JP3909556B2 - 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器に関し、特に、PHSや携帯電話等の携帯用電話機、携帯用パーソナルコンピュータ等の携帯用情報端末、携帯用ゲーム機器等に用いられるカラー表示の反射型液晶表示装置に適用され、特に表示装置の反り、伸び、割れ等がなく、また表示装置を構成する基板間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に保持することで電気光学装置としての機能を良好に保持し得る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に用いられている液晶表示装置には、バックライトを用いて表示する半透過型、透過型と称されるものと、太陽光や照明光等の外光のみを利用することでバックライトを用いずに表示する反射型と称されるものがある。
この反射型の液晶表示装置は、薄い、軽い、割れない等の特徴を有するために、薄型かつ軽量の液晶表示装置が望まれるPHSや携帯電話等の携帯用電話機、携帯用パーソナルコンピュータ等の携帯用情報端末、携帯用ゲーム機器等に多く用いられている。
図15は、従来の反射型液晶表示装置の液晶表示パネルの一例を示す断面図であり、プラスチック基板を用いた一枚偏光板方式(SPD方式)のパッシブマトリクス型の液晶表示装置(PFP)の例である。
この液晶表示パネルは、対向配置された一対のプラスチック基板2001、2002間に、反射モードSTN(Super-Twisted Nematic)等からなる液晶層2003が挟持されている。このプラスチック基板2001の上面には光散乱フィルム2004、偏光フィルム2005が順次形成され、下面にはITO(Indium Tin Oxide)等からなるストライプ状の透明電極2006が形成されている。
一方、プラスチック基板2002の上面には、前記透明電極2006と交差するストライプ状の透明電極2007が形成され、下面には反射板2008が設けられている。
【0003】
プラスチック基板2001、2002としては、ポリエステルフィルム等が用いられる。このポリエステルフィルムは、高温で加熱することができないので、透明電極2006、2007を成膜する場合には、低温に保持したポリエステルフィルム上に酸化スズを含む酸化インジウムを蒸着し、その後約170℃程度で加熱して酸化処理を施す方法が採られる。この酸化処理により、透明電極2006、2007に所望の導電性、透明性を確保することができる。
ポリエステルフィルムは柔軟性を有するものであるから、ガラス基板と比べて散在するスペーサに片寄りが生じ易い。そこで、スペーサの量を多くしてセルギャップを保持する方法が採られている。
この液晶表示パネルに液晶駆動用回路等の付帯要素を組み合わせることにより反射型液晶表示装置が構成されている。
このプラスチック基板を用いた液晶表示装置(PFP)は、従来のガラス基板を用いたものと比べて、薄い、軽い、割れない等の優れた特徴を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の反射型液晶表示装置においては、プラスチック基板を用いているために、製造プロセスにおけるプロセス温度を高くすることができず、プラスチック基板上に反射板やカラーフィルタを成膜することが困難であり、したがって、カラー表示が難しいという問題点があった。
また、セルギャップを保持する方法として、プラスチック基板の表面にギャップ剤を固着させて形成する方法も考えられるが、ポリエステルフィルム自体が柔軟性を有するものであるから、セルギャップを維持することは困難であり、仮に初期的にセルギャップを形成したとしても、その精度は非常に悪いものとなる。
【0005】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、表示装置の反り、伸び、割れ等がなく、表示装置を構成する基板間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に保持することで、電気光学装置としての機能である画像の解像度、色度等を向上させることができる電気光学装置を提供することを課題としている。
また、前記電気光学装置を得るための電気光学装置の製造方法を提供することを課題としている。
また、前記電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は、一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、前記一対の基板のうち一方の基板が透明基板、他方の基板が金属基板とされ、前記金属基板の前記電気光学材料側の表面には、前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで形成された散乱反射面である凹凸面、及び前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで前記凹凸面と同時に形成されるとともに前記金属基板自体の一部として形成され、前記透明基板との間隔を保持するための、前記金属基板と一体となった突部または突条が形成されていることを特徴とする。
