JP3213242B2 - 反射板、反射型液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
反射板、反射型液晶表示装置およびその製造方法Info
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Description
示装置に用いられ、入射光を反射するための反射板およ
びその製造方法に関し、また入射光を画素電極表面で反
射することによって表示を行うバックライトを使用しな
い反射型液晶表示装置およびその製造方法に関する。
光を反射させて表示を行う反射型液晶表示装置は、光源
であるバックライトが不要であるので消費電力が低く、
薄型であり軽量化が可能となることで注目されている。
反射型液晶表示装置でさらに明るい表示を得るために
は、入射光に対して、観測者の方向へ散乱する光の強度
を増加させることのできる、最適な反射特性を有する反
射板を作成する必要があり、ペーパホワイトが実現でき
るような表面に凹凸を有する反射板の形成技術が重要と
なっている。
セスによって感光性樹脂で反射板の表面に凹凸を形成す
る技術が開示されている。図9は、反射板の表面に凹凸
を形成するために用いられる従来技術のマスク1bの形
状を示す平面図である。図9(a)は、マスク1bの1
画素61を示す平面図である。図9(b)は、マスク1
bの単位パターンの配置関係を示す図である。
の干渉を抑制するための凹凸を形成するために、たとえ
ば約200個の円形領域62が不規則的(ランダム)な
配置となるように設計される。1画素61は、各辺の長
さ63がたとえば100μm〜1000μmの方形であ
り、その単位パターンを記号64で表す。マスク1b
は、記号64で表される単位パターンを鏡面反転を利用
して繰返すことによって、全体の凹凸の配置を決めて設
計される。
射板の製造工程について説明する。図4は、一般的な反
射板の製造方法の中の露光工程を説明するための斜視図
である。予め定められた基板10の上に感光性樹脂膜1
7が形成されている。基板10の感光性樹脂膜17側上
部にステッパ装置の球状の露光ランプ18が配置され、
マスク1を介して感光性樹脂膜17が露光される。1回
の露光によって照射できる面積は露光ランプ18の大き
さに依存し、現状では最大で対角長が約12.7cm以
下の場合なので、対角長が約12.7cm以上の反射板
を作成する場合は、マスク1または基板10の位置を移
動して露光工程を所定回数繰返す。たとえば基板10で
は、1回の露光によって露光面Aのみが露光される。そ
の後、マスク1または基板10を移動することによっ
て、異なる露光面B〜Hが順次的にそれぞれ露光され
る。マスクとして用いられる従来技術のマスク1bが有
する円形領域62を、たとえば光遮光部とすることによ
って、円形領域62以外に対応する感光性樹脂膜17の
領域が露光される。
て現像すると、円形領域62に対応する領域に円柱部が
形成される。該円柱部は、120℃〜250℃で熱処理
されることによって角がとれ、表面が滑らかな凸部とな
る。さらに凸部を覆って基板10の全面に、金属薄膜か
ら成る光反射膜が形成される。光反射膜は、凸部によっ
て、連続的な曲面を有し、円錐状の緩やかな起伏の凹凸
形状に形成される。このようにして形成された凹凸形状
を有する反射板は、観測者へ向かう光の強度が増加し、
反射型液晶表示装置に用いたときにはペーパホワイトの
明るい表示が得られる。
は、上述したように円形領域62を有する1画素61を
単位パターンとし、該単位パターンを鏡面反転して繰返
すことによって設計される。このようなマスク1bによ
って反射板に凸部が形成され、該反射板を利用した反射
型液晶表示装置は、ペーパホワイトで明るい表示が得ら
れる。しかしながら、反射板が大型の場合に露光を複数
回行うことによって、反射特性が低下し、表示装置では
表示品位が低下する。以下にその詳細を説明する。
による露光強度分布を示す図である。露光可能領域23
の露光強度の等しい点を曲線で結ぶことによって、露光
強度の強い部分と弱い部分とは、なだらかな山の起伏を
表す等高線24によって表されている。露光強度は、矢
印25が領域26側に進むほど強く、領域27側に進む
ほど弱くなる。このような露光強度の差によって約3%
