JP3991518B2 - Manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射板の製造方法および液晶表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆる反射型液晶表示装置は、前面基板と背面基板との間隙に液晶を挟持して構成されるものである。反射型液晶表示装置の背面基板の内側(液晶側)表面には、アルミニウム等によって形成されて反射板の機能も兼ね備える画素電極と、該画素電極をスイッチング制御するためのスイッチング素子等とが形成され、前面基板の内側(液晶側)には透明な対向電極等が形成されている。
【0003】
このような構成において、前面基板側から入射した外光(太陽光や室内照明光等)は上記画素電極によって反射され、前面基板側から出射し、ユーザによって視認される。このように、反射型液晶表示装置においてはバックライトが不要となるから、表示装置の薄型化・小型化が容易であり、消費電力を低減できるという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この反射型液晶表示装置は、その近くの人や物からの光が前面基板から入射されると、この入射光が鏡面状をなす画素電極によって反射され、ユーザによって視認される。このため、本来の表示画像の他に、近くの人や物の画像がユーザによって視認されることとなり、表示が見づらくなるといった問題があった。なお、以下では、この現象を背景の映り込みという。
【0005】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされてものであり、背景の映り込み等の影響を低減でき、表示が見やすい液晶表示装置の製造方法および反射板の製造方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクジェットヘッドから吐出される樹脂材料によって、基板上に複数の凸部を形成する凸部形成工程と、前記複数の凸部が形成された基板の表面を、反射膜で覆う反射膜形成工程とを有することを特徴とする反射板の製造方法を提供するものである。
【0007】
かかる反射板の製造方法によれば、インクジェットヘッドによって凸部が形成される位置および該凸部の大きさ(吐出される樹脂材料の量)を任意に設定することができるから、所望の散乱特性を有する反射板を容易に作成することができる。また、基板上の所望の領域のみに選択的に凸部を形成することが容易となる。
【0008】
ここで、前記凸部形成工程に先立ち、前記基板を撥水処理する基板撥水工程を有するようにしてもよい。この場合、基板上に着弾した樹脂材料が所定の接触角を有することとなるため、樹脂材料が基板上で広がって平坦になってしまうのを回避することができる。従って、確実に所望の散乱特性を有する反射板を作成することができる。
【0009】
また、前記基板上に形成された複数の凸部は略同一の直径を有し、該複数の凸部のうちの1個の凸部の中心と、該凸部に最も近い他の1個の凸部の中心との間の長さが、各凸部の直径の0.1倍〜3倍の長さとなるようにしてもよい。このような構成とした場合には、良好な散乱特性を有する反射板を製造することができるという利点がある。
【0010】
また、前記凸部形成工程は、複数種類の径の凸部を形成するようにしてもよい。こうすることにより、より良好な散乱特性を有する反射板を製造することができる。
【0011】
本発明は、光反射性を有する画素電極および該画素電極をスイッチング制御するためのスイッチング素子が形成された第1の基板と、第2の基板との間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、前記第1の基板上に前記スイッチング素子を形成するスイッチング素子形成工程と、前記第1の基板上の前記スイッチング素子が形成される領域以外の領域に、インクジェットヘッドから吐出された樹脂材料を着弾させ、該領域に複数の凸部を形成する凸部形成工程と、前記第1の基板上の前記複数の凸部が形成された領域に前記画素電極を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表示装置の製造方法を提供するものである。
【0012】
かかる液晶表示装置の製造方法によって製造された液晶表示装置によれば、反射板を兼ねる画素電極の表面は複数の凸部が形成された反射板となり、前記第2の基板側から入射した光は、この複数の凸部によって散乱される。従って、ユーザによって視認される画像に、背景が写り込んだり、照明光の直接反射が起こるということがないから、表示を見やすくすることができる。
【0013】
また、かかる液晶表示装置の製造方法によれば、反射板の機能を兼ね備える画素電極の表面上の任意の位置に、任意の大きさの凸部を形成することができるため、所望の散乱特性を有する画素電極を容易に作成することができるという利点がある。また、インクジェットヘッドを任意に操作することにより、スイッチング素子が形成される領域以外の領域のみに選択的に凸部を形成するのが容易であるという利点もある。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【0015】
A:第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態である反射板の製造方法を適用した反射型液晶パネル100の構成を模式的に表す断面図である。なお、この図1および以下に示す各図においては、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せている。
【0016】
