DE60109870T2

DE60109870T2 - Reflexive Flüssigkristallanzeige mit organischer Schicht, die vor Zersetzung aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption geschützt ist

Info

Publication number: DE60109870T2
Application number: DE60109870T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Ota-ku Hoshino
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: US20040056998A1; CN1159616C; EP1197787A2; US6967704B2; CN1344962A; US6958800B2; KR20020022010A; EP1197787B1; US20020033917A1; DE60109870D1; KR100442006B1; TW538275B; EP1197787A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit höherer Zuverlässigkeit.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
In den letzten Jahren wurden reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die Vorteile bei der Reduzierung des Stromverbrauchs und bei der Dicke haben, weithin als Anzeigevorrichtungen für tragbare Datenterminals und Personalcomputer handlichen Typs eingesetzt.
Als die zuvor genannte reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung war bisher eine Anzeigevorrichtung vom Typ externer, reflektierender Platte bekannt, bei der eine reflektierende Platte an der Außenseite eines Substrats eines Paars von Substraten, die einander mit einer Flüssigkristallschicht dazwischen gegenüber liegen, vorgesehen ist. Bezüglich dieser reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der externen, reflektierenden Platte gab es jedoch dahingehend ein Problem, dass die Anzeige wahrscheinlich verdunkelt wird, da ein von außerhalb auftreffendes Licht die reflektierende Platte durch zwei Substrate erreicht.
Um die Anzahl von Substraten zu reduzieren, durch die das von außen auftreffende Licht die reflektierende Platte erreicht, war eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt, bei der ein reflektierender Film an einer Ober fläche eines Substrats des zuvor genannten Substratpaars ausgebildet ist, und dieser reflektierende Film ist zwischen dem Substratpaar aufgenommen.
Bezüglich der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem reflektierenden Film vom eingebauten Typ gab es jedoch, wenn die Oberfläche des reflektierenden Films hochglanzpoliert ist, ein Problem der Reduzierung beim Kontrast aufgrund eines reflektierten Lichts, welches bei einem spezifischen Winkel intensiv auftritt.
Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, wurde, wie in 6 gezeigt, eine der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung entsprechende Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, die einen eingebauten reflektierenden Metallfilm mit einer Oberfläche mit einer unebenen Form aufweist.
6 ist ein teilweises Schnittstrukturdiagramm des Endbereichs der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
In 6 hat eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 einen Aufbau, bei dem ein erstes Substrat 110 und ein zweites Substrat 120 einander gegenüber liegen und eine Flüssigkristallschicht 130 dazwischen mit einem Dichtelement 140 eingeschlossen ist.
An der Seite der Flüssigkristallschicht 130 des ersten Substrats 110 ist ein organischer Film 111, der mit vielen Erhebungen und Senken vorgesehen ist, ein reflektierender Metallfilm 112, ein Beschichtungsfilm 114, eine erste Elektrodenschicht 115 und ein erster Orientierungsfilm 116 in dieser Reihenfolge durch Laminieren ausgebildet. An der Seite der Flüssigkristallschicht des zweiten Substrats 120 sind zweite Elektrodenschichten 125, ein Beschichtungsfilm 126 und ein zweiter Orientierungsfilm 127 in dieser Reihenfolge durch Laminieren ausgebildet.
An der Oberfläche der entgegengesetzten Seite der Seite der Flüssigkristallschicht 130 des zweiten Substrats 120 sind eine Phasendifferenzplatte 128 und eine polarisierende Platte 129 vorgesehen.
Da der reflektierende Metallfilm 112 zwischen dem ersten Substrat 110 und dem zweiten Substrat 112 eingebaut ist, erreicht bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 ein von der Seite des zweiten Substrats 120 einfallendes Licht den reflektierenden Metallfilm 112 durch lediglich das zweite Substrat 120, und ein reflektiertes Licht kehrt zur Außenseite des zweiten Substrats 120 ebenfalls lediglich durch das zweite Substrat zurück. Als Ergebnis kann der Verlust von Licht beim Durchlauf durch Substrate reduziert werden, so dass eine gut beleuchtete Anzeige erreicht wird.
Da der reflektierende Metallfilm 112 an dem organischen Film 111 mit einer Oberfläche, die eine Form aus Erhebungen und Senken aufweist, ausgebildet ist, wird das reflektierte Licht von dem reflektierenden Metallfilm 112 gestreut, so dass Kontrast- und Sichtwinkeleigenschaft verbessert werden.
Bezüglich der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 mit dem zuvor genannten Aufbau kann daher eine gut beleuchtete Anzeige und ein weiter Sichtwinkel erreicht werden.
Da der organische Film 111 derart ausgebildet ist, dass er das äußere Ende des Substrats 110 erreicht, wie in 6 gezeigt, kontaktiert bei der herkömmlichen reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 mit dem zuvor genannten Aufbau die äußere Endfläche 111a des organischen Films 11 jedoch die Luft der Außenseite.
Dieser organische Film 111 ist aus einem ultraviolett-härtenden Acrylharz etc. aufgebaut und degradiert wahrscheinlich aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit. Wenn die äußere Endfläche 111a des organischen Films 111 in Kontakt mit der Luft der Außenseite in einer Weise ähnlich derjenigen bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 kommt, kann dementsprechend der organische Film 111 degradiert werden aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit von der äußeren Endfläche 111a, und der organische Film 111 kann sich von dem ersten Substrat 110 oder von dem Beschichtungsfilm 114 ablösen, weil Feuchtigkeit in das Verbindungsende 110a des or ganischen Films 111 und des ersten Substrats 110 oder in das Verbindungsende 114a des organischen Films 111 und des Beschichtungsfilms 114 eindringt.
Weitere Abhandlungen in Bezug auf herkömmliche LCD-Paneele vom Reflexionstyp können in EP-A-0 869 386 und EP-A-1 024 392 gefunden werden, die alle Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 4 in Kombination offenbaren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung entstand bei einem Versuch, die zuvor genannten Probleme zu lösen und eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit durch Vermeidung von Degradation eines organischen Films aufgrund von Absorption von Feuchte bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen, aufweisend zwei Substrate, die einander gegenüber liegend angeordnet sind, ein ringförmiges Dichtelement, das zwischen den Substraten an einem Randbereich der Substrate vorgesehen ist und eine Flüssigkristallschicht, die durch die Substrate und das ringförmige Dichtelement eingeschlossen ist; wobei mindestens ein organischer Film, ein reflektierender Metallfilm, ein Beschichtungsfilm, eine Elektrodenschicht und ein Orientierungsfilm in dieser Reihenfolge an die Flüssigkristallschichtseite eines der Substrate laminiert sind; wobei das Außenumfangsseitenende des organischen Films sich in dem Bereich innerhalb des Innenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements, das am Randbereich des Substrats vorgesehen ist, befindet; wobei sich der Beschichtungsfilm über eine Stufe erstreckt, die durch das Außenumfangsseitenende des organischen Films und das Substrat gebildet ist, wodurch ein geneigter Bereich an einer Oberfläche der Elektrodenschicht gebildet wird, und wobei das Innenumfangsseitenende des ringförmigen Dichtelements außerhalb des an der Oberfläche der Elektrodenschicht ausgebildeten, geneigten Bereichs angeordnet ist.
Der Abstand zwischen dem äußeren Ende des organischen Films, der an der Flüssigkristallschichtseite eines Substrats ausgebildet ist, und der Außenseite kann gesteigert werden, und als Konsequenz kann eine Degradation des organischen Films aufgrund von Eindringen von Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite verhindert werden.
Da das äußere Ende des organischen Films, der an der Flüssigkristallschichtseite eines Substrats ausgebildet ist, innerhalb des Abdichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, angeordnet ist, kann der Abstand zwischen dem organischen Film und der Außenseite gesteigert werden, und als eine Konsequenz kann eine Degradation des organischen Films aufgrund von Eindringen von Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite verhindert werden.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist der organische Film vorzugsweise in dem Bereich von 0 mm bis 5 mm innerhalb des Endes der inneren Umfangsseite des Dichtelements, das am Randbereich des Substrats vorgesehen ist, ausgebildet.
Dementsprechend kann eine Degradation des organischen Films aufgrund von Feuchtigkeit aus der Luft der Außenseite, die den organischen Film erreicht, effektiv verhindert werden. Da ein Anzeigebereich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vergrößert werden kann, kann außerdem eine effiziente Flüssigkristallanzeigevorrichtung entworfen werden.
Da das Dichtelement außerhalb des zuvor genannten geneigten Bereichs angeordnet ist, ist das Dichtelement zwischen dem organischen Film und der Luft der Außenseite angeordnet, und somit kann das Dichtelement auch Feuchtigkeit am Eindringen in den organischen Film hindern.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden Farbfilter vorzugsweise an dem zuvor genannten reflektierenden Metallfilm ausgebildet.
Da Farbverschiebung und Parallaxe reduziert werden können, kann die Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen, aufweisend zwei Substrate, die einander gegenüber liegend angeordnet sind, ein ringförmiges Dichtelement, das zwischen den Substraten an einem Randbereich der Substrate vorgesehen ist, und eine Flüssigkristallschicht, die durch die Substrate und das ringförmige Dichtelement eingeschlossen ist; wobei mindestens ein organischer Film, ein reflektierender Metallfilm, ein Beschichtungsfilm, eine Elektrodenschicht und ein Orientierungsfilm in dieser Reihenfolge an die Flüssigkristallschichtseite eines der Substrate laminiert ist; wobei das Außenumfangsseitenende des organischen Films sich in dem Bereich innerhalb des Außenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, befindet, aber außerhalb des Innenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements.
Da das Dichtelement an einer ebenen Oberfläche vorgesehen werden kann, kann das zuvor genannte Paar von Substraten bei einem konstanten Intervall in dem von den Dichtelementen eingeschlossenen Bereich gehalten werden, so dass eine exzellente Anzeige ohne Unebenheit in der Anzeige erhalten werden kann.
Durch Anordnen des organischen Films und des Dichtelements in dem zuvor genannten Bereich kann Feuchtigkeit in der Luft der Außenseite ausreichend unterbrochen werden, so dass der organische Film geschützt werden kann. Außerdem kann ein großer Anzeigebereich relativ zu dem Substrat gewährleistet werden.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist das Innenumfangsseitenende des Dichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, vorzugsweise an einem durch den Beschichtungsfilm an dem Substrat eingeebneten ebenen Bereich angeordnet, und das Außen umfangsseitenende des Dichtelements ist vorzugsweise an einem geneigten Bereich angeordnet, der durch den das Ende des organischen Films an dem Substrat überwindenden Beschichtungsfilm ausgebildet ist.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist das äußere Ende des organischen Films vorzugsweise in dem Bereich von 0,3 mm bis 0,8 mm innerhalb des Außenumfangsseitenendes des Dichtelements angeordnet.
Ein konstanter Zellenspalt kann durch die Innenumfangsseite des Dichtelements und den organischen Film ausgebildet sein, und Feuchtigkeit in der Luft der Außenseite kann effektiv separiert werden durch die Außenumfangsseite des Dichtelements.
Daher kann die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität ohne Unebenheit in der Anzeige und mit hoher Zuverlässigkeit ohne Degradation und Ablösen des organischen Films bereitgestellt werden.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist der Beschichtungsfilm vorzugsweise derart ausgebildet, dass er die Endfläche des reflektierenden Metallfilms bedeckt. Daher können die Luft der Außenseite und der organische Film effektiv separiert werden.
Bei der zuvor genannten reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden Farbfilter vorzugsweise direkt an dem reflektierenden Metallfilm ausgebildet.
Da eine Farbverschiebung und eine Parallaxe vermieden werden können, kann begleitend die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität bereitgestellt werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die begleitenden schematischen Zeichnungen, wobei:
1 ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 ein vergrößertes perspektivisches Diagramm eines Teils ist, der einen organischen Film und die Oberfläche eines reflektierenden Metallfilms einschließt.
3 ein Diagramm ist, das einen Prozess zum Bilden eines organischen Films in einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Schnittkonfigurationen zeigt.
4 ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist.
5 ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
6 ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer herkömmlichen reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die Zeichnungen erklärt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachfolgenden Ausführungsformen beschränkt.