この電気光学装置では、電気光学材料を挟持する一対の基板のうち一方の基板を透明基板、他方の基板を金属基板としたことにより、従来のプラスチック基板を両方の基板に用いたものに比べ、金属基板の反り、伸び、縮み等が従来のプラスチック基板と比べて小さく、透明基板と金属基板とのセルギャップが所望の間隔に良好に保持されるので、画像の解像度が向上する。
【0012】
また、前記金属基板の前記電気光学材料側の表面に、前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで形成された凹凸面を散乱反射面とするので、外部からの光を効果的に反射・散乱させることができ、画像の解像度、色度の面内均質性を高めることができる。
また、前記金属基板の前記電気光学材料側の表面に、前記透明基板との間隔を保持するための、前記金属基板と一体となった突部または突条を形成するので、金属基板と前記透明基板とを対向配置するだけで、これらの基板間の間隔を良好に保持することができる。しかも、別途セルギャップを用意する必要が無く、部品の点数を削減することができ、製品のコストダウンを図ることができる。
【0013】
本発明の電気光学装置は、前記金属基板に、外部機器取付用の取付部を形成することが好ましい。
このような構成によれば、前記金属基板の端部等を利用して外部機器へ直接取り付けることができるので、外部機器への取り付けを容易に行うことができる。本発明の電気光学装置は、前記金属基板に、外部機器取付用の突片を形成することが好ましい。
このような構成によれば、前記金属基板の端部等に形成された突片を利用して外部機器へ直接取り付けることができるので、外部機器への取り付けを容易に行うことができる。
【0014】
本発明の電気光学装置は、前記取付部および/または前記突片に、外部機器取付用の穴を形成することが好ましい。
このような構成によれば、前記外部機器取付用の穴を利用して外部機器へ直接取り付けることができるので、外部機器への取り付けを容易に行うことができる。
【0017】
本発明の電気光学装置の製造方法は、一対の基板間に電気光学材料が挟持され、前記一対の基板のうち一方の基板が透明基板、他方の基板が金属基板とされ、該金属基板の前記電気光学材料側の表面が反射面とされた電気光学装置の製造方法であって、前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことにより、前記金属基板自体の表面に、散乱反射面である凹凸面及び前記透明基板との間隔を保持するための突部または突条を同時に形成することを特徴とする。
このような製造方法によれば、フォトリソグラフィ技術の替りに機械的な表面加工を適用することにより、前記金属基板の表面に、散乱反射面である凹凸面及び前記透明基板との間隔を保持するための突部または突条を同時に形成するので、容易にかつ短時間で前記金属基板の表面に、セルギャップとしての機能を有する突部または突条を容易にかつ極めて短時間で形成することができる。
【0018】
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このような電子機器とすることで、画像の解像度が向上し、しかも、電子機器の薄厚化、構成の簡単化を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器の各実施形態について図面に基づき説明する。
【0020】
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について図面に基づき説明する。
まず、本発明の電気光学装置として、一枚偏光板方式(SPD方式)のパッシブマトリクス型の反射型カラー液晶装置を例に採り、この液晶装置の画素部について、図1から図4を参照して説明する。
【0021】
(液晶装置の構成)
まず、本実施の形態の液晶装置の要部である画像表示領域について説明する。図1は、液晶装置1の全体構成を示す平面図で、下側基板となる液晶装置用基板12をその上に形成された各構成要素と共に上側基板となる対向基板13の側から見た図である。図2は図1のA−A’線に沿う断面図である。図3は対向基板13を示す断面図である。図4は液晶装置用基板12を示す断面図である。なお、上述した全ての図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0022】
これらの図において、液晶装置1は、ガラス等からなる液晶装置用基板12と対向基板13とがシール材15を介して所定間隔で貼着され、シール材15の内側には液晶14が封入されている。シール材15は、図1に示すように、液晶装置用基板12及び対向基板13の周縁部間に略環状に形成されていて、その一部には液晶14を注入するための液晶注入孔36が形成されている。液晶注入孔36から液晶装置用基板12、対向基板13間(液晶セル内)に液晶14を注入した後、液晶注入孔36は封止材37により封止されている。
【0023】
液晶装置用基板12、対向基板13の液晶14側表面上には、各々複数のインジウム錫酸化物(ITO)などからなる信号電極(導電部)2、走査電極(導電部)3が形成されており、信号電極2、走査電極3間に所定の電圧を印加することにより、液晶14の配向状態を変化させ、これを光学的に識別することにより、表示することが可能な構造になっている。
