, the pair of substrates can be an active matrix liquid crystal device including an element-side substrate including an active element and a counter substrate facing the element-side substrate. The granular member can be dispersed on the surface of the element side substrate. According to this liquid crystal device, a very bright display can be obtained within a very wide viewing angle range with respect to the active matrix type liquid crystal device.
[0017]
(3) In the liquid crystal device having the above configuration, the granular member can be dispersed on the substrate by electrostatic scattering. Here, “electrostatic spraying” is to disperse the granular member in a state where a charge is applied to the granular member. Since the granular members dispersed by electrostatic spraying are dispersed while repelling each other electrostatically, a mass due to a plurality of granular members is not generated. It is possible to prevent the formation of excessive unevenness.
[0018]
(4) In the liquid crystal device having the above configuration, the granular member can be formed of a thermosetting resin. The thermosetting resin referred to here is a resin that melts temporarily when subjected to a temperature above a predetermined level, solidifies after that, and does not melt even when subjected to a temperature above the predetermined level after solidification. That is.
[0019]
As the granular member, in addition to the thermosetting resin as described above, a resin having a property of being melted by heat can be widely used. However, it is considered more desirable to use the thermosetting resin as described above. The reason is that even when various heat treatments are performed on the substrate after the granular member is dispersed on the substrate, it is possible to prevent the granular member from being affected by the heat treatment, for example, melting and deformation. is there.
[0020]
(5) Next, a method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is the method for manufacturing a liquid crystal device for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates. A granular member dispersing step for irregularly dispersing the granular member on the surface of the substrate by electrostatic spraying ; an electrode by a light reflecting material on the surface of the substrate in which the granular member is dispersed and irregularly arranged; and the granular member And an electrode forming step of forming an envelope.
[0021]
According to this method for manufacturing a liquid crystal device, it is possible to form irregularities on the surface of the electrode functioning as a reflecting member inside the liquid crystal device, so that light reflected by this electrode can be displayed when displaying in the manufactured liquid crystal device. As a result, bright display can be performed within a wide viewing angle range.
[0022]
In particular, the irregularities formed on the electrode surface are caused by granular members dispersed on the surface of the substrate, and these granular members are irregularly distributed in the substrate plane, and thus formed on the electrode surface. The irregularities are irregularly arranged in plan view. For this reason, the light reflected by the electrode spreads uniformly within a wide angle range, and therefore, a very bright display can be obtained within a very wide viewing angle range.
[0023]
(6) The manufacturing method of the said structure can include the active element formation process of forming the active element containing an element side electrode in either one of said pair of board | substrates. That is, the present invention can be applied to a manufacturing method for manufacturing an active matrix liquid crystal device. In this case, the electrode forming step is a step of forming a pixel electrode so as to be connected to the element side electrode, and the granular member dispersing step is performed after the active element forming step. Before the electrode forming step.
[0024]
According to this configuration, since the granular member is dispersed on the surface of the substrate after the active element is formed on the substrate, the surface of the substrate is a smooth flat surface when forming the active element, and thus the characteristics of the active element It is possible to reliably prevent defects and variations from occurring.
[0025]
(7) With regard to the manufacturing method having the above configuration, a granular member heating step can be provided between the granular member dispersing step and the electrode forming step, and the granular member dispersed on the substrate in the granular member heating step. The surface portion of can be temporarily melted. According to this configuration, since the granular member can be firmly fixed to the substrate surface, the display characteristics of the liquid crystal device can be stabilized.
[0026]
(8) In the case where the granular member is heated as described above, as a specific method thereof, a method of heating the heated plate, that is, a so-called hot plate, close to the granular member can be employed.
[0027]
As a method for heating the granular member, in addition to the method using the heated plate as described above, a method of blowing hot air and various other methods can be considered. However, in the method using hot air, there may be a disadvantage that the granular member dispersed on the substrate is blown off from the substrate. On the other hand, according to the method using a hot plate, such scattering of the granular member can be prevented.
