JP2000009910A - Production of diffusion reflection plate and reflection display device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a diffusion reflection plate having high reflection efficiency and desired directivity. SOLUTION: First, a resin film having photosensitivity is formed on a substrate 2. Next, this resin film is patterned by photolithography to provide the substrate with the assemblage of discretely disposed columnar bodies 22a. In succession, the surface of the assemblage of these columnar bodies 22a is coated with a resin 22b to form the assemblage of curvilinear recessed parts in the flat spacings between the discretely disposed columnar bodies 22a. Finally, a metallic film 22c is formed on the assemblage of the recessed parts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は反射型表示装置に用
いる拡散反射板の製造方法に関する。又、拡散反射板を
利用した反射型表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a diffuse reflector used in a reflective display device. Further, the present invention relates to a reflective display device using a diffuse reflector.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、薄型及び軽量の表示装置として液
晶ディスプレイが広く用いられている。近年の情報通信
の発展により情報携帯端末（ＰＤＡ）やモバイルパーソ
ナルコンピュータ用の表示装置は、軽量で且つ低消費電
力であることに加え、カラー化、高精細化及び高画質化
も要求されている。これらの要求に答える表示装置とし
ては反射型のカラー液晶ディスプレイが最も適してお
り、現在盛んに開発が行なわれている。従来のモノクロ
反射型液晶表示装置は偏光板を２枚使用する方式が一般
的である。これをカラー化する場合２枚の偏光板に加え
てカラーフィルタを表示装置に装着する必要がある。し
かしながら、カラーフィルタを用いると外光の利用効率
が数％と低くなる為、表示画面が暗くなり実用に耐えら
れるものではなかった。現在は、偏光板を１枚にした方
式や、偏光板を全く使用しない方式の液晶表示装置の開
発が行なわれている段階である。しかしながら、未だ十
分満足できる特性のディスプレイデバイスは得られてい
ない。現状では、１枚偏光板を用いた駆動方式として、
液晶の複屈折性を利用したＳＴＮ、Ｒ−ＴＮ、Ｒ−ＯＣ
Ｂが知られている。しかしながら、ＳＴＮモードなどは
単純マトリクス駆動ができる利点を有するが、画質や応
答速度の点で劣る。一方、偏光板無しの方式として種々
のゲストホスト（ＧＨ）モードが提案されている。ゲス
トホストモードは一般に明るさの点で優れているが信頼
性が十分でない。以上の様に、各モード一長一短があ
り、反射型表示装置は開発途上にあると言える。2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal displays have been widely used as thin and lightweight display devices. 2. Description of the Related Art In recent years, information display devices for personal digital assistants (PDAs) and mobile personal computers have been required to be lightweight, have low power consumption, and also have high color, high definition, and high image quality. . A reflective color liquid crystal display is most suitable as a display device that meets these requirements, and is being actively developed at present. A conventional monochrome reflective liquid crystal display device generally uses two polarizing plates. In order to colorize this, it is necessary to attach a color filter to the display device in addition to the two polarizing plates. However, when a color filter is used, the utilization efficiency of external light is reduced to several percent, so that the display screen becomes dark and cannot be put to practical use. At present, the development of a liquid crystal display device using a single polarizing plate or a method using no polarizing plate is underway. However, a display device having sufficiently satisfactory characteristics has not yet been obtained. At present, as a driving method using one polarizing plate,
STN, R-TN, R-OC using birefringence of liquid crystal
B is known. However, the STN mode or the like has an advantage that simple matrix driving can be performed, but is inferior in image quality and response speed. On the other hand, various guest-host (GH) modes have been proposed as methods without a polarizing plate. The guest host mode is generally excellent in brightness but not reliable. As described above, each mode has advantages and disadvantages, and it can be said that the reflective display device is under development.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】反射型表示装置では周
囲環境からの入射光を利用して表示を行なう為、入射光
を有効に活用して輝度の向上を目指す必要がある。又、
所謂ペーパーホワイトと呼ばれる白表示を実現する為、
基本的に入射光を拡散反射させる必要がある。その方法
として、パネルの液晶層よりも前方に拡散透過板を設置
する構造と、液晶層の後方に拡散反射板を設ける構造が
ある。前方に拡散透過板（透明散乱フィルム）を設置す
るタイプでは、実用に耐える散乱特性を有する材料フィ
ルムが未だ開発されておらず、加えて画像のボケやコン
トラスト低下の問題が残されている。後者の構造では、
最も簡単な方法として拡散反射板を後側ガラス基板の背
面に取り付けるものがある。しかしながら、この構造は
液晶層と拡散反射層との間に後側のガラス基板が介在す
る為、入射光と反射光が異なる画素を通る可能性があ
り、解像度の低下や色調の混合などの問題がある。これ
を解決する為に、拡散反射板をパネルの外部ではなく内
部に作り込む必要があり、たとえば特開平５−３２３３
７１号公報や特開平８−２２７０７１号公報に具体的な
構造が開示されている。しかしながら、これらの公報に
開示された拡散反射板は入射光を拡散する為微細な凸面
構造を備えており、構造上個々の突起の高さを調整する
ことは難しく、実用的に見て反射特性は未だ十分とは言
えず、改良の余地が残されている。In a reflection type display device, display is performed by utilizing incident light from the surrounding environment. Therefore, it is necessary to improve the luminance by effectively utilizing the incident light. or,
In order to realize white display called so-called paper white,
Basically, it is necessary to diffusely reflect incident light. As a method therefor, there are a structure in which a diffusion transmission plate is provided in front of the liquid crystal layer of the panel, and a structure in which a diffusion reflection plate is provided behind the liquid crystal layer. In a type in which a diffusion transmission plate (transparent scattering film) is provided in front, a material film having scattering characteristics that can withstand practical use has not yet been developed, and in addition, there is a problem of blurring of an image and a decrease in contrast. In the latter structure,
The simplest method is to attach a diffuse reflection plate to the rear surface of the rear glass substrate. However, in this structure, since the rear glass substrate is interposed between the liquid crystal layer and the diffuse reflection layer, the incident light and the reflected light may pass through different pixels, resulting in problems such as a decrease in resolution and a mixture of colors. There is. In order to solve this problem, it is necessary to form a diffuse reflection plate inside the panel instead of outside it.
No. 71 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-227071 disclose specific structures. However, the diffuse reflection plates disclosed in these publications have a fine convex structure for diffusing incident light, and it is difficult to adjust the height of each projection due to the structure. Is still not enough and there is room for improvement.