図1に示すように、信号電極2、走査電極3はいずれもストライプ状に形成されており、かつ、各信号電極2と各走査電極3とは互いに交差するように形成されている。なお、本実施形態においては、液晶装置用基板12の表面に形成された電極を信号電極2とし、対向基板13の表面に形成された電極を走査電極3としているが、これは逆であってもかまわない。
【0024】
この液晶装置1において、信号電極2、走査電極3が交差する部分が画素となっており、液晶14を各画素毎に外部から駆動する方式が採用されている。図1には例として、液晶14を外部から駆動する手段として、各基板上の非表示領域を互いに対向する基板の外側に張り出させ、その領域に各基板の電極に対して信号を供給する駆動用回路をそれぞれ実装し、各駆動用回路と各透明電極とを引き回し配線を用いて電気的に接続する構成を採用した場合について図示している。また、例として、駆動用回路の実装方法として、チップ部品をガラス基板上に実装する、いわゆるCOG(Chip On Glass)実装と呼ばれる実装方法を採用した場合について図示している。
【0025】
すなわち、液晶装置1においては、液晶装置用基板12は図示下端部が対向基板13より外側に位置し、この部分に信号電極2に対して信号を供給する駆動用回路31が直接搭載されている。また、対向基板13の図示右端部が液晶装置用基板12より外側に位置しており、この部分に走査電極3に信号を供給する駆動用回路32が直接搭載されている。信号電極2、走査電極3は、それぞれ同じ基板の表面に形成された駆動用回路31、32に図示は省略している引き回し配線を介して電気的に接続されている。
【0026】
次に、図2に基づいて、液晶装置1の断面構造について説明する。
図2に示すように、液晶装置用基板12の液晶14側表面上には、反射層20、カラーフィルター21、平坦化膜22、信号電極2、配向膜27が順次積層形成されている。一方、対向基板13の液晶14側表面上には走査電極3と配向膜28とが順次積層形成されている。また、液晶14内には液晶セルのセルギャップを均一化するために、二酸化珪素、ポリスチレン等からなる多数の球状のスペーサー29が配置されている。また、対向基板13の外側には偏光板、位相差板などの光学素子が設けられているが、図面上は省略している。
【0027】
反射層20は光を反射する銀やアルミニウムなどからなり、対向基板13側(観察者側)から入射した太陽光などの外光が液晶14を透過し、反射層20で反射されて、再び液晶14、対向基板13を透過して外部に出射され、表示することが可能な構造になっている。
カラーフィルター21は赤(R)、緑(G)、青(B)の着色層21aと隣接する着色層21a間を遮光する遮光層(ブラックマトリクス)21bとからなっている。液晶装置1において、信号電極2と走査電極3とが交差する部分が画素になっており、各画素に対応して、赤、緑、青の着色層21aのうちいずれかの着色層が配置され、赤、緑、青を表示する3つの画素で1つの表示が可能になっている。平坦化膜22は有機膜などからなり、カラーフィルター21を形成した液晶装置用基板12の表面を平坦化するために設けられている。
【0028】
信号電極2の一方の端部は、信号電極2と同じ材料あるいは信号電極2よりも低抵抗なニッケル、銅などからなる引き回し配線34に電気的に接続されている。引き回し配線34はシール材15の外側にまで延出形成されており、信号電極2は引き回し配線34を介してシール材15の外側に設けられた駆動用回路31(図2においては省略)に電気的に接続されている。走査電極3についても同様に、図示は省略しているが、引き回し配線を介してシール材15の外側に設けられた駆動用回路32に電気的に接続されている。
配向膜27、28は、ポリイミドなどの配向性高分子からなり、電界を印加しないときの液晶14の配向状態に合わせて、その表面は布などを用いて所定の方向にラビングされている。
【0029】
液晶装置用基板12は、図4に示すように、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム(Al)合金、ステンレススチール、銅(Cu)、銀(Ag)等からなる金属基板16と、この金属基板16上に形成された反射層20及び光透過性樹脂等からなる光透過性の絶縁層17と、この絶縁層17上に形成されたITO等からなるストライプ状の透明電極18とにより構成されている。この透明電極18は液晶駆動用の信号電極2である。
この絶縁層17は、金属基板16の表面に形成された樹脂層からなるカラーフィルタ21と、該カラーフィルタ21上に形成された平坦化膜22とにより構成されている。このカラーフィルタ21は、既に説明したように、赤(R)、緑(G)、青(B)の着色層21aと、隣接する着色層21a間を遮光する遮光層(ブラックマトリクス)21bとからなっている。
前記金属基板16の表面16aは研磨により鏡面化されることで光反射性の反射面とされており、この金属基板16の厚みは100〜2000μm、最良は400μmである。
【0030】