の露光強度のばらつきが露光可能領域23に存在するの
で、露光ムラが生じる。
た場合の光強度分布を示す図である。たとえば露光面
A,B,C,Dの順にそれぞれ露光を行う。面Aのみの
露光では、露光強度はなだらかに変化するが、位置を変
えて2回以上の露光を行った場合は、面と面との各継ぎ
目28の露光強度が急激に変化してしまう。露光強度の
急激な変化は、露光ムラとして観察される。
の違いを示す斜視図である。図12(a)は露光強度が
強い場合を示し、図12(b)は露光強度が弱い場合を
示す。基板10の表面に形成される各円柱部20は、露
光強度が強いほど細くなる。円柱部20の熱処理を行う
ことによって、角がとれて表面の滑らかな突部21が形
成される。各凸部21の高さdは同じとすると、凸部2
1の形状は、露光強度が強いほど勾配が急であり、露光
強度が弱いほど勾配がなだらかである。このように露光
ムラによって、凸部21の形状は異なる。
特性の違いを示すグラフである。図13(a)は露光強
度が強い場合を示し、図13(b)は露光強度が弱い場
合を示す。横軸は方位角度を表し、縦軸は反射強度を表
している。露光強度の強い所と弱い所とでは、凸部21
の形状が変化するので反射強度が異なる。具体的には、
露光強度の強い所は広い視角範囲にわたって反射強度の
変化が小さく、露光強度の弱い所は視角範囲内での反射
強度の変化が大きくなっている。
をかえて複数回の露光を行った場合の反射板71の反射
特性の変化を示す図である。図14(a)は反射特性の
パターンを示し、図14(b)は露光面Aと露光面Bと
の反射特性を示している。符号65は反射強度の変化が
最も小さい状態であり、符号66,67,68に進むに
従って、反射強度の変化が徐々に大きくなる状態を表し
ている。露光面A,Bは、符号65〜68で示されるよ
うな反射特性を有する複数の画素61によって形成され
る。破線69は、前記露光ランプ18による露光強度分
布を表す等高線である。領域69aは、露光量の強い領
域であり、領域69b,69cに進むに従って露光量は
弱くなる。1回目の露光によって、たとえば面Aが露光
される。1回の露光では、破線69で示す露光ムラに対
応して、凹凸形状が連続的になだらかに変化し、それに
伴い反射特性も同様になだらかに変化するので、干渉色
による表示ムラは観測されない。
ど、複数回の露光を行った場合、面Aと面Bとの継ぎ目
70では、露光強度の急激な変化によって凹凸の形状も
急激に変化する。この結果、継ぎ目70では反射特性が
急激に変化するので、反射分布特性の差が明るさのムラ
となって観察され、表示を行った場合には、継ぎ目70
の部分が線となって観察され、表示品位が低下する。
光の平行度が高い場合の反射特性を示す図である。反射
板71の各画素61は、マスク1bの同一な単位パター
ンの繰返しによって、凹凸形状72および反射特性が同
一なパターンの繰返しとなるので、入射光の平行度が高
い場合には反射光の平行度も高くなり、該反射光による
干渉色が観察され、表示品位は著しく低下する。
好な反射特性を有する反射板を提供すること、また該反
射板の製造方法を提供すること、さらに表示品位が向上
する反射型液晶表示装置および該反射型液晶表示装置の
製造方法を提供することである。
に配列された複数の画素を有する光反射型の表示装置に
用いられる反射板において、該反射板表面の各画素に対
応する領域は凹凸状であり、1画素分の凹凸パターンは
複数種類あり、その複数種類のうち少なくとも1種類の
凹凸パターンは複数個あり、複数個ある特定種類の凹凸
パターンのうちのいずれか2パターンは、反射板表面内
で互いに平行移動させたもの、回転移動させたものおよ
び表裏反転させたもののうちの少なくとも平行移動を含
む1または複数の関係で、かつ不規則的に配置されてい
ることを特徴とする。本発明に従えば、反射板はマトリ
クス状に配列された複数の画素を有する光反射型の表示
装置に用いられ、各画素に対応する表面が凹凸状に形成
されることによって、入射光に対して、観測者の方向へ
散乱する光の強度を増加させることができる。また1画
素の凹凸パターンが、複数種類あり、その複数種類のう
ち少なくとも一種類の凹凸パターンは複数個あり上述の
ような関係を有することによって、反射特性の急激な変
化を防止することができ継ぎ目が発生しなく、また入射