[0028]
(9) In the manufacturing method of the said structure, a granular member dispersion | distribution process can be implemented including the process which disperse | distributes the said granular member on a board | substrate by electrostatic spraying. Since the granular members dispersed by electrostatic spraying are dispersed while repelling each other electrostatically, a mass due to a plurality of granular members is not generated. (10) In the manufacturing method having the above-described configuration, the granular member can be formed of a thermosetting resin. According to this configuration, even when various heat treatments are performed on the substrate after the granular member is dispersed on the substrate, the granular member can be prevented from being affected by the heat treatment, for example, melting and deformation. .
[0029]
(11) Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device having the above-described configuration and a housing that houses the liquid crystal device. Specific examples of such an electronic device include a portable computer, a mobile phone, and a video camera. In many cases, a liquid crystal device is applied to the image display unit.
[0030]
According to this electronic apparatus, in the liquid crystal device included therein, the irregularities formed on the electrode surface are brought about by the granular members dispersed on the surface of the substrate. Therefore, the granular members are irregularly formed in the substrate plane. Thus, the unevenness formed on the electrode surface is irregularly arranged in plan view. For this reason, the light reflected by the electrode spreads evenly within a wide angle range, and thus a very bright display can be obtained within a very wide viewing angle range.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention, partially broken away. The liquid crystal device 1 shown here has a pair of translucent substrates 3 a and 3 b joined to each other by a sealing material 2. These translucent substrates are made of glass, plastic, or the like, for example. A gap, a so-called cell gap, is formed between these translucent substrates, and the liquid crystal is sealed in the portion of the cell gap surrounded by the sealing material 2.
[0032]
The translucent substrate 3a on the back side in the figure is an element-side substrate, and on its inner surface, a plurality of linear wirings arranged in parallel with each other, that is, striped wirings 4 are formed. 4, a plurality of pixel electrodes 6 are formed in a dot matrix, and each pixel electrode 6 and each wiring 4 are connected via a TFD element 7 as an active element. A polarizing plate 12 is attached to the outer surface of the element side substrate 3a. In the present embodiment, each pixel electrode 6 is formed of a light reflecting material such as aluminum.
[0033]
On the other hand, the translucent substrate 3b on the near side in FIG. 1 is a counter substrate, and a striped counter electrode 8 is formed on the inner surface thereof. A plurality of pixels arranged in a dot matrix are formed in a portion where the counter electrode 8 and the pixel electrode 6 on the element side substrate 3a are opposed to each other. A color filter is further formed on the inner surface of the counter substrate 3b as necessary. A polarizing plate 12 is attached to the outer surface of the counter substrate 3b.
[0034]
In the element side substrate 3a, a large number of wirings 4 are actually formed on the substrate 3a with extremely narrow spacing. In FIG. 1, the spacing dimensions of the wirings 4 are shown for easy understanding of the structure. An enlarged schematic view is shown, and some of the wires 4 are shown, and the other parts are omitted. In addition, the pixel electrodes 6 are actually very small in area and are arranged in a dot matrix at fine intervals, but in FIG. 1, each pixel electrode 6 is enlarged and schematically shown for easy understanding of the structure. And the space between them is enlarged.
[0035]
In the counter substrate 3b, a large number of counter electrodes 8 are actually formed at extremely narrow intervals so as to oppose the pixel electrodes 6 on the element side substrate 3a. However, in FIG. For the sake of illustration, the interval between the opposing electrodes 8 is schematically shown in an enlarged manner, and a part of the opposing electrodes 8 is omitted.
[0036]
An alignment film is further formed of polyimide or the like on the inner surface of the element side substrate 3a on which the pixel electrodes 6 and the like are formed, and the alignment film is subjected to uniaxial alignment processing, for example, rubbing processing. In addition, an alignment film is formed of polyimide or the like on the inner surface of the counter substrate 3b on which the counter electrode 8 is formed, and the alignment film is also subjected to uniaxial alignment processing, for example, rubbing processing.
