JPH04267220A

JPH04267220A - 電気光学装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04267220A
Application number: JP3028450A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Obara; 小原浩志; Chiyoaki Iijima; 飯島千代明; Hitoshi Nishizawa; 西澤均; Osamu Okumura; 奥村治; Shuichi Imai; 今井秀一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-09-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置等の電気光
学装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、例えば特開平１
−１８８８２８号公報の様に特に反射型の液晶表示装置
において、対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる
液晶セルの一方の基板に反射層を設ける事によって、明
るい表示が得られるようにしたものが知られている。し
かし、上記公報では反射層が明確に述べられておらず、
反射層として基板の液晶層側の面に金属膜を平滑に形成
すると、その反射層が鏡面となり使用者の顔や背景が映
り、表示が非常に見づらくなる等の不具合がある。

【０００３】そこで、反射層を微細な凹凸を形成したプ
ラスチック基板上にアルミ等の金属膜を例えば蒸着法等
で形成した反射基板を外付けする方法が提案されている
が、表示をさせた時表示の影が映る、あるいは基板、電
極等の光の吸収が有り暗くなる等の問題が有り、その改
善策として基板の液晶側の面に金属層に凹凸を形成して
反射層とする方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術に述べた方法によると、基板の液晶層と反対側
に反射層を形成する方法では、すでに述べた様に基板の
厚みにより反射板上に影が生じたり、基板や電極層での
光の吸収の為明るさが取れない等の問題があり、反射層
を基板の液晶層側に形成する事が望まれる。しかし、反
射層として金属層を液晶層側に形成する時金属層が前述
した様に鏡面では像が映る等の問題を有しているため、
金属層を高温で焼成し結晶性を制御する方法が提案され
ているが、この制御が難しく光散乱をうまく出来ないと
いう問題を有している。更に、金属層を物理的に粗す方
法としてホーニング等が提案されているが、μ単位の凹
凸を制御出来ない事と、金属層にピンホール等の膜欠陥
を生じ安いという問題を有している。また、金属層を化
学的に粗す方法としてエッチングする方法が提案されて
いるが、金属層が等方的にエッチングされる為表面に微
細な凹凸が付きにくく光散乱効果が少ない等の問題を有
している。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点を解決するも
ので、その目的とする所は容易に光散乱効果の高い反射
板を液晶層側に形成する事により、明るい反射タイプの
電気光学装置及びその製造方法を提供する事にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による電気光学装置及びその製造方法は以下の
構成としたものである。

【０００７】即ち、本発明による電気光学装置は、対向
する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶セルの一方
の基板の液晶層側の面に、反射層を有する電気光学装置
において、上記反射層を有する基板の液晶層側に微細な
粒子を分散させた有機膜による凹凸を有し、該凹凸表面
に上記反射層と表示電極を兼ね金属膜を有するか、反射
層を有する基板の液晶層側の電極上に微細な粒子を分散
させた有機膜による凹凸を有し、該有機膜上に反射層を
有する事を特徴とする。

【０００８】また、本発明による電気光学装置の製造方
法は、対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶
セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を形成した
電気光学装置を製造するにあたり、上記反射層を形成す
る基板の液晶側の面に微細な粒子を分散させた有機膜を
塗布し、微細な凹凸を形成した後、該有機膜上に上記反
射層として金属膜を形成するか、前記反射層を有する基
板の液晶層側の面に所定の電極パターンを有し、平坦な
基板上に形成した上記電極の表面に、微細な粒子を分散
させた有機膜を塗布し、微細な凹凸を形成した後金属膜
を形成した事を特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の様に本発明による電気光学装置は、反射
層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹
凸の表面に上記反射層としての金属膜を有する構造であ
り、基板の凹凸は金属表面にも波及して液晶層側の面に
微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反射層で光
が良好に散乱されて表示が見やすく、しかも視角の広い
電気光学装置を提供する事が可能となる。