図1に示すように、この反射型液晶パネル100は、前面基板10と背面基板11とが、シール材12によって一定の間隔を保った状態で貼付されるとともに、これらの基板の間隙にTN(Twist Nematic)型等の液晶13が封入された構成となっている。前面基板10および背面基板11は、例えば石英やガラス、プラスティック等によって形成される板状部材である。
【0017】
前面基板10の内側(液晶13側)表面には、複数の対向電極14がストライプ状に形成されている。この対向電極14は、例えば透明材料であるITO(Indium Tin Oxide)により構成されている。また、対向電極14が形成された前面基板10の表面は、配向膜15によって覆われている。この配向膜15は、ポリイミド等の有機材料によって構成される薄膜であり、一軸配向処理、例えばラビング処理が施されている。前面基板10と背面基板11との間に封入された液晶13は、後述する画素電極16からの電界が印加されていない状態において、配向膜15にしたがった配向状態となる。また、前面基板10の外側(液晶13とは反対側)表面には、上記配向膜15のラビング方向に応じて偏光軸が設定された偏光板(図示略)が貼着されている。
【0018】
一方、背面基板11の内側(液晶13側)表面には、複数の画素電極16がマトリクス状に形成される。本実施形態においては、この画素電極16は、液晶13に電界を印加する電極としての機能だけでなく、反射板としての機能も有している。すなわち、各画素電極16は、光反射性を有する金属、例えばアルミニウム、銀、ニッケルまたはクロム等により形成されており、前面基板10側から入射した光を反射させるようになっている。
【0019】
ここで、図2(a)は、この画素電極16およびその付近の部分を、液晶13側から見た場合の構成を示す平面図であり、図2(b)は、図2(a)におけるA−A’線視断面図である。図2(a)および(b)に示すように、背面基板11の面上であって画素電極16が形成される領域には、アクリル樹脂等によって球面状の凸部(以下、「樹脂凸部」という)17が複数個形成されている。そして、この上面に画素電極16が薄膜状に形成されるため、画素電極16の表面上には、上記樹脂凸部17を反映した凸部18が形成される。画素電極16上に形成されるこれらの凸部18により、画素電極16からの反射光は適度に散乱するため、ユーザによって視認される画像に背景が写り込んだり、室内照明からの光が反射するといったことがなくなる。
【0020】
ここで、各画素電極16は、TFD(Thin Film Diode;薄膜ダイオード)素子19を介して画素電圧供給用の走査線20に接続される。このTFD素子19は、画素電極16をスイッチング制御するためのものであり、図2(b)に示すように、第1金属膜22、酸化膜23および第2金属膜24aを積層してなる第1のTFD素子19aと、第1金属膜22、酸化膜23および第2金属膜24bを積層してなる第2のTFD素子19bとからなる。第2金属膜24aおよび24bは、相互に離間して形成されており、第2金属膜24aは画素電極16とは反対方向に延びて走査線20の最上層となる一方、第2金属膜24bは、画素電極16側に延びて画素電極16に接続されている。なお、TFD素子19および走査線20と背面基板11との間には絶縁膜21が介挿されている。これは、第1金属膜22が下地から剥離しないようにするとともに、第1金属膜22に不純物が拡散しないようにするためである。
【0021】
ここで、走査線20から供給される電流は、第1のTFD素子19aおよび第2のTFD素子19bを通って画素電極16に供給される。詳述すると、走査線20からの電流は、第1のTFD素子19a中を、第2金属膜24a→酸化膜23→第1金属膜22の順に通過する一方、第2のTFD素子19b中を、第1金属膜22→酸化膜23→第2金属膜24bの順に通過する。このように、第1のTFD素子19aの素子構造と第2のTFD素子19bの素子構造とは、走査線20からの電流の向きに対して逆向きとなっている。すなわち、TFD素子19は、2つの素子を相互に逆向きに直列接続した構成となっているため、1つの素子を用いる場合と比較して、電流−電圧の非線形特性を正負双方向にわたって対称化することができる。
【0022】
再び図1において、上記画素電極16、TFD素子19(図1においては図示略)および走査線20が形成された背面基板11の表面は、上記配向膜15と同様の配向膜25によって覆われている。
【0023】
次に、図3(a)〜(f)および図4(g)〜(i)を参照して、本実施形態に係る方法が適用される反射型液晶パネル100の製造工程について説明する。なお、図3(b1)、(e1)および(f1)ならびに図4(g1)および(i1)は、各々図3(b)、(e)および(f)並びに図4(g)および(i)に対応している。すなわち、図3(b)は図3(b1)におけるB−B’線視断面図であり、図3(e)は図3(e1)におけるC−C’線視断面図であり、図3(f)は図3(f1)におけるD−D’線視断面図であり、図4(g)は図4(g1)におけるE−E’線視断面図であり、図4(i)は図4(i1)におけるF−F’線視断面図である。
【0024】
まず、図3(a)に示すように、背面基板11の表面を絶縁膜21’によって覆う。この絶縁膜21’は、例えば酸化タンタル(Ta2O5)の薄膜であり、例えば、スパッタリングによって堆積させたタンタル(Ta)膜を熱酸化させたり、酸化タンタルからなるターゲットを用いたスパッタリングを行うといった方法によって形成される。
【0025】
次に、絶縁膜21’の上面に第1金属膜を成膜する。この第1金属膜は、例えばタンタルにより構成され、スパッタリングや電子ビーム蒸着法等を用いて形成される。さらに、この第1金属膜に対してフォトリソグラフィまたはエッチングを施し、図3(b)および(b1)に示すように、走査線20となる部分と、この部分から枝分かれした部分とにパターニングする。
【0026】
