JPH10319398A

JPH10319398A - 反射型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10319398A
Application number: JP9133250A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamanaka; 英雄山中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】サイドランプによる入射光量を十分に確保す
ることができるようにし、これにより暗い場所での使用
をも可能にした、反射型液晶表示装置の提供が望まれて
いる。【解決手段】対向基板２内に光を出射するサイドラン
プ１２を対向基板２の側方に備えた反射型液晶表示装置
１である。対向基板２の入射側の面の、液晶駆動基板３
または対向基板２に設けられたブラックマスク部５に対
応する位置に反射膜７が形成され、さらにこの反射膜７
上にこれを覆って無反射膜８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対向基板内に光を
出射するサイドランプを備えた反射型液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶カラーディスプレイ等の液晶表示装
置は、軽量、薄型といった優れた特徴があることから、
小型テレビ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のＡＶ機
器や、ワープロ、パソコン等のＯＡ機器のためのディス
プレイとして現在広く用いられている。ところが、従来
の液晶表示装置では、光の利用効率が数％と低いことか
らバックライトが必要となり、消費電力が高くなってし
まうといった改善すべき課題があった。このような課題
に対し、自然光を利用する反射型の液晶表示装置が提案
され、実用に供されている。反射型の液晶表示装置とし
ては、従来、複屈折補正ＳＴＮ型、相転移ゲストホスト
型、ａ−Ｎ⁺ゲストホスト型、ＰＤＬＣ後方散乱型、Ｐ
ＤＬＣゲストホスト型等があり、また、近年では集積型
偏光変換ゲストホストが一部に開発され、その商品化が
進められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射型
の液晶表示装置は外光に依存していることから、暗い場
所では使用できないといった致命的な欠点がある。そこ
で、サイドランプにより入射光量を確保することが考え
られるが、その場合にも十分な入射光量を確保するのは
極めて困難である。

【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、サイドランプによる入射
光量を十分に確保することができるようにし、これによ
り暗い場所での使用をも可能にした、反射型液晶表示装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
装置では、対向基板内に光を出射するサイドランプを該
対向基板の側方に備えてなり、対向基板の入射側の面
の、液晶駆動基板または対向基板に設けられたブラック
マスク部に対応する位置に前記サイドランプからの入射
光を反射する反射膜が形成され、該反射膜上にこれを覆
って無反射膜が形成されてなることを前記課題の解決手
段とした。

【０００６】この反射型液晶表示装置によれば、対向基
板の入射側の面の、液晶駆動基板または対向基板に設け
られたブラックマスク部に対応する位置に前記サイドラ
ンプからの入射光を反射する反射膜が形成され、該反射
膜上にこれを覆って無反射膜が形成されているので、対
向基板の側方に備えられたサイドランプからの出射光が
反射膜で反射し、液晶駆動基板側に進む。したがって、
サイドランプからの出射光を液晶駆動基板側に効率良く
取り込むことが可能になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型液晶表示装
置を詳しく説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明の反
射型液晶表示装置の一実施形態例を示す図であり、図１
（ａ）、（ｂ）において符号１は反射型液晶表示装置で
ある。この反射型液晶表示装置１は、アクティブマトリ
ックス方式を採用しマイクロカラーフィルターを内蔵し
たフルカラー表示の装置であって、対向基板２と液晶駆
動基板３とが所定の間隙（例えば５μｍ）を介して互い
に対向した状態に配置され、構成されたものである。

【０００８】対向基板２は、ほうけい酸ガラス、アルミ
ノけい酸ガラス、結晶化ガラス等の透明ガラス基板から
なり、光の入射側に配置されたもので、その内面（液晶
駆動基板３側の面）側にはマイクロカラーフィルタ４、
ＩＴＯ等の透明導電性膜からなる透明電極（図示略）が
この順に形成配置されている。ここで、マイクロカラー
フィルタ４は、各画素毎に分割化されて形成されたもの
で、各画素を縦横に区画する位置にはクロム等の金属膜
やブラック樹脂膜からなるブラックマスク部５が形成さ
れている。また、この対向基板２は、その側端面がラッ
プ処理あるいはブラスト処理などの凹凸化処理がなされ
たことによって凹凸面となっている。