【００１０】また本発明による電気光学装置の製造方法
は、反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸
を、微細な粒子を分散させた有機膜を塗布することで形
成したので、反射層にピンホール等が生じる事がなく、
光散乱の優れた電気光学装置を容易に製造する事が可能
となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明による電気光学装置及びその製
造方法を、液晶表示装置を例にして具体的に説明する。

【００１２】図１は本発明による電気光学装置としての
液晶光学装置の断面図である。図において１は液晶セル
であり、上下一対の基板２・３間に液晶層７を挟持して
なる。上側の基板２の液晶層側の面には、酸化インジュ
ウム−酸化スズ（以下ＩＴＯという）等の透明電極５が
設けられ，他方の基板３の内面には、微細な粒子を分散
させた有機膜４を設けた上に反射層として薄い金属膜６
が設けられている。７はスペーサー、９は偏光板を示す
。そして本実施例では、下側の基板３の液晶層の面に微
細な凹凸を設け、その表面に上記の薄い金属膜６を設け
る事によって、金属膜６の表面にも凹凸が波及する様に
したものである。尚、微細な粒子としてはポリスチレン
、ポリメチルメタアクリレート（以下ＰＭＭＡという）
等の樹脂粒子やガラスビーズ等粒子状の物なら製造条件
の範囲で任意に選択する事が可能である。又、粒系につ
いては０．０１〜１０μの間で選択できるが、反射層と
しての金属膜６の特性から凹凸が小さすぎると鏡面に近
く、大きすぎるとギラツキが大きくなるため、より望ま
しくは０．１〜５μの範囲が良い。保持する有機樹脂は
上記金属膜６の成膜条件により耐熱性が要求される時等
にはその条件に合う有機膜を選択出来、制限は無い。有
機膜としては、例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド
、アクリレート系、シリコーン系等が挙げられる。有機
膜の厚さは、好ましくは８μ以下、より好ましくは５μ
以下にすることが望ましい。

【００１３】尚、上記基板３としては、例えばガラス基
板を用いる、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボ
ネート（ＰＣ）、等の合成樹脂基板を用いてもよい。ま
た、反射層としての金属膜６はアルミニウム、銀等の材
質から選択出来、任意であり特に制限はない。金属膜の
膜厚はパターニング性から、好ましくは１μ以下より好
ましくは０．５μ以下にする事が望ましい。上記金属膜
は表示用電極を兼用することができる。また、前記の金
属膜を有する側の電極としてＩＴＯ等の透明電極もしく
は他の金属等の不透明電極を有するものも用いる事が出
来る。尚、形成する凹凸は反射光に指向性を生じさせな
い為にも図２の様に不均一に形成することが望ましい。また、その場合の凹凸の平均ピッチｐは、８０μ以下、
より好ましくは１０μ以下とするのが望ましく、また凹
凸の高さｈは、挟持する液晶の配向安定性と、反射する
光の制御、電極形成時のパターニング性を考慮して０．
６μ以下、より好ましくは０．３μ以下とするのが望ま
しい。