光の平行度が高い場合でも、各画素の反射特性が異な
り、同期的な反射特性の変化が生じないので、反射光の
干渉を防止することができ、良好な反射特性を得ること
ができ、近隣付近の画素同士が反射特性の異なる凹凸パ
ターンを有するので、表示ムラが生じない。反射型の表
示装置に用いた場合、干渉や継ぎ目による表示品位の低
下を防止することができる。
る一対の絶縁性基板を有し、いずれか一方絶縁性基板の
液晶層側には、光反射性を有する複数の画素電極がマト
リクス状に配列して配置され、透光性を有する他方絶縁
性基板側から入射した光を画素電極で反射して出射する
反射型液晶表示装置において、前記画素電極の表面は凹
凸状であり、1画素分の凹凸パターンは複数種類あり、
その複数種類のうち、少なくとも1種類の凹凸パターン
は複数個あり、複数個ある特定種類の凹凸パターンのう
ちのいずれか2パターンは、画素電極表面内で互いに平
行移動させたもの、回転移動させたものおよび表裏反転
させたもののうちの少なくとも平行移動を含む1または
複数の関係で、かつ不規則的に配置されていることを特
徴とする。本発明に従えば、反射型液晶表示装置は、マ
トリクス状に配列された光反射性を有する複数の画素電
極が配置され、各画素電極が凹凸状の表面を有すること
によって、入射光に対して、観測者の方向へ散乱する光
の強度を増加させることができるので、明るくペーパホ
ワイトな表示を得ることができる。また1画素分の凹凸
パターンが複数種類あり、その複数種類のうち、少なく
とも1種類の凹凸パターンは複数個あり、上述のような
関係を有することによって、反射特性の急激な変化を防
止することができ継ぎ目が発生しなく、さらに近隣付近
の画素電極同士が反射特性の異なる凹凸パターンを有す
るので、表示ムラが生じることがなく、また入射光の平
行度が高い場合でも、各画素の反射特性が異なり、周期
的な反射特性の変化が生じないので、反射光の干渉を確
実に防止することができ、表示品位は向上する。
晶層側表面には、互いに絶縁性を保持しかつ直交する複
数の配線と、該配線が交差することによって形成される
矩形の画素領域にそれぞれ配置されて前記配線に接続さ
れるスイッチング素子とが形成され、さらに該配線およ
びスイッチング素子の少なくとも一部を覆って凹凸状の
表面を有する絶縁層が形成され、前記画素電極は該絶縁
層に形成されたスルーホールを介して各スイッチング素
子と個別的に接続されて絶縁層上に形成され、前記他方
絶縁性基板の液晶層側表面には、前記画素電極に対向す
る透光性を有する対向電極が形成されることを特徴と
し、反射型液晶表示装置は、複数の配線およびスイッチ
ング素子の少なくとも一部を覆って凹凸状の表面を有す
る絶縁層が形成され、絶縁層上の画素領域毎に画素電極
が形成されるので、表面が凹凸状の画素電極が形成され
る。画素電極によって、広い領域にわたって入射光に対
して、観測者の方向へ散乱する光の強度を増加させるこ
とができる。画素電極は、スルーホールを介してスイッ
チング素子と接続され、反射液晶表示装置は明るくペー
パホワイトな表示を得ることができる。
複数の画素を有する光反射型の表示装置に用いられる反
射板の製造方法であって、予め定められる基板上に感光
性樹脂膜を形成した後、所定のパターンを有するマスク
を介して、感光性樹脂膜を露光する工程を含む反射板の
製造方法において、前記マスクは、1画素分のパターン
を複数種類有し、該マスクまたは前記基板を移動して、
前記感光性樹脂膜を露光する工程を所定回数繰返した
後、現像する工程を含むことを特徴とする反射板の製造
方法である。本発明に従えば、継ぎ目のない反射板を、
凹凸パターンを複数種類有するマスクを用いて複数回の
露光を行って作成することができる。
種類の凹凸パターンは複数個あり、複数個ある特定種類
の凹凸パターンのうちのいずれか2パターンは、マスク
表面内で互いに平行移動させたもの、回転移動させたも
のおよび表裏反転させたもののうちの少なくとも平行移
動を含む1または複数の関係で、かつ不規則的に配置さ
れていることを特徴とする。本発明に従えば、マスクは
少なくとも1種類の凹凸パターンを複数個有するので、
マスクの設計を簡略化することができる。また、そのう
ちのいずれか2パターンの関係は、上述したような関係