1 ist ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die reflektierende Flüssigkristallanzeige 1, wie sie in 1 gezeigt ist, hat einen Aufbau, bei dem ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 20 einander gegenüber liegen, eine Flüssigkristallschicht 30 von diesen zwei Substraten 10 und 20 eingeschlossen ist und ein Dichtelement 40 an dem Randbereich der einander gegenüber liegenden Flächen der Substrate 10 und 20 vorgesehen ist. Ein organischer Film 11, ein reflektierender Metallfilm 12, Farbfilter 13, ein Beschichtungsfilm 14, ein Elektrodensubstratfilm 15a, Elektrodenschichten 15 und ein Orientierungsfilm 16 sind der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallseitenoberfläche des ersten Substrats 10 ausgebildet.
Andererseits sind Elektrodenschichten 25, ein Beschichtungsfilm 26 und ein Orientierungsfilm 27 der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallschichtseitenoberfläche des zweiten Substrats 20 ausgebildet, und an der entgegengesetzten Seite (d.h. an der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 20) sind eine erste Phasendifferenzplatte 28a, eine zweite Phasendifferenzplatte 28b und eine polarisierende Platte 29 der Reihenfolge nach durch Laminieren ausgebildet.
Bei der zuvor genannten Struktur wird der Bereich zwischen den Elektrodenschichten 15 und den Elektrodenschichten 25 der Anzeigebereich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1, und der Bereich außerhalb davon wird ein Nicht-Anzeigebereich.
Transparente Glassubstrate werden vorzugsweise als das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 verwendet. Wenn sich jedoch in dem Glassubstrat enthaltenes Alkali in die Flüssigkristallschicht 30 herauslöst (eluiert), wird die Flüssigkristallanzeige 30 degradiert, so dass sich eine Ungleichmäßigkeit in der Farbe und eine fehlerbehaftete Anzeige ergeben. Es kann daher bevorzugt sein, Glas, z.B. Quarzglas und Nicht-Alkali-Glas, zu verwenden, aus dem Alkali nicht herausgelöst wird.
Als der organische Film 11 werden fotosensitive Harze, (z.B. thermisch) aushärtbare Harze, etc. verwendet, und die fotosensitiven Harze, z.B. Acryllacke (acrylic resists), Polystyrenlacke, Acidgummilacke und Imidlacke, werden vorzugsweise verwendet.
Da viele Erhebungen und Senken an der Oberfläche 11A des organischen Films 11 ausgebildet sind, wird von der Seite des zweiten Substrats 20 auftreffendes Licht an dem reflektierenden Metallfilm 12 reflektiert und gestreut, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine exzellente Sichtwinkeleigenschaft aufweisen kann.
Die Filmdicke des organischen Films 11 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 5 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 1 μm ist, ist es schwierig, gewünschte Erhebungen und Senken an dem organischen Film 11 auszubilden, und wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, tritt wahrscheinlich eine Ungleichmäßigkeit bei der Filmdicke auf. Wenn die Filmdicke des organischen Films 11 erhöht wird, ist außerdem die Adhäsionseigenschaft zwischen dem organischen Film 11 und dem ersten Substrat 10 reduziert. Um die Adhäsionseigenschaft zu gewährleisten und die Struktur dazu zu bringen, sich nicht leicht abzulösen, ist daher die Filmdicke des organischen Films 11 stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von 1 μm bis 3 μm.
2 ist ein vergrößertes perspektivisches Diagramm eines Teils, der den organischen Film 11 und den reflektierenden Metallfilm 12 einschließt. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind an der Oberfläche des organischen Films 11 viele konkave Bereiche 12A, deren Innenfläche ein Teil einer Sphäre ist, sequenziell ausgebildet, wobei sie einander überlappen, und auf deren Fläche wird der reflektierende Metallfilm 12 laminiert.
Es ist wünschenswert, dass die Tiefen der konkaven Bereiche 12A so gewählt werden, dass sie Zufallswerte innerhalb des Bereichs von 0,1 μm bis 3 μm sind, wobei die benachbarten konkaven Bereiche 12A mit Zwischenabständen angeordnet sind, die Zufallswerte im Bereich von 5 μm bis 100 μm sind, und Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A sind derart spezifiziert, dass sie im Bereich von –18° bis 18° liegen.
Insbesondere ist es wichtig, dass die Verteilung der Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A derart spezifiziert ist, dass sie in dem Bereich von –18° bis 18° liegen und die benachbarten konkaven Bereiche 12A angeordnet sind, wobei Zwischenabstände zwischen diesen so gewählt sind, dass sie Zufallswerte in Bezug auf alle Richtungen der Ebene sind. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A eine Gleichmäßigkeit haben, eine Interferenzfarbe erzeugt wird, so dass ein Problem der Färbung des reflektierten Lichts bewirkt wird. Wenn die Verteilung von Neigungswinkeln von Innenflächen der konkaven Bereiche 12A außerhalb des Bereichs von –18° bis 18° liegt, wird, da der Streuwinkel des reflektierten Lichts übermäßig gesteigert wird, die Reflexionsintensität reduziert, und eine gut beleuchtete Anzeige kann nicht erreicht werden (da der Streuwinkel des reflektierten Lichts 36° oder mehr in Luft wird, ist der Reflexionsintensitätspeak in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung reduziert, und der Totalreflexionsverlust ist erhöht).
Wenn die Tiefen der konkaven Bereiche 12A 3 μm überschreiten, können die Spitzen der konkaven Bereiche nicht vollständig in den Einebnungsfilm (Beschichtungsfilm 14) eingebettet werden, wenn die konkaven Bereiche 12A in einem späteren Schritt eingeebnet werden, so dass eine gewünschte Ebenheit nicht erreicht werden kann.
Wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A weniger als 5 μm sind, treten Probleme dahingehend auf, dass die Verarbeitungsdauer in großem Maße erhöht wird, eine zum Erreichen einer gewünschten Reflexionseigenschaft ausreichende Gestalt nicht erreicht werden kann, ein kohärentes Licht erzeugt wird etc., da es eine Herstellungseinschränkung einer zum Bilden des organischen Films 11 verwendeten Transferform gibt. Wenn ein Diamanteinkerber von 30 μm bis 200 μm im Durchmesser, der zum Herstellen der zuvor genannten Transferform einsetzbar ist, verwendet wird, sind die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A vorzugsweise 5 μm bis 100 μm.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Bilden des organischen Films 11 kurz unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das schematisch einen Prozess zum Bilden des organischen Films 11 in einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die Schnittkonfigurationen bei den Schritten A bis D zeigt. Die Schritte A bis D sind in der Reihenfolge, in der die Schritte ausgeführt werden.
Im Schritt A wird eine Beschichtung einer fotosensitiven Harzlösung, z.B. ein Acryllack, auf das erste Substrat 10 durch ein Spin-Coat-Verfahren etc. aufgebracht, und anschließend wird ein Vor-Trocknen durchgeführt, so dass eine fotosensitive Harzschicht 11a gebildet wird.
Im Schritt B wird eine Transferform 19, die mit einer Oberfläche vorgesehen ist, die aus einer unebenen Oberfläche 19a mit einer Gestalt von Erhebungen und Senken und einer ebenen Oberfläche 19b am Randbereich der unebenen Oberfläche 19a zusammengesetzt ist, gegen die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a derart gepresst, dass die Gestalt der unebenen Oberfläche 19a der Transferform auf die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a übertragen wird.
Im Schritt C werden an der Seite der Rückseitenoberfläche 10a der Oberfläche, an der die fotosensitive Harzschicht 11a ausgebildet wurde, des ersten Substrats 10 Bereiche, die der ebenen Oberfläche 19b am Randbereich der Transferform 19 entsprechen, mit Fotomasken 18 abgedeckt. Anschließend wird Licht 17, z.B. eine ultraviolette Strahlung (g, h und i-Strahlung) von der Seite der Rückseitenoberfläche 10a des ersten Substrats so eingestrahlt, dass die fotosensitive Harzschicht 11a ausgehärtet wird.
Im Schritt D werden die Fotomasken 18 von dem ersten Substrat 10 entfernt, und die Transferform 19 wird von der fotosensitiven Harzschicht 11a entfernt. Da die Bereiche, die den flachen Bereichen 19b der Transferform 19 entsprechen, aufgrund der Maskierung durch die Fotomasken 18 nicht ausgehärtet sind, werden zu diesem Zeitpunkt in der fotosensitiven Harzschicht 11a diese Bereiche zusammen mit der Transferform 19 während des Entfernens der Transferform 19 entfernt.
Anschließend wird die Entwicklung und das Spülen in reinem Wasser durchgeführt, und dann wird eine Trocknung (baking) mit einer Heizvorrichtung, z.B. Öfen oder Heizplatten, durchgeführt.
Durch die zuvor genannten Vorgänge wird der organische Film 11 mit der Oberfläche, die eine Gestalt aus Erhebungen und Senken hat, in dem vorbestimmten Bereich an dem ersten Substrat 10 ausgebildet.
Durch Ausbilden des organischen Films 11 am Bereich abseits des Randbereichs des Substrats 10 kann, wie oben beschrieben, der organische Film 11 einschließlich dessen Endbereich mit dem Beschichtungsfilm 14, der später ausgebildet wird, bedeckt werden. Hinzu kommt, dass der organische Film 11 daran gehindert, die Luft der Außenseite zu kontaktieren, so dass eine Degradation des organischen Films 11 aufgrund von Feuchtigkeit verhindert werden kann.
Der reflektierende Metallfilm 12 ist vorgesehen, um in die Flüssigkristallschicht 30 einfallendes Licht zu reflektieren und zu streuen, um eine gut beleuchtete Anzeige zu erreichen und wird an der Oberfläche mit einer Form von Erhebungen und Senken des organischen Films 11 ausgebildet.
Betreffend den reflektierenden Metallfilm 12 werden metallische Materialien mit einer hohen Reflektivität, z.B. Al und Ag, vorzugsweise verwendet, und der reflektierende Metallfilm 12 kann aus diesen metallischen Materialien durch ein Filmbildungsverfahren, z.B. Sputtern oder Vakuumverdampfung, gebildet werden.
Da die zuvor genannten metallischen Materialien, z.B. Al und Ag, nicht immer exzellente Adhäsionseigenschaften mit dem aus Glas gefertigten Substrat 10 haben, wenn ein Teil dieses reflektierenden Metallfilms 12 zwischen dem Be schichtungsfilm 14 und dem Substrat gebildet ist, kann ein Ablösen des Films aufgetreten sein.
Wenn der reflektierende Metallfilm 12 gebildet wird, kann es daher vorzuziehen sein, dass der Randbereich des Substrats 10, an dem der organische Film 11 nicht gebildet wurde, mit einem Maskenelement abgedeckt wird und nachdem der Film ausgebildet ist, wird eine Entfernungsbehandlung des Maskenelements so durchgeführt, dass kein Film des zuvor genannten metallischen Materials auf dem ersten Substrat 10 gebildet ist.
Wenn die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 übermäßig reduziert ist, ist die Reflektivität reduziert, und die Anzeige ist daher verdunkelt, da der Bedeckungsfaktor der Oberfläche des organischen Films 11 reduziert ist. Wenn sie übermäßig gesteigert ist, tritt wahrscheinlich ein Ablösen auf aufgrund von Spannung des reflektierenden Metallfilms 12 selbst, und zusätzlich dazu ist die Filmbildungsdauer des reflektierenden Metallfilms 12 erhöht, und die Produktivität ist reduziert. Daher ist die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 vorzugsweise 200 bis 2000 Angström, und stärker bevorzugt ist sie 500 bis 1500 Angström.
An dem reflektierenden Metallfilm 12 sind Farbfilter 13 zum Anzeigen jeder der Farben Rot, Grün und Blau in Intervallen von etwa 10 μm ausgebildet. Die Farbfilter 13 sind z.B. durch Beschichten des reflektierenden Metallfilms 12 mit einem Harz, in dem Pigment dispergiert ist, und Durchführen der Schritte des Belichtens und Entwickelns für jede der Farben ausgebildet.
Da, wie oben beschrieben, eine Unebenheit bei Farbe und Parallaxe der Flüssigkristallanzeigevorrichtung durch Ausbilden der Farbfilter 13 direkt über dem reflektierenden Metallfilm 12 verhindert werden kann, kann eine Anzeige hoher Qualität erreicht werden.