【０００４】[0004]

【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明によ
れば拡散反射板は以下の工程により製造される。まず、
基板の上に感光性を有する樹脂膜を形成する工程を行な
う。次に、フォトリソグラフィにより該樹脂膜をパタニ
ングにして離散的に配された柱状体の集合を設ける工程
を行なう。続いて、柱状体の集合の上に樹脂を塗工し、
離散的に配された各柱状体の間の平坦な隙間に湾曲した
凹部の集合を形成する工程を行なう。最後に、該凹部の
集合の上に金属膜を形成する工程を行なう。好ましくは
柱状体の集合を所定周期で区切り、一周期内で柱状体の
配列間隔が段階的に変化する様に樹脂膜をパタニングし
て、各柱状体の間の隙間に形成する凹部の深さを一周期
内で段階的に変化させ、周期単位で基板平面に対する傾
斜を付与する。又好ましくは、加熱処理を施して個々の
柱状体の角を滑らかに変形する工程を含む。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the following measures have been taken. That is, according to the present invention, the diffuse reflection plate is manufactured by the following steps. First,
A step of forming a photosensitive resin film on the substrate is performed. Next, a step of patterning the resin film by photolithography to provide a set of discretely arranged columnar bodies is performed. Then, apply resin on the set of pillars,
A step of forming a set of curved concave portions in flat gaps between the discretely arranged columnar bodies is performed. Finally, a step of forming a metal film on the set of the concave portions is performed. Preferably, the set of columnar bodies is divided at a predetermined period, and the resin film is patterned so that the arrangement interval of the columnar bodies changes stepwise within one cycle, and the depth of the concave portion formed in the gap between each columnar body. Is changed stepwise within one cycle, and an inclination with respect to the substrate plane is given in a cycle unit. Preferably, the method further includes a step of performing a heat treatment to smoothly deform the corners of each columnar body.

【０００５】上述した製法により作成された拡散反射板
は、反射型表示装置に内蔵できる。この場合、反射型表
示装置は基本的な構成として、入射側に位置する透明な
第１基板と、所定の間隙を介して該第１基板に接合して
反射側に配置される第２基板と、該間隙内で第１基板側
に位置する液晶層などの電気光学層と、該間隙内で第２
基板側に位置する拡散反射層と、該第１基板及び第２基
板の少くとも一方に形成され該電気光学層に電圧を印加
する電極とを備えている。特徴事項として、前記拡散反
射層は凹部の集合が形成された樹脂膜とその表面に成膜
された金属膜とからなり、予め隙間を残して離散的にパ
タニングされた柱状体の集合の上に樹脂を塗工し、各柱
状体の間の平坦な隙間に湾曲した該凹部の集合を設け
る。好ましくは、柱状体の集合は所定周期で区切られて
おり、一周期内で柱状体の配列間隔が段階的に変化する
様にパタニングされており、各柱状体の間の隙間に形成
する凹部の深さが一周期内で段階的に変化し、周期単位
で基板平面に対する傾斜が付与されている。又好ましく
は、前記第２基板には画素電極及びこれを駆動するスイ
ッチング素子が集積形成されており、前記第１基板には
該電気光学層を介して該画素電極に対面する対向電極が
形成されている。[0005] The diffuse reflection plate produced by the above-mentioned manufacturing method can be incorporated in a reflection type display device. In this case, the reflective display device basically has a transparent first substrate located on the incident side and a second substrate joined to the first substrate and arranged on the reflective side via a predetermined gap. An electro-optic layer such as a liquid crystal layer located on the first substrate side in the gap;
A diffuse reflection layer is provided on the substrate side, and an electrode is formed on at least one of the first substrate and the second substrate and applies a voltage to the electro-optic layer. As a feature, the diffuse reflection layer is formed of a resin film in which a set of concave portions is formed and a metal film formed on the surface thereof, and is formed on a set of discretely patterned columnar bodies leaving a gap in advance. A resin is applied, and a set of curved concave portions is provided in a flat gap between the columnar bodies. Preferably, the set of columnar bodies is divided at a predetermined cycle, and is patterned so that the arrangement interval of the columnar bodies is changed stepwise within one cycle, and a concave portion formed in a gap between each columnar body is formed. The depth changes stepwise within one cycle, and an inclination with respect to the substrate plane is given in cycle units. Preferably, a pixel electrode and a switching element for driving the pixel electrode are integrally formed on the second substrate, and a counter electrode facing the pixel electrode is formed on the first substrate via the electro-optic layer. ing.

【０００６】本発明によれば、拡散反射板はその表面に
微細な凹部の集合が形成されており、反射型表示装置に
組み込んだ場合、従来の様に微細な凸部を集合的に形成
した拡散反射板に比べ、反射特性が優れており、明るい
画像が得られる。又、周期的に拡散反射板の表面に傾斜
を付けることで、反射光に異方性を付与し、外光の利用
効率を改善するとともに、光源の写り込みを避けること
ができる様にしている。According to the present invention, the diffuse reflection plate has a set of fine concave portions formed on the surface thereof. When the diffuse reflection plate is incorporated in a reflective display device, fine convex portions are collectively formed as in the related art. Compared with the diffuse reflection plate, the reflection characteristics are excellent, and a bright image can be obtained. In addition, by periodically inclining the surface of the diffuse reflection plate, the anisotropy is given to the reflected light, the use efficiency of the external light is improved, and the reflection of the light source can be avoided. .