続いて、図3(c)に示すように、第1金属膜22’の表面に酸化膜23を形成する。具体的には、第1金属膜22’の表面を陽極酸化法によって酸化して酸化タンタルを形成する。次に、図3(d)に示すように、第1金属膜22および酸化膜23が形成された絶縁膜21’の表面を、第2金属膜24’で覆う。この第2金属膜24’は、例えばクロム、アルミニウム、チタンまたはモリブデン等によって構成され、スパッタリング等によって形成される。
【0027】
次に、第2金属膜24’に対してフォトリソグラフィやエッチングを施し、図3(e)に示す形状にパターニングする。すなわち、第1のTFD素子19aを構成する第2金属膜24aと、第2のTFD素子19bを構成する第2金属膜24bとを、相互に離間して形成する、これにより、走査線20の最上層が第2金属膜24aとなる。
【0028】
続いて、図3(f)および(f1)に示すように、走査線20およびTFD素子19が形成される領域以外の領域にある絶縁膜21’を、エッチング等によって除去する。この際に、走査線20から枝分かれした酸化膜23のうち、図3(f1)中の波線部分の酸化膜を、その基礎となっている第1金属膜とともに除去する。以上の工程により背面基板11上にTFD素子19が形成されることとなる。
【0029】
次に、背面基板11の面上であって画素電極16が形成される領域に対して撥水性を付与するための撥水処理を施す。この撥水処理としては、例えば、画素電極16が形成される領域をシリコン系撥水剤、フッ素系撥水剤などの撥水剤によってコーティングする方法や、フッ素系化合物(例えばCF4)やシラン系化合物等ののプラズマ重合膜を形成する方法等を用いることができる。具体的には、例えば本出願人の先願である特開平5−68874号公報および特開平5−171410号公報に開示されている「プラズマ撥水処理方法およびその装置」等を用いることができる。なお、この撥水処理によってTFD素子19に影響を与えないようにするため、上記撥水処理に先立ち、背面基板11上のTFD素子19が形成された領域を覆う形状を有するマスクを重ねるとともに、撥水処理後に該マスクを剥離するようにしてもよい。
【0030】
続いて、図4(g)および(g1)に示すように、画素電極16が形成される領域内に、インクジェットヘッド50を用いて複数の樹脂凸部17を形成する。すなわち、インクジェットヘッド50が備える各ノズル51,51、…から液化したアクリル樹脂を吐出させるとともに、背面基板11上の画素電極16が形成される領域内に着弾させる。そしてさらにインクジェットヘッドを移動させてアクリル樹脂を吐出させるという一連の動作を繰り返す。次に、こうして背面基板11上に着弾したアクリル樹脂を熱乾燥して硬化させる。ここで、上述したように、樹脂凸部17が形成される領域には撥水処理が施されているため、背面基板11上に着弾したアクリル樹脂の接触角は所定の大きさとなり、背面基板11上で広がって膜状になってしまうことがない。従って、背面基板11から適度に盛り上がった球面状の表面を有する樹脂凸部17を形成することができる。
【0031】
ここで、上記インクジェットヘッド50は、通常のプリンタ等において用いられている周知のインクジェットヘッド50と同様の構成である。すなわち、例えば、電気熱変換体を用いたバブルジェットタイプや、圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等のインクジェットヘッド等を利用することができる。このインクジェットヘッド50は、アクリル樹脂を吐出するノズル51を複数備えており、各ノズル51の位置を制御できるようになっている。すなわち、背面基板11上のアクリル樹脂の着弾位置を任意に設定することができる。また、本実施形態においては、インクジェットヘッド50から吐出されるアクリル樹脂の量は一定であり、各ノズル51から1回に突出されるアクリル樹脂の量は、3ng〜20ng程度である。このようにして形成された背面基板11上の各樹脂凸部17は、直径が30μm程度、高さが0.3〜1.0μm程度となる。
【0032】
ここで、これらの各樹脂凸部17は、何等かの規則性をもって、例えば画素電極16が形成される領域内にマトリクス状に形成されるようにしてもよいし、画素電極16が形成される領域内にランダムに形成されるようにしてもよい。ただし、1個の樹脂凸部17の中心と、該樹脂凸部17に最も近い位置にある他の樹脂凸部17の中心との距離が、樹脂凸部17の直径の0.1倍〜3倍程度である場合に良好な光散乱特性を得られることが実験によって判明したため、形成される各樹脂凸部17がこの条件を満たすように、インクジェットヘッド50の各ノズル51の位置、すなわち、背面基板11上のアクリル樹脂の着弾位置を設定することが望ましい。なお、1個の樹脂凸部17の中心と、該樹脂凸部17に最も近い位置にある他の樹脂凸部17の中心との距離を、樹脂凸部17の直径の0.1倍〜1倍とする場合、すなわち、複数の樹脂凸部17の各々が重なる部分を有するように形成する場合には、インクジェットヘッド50から吐出されたアクリル樹脂を背面基板11上に着弾させ、このアクリル樹脂を硬化させて樹脂凸部18を形成した後に、これらの樹脂凸部18に重なるようにアクリル樹脂を吐出させるようにすればよい。
【0033】
さて、このようにして複数の樹脂凸部17を形成した後、図4(h)に示すように、TFD素子19および複数の樹脂凸部17が形成された背面基板11の表面を画素電極16となる反射膜16’によって覆う。この反射膜16’は、光反射性を有するアルミニウムや銀等をスパッタリング法等によって堆積させることで形成される。図4(h)に示すように、この反射膜16’の表面上には、上記複数の樹脂凸部17を反映した複数の凸部18が形成される。次に、この反射膜16’に対してフォトリソグラフィまたはエッチング等を施し、該反射膜16’を画素電極16の形状にパターニングする(図4(i)および(i1))。
【0034】