対向基板13は、図3に示すように、例えば、透明なプラスチック基板23と、このプラスチック基板23の液晶14側の表面(下面)に形成され前記透明電極18と交差するITO等からなるストライプ状の透明電極24と、このプラスチック基板23の液晶14と反対側の表面(上面)に形成された光散乱フィルム25及び偏光フィルム26とにより構成されている。
このプラスチック基板23は、例えば、メタクリレート系樹脂、アクリレート系樹脂、ポリカボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PES)、シアヌル酸トリアリルエステル(トリアリルシアヌレート:TAC)等からなるプラスチック板、もしくはプラスチックフィルムからなるもので、その厚みは50〜2000μm、より好ましくは100〜200μm、最良は200μmである。
【0031】
シール材15としては、エポキシ樹脂、各種の紫外線硬化樹脂等の高分子材料を用いることができる。
また、ギャップ材としては、約2μm〜約10μmの径の無機あるいは有機質のファイバ若しくは球を用いることができる。
ここで、シール材15は部分的に途切れており、この途切れた部分が液晶注入孔36を構成している。このため、液晶装置用基板12と対向基板13とを貼り合わせた後、シール材15の内側領域を減圧状態にすれば、液晶14を液晶注入孔36からシール材15の内側領域に減圧注入することができる。液晶14を密封状態にするには、シール材15の内側領域に液晶14を封入した後、液晶注入孔36を封止材37で塞げばよい。
【0032】
本実施形態の液晶装置によれば、下側基板をアルミニウム(Al)、アルミニウム(Al)合金、ステンレススチール、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属基板16とし、該下側基板に対向配置された上側基板を透明なプラスチック基板23としたので、金属基板16の反り、伸び、縮み等が従来のプラスチック基板と比べて小さいために、この金属基板16と透明なプラスチック基板23とのセルギャップを所望の間隔に良好に保持することができ、装置全体を薄厚化することができるとともに、該液晶装置が表示する画像の解像度を向上させることができる。
また、金属基板16の表面16aを研磨により鏡面化して光反射性の反射面としたので、基板の表面に従来のような反射板を別途設ける必要が無く、薄厚化、構成の簡単化、製品のコストダウンを図ることができる。
【0033】
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について図面に基づき説明する。
図5は本実施形態に係る液晶装置の液晶装置用基板41を示す断面図であり、この液晶装置用基板41は、陽極酸化法により金属基板16の表面16aに光透過性の絶縁層である陽極酸化膜42を形成し、この陽極酸化膜42を部分毎にR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に染色してカラーフィルタ43とした構成である。
【0034】
次に、本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図面に基づき説明する。
まず、図6(a)に示すように、陽極酸化法により、アルミニウム(Al)、アルミニウム(Al)合金等からなる金属基板16を硫酸(H2SO4)やシュウ酸〔(COOH)2〕等の電解液中に浸漬し、この金属基板16を陽極として電解を行い、この金属基板16の表面16aに透光性を有する酸化アルミニウム(Al23)等の光透過性の絶縁層である陽極酸化膜42を形成する。
次いで、図6(b)に示すように、スピンコート法等により、陽極酸化膜42上にレジスト44を塗布し、このレジスト44を所望のマスクパターンが形成されたマスク45を用いて露光処理を行い、後述する染色用のマスク46とする。ここで用いるマスク45には、R(赤)領域のみが開口されたマスクパターンが形成されているので、前記レジスト44を露光処理することにより、該レジスト44にR(赤)領域のみが開口されたマスクパターンが形成される。したがって、このマスク46には、R(赤)領域のみが開口されたマスクパターンが形成されたことになる。
【0035】
次いで、このマスク46が形成された金属基板16を染色液に浸漬、あるいは染色液を噴霧することにより、陽極酸化膜42の所望の領域に不溶性の化合物を沈殿せしめて該領域を染色する。
ここでは、陽極酸化膜42の表面はR(赤)領域のみが露出しているので、赤色を呈する染色液、例えばフェロシアン化カリウム〔K4Fe(CN)6〕水溶液等を用いることにより、陽極酸化膜42のR(赤)領域のみに不溶性の化合物を沈殿せしめ染色することができる。その後、マスク46を除去する。
次いで、上述したR(赤)領域の染色方法と同様の方法を用いて、陽極酸化膜42のG(緑)領域のみに不溶性の化合物を沈殿せしめ染色する。
ここでは、図6(c)に示すように、陽極酸化膜42上に形成されたレジスト44のG(緑)領域のみを開口してマスク46’とし、このマスク46’を用いて陽極酸化膜42のG(緑)領域に不溶性の化合物を沈殿せしめて該領域を染色する。
【0036】
ここでは、緑色を呈する染色液、例えば次亜ヒ酸ナトリウム〔Na2HAsO3〕水溶液等を用いることにより、陽極酸化膜42のG(緑)領域のみに不溶性の化合物を沈殿せしめ染色することができる。その後、マスク46’を除去する。