Die Filmdicke der Farbfilter 13 ist vorzugsweise 0,3 μm bis 1,5 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 0,3 μm ist, ist die Reinheit der Farbe reduziert, und die Reproduzierbarkeit der Farbe ist reduziert. Wenn die Filmdicke 1,5 μm über schreitet, ist der Transmissionsfaktor des Farbfilters 13 reduziert, so dass die Anzeige verdunkelt wird.
Auf den Farbfiltern 13 ist der die Farbfilter 13, den organischen Film 11 und das Substrat 10 bedeckende Beschichtungsfilm 14 ausgebildet, um die Erhöhungen und Senken des organischen Films 11, der Farbfilter 13, etc., die auf dem Substrat 10 ausgebildet sind, einzuebnen.
Der Beschichtungsfilm 14 ist vorgesehen, um die Zuverlässigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu verbessern durch Einebnen der ausgebildeten Filmoberfläche, um das Intervall zwischen dem ersten Substrat 10 und dem zweiten Substrat 20 konstant zu halten und eine Unebenheit bei der Anzeige zu verhindern, und durch Trennen des organischen Films 11 von der Luft der Außenseite, um Feuchtigkeit daran zu hindern, in den organischen Film 11 einzudringen.
Der Beschichtungsfilm 14 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er mindestens einen äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckt. Hinzukommend kann bei dieser Konfiguration der organische Film 11 daran gehindert werden, direkt mit der Luft der Außenseite in Kontakt zu kommen, und als eine Konsequenz daraus kann eine Degradation des organischen Films 11 verhindert werden.
Wärmehärtendes Acrylharz, etc. werden für den Beschichtungsfilm 14 verwendet, und insbesondere werden Harze mit geringer Hygroskopizität und geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit vorzugsweise verwendet.
Die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1,5 μm bis 5 μm. Dies liegt daran, dass, wenn die Filmdicke weniger als 1,5 μm ist, die Erhebungen und Senken der Oberfläche aufgrund des reflektierenden Metallfilms 12 und der Farbfilter 13 nicht ausreichend eingeebnet werden können, so dass wahrscheinlich eine Unebenheit der Anzeige auftritt, und wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, wahrscheinlich eine Unebenheit der Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 und ein Ablösen auftreten.
Ferner ist die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 stärker bevorzugt, 2 μm bis 3 μm, um die Ausschussrate aufgrund einer fehlerhaften Anzeige und ungenügender Adhäsion an benachbart ausgebildeten Filmen auf ein ausreichend geringes Niveau zu reduzieren.
Die Elektrodenschichten 15 sind ausgebildet durch Anordnen vieler Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in Draufsicht, die aus transparentem, leitfähigem Film, z.B. ITO (Indium-Zinn-Oxid) gefertigt sind, an dem an dem Beschichtungsfilm 14 ausgebildeten Elektrodensubstratfilm 15a, der aus SiO₂ etc. gefertigt ist. Diese Elektrodenschichten 15 sind als Elektroden zum Betreiben der Flüssigkristallschicht 30 vorgesehen, indem sie mit externen Treiberschaltungen verbunden sind, obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist.
Die Elektrodenschichten 25 sind ebenfalls durch Anordnen vieler transparenter Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in Draufsicht, ausgebildet und sind zu jeweiligen externen Treiberschaltungen in einer Weise ähnlich derjenigen bei den Elektrodenschichten 15 verbunden. Die Elektrodenschichten 15 und die Elektrodenschichten 25 sind, in Draufsicht, in Richtungen senkrecht zueinander angeordnet, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Typ passiver Matrix gemacht wird.
An den Elektrodenschichten 25 des zweiten Substrats 20 wird der die Elektrodenschichten 25 bedeckende Beschichtungsfilm 26 ausgebildet, um die gebildete Filmoberfläche einzuebenen und das Intervall zwischen den Substraten 10 und 20, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 bilden, konstant zu halten.
Als das Material, das den Beschichtungsfilm 26 bildet, werden vorzugsweise Siliconharze etc. verwendet.
An der Flüssigkristallschichtseite der Elektrodenschicht 15 des ersten Substrats 10 und dem Beschichtungsfilm 26 des zweiten Substrats 20 werden jeweils die Orientierungsfilme 16 und 27 ausgebildet.
Die Orientierungsfilme 16 und 27 sind vorgesehen, um die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, die die Flüssigkristallschicht 30 bilden, zu steuern. Ein aus Polyimidharz etc. gemachter organischer Film, der einer Oberflächenreibebehandlung etc. nach Bildung des Films unterzogen wurde, wird als der Orientierungsfilm verwendet.
Wenn die Filmdicken des Orientierungsfilms 16 und 27 übermäßig reduziert werden, können diese die Belastung während der Reibebehandlung nicht überstehen, und wenn sie übermäßig gesteigert werden, wird der Ausbreitungsverlust von Licht gesteigert, so dass die Anzeige verdunkelt wird. Daher sind die Filmdicken vorzugsweise 100 bis 1000 Angström und stärker bevorzugt 500 bis 800 Angström.
Da die Orientierungsfilme 16 und 27 mit der Flüssigkristallschicht 30 in Kontakt kommen, kann bevorzugt sein, dass keine Ionenelution von diesen in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
Auf der Seite entgegengesetzt der Seite der Flüssigkristallschicht 30 des zweiten Substrats 20, d.h. auf der Seite der äußeren Oberfläche des Substrats 20, sind die erste Phasendifferenzplatte 28a und die zweite Phasendifferenzplatte 28b der Reihenfolge nach angeordnet. Für diese Phasendifferenzplatten 28a und 28b wird im Allgemeinen ein gestrecktes Makromolekularmaterial, z.B. Polycarbonat, verwendet, obwohl die optimale Kombination von Materialien, Filmdicken etc. der zwei Phasendifferenzplatten 28a und 28b für elektrooptische Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgewählt wird.
In dem Fall, dass mindestens zwei Phasendifferenzplatten laminiert werden, wie in der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, eine Steigerung beim Sichtwinkel und eine Verbesserung des Kontrasts effizient zu entwerfen, da die Wellenlängendispersionseigenschaft mit einem gewissen Grad an Flexibilität gesteuert werden kann.
An der zweiten Phasendifferenzplatte 28b ist die polarisierende Platte 29 vorgesehen, um die Polarisation des in die Flüssigkristallschicht 30 einfallenden Lichts oder des durch den reflektierenden Metallfilm 12 reflektierten Rückkehrlichts zu steuern. Da sich die polarisierende Platte 29 an der äußersten Oberfläche bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 befindet, wird die Polarisationsplatte, die Anti-Blend-Behandlung, Anti-Reflexions-Behandlung etc. unterzogen wurde, vorzugsweise verwendet, um die Kontrastreduzierung aufgrund der Reflexion durch die Oberfläche zu vermeiden.
Das Dichtelement 40 ist in der Form eines Rings, in Draufsicht, am Randbereich des ersten Substrats 10 und des zweiten Substrats 20 vorgesehen und haftet an beiden Substraten, um die Flüssigkristallschicht 30 zwischen beiden Substraten zu halten. Das Dichtelement 40 ist durch die Schritte des Bedruckens des Randbereichs des Substrats 10 oder des Substrats 20 mit einer Lösung aus einem wärmehärtenden Harz oder einem Ultraviolett-härtenden Harz, Druck-Bonden beider Substrate an einer vorbestimmten Stelle und danach Durchführen einer Wärmebehandlung oder einer Bestrahlungsbehandlung mit ultravioletten Strahlen, um es auszuhärten, ausgebildet. Da das Dichtelement 40 direkt mit der Flüssigkristallschicht 30 in Kontakt kommt, kann es ferner bevorzugt sein, dass keine Ionenelution daraus in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
Bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 mit der zuvor genannten Konfiguration ist hinsichtlich der Beziehung zwischen Stellen des Dichtelements 40 und des organischen Films 11, die ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 im Nachbarschaftsbereich, z.B. im Bereich innerhalb des Endbereichs 40A, der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 um einen Abstand d, angeordnet, wie in 1 gezeigt. Der Grund für die zuvor genannte Anordnung des Dichtelements 40 wird unten beschrieben.
Da der organische Film 11 aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit degradiert und sich ablöst, wird der zuvor genannte Beschichtungsfilm 14, der den äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckt, gebildet, und ein Material, das nicht dazu neigt, Feuchtigkeit zu absorbieren und zu übertragen, wird für den Beschichtungsfilm 14 verwendet.
Da das Material des Beschichtungsfilms 14 ebenfalls ein Acrylharz ist, ist ein gewisses Maß an Absorption und Übertragung von Feuchtigkeit jedoch unvermeidlich. Wenn die Position des äußeren Endbereichs 11B des organischen Films 11 nahe der Luft der Außenseite ist (d.h. nahe dem Ende des Substrats 10), könnte Feuchtigkeit, die durch den Beschichtungsfilm 14 absorbiert und übertragen wird, den organischen Film 11 erreichen, so dass sie ein Ablösen bewirkt.
Andererseits wird durch Anordnen des äußeren Endbereichs 11B des organischen Films 11 derart, dass er innerhalb des Endbereichs 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 ist, wie bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wie in 1 gezeigt, die Konfiguration bereitgestellt, bei der der Beschichtungsfilm 14, die Flüssigkristallschicht 30 und das Dichtelement 40 wie in 1 gezeigt oberhalb des organischen Films 11 laminiert sind.
Als Konsequenz daraus besteht keine Befürchtung eines Eindringens von Feuchtigkeit von oberhalb der Seite des organischen Films 11, und lediglich der äußere Endbereich 14A des Beschichtungsfilms 14 ist ein Einlass zum Eindringen von Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite. Da der Bereich zum Vorsehen des Dichtelements zwischen dem äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 und dem äußeren Endbereich 14A des Beschichtungsfilms 14 gewährleistet ist, it auch in Bezug hierauf der Abstand bis zu dem organischen Film 11 weit, so dass von dem äußeren Endbereich 14A der Beschichtung 14 eindringende Feuchtigkeit den organischen Film 11 nicht erreicht.
Wie oben beschrieben, wird eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung durch Separieren des organischen Films 11 von der Luft der Außenseite, um so ein Eindringen von Feuchtigkeit in den organischen Film 11 zu verhindern und ein Ablösen des organischen Films 11 zu verhindern, realisiert.
Den Abstand d zwischen dem äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 und dem Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 betrachtend, dringt Feuchtigkeit in den organischen Film 11 ein, wenn er übermäßig reduziert wird, mit dem Ergebnis, dass der organische Film 11 dazu neigt, sich von dem Substrat 10 abzulösen, und wenn er übermäßig vergrößert wird, wird ein Anzeigebereich relativ zu der Größe des Substrats klein. Deshalb ist der Abstand d vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0 bis 5 mm und stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0 bis 1,5 mm, um den größeren Anzeigebereich zu gewährleisten.
Der Bereich von der Position, die in der Nachbarschaft des äußeren Endes der Elektrodenschichten 15 ist und zu dem äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 korrespondiert, zu dem äußeren Ende der Elektrodenschichten 15 hat eine Form, die hin zu der äußeren Endseite des Substrats 10 geneigt ist aufgrund eines Höhenunterschieds zwischen dem organischen Film 11, der auf dem Substrat 10 außer in dessen Randbereich ausgebildet ist, und dem Substrat 10. Dieser geneigte Bereich 41 kann in drei Bereiche unterteilt werden, d.h. in der Reihenfolge von der Innenseite her, einen ersten geneigten Bereich 41A mit dem größten Neigungswinkel, einen zweiten geneigten Bereich 41B mit einem Neigungswinkel, der kleiner ist als derjenige des ersten geneigten Bereichs 41A, und einen ebenen Bereich 41C, der annähernd parallel zu der Oberfläche des Substrats 10 ist.
Wenn der geneigte Bereich 41 die zuvor genannte Konfiguration aufweist, ist der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 vorzugsweise an dem ersten geneigten Bereich 41A oder an der Außenseite des ersten geneigten Bereichs 41A und stärker bevorzugt an der Außenseite des ersten geneigten Bereichs 41A angeordnet.