[0037]
The liquid crystal device 1 according to the present embodiment is a COG (Chip On Glass) type liquid crystal device. Therefore, the liquid crystal driving IC 9a is directly mounted on the surface of the element side substrate 3a, and the liquid crystal device is also formed on the surface of the counter substrate 3b. The driving IC 9b is directly mounted. The wiring 4 formed on the element side substrate 3a is connected to the output terminal of the liquid crystal driving IC 9a, while the counter electrode 8 formed on the counter substrate 3b is connected to the output terminal of the liquid crystal driving IC 9b. . Reference numeral 11 denotes an external connection terminal for connecting the liquid crystal driving ICs 9a and 9b to an external circuit.
[0038]
When the liquid crystal driving ICs 9a and 9b are operated, predetermined ON and OFF voltages are applied between the pixel electrode 6 corresponding to the selected pixel and the counter electrode 8, and the liquid crystal alignment state is controlled by this voltage control. To control. Then, by modulating the light based on this orientation control, images such as letters, numbers, and patterns are displayed outside. At this time, the light supplied to the liquid crystal is external light, for example, sunlight, which is taken into the liquid crystal device from the counter substrate 3b side and then reflected by the pixel electrode 6 formed of an aluminum alloy. Note that the wiring 4 may be used as a data line or a scanning line.
[0039]
FIG. 9 shows an enlarged view of the vicinity of one pixel region on the inner surface of the element-side substrate 3a. FIG. 10 shows a cross-sectional structure according to the line AA in FIG. In these drawings, the wiring 4 includes a first layer 4a formed of a conductive material such as Ta (tantalum), and a second layer 4b formed of an anodic oxide film laminated on the first layer 4a. The third layer 4c is formed of a conductive material such as Cr (chromium) on the second layer 4b.
[0040]
The TFD element 7 is formed as an element having a so-called back-to-back structure by connecting a pair of MIM elements 14a and 14b in series in an electrically reverse direction. With this back-to-back structure, stable switching characteristics can be obtained as compared with the case of using one MIM element. Of course, a non-linear element can also be configured using one MIM element.
[0041]
Each of the MIM elements 14 a and 14 b includes a first electrode 16 formed of Ta or the like simultaneously with the first layer 4 a of the wiring 4, an anodic oxide film 17 formed on the first electrode 16, and the wiring 4. The second layer 18 is formed of Cr or the like simultaneously with the third layer 4c. In the figure, the second electrode closer to the wiring 4 is indicated by 18a, and the second electrode farther from the wiring 4, that is, closer to the pixel electrode 6, is indicated by 18b. The pixel electrode 6 is formed so as to overlap the tip portion of the second electrode 18b. The pixel electrode 6 is formed in a substantially rectangular shape as shown in FIG. 9, and the tip portion of the second electrode 18 b connected to the pixel electrode 6 is formed in a rectangular shape slightly larger than the pixel electrode 6.
[0042]
As shown in FIG. 9, a plurality of granular members 10 are provided in an irregular arrangement state on the element side substrate 3a. Looking at the portion where the pixel electrode 6 is formed, as shown in FIG. 10, the granular member 10 is located between the pixel electrode 6 and the second electrode 18b of the MIM element 14b. Since these granular members 10 are present, irregularities are formed on the surface of the pixel electrode 6.
[0043]
The plurality of granular members 10 are dispersed on the substrate 3a by, for example, an electrostatic spraying method. Therefore, the planar arrangement of the granular members 10 is irregular as shown in FIG. In FIG. 9, the density of the granular members 10 is shown to be relatively small for easy understanding of the structure. However, in practice, it is desirable to disperse the granular members 10 at a higher density.
[0044]
Here, electrostatic spraying is to disperse the granular member in a state where a charge is applied to the granular member, and the plurality of dispersed granular members are separated from each other, so that no lump is formed. Therefore, excessive unevenness is not formed on the surface of the pixel electrode 6.
[0045]
In the present embodiment, as described above, the surface of the pixel electrode 6 is uneven due to the granular member 10, so that the light reflected by the pixel electrode 6 is scattered over a wide angular range. In particular, since the planar arrangement of the granular members 10 is irregular, the light diffusion angle becomes very wide, and thus the display of the liquid crystal device becomes bright within a very wide viewing angle range.