【０００９】この対向基板２の外面（光入射側の面）に
は、前記ブラックマスク部５に対応する位置、すなわち
ブラックマスク部５が形成された位置の真裏の位置に凹
状の溝（凹部）６が縦横に形成されている。この溝６
は、パネルサイズに応じてその幅が任意に設定されるも
ので、例えば５０μｍの幅の横断面略Ｕ字状のものであ
り、その内面が凹凸化処理により凹凸面とされたもので
ある。また、この溝６には、その内面を覆ってアルミニ
ウム等からなる反射膜７が厚さ１．０μｍ程度に形成さ
れ、さらに該溝６内における反射膜７上には、該反射膜
７を覆ってクロム等からなる無反射膜（遮光膜または低
反射膜）８が厚さ０．５μｍ程度に形成されている。

【００１０】また、対向基板２の外面（光入射側の面）
には、前記無反射膜８を覆った状態でその全面に低反射
膜９が形成されている。この低反射膜９は、各種の屈折
率を有する無機化合物、例えばＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｚ
ｒＯ₂等が各層０．１〜０．２μｍ程度の厚さに、すな
わち１／２波長厚に蒸着形成され、さらにこれが複数層
に積層されて形成されたもの、あるいはフッ素化合物な
どの低屈折率を有する低屈折率樹脂がコーティングされ
て形成されたものである。

【００１１】液晶駆動基板３は、ＩＴＯ等の透明導電性
膜からなる複数の画素電極（図示略）、およびこれら画
素電極を駆動するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等からな
る駆動素子（図示略）を備えたものである。また、この
液晶駆動基板３には、その内面（対向基板２側の面）あ
るいは外面にアルミニウム等からなる反射層（図示略）
が形成されている。さらに、この液晶駆動基板３には、
その内面側にフレキシブルプリント回路基板１０が接続
されている。

【００１２】前記対向基板２と液晶駆動基板３との間隙
には、例えばゲストホスト液晶層（図示略）が設けられ
ている。このゲストホスト液晶層は、負の誘電異方性を
有するネマチック液晶を主体とし、複合型の二色性色素
を所定の割合で含有して構成されたものである。ここ
で、このゲストホスト液晶層は、対向基板２の配向膜、
液晶駆動基板３の配向膜（図示略）の間に配置され、こ
れら配向膜により、例えば電圧無印加状態で垂直配向さ
せられ、電圧印加状態で水平配向に移行するようになっ
ている。

【００１３】また、このように対向基板２と液晶駆動基
板３とが対向配置されて形成された液晶表示パネル１１
には、その対向基板２の側方に、該対向基板２の全周に
亘ってサイドランプ１２、リフレクター１３が配設され
ている。サイドランプ１２は、対向基板２の中に光を出
射するためのもので、対向基板２の入射面（外面）から
入射する光の量が少ないときなどに、十分な入射光量を
確保するために設けられたものである。リフレクター１
３は、サイドランプ１２の対向基板２側を除く外周を覆
って、すなわちサイドランプ１２の後方（対向基板２と
反対の側）、およびサイドランプ１２の上方、下方を覆
って対向基板２の側端部に設けられたもので、その内面
にアルミニウムや銀などの高反射率薄膜が形成されたも
のであり、サイドランプ１２から出射した光を反射して
対向基板２の中に入射させるよう構成されたものであ
る。なお、リフレクター１３と対向基板２との間の隙間
からは光が洩れないようになっている。

【００１４】このような反射型液晶表示装置１を製造す
るにあたり、対向基板２を作製するには、まず、図２
（ａ）に示すように対向基板２を形成するためのガラス
等の透明基板２ａを用意し、入射側の面に公知のリソグ
ラフィー、現像により、ネガレジスト、ポジレジスト、
あるいはフィルムレジスト等からなるレジストパターン
１４を形成する。続いて、形成したレジストパターン１
４をマスクにしてＨＦ系エッチング液等でウェットエッ
チングを行い、図２（ｂ）に示すように横断面Ｕ字状の
溝６を形成した後、ブラスト処理等によって凹凸化処理
し、溝６の内面と透明基板２ａの側面を凹凸面とする。
なお、溝６内面の凹凸化処理については切削法で行って
もよく、その場合には、粗目のブレードを用いて切削処
理することにより、切削処理部を凹凸面とすることがで
きる。

【００１５】このようにして溝６を形成したらレジスト
パターン１４を除去する。次いで、対向基板２の入射側
の面全面に、図２（ｃ）に示すようにアルミニウム等か
らなる反射膜７ａをスパッタ等によって厚さ１．０μｍ
程度に形成し、続いてクロム等からなる無反射膜８ａを
スパッタ等によって厚さ０．５μｍ程度に形成する。