Das heißt, der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 ist vorzugsweise an dem zweiten geneigten Bereich 41B oder an dem ebenen Bereich 41C angeordnet. Dies liegt daran, dass, wenn die innere Umfangsseite des Dichtelements 40 sich an dem ersten geneigten Bereich 41A mit einem großen Neigungswinkel befindet, das Intervall zwischen dem Substrat 10 und dem Substrat 20 nicht konstant gehalten wird, da die Höhe des Dichtelements 40 abhängig von dessen Bereichen uneben wird, so dass eine Unebenheit bei der Anzeige wahrscheinlich auftritt.
Wenn ferner der Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 an der Fläche mit einem kleineren Neigungswinkel angeordnet ist, kann eine Unebenheit bei der Höhe des Dichtelements 40 eliminiert werden. Daher ist der Endbereich 40B vorzugsweise an dem zweiten geneigten Bereich 41B mit einem kleinen Neigungswinkel oder in dem Bereich außerhalb davon angeordnet. Um den Anzeigebereich zu vergrößern, ist das Dichtelement 40 vorzugsweise so weit wie möglich an der äußersten Position angeordnet, und stärker bevorzugt ist der Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 an dem ebenen Bereich 41C, der nahezu parallel zu der Oberfläche des Substrats 10 ist, angeordnet.
Wie oben im Detail beschrieben, wird gemäß der Konfiguration der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Eindringen von Feuchtigkeit von der Außenseite vermieden, da der organische Film des ersten Substrats innerhalb des Endes des inneren Umfangs des am Randbereich des Substrats vorgesehenen Dichtelements angeordnet ist, und eine Degradation und ein Ablösen des organischen Films kann vermieden werden, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der eine Verbesserung der Zuverlässigkeit in einem großen Maße realisiert ist, bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann der organische Film von der Luft der Außenseite separiert werden, wenn der Abstand zwischen Außenumfangsseitenende des organischen Films und dem Innenumfangsseitenende des Dichtelements derart spezifiziert ist, dass er 0 mm bis 5 mm ist, so dass eine Degradation und ein Ablösen des organischen Films verhindert werden können, wobei die Fläche des Anzeigebereichs gewährleistet ist.
Wenn der das äußere Ende des organischen Films bedeckende Beschichtungsfilm gebildet ist, kann außerdem ein Ablösen und eine Degradation des organischen Films weiter effektiv verhindert werden, da der organische Film daran gehindert wird, mit der Luft der Außenseite in Kontakt zu kommen, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer exzellenten Anzeige und einer hohen Zuverlässigkeit bereitgestellt werden kann.
Da die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration aufweist, bei der die Farbfilter auf dem reflektierenden Metallfilm ausgebildet sind, kann eine Farbverschiebung und eine Parallaxe reduziert werden, und eine Anzeige mit überlegener Qualität kann realisiert werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Anzeigequalität bereitgestellt werden.
4 ist ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1. In 4 werden Teile, die denjenigen in 1 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen wie in 1 angegeben.
Die reflektierende Flüssigkristallanzeige 1, wie sie in 4 gezeigt ist, hat einen Aufbau, bei dem das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 einander gegenüber liegen, die Flüssigkristallschicht 30 von diesen zwei Substraten 10 und 20 eingeschlossen ist und das Dichtelement 40 an dem Randbereich der einander gegenüber liegenden Flächen der Substrate 10 und 20 vorgesehen ist. Der organische Film 11, der reflektierende Metallfilm 12, die Farbfilter 13, der Beschichtungsfilm 14, der Elektrodensubstratfilm 15a, die Elektrodenschichten 15 und der Orientierungsfilm 16 sind der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallseitenoberfläche des ersten Substrats 10 ausgebildet.
Andererseits sind die Elektrodenschichten 25, der Beschichtungsfilm 26 und der Orientierungsfilm 27 der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallschichtseitenoberfläche des zweiten Substrats 20 ausgebildet, und an der Umkehrseite (d.h. an der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 20) sind die erste Phasendifferenzplatte 28a, die zweite Phasendifferenzplatte 28b und die polarisierende Platte 29 der Reihenfolge nach durch Laminieren ausgebildet.
Eine Mehrzahl von Abstandhaltern 50 sind wie in 4 gezeigt vorgesehen, wobei sie in der zwischen dem ersten Substrat 10 und dem zweiten Substrat 20 gehaltenen Flüssigkristallschicht 30 verteilt sind, um das Intervall zwischen dem ersten Substrat 10 und dem zweiten Substrat 20 zu bilden (genauer, das Intervall zwischen dem Orientierungsfilm 16 und dem Orientierungsfilm 27) und um das Intervall konstant zu halten.
Bei der zuvor genannten Struktur wird der Bereich zwischen den Elektrodenschichten 15 und den Elektrodenschichten 25 der Anzeigebereich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1, und der Bereich außerhalb davon wird ein Nicht-Anzeigebereich.
Transparente Glassubstrate werden vorzugsweise als das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 verwendet. Wenn sich jedoch in dem Glassubstrat enthaltenes Alkali in die Flüssigkristallschicht 30 herauslöst (eluiert), wird die Flüssigkristallanzeige 30 degradiert, so dass sich eine Ungleichmäßigkeit in der Farbe und eine fehlerbehaftete Anzeige ergeben. Es kann daher bevorzugt sein, Glas, z.B. Quarzglas und Nicht-Alkali-Glas, zu verwenden, aus dem Alkali nicht herausgelöst wird.
Als der organische Film 11 werden fotosensitive Harze, (z.B. thermisch) aushärtbare Harze, etc. verwendet, und die fotosensitiven Harze, z.B. Acryllacke, Polystyrenlacke, Acidgummilacke und Imidlacke, werden vorzugsweise verwendet.
Da viele Erhebungen und Senken an der Oberfläche 11A des organischen Films 11 ausgebildet sind, wird von der Seite des zweiten Substrats 20 auftreffendes Licht an dem reflektierenden Metallfilm 12 reflektiert und gestreut, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 eine exzellente Sichtwinkeleigenschaft aufweisen kann.
Die Filmdicke des organischen Films 11 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 5 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 1 μm ist, ist es schwierig, eine gewünschte Gestalt aus Erhebungen und Senken an dem organischen Film 11 auszubilden. Wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, tritt wahrscheinlich eine Ungleichmäßigkeit bei der Filmdicke auf. Wenn die Filmdicke des organischen Films 11 erhöht ist, ist außerdem die Adhäsionseigenschaft zwischen dem organischen Film 11 und dem ersten Substrat 10 reduziert. Um die Adhäsionseigenschaft zu gewährleisten und die Struktur dazu zu bringen, sich nicht leicht abzulösen, ist daher die Filmdicke des organischen Films 11 stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von 1 μm bis 3 μm.
2 ist ein vergrößertes perspektivisches Diagramm eines Teils, der den organischen Film 11 und den reflektierenden Metallfilm 12 einschließt. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind an der Oberfläche des organischen Films 11 viele konkave Bereiche 12A, deren Innenfläche ein Teil einer Sphäre ist, sequenziell ausgebildet, wobei sie einander überlappen, und auf deren Fläche wird der reflektierende Metallfilm 12 laminiert.
Es ist wünschenswert, dass die Tiefen der konkaven Bereiche 12A so gewählt werden, dass sie Zufallswerte innerhalb des Bereichs von 0,1 μm bis 3 μm sind, wobei die benachbarten konkaven Bereiche 12A mit Zwischenabständen angeordnet sind, die Zufallswerte im Bereich von 5 μm bis 100 μm sind, und Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A sind derart spezifiziert, dass sie im Bereich von –18° bis 18° liegen.
Insbesondere ist es wichtig, dass die Verteilung der Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A derart spezifiziert ist, dass sie in dem Bereich von –18° bis 18° liegen und die benachbarten konkaven Bereiche 12A angeordnet sind, wobei Zwischenabstände zwischen diesen so gewählt sind, dass sie Zufallswerte in Bezug auf alle Richtungen der Ebene sind. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A eine Gleichmäßigkeit haben, eine Interferenzfarbe erzeugt wird, so dass ein Problem der Färbung des reflektierten Lichts bewirkt wird. Wenn die Verteilung von Neigungswinkeln von Innenflächen der konkaven Be reiche 12A außerhalb des Bereichs von –18° bis 18° liegt, wird, da der Streuwinkel des reflektierten Lichts übermäßig gesteigert wird, die Reflexionsintensität reduziert, und eine gut beleuchtete Anzeige kann nicht erreicht werden (da der Streuwinkel des reflektierten Lichts 36° oder mehr in Luft wird, ist der Reflexionsintensitätspeak in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung reduziert, und der Totalreflexionsverlust ist erhöht).
Wenn die Tiefen der konkaven Bereiche 12A 3 μm überschreiten, können die Spitzen der konkaven Bereiche nicht vollständig in den Einebnungsfilm (Beschichtungsfilm 14) eingebettet werden, wenn die konkaven Bereiche 12A in einem späteren Schritt eingeebnet werden, so dass eine gewünschte Ebenheit nicht erreicht werden kann.
Wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A weniger als 5 μm sind, treten Probleme dahingehend auf, dass die Verarbeitungsdauer in großem Maße erhöht wird, eine zum Erreichen einer gewünschten Reflexionseigenschaft ausreichende Gestalt nicht erreicht werden kann, ein kohärentes Licht erzeugt wird etc., da es eine Herstellungseinschränkung einer zum Bilden des organischen Films 11 verwendeten Transferform gibt. Wenn ein Diamanteinkerber von 30 μm bis 200 μm im Durchmesser, der zum Herstellen der zuvor genannten Transferform einsetzbar ist, verwendet wird, sind die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A vorzugsweise 5 μm bis 100 μm.
Es wird ein Verfahren zum Bilden des organischen Films 11 kurz unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das schematisch den Prozess zum Bilden des organischen Films 11 in der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie sie in 4 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die Schnittkonfigurationen bei den Schritten A bis D zeigt. Die Schritte A bis D sind in der Reihenfolge, in der die Schritte ausgeführt werden.
Im Schritt A wird die Beschichtung der fotosensitiven Harzlösung, z.B. der Acryllack, auf das erste Substrat 10 durch das Spin-Coat-Verfahren etc. aufgebracht, und anschließend wird ein Vor-Trocknen durchgeführt, so dass eine fotosensitive Harzschicht 11a gebildet wird.
Im Schritt B wird eine Transferform 19, die mit der Oberfläche vorgesehen ist, die aus der unebenen Oberfläche 19a mit einer Gestalt aus Erhebungen und Senken und der ebenen Oberfläche 19b am Randbereich der unebenen Oberfläche 19a zusammengesetzt ist, gegen die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a derart gepresst, dass die Gestalt der unebenen Oberfläche 19a der Transferform 19 auf die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a übertragen wird.
Im Schritt C werden an der Seite der Rückseitenoberfläche 10a der Oberfläche, an der die fotosensitive Harzschicht 11a ausgebildet wurde, des ersten Substrats 10 Bereiche, die der ebenen Oberfläche 10b am Randbereich der Transferform 19 entsprechen, mit Fotomasken 18 abgedeckt. Anschließend wird Licht 17, z.B. eine ultraviolette Strahlung (g, h und i-Strahlung) von der Seite der Rückseitenoberfläche 10a des ersten Substrats so eingestrahlt, dass die fotosensitive Harzschicht 11a ausgehärtet wird.
Im Schritt D werden die Fotomasken 18 von dem ersten Substrat 10 entfernt, und die Transferform 19 wird von der fotosensitiven Harzschicht 11a entfernt. Da die Bereiche, die den flachen Bereichen 19b der Transferform 19 entsprechen, aufgrund der Maskierung durch die Fotomasken 18 nicht ausgehärtet sind, werden zu diesem Zeitpunkt in der fotosensitiven Harzschicht 11a diese Bereiche zusammen mit der Transferform 19 während des Entfernens der Transferform 19 entfernt.
Anschließend wird die Entwicklung und das Spülen in reinem Wasser durchgeführt, und dann wird eine Trocknung (baking) mit einer Heizvorrichtung, z.B. Öfen oder Heizplatten, durchgeführt.