[0046]
Hereinafter, a manufacturing method for manufacturing the liquid crystal device 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. In step (a) of FIG. 2, first, a glass substrate base material 3a ′ is prepared. The glass substrate base material 3a ′ is formed of a large-area glass substrate having an area enough to form a plurality of element-side substrates 3a each having a size corresponding to that of the liquid crystal device 1 shown in FIG. A tantalum oxide such as Ta 2 O 5 is formed on the surface of the element side substrate base material 3a ′. Is formed in a uniform thickness to form the underlayer 19. The underlayer 19 is formed for the purpose of improving the adhesion of the film formed on the substrate base material 3a ′ thereafter to the substrate base material 3a ′.
[0047]
Next, in step (b), tantalum (Ta) is formed into a uniform thickness by sputtering or the like, and further subjected to photolithography or the like, so that the first layer 4a of the wiring 4 and the MIM element 14a and The first electrode 16 of 14b is formed. A plan view of this state is as shown in FIG. In this state, the first wiring layer 4a and the first electrode 16 for the MIM element are connected together.
[0048]
Next, in step (c), anodization is performed using the first layer 4a of the wiring as the anode terminal, and the anode acting as an insulating film on the first layer 4a and the first electrode 16 for the MIM element. An oxide film is formed to a uniform thickness. Thereby, the second layer 4b of the wiring 4 and the insulating layer 17 of the MIM elements 14a and 14b are formed. A plan view of this state is as shown in FIG.
[0049]
Next, in the step (d), an element portion photoetching (abbreviated as PE in the drawing) step is executed. This step is a step for partially removing the portion B connecting the first layer 4a and the second layer 4b of the wiring 4 with the first electrode 16 and the insulating film 17 of the MIM element by etching in FIG. is there. By this step, the first electrode 16 and the insulating layer 17 of the MIM elements 14a and 14b are divided into island shapes from the first layer 4a and the second layer 4b of the wiring 4, and the state shown in FIG. 6 is obtained.
[0050]
Next, in the step (e) of FIG. 3, a chromium film is formed with a uniform thickness by sputtering or the like, and further, a photolithography process is performed, so that the third layer 4c of the wiring 4 and the MIM element 14a and The second electrodes 18a and 18b of 14b are formed. A plan view of this state is as shown in FIG. At this time, the tip portion of the second electrode 18b formed on the side far from the wiring 4 is formed in substantially the same shape as one pixel.
[0051]
Next, in the step (f), a plurality of granular members, for example, balls having elasticity formed of a thermosetting resin are dispersed on the substrate base material 3a ′ using an electrostatic spraying method. According to the electrostatic spraying method, since the electric charges having the same potential are applied to the individual granular members to be dispersed, it is possible to prevent the granular members from being combined into a lump. Further, as shown in FIG. 8, the dispersed granular members 10 are arranged in an irregular state when seen in a plan view. 3 and 8, the distribution density of the plurality of granular members 10 is shown coarser than the actual case in order to show the structure in an easy-to-understand manner.
[0052]
Thereafter, in step (g), the granular member 10 is heated by placing the substrate base material 3a ′ on a hot plate heated to a predetermined temperature or bringing it close to the hot plate. In the present embodiment, since the granular member 10 is formed of a thermosetting resin, the granular member 10 is heated to a predetermined temperature to be temporarily melted and then solidified, and after the solidification, the predetermined temperature is reached. Even if heated to the above, it is kept in a state where it does not melt. By this heating step, each granular member 10 is firmly fixed on the substrate base material 3a ′ or on various elements formed on the base material 3a ′.
[0053]
Thereafter, in the step (h), a process for forming the pixel electrode 6 is executed. Specifically, an aluminum alloy that is a material of the pixel electrode 6 is formed into a uniform thickness by sputtering or the like, and further, a photolithography process including an etching process is performed, which is indicated by reference numeral 6 in FIG. A pixel electrode having a predetermined shape corresponding to the size of one pixel is formed on the tip portion of the second electrode 18b, that is, on the chromium pattern. At this time, since there are a plurality of irregularly arranged granular members 10 between the pixel electrode 6 and the chromium pattern of the second electrode 18b, the surface of the pixel electrode 6 corresponds to these granular members 10. Irregular pattern is formed. When performing display in a liquid crystal device, the light reflected by the pixel electrode 6 is scattered at a wide angle by the function of the irregular uneven pattern, and as a result, a bright display can be performed within a wide viewing angle range. .