次いで、上述したR(赤)領域及びG(緑)領域の染色方法と同様の方法を用いて、陽極酸化膜42のB(青)領域のみに不溶性の化合物を沈殿せしめ染色することにより、図6(d)に示すように、金属基板16の表面16aの陽極酸化膜42をR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色を有するカラーフィルタ43とすることができる。
その後、このカラーフィルタ43上に光透過性の平坦化膜22及び透明電極18を順次形成し、図5に示す液晶装置用基板41とする。
【0037】
本実施形態の液晶装置によれば、陽極酸化法により金属基板16の表面16aに陽極酸化膜42を形成し、この陽極酸化膜42を部分毎にR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に染色してカラーフィルタ43としたので、金属基板16の表面16aに、光や熱による色調の変化が極めて少なく、薄厚で、光学特性の安定したカラーフィルタ43を設けることができる。したがって、色度の高いカラー表示が可能な薄型の反射型液晶装置を実現することができる。
【0038】
本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、陽極酸化法により金属基板16の表面16aに陽極酸化膜42を形成するので、光透過性の絶縁層である陽極酸化膜42を容易に形成することができる。
また、この陽極酸化膜42を部分毎にR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に染色してカラーフィルタ43とするので、金属基板16の表面16aに、光や熱による色調の変化が極めて少なく、薄厚で、光学特性の安定したカラーフィルタを容易に形成することができる。
【0039】
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態について図面に基づき説明する。
図7は本実施形態に係る液晶装置の液晶装置用基板51を示す断面図であり、この液晶装置用基板51は、金属基板16の表面に凹凸面16bを形成し、この凹凸面16b上に高反射率物質である銀(Ag)メッキ層52及び光透過性の平坦化膜22を順次形成し、この平坦化膜22上に透明電極18を形成し、前記銀(Ag)メッキ層52の表面を所望の反射率かつ散乱特性を有する散乱反射面とした構成である。
【0040】
次に、本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図面に基づき説明する。
まず、図8(a)に示すように、金属基板16を所望の温度、例えば50〜400℃に加熱し、この金属基板16の表面16aに凹凸面を形成するためのプレス型53を押圧する型押処理を施す。
このプレス型53には形成すべき凹凸面と相補形状の金型53aが形成されているので、この型押処理により、前記金属基板16の表面には、図8(b)に示すようにプレス型53の金型53aと相補形状の凹凸面16bが形成される。この凹凸面16bの形状は、光を効率良く散乱・反射するとともに、基板の平坦性を悪化させないように、凹凸の面内ピッチが1μmから2μmの範囲に、また凹凸の高さが0.5μmから2μmの範囲に、それぞれ収まるように、金型が設計されている。この凹凸面16bは、上記の型押処理の他、切断加工や研削加工等の機械的な表面加工によっても形成することが可能である。
【0041】
次いで、図8(c)に示すように、メッキ処理技術を用いて、この凹凸面16bに銀(Ag)メッキ処理を施すことにより、該凹凸面16b上に厚み0.1〜2μmの銀(Ag)メッキ層52を形成する。
これにより、銀(Ag)メッキ層52の表面は、高反射率かつ高散乱の散乱反射面となる。
次いで、図8(d)に示すように、銀(Ag)メッキ層52の上に光透過性の平坦化膜22を形成し、この平坦化膜22上に透明電極18を形成することにより、所望の反射率かつ散乱特性を有する散乱反射面を備えた液晶装置用基板51を作製することができる。
【0042】
本実施形態の液晶装置によれば、金属基板16の表面に凹凸面16bを形成し、この凹凸面16b上に銀(Ag)メッキ層52を形成し、この銀(Ag)メッキ層52の表面を散乱反射面としたので、液晶装置用基板51の上面を高反射率かつ高散乱特性を有する散乱反射面とすることができる。したがって、液晶装置用基板51の反射散乱特性を高反射率かつ高散乱特性とすることができる。
【0043】
本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、型押処理もしくは機械的な表面加工により、金属基板16の表面に凹凸面16bを形成し、メッキ法により、この凹凸面16b上に銀(Ag)メッキ層52を形成するので、この銀(Ag)メッキ層52に高反射率かつ高散乱特性を有する散乱反射面を容易に形成することができる。したがって、高反射率かつ高散乱特性を有する液晶装置用基板51を容易に得ることができる。
【0044】
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態について図面に基づき説明する。