Durch die zuvor genannten Vorgänge wird der organische Film 11 mit der Oberfläche, die eine Gestalt aus Erhebungen und Senken hat, in dem vorbestimmten Bereich an dem ersten Substrat 10 ausgebildet.
Durch Ausbilden des organischen Films 11 am Bereich abseits des Randbereichs des Substrats 10 kann, wie oben beschrieben, der organische Film 11 einschließlich dessen Endbereich mit dem Beschichtungsfilm 14, der später ausgebildet wird, bedeckt werden. Hinzu kommt, dass der organische Film 11 daran gehindert wird, die Luft der Außenseite zu kontaktieren, so dass eine Degradation des organischen Films 11 aufgrund von Feuchtigkeit verhindert werden kann.
Der reflektierende Metallfilm 12 ist vorgesehen, um in die Flüssigkristallschicht 30 einfallendes Licht zu reflektieren und zu streuen, um eine gut beleuchtete Anzeige zu erreichen und ist an der Oberfläche 11A mit einer Form von Erhebungen und Senken des organischen Films 11 ausgebildet.
Betreffend den reflektierenden Metallfilm 12 werden metallische Materialien mit einer hohen Reflektivität, z.B. Al und Ag, vorzugsweise verwendet, und der reflektierende Metallfilm 12 kann aus diesen metallischen Materialien durch ein Filmbildungsverfahren, z.B. Sputtern oder Vakuumverdampfung, gebildet werden.
Da die zuvor genannten metallischen Materialien, z.B. Al und Ag, nicht immer exzellente Adhäsionseigenschaften mit dem aus Glas gefertigten Substrat 10 haben, wenn ein Teil dieses reflektierenden Metallfilms 12 zwischen dem Beschichtungsfilm 14 und dem Substrat gebildet ist, kann ein Ablösen des Films aufgetreten sein.
Wenn der reflektierende Metallfilm 12 gebildet wird, kann es daher vorzuziehen sein, dass der Randbereich des Substrats 10, an dem der organische Film 11 nicht gebildet wurde, mit einem Maskenelement abgedeckt wird und nachdem der Film ausgebildet ist, wird eine Entfernungsbehandlung des Maskenele ments so durchgeführt, dass kein Film des zuvor genannten metallischen Materials an dem ersten Substrat 10 gebildet ist.
Wenn die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 übermäßig reduziert ist, ist die Reflektivität reduziert, und die Anzeige ist daher verdunkelt, da der Bedeckungsfaktor der Oberfläche des organischen Films 11 reduziert ist. Wenn sie übermäßig gesteigert ist, tritt wahrscheinlich ein Ablösen auf aufgrund von Spannung des reflektierenden Metallfilms 12 selbst, und zusätzlich dazu ist die Filmbildungsdauer des reflektierenden Metallfilms 12 erhöht, und die Produktivität ist reduziert. Daher ist die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 vorzugsweise 200 bis 2000 Angström, und stärker bevorzugt ist sie 500 bis 1500 Angström.
An dem reflektierenden Metallfilm 12 sind Farbfilter 13 zum Anzeigen jeder der Farben Rot, Grün und Blau in Intervallen von etwa 10 μm ausgebildet. Die Farbfilter 13 sind z.B. durch Durchführen der Schritte des Beschichtens des reflektierenden Metallfilms 12 mit einem Harz, in dem Pigment dispergiert ist, des Belichtens und des Entwickelns für jede der Farben ausgebildet.
Da eine Farbverschiebung und Parallaxe hinsichtlich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 durch Ausbilden der Farbfilter 13 direkt über dem reflektierenden Metallfilm 12, wie in 4 gezeigt, verhindert werden kann, kann eine exzellente Anzeige erreicht werden.
Wenn die Filmdicke des Farbfilters weniger als 0,3 μm ist, ist die Reproduzierbarkeit der Farbe, da die Reinheit der Farbe reduziert ist, reduziert. Wenn die Filmdicke 1,5 μm überschreitet, ist der Transmissionsfaktor des Farbfilters 13 reduziert, so dass die Anzeige verdunkelt wird. Daher ist die Filmdicke des Farbfilters 13 vorzugsweise 0,3 μm bis 1,5 μm.
Auf den Farbfiltern 13 ist der die Farbfilter 13, den organischen Film 11 und das Substrat 10 bedeckende Beschichtungsfilm 14 ausgebildet, um die Erhöhungen und Senken der Filmoberflächen aufgrund des organischen Films 11, der Farbfilter 13, etc., die auf dem Substrat 10 ausgebildet sind, einzuebnen.
Der Beschichtungsfilm 14 ist vorgesehen, um die Zuverlässigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu verbessern durch Einebnen der Filmoberfläche, die Erhebungen und Senken aufgrund der Gestalt der Oberfläche 11A des organischen Films 11 und der in Intervallen ausgebildeten Farbfilter 13 aufweist, um das Intervall zwischen dem ersten Substrat 10 und dem zweiten Substrat 20 konstant zu halten und eine Unebenheit bei der Anzeige zu verhindern, und außerdem durch Trennen des organischen Films 11 von der Luft der Außenseite, um ein Eindringen von Feuchtigkeit aus der Luft der Außenseite zu verhindern und ein Ablösen des organischen Films 11 zu verhindern.
Der Beschichtungsfilm 14 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er mindestens einen äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckt. Hinzukommend kann bei dieser Konfiguration der organische Film 11 daran gehindert werden, direkt mit der Luft der Außenseite in Kontakt zu kommen, und als eine Konsequenz daraus kann eine Degradation des organischen Films 11 verhindert werden.
Wärmehärtendes Acrylharz, etc. werden für den Beschichtungsfilm 14 verwendet, und insbesondere werden Harze mit geringer Hygroskopizität und geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit vorzugsweise verwendet.
Die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1,5 μm bis 5 μm. Dies liegt daran, dass, wenn die Filmdicke weniger als 1,5 μm ist, die Erhebungen und Senken der Oberfläche aufgrund des reflektierenden Metallfilms 12 und der Farbfilter 13 nicht ausreichend eingeebnet werden können, so dass wahrscheinlich eine Unebenheit der Anzeige auftritt, und wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, wahrscheinlich eine Unebenheit der Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 und ein Ablösen auftreten.
Ferner ist die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 stärker bevorzugt, 2 μm bis 3 μm, um die Ausschussrate aufgrund einer fehlerhaften Anzeige und ungenügender Adhäsion an benachbart ausgebildeten Filmen auf ein ausreichend geringes Niveau zu reduzieren.
Die Elektrodenschichten 15 sind ausgebildet durch Anordnen vieler Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in, Draufsicht, die aus transparentem, leitfähigem Film, z.B. ITO (Indium-Zinn-Oxid) gefertigt sind, an dem an dem Beschichtungsfilm 14 ausgebildeten Elektrodensubstratfilm 15a, der aus SiO₂ etc. gefertigt ist. Diese Elektrodenschichten 15 sind als Elektroden zum Betreiben der Flüssigkristallschicht 30 vorgesehen, indem sie mit externen Treiberschaltungen verbunden sind, obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist.
Die Elektrodenschichten 25 sind ebenfalls durch Anordnen vieler transparenter Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in Draufsicht, ausgebildet und sind zu jeweiligen externen Treiberschaltungen in einer Weise ähnlich derjenigen bei den Elektrodenschichten 15 verbunden. Die Elektrodenschichten 15 und die Elektrodenschichten 25 sind, in Draufsicht, in Richtungen senkrecht zueinander angeordnet, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Typ passiver Matrix gemacht wird.
An den Elektrodenschichten 25 des zweiten Substrats 20 wird der die Elektrodenschichten 25 bedeckende Beschichtungsfilm 26 ausgebildet, um die gebildete Filmoberfläche einzuebenen und das Intervall zwischen den Substraten 10 und 20, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 bilden, konstant zu halten.
Als das Material, das den Beschichtungsfilm 26 bildet, werden vorzugsweise Siliconharze etc. verwendet.
An den Elektrodenschichten 15 des ersten Substrats 10 und dem Beschichtungsfilm 26 des zweiten Substrats 20 werden jeweils die Orientierungsfilme 16 und 27 ausgebildet. Die Orientierungsfilme 16 und 27 sind vorgesehen, um die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, die die Flüssigkristallschicht 30 bilden, zu steuern.
Die Orientierungsfilme 16 und 27 werden ausgebildet, indem aus Polyimidharz gemachte organische Filme nach Bildung der Filme einer Oberflächenreibebehandlung unterzogen werden.
Wenn die Filmdicken der Orientierungsfilme 16 und 27 übermäßig reduziert werden, können diese die Belastung während der Reibebehandlung nicht überstehen, und wenn sie übermäßig gesteigert werden, wird der Ausbreitungsverlust von Licht gesteigert, so dass die Anzeige verdunkelt wird. Daher sind die Filmdicken vorzugsweise 100 bis 1000 Angström und stärker bevorzugt 500 bis 800 Angström. Da die Orientierungsfilme 16 und 27 mit der Flüssigkristallschicht 30 in Kontakt kommen, kann bevorzugt sein, dass keine Ionenelution von diesen in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
An der Seite entgegengesetzt der Seite der Flüssigkristallschicht 30 des zweiten Substrats 20, d.h. auf der Seite der äußeren Oberfläche des Substrats 20, sind die erste Phasendifferenzplatte 28a und die zweite Phasendifferenzplatte 28b der Reihenfolge nach angeordnet. Für diese Phasendifferenzplatten 28a und 28b wird im Allgemeinen ein gestrecktes Makromolekularmaterial, z.B. Polycarbonat, verwendet, obwohl die optimale Kombination von Materialien, Filmdicken etc. der zwei Phasendifferenzplatten 28a und 28b für elektrooptische Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgewählt werden können.
In dem Fall, dass mindestens zwei Phasendifferenzplatten laminiert werden, wie in der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 ist es möglich, im Hinblick auf eine Steigerung beim Sichtwinkel und eine Verbesserung des Kontrasts effizient zu entwerfen, da die Wellenlängendispersionseigenschaft mit einem gewissen Grad an Flexibilität gesteuert werden kann.
An der zweiten Phasendifferenzplatte 28b ist die polarisierende Platte 29 vorgesehen, um die Polarisation des in die Flüssigkristallschicht 30 einfallenden Lichts oder des durch den reflektierenden Metallfilm 12 reflektierten Rückkehrlichts zu steuern. Da sich die polarisierende Platte 29 an der äußersten Oberfläche bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 befindet, wird die Polarisationsplatte, die Anti-Blend-Behandlung, Anti-Reflexions-Behandlung etc. unterzogen wurde, vorzugsweise verwendet, um die Kontrastreduzierung aufgrund der Reflexion durch die Oberfläche zu vermeiden.
Das Dichtelement 40 ist in der Form eines Rings, in Draufsicht, am Randbereich des ersten Substrats 10 und des zweiten Substrats 20 vorgesehen und haftet an beiden Substraten, um die Flüssigkristallschicht 30 zwischen beiden Substraten zu halten. Das Dichtelement 40 ist durch die Schritte des Bedruckens des Randbereichs des Substrats 10 oder des Substrats 20 mit einer Lösung aus einem wärmehärtenden Harz oder einem Ultraviolett-härtenden Harz, Druck-Bonden beider Substrate an einer vorbestimmten Stelle und danach Durchführen einer Wärmebehandlung oder einer Bestrahlungsbehandlung mit ultravioletten Strahlen, um es auszuhärten, ausgebildet. Da das Dichtelement 40 direkt mit der Flüssigkristallschicht 30 in Kontakt kommt, kann es ferner bevorzugt sein, dass keine Ionenelution daraus in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
Die Abstandhalter 50 sind vorgesehen, um die Dicke der Flüssigkristallschicht 30 konstant zu halten und um eine Unebenheit in der Anzeige zu vermeiden, wobei sie zwischen dem Orientierungsfilm 16 des ersten Substrats 10 und dem Orientierungsfilm 27 des zweiten Substrats 20 gehalten sind. Das Material und die Abmessungen der Abstandhalter 50 können abhängig von Entwurfsabmessungen eines Zellspalts (das Intervall zwischen dem Orientierungsfilm 16 und dem Orientierungsfilm 27) und den Abmessungen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 geeignet optimiert werden, wobei es, da die Abstandhalter in der Flüssigkristallschicht 30 zur Verwendung verteilt sind, bevorzugt sein kann, dass es keine Elution von Ionen, keine Wechselwirkung mit dem Flüssigkristallmaterial etc. gibt.
Bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 mit der zuvor genannten Konfiguration ist, hinsichtlich der Beziehung zwischen Positionen des Dichtelements 40 und des organischen Films 10, der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 in dem Bereich außerhalb des äußeren Endbereichs 40B des Dichtelements 40 um einen Abstand d wie in 4 gezeigt angeordnet.
Der Grund für die Anpassung der zuvor genannten Konfiguration bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 ist unten beschrieben.
Da der organische Film 11 degradiert und sich ablöst aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit, ist der zuvor genannte Beschichtungsfilm 14, der den äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckt, ausgebildet, um dies zu vermeiden. Da der organische Film 11 auf dem Substrat 10 außer in dessen Randbereich gebildet ist, ist eine Höhendifferenz zwischen dem organischen Film 11 und dem Substrat 10 am Randbereich des Substrats 10 erzeugt. Da, wie in 4 gezeigt, der Beschichtungsfilm 14, der die Höhendifferenz überwindet, ausgebildet ist, ist der geneigte Bereich 41 hinsichtlich der Oberfläche der Elektrodenschichten 15 an dem Bereich ausgebildet, der der Position der Höhendifferenz entspricht.
Wenn z.B. das Dichtelement 40 außerhalb des geneigten Bereichs 41 wie in 4 gezeigt angeordnet ist, kann im Randbereich des Substrats 10 einschließlich des geneigten Bereichs 41 das Intervall zwischen dem Orientierungsfilm 16 und dem Orientierungsfilm 27 durch die Abstandhalter 50 konstant gehalten werden, obwohl das Intervall zwischen dem geneigten Bereich 41 und dem zweiten Substrat 20 größer wird als dasjenige zwischen dem Orientierungsfilm 16 und dem Orientierungsfilm 27.
Wenn Druck von oberhalb des zweiten Substrats 20 in dem Schritt des thermischen Aushärtens des Dichtelements 40 ausgeübt wird, wird als eine Konsequenz bei dem geneigten Bereich 41 im Randbereich der Substrate 10 und 20 die Bildung des Spalts durch die Abstandhalter 50 nicht normal durchgeführt, und das zweite Substrat 20 wird deformiert aufgrund des ausgeübten Drucks, so dass eine Unebenheit in der Anzeige erzeugt wird.
Andererseits ist bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 das Dichtelement 40 an der ebenen Oberfläche innerhalb des zuvor genannten geneigten Bereichs 41 angeordnet, da der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 in dem Bereich außerhalb des Endbereichs 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 wie in 4 gezeigt angeordnet ist. Daher kann der Zellenspalt, der durch die Abstandhalter 50 wie in 4 gezeigt gebildet ist, in dem durch das Dichtelement 40 umgebenen Raum konstant gehalten werden, so dass eine Anzeige hoher Qualität ohne Unebenheit in der Anzeige erreicht werden kann.
Da der organische Film 11 an dem Substrat 10 außer in dessen Randbereich ausgebildet ist und der den äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckende Beschichtungsfilm 14 gebildet ist, unterbricht der Beschichtungsfilm 14 Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite, so dass eine Degradation und ein Ablösen des organischen Films 11 vermieden werden kann. Hinzu kommt, dass eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden kann.
Der Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 und der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 sind mit dem Abstand d wie in 4 gezeigt gebildet. Wenn der Abstand d übermäßig reduziert ist, ist die Ebenheit der Oberfläche, auf der das Dichtelement 40 ausgebildet ist, reduziert, und wenn sie übermäßig erhöht ist, wird ein Anzeigebereich klein relativ zu dem Substrat. Deshalb ist der Abstand d vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 3 mm und stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 1,5 mm, um einen größeren Anzeigebereich zu gewährleisten.
Da die in 4 gezeigte reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Konfiguration aufweist, in der das äußere Ende des organischen Films außerhalb des Außenumfangsseitenendes des Dichtelements angeordnet ist, kann das Dichtelement wie oben im Detail beschrieben an der ebenen Oberfläche oberhalb des organischen Films ausgebildet sein. Daher kann der Zellenspalt, der eine Dicke der durch das Dichtelement umgebenen Flüssigkristallschicht ist, bei einem konstanten Intervall ausgebildet und gehalten werden, so dass eine Anzeige hoher Qualität ohne Unebenheit in der Anzeige erreicht werden kann.
Bei der o.g. reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann eine Degradation und ein Ablösen des organischen Films aufgrund von Feuchtigkeit in der Luft der Außenseite vermieden werden, wenn der organische Film in dem Bereich gebildet ist, der nicht der Randbereich des Substrats ist, und der das äußere Ende des organischen Films bedeckende Beschichtungsfilm gebildet ist, da der organische Film und die Luft der Außenseite durch den Beschichtungs film getrennt werden können, und die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit kann bereitgestellt werden.
Insbesondere wenn der Abstand zwischen dem äußeren Ende des organischen Films und dem Ende der äußeren Umfangsseite des Dichtelements derart spezifiziert ist, dass er innerhalb des Bereichs von 0,5 mm bis 3 mm liegt, kann die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und einem großen Anzeigebereich bereitgestellt werden, da Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite ausreichend unterbrochen werden kann und der Bereich außerhalb des Dichtelements 40 reduziert werden kann.
Wenn die zuvor genannte reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Konfiguration aufweist, in der die Farbfilter an der Oberfläche des reflektierenden Metallfilms ausgebildet sind, kann die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität bereitgestellt werden, da Farbverschiebung und Parallaxe reduziert werden können.
5 ist ein teilweises Schnittstrukturdiagramm einer reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 sind Teile, die denjenigen in 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen wie in 1 angegeben.
Die reflektierende Flüssigkristallanzeige 1, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, hat einen Aufbau, bei dem das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 einander gegenüber liegen, und die Flüssigkristallschicht 30 von diesen zwei Substraten 10 und 20 eingeschlossen ist und das Dichtelement 40 an dem Randbereich der einander gegenüber liegenden Flächen der Substrate 10 und 20 vorgesehen ist. Der organische Film 11, der reflektierende Metallfilm 12, die Farbfilter 13, der Beschichtungsfilm 14, der Elektrodensubstratfilm 15a, die Elektrodenschichten 15 und der Orientierungsfilm 16 sind der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallseitenoberfläche des ersten Substrats 10 ausgebildet.
Andererseits sind die Elektrodenschichten 25, der Beschichtungsfilm 26 und der Orientierungsfilm 27 der Reihenfolge nach durch Laminieren an der Flüssigkristallschichtseitenoberfläche des zweiten Substrats 20 ausgebildet, und an der entgegengesetzten Seite (d.h. an der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 20) sind die erste Phasendifferenzplatte 28a, die zweite Phasendifferenzplatte 28b und die polarisierende Platte 29 der Reihenfolge nach durch Laminieren ausgebildet.
Transparente Glassubstrate werden vorzugsweise als das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 20 verwendet. Wenn sich jedoch in dem Glassubstrat enthaltenes Alkali in die Flüssigkristallschicht 30 herauslöst (eluiert), wird die Flüssigkristallanzeige 30 degradiert, so dass sich eine Ungleichmäßigkeit in der Farbe und eine fehlerbehaftete Anzeige ergeben. Es kann daher bevorzugt sein, Glas, z.B. Quarzglas und Nicht-Alkali-Glas, zu verwenden, aus dem Alkali nicht herausgelöst wird.
Als der organische Film 11 werden fotosensitive Harze, (z.B. thermisch) aushärtbare Harze, etc. verwendet, und die fotosensitiven Harze, z.B. Acryllacke (acrylic resists), Polystyrenlacke, Acidgummilacke und Imidlacke, werden vorzugsweise verwendet.
Da viele Erhebungen und Senken an der Oberfläche 11A des organischen Films 11 ausgebildet sind, wird von der Seite des zweiten Substrats 20 auftreffendes Licht an dem reflektierenden Metallfilm 12 reflektiert und gestreut, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine exzellente Sichtwinkeleigenschaft aufweisen kann.
Die Filmdicke des organischen Films 11 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 5 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 1 μm ist, ist es schwierig, eine gewünschte Gestalt aus Erhebungen und Senken an dem organischen Film 11 auszubilden. Wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, tritt wahrscheinlich eine Ungleichmäßigkeit bei der Filmdicke auf. Wenn die Filmdicke des organischen Films 11 erhöht ist, ist außerdem die Adhäsionseigenschaft zwischen dem organischen Film 11 und dem ersten Substrat 10 reduziert. Um die Adhäsionsei genschaft zu gewährleisten und die Struktur dazu zu bringen, sich nicht leicht abzulösen, ist daher die Filmdicke des organischen Films 11 stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von 1 μm bis 3 μm.
Der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 ist vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 1,8 mm innerhalb des äußeren Endes des Substrats 10 angeordnet. Wenn er außerhalb, um mehr als 0,5 mm, des äußeren Endes des Substrats 10 angeordnet ist, kann Feuchtigkeit von der Luft der Außenseite nicht ausreichend unterbrochen werden. Wenn er innerhalb, um mehr als 1,8 mm, des äußeren Endes des Substrats 10 angeordnet ist, kann der Randbereich des Substrats nicht effizient genutzt werden.
2 ist ein vergrößertes perspektivisches Diagramm eines Teils, der den organischen Film 11 und den reflektierenden Metallfilm 12 einschließt. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind an der Oberfläche des organischen Films 11 viele konkave Bereiche 12A, deren Innenfläche ein Teil einer Sphäre ist, sequenziell ausgebildet, wobei sie einander überlappen, und auf deren Fläche wird der reflektierende Metallfilm 12 laminiert.
Es ist wünschenswert, dass die Tiefen der konkaven Bereiche 12A so gewählt werden, dass sie Zufallswerte innerhalb des Bereichs von 0,1 μm bis 3 μm sind, wobei die benachbarten konkaven Bereiche 12A mit Zwischenabständen angeordnet sind, die Zufallswerte im Bereich von 5 μm bis 100 μm sind, und Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A sind derart spezifiziert, dass sie im Bereich von –18° bis 18° liegen.
Insbesondere ist es wichtig, dass die Verteilung der Neigungswinkel der Innenflächen der konkaven Bereiche 12A derart spezifiziert ist, dass sie in dem Bereich von –18° bis 18° liegen und die benachbarten konkaven Bereiche 12A angeordnet sind, wobei Zwischenabstände zwischen diesen so gewählt sind, dass sie Zufallswerte in Bezug auf alle Richtungen der Ebene sind. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A eine Gleichmäßigkeit haben, eine Interferenzfarbe erzeugt wird, so dass ein Problem der Färbung des reflektierten Lichts bewirkt wird. Wenn die Verteilung von Neigungswinkeln von Innenflächen der konkaven Bereiche 12A außerhalb des Bereichs von –18° bis 18° liegt, wird, da der Streuwinkel des reflektierten Lichts übermäßig gesteigert wird, die Reflexionsintensität reduziert, und eine gut beleuchtete Anzeige kann nicht erreicht werden (da der Streuwinkel des reflektierten Lichts 36° oder mehr in Luft wird, ist der Reflexionsintensitätspeak in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung reduziert, und der Totalreflexionsverlust ist erhöht).
Wenn die Tiefen der konkaven Bereiche 12A 3 μm überschreiten, können die Spitzen der konkaven Bereiche nicht vollständig in den Einebnungsfilm (Beschichtungsfilm 14) eingebettet werden, wenn die konkaven Bereiche 12A in einem späteren Schritt eingeebnet werden, so dass eine gewünschte Ebenheit nicht erreicht werden kann.
Wenn die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A weniger als 5 μm sind, treten Probleme dahingehend auf, dass die Verarbeitungsdauer in großem Maße erhöht wird, eine zum Erreichen einer gewünschten Reflexionseigenschaft ausreichende Gestalt nicht erreicht werden kann, ein kohärentes Licht erzeugt wird etc., da es eine Herstellungseinschränkung einer zum Bilden des organischen Films 11 verwendeten Transferform gibt. Wenn ein Diamanteinkerber von 30 μm bis 200 μm im Durchmesser, der zum Herstellen der zuvor genannten Transferform einsetzbar ist, verwendet wird, sind die Zwischenabstände zwischen den benachbarten konkaven Bereichen 12A vorzugsweise 5 μm bis 100 μm.