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る拡散反射
板の製造方法を示す工程図である。まず工程（Ａ）に示
す様に、ガラスなどからなる基板２を用意する。その上
に感光性を有する樹脂膜を形成する。樹脂膜としては例
えばフォトレジストを用いることができる。本例では、
アクリル系のレジストを厚みが約２μｍになる様に基板
２の上に塗工している。フォトリソグラフィにより樹脂
膜をパタニングして離散的に配された柱状体２２ａの集
合を設ける。即ち、基板２の表面に塗工されたレジスト
に対しマスクを介して露光処理を施し、その後現像して
柱状体２２ａを形成する。本例では、柱状体２２ａはラ
ンダムに配されており、隣り合う柱状体２２ａの間の間
隔は１〜５０μｍ程度である。次に工程（Ｂ）に示す様
に、柱状体２２ａの集合の上にたとえばアクリル系の樹
脂２２ｂを塗工し、離散的に配された各柱状体２２ａの
間の平坦な隙間に湾曲した凹部の集合を形成する。続い
て工程（Ｃ）に移り、加熱処理（リフロー）を施して個
々の柱状体２２ａの角を滑らかに変形する。たとえば、
１８０℃で１０分間加熱処理を施すことにより、個々の
柱状体２２ａの角が丸くなる。最後に工程（Ｄ）で、凹
部の集合の上に金属膜２２ｃを形成する。たとえば、銀
又はアルミニウムを蒸着して金属膜２２ｃを所定の厚み
で堆積する。これにより、柱状体２２ａと樹脂膜２２ｂ
と金属膜２２ｃとからなる拡散反射層２２が得られる。
拡散反射板は基板２の上に拡散反射層２２を形成した構
造である。この様にして得られた拡散反射層２２に形成
された凹部の深さ寸法は（Ｂ）に示す様に、２〜８μｍ
程度である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a diffuse reflection plate according to the present invention. First, as shown in the step (A), a substrate 2 made of glass or the like is prepared. A photosensitive resin film is formed thereon. As the resin film, for example, a photoresist can be used. In this example,
An acrylic resist is applied on the substrate 2 so as to have a thickness of about 2 μm. The resin film is patterned by photolithography to provide a set of columnar bodies 22a arranged discretely. That is, the resist applied to the surface of the substrate 2 is exposed through a mask and then developed to form the columnar body 22a. In this example, the columnar bodies 22a are randomly arranged, and the interval between adjacent columnar bodies 22a is about 1 to 50 μm. Next, as shown in step (B), for example, an acrylic resin 22b is applied on the set of the columnar bodies 22a, and curved concave portions are formed in flat gaps between the discretely arranged columnar bodies 22a. Form a set of Subsequently, the process proceeds to step (C), in which a heat treatment (reflow) is performed to smoothly deform the corners of each columnar body 22a. For example,
By performing the heat treatment at 180 ° C. for 10 minutes, the corners of the individual columnar bodies 22a are rounded. Finally, in a step (D), a metal film 22c is formed on the set of concave portions. For example, a metal film 22c is deposited with a predetermined thickness by evaporating silver or aluminum. Thereby, the columnar body 22a and the resin film 22b
And the metal film 22c are obtained.
The diffuse reflection plate has a structure in which the diffuse reflection layer 22 is formed on the substrate 2. The depth dimension of the concave portion formed in the diffuse reflection layer 22 thus obtained is 2 to 8 μm as shown in FIG.
It is about.

【０００８】図２は本発明の他の実施形態を示す模式的
な工程図である。基本的には、図１に示した製造方法と
同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付し
て理解を容易にしている。本実施形態では（Ａ）に示す
様に、柱状体２２ａの集合を所定周期Ｐで区切り（図で
は一周期分のみを表示）、一周期Ｐ内で柱状体２２ａの
配列間隔ｐが段階的に変化する様にフォトレジストなど
の樹脂膜をパタニングしている。この後（Ｂ）に示す様
に、柱状体２２ａの集合の上に樹脂２２ｂを塗工し、離
散的に配された柱状体２２ａの間の平坦な隙間に湾曲し
た凹部の集合を形成する。この際、柱状体２２ａ間の隙
間が狭い程表面張力が強く働き、凹部が浅くなる。柱状
体２２ａ間の隙間が広くなると表面張力の作用が相対的
に低くなるので、凹部の深さが大きくなる。この様にし
て自動的に、各柱状体２２ａの間の隙間に形成する凹部
の深さを一周期Ｐ内で段階的に変化させることができ
る。これを巨視的に見ると周期Ｐ単位で基板２の平面に
対する傾斜が拡散反射層に付与されていることになる。
この後（Ｃ）に示す様に、加熱処理を施して個々の柱状
体２２ａの角をなだらかに変形する。この後図示しない
が、樹脂膜２２ｂの上に所定の厚みで金属膜を堆積すれ
ばよい。FIG. 2 is a schematic process diagram showing another embodiment of the present invention. Basically, it is the same as the manufacturing method shown in FIG. 1, and corresponding portions are denoted by corresponding reference numerals to facilitate understanding. In the present embodiment, as shown in (A), the set of the columnar bodies 22a is divided by a predetermined cycle P (only one cycle is shown in the figure), and the arrangement interval p of the columnar bodies 22a is stepwise within one cycle P. A resin film such as a photoresist is patterned so as to change. Thereafter, as shown in (B), a resin 22b is applied on the set of the columnar bodies 22a to form a set of curved concave portions in flat gaps between the discretely arranged columnar bodies 22a. At this time, the smaller the gap between the columnar bodies 22a, the stronger the surface tension acts and the concave portion becomes shallower. When the gap between the columnar bodies 22a is widened, the action of the surface tension is relatively reduced, so that the depth of the concave portion is increased. In this manner, the depth of the concave portion formed in the gap between the columnar bodies 22a can be automatically changed stepwise within one cycle P. When viewed macroscopically, the diffuse reflection layer is provided with an inclination with respect to the plane of the substrate 2 in units of the period P.
Thereafter, as shown in (C), the corner of each columnar body 22a is gently deformed by performing a heat treatment. Thereafter, although not shown, a metal film having a predetermined thickness may be deposited on the resin film 22b.