[0054]
Through the above operations, the element side substrate base material 3a ′ including a plurality of element side substrates 3a shown in FIG. 1 is completed. On the other hand, a counter substrate base material including a plurality of counter substrates 3b is manufactured by a separate operation. A sealing material 2 is formed by screen printing or the like on the surface of any one of the element-side substrate base material 3a ′ and the counter substrate base material formed in this manner so as to correspond to each liquid crystal device portion.
[0055]
Thereafter, the element side substrate base material 3a ′ and the counter substrate base material are bonded to each other with the sealing material 2 interposed therebetween to produce a large-area panel structure, and further inside each liquid crystal device portion of the panel structure. Each liquid crystal panel is cut out by enclosing the liquid crystal, further forming a cutting groove, so-called scribe groove, at a predetermined position of each substrate base material, and further cutting each substrate base material according to the cutting groove, so-called breaking. . By attaching the polarizing plate 12 and the liquid crystal driving ICs 9a and 9b shown in FIG. 1 to the individual liquid crystal panels thus cut out, the liquid crystal device 1 shown in FIG. 1 is completed.
[0056]
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a portable computer which is an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention configured using the liquid crystal device 1 shown in FIG. The portable computer 31 includes a keyboard 33 having a plurality of keys 32, a cover 34 that opens and closes as shown by an arrow D with respect to the keyboard 33, and a cover 34 embedded in the cover 34. And a liquid crystal device 30. The liquid crystal device 30 is manufactured by mounting auxiliary equipment such as a control circuit on the liquid crystal device 1 of FIG.
[0057]
Inside the keyboard unit 33 is stored a control unit including a CPU (Central Processing Unit) for executing various calculations for performing functions as a portable computer. The control unit executes arithmetic processing for displaying a predetermined video on the liquid crystal device 30.
[0058]
In the portable computer according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, the liquid crystal device used in the portable computer is uneven due to the granular member 10 on the surface of the pixel electrode 6, and is reflected by the pixel electrode 6. Light is dispersed over a wide angular range. In particular, since the planar arrangement of the granular members 10 is irregular, the light diffusion angle becomes very wide, and thus the display of the liquid crystal device becomes bright within a very wide viewing angle range.
[0059]
(Other embodiments)
The liquid crystal device shown in FIG. 1 is a COG type liquid crystal device, but the present invention can be applied to any liquid crystal device having any other structure. For example, a so-called TAB method having a structure using TCP (Tape Carrier Package) formed by bonding an IC chip on an FPC (Flexible Printed Circuit) using TAB (Tape Automated Bonding) technology. The present invention can be applied to a liquid crystal device. The present invention can also be applied to a so-called COB (Chip On Board) type liquid crystal device having a structure in which an IC chip is mounted on a substrate other than glass such as an epoxy substrate.
[0060]
The above embodiment exemplifies the case where a back-to-back TFD element having a structure in which a pair of MIM elements are connected in series with opposite polarity is used as a nonlinear element, but a TFD element having a structure using one MIM element. Alternatively, a TFT element can be used instead of the TFD element.
[0061]
FIG. 12 is a partial plan view of a liquid crystal device using a TFT element, and FIG. 13 is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[0062]
As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the TFT element portion 104 extends in a region shown by hatching in FIG. 5, the source 1041 is conductively connected to the data line 103 through the opening 1041a, and the gate 1042 is scanned. The line 101 is formed so as to face the line 101 through a thin insulating film (not shown). The drain 1043 is conductively connected to the pixel electrode 106 through the opening 1043a. The lower electrode 1040 extending from these structures overlaps with the capacitor line 102 in a planar manner via the insulating layer, thereby forming the storage capacitor 105. The storage capacitor 105 is for holding the potential of the pixel electrode 106 for a long time against charge leakage as is well known.