【００１４】以下、具体的実施例を述べる。

【００１５】〔実施例１〕図１を用いて説明してきた同
じ構造で電気光学装置として液晶表示装置を作成した。基板２・３としてガラス基板を用い、対向するガラス基
板２上にＩＴＯを用いてマトリクス状に対向電極を形成
し、一方のガラス基板３上にポリイミド樹脂中にポリス
チレン共重合体より成る樹脂粒子を１〜３μの範囲で分
散させ２μ厚で有機膜４を形成した。この時、有機膜４
の表面の凹凸はピッチ１０μ、高さ１．５μであった。次に、前記有機膜４上にアルミニウムを蒸着法にて３０
００Å厚で形成後、パターニングし、前記対向する基板
２上のＩＴＯ電極とマトリクス状になる様に電極を形成
した。この後、アルミニウム電極表面の凹凸を測定した
所，ピッチ８μ、高さ１．２μの緩やかな凹凸であった
。前記基板２・３を用い配向剤としてポリイミドを用い
てツイスト角左２４０゜になる様にラビング処理をした
後、液晶層８の厚みが６μの設定でスペーサー７を介し
てツイストネマチック液晶を封入して液晶表示装置を形
成した。該液晶表示装置の光学測定を行った所、スタテ
ィック波形を１／４００デューティー相当で印加しても
コントラスト比が正面で８と良好な結果を得ることが出
来、又、明視方向の視角が特に広く良好な結果を得る事
が出来た。且つ、実際に時分割駆動で１／４００デュー
ティーで実装し表示させた所、クロストークの無い、又
明るい反射タイプの良好な液晶表示装置を得ることも出
来た。さらに該液晶表示装置を信頼性試験として５０゜
Ｃ、９０ＲＨ％下で通電試験にかけた所、表示特性の劣
化の無い良好な結果となった。

【００１６】〔実施例２〕液晶として２色性染料を添加
した液晶を用い、実施例１と同様に液晶表示装置を作成
した所、表示色の良好な反射タイプの液晶表示装置を作
成出来、実施例１と同じく信頼性試験にかけた所良好な
結果となった。

【００１７】尚、本発明は、液晶の表示モードに合わせ
て、液晶表示装置の条件を設定する事により、その効果
を発揮出来ることは言うまでもなく、例えば光散乱を利
用したＤＳＭ型、高分子保持体中に液晶を分散させた表
示方法、等のモードによる制限は無い。

【００１８】〔実施例３〕図１を用いて説明する。実施
例１で作成した液晶表示装置の偏光板９と基板２の間に
複屈折性を有した、例えば、ＰＣやポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）等のフィルムを挿入して、液晶の複屈折特
性と合わせる事により、良好な白、黒表示の液晶表示装
置を作成する事が出来た。

【００１９】次に、上記のような液晶光学装置等の電気
光学装置の製造方法を具体的に説明する。本発明による
製造方法は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持して
なる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層を有
する液晶表示装置等を製造するにあたり、上記反射層を
形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、そ
の表面に上記反射層として金属膜を形成するものである
。

【００２０】上記基板に凹凸を形成する方法は、微細な
粒子を混在させた有機膜を基板上に塗布後、必要に応じ
て加熱処理し、硬化させた後、反射層となる金属膜を形
成する。ここで有機膜の形成方法について詳細に説明す
る。例えばポリイミドの様な有機樹脂をエチルセロソル
ブ等のセロソルブ系、ｎ−メチルピロリドン等の極性溶
媒系、等の溶剤に溶かし、この中にポリスチレン、ガラ
ス粒子等の微細な粒子を混ぜ、よくかくはんして塗布液
を形成する。この時、塗布方法により、混ぜる溶剤の種
類、粘度は最適に調整する。又、粒子表面にシラン系等
の界面処理を施すと凝集を防止できるので、必要に応じ
て処理してもよい。塗布方法としてはロールコート法、
バーコート法、スピンコート法、オフセット印刷法、フ
レキソ印刷法等が適応出来る。但し、特に版を用いて転
写する方法を用いた時、液を保持する為の版の凹部に粒
子が集合、凝集し分布のばらつきを生じる事が有るので
、液条件と塗布条件を合わせ凝集しないようにする。

