JP2001183618A - 反射型液晶表示素子およびそれを用いた画像表示応用機 - Google Patents
反射型液晶表示素子およびそれを用いた画像表示応用機Info
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- JP2001183618A JP2001183618A JP36463699A JP36463699A JP2001183618A JP 2001183618 A JP2001183618 A JP 2001183618A JP 36463699 A JP36463699 A JP 36463699A JP 36463699 A JP36463699 A JP 36463699A JP 2001183618 A JP2001183618 A JP 2001183618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 端子部と透明電極との電気的接続や物理的接
続の不具合。 【解決手段】 一対の基板１３、１９間に液晶が封入さ
れた液晶セル１２と、偏光フィルム１０と、１枚もしく
は複数枚の複屈折フィルム１１ａ、１１ｂと、反射層１
７とを備えた反射型液晶表示素子において、下側基板１
９上に基板から凹凸層１８、反射層１７、平坦化層１
６、透明電極１４の積層順で形成し、平坦化層表面の最
高部と最低部の高低差が０．１μｍ以下であり、液晶層
のツイスト角が２２０゜から２７０゜とし、液晶層のリ
タデーション値ΔｎＬＣ・ｄＬＣが７００ｎｍから１０
００ｎｍ。
続の不具合。 【解決手段】 一対の基板１３、１９間に液晶が封入さ
れた液晶セル１２と、偏光フィルム１０と、１枚もしく
は複数枚の複屈折フィルム１１ａ、１１ｂと、反射層１
７とを備えた反射型液晶表示素子において、下側基板１
９上に基板から凹凸層１８、反射層１７、平坦化層１
６、透明電極１４の積層順で形成し、平坦化層表面の最
高部と最低部の高低差が０．１μｍ以下であり、液晶層
のツイスト角が２２０゜から２７０゜とし、液晶層のリ
タデーション値ΔｎＬＣ・ｄＬＣが７００ｎｍから１０
００ｎｍ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示素
子およびそれを用いた画像表示応用機器に関する。
子およびそれを用いた画像表示応用機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話や、ＰＨＳや、ＰＤＡ（携帯情
報端末）等の情報通信分野の画像表示応用機器の急速な
普及に伴い、時や場所を選ばず、誰でも気軽にアクセス
や発信できるインフラが整いつつある。これらはモバイ
ル用途が前提であるため、軽量、薄型、低消費電力の表
示素子が求められており、現在、液晶表示素子がその中
心となっている。液晶表示素子は、数ボルトの実効電圧
で液晶分子を駆動させることにより光の透過強度を変化
させて表示を行うが、液晶は非発光物質であるので他に
何らかの光源が必要となる。光源には、液晶駆動用電力
に比べ非常に大きな電力を供給する必要があるが、液晶
表示素子の下側に反射板を備えて周囲光を利用して表示
させる反射型液晶表示素子とすることにより、極めて消
費電力が低く液晶本来の特徴を活かした表示素子が実現
できる。反射型液晶表示素子は携帯情報端末のディスプ
レイの一つとして不可欠なものとなりつつある。
報端末）等の情報通信分野の画像表示応用機器の急速な
普及に伴い、時や場所を選ばず、誰でも気軽にアクセス
や発信できるインフラが整いつつある。これらはモバイ
ル用途が前提であるため、軽量、薄型、低消費電力の表
示素子が求められており、現在、液晶表示素子がその中
心となっている。液晶表示素子は、数ボルトの実効電圧
で液晶分子を駆動させることにより光の透過強度を変化
させて表示を行うが、液晶は非発光物質であるので他に
何らかの光源が必要となる。光源には、液晶駆動用電力
に比べ非常に大きな電力を供給する必要があるが、液晶
表示素子の下側に反射板を備えて周囲光を利用して表示
させる反射型液晶表示素子とすることにより、極めて消
費電力が低く液晶本来の特徴を活かした表示素子が実現
できる。反射型液晶表示素子は携帯情報端末のディスプ
レイの一つとして不可欠なものとなりつつある。
【０００３】また、情報量の増加に伴い携帯情報端末の
ディスプレイとしてカラー表示の重要度が増しており、
反射型液晶表示素子においてもカラーフィルタや複屈折
効果によりカラー表示を行う構成がいくつか提案されて
いる。
ディスプレイとしてカラー表示の重要度が増しており、
反射型液晶表示素子においてもカラーフィルタや複屈折
効果によりカラー表示を行う構成がいくつか提案されて
いる。
【０００４】しかしながら、反射型液晶表示素子は周囲
光を利用して表示をおこなうことから、照明環境によっ
て表示が暗くなる可能性があるという課題を有する。そ