【００１６】次いで、無反射膜８ａ上にネガレジスト、
ポジレジスト等のレジストを塗布し、さらにこれを公知
のリソグラフィー、現像によりパターニングして図２
（ｄ）に示すように前記溝６の直上を覆うレジストパタ
ーン１５を形成する。続いて、形成したレジストパター
ン１５をマスクとし、無反射膜８ａ、反射膜７ａに対し
てウェットエッチングまたはドライエッチングを行い、
図２（ｅ）に示すように溝６内にのみ無反射膜８ａ、反
射膜７ａを残して無反射膜８、反射膜７を得る。そし
て、このようにして無反射膜８、反射膜７を得たら、レ
ジストパターン１５を除去する。なお、対向基板２の入
射側より見たとき、反射膜７からの反射光が画質劣化を
もたらすような場合には、反射膜７ａをパターニングし
て反射膜７を形成した後、無反射膜８ａを形成しさらに
これをパターニングして、反射膜７にオバーラップし、
かつ該反射膜７の全面（端面も含む）を確実に覆うよう
に無反射膜８を形成する。

【００１７】次いで、対向基板２の入射側の面に全面
に、低反射膜９を形成する。ここで、低反射膜９の形成
については、図２（ｆ）に示すようにＳｉＯ₂、ＴｉＯ
₂、ＺｒＯ₂等を各層０．１〜０．２μｍ程度の厚さ
に、すなわち１／２波長厚に蒸着形成し、さらにこれを
複数層に積層して形成する方法、あるいは、図２（ｈ）
に示すようにフッ素化合物などの低屈折率を有する低屈
折率樹脂をコーティングする方法が採られる。その後、
図１（ａ）に示したようにマイクロカラーフィルタ４、
ブラックマスク部５、透明電極（図示略）を従来と同様
にして形成し、対向基板２を得る。なお、マイクロカラ
ーフィルム４やブラックマスク部５が液晶駆動基板３に
形成されている場合には、これらを対向基板２に形成す
る必要はない。

【００１８】また、このようにして得た対向基板２を用
いて反射型液晶表示装置１を作製するには、液晶駆動基
板３を従来と同様にして得、さらに前記対向基板２と液
晶駆動基板３とを重ね合わせ、これらの間に液晶を注入
して液晶層（図示略）を形成する。そして、液晶駆動基
板３にフレキシブルプリント回路基板１０を接続し、さ
らにサイドランプ１２、リフレクター１３を対向基板２
の四周に取り付けることにより、図１（ａ）、（ｂ）に
示した反射型液晶表示装置１を得る。

【００１９】このようにして得られた反射型液晶表示装
置１にあっては、サイドランプ１２からの出射光が溝６
の外面、すなわち対向基板２内において凸状となる面
で、該溝６内の反射膜７によって反射し、液晶駆動基板
側に進む。したがって、サイドランプ１２からの出射光
を液晶駆動基板３側に効率良く取り込むことができ、こ
れにより十分な入射光量を確保することができ、よって
暗い場所でも十分に使用可能なものとなる。

【００２０】また、対向基板２の端面を凹凸面としてい
ることによってサイドランプ１２からの入射光を散乱さ
せることができ、これにより前述した溝６内の反射膜７
による反射の効率を高めて液晶駆動基板３側への入射光
量をより多くすることができる。また、溝６の内面を凹
凸面としてことによって反射膜７による反射を乱反射に
することができ、これにより液晶駆動基板３側への入射
光量を多くすることができる。さらに、サイドランプ１
２の周囲を覆ってリフレクター１３が設けられており、
しかもこれらサイドランプ１２とリフレクター１３とが
対向基板２の全周に亘って設けられていることにより、
サイドランプ１２による入射光量を十分高く確保するこ
とができ、これにより前述したように暗い場所でも十分
に使用可能となる。

【００２１】なお、本発明は前記実施形態例に限定され
ることなく、例えば対向基板２の入射側面に形成する凹
部についても溝形状（溝６）でなく縦横に断続的に配置
された半球面状の凹部などでもよく、またサイドランプ
１２およびリフレクター１３の配置についても対向基板
２の全周でなく二方向あるいは三方向などに配置するよ
うにしてもよい。また、必要に応じて、対向基板２の入
射側に形成した凹部をブラック樹脂材で埋めてもよく、
その場合には凹部にゴミがたまるなどの不都合を防止す
ることができる。さらに、このように凹部をブラック樹
脂材で埋める場合には、これを無反射膜として代用する
ことができることから、無反射膜８を省き、コストダウ
ンを図ってもよい。