【０００９】図３は、参考例に係る拡散反射板の製造方
法を示す工程図である。まず（Ａ）に示す様に、ガラス
などからなる基板２を用意する。基板２の上に感光性を
有する樹脂膜を形成する。樹脂膜としてはたとえばフォ
トレジストを用いることができる。フォトリソグラフィ
により樹脂膜をパタニングして分割配置された柱状体２
２ａの集合を設ける。続いて（Ｂ）に示す様に、加熱処
理を施して、個々の柱状体２２ａをなだらかに変形す
る。このリフローは樹脂膜の軟化点もしくは融点以上に
加熱し、柱状体の樹脂膜を一旦溶解し、これを表面張力
の作用でなだらかに変形させる処理である。これによ
り、柱状体２２ａの角が取れて所望の凸部の集合が得ら
れる。更に（Ｃ）に示す様に、なだらかに凸変形した各
柱状体２２ａの集合の上に別の樹脂２２ｂを塗工し、分
割的に配された各柱状体２２ａの間の平坦な隙間を埋め
て湾曲化する。個々の凸部の寸法は３〜４０μｍであ
る。この後図示しないが、なだらかに変形した柱状体２
２ａの集合の上に金属膜を形成する。FIG. 3 is a process chart showing a method for manufacturing a diffuse reflection plate according to a reference example. First, a substrate 2 made of glass or the like is prepared as shown in FIG. A photosensitive resin film is formed on the substrate 2. As the resin film, for example, a photoresist can be used. Columnar body 2 divided and arranged by patterning a resin film by photolithography
2a is provided. Subsequently, as shown in (B), a heat treatment is performed to gently deform the individual columnar bodies 22a. This reflow is a process in which the resin film is heated to a temperature higher than the softening point or the melting point thereof, the resin film of the columnar body is once melted, and this is gently deformed by the action of surface tension. As a result, the corners of the columnar body 22a are removed, and a desired set of convex portions is obtained. Further, as shown in (C), another resin 22b is applied on the set of each of the columnar bodies 22a that have been smoothly deformed to fill the flat gaps between the columnar bodies 22a that are divided. To bend. The size of each protrusion is 3 to 40 μm. After this, although not shown, the columnar body 2 that is gently deformed
A metal film is formed on the set of 2a.

【００１０】図１に示した様に、本発明によれば、拡散
反射板は凹部を主体として構成されている。これによ
り、基板正面方向の反射特性が改善され、明るい画面が
得られる。加えて、図２に示す様に、所定の周期Ｐ毎に
拡散反射板に所望の傾斜を付けることで、光源の写り込
みを防ぎつつ、正面方向から画像を観察することができ
る。これに対し、図３に示した参考例では拡散反射板が
凹部ではなく凸部を主体として構成されている為、外部
入射光が広範囲に拡散され、正面方向から画像を観察し
た場合に明るさが足らなくなる。As shown in FIG. 1, according to the present invention, the diffuse reflection plate is mainly composed of a concave portion. Thereby, the reflection characteristics in the front direction of the substrate are improved, and a bright screen is obtained. In addition, as shown in FIG. 2, by giving a desired inclination to the diffuse reflection plate at every predetermined period P, it is possible to observe an image from the front direction while preventing reflection of a light source. On the other hand, in the reference example shown in FIG. 3, since the diffuse reflection plate is mainly composed of convex portions instead of concave portions, external incident light is diffused over a wide range, and brightness becomes high when an image is observed from the front. Runs out of money.

【００１１】図４は、反射型表示装置の一般的な構成を
示す模式的な断面図である。図示する様に、反射型表示
装置（パネル）は入射側に配置された透明基体６と偏光
子８の積層からなる第１基板と、所定の間隙を介して該
第１基板に接合し反射側に配置される第２基板２と、両
基板の間隙内で透明基体６側に位置する液晶３などの電
気光学層と、間隙内で第２基板２側に位置する拡散反射
層２２と、第１基板及び第２基板の少なくとも一方に形
成され液晶３に電圧を印加する電極とを備えている。係
る構成を有する反射型表示装置においては、視差をなく
す為２枚のガラス基板の間隙内に拡散反射層２２を設け
ている。本発明では、この拡散反射層２２として反射特
性に優れた凹部の集合を主とする表面構造を採用し、更
に凹部の集合体に所定周期毎傾斜を付与して指向性を出
している。反射型表示装置ではバックライトがないの
で、光源として周囲光を利用する。周囲光には、電灯な
どの直接光と直接光の反射による間接光があり、その割
合は大まかに５０：５０位である。間接光の場合は問題
とならないが、直接光の場合、図４に示す様に、基板表
面の反射とその奥に位置する拡散反射層２２からの反射
が重なり、光源の写り込みがある為、明るい正反射方向
では画像が観察しにくくなる。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a general configuration of a reflection type display device. As shown in the figure, the reflection type display device (panel) is formed by laminating a transparent substrate 6 and a polarizer 8 disposed on the incident side, and is bonded to the first substrate via a predetermined gap to form a reflective side panel. A second substrate 2 disposed on the second substrate 2, an electro-optic layer such as a liquid crystal 3 located on the transparent substrate 6 side in a gap between the two substrates, a diffuse reflection layer 22 located on the second substrate 2 side in the gap, And an electrode formed on at least one of the first substrate and the second substrate to apply a voltage to the liquid crystal 3. In the reflective display device having such a configuration, the diffuse reflection layer 22 is provided in the gap between the two glass substrates to eliminate parallax. In the present invention, the diffuse reflection layer 22 employs a surface structure mainly composed of a group of concave portions having excellent reflection characteristics, and further provides a directivity by imparting an inclination to the aggregate of the concave portions at predetermined intervals. Since a reflective display device has no backlight, ambient light is used as a light source. Ambient light includes direct light such as an electric light and indirect light due to reflection of the direct light, and the ratio thereof is approximately 50:50. In the case of indirect light, there is no problem. However, in the case of direct light, as shown in FIG. 4, the reflection of the substrate surface and the reflection from the diffuse reflection layer 22 located behind the substrate overlap, and the reflection of the light source is reflected. An image becomes difficult to observe in a bright regular reflection direction.