以上の工程により、背面基板11上には、TFD素子19と、複数の凸部18を有する画素電極16とが形成される。そして、これらの各部が形成された背面基板11の表面にポリイミド等の配向膜25を形成するとともに、こ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。
【0035】
一方、前面基板10の表面上には、まず、ITO等の透明導電膜を形成するとともに、エッチング等によって該透明導電膜をパターニングし、対向電極14を形成する。そして、対向電極14が形成された前面基板10の表面にポリイミド等の配向膜15を形成するとともに、一軸配向処理、例えばラビング処理を施す。
【0036】
なお、カラー表示可能な反射型液晶パネルを作成する場合には、上記対向電極14の形成に先立ちカラーフィルタの形成を行う。すなわち、前面基板10の面上であって、背面基板11に形成される各画素電極16に対向する領域に、R(レッド)、G(グリーン)およびB(ブルー)のいずれかの色を有するカラーフィルタを、ストライプ配列、モザイク配列またはデルタ配列等の配列によって形成するとともに、カラーフィルタ以外の領域に遮光膜を形成する。次に、カラーフィルタおよび遮光膜が形成された前面基板10の面上を平坦化するためのオーバーコート層を形成するとともに、該オーバーコート層の上面に上記対向電極14を形成する。
【0037】
次に、上記各工程によって作成された背面基板11と前面基板とをシール材12によって接合し、各基板の間隙に液晶13を封入する。これにより、図1に例示する反射型液晶パネル100を作成することができる。
【0038】
このように、本実施形態にかかる反射板の製造方法を適用した反射型液晶パネル100によれば、反射板を兼ねる画素電極16の表面に複数の凸部18が形成されるため、前面基板10側から入射した光は、この凸部18によって適度に散乱される。従って、ユーザによって視認される画像に、背景が写り込んだりするということがないから、表示を見やすくすることができる。
【0039】
また、本実施形態においては、インクジェットヘッド50を用いて背面基板11上に複数の樹脂凸部17を形成するようになっている。従って、インクジェットヘッド50のノズル51の位置、すなわちアクリル樹脂の着弾位置を任意に設定できるから、所望の領域(画素電極16が形成される領域)のみに選択的に樹脂凸部17を形成するのが容易であるという利点がある。
【0040】
なお、上記実施形態においては、インクジェットヘッド50からアクリル樹脂を吐出させるようにしたが、これ以外の樹脂材料、例えばエポキシ樹脂等を吐出させるようにしてもよいことはもちろんである。つまり、液化した状態でインクジェットヘッド50のノズル51から吐出できる程度の粘度を有し、基板上で硬化する樹脂材料であればどのようなものであってもよい。また、樹脂凸部17が形成された背面基板11の表面は画素電極16で覆われるため、用いられる樹脂材料は透明である必要はなく、何等かの色調を呈するものであってもよい。
【0041】
また、上記実施形態においては撥水処理を施した背面基板11上に樹脂凸部17を形成するようにしたが、元々所望の撥水性を有する背面基板11を用いる場合には、上記撥水処理を省略することができる。
【0042】
B:第2実施形態
次に、図5および図6を参照して、本発明の第2実施形態にかかる反射型液晶パネル100の製造方法について説明する。
【0043】
まず、背面基板11の一方の面に対して上述した撥水処理を施した後、液化したアクリル樹脂をインクジェットヘッド50の各ノズル51、51…から吐出させることにより、画素電極16が形成される領域内に複数の樹脂凸部17を形成する(図5(a)および(a1))。この樹脂凸部17を形成する際の条件等は、上記第1実施形態におけるものと同様である。
【0044】
次に、複数の樹脂凸部17が形成された背面基板11の表面上を、タンタル等の絶縁膜21’で覆う(図5(b))。さらに、この絶縁膜21’の上面に、スパッタリング等によって第1金属膜を形成するとともに、この第1金属膜に対してフォトリソグラフィやエッチングを施すことにより、図5(c)および(c1)に示す形状にパターニングする。
【0045】
続いて、上記のようにパターニングされた第1金属膜22’の表面を陽極酸化させて酸化膜(酸化タンタル)23を形成する(図5(d))。そして、これらの各部が形成された絶縁膜21’の表面上に第2金属膜(クロム、アルミニウム等)24’を形成し(図5(e))、この第2金属膜24’に対してフォトリソグラフィやエッチング等を施し、第2金属膜24および24bを形成する(図6(f)および(f1))。
【0046】
次に、走査線およびTFD素子19が形成された領域以外の領域にある絶縁膜21’を、エッチング等によって除去する。この際に、走査線20から枝分かれした酸化膜23のうち、図6(g)中の波線部分で示した部分も、その基礎となっている第1金属膜22とともに除去する(図6(g))。以上の工程により、背面基板11上にはTFD素子19と複数の樹脂凸部17とが形成される。
【0047】
続いて、このようにしてTFD素子19および複数の樹脂凸部17が形成された背面基板11の表面を、光反射性を有する反射膜16’によって覆う。この結果、図6(h)に示すように、この反射膜16’の表面上には、上記複数の樹脂凸部17を反映した複数の凸部18が形成される。そして、この反射膜16’に対してフォトリソグラフィやエッチングを施し、画素電極16の形状にパターニングする(図6(i)および(i1))。
【0048】
さらに、TFD素子19と、複数の凸部18を有する画素電極16とが形成された背面基板11の表面上をポリイミド等の配向膜25によって覆い、ラビング処理を施す。
【0049】
こうしてTFD素子19および画素電極16等が形成された背面基板11と、対向電極14および配向膜15等が形成された前面基板10とをシール材12によって接合し、各基板の間隙に液晶13を封入することにより反射型液晶パネル100を作成することができる。