を有することによって、反射特性の異なる凹凸パターン
を容易にかつ確実に多数形成することができ、良好な反
射特性を有する反射板を得ることができる。
る一対の絶縁性基板を有し、いずれか一方絶縁性基板の
液晶層側には、光反射性を有する複数の画素電極がマト
リクス状に配列して配置され、透光性を有する他方絶縁
性基板側から入射した光を画素電極で反射して出射する
反射型液晶表示装置の製造方法であって、一方絶縁性基
板上に形成されたスイッチング素子の少なくとも一部を
覆って該一方絶縁性基板上に感光性樹脂膜を形成した後
に、所定のパターンを有するマスクを介して、感光性樹
脂膜を露光する工程を含む反射板型液晶表示装置の製造
方法において、前記マスクは、1画素分のパターンを複
数種類有し、該マスクまたは前記一方絶縁性基板を移動
して、前記感光性樹脂膜を露光する工程を所定回数繰返
した後、現像する工程を含むことを特徴とする反射型液
晶表示装置の製造方法である。 本発明に従えば、継ぎ目の発生がなく、表示品位の向上
した反射型液晶表示装置を、凹凸パターンを複数種類有
するマスクを用いて、複数回の露光を行って作成するこ
とができる。
種類の凹凸パターンは複数個あり、複数個ある特定種類
の凹凸パターンのうちのいずれか2パターンは、マスク
表面内で互いに平行移動させたもの、回転移動させたも
のおよび表裏反転させたもののうちの少なくとも平行移
動を含む1または複数の関係で、かつ不規則的に配置さ
れていることを特徴とする。本発明に従えば、マスクは
少なくとも1種類の凹凸パターンを複数個有するので、
マスクの設計を簡略化することができる。また、そのう
ちのいずれか2パターンの関係は、上述したような関係
を有することによって、反射特性の異なる凹凸パターン
を容易にかつ確実に多数形成することができ、表示品位
の向上した反射型液晶表示装置を得ることができる。
る反射板および反射型液晶表示装置の作成に用いられる
マスク1aを示す平面図である。図2は、前記マスク1
aの凹凸パターンの関係を示す図である。反射板は、マ
トリクス状に配列された複数の画素を有する表示装置に
用いられる。また反射型液晶表示装置は、マトリクス状
に配列された複数の画素を有する。マスク1aは、各画
素2の凹凸パターンを複数種類有する。たとえば各画素
2a〜2cは、それぞれ異なった種類の凹凸パターン
3,4,5を有する。
は、たとえば光遮光部であり、反射板および表示装置を
構成する基板上に形成される円柱の凸部に対応する。そ
れ以外の他の領域は光透過部である。円形領域6の大き
さや配置は、基板上の各画素2の凸部の配置がランダム
になるように、たとえばCAD(Computer AidedDesig
n)を使用して設計される。たとえば円形領域6は、凸
部を形成したときに隣合う凸部同士の連結を防ぐため最
小2μmの間隔を有し、1画素2に形成される凸部底面
の総面積が、1画素2の全面積の約80%を占めるよう
に設計される。なお、本形態では3種類の凹凸パターン
3〜5の例について説明するが、複数種類であればいく
らでもよい。ただし、3〜5種類程度が製造する上で好
ましい。
易にするため、凹凸パターン3〜5をそれぞれ記号7〜
9で表す。マスク1aは、各凹凸パターン3〜5をそれ
ぞれ複数個有する。また、複数個ある同一種類の凹凸パ
ターンのうちのいずれか2つの凹凸パターンは、マスク
1aの表面内で互いに平行移動させたもの、回転移動さ
せたものおよび表裏反転させたもののうちの少なくとも
平行移動を含む1または複数の関係で、かつランダムに
配置されている。
aの記号7の凹凸パターンを表裏反転かつ平行移動させ
たものであり、画素2eの凹凸パターンは画素2bの記
号8の凹凸パターンを回転移動かつ平行移動させたもの
であり、画素2fの凹凸パターンは画素2cの記号9の
凹凸パターンを表裏反転かつ回転移動かつ平行移動させ
たものであり、画素2gの凹凸パターンは画素2aの記
号7の凹凸パターンを平行移動させたものである。
ている凹凸パターン3〜5をCADで設計し、該凹凸パ
ターン3〜5を平行移動、回転移動および表裏反転操作
などをすることによって、全ての画素2について凸部の
配置を割当て、マスク1aを作成する。数種類のランダ
ムな凹凸パターン3〜5を複数回用いることによって、
反射特性の異なる凹凸パターンを容易に多数形成するこ