図9は本実施形態に係る液晶装置を示す断面図であり、この液晶装置61は、液晶装置用基板62と、この液晶装置用基板62に対向配置された対向基板63と、これらの基板62、63間に封入、挟持された反射モードSTN等からなる液晶14とから概略構成されている。
【0045】
液晶装置用基板62は、アルミニウム(Al)、アルミニウム(Al)合金、ステンレススチール等からなる金属基板16の上面に、液晶14を封入するための深さ2〜10μmの凹部64及びこれらの基板62、63間の間隔を良好に保持するための高さ2〜10μmの柱状のセルギャップ(突部)65が一体に形成され、前記凹部64の底面には、所望の反射率かつ散乱特性の散乱反射面とするために凹凸面66が形成されている。この凹凸面66上には樹脂絶縁層67を介してストライプ状の透明基板18が形成されている。また、対向基板63は、透明なプラスチック基板あるいは透明なプラスチックフィルムにより構成されたもので、この対向基板63は前記液晶装置用基板62と対向するように配置されている。
【0046】
このセルギャップ65は、液晶14の面内で略均一に分散した状態となるように、金属基板16の上面に点在するように形成されている。そして、前記透明電極24には該セルギャップ65より大径の穴が形成されており、前記基板62、63を対向して貼り合せた状態で、このセルギャップ65が透明電極24に接触することがない様に、このセルギャップ65と前記透明電極24との間に隙間が形成されている。
【0047】
次に、本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図面に基づき説明する。
まず、図10(a)に示すように、金属基板16を所望の温度、例えば50〜400℃に加熱し、この金属基板16の表面16aに凹凸面66を有する凹部64及びセルギャップ65を形成するために、プレス型68を押圧する型押処理を施す。
このプレス型68には、形成すべき凹部64及びセルギャップ65と相補形状の金型69が形成されているので、この型押処理により、前記金属基板16の表面には、プレス型68の金型69と相補形状の凹凸面66を有する凹部64及びセルギャップ65が形成される。これにより、上面に凹凸面66を有する凹部64及びセルギャップ65が形成された金属基板16が得られる。
【0048】
この凹凸面66を有する凹部64及びセルギャップ65は、上記の型押処理の他、切断加工や研削加工等の機械的な表面加工によっても形成することが可能である。また、セルギャップ65の形状は、上記の柱状の他、ストライプ状(突条)としてもよい。
次いで、図10(b)に示すように、前記凹凸面66上に樹脂絶縁層67を形成し、この樹脂絶縁層67上にストライプ状の透明基板18を形成し、液晶装置用基板62とする。
次いで、図10(c)に示すように、この液晶装置用基板62と対向基板63とを対向配置し、該対向基板63の縁に沿って設けられたシール材(図示略)及び金属基板16の表面16aに形成されたセルギャップ65により所定の間隙を保持した状態で貼り合わせ、前記凹部64内に液晶14を封入する。
【0049】
以上により、本実施形態に係る液晶装置を作製することができる。
本実施形態の液晶装置によれば、金属基板16の上面に、液晶14を封入するための凹部64及びこれらの基板62、63間の間隔を良好に保持するためのセルギャップ65を一体に形成したので、これらの基板62、63を対向配置するだけで、これらの基板62、63間の間隔を良好に保持することができる。しかも、別途セルギャップを用意する必要が無いので、部品としてのセルギャップを削減することができ、製品全体のコストダウンを図ることができる。
また、金属基板16の上面に形成された凹部64の底面を凹凸面66とし、該凹凸面66を所望の反射率かつ散乱特性の散乱反射面としたので、外部からの光を反射・散乱させることができ、画像の解像度、色度の面内均質性を高めることができる。
【0050】
本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、金属基板16の表面16aにプレス型68を押圧する型押処理を施すので、簡単なプレス金型で容易かつ短時間に上面に凹凸面66を有する凹部64及びセルギャップ65が形成された金属基板16を作製することができる。
【0051】
[第5の実施形態]
本発明の第5の実施形態について図面に基づき説明する。
図11は本実施形態に係る液晶装置を示す平面図であり、この液晶装置71は、金属基板16の両端部(図12中、上下方向の各端部)が対向基板13の外方へ張り出して外部機器へ取り付けるための取付部72、73とされている。取付部72には平板状のX側ドライバー部74が実装され、このX側ドライバー部74には配線34aが接続されている。
また、取付部73には平板状のY側ドライバー部75が実装され、このY側ドライバー部75には配線34bが接続されている。この配線34bは、対向基板13のプラスチック基板側に有る配線がACFコンタクト部76を介して一旦金属基板16に落とされたものである。
【0052】
本実施形態の液晶装置によれば、金属基板16の両端部を対向基板13の外方へ張り出して外部機器へ取り付けるための取付部72、73としたので、この取付部72、73を利用して外部機器へ直接取り付けることができ、外部機器への取り付けを容易に行うことができる。