【0050】
本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
【0051】
C:第3実施形態
上記各実施形態においては、背面基板11に形成された画素電極16が反射板を兼ねる形式の反射型液晶パネル100の画素電極16を形成するために、本発明に係る反射板の製造方法を適用したが、画素電極16と反射板とが別個に設けられた反射型液晶パネル101の反射板を形成する際に本発明を適用することもできる。図7は、画素電極16と反射板30とが別個に設けられた反射型液晶パネル101の構成を例示する断面図である。なお、図7に示す各部において、前掲図1に示す各部と共通する部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0052】
同図に示すように、この反射型液晶パネル101は、対向電極14および配向膜15が形成された前面基板10と、TFD素子19、画素電極16、走査線20および配向膜25等が形成された背面基板11とをシール材12を介して接合し、これらの基板間に液晶13を封入して構成されるものである。ここで、本実施形態においては、上記各実施形態と異なり、画素電極16はITO等により構成される透明電極である。さらに、画素電極16は、上述した複数の凸部18を有しておらず、平坦な形状となっている。
【0053】
また、前面基板10の外側(液晶13とは反対側)には偏光板31が、背面基板11の外側には偏光板32が、それぞれ貼着されており、各偏光板31および32の偏光軸は、各基板に設けられた配向膜15および25の配向方向に応じて設定されている。そして、偏光板32の背面側には、偏光板32と対向する面に複数の凸部18を有する反射板30が配設されている。
【0054】
このような構成において、前面基板10側から入射した光は、偏光板31→前面基板10→対向電極14→配向膜15→液晶13→配向膜25→画素電極16→背面基板11→偏光板32→反射板30という経路を辿って反射板30において反射され、上記経路を逆に辿って前面基板10から出射される。ここで、反射板30の表面は複数の凸部18が形成されているため、反射板30によって反射される光は適度に散乱する。従って、ユーザによって視認される画像に背景が写り込んだりすることがない。
【0055】
次に、図8を参照して、上記反射板30の製造プロセスについて説明する。
【0056】
まず、基板33に対して上述した撥水処理を行う。ここで、この基板33としては、ガラス、プラスティック等の板状部材を用いることができる。続いて、インクジェットヘッド50の各ノズル51、51…から液化したアクリル樹脂を吐出させ、上記基板33の一方の面上(撥水処理が施された面上)に着弾させる。そして、この着弾したアクリル樹脂を熱乾燥することにより、基板33上には複数の樹脂凸部17が形成される。なお、この樹脂凸部17を形成する際の条件は、上記第1実施形態に示したものと同様の条件でよい。
【0057】
次に、複数の樹脂凸部17が形成された基板33の面上にスパッタリング等により反射膜34を形成する。この反射膜34は、光反射性を有する物質、例えばアルミニウム、銀またはニッケル等により構成される薄膜である。このようにして作成された反射板30を、反射膜34が形成された面が背面基板11に対向するように配設する。
【0058】
このように、本実施形態の製造方法によれば、複数の凸部を有し、良好な散乱特性を有する反射板30を非常に簡易な工程で作成することができるという利点がある。
【0059】
D:変形例
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【0060】
<変形例1>
上記各実施形態においては、インクジェットヘッド50から吐出されるアクリル樹脂の量を一定とし、形成される樹脂凸部17の直径が一定となるようにしたが、インクジェットヘッド50から吐出されるアクリル樹脂の量を、1回の吐出のたびに変化させるようにしてもよい。すなわち、背面基板11上に、各々複数種類の径を有する複数の樹脂凸部17を形成するようにしてもよい。ここで、用いるインクジェットヘッド50がピエゾジェットタイプである場合には、圧電素子への印加電圧を変化させることにより、吐出されるアクリル樹脂の量を調節することができる。また、用いるインクジェットヘッド50がバブルジェットタイプである場合には、ヒータに加える電圧の大きさを変化させることにより発生する気泡の大きさを調節することにより吐出されるアクリル樹脂の量を調節することができる。
【0061】
また、1個のノズルからの吐出量を調節するのではなく、インクジェットヘッド50が備える複数のノズル51毎に、異なる量のアクリル樹脂を吐出するようにしてもよい。
【0062】
<変形例2>
上記各実施形態においては、ダイオード素子としてTFD素子19を用いたが、これに限らず、酸化亜鉛(ZnO)バリスタや、MSI(Metal Semi-Insulator)等を用いた素子を用いてもよいし、これらの素子を、単体、または、逆向きに直列接続したものなどを用いてもよい。また、スイッチング素子として、薄膜トランジスタを用いてもよい。すなわち、特許請求の範囲における「スイッチング素子」とは、これらの各種の素子を含むものである。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる方法を適用した液晶パネルによれば、入射光を反射する反射板(画素電極)の表面には、複数の凸部が形成されるため、前面基板側から入射した光は、適度に散乱される。従って、ユーザによって視認される画像に背景が写り込んだりすることを防ぐことができ、表示を見やすくすることができる。
【0064】