とができ、マスク1aの設計を簡略化することができ
る。なお、本形態では3種類の凹凸パターン3〜5が全
て複数個ある例について説明したが、少なくとも1種類
の凹凸パターンが複数個あり、上述したような関係にあ
ればどのようなものであってもかまわない。
板13の製造方法を段階的に示す断面図である。反射板
13は、基板10、凸部21および光反射膜22を含ん
で構成される。基板10は、たとえば横の長さが320
mmであり、縦の長さが400mmである、コーニング
社製商品名7059から成る厚さ1.1mmのガラス基
板が使用される。基板10の一方表面に、感光性樹脂膜
17として、たとえば東京応化社製商品名OFPR−8
00から成るレジスト材料をスピンコートして作成す
る。スピンコートは、500rpm〜3000rpmの
回転数で行うことが好ましく、たとえば1000rpm
で30秒間のスピンコートを行い、厚さ1.2μmに成
膜される。その後、たとえば100℃の温度で30秒間
の熱処理を行う。これによって、図3(a)に示される
ように、基板10上に感光性樹脂膜17が形成される。
反射板の製造方法の中の露光工程を説明するための斜視
図である図4を参照して、基板10は、対角長がたとえ
ば21.4cmの8.4型の反射板を2枚並列に並べる
ための各配置領域11a,12aを一方表面に有する。
1回の露光によって照射できる面積には限度があるの
で、1回に照射できる面積を超える基板10の露光を行
う場合には、たとえば各配置領域11a,12aをそれ
ぞれ4等分して露光面A〜D,E〜Hとし、順番に露光
する。
に、マスク1として前記マスク1aが、たとえば露光面
Aに対向して配置される。マスク1aの基板10とは反
対側に、ステッパ装置の球状の露光ランプ18が配置さ
れる。露光ランプ18は、マスク1aを介して光19を
照射し、感光性樹脂膜17を露光する。面Aの露光後、
マスク1aまたは基板10を移動させることによって、
露光面B〜D,E〜Hがそれぞれ順番に露光される。マ
スク1aは、平行に移動するだけでもよいし、たとえば
表裏を変えて移動しても構わない。
形成された基板10とマスク1とを拡大した断面図であ
る。マスク1aの有する円形領域6は、光遮光部であ
り、前記露光ランプ18からの光19が円形領域6以外
の領域を透過することによって、感光性樹脂膜17は露
光される。現像剤として、たとえば東京応化社製商品名
NMD−3の2.38%溶液を用いて現像を行うと、図
3(c)に示されるように基板10の表面に微細な円柱
部20が形成される。円柱部20の有する円の形状は、
マスク1aの円形領域6に対応する。
0℃の温度で熱処理される。たとえば180℃で30分
間の熱処理を行うと、図3(d)に示されるように円柱
部20の角がとれて、表面が滑らかな凸部21が形成さ
れる。凸部21を覆って基板10の全面に、図3(e)
に示されるように金属薄膜から成る光反射膜22を形成
する。光反射膜22は、たとえばAlを真空蒸着するこ
とによって、0.01μm〜1.0μmの膜厚に形成さ
れる。光反射膜22は、反射率が高く薄膜形成が行いや
すいNi,Cr,Agなどの金属を用いて形成しても構
わない。
が製造される。反射板13の光反射膜22は、凸部21
によって連続な曲面を有し、円錐状の緩やかな起伏の凹
凸形状に形成される。光反射膜22によって反射板13
は、入射光に対して、観測者の方向へ散乱する光の強度
を増加させることができる。またマスク1aによって反
射板13は、隣合う各画素2が異なった凹凸パターンを
有するので、各画素2の反射特性が異なり、良好な反射
特性を得ることができる。
えて複数回の露光を行った場合の反射板13の反射特性
の変化を示す図である。図5(a)は反射特性のパター
ンを示し、図5(b)は露光面Aと露光面Bとの反射特
性の変化を示している。符号29は、反射強度の変化が
最も小さい状態であり、符号30,31,32に進むに
従って、反射強度の変化が徐々に大きくなる状態を表し
ている。
32で示されるような反射特性を有する複数の画素2に
よって構成される。破線33は、露光ランプ18による
露光強度分布を表す等高線である。領域33aは露光強
度の強い部分であり、領域33b,33cに進むに従っ
て露光強度は弱くなる。破線33で示されるような露光