[0063]
In a liquid crystal device using this TFT element, an insulating layer 105 is formed on the data line 103. After forming the insulating layer 105, as in the first embodiment, for example, the granular member 10 such as a ball having elasticity formed of a thermosetting resin is dispersed on the substrate 100 by using an electrostatic spraying method. To do. At this time, there is a possibility that the granular member 10 is disposed in a region to be a through hole 1043a that connects the pixel electrode 106 and the drain 1043 later. The granular member in the region is formed in the step of forming the through hole. Since the insulating layer 105 and the underlying film are removed together, there is no problem. In FIGS. 12 and 13, the size and distribution density of the plurality of granular members 10 are larger and coarser than the actual case in order to easily understand the structure.
[0064]
Next, the granular member 10 is heated by placing the substrate 100 on a hot plate heated to a predetermined temperature or bringing it close to the hot plate, and the granular member 10 is temporarily melted and then solidified.
[0065]
Next, a through hole 1043a reaching the drain 1043 is formed, and then a pixel electrode 106 is formed on the insulating layer on which irregularities are formed by the granular member 10, for example, by an aluminum alloy.
[0066]
After this, the substrate is bonded to a counter substrate (not shown) through a known alignment film formation and rubbing treatment process, and a so-called multiple substrate is taken. Enclose the liquid crystal. Then, a necessary control circuit, wiring, and the like are mounted to configure a liquid crystal device.
[0067]
Since the liquid crystal device using the TFT element configured as described above has irregularities on the surface of the pixel electrode 106 due to the granular member 10, the light reflected by the pixel electrode 106 is scattered over a wide angle range. In particular, since the planar arrangement of the granular members 10 is irregular, the light diffusion angle becomes very wide, and thus the display of the liquid crystal device becomes bright within a very wide viewing angle range.
[0068]
In each of the above embodiments, a so-called active matrix liquid crystal device using active elements such as TFD and TFT elements has been described. However, the present invention is applicable to a simple matrix liquid crystal device that does not use active elements. You can also.
[0069]
Further, although FIG. 11 illustrates a portable computer as an electronic device, the liquid crystal device according to the present invention can be applied to any other electronic device such as a mobile phone.
[0070]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal device, the manufacturing method thereof, and the electronic apparatus according to the present invention, since the surface of the electrode functioning as the reflecting member is provided with unevenness, the light reflected by the electrode is scattered, and as a result, the reflected light is used. The displayed image becomes bright within a wide viewing angle range. In particular, the irregularities formed on the electrode surface are caused by granular members dispersed on the surface of the substrate, and these granular members are irregularly dispersed in the substrate plane. For this reason, the unevenness formed on the electrode surface is irregularly arranged in a plan view, and therefore, the light reflected by the electrode spreads evenly within a wide angle range. As a result, a very bright display can be obtained within a very wide viewing angle range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view illustrating a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention, partially broken away.
FIG. 2 is a process chart schematically showing a method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention.
FIG. 3 is a process drawing subsequent to FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view illustrating an example of a manufacturing process of a liquid crystal device.
FIG. 5 is a plan view illustrating another example of the manufacturing process of the liquid crystal device.
FIG. 6 is a plan view showing still another example of the manufacturing process of the liquid crystal device.
FIG. 7 is a plan view showing still another example of the manufacturing process of the liquid crystal device.
FIG. 8 is a plan view showing still another example of the manufacturing process of the liquid crystal device.
FIG. 9 is a plan view showing still another example of the manufacturing process of the liquid crystal device, and shows a state in which pixel electrodes are formed.
10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure according to the AA line of FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 12 is a partial plan view showing an embodiment of another liquid crystal device according to the present invention.