【００１２】そこで、本発明では、図５に示す様に、拡
散反射層２２に周期的な傾斜を作り込んである。その具
体的な製造方法は図２に示した通りである。拡散反射層
２２に傾斜を持たせることで、表面反射と拡散反射層か
らの反射が重ならない様にして写り込みを防ぐ。又、多
くの場合、光源は視線よりも上方にあるので、パネルを
４５°以上立てて使用する様な場合、上方に位置する光
源からの直接光を効率的に使える様、傾斜の方向並びに
角度を設定している。傾斜角度については１°〜２０°
が好ましく、より好ましくは５°〜１５°程度である。
加えて、図５に示す拡散反射層２２は周期的な傾斜に、
凹部を主体とした微細な突起を形成し、光を散乱する様
にしている。凸部に比べ凹部を増やすことにより、パネ
ルの正面方向に反射する光量が増え、画面が明るくな
る。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5, a periodic inclination is formed in the diffuse reflection layer 22. The specific manufacturing method is as shown in FIG. By making the diffuse reflection layer 22 have an inclination, reflection is prevented by preventing the surface reflection and the reflection from the diffusion reflection layer from overlapping. In many cases, since the light source is above the line of sight, when the panel is used in an upright position of 45 ° or more, the direction and angle of the inclination are set so that the direct light from the light source located above can be used efficiently. Is set. 1 ° to 20 ° for tilt angle
And more preferably about 5 ° to 15 °.
In addition, the diffuse reflection layer 22 shown in FIG.
Fine projections mainly composed of recesses are formed to scatter light. By increasing the number of concave portions as compared with the number of convex portions, the amount of light reflected in the front direction of the panel increases, and the screen becomes brighter.

【００１３】図１１は、図５に示した傾斜付き拡散反射
層２２の微細構造を模式的に拡大した状態を表わしてい
る。図示する様に、角柱２２ａをフォトリソグラフィに
より作成する。角柱２２ａの集合は一定の周期Ｐで区切
られている。この周期Ｐはたとえば１０〜３０μｍであ
る。一周期内において角柱の配列間隔ｐは段階的に変化
している。角柱２２ａの高さ寸法Ｈは１〜２μｍで、幅
寸法Ｗも１〜２μｍである。この場合、配列間隔ｐは角
柱幅Ｗの０．５〜５倍に設定するとよい。角柱２２ａの
集合を形成した後、二層目の樹脂膜２２ｂを流し込む
と、その表面張力により角柱２２ａとの接点は盛り上が
る。この状態で硬化すると凹部の集合が出来上がる。凹
部の深さは配列間隔ｐと関連している。図から明らかな
様に、間隔ｐが狭くなる程凹部の深さが浅くなる。これ
により、各周期Ｐ毎に、所望の傾斜が拡散反射層に付与
される。本例では柱状体として角柱を用いているが円柱
でもよい。又、角柱の場合断面形状を長方形もしくは正
方形から菱形などに変えることができる。又、二層目に
用いる樹脂膜２２ｂは熱硬化型、紫外線硬化型、溶剤溶
解型の何れでもよい。プロセスの観点からは、熱硬化型
あるいは紫外線硬化型の方が取扱いやすい。FIG. 11 shows a schematic enlarged view of the fine structure of the inclined diffuse reflection layer 22 shown in FIG. As shown, the prism 22a is formed by photolithography. The set of prisms 22a is separated by a constant period P. This period P is, for example, 10 to 30 μm. The arrangement interval p of the prisms changes stepwise within one cycle. The height H of the prism 22a is 1 to 2 μm, and the width W is also 1 to 2 μm. In this case, the arrangement interval p is preferably set to 0.5 to 5 times the width W of the prism. When the second layer of the resin film 22b is poured after the formation of the prisms 22a, the contact points with the prisms 22a rise due to the surface tension. When cured in this state, a set of concave portions is completed. The depth of the recess is related to the arrangement interval p. As is clear from the figure, the depth of the concave portion decreases as the interval p decreases. Thereby, a desired inclination is given to the diffuse reflection layer for each period P. In this example, a prism is used as the column, but a cylinder may be used. In the case of a prism, the cross-sectional shape can be changed from a rectangle or a square to a rhombus. Further, the resin film 22b used as the second layer may be any of a thermosetting type, an ultraviolet setting type, and a solvent dissolving type. From the viewpoint of the process, the thermosetting or ultraviolet curing type is easier to handle.