ムラが生じても、近隣付近の画素2同士の凹凸形状が異
なるように配置されているので、符号29〜32で表さ
れる反射特性の差が連続的ではない。したがって反射特
性は露光ムラに対応しないので、面Aと面Bとの継ぎ目
28には反射特性の急激な変化が生じない。その結果、
反射板13を表示装置に用いた場合、従来の表示に現れ
たような継ぎ目28上の線は目立たなくなり、表示品位
は向上する。
板13の反射特性を示す図である。反射板13は、近隣
付近の画素2同士の凹凸形状が異なるように配置されて
いるので、反射特性に差が生じる。したがって、たとえ
ば太陽光などの入射光の平行度が高い場合であっても、
光34には、周期的な反射特性の変化が生じない。光3
4は、異なる反射特性によって様々な方向へ反射される
ので、反射板13を表示装置に用いた場合でも、干渉色
は観察されず表示品位は向上する。
に使用する材料は、本実施形態ではポジタイプのものに
ついて説明したが、ネガタイプやポジタイプにかかわら
ず少なくともフォトリソグラフィ工程を用いてパターニ
ングできるものであればどのような材料であってもよ
い。たとえば東京応化社製商品名OMR−83,OMR
−850,NNR−20,OFPR−2,OFPR−8
30,OFPR−5000、Shipley社製商品名
TF−20,1300−27,1400−27、東レ社
製商品名フォトニース、積水ファインケミカル社製商品
名RW101および日本化薬社製商品名R101,R6
33などを用いることができる。また感光性樹脂膜17
が、ポジタイプあるいはネガタイプのどちらのタイプで
あるかに応じて、作成するマスク1aのパターン形状の
光透過部が対応して形成される。
a,12aとは、本形態で示した大きさに限らず、たと
えば液晶パネルとして対角長12.7cmの5型を得る
ための大きさとしてもよいし、基板10上に液晶パネル
を1つだけ作成するための大きさとしても構わない。そ
のような場合であっても同様の効果を得ることができ
る。
型液晶表示装置35を示す断面図である。図8は、反射
型液晶表示装置35を構成する基板39aとなる基板3
9と、2枚の液晶パネル11,12とを示す平面図であ
る。第1実施形態では凹凸形状の表面を有する反射板1
3について説明したが、第2実施形態では凹凸形状の表
面を有する反射画素電極48を含むゲストホストモード
の反射型液晶表示装置35について説明する。
36、他方基板部材37および液晶層38を含んで構成
される。一方基板部材36が有する基板39aのための
基板39は、たとえば横の長さ14が320mmであ
り、縦の長さ15が400mmであり、表示対角長16
が214mmの8.4型の液晶パネルを2枚並列に並べ
て配置可能であり、1つの液晶パネルが反射型液晶表示
装置35に相当する。1回の露光によって照射できる基
板39の面積は、対角長が12.7cm以下であるの
で、基板39上の液晶パネルに相当する領域11,12
をそれぞれ4等分して露光面A〜D,E〜Hとし、各露
光面A〜D,E〜Hが順番に露光される。
社製商品名7059から成る厚さ1.1mmの絶縁性を
有するガラス製の基板39a上に、互いに絶縁性を保持
しかつ直交する複数の配線が配置され、該配線が交差す
ることによって形成される矩形の各画素領域に、前記配
線に接続されるスイッチング素子として薄膜トランジス
タ素子(以下、「TFT素子」と記す)40がそれぞれ
形成される。TFT素子40は、ゲート電極41、ゲー
ト絶縁膜42、半導体層43、ソース電極44、ドレイ
ン電極45および接続部材46を含んで構成される。
子40の少なくとも一部を覆って、前記マスク1aを用
いた第1実施形態と同様の露光によって、凹凸形状の表
面を有する絶縁層47が形成される。絶縁層47上に
は、凹凸形状の表面を有する複数の反射画素電極48が
マトリクス状に配置される。反射画素電極48は、絶縁
層47に形成された各スルーホール49を介して接続部
材46と接続され、接続部材46を通してさらにドレイ
ン電極45に接続される。反射画素電極48を覆って絶
縁層47上に、たとえば日産化学社製、商品名SE−1
50のポリイミド樹脂から成る配向膜材料がスピンコー
ト法によって塗布される。
性基板51上にカラーフィルタ52が形成される。カラ
ーフィルタ52は、画素毎に配置される赤色フィルタ5