FIG. 13 is a partial cross section showing an embodiment of another liquid crystal device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal device 2 Sealing material 3a Element side board | substrate 3a 'Element side board | substrate base material 3b Counter substrate 4 Wiring 4a 1st layer 4b 2nd layer 4c 3rd layer 6 Pixel electrode 7 TFD element 8 Counter electrode 10 Granular member 14a, 14b MIM Element 16 First electrode 17 Insulating layer 18a Second electrode 18b Second electrode 19 Underlayer 100 Element side substrate 101 Scan line 102 Capacitance line 103 Data line 104 TFT element part 1043 Drain 1043a Through hole 105 Insulating layer 106 Pixel electrode

Claims (8)

一対の基板間に液晶を挟持して成る液晶装置において、
前記基板の少なくとも一方に光反射材料によって形成された電極が設けられ、
該電極と、該電極が備えられた前記基板との間には、静電散布によって前記基板上に分散されて不規則に配列された複数の粒状部材が位置し、
前記電極は前記粒状部材を包み込むようにして形成されており、前記電極の表面には、前記粒状部材による凹凸が形成されていることを特徴とする液晶装置。
In a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates,
An electrode formed of a light reflecting material is provided on at least one of the substrates,
Between the electrode and the substrate provided with the electrode, a plurality of granular members dispersed and irregularly arranged on the substrate by electrostatic scattering are located,
The electrode is formed so as to enclose the granular member, and the surface of the electrode is provided with irregularities due to the granular member.
請求項1において、
前記一対の基板は、アクティブ素子を備える素子側基板と、それに対向する対向基板とによって構成され、
前記複数の粒状部材は前記素子側基板の表面に分散されることを特徴とする液晶装置。
In claim 1,
The pair of substrates is constituted by an element side substrate including an active element and a counter substrate facing the element side substrate,
The liquid crystal device, wherein the plurality of granular members are dispersed on a surface of the element side substrate.
請求項1または請求項において、
前記粒状部材は熱硬化型樹脂によって形成されることを特徴とする液晶装置。
In claim 1 or claim 2 ,
The liquid crystal device, wherein the granular member is formed of a thermosetting resin.
一対の基板間に液晶を挟持して成る液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法において、
前記一対の基板のいずれか一方の表面に粒状部材を静電散布によって不規則に分散する粒状部材分散工程と、
前記粒状部材が分散されて不規則に配列された前記基板の表面に光反射材料によって電極を、前記粒状部材を包み込むように形成する電極形成工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
In a method of manufacturing a liquid crystal device for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates,
A granular member dispersing step for irregularly dispersing the granular member on one surface of the pair of substrates by electrostatic spraying ;
A method of manufacturing a liquid crystal device, comprising: forming an electrode on a surface of the substrate in which the granular members are dispersed and arranged irregularly by a light reflecting material so as to enclose the granular members. .
請求項において、
前記一対の基板のいずれか一方に素子側電極を含むアクティブ素子を形成するアクティブ素子形成工程を有し、
前記電極形成工程は、前記素子側電極に接続するように画素電極を形成する工程であり、
前記粒状部材分散工程は、前記アクティブ素子形成工程の後であって前記電極形成工程の前に行われることを特徴とする液晶装置の製造方法。
In claim 4 ,
An active element forming step of forming an active element including an element side electrode on either one of the pair of substrates;
The electrode forming step is a step of forming a pixel electrode so as to be connected to the element side electrode,
The method for manufacturing a liquid crystal device, wherein the granular member dispersion step is performed after the active element formation step and before the electrode formation step.
請求項又は請求項において、
前記粒状部材は熱硬化型樹脂によって形成されており、
前記粒状部材分散工程と前記電極形成工程との間に粒状部材加熱工程を設け、該粒状部材加熱工程において、基板上に分散された前記粒状部材の表面部分を一時的に溶かして前記基板に固着することを特徴とする液晶装置の製造方法。
In claim 4 or claim 5 ,
The granular member is formed of a thermosetting resin,
A granular member heating step is provided between the granular member dispersing step and the electrode forming step, and in the granular member heating step, the surface portion of the granular member dispersed on the substrate is temporarily melted and fixed to the substrate. A method of manufacturing a liquid crystal device.
請求項において、前記粒状部材加熱工程は、加熱されたプレートを前記粒状部材に近づけることによって行われることを特徴とする液晶装置の製造方法。7. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 6 , wherein the granular member heating step is performed by bringing a heated plate close to the granular member. 請求項1から請求項のいずれか1つに記載の液晶装置と、該液晶装置を収容する筐体とを有することを特徴とする電子機器。An electronic apparatus claim 1 and the liquid crystal device according to any one of claims 3, characterized in that it has a housing accommodating the liquid crystal device.
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