【００２１】次に、上記金属膜の形成方法を述べる。方
法として、真空蒸着法、真空スパッタ法等を用いる事が
出来る。又、金属膜はそのまま電極をフォトリソ法等で
パターニングする事により兼ねる事も可能であるし、該
基板上に例えばＩＴＯ等の表示用電極を別に形成した後
、微細な粒子を分散させた有機膜を形成し、反射層を前
記表示用電極にあわせてパターニングしてもよい。尚、各電極に駆動用信号を入力する端子部を除いて微細
な粒子を分散させた有機膜を塗布し凹凸部を表示に必要
な部分にのみ形成する方法も可能であり、特に異方性導
電接着剤等を用いて信号入力する様な場合有効である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明による電気光
学装置は、対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる
液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を有す
るものにおいて、上記反射層を有する基板の液晶層側に
微細な粒子を分散させた有機膜による凹凸を有し、その
凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有するように
したから、基板側の凹凸は金属表面にも波及して液晶層
側の面に微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反
射層で光が良好に散乱されて表示が見やすく、明るい、
視角の広い電気光学装置を得ることが出来るという効果
を生じる。特にノート型パソコン等に盛んに採用されて
いる反射型液晶表示装置において、軽量、低消費電力の
装置が得られるという効果も生じる。

【００２３】本発明の電気光学装置の製造方法は、基板
上に微細な粒子を分散させた有機膜による凹凸を有し、
その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有するよ
うにしたから、従来のように反射層にピンホール等が生
じることなく、又、反射層を液晶層側と反対側に形成し
た時に生じる、電極、配向膜、基板等による光の吸収が
無く、明るい電気光学装置を容易に形成できるとういう
効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１．２．３における液晶表示装
置の断面図である。

【図２】本発明の実施例１．２．３における基板の斜視
図である。

【符号の説明】

１　　液晶表示装置２　　基板３　　基板４　　有機層５　　電極６　　反射層（金属膜）７　　スペーサー８　　液晶層９　　偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する一対の基板間に液晶を挟持してな
る液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層を有す
る電気光学装置において、上記反射層を有する基板の液
晶層側に、微細な粒子を分散させた有機膜による凹凸を
有し、該凹凸表面に上記反射層と表示電極を兼ねた金属
膜を有する事を特徴とする電気光学装置。
【請求項２】前記反射層を有する側の基板は、液晶層側
に電極を有するものであり、該電極上に微細な粒子を分
散させた有機膜による凹凸を有し、該有機膜上に反射層
を有する事を特徴とする電気光学装置。
【請求項３】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を
有する基板は、ガラス基板または合成樹脂基板からなる
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
。
【請求項４】前記微細な粒子は粒径が０．０１μから１
０μの間であり、材質として樹脂粒子またはガラスビー
ズもしく樹脂粒子とガラスビーズの混合を用いた事を特
徴とする請求項１または２または３記載の電気光学装置
。
【請求項５】前記凹凸のピッチは不均一であり、その平
均ピッチは８０μ以下、凹凸の高さは２μ以下であるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電気
光学装置。
【請求項６】前記金属膜は電極を兼ねることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１項記載の電気光学装置。
【請求項７】前記液晶層がネマティック液晶またはねじ
れ配向したネマティック液晶またはコレステリック液晶
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記
載の電気光学装置。
【請求項８】前記液晶層に２色性染料が添加された事を
特徴とする請求項７記載の電気光学装置。
【請求項９】前記液晶層が高分子保持体に液晶が分散さ
れて形成されてなるした事を特徴とする請求項７または
８記載の電気光学装置。
【請求項１０】　　前記液晶層が電界制御により光散乱
を起こす事を特徴とする請求項１〜６，９いずれか１項
記載の電気光学装置。
【請求項１１】対向する一対の基板間に液晶を挟持して
なる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を
形成する電気光学装置の製造方法において、上記反射層
を形成する基板の液晶側の面に微細な粒子を分散させた
有機膜を塗布し、微細な凹凸を形成した後、該有機膜上
に上記反射層として金属膜を形成することを特徴とする
電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】前記反射層を有する基板の液晶層側の面
に所定の電極パターンを有し、平坦な基板上に形成した
上記電極の表面に、微細な粒子を分散させた有機膜を塗
布し、微細な凹凸を形成した後金属膜を形成した事を特
徴とする電気光学装置の製造方法。