【００１４】図６は本発明に係る反射型表示装置の第一
実施例を示す模式的な部分断面図である。本実施例は液
晶を電気光学物質として用いた１枚偏光板タイプの液晶
ディスプレイである。この液晶ディスプレイはカラー表
示ができ反射型であり且つアクティブマトリクス方式を
採用している。他の実施例及び比較例も全て同様であ
る。前側（観察者側）に位置する第１基板１と後側に位
置する第２基板２の間には電気光学物質として液晶３が
保持されている。前側基板１はガラスなどからなる透明
基体６を用いており、その上面には偏光板８及び位相差
板（位相差フィルム）７が積層されている。偏光板（偏
光子）８はその表面が無反射コート（ＡＲ）で被覆され
ている。透明基体６の下面にはＲＧＢ三原色に分かれた
カラーフィルタ９が形成されている。以上の各層が外層
部４に含まれる。第１基板１は更に内層部５を含んでお
り、ＩＴＯなどからなる透明電極（対向電極）１０とポ
リイミドフィルムなどからなる配向膜１１が形成されて
いる。後側の第２基板２はガラス板などからなりその表
面にスイッチング素子として薄膜トランジスタ２４が集
積的に形成されている。各薄膜トランジスタ２４は絶縁
膜２３で覆われており、その上には拡散反射層２２が形
成されている。この拡散反射層２２は図示する様にラン
ダムに配された凹部を主体とし、図１に示した製造方法
により作成されている。この拡散反射層２２の上には凹
部を平坦化する為の平坦化膜２６が形成されており、そ
の上にＩＴＯなどからなる透明な画素電極２０が形成さ
れている。画素電極２０はポリイミドなどからなる配向
膜２１で被覆されている。前側の第１基板１と後側の第
２基板２の間に液晶３が保持されている。FIG. 6 is a schematic partial sectional view showing a first embodiment of the reflection type display device according to the present invention. This embodiment is a one-polarizer type liquid crystal display using a liquid crystal as an electro-optical material. This liquid crystal display is of a reflection type capable of color display and employs an active matrix system. The same applies to all other examples and comparative examples. A liquid crystal 3 is held as an electro-optical material between the first substrate 1 located on the front side (observer side) and the second substrate 2 located on the rear side. The front substrate 1 uses a transparent substrate 6 made of glass or the like, and a polarizing plate 8 and a retardation film (retardation film) 7 are laminated on the upper surface thereof. The surface of the polarizing plate (polarizer) 8 is covered with an anti-reflection coat (AR). On the lower surface of the transparent substrate 6, a color filter 9 divided into three primary colors of RGB is formed. Each of the above layers is included in the outer layer portion 4. The first substrate 1 further includes an inner layer portion 5, on which a transparent electrode (counter electrode) 10 made of ITO or the like and an alignment film 11 made of a polyimide film or the like are formed. The rear second substrate 2 is made of a glass plate or the like, and a thin film transistor 24 is integrally formed as a switching element on the surface thereof. Each thin film transistor 24 is covered with an insulating film 23, on which a diffuse reflection layer 22 is formed. The diffuse reflection layer 22 is mainly composed of randomly arranged concave portions as shown in the figure, and is formed by the manufacturing method shown in FIG. A flattening film 26 for flattening the concave portion is formed on the diffuse reflection layer 22, and a transparent pixel electrode 20 made of ITO or the like is formed thereon. The pixel electrode 20 is covered with an alignment film 21 made of polyimide or the like. Liquid crystal 3 is held between the first substrate 1 on the front side and the second substrate 2 on the rear side.

【００１５】薄膜トランジスタ２４はたとえばボトムゲ
ート構造を有しており、下から順にゲート電極、ゲート
絶縁膜及び半導体薄膜を重ねた積層構造である。半導体
薄膜は、たとえば多結晶シリコンなどからなり、ゲート
電極と整合するチャネル領域は上側からストッパによっ
て保護されている。この薄膜トランジスタを覆う絶縁膜
２３にはコンタクトホールが形成されており、ソース電
極及びドレイン電極に連通している。ドレイン電極は絶
縁膜２３、拡散反射層２２及び平坦化膜２６に開口した
コンタクトホールを介して画素電極２０に接続されてい
る。これによって薄膜トランジスタ２４のドレイン電極
と画素電極２０は同電位になっている。ソース電極（図
示せず）にはビデオ信号などの信号電圧が供給される様
になっている。The thin film transistor 24 has, for example, a bottom gate structure, and has a laminated structure in which a gate electrode, a gate insulating film, and a semiconductor thin film are sequentially stacked from the bottom. The semiconductor thin film is made of, for example, polycrystalline silicon, and a channel region matching with the gate electrode is protected from above by a stopper. A contact hole is formed in the insulating film 23 covering the thin film transistor, and communicates with the source electrode and the drain electrode. The drain electrode is connected to the pixel electrode 20 via a contact hole opened in the insulating film 23, the diffuse reflection layer 22, and the flattening film 26. Thus, the drain electrode of the thin film transistor 24 and the pixel electrode 20 have the same potential. A signal voltage such as a video signal is supplied to a source electrode (not shown).

【００１６】第１基板１と第２基板２はスペーサを介し
て互いに接合しており、両者の間隙寸法はたとえば３μ
ｍに制御されている。液晶３は屈折率異方性が小さい
（Δｎ＝０．０７４）ｐ型のネマティック液晶を用いて
いる。このネマティック液晶３は上下の配向膜１１及び
２１によってツイスト配向されている。上下の電極１
０，２０間に電圧を印加するとツイストネマティック液
晶３は垂直配向に移行する。本表示装置は、電圧無印加
の時液晶３が基板と平行になっており黒を表示する。電
圧印加状態では液晶３が基板に対して垂直に配向して白
を表示する複屈折モードである。本方式では入射光を偏
光子８で直線偏光に変換した後、位相差板７と液晶３と
の組み合わせにより、入射時と出射時で各々四分の一波
長分の位相差を生じさせ、出射時に偏光板８で吸光す
る。通常、波長分散を考慮して位相差板７により全可視
波長範囲で位相差が四分の一波長となる様に補償してい
る。The first substrate 1 and the second substrate 2 are joined to each other via a spacer, and the gap between them is, for example, 3 μm.
m. The liquid crystal 3 uses a p-type nematic liquid crystal having a small refractive index anisotropy (Δn = 0.0074). The nematic liquid crystal 3 is twist-aligned by the upper and lower alignment films 11 and 21. Upper and lower electrodes 1
When a voltage is applied between 0 and 20, the twisted nematic liquid crystal 3 shifts to vertical alignment. In this display device, when no voltage is applied, the liquid crystal 3 is parallel to the substrate and displays black. In a voltage application state, the liquid crystal 3 is in a birefringence mode in which the liquid crystal 3 is oriented perpendicular to the substrate and displays white. In this method, after the incident light is converted into linearly polarized light by the polarizer 8, a combination of the retardation plate 7 and the liquid crystal 3 causes a phase difference of one quarter wavelength at the time of incidence and at the time of emission, respectively. Sometimes, the light is absorbed by the polarizing plate 8. Normally, the wavelength difference is compensated by the phase difference plate 7 so that the phase difference becomes a quarter wavelength in the entire visible wavelength range.

【００１７】図７を参照して本発明の第二実施例を説明
する。基本的には図６に示した第一実施例と同様であ
り、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を
容易にしている。特徴事項として、第２基板２側に形成
された拡散反射層２２が凹部を主体とするとともに一定
の周期で傾斜が付与されている。その具体的な形成方法
は図２の工程図に示した通りである。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Basically, it is the same as the first embodiment shown in FIG. 6, and corresponding parts are denoted by corresponding reference numerals to facilitate understanding. As a characteristic feature, the diffuse reflection layer 22 formed on the second substrate 2 side is mainly formed of a concave portion and is provided with an inclination at a constant cycle. The specific forming method is as shown in the process chart of FIG.