2a、緑色フィルタ52bおよび青色フィルタ52cを
含んで形成される。カラーフィルタ52上に平坦膜53
が形成され、その上に反射画素電極48に対向する透光
性を有する対向電極54が形成される。さらにその上に
配向膜材料が、スピンコート法によって塗布される。
布後、180℃の温度で焼成され、ラビング処理が施さ
れ、基板部材36,37間での液晶分子のツイスト角が
240°になるようにして配置される。基板39aと基
板51とは、各反射画素電極48と各フィルタ52a〜
52cとがそれぞれ一致するように対向して配置され、
4.5μmのスペーサを混入した接着剤を使用して貼合
わせられる。液晶層38の液晶材料には、たとえばメル
ク社製、商品名ZLI4792から成るネマティック液
晶に、黒色の2色性色素とメルク社製、商品名S−81
1から成る1.3%のカイラル剤とが混入されたゲスト
ホスト型液晶を使用する。該カイラル剤を使用すること
によって、セル厚doと液晶分子の自然ピッチPoとの
比do/Poは0.9となる。
る凹凸形状を有することによって、位置をかえて複数回
の露光を行った場合でも、各反射画素電極48の反射特
性の差が連続的ではないので、第1実施形態と同様に各
露光面A〜D,E〜Hの継ぎ目には反射特性の急激な変
化が生じない。したがって継ぎ目上の線は目立たなくな
り、良好な反射特性によって表示品位は向上する。
ク1aによって近隣付近の各反射画素電極48の凹凸形
状が異なるように配置されているので、周期的な反射特
性の変化が生じず、異なる反射特性によって様々な方向
へ光が反射されるので、干渉色は観察されず表示品位は
向上する。
発揮されるたとえばSi基板のような不透明基板でも構
わない。不透明基板を用いた場合は、基板39,39a
上に回路を容易に集積することができる。また、絶縁層
47上に形成される反射画素電極48は、TFT素子4
0の上または配線上に形成しても構わない。その場合、
開口率が向上し、明るい表示を得ることができる。
モードに限るものではない。さらに、TFT素子以外の
スイッチング素子を用いたアクティブマトリクス型であ
ってもよく、またスイッチング素子を有さない単純マト
リクス型であっても構わない。
各画素に対応する表面が凹凸形状に形成されることによ
って、あらゆる角度からの入射光に対して、観測者の方
向へ散乱する光の強度を増加させることができ、また1
画素分の凹凸パターンが複数種類あることによって、反
射特性の急激な変化を防止することができる。また入射
光の平行度が高い場合でも、各画素の反射特性が異なる
ので反射光の干渉を防止することができ、反射特性の良
好な反射板を得ることができる。光反射型の表示装置に
用いた場合、干渉や継ぎ目による表示品位の低下を防止
することができる。
1種類の凹凸パターンを複数個有し、複数個ある特定種
類の凹凸パターンのうちのいずれか2パターンは、反射
板表面内で互いに平行移動させたもの、回転移動させた
ものおよび表裏反転させたもののうちの少なくとも平行
移動を含む1または複数の関係で、かつ不規則的に配置
され、近隣付近の画素同士が反射特性の異なる凹凸パタ
ーンを確実に有することによって、表示ムラが生じな
い。また入射光の平行度が高い場合でも、周期的な反射
特性の変化が生じないので、反射光の干渉を確実に防止
することができる。
特性を有する反射型液晶表示装置が実現でき、明るくペ
ーパホワイトであって継ぎ目がなくて干渉色のない優れ
た表示品位を得ることができる。
パターンによって、反射型液晶表示装置の干渉色をさら
に防止して表示品位を高めることができる。
およびスイッチング素子の少なくとも一部を覆って凹凸
状の表面を有する絶縁層を形成することによって、絶縁
層上の画素領域毎に凹凸状の画素電極を形成することが
でき、広い領域にわたって入射光に対して、観測者の方
向へ散乱する光の強度を増加させることができる。
板および反射型液晶表示装置を確実かつ容易に作成する
ことができる。
液晶表示装置の作成に用いられるマスク1aを示す平面
図である。
である。
方法を段階的に示す断面図である。
明するための斜視図である。
露光を行った場合の反射板13の反射特性の変化を示す
図である。
特性を示す図である。
置35を示す断面図である。
となる基板39と液晶パネル11,12を示す平面図で