Ein Verfahren zum Bilden des organischen Films 11 wird kurz unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das schematisch den Prozess zum Bilden des organischen Films 11 in der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 5 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die Schnittkonfigurationen bei den Schritten A bis D zeigt. Die Schritte A bis D sind in der Reihenfolge, in der die Schritte ausgeführt werden.
Im Schritt A wird eine Beschichtung einer fotosensitiven Harzlösung, z.B. ein Acryllack, auf das erste Substrat 10 durch ein Spin-Coat-Verfahren etc. aufgebracht, und anschließend wird ein Vor-Trocknen durchgeführt, so dass eine fotosensitive Harzschicht 11a gebildet wird.
Im Schritt B wird eine Transferform 19, die mit einer Oberfläche vorgesehen ist, die aus einer unebenen Oberfläche 19a mit einer Gestalt von Erhebungen und Senken und einer ebenen Oberfläche 19b am Randbereich der unebenen Oberfläche 19a zusammengesetzt ist, gegen die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a derart gepresst, dass die Gestalt der unebenen Oberfläche 19a der Transferform auf die Oberfläche der fotosensitiven Harzschicht 11a übertragen wird.
Im Schritt C werden an der Seite der Rückseitenoberfläche 10a der Oberfläche, an der die fotosensitive Harzschicht 11a ausgebildet wurde, des ersten Substrats 10 Bereiche, die der ebenen Oberfläche 19b am Randbereich der Transferform 19 entsprechen, mit Fotomasken 18 abgedeckt. Anschließend wird Licht 17, z.B. eine ultraviolette Strahlung (g, h und i-Strahlung) von der Seite der Rückseitenoberfläche 10a des ersten Substrats so eingestrahlt, dass die fotosensitive Harzschicht 11a ausgehärtet wird.
Im Schritt D werden die Fotomasken 18 von dem ersten Substrat 10 entfernt, und die Transferform 19 wird von der fotosensitiven Harzschicht 11a entfernt. Da die Bereiche, die den flachen Bereichen 19b der Transferform 19 entsprechen, aufgrund der Maskierung durch die Fotomasken 18 nicht ausgehärtet sind, werden zu diesem Zeitpunkt in der fotosensitiven Harzschicht 11a diese Bereiche zusammen mit der Transferform 19 während des Entfernens der Transferform 19 entfernt.
Anschließend wird die Entwicklung und das Spülen in reinem Wasser durchgeführt, und dann wird eine Trocknung (baking) mit einer Heizvorrichtung, z.B. Öfen oder Heizplatten, durchgeführt.
Durch die zuvor genannten Vorgänge wird der organische Film 11 mit der Oberfläche, die eine Gestalt aus Erhebungen und Senken hat, in dem vorbestimmten Bereich an dem ersten Substrat 10 ausgebildet.
Durch Ausbilden des organischen Films 11 am Bereich abseits des Randbereichs des Substrats 10 kann, wie oben beschrieben, der organische Film 11 einschließlich dessen Endbereich mit dem Beschichtungsfilm 14, der später ausgebildet wird, bedeckt werden. Hinzu kommt, dass der organische Film 11 daran gehindert wird, die Luft der Außenseite zu kontaktieren, so dass eine Degradation des organischen Films 11 aufgrund von Feuchtigkeit verhindert werden kann.
Der reflektierende Metallfilm 12 ist vorgesehen, um in die Flüssigkristallschicht 30 einfallendes Licht zu reflektieren und zu streuen, um eine gut beleuchtete Anzeige zu erreichen und wird an der Oberfläche mit einer Gestalt aus Erhebungen und Senken des organischen Films 11 ausgebildet.
Betreffend den reflektierenden Metallfilm 12 werden metallische Materialien mit einer hohen Reflektivität, z.B. Al und Ag, vorzugsweise verwendet, und der reflektierende Metallfilm 12 kann aus diesen metallischen Materialien durch ein Filmbildungsverfahren, z.B. Sputtern oder Vakuumverdampfung, gebildet werden.
Da die zuvor genannten metallischen Materialien, z.B. Al und Ag, nicht immer exzellente Adhäsionseigenschaften mit dem aus Glas gefertigten Substrat 10 haben, wenn ein Teil dieses reflektierenden Metallfilms 12 zwischen dem Beschichtungsfilm 14 und dem Substrat 10 gebildet ist, kann ein Ablösen des Films aufgetreten sein.
Wenn der reflektierende Metallfilm 12 gebildet wird, kann es daher vorzuziehen sein, dass der Randbereich des Substrats 10, an dem der organische Film 11 nicht gebildet wurde, mit einem Maskenelement abgedeckt wird und nachdem der Film ausgebildet ist, wird eine Entfernungsbehandlung des Maskenele ments so durchgeführt, dass kein Film des zuvor genannten metallischen Materials auf dem ersten Substrat 10 gebildet ist.
Wenn die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 übermäßig reduziert ist, ist die Reflektivität reduziert, und die Anzeige ist daher verdunkelt, da der Bedeckungsfaktor der Oberfläche des organischen Films 11 reduziert ist. Wenn sie übermäßig gesteigert ist, tritt wahrscheinlich ein Ablösen auf aufgrund von Spannung des reflektierenden Metallfilms 12 selbst, und zusätzlich dazu ist die Filmbildungsdauer des reflektierenden Metallfilms 12 erhöht, und die Produktivität ist reduziert. Daher ist die Dicke des reflektierenden Metallfilms 12 vorzugsweise 200 bis 2000 Angström, und stärker bevorzugt ist sie 500 bis 1500 Angström.
An dem reflektierenden Metallfilm 12 sind Farbfilter 13 zum Anzeigen jeder der Farben Rot, Grün und Blau in Intervallen von etwa 10 μm ausgebildet. Die Farbfilter 13 sind z.B. durch Durchführen der Schritte des Beschichtens des reflektierenden Metallfilms 12 mit einem Harz, in dem Pigment dispergiert ist, des Belichtens und des Entwickelns für jede der Farben ausgebildet. Da hinsichtlich der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Farbverschiebung und eine Parallaxe der Flüssigkristallanzeigevorrichtung durch Ausbilden der Farbfilter 13 direkt über dem reflektierenden Metallfilm 12, wie in 5 gezeigt, verhindert werden kann, kann eine Anzeige hoher Qualität erreicht werden.
Die Filmdicke der Farbfilter 13 ist vorzugsweise 0,3 μm bis 1,5 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 0,3 μm ist, ist die Reproduzierbarkeit der Farbe reduziert, da die Reinheit der Farbe reduziert ist. Wenn die Filmdicke 1,5 μm überschreitet, ist der Transmissionsfaktor des Farbfilters 13 reduziert, so dass die Anzeige verdunkelt wird.
Auf den Farbfiltern 13 ist der die Farbfilter 13, den organischen Film 11 und das Substrat 10 bedeckende Beschichtungsfilm 14 ausgebildet, um die Erhöhungen und Senken der Filmoberfläche aufgrund des organischen Films 11, der Farbfilter 13, etc., die auf dem Substrat 10 ausgebildet sind, einzuebnen. Der Be schichtungsfilm 14 ist vorgesehen, um die Zuverlässigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu verbessern durch Einebnen der Filmoberfläche, die eine Gestalt aus Erhebungen und Senken aufgrund der Oberfläche 11A des organischen Films 11 und der in Intervallen ausgebildeten Farbfilter 13 aufweist, um das Intervall zwischen dem ersten Substrat 10 und dem zweiten Substrat 20 konstant zu halten und um eine Unebenheit bei der Anzeige zu verhindern, und außerdem durch Trennen des organischen Films 11 von der Luft der Außenseite, um ein Eindringen von Feuchtigkeit aus der Luft der Außenseite zu verhindern und um ein Ablösen des organischen Films 11 zu verhindern.
Der Beschichtungsfilm 14 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er mindestens einen äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 bedeckt. Hinzukommend kann bei dieser Konfiguration der organische Film 11 daran gehindert werden, direkt mit der Luft der Außenseite in Kontakt zu kommen, und als eine Konsequenz daraus kann eine Degradation des organischen Films 11 verhindert werden. Wärmehärtendes Acrylharz, etc., kann werden für den Beschichtungsfilm 14 verwendet werden, und insbesondere werden Harze mit geringer Hygroskopizität und geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit vorzugsweise verwendet.
Die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1,5 μm bis 5 μm. Dies liegt daran, dass, wenn die Filmdicke weniger als 1,5 μm ist, die Erhebungen und Senken der Oberfläche aufgrund des reflektierenden Metallfilms 12 und der Farbfilter 13 nicht ausreichend eingeebnet werden können, so dass wahrscheinlich eine Unebenheit der Anzeige auftritt, und wenn die Filmdicke 5 μm überschreitet, wahrscheinlich eine Unebenheit der Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 und ein Ablösen auftreten.
Ferner ist die Filmdicke des Beschichtungsfilms 14 stärker bevorzugt, 2 μm bis 3 μm, um die Ausschussrate aufgrund einer fehlerhaften Anzeige und ungenügender Adhäsion an benachbart ausgebildeten Filmen auf ein ausreichend geringes Niveau zu reduzieren.
Die Elektrodenschichten 15 sind ausgebildet durch Anordnen vieler Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in Draufsicht, die aus transparentem, leitfähigem Film, z.B. ITO (Indium-Zinn-Oxid) gefertigt sind, an dem an dem Beschichtungsfilm 14 ausgebildeten Elektrodensubstratfilm 15a, der aus SiO₂ etc. gefertigt ist. Diese Elektrodenschichten 15 sind als Elektroden zum Betreiben der Flüssigkristallschicht 30 vorgesehen, indem sie mit externen Treiberschaltungen verbunden sind, obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist.
Die Elektrodenschichten 25 sind ebenfalls durch Anordnen vieler transparenter Elektroden mit einer Slip-ähnlichen Gestalt, in Draufsicht, ausgebildet und sind zu jeweiligen externen Treiberschaltungen in einer Weise ähnlich derjenigen bei den Elektrodenschichten 15 verbunden. Die Elektrodenschichten 15 und die Elektrodenschichten 25 sind, in Draufsicht, in Richtungen senkrecht zueinander angeordnet, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 zum Typ passiver Matrix gemacht wird.
An den Elektrodenschichten 25 des zweiten Substrats 20 wird der die Elektrodenschichten 25 bedeckende Beschichtungsfilm 26 ausgebildet, um die gebildete Filmoberfläche einzuebenen und das Intervall zwischen den Substraten 10 und 20, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 bilden, konstant zu halten.
Als das Material, das den Beschichtungsfilm 26 bildet, werden vorzugsweise Siliconharze etc. verwendet.
An den Elektrodenschichten 15 des ersten Substrats 10 und dem Beschichtungsfilm 26 des zweiten Substrats 20 sind jeweils die Orientierungsfilme 16 und 27 ausgebildet. Die Orientierungsfilme 16 und 27 sind vorgesehen, um die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, die die Flüssigkristallschicht 30 bilden, in Reaktion auf eine an die Elektrodenschichten 15 und 25 angelegte Spannung zu steuern.
Die Orientierungsfilme 16 und 27 sind gebildet, indem aus Polyimidharz, etc., gemachte organische Filme einer Oberflächenreibebehandlung nach Bilden der Filme unterzogen werden. Wenn die Filmdicken der Orientierungsfilme 16 und 27 übermäßig reduziert werden, können diese die Belastung während der Reibebehandlung nicht überstehen, und wenn sie übermäßig gesteigert werden, wird der Ausbreitungsverlust von Licht gesteigert, so dass die Anzeige verdunkelt wird. Daher sind die Filmdicken vorzugsweise 100 bis 1000 Angström und stärker bevorzugt 500 bis 800 Angström. Da die Orientierungsfilme 16 und 27 mit der Flüssigkristallschicht 30 direkt in Kontakt kommen, kann bevorzugt sein, dass keine Ionenelution von diesen in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
Auf der Seite entgegengesetzt der Seite der Flüssigkristallschicht 30 des zweiten Substrats 20, d.h. auf der Seite der äußeren Oberfläche des Substrats 20, sind die erste Phasendifferenzplatte 28a und die zweite Phasendifferenzplatte 28b der Reihenfolge nach angeordnet. Für diese Phasendifferenzplatten 28a und 28b werden im Allgemeinen Filme aus gestrecktem Makromolekularmaterial, z.B. Polycarbonat, verwendet, obwohl die optimale Kombination von Materialien, Filmdicken etc. der zwei Phasendifferenzplatten 28a und 28b für elektrooptische Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgewählt werden kann.