【００１８】図８は比較例を示す模式的な部分断面図で
ある。基本的には、この比較例は図６に示した第一実施
例と同様であり、対応する部分には対応する参照番号を
付して理解を容易にしている。異なる点は、第２基板２
に形成された拡散反射層２２が凹部ではなく凸部を主体
とする点である。この凸部を主体とする拡散反射層２２
の製造方法は、図３に示した通りである。FIG. 8 is a schematic partial sectional view showing a comparative example. Basically, this comparative example is the same as the first embodiment shown in FIG. 6, and corresponding parts are denoted by corresponding reference numerals to facilitate understanding. The difference is that the second substrate 2
The point is that the diffuse reflection layer 22 formed in this embodiment mainly has a convex portion instead of a concave portion. Diffuse reflection layer 22 mainly composed of this convex portion
Is as shown in FIG.

【００１９】図９は、上述した第一実施例、第二実施例
及び比較例の評価を行なうための測定方法を示す模式図
である。パネルに対して３０°方向に配した光源から入
射した照明光をパネルの法線方向に位置する受光部で受
光し、パネルの反射率を測定した。FIG. 9 is a schematic diagram showing a measuring method for evaluating the first embodiment, the second embodiment, and the comparative example. Illumination light incident from a light source arranged in a direction of 30 ° with respect to the panel was received by a light receiving unit located in the normal direction of the panel, and the reflectance of the panel was measured.

【００２０】図１０は測定結果を表わしている。比較例
の場合白表示時における反射率は２７．６％であり、黒
表示時の反射率は３．０％である。両者の比を取ったコ
ントラストは９．２である。第一実施例の場合白表示時
の反射率が３１．８％と高くなっており、この関係でコ
ントラストが１０．６になっている。比較例は凸部を主
体とした拡散反射層を用いているのに対し、第一実施例
はランダムに配された凹部を主体とした拡散反射層を用
いている。この為、第一実施例は比較例に比べ正面方向
の反射率が高くなり、コントラストの改善につながって
いる。第二実施例は白表示時の反射率が３３．５％であ
り、第一実施例より更に向上している。この結果、コン
トラストは１１．２になっている。第二実施例は凹部を
主体とするとともに一定の周期で傾斜を持たせた拡散反
射層を用いている。この為、正面方向の反射率が一層高
くなっている。FIG. 10 shows the measurement results. In the case of the comparative example, the reflectance at the time of white display is 27.6%, and the reflectance at the time of black display is 3.0%. The contrast taking the ratio of the two is 9.2. In the case of the first embodiment, the reflectance during white display is as high as 31.8%, and the contrast is 10.6 in this relation. The comparative example uses a diffuse reflection layer mainly composed of convex portions, while the first embodiment uses a diffuse reflection layer mainly composed of randomly arranged concave portions. For this reason, the reflectance of the first embodiment in the front direction is higher than that of the comparative example, which leads to an improvement in contrast. In the second embodiment, the reflectivity at the time of white display is 33.5%, which is further improved from the first embodiment. As a result, the contrast is 11.2. The second embodiment uses a diffuse reflection layer mainly composed of concave portions and having a gradient at a constant period. For this reason, the reflectance in the front direction is further increased.

【００２１】[0021]

【発明の効果】一般に、反射型表示装置では新聞紙や印
刷物と同程度のコントラスト（１０以上）が望まれてい
る。その為には明るい白表示と暗い黒表示が必要であ
る。即ち、白表示時の高い反射率と黒表示時の低い反射
率が望まれる。この為には、入射光の利用効率を高める
必要がある。この点に鑑み、本発明は凹部の集合を主体
とする拡散反射層を用いている為、反射型表示装置のコ
ントラストを１０以上にすることができる。又、ディス
プレイパネルに直接光が入射した場合、入射角と同じ角
度で反射光がでる為、この角度が最も明るくなるが、パ
ネルの表面反射とパネルの内部反射が重なり写り込み等
があって見にくくなる。観察者は必然的にこの正反射方
向角度を避ける必要がある。本発明によれば、拡散反射
層に周期的な傾斜を形成している為、その反射面からの
反射は入射角とは異なる様になり、写り込みのない状態
でしかも最も明るい画像を見ることができる。係る構造
を有する拡散反射層を用いることで、明るくコントラス
トの高い反射型表示装置を実現できる。In general, a reflective display device is desired to have a contrast (10 or more) comparable to that of newsprint or printed matter. For that purpose, a bright white display and a dark black display are required. That is, a high reflectance in white display and a low reflectance in black display are desired. For this purpose, it is necessary to increase the use efficiency of incident light. In view of this point, the present invention uses the diffuse reflection layer mainly composed of the concavities, so that the contrast of the reflective display device can be 10 or more. Also, when light is directly incident on the display panel, the reflected light is emitted at the same angle as the incident angle, so this angle is the brightest, but the surface reflection of the panel and the internal reflection of the panel overlap and there is reflection etc., making it difficult to see Become. The observer must necessarily avoid this specular reflection direction angle. According to the present invention, since the diffuse reflection layer has a periodic inclination, the reflection from the reflection surface is different from the incident angle, and the brightest image can be seen without reflection. Can be. By using the diffuse reflection layer having such a structure, a bright and high-contrast reflective display device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る拡散反射板の製造方法を示す工程
図である。FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a diffuse reflection plate according to the present invention.

【図２】本発明に係る拡散反射板の製造方法を示す工程
図である。FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a diffuse reflection plate according to the present invention.

【図３】拡散反射板の製造方法の参考例を示す工程図で
ある。FIG. 3 is a process chart showing a reference example of a method for manufacturing a diffuse reflection plate.

【図４】反射型表示装置の一般的な構成を示す模式的な
部分断面図である。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a general configuration of a reflective display device.

【図５】本発明に係る反射型表示装置の構成例を示す模
式的な断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of a reflective display device according to the present invention.