ある。
る従来技術のマスク1bの形状を示す平面図である。
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
斜視図である。
示すグラフである。
回の露光を行った場合の反射板71の反射特性の変化を
示す図である。
が高い場合の反射特性を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 マトリクス状に配列された複数の画素を
有する光反射型の表示装置に用いられる反射板におい
て、 該反射板表面の各画素に対応する領域は凹凸状であり、
1画素分の凹凸パターンは複数種類あり、その複数種類
のうち少なくとも1種類の凹凸パターンは複数個あり、 複数個ある特定種類の凹凸パターンのうちのいずれか2
パターンは、反射板表面内で互いに平行移動させたも
の、回転移動させたものおよび表裏反転させたもののう
ちの少なくとも平行移動を含む1または複数の関係であ
り、かつ不規則的に配置されていることを特徴とする反
射板。 - 【請求項2】 液晶層を介在して配置される一対の絶縁
性基板を有し、いずれか一方絶縁性基板の液晶層側に
は、光反射性を有する複数の画素電極がマトリクス状に
配列して配置され、透光性を有する他方絶縁性基板側か
ら入射した光を画素電極で反射して出射する反射型液晶
表示装置において、 前記画素電極の表面は凹凸状であり、1画素分の凹凸パ
ターンは複数種類ありその複数種類のうちの少なくとも
1種類の凹凸パターンは複数個あり、 複数個ある特定種類の凹凸パターンのうちのいずれか2
パターンは、画素電極表面内で互いに平行移動させたも
の、回転移動させたものおよび表裏反転させたもののう
ちの少なくとも平行移動を含む1または複数の関係であ
り、かつ不規則的に配置されていることを特徴とする反
射型液晶表示装置。 - 【請求項3】 マトリクス状に配列された複数の画素を
有する光反射型の表示装置に用いられる反射板の製造方
法であって、予め定められる基板上に感光性樹脂膜を形
成した後、所定のパターンを有するマスクを介して、感
光性樹脂膜を露光する工程を含む反射板の製造方法にお
いて、 前記マスクは、1画素分のパターンを複数種類有し、該
マスクまたは前記基板を移動して、前記感光性樹脂膜を
露光する工程を所定回数繰返した後、現像する工程を含
むことを特徴とする反射板の製造方法。 - 【請求項4】 前記マスクの少なくとも1種類の凹凸パ
ターンは複数個あり、複数個ある特定種類の凹凸パター
ンのうちのいずれか2パターンは、マスク表面内で互い
に平行移動させたもの、回転移動させたものおよび表裏
反転させたもののうちの少なくとも平行移動を含む1ま
たは複数の関係であり、かつ不規則的に配置されている
ことを特徴とする請求項3記載の反射板の製造方法。 - 【請求項5】 液晶層を介在して配置される一対の絶縁
性基板を有し、いずれか一方絶縁性基板の液晶層側に
は、光反射性を有する複数の画素電極がマトリクス状に
配列して配置され、透光性を有する他方絶縁性基板側か
ら入射した光を画素電極で反射して出射する反射型液晶
表示装置の製造方法であって、一方絶縁性基板上に形成
されたスイッチング素子の少なくとも一部を覆って該一
方絶縁性基板上に感光性樹脂膜を形成した後に、所定の
パターンを有するマスクを介して、感光性樹脂膜を露光
する工程を含む反射板型液晶表示装置の製造方法におい
て、 前記マスクは、1画素分のパターンを複数種類有し、該
マスクまたは前記一方絶縁性基板を移動して、前記感光
性樹脂膜を露光する工程を所定回数繰返した後、現像す
る工程を含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製
造方法。 - 【請求項6】 前記マスクの少なくとも1種類の凹凸パ
ターンは複数個あり、複数個ある特定種類の凹凸パター
ンのうちのいずれか2パターンは、マスク表面内で互い
に平行移動させたもの、回転移動させたものおよび表裏
反転させたもののうちの少なくとも平行移動を含む1ま
たは複数の関係であり、かつ不規則的に配置されている
ことを特徴とする請求項5記載の反射型液晶表示装置の
製造方法。
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