【0053】
[第6の実施形態]
本発明の第6の実施形態について図面に基づき説明する。
図12は本実施形態に係る液晶装置を示す平面図であり、この液晶装置81は、金属基板16の隅部(ここでは、4隅)に取り付け用の穴82をそれぞれ形成した構成である。この穴82の径は、ネジ等の様々な固定具に適用可能とするために多少の余裕を持たせてある。
本実施形態の液晶装置によれば、金属基板16の金属基板16の隅部に外部機器取付用の穴82を形成したので、この穴82に固定具等を差し込む等の簡単な方法により、外部機器へ直接かつ容易に取り付けることができる。
【0054】
[第7の実施形態]
本発明の第7の実施形態について図面に基づき説明する。
図13は本実施形態に係る液晶装置を示す平面図であり、この液晶装置91は、金属基板16の一方の側部に、該金属基板16の端部をその主面に沿う方向に張り出した突片92、93を形成し、これら突片92、93に外部機器へ取り付けるための穴82をそれぞれ形成した構成である。これらの突片92、93は、取り付ける外部機器に対応して様々な形状に変形可能である。例えば、その先端部が金属基板16の主面に沿う方向に延在してもよく、あるいは、金属基板16の主面に対して任意の角度で折れ曲げてもよい。
【0055】
本実施形態の液晶装置によれば、金属基板16の側部に突片92、93を形成し、これら突片92、93に外部機器へ取り付けるための穴82をそれぞれ形成したので、この穴82に固定具等を差し込む等の簡単な方法により、外部機器へ直接かつ容易に取り付けることができる。
また、取り付ける外部機器に対応して様々な形状に変形可能であるから、異形基板や折れ曲げにも即座に対応することができる。
【0056】
次に、本発明の液晶装置を使用した電子機器の例を示す。
図14は、それぞれ本発明の反射型液晶装置を使用した電子機器の例を示す斜視図である。
図14(a)は携帯電話の例を示す斜視図である。図中1000は携帯電話本体を示し、そのうちの1001は本発明の反射型液晶装置を使用した液晶表示部である。
図14(b)は腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。図中1100は時計本体を示し、そのうちの1101は本発明の反射型液晶装置を使用した液晶表示部である。この反射型液晶装置は、従来の時計表示部に比べて高精細の画像を表示することができる。
図14(c)はワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。図中1200は情報処理装置を示し、そのうちの1202はキーボード等の入力部、1204は情報処理装置本体、1206は本発明の反射型液晶装置を使用した表示部である。
【0057】
各々の電子機器は電池により駆動される電子機器であるので、光源ランプを有しない反射型液晶装置を用いれば、電池の寿命を延ばすことができる。また表示装置を構成する2枚の基板に、金属やプラスチックを用いることにより、機器に衝撃が加わった際にも、液晶装置が破損することを防ぐことができる。
また、本発明のように、基板に外部機器へ取り付けるための取付部を設ける構成とすれば、周辺回路を基板に内蔵することができ、部品点数の削減を図ることができ、より小型化、軽量化を図ることができる。
【0058】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の第1の実施形態では、表面が反射面とされる金属基板16上に、樹脂層からなるカラーフィルタ21と平坦化膜22とにより構成される光透過性の絶縁層17を形成したが、金属基板16と樹脂層からなるカラーフィルタ21との密着性を高めるために、金属基板16とカラーフィルタ21との間に光透過性の中間層を形成してもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、電気光学材料を挟持する一対の基板のうち一方の基板を透明基板、他方の基板を金属基板としたので、金属基板の反り、伸び、縮み等が従来のプラスチック基板と比べて小さくなり、したがって、透明基板と金属基板とのセルギャップを所望の間隔に良好に保持することができ、画像の解像度を向上させることができる。
また、金属基板の電気光学材料側の表面を、金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで形成された散乱反射面である凹凸面としたので、基板の表面に従来のような反射板を別途設ける必要が無く、構成を簡単化することができ、製品のコストダウンを図ることができる。
【0060】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、金属基板に対して機械的な表面加工を行うことにより、前記金属基板自体の表面に、散乱反射面である凹凸面及び前記透明基板との間隔を保持するための突部または突条を同時に形成するので、金属基板の表面に、散乱反射面となる凹凸面及び透明基板との間隔を保持するための突部または突条を容易にしかも短時間で形成することができ、薄厚の電気光学装置を容易に作製することができる。
【0061】