また、インクジェットヘッドを用いて複数の凸部を背面基板上に形成するようになっているため、インクジェットヘッドのノズルの位置、すなわち、アクリル樹脂の着弾位置を任意に設定することにより、所望の領域(例えばスイッチング素子が形成される領域以外の領域)のみに選択的に凸部を形成するのが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態にかかる方法が適用される液晶パネルの構成を示す断面図である。
【図2】 (a)は同液晶パネルの画素電極およびその付近の構成を示す平面図であり、(b)は上記(a)におけるA−A’線視断面図である。
【図3】 同液晶パネルの背面基板の製造工程を示す図である。
【図4】 同液晶パネルの背面基板の製造工程を示す図である。
【図5】 本発明の第2実施形態にかかる方法が適用される液晶パネルの背面基板の製造工程を示す図である。
【図6】 同液晶パネルの背面基板の製造工程を示す図である。
【図7】 本発明の第3実施形態にかかる方法が適用される液晶パネルの構成を示す断面図である。
【図8】 同液晶パネルの反射板の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
10……前面基板(第2の基板)、11……背面基板(第1の基板)、12……シール材、13……液晶、14……対向電極、15……配向膜、16……画素電極、16’……反射膜、17……樹脂凸部(凸部)、18……凸部、19……TFD素子(スイッチング素子)、19a……第1のTFD素子、19b……第2のTFD素子、20……走査線、21……絶縁膜、22……第1金属膜、23……酸化膜、24a,24b……第2金属膜、25……配向膜、30……反射板、31,32……偏光板、33……基板、34……反射膜、50……インクジェットヘッド、51……ノズル、100,101……液晶パネル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a reflector and a method for manufacturing a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A so-called reflective liquid crystal display device is configured by sandwiching liquid crystal in a gap between a front substrate and a rear substrate. On the inner surface (liquid crystal side) surface of the rear substrate of the reflective liquid crystal display device, a pixel electrode made of aluminum or the like and having a function of a reflecting plate, a switching element for controlling the switching of the pixel electrode, and the like are formed. A transparent counter electrode or the like is formed on the inner side (liquid crystal side) of the front substrate.
[0003]
In such a configuration, external light (sunlight, indoor illumination light, etc.) incident from the front substrate side is reflected by the pixel electrode, is emitted from the front substrate side, and is visually recognized by the user. As described above, the reflective liquid crystal display device does not require a backlight, so that there is an advantage that the display device can be easily reduced in thickness and size and power consumption can be reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this reflective liquid crystal display device, when light from a nearby person or object enters from the front substrate, the incident light is reflected by the mirror-shaped pixel electrode and is visually recognized by the user. For this reason, in addition to the original display image, there is a problem that an image of a nearby person or object is visually recognized by the user, and the display becomes difficult to see. Hereinafter, this phenomenon is referred to as background reflection.