In dem Fall, dass mindestens zwei Phasendifferenzplatten laminiert werden, wie in der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ist es möglich, eine Steigerung beim Sichtwinkel und eine Verbesserung des Kontrasts effizient zu entwerfen, da die Wellenlängendispersionseigenschaft mit einem gewissen Grad an Flexibilität gesteuert werden kann.
An der zweiten Phasendifferenzplatte 28b ist die polarisierende Platte 29 vorgesehen, um die Polarisation des in die Flüssigkristallschicht 30 einfallenden Lichts oder des durch den reflektierenden Metallfilm 12 reflektierten Rückkehrlichts zu steuern. Da sich die polarisierende Platte 29 an der äußersten Oberfläche bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 befindet, wird die Polarisationsplatte, die Anti-Blend-Behandlung, Anti-Reflexions-Behandlung etc. unterzogen wurde, vorzugsweise verwendet.
Das Dichtelement 40 ist in der Form eines Rings, in Draufsicht, am Randbereich des ersten Substrats 10 und des zweiten Substrats 20 vorgesehen und haftet an beiden Substraten, um die Flüssigkristallschicht 30 in dem Raum zwischen beiden Substraten zu halten. Das Dichtelement 40 ist durch die Schritte des Bedruckens des Randbereichs des Substrats 10 oder des Substrats 20 mit einer Lösung aus einem wärmehärtenden Harz oder einem Ultraviolett-härtenden Harz, Druck-Bonden beider Substrate an einer vorbestimmten Stelle und danach Durchführen einer Wärmebehandlung oder einer Bestrahlungsbehandlung mit ultravioletten Strahlen, um es auszuhärten, ausgebildet. Da das Dichtelement 40 direkt mit der Flüssigkristallschicht 30 in Kontakt kommt, kann es ferner bevorzugt sein, dass keine Ionenelution daraus in die Flüssigkristallschicht 30 etc. auftritt.
Der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 ist vorzugsweise 1,2 mm bis 2,0 mm innerhalb des äußeren Endbereichs 10A des Substrats 10 angeordnet. Wenn der Abstand zwischen dem äußeren Endbereich 10A des Substrats 10 und dem Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 weniger als 1,2 mm ist, kann der Bereich zum Vorsehen des Dichtelements 40 nicht ausreichend gewährleistet werden, so dass die Abdichtung der Flüssigkristallschicht 30 unzureichend wird. Wenn der Abstand 2,0 mm überschreitet, ist der Bereich außerhalb des Dichtelements 40 vergrößert, so dass der Verlust vergrößert ist.
Da der organische Film 11 an dem Bereich ausgebildet ist, der nicht der Randbereich des Substrats 10 ist, ist eine Höhendifferenz, die der Filmdicke des organischen Films 11 entspricht, am äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 ausgebildet. Da der Beschichtungsfilm 14, der den äußeren Endbereich 11B des organischen Films 11 an dem Substrat 10 überwindet, gebildet ist, ist zusätzlich dazu der geneigte Bereich aufgrund der zuvor genannten Höhendifferenz an der Oberfläche des Beschichtungsfilms 14 ausgebildet.
Da der Elektrodensubstratfilm 15A und die Elektrodenschichten 15 der Reihenfolge nach an der Oberfläche des Beschichtungsfilms 14 mit dem geneigten Bereich ausgebildet sind, ist der geneigte Bereich 41 wie oben beschrieben ebenfalls an der Oberfläche der Elektrodenschichten 15 anschließend an das Dichtelement 40 ausgebildet, wie in 5 gezeigt.
Beide Seitenbereiche des geneigten Bereichs 41 sind nahezu parallel zu der Oberfläche des Substrats 10. Wie in 5 gezeigt, befindet sich der ebene Bereich 41A innerhalb des geneigten Bereichs 41 oberhalb des Bereichs, in dem der organische Film 11 ausgebildet ist, und der ebene Bereich 41B außerhalb des geneigten Bereichs 41 befindet sich oberhalb des Randbereichs des Substrats 10, auf dem der organische Film 11 nicht ausgebildet ist.
Bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, ist der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 an dem ebenen Bereich 41A innerhalb mindestens des geneigten Bereichs 41 angeordnet, und der Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 ist an dem geneigten Bereich 41 oder an dem ebenen Bereich 41B außerhalb des geneigten Bereichs 41 angeordnet. Das heißt, der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 ist zwischen dem Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 und dem Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 angeordnet.
Bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei der das Dichtelement 40 und der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 wie oben beschrieben angeordnet sind, ist der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 auf dem ebenen Bereich 41A angeordnet. Da der geneigte Bereich 41 nicht in dem durch das Dichtelement 40 umgebenen Bereich enthalten ist, wird außerdem bei dieser Struktur das Intervall zwischen dem Substrat 10 und dem Substrat 20 nicht aufgrund des geneigten Bereichs 41 beeinflusst, und ein konstantes Intervall kann ausgebildet werden. Daher kann das Intervall zwischen dem Orientierungsfilm 16 und dem Orientierungsfilm 27 konstant gehalten werden, so dass eine Unebenheit bei der Anzeige wahrscheinlich nicht auftritt.
Da der Endbereich 40B der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 sich an dem geneigten Bereich 41 oder an dem ebenen Bereich 41B befindet, ist das Dichtelement 40 ferner gleichzeitig außerhalb des äußeren Endbereichs 11B des organischen Films 11 angeordnet. Das heißt, das Dichtelement 40 ist zwischen dem organischen Film 11 und der Luft der Außenseite angeordnet. Als Konsequenz unterbrechen sowohl das Dichtelement 40 als auch der Beschichtungsfilm 14 das Eindringen von Feuchtigkeit aus der Luft der Außenseite in den organischen Film 11, so dass eine Degradation und ein Ablösen des organischen Films 11 effektiv vermieden werden können. Daher wird bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anzeige selbst dann nicht nachteilig beeinflusst, wenn sie für einen langen Zeitraum in einer heißen und feuchten Umgebung (z.B. bei einer Temperatur von 60°C oder mehr und einer Luftfeuchtigkeit von 90% oder mehr) verwendet wird.
Der Endbereich 408 der äußeren Umfangsseite des Dichtelements 40 und der äußere Endbereich 11B des organischen Films 11 sind mit dem Abstand d dazwischen angeordnet, wie in 5 gezeigt. Der Abstand d liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,3 mm bis 0,8 mm.
Wenn der Abstand d weniger als 0,3 mm ist, kann der organische Film degradiert werden und sich ablösen, da der Effekt der Unterbrechung von Feuchtigkeit durch das Dichtelement 40 unzureichend wird. Wenn der Abstand d 0,8 mm überschreitet, tritt eine Unebenheit in der Höhe des Dichtelements 40 auf, da der Endbereich 40A der inneren Umfangsseite des Dichtelements 40 auf den geneigten Bereich 41, der aufgrund der Höhendifferenz zwischen dem organischen Film 11 und dem Substrat 10 gebildet ist, gelangt, und eine Unebenheit beim Intervall (Zellenspalt) zwischen dem Substrat 10 und dem Substrat 20 tritt auf, so dass eine Unebenheit in der Anzeige bewirkt wird.
Da die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration hat, bei der das Ende der äußeren Umfangsseite des organischen Films, der auf dem Substrat außer in dessen Randbereich ausgebildet ist, innerhalb des Endes der äu ßeren Umfangsseite des Dichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, aber außerhalb des Endes der inneren Umfangsseite des Dichtelements angeordnet ist, kann ein konstanter Zellenspalt, wie oben im Detail beschrieben, durch die innere Umfangsseite des Dichtelements und den organischen Film ausgebildet werden, und Feuchtigkeit in der Luft der Außenseite kann effektiv durch die äußere Umfangsseite des Dichtelements separiert werden.
Daher kann die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität ohne Unebenheit bei der Anzeige und mit höherer Zuverlässigkeit ohne Degradation und Ablösen des organischen Films bereitgestellt werden.
Durch Anpassen der Konfiguration, bei der der zuvor genannte Beschichtungsfilms so ausgebildet ist, dass er die Endfläche des zuvor genannten reflektierenden Metallfilms bedeckt, können die Luft der Außenseite und der organische Film effektiv separiert werden, so dass die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit weiterhin hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt werden kann.
Wenn die zuvor genannte reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Konfiguration aufweist, bei der die Farbfilter direkt auf dem reflektierenden Metallfilm ausgebildet sind, kann die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit besserer Anzeigequalität bereitgestellt werden, da Farbverschiebung und Parallaxe vermieden werden können.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Anzeigequalität bereitgestellt werden.

Claims

Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung (1), aufweisend zwei Substrate (10, 20), die einander gegenüber liegend angeordnet sind, ein ringförmiges Dichtelement (40), das zwischen den Substraten an einem Randbereich der Substrate vorgesehen ist, und eine Flüssigkristallschicht (30), die durch die Substrate und das ringförmige Dichtelement eingeschlossen ist; wobei mindestens ein organischer Film (11), ein reflektierender Metallfilm (12), ein Beschichtungsfilm (14), eine Elektrodenschicht (15) und ein Orientierungsfilm (27) in dieser Reihenfolge an die Flüssigkristallschichtseite eines der Substrate laminiert sind; und wobei sich der Beschichtungsfilm über eine Stufe (11b) erstreckt, die durch das Außenumfangsseitenende des organischen Films und das Substrat (10) gebildet ist, wodurch ein geneigter Bereich an einer Oberfläche der Elektrodenschicht gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenumfangsseitenende des organischen Films sich in dem Bereich innerhalb des Innenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements, das am Randbereich der Substrate vorgesehen ist, befindet; und dadurch, dass Innenumfangsseitenende des ringförmigen Dichtelements außerhalb des an der Oberfläche der Elektrodenschicht ausgebildeten, geneigten Bereichs angeordnet ist.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Außenumfangsseitenende des organischen Films sich in dem Bereich von 0 mm bis 5 mm innerhalb des Innenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, befindet.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Farbfilter (13) direkt an dem reflektierenden Metallfilm ausgebildet sind.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung (1), aufweisend zwei Substrate (10, 20), die einander gegenüber liegend angeordnet sind, ein ringförmiges Dichtelement (40), das zwischen den Substraten an einem Randbereich der Substrate vorgesehen ist, und eine Flüssigkristallschicht (30), die durch die Substrate und das ringförmige Dichtelement eingeschlossen ist; wobei mindestens ein organischer Film (11), ein reflektierender Metallfilm (12), ein Beschichtungsfilm (14), eine Elektrodenschicht (15) und ein Orientierungsfilm (27) in dieser Reihenfolge an die Flüssigkristallschichtseite eines der Substrate laminiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Außenumfangsseitenende des organischen Films sich in dem Bereich innerhalb des Außenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements, das an dem Randbereich des Substrats vorgesehen ist, befindet, aber außerhalb des Innenumfangsseitenendes des ringförmigen Dichtelements.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Innenumfangsseitenende des an dem Randbereich des Substrats vorgesehenen ringförmigen Dichtelements an einem durch den Beschichtungsfilm an dem Substrat eingeebneten, ebenen Bereich angeordnet ist und das Außenumfangsseitenende des ringförmigen Dichtelements an einem geneigten Bereich angeordnet ist, der durch den das Ende des organischen Films an dem Substrat überwindenden Beschichtungsfilm ausgebildet ist.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das äußere Ende des organischen Films in dem Bereich von 0,3 mm bis 0,8 mm innerhalb des Außenumfangsseitenendes des Dichtelements angeordnet ist.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Beschichtungsfilm derart ausgebildet ist, dass er die Endfläche des reflektierenden Metallfilms bedeckt.
Reflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei Farbfilter direkt an dem reflektierenden Metallfilm ausgebildet sind.