【００２２】また、前記実施形態例では対向基板２を透
明ガラス基板から形成したが、アクリル系やポリオレフ
ィン系などの透明プラスチック基板から形成してもよ
く、その場合には軽量化やコストダウンを図ることがで
きる。そして、このように透明プラスチック基板から対
向基板を形成する場合、例えば該対向基板を射出成形等
で成形する際、対向基板における凹部や側端面に対応す
る成形金型の箇所を凹凸面としておくことにより、これ
ら凹部や側端面の凹凸化処理工程を省くことができる。
なお、透明プラスチック基板として、透明ガラス基板と
同様に平滑な基板を用い場合には、凹部の形成やこの凹
部および側端面の凹凸化処理については、透明ガラス基
板を用いた場合と同様にして行う。

【００２３】また、本発明においては、対向基板２に凹
部を形成することなく、したがって反射膜７を、対向基
板２の入射側の平面上に形成してもよく、さらには、対
向基板２の入射側の面に凹凸面を形成しておき、この凹
凸面上に反射膜７を形成してもよい。そして、このよう
に対向基板２に凹部を形成することなく反射膜７を形成
した場合には、対向基板２の側端面を凹凸面としておく
のが、サイドランプ１２からの光をより反射膜７に照射
させることができ好ましい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の反射型液晶
表示装置は、対向基板の入射側の面の、液晶駆動基板ま
たは対向基板に設けられたブラックマスク部に対応する
位置に前記サイドランプからの入射光を反射する反射膜
を形成し、該反射膜上にこれを覆って無反射膜を形成し
たものであるから、対向基板の側方に備えられたサイド
ランプからの出射光を反射膜で反射させ、液晶駆動基板
側に進ませることができる。したがって、サイドランプ
からの出射光を液晶駆動基板側に効率良く取り込むこと
ができ、これにより十分な入射光量を確保することがで
き、よって暗い場所でもその使用を十分可能なものとす
ることができる。また、実質的にブラックマスク部とし
て機能する無反射膜を対向基板の入射側の面に形成する
ので、混色を低減してコントラストを向上することがで
き、これにより画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の一実施形態例の
概略構成を示す図であり、（ａ）は要部側断面図、
（ｂ）は平面図である。

【図２】（ａ）〜（ｇ）は、図１（ａ）、（ｂ）に示し
た反射型液晶表示装置における対向基板の製造方法を、
工程順に説明するための要部側断面図である。

【符号の説明】

１反射型液晶表示装置２対向基板３液晶
駆動基板６溝（凹部）７反射膜８無反射膜９
低反射膜１２サイドランプ１３リフレクター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向基板内に光を出射するサイドランプ
を該対向基板の側方に備えた反射型液晶表示装置であっ
て、対向基板の入射側の面の、液晶駆動基板または対向基板
に設けられたブラックマスク部に対応する位置に前記サ
イドランプからの入射光を反射する反射膜が形成され、
該反射膜上にこれを覆って無反射膜が形成されてなるこ
とを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】前記反射膜は、対向基板の入射側の面に
形成された凹部の内面に設けられてなることを特徴とす
る請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【請求項３】前記凹部が凹状の溝であることを特徴と
する請求項２記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】前記凹部は、その内面が凹凸面となって
いることを特徴とする請求項２記載の反射型液晶表示装
置。
【請求項５】前記反射膜は、対向基板の入射側の平面
上に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の反
射型液晶表示装置。
【請求項６】前記反射膜は、対向基板の入射側の面に
形成された凹凸面上に設けられてなることを特徴とする
請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【請求項７】前記対向基板は、透明ガラスあるいは透
明プラスチックからなることを特徴とする請求項１記載
の反射型液晶表示装置。
【請求項８】前記対向基板の光入射側の全面に無機ま
たは有機の低反射膜が形成されてなることを特徴とする
請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【請求項９】前記サイドランプの少なくとも後方にリ
フレクターが設けられてなることを特徴とする請求項１
記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１０】前記サイドランプとリフレクターと
が、対向基板の全周に亘って設けられてなることを特徴
とする請求項９記載の反射型液晶表示装置。
【請求項１１】前記対向基板の側端面が凹凸面となっ
ていることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示
装置。
【請求項１２】前記対向基板の側端面が凹凸面となっ
ていることを特徴とする請求項５記載の反射型液晶表示
装置。
【請求項１３】前記対向基板の側端面が凹凸面となっ
ていることを特徴とする請求項６記載の反射型液晶表示
装置。