[0005]
The present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device and a method for manufacturing a reflector that can reduce the influence of reflection of the background and the like, and display is easy to see. Yes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a projection forming step of forming a plurality of projections on a substrate by a resin material discharged from an inkjet head, and a reflection film that covers the surface of the substrate on which the plurality of projections are formed with a reflection film The manufacturing method of the reflecting plate characterized by having a formation process is provided.
[0007]
According to the manufacturing method of the reflector, the position where the convex portion is formed by the ink jet head and the size of the convex portion (the amount of the resin material to be ejected) can be arbitrarily set. It is possible to easily create a reflector having Further, it becomes easy to selectively form the convex portions only in a desired region on the substrate.
[0008]
Here, prior to the convex portion forming step, a substrate water repellent step of performing a water repellent treatment on the substrate may be provided. In this case, since the resin material that has landed on the substrate has a predetermined contact angle, the resin material can be prevented from spreading and becoming flat on the substrate. Therefore, a reflector having desired scattering characteristics can be produced with certainty.
[0009]
The plurality of protrusions formed on the substrate have substantially the same diameter, and the center of one of the plurality of protrusions and the other one closest to the protrusion. You may make it the length between the centers of a convex part become the length of 0.1 times-3 times the diameter of each convex part. In the case of such a configuration, there is an advantage that a reflector having good scattering characteristics can be manufactured.
[0010]
Moreover, you may make it the said convex part formation process form the convex part of a multiple types of diameter. By doing so, a reflector having better scattering characteristics can be manufactured.
[0011]
The present invention relates to a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate on which a pixel electrode having light reflectivity and a switching element for switching control of the pixel electrode are formed, and a second substrate. A method of manufacturing the switching element, the step of forming the switching element on the first substrate, and the ejection from the inkjet head to a region other than the region where the switching element is formed on the first substrate. Forming a plurality of protrusions in the region, and forming an electrode for forming the pixel electrode in the region on the first substrate where the plurality of protrusions are formed And a process for producing a liquid crystal display device.
[0012]
According to the liquid crystal display device manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display device, the surface of the pixel electrode that also serves as the reflection plate is a reflection plate on which a plurality of convex portions are formed, and light incident from the second substrate side is And scattered by the plurality of convex portions. Accordingly, since the background is not reflected in the image visually recognized by the user and the direct reflection of the illumination light does not occur, the display can be easily viewed.
[0013]
In addition, according to the method for manufacturing the liquid crystal display device, since a convex portion having an arbitrary size can be formed at an arbitrary position on the surface of the pixel electrode that also functions as a reflector, desired scattering characteristics can be obtained. There is an advantage that the pixel electrode can be easily formed. In addition, there is an advantage that it is easy to selectively form convex portions only in regions other than the region where the switching elements are formed by arbitrarily operating the ink jet head.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
[0015]
A: First embodiment
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a reflective
[0016]
As shown in FIG. 1, in the reflective
[0017]
A plurality of
[0018]
On the other hand, a plurality of
[0019]
Here, FIG. 2A is a plan view showing a configuration when the
[0020]
Here, each
[0021]
Here, the current supplied from the
[0022]
In FIG. 1 again, the surface of the
[0023]
Next, with reference to FIGS. 3A to 3F and FIGS. 4G to 4I, a manufacturing process of the reflective
[0024]
First, as shown in FIG. 3A, the surface of the
[0025]
Next, a first metal film is formed on the upper surface of the insulating
[0026]
Subsequently, as shown in FIG. 3C, an
[0027]
Next, the
[0028]
Subsequently, as shown in FIGS. 3F and 3F1, the insulating
[0029]
Next, a water repellent treatment for imparting water repellency is performed on the region of the
[0030]
Subsequently, as shown in FIGS. 4G and 4G1, a plurality of
[0031]
Here, the
[0032]
Here, each of these
[0033]
Now, after forming the plurality of
[0034]
Through the above steps, the
[0035]
On the other hand, on the surface of the
[0036]
In the case of producing a reflective liquid crystal panel capable of color display, a color filter is formed prior to the formation of the
[0037]
Next, the
[0038]
As described above, according to the reflective
[0039]
In the present embodiment, a plurality of
[0040]
In the above embodiment, the acrylic resin is ejected from the
[0041]
Moreover, in the said embodiment, although the resin
[0042]
B: Second embodiment
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the manufacturing method of the reflective
[0043]
First, after the above-described water repellent treatment is performed on one surface of the
[0044]
Next, the surface of the
[0045]
Subsequently, the surface of the
[0046]
Next, the insulating
[0047]
Subsequently, the surface of the
[0048]
Further, the surface of the
[0049]
Thus, the
[0050]
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0051]
C: Third embodiment
In each of the above embodiments, in order to form the
[0052]
As shown in the figure, the reflective
[0053]
Further, a
[0054]
In such a configuration, light incident from the
[0055]
Next, a manufacturing process of the
[0056]
First, the above-described water repellent treatment is performed on the
[0057]
Next, the reflective film 34 is formed by sputtering or the like on the surface of the
[0058]
Thus, according to the manufacturing method of the present embodiment, there is an advantage that the
[0059]
D: Modification
Although one embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is merely an example, and various modifications can be made to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention. As modifications, for example, the following can be considered.