【図６】本発明に係る反射型表示装置の第一実施例を示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a first embodiment of the reflective display device according to the present invention.

【図７】本発明に係る反射型表示装置の第二実施例を示
す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the reflective display device according to the present invention.

【図８】反射型表示装置の参考例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a reference example of the reflective display device.

【図９】反射型表示装置の評価に用いる測定方法を示す
模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a measurement method used for evaluating a reflective display device.

【図１０】測定結果を示す表図である。FIG. 10 is a table showing measurement results.

【図１１】本発明に従って製造された拡散反射板の微細
構造を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a fine structure of a diffuse reflection plate manufactured according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２・・・基板、２２・・・拡散反射層、２２ａ・・・柱
状体、２２ｂ・・・樹脂膜、２２ｃ・・・金属膜2 ... substrate, 22 ... diffuse reflection layer, 22a ... columnar body, 22b ... resin film, 22c ... metal film

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA11 BA14 BA15 BA20 DA02 DA04 DA11 DA12 DC04 DC08 DE00 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA16Y FA31Y FA37X FB02 FB04 FC01 FC10 FC22 FD04 GA02 GA13 LA16 LA17 5C094 AA03 AA06 AA10 AA22 BA03 BA43 CA24 DA13 ED11 FA02 FA04 GA10 GB01 HA08 Continued on the front page F-term (reference) 2H042 BA01 BA11 BA14 BA15 BA20 DA02 DA04 DA11 DA12 DC04 DC08 DE00 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA16Y FA31Y FA37X FB02 FB04 FC01 FC10 FC22 FD04 GA02 GA13 LA16 LA17 5C094 AA03 AA AA A A A B A A A A A A B A A A A A A B A A D A A A A A A A A D A A A A D A A A A A A A A D A A A D FA02 FA04 GA10 GB01 HA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板の上に感光性を有する樹脂膜を形成
する工程と、 フォトリソグラフィにより該樹脂膜をパタニングして離
散的に配された柱状体の集合を設ける工程と、 柱状体の集合の上に樹脂を塗工し、離散的に配された各
柱状体の間の平坦な隙間に湾曲した凹部の集合を形成す
る工程と、 該凹部の集合の上に金属膜を形成する工程とを行なう拡
散反射板の製造方法。1. A step of forming a photosensitive resin film on a substrate, a step of patterning the resin film by photolithography to provide a set of discretely arranged columnar bodies, Forming a set of curved concave portions in flat gaps between the discretely arranged columnar bodies, and forming a metal film on the set of concave portions. A method of manufacturing a diffuse reflection plate. 【請求項２】 柱状体の集合を所定周期で区切り、一周
期内で柱状体の配列間隔が段階的に変化する様に樹脂膜
をパタニングして、各柱状体の間の隙間に形成する凹部
の深さを一周期内で段階的に変化させ、周期単位で基板
平面に対する傾斜を付与することを特徴とする請求項１
記載の拡散反射板の製造方法。2. A recess formed by separating a set of columnar bodies at a predetermined period, patterning a resin film so that an arrangement interval of the columnar bodies changes stepwise within one cycle, and forming a gap between the columnar bodies. 2. The method according to claim 1, wherein the depth of the substrate is changed stepwise within one cycle, and an inclination with respect to the substrate plane is given in a cycle unit.
A method for producing the diffuse reflection plate according to the above. 【請求項３】 加熱処理を施して個々の柱状体の角をな
だらかに変形する工程を含む請求項１記載の拡散反射板
の製造方法。3. The method according to claim 1, further comprising a step of performing a heat treatment to gently deform the corners of each columnar body. 【請求項４】 入射側に配置する透明な第１基板と、所
定の間隙を介して該第１基板に接合し反射側に配置され
る第２基板と、該間隙内で第１基板側に位置する電気光
学層と、該間隙内で第２基板側に位置する拡散反射層
と、該第１基板及び第２基板の少くとも一方に形成され
該電気光学層に電圧を印加する電極とを備えた反射型表
示装置であって、 前記拡散反射層は凹部の集合が形成された樹脂膜とその
表面に成膜された金属膜とからなり、 予め隙間を残して離散的にパタニングされた柱状体の集
合の上に樹脂を塗工し、各柱状体の間の平坦な隙間に湾
曲した該凹部の集合を設けたことを特徴とする反射型表
示装置。4. A transparent first substrate disposed on the incident side, a second substrate joined to the first substrate via a predetermined gap and disposed on the reflection side, and a first substrate side in the gap. An electro-optic layer located on the second substrate side in the gap; and an electrode formed on at least one of the first and second substrates for applying a voltage to the electro-optic layer. The diffuse reflection layer comprises a resin film in which a set of concave portions is formed and a metal film formed on the surface thereof, and has a columnar shape that is discretely patterned with a gap left in advance. A reflection type display device, wherein a resin is applied on a set of bodies, and a set of curved concave portions is provided in a flat gap between each columnar body. 【請求項５】 柱状体の集合は所定周期で区切られてお
り、一周期内で柱状体の配列間隔が段階的に変化する様
にパタニングされており、各柱状体の間の隙間に形成す
る凹部の深さが一周期内で段階的に変化し、周期単位で
基板平面に対する傾斜が付与されていることを特徴とす
る請求項４記載の反射型表示装置。5. A set of columnar bodies is divided at a predetermined cycle, and is patterned so that an arrangement interval of the columnar bodies changes stepwise within one cycle, and is formed in a gap between each columnar body. 5. The reflection type display device according to claim 4, wherein the depth of the concave portion changes stepwise within one cycle, and an inclination with respect to the substrate plane is given in a cycle unit. 【請求項６】 前記第２基板には画素電極及びこれを駆
動するスイッチング素子が集積的に形成されており、前
記第１基板には該電気光学物質を介して該画素電極に対
面する対向電極が形成されていることを特徴とする請求
項５記載の反射型表示装置。6. A pixel electrode and a switching element for driving the pixel electrode are integrally formed on the second substrate, and a counter electrode facing the pixel electrode via the electro-optical material is formed on the first substrate. 6. The reflection type display device according to claim 5, wherein is formed.