本発明の電子機器によれば、本発明の電気光学装置を備えたので、画像の解像度を向上させることができ、しかも、電子機器の薄厚化、構成の簡単化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態の液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】 図1のA−A’線に沿う断面図である。
【図3】 本発明の第1の実施形態の液晶装置の対向基板を示す断面図である。
【図4】 本発明の第1の実施形態の液晶装置の液晶装置用基板を示す断面図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態の液晶装置の液晶装置用基板を示す断面図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態の液晶装置の製造方法を示す過程図である。
【図7】 本発明の第3の実施形態の液晶装置の液晶装置用基板を示す断面図である。
【図8】 本発明の第3の実施形態の液晶装置の製造方法を示す過程図である。
【図9】 本発明の第4の実施形態の液晶装置を示す断面図である。
【図10】 本発明の第4の実施形態の液晶装置の製造方法を示す過程図である。
【図11】 本発明の第5の実施形態の液晶装置を示す平面図である。
【図12】 本発明の第6の実施形態の液晶装置を示す平面図である。
【図13】 本発明の第7の実施形態の液晶装置を示す平面図である。
【図14】 本発明の反射型液晶装置を使用した電子機器の例を示す図であり、(a)は携帯電話を示す斜視図、(b)は腕時計型電子機器を示す斜視図、(c)は携帯型情報処理装置を示す斜視図である。
【図15】 従来の反射型液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶装置
2 信号電極
3 走査電極
12 液晶装置用基板
13 対向基板
14 液晶
15 シール材
16 金属基板
16a 表面
16b 凹凸面
17 光透過性の絶縁層
18 透明電極
20 反射層
21 カラーフィルタ
21a 着色層
21b 遮光層
22 平坦化膜
23 プラスチック基板
24 透明電極
25 光散乱フィルム
26 偏光フィルム
27 配向膜
28 配向膜
29 スペーサ
31 駆動用回路
32 駆動用回路
34 引き回し配線
36 液晶注入孔
37 封止材
41 液晶装置用基板
42 陽極酸化膜
43 カラーフィルタ
44 レジスト
45 マスク
46、46’ マスク
51 液晶装置用基板
52 銀(Ag)メッキ層
53 プレス型
53a 金型
61 液晶装置
62 液晶装置用基板
63 対向基板
64 凹部
65 セルギャップ(突部)
66 凹凸面
67 樹脂絶縁層
68 プレス型
69 金型
71 液晶装置
72、73 取付部
74 X側ドライバー部
75 Y側ドライバー部
76 ACFコンタクト部
81 液晶装置
82 穴
91 液晶装置
92、93 突片
1000 携帯電話本体
1001 液晶表示部
1100 時計本体
1101 液晶表示部
1200 情報処理装置
1202 入力部
1204 情報処理装置本体
1206 表示部

Claims (6)

  1. 一対の基板間に電気光学材料が挟持されてなる電気光学装置であって、
    前記一対の基板のうち一方の基板が透明基板、他方の基板が金属基板とされ、前記金属基板の前記電気光学材料側の表面には、前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで形成された散乱反射面である凹凸面、及び前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことで前記凹凸面と同時に形成されるとともに前記金属基板自体の一部として形成され、前記透明基板との間隔を保持するための、前記金属基板と一体となった突部または突条が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記金属基板には、外部機器取付用の取付部が形成されていることを特徴とする請求項1記載の電気光学装置。
  3. 前記金属基板には、外部機器取付用の突片が形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の電気光学装置。
  4. 前記取付部および/または前記突片には、外部機器取付用の穴が形成されていることを特徴とする請求項2または3記載の電気光学装置。
  5. 一対の基板間に電気光学材料が挟持され、前記一対の基板のうち一方の基板が透明基板、他方の基板が金属基板とされ、該金属基板の前記電気光学材料側の表面が反射面とされた電気光学装置の製造方法であって、
    前記金属基板に対して機械的な表面加工を行うことにより、前記金属基板自体の表面に、散乱反射面である凹凸面及び前記透明基板との間隔を保持するための突部または突条を同時に形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  6. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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