[0060]
<
In each of the above embodiments, the amount of the acrylic resin discharged from the
[0061]
Further, instead of adjusting the discharge amount from one nozzle, different amounts of acrylic resin may be discharged for each of the plurality of
[0062]
<Modification 2>
In each of the above embodiments, the
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal panel to which the method according to the present invention is applied, a plurality of convex portions are formed on the surface of the reflecting plate (pixel electrode) that reflects incident light. Incident light is scattered moderately. Therefore, it is possible to prevent the background from being reflected in the image visually recognized by the user, and to make the display easier to see.
[0064]
In addition, since a plurality of convex portions are formed on the back substrate using the inkjet head, a desired region can be obtained by arbitrarily setting the position of the nozzle of the inkjet head, that is, the landing position of the acrylic resin. It becomes easy to selectively form convex portions only in (for example, a region other than a region where a switching element is formed).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal panel to which a method according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2A is a plan view showing a configuration of a pixel electrode of the liquid crystal panel and its vicinity, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
3 is a view showing a manufacturing process of a rear substrate of the liquid crystal panel. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the rear substrate of the liquid crystal panel.
FIG. 5 is a view showing a manufacturing process of a back substrate of a liquid crystal panel to which a method according to a second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the rear substrate of the liquid crystal panel.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal panel to which a method according to a third embodiment of the present invention is applied.
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the reflecting plate of the liquid crystal panel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1の基板上に前記スイッチング素子を形成するスイッチング素子形成工程と、
前記画素電極が形成される領域に対して撥水性を付与するための撥水処理を施す基板撥水処理工程と、
前記第1の基板上の前記スイッチング素子が形成される領域以外の前記撥水処理が施された領域に、インクジェットヘッドから吐出された樹脂材料を着弾させ、該領域に複数の凸部を形成する凸部形成工程と、
前記第1の基板上の前記複数の凸部が形成された領域に前記画素電極を形成する電極形成工程とを有し、
前記撥水処理に先立って前記スイッチング素子が形成された領域を覆う形状を有するマスクを形成し、前記撥水処理後に前記マスクを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。A method of manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate on which a pixel electrode having light reflectivity and a switching element for switching control of the pixel electrode are formed, and a second substrate. There,
A switching element forming step of forming the switching element on the first substrate;
A substrate water-repellent treatment step for performing water-repellent treatment for imparting water repellency to a region where the pixel electrode is formed;
Resin material discharged from the ink jet head is landed on a region where the water repellent treatment other than the region where the switching element is formed on the first substrate, and a plurality of convex portions are formed in the region. A convex forming step;
An electrode forming step of forming the pixel electrode in a region where the plurality of convex portions are formed on the first substrate;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming a mask having a shape covering a region where the switching element is formed prior to the water repellent treatment; and peeling the mask after the water repellent treatment.
前記第1の基板の一方の面に撥水処理を施す基板撥水処理工程と、
前記第1の基板上の前記撥水処理が施された領域のうちの前記画素電極が形成される領域に、インクジェットヘッドから吐出された樹脂材料を着弾させ、該領域に複数の凸部を形成する凸部形成工程と、
前記凸部が形成された前記第1の基板上を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に前記スイッチング素子を形成するスイッチング素子形成工程と、
少なくとも前記スイッチング素子が形成された領域以外の領域の前記絶縁膜を除去する工程と、
前記第1の基板上の前記複数の凸部が形成された領域に前記画素電極を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表示装置の製造方法。A method of manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate on which a pixel electrode having light reflectivity and a switching element for switching control of the pixel electrode are formed, and a second substrate. There,
A substrate water repellent treatment step of subjecting one surface of the first substrate to a water repellent treatment;
The resin material discharged from the inkjet head is landed on a region where the pixel electrode is formed in the water-repellent treatment region on the first substrate, and a plurality of convex portions are formed in the region. A projecting portion forming step,
Forming an insulating film covering the first substrate on which the convex portions are formed;
A switching element forming step of forming the switching element on the insulating film;
Removing the insulating film in a region other than at least the region where the switching element is formed;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: an electrode forming step of forming the pixel electrode in a region where the plurality of convex portions are formed on the first substrate.
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