の対策として反射面の形状を凹凸にすることにより反射
型液晶表示素子の正面方向に反射光を集光させる構成が
いくつか提案されている。
光を利用して表示をおこなうことから、照明環境によっ
て表示が暗くなる可能性があるという課題を有する。そ
の対策として反射面の形状を凹凸にすることにより反射
型液晶表示素子の正面方向に反射光を集光させる構成が
いくつか提案されている。
【０００５】図５は従来構成の反射型液晶表示素子の構
造を示すものであり、５０は偏光板、５１は複屈折フィ
ルム、５２は液晶セル、５３はガラス基板、５４は透明
電極、５５は液晶層、５６は平滑化膜、５７は反射金属
膜、５８は突起、５９は下側ガラス基板である。
造を示すものであり、５０は偏光板、５１は複屈折フィ
ルム、５２は液晶セル、５３はガラス基板、５４は透明
電極、５５は液晶層、５６は平滑化膜、５７は反射金属
膜、５８は突起、５９は下側ガラス基板である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示応用機
器に用いられる反射型液晶表示素子の構造は、端子部が
凹凸形状と平坦化層と透明電極とからなり、これらを積
層させた構成をとる場合、端子部ピッチが６５μｍであ
ると電気的接続や物理的接続がされていない不具合や、
隣同士の端子が短絡される不具合が生じやすいという課
題がある。
器に用いられる反射型液晶表示素子の構造は、端子部が
凹凸形状と平坦化層と透明電極とからなり、これらを積
層させた構成をとる場合、端子部ピッチが６５μｍであ
ると電気的接続や物理的接続がされていない不具合や、
隣同士の端子が短絡される不具合が生じやすいという課
題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述する課題を解決する
ため、本発明の反射型液晶表示素子は、上側基板と下側
基板との間に液晶層を有し、上側基板は一方の面に、１
枚または複数枚の複屈折フィルムと偏光フィルムを有
し、さらに上側基板の他方の面に上側透明電極を有し、
下側基板は一方の面に、凹凸層と光を反射させる反射層
と凸凹面を平坦にさせる下側平坦化手段と下側透明電極
と外部回路との接続のための接続端子部とを有し、凹凸
層は下側基板の一方の面に備えられ、反射層は凹凸層を
有した面の液晶層側に備えられ、下側平坦化手段は反射
層を有した面の液晶層側に備えられ、下側透明電極は下
側平坦化手段を有した面の液晶層側に備え、液晶層の液
晶のツイスト角度が２２０°から２７０°の範囲内で、
平坦化手段で平坦化された面の凸部と凹部との厚み方向
の寸法差の上限値が０．１μｍで、液晶の複屈折ΔｎＬ
Ｃと液晶層厚ｄＬＣの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表される液
晶層のリタデーションが７００ｎｍから１０００ｎｍ
で、接続端子部は下側基板の周辺部に備えられ、接続端
子部と下側基板とは下側透明電極のみを介して接してい
るようにした。
ため、本発明の反射型液晶表示素子は、上側基板と下側
基板との間に液晶層を有し、上側基板は一方の面に、１
枚または複数枚の複屈折フィルムと偏光フィルムを有
し、さらに上側基板の他方の面に上側透明電極を有し、
下側基板は一方の面に、凹凸層と光を反射させる反射層
と凸凹面を平坦にさせる下側平坦化手段と下側透明電極
と外部回路との接続のための接続端子部とを有し、凹凸
層は下側基板の一方の面に備えられ、反射層は凹凸層を
有した面の液晶層側に備えられ、下側平坦化手段は反射
層を有した面の液晶層側に備えられ、下側透明電極は下
側平坦化手段を有した面の液晶層側に備え、液晶層の液
晶のツイスト角度が２２０°から２７０°の範囲内で、
平坦化手段で平坦化された面の凸部と凹部との厚み方向
の寸法差の上限値が０．１μｍで、液晶の複屈折ΔｎＬ
Ｃと液晶層厚ｄＬＣの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表される液
晶層のリタデーションが７００ｎｍから１０００ｎｍ
で、接続端子部は下側基板の周辺部に備えられ、接続端
子部と下側基板とは下側透明電極のみを介して接してい
るようにした。
【０００８】このようにして、端子部に凹凸層と平坦化
層とが無いので、端子部と透明電極との電気的接続や物
理的接続がされていない不具合や、隣同士の端子が短絡
される不具合がより低減できる。
層とが無いので、端子部と透明電極との電気的接続や物
理的接続がされていない不具合や、隣同士の端子が短絡
される不具合がより低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 （実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の
形態１における反射型液晶表示素子を示す断面図であ
る。図１において、１０は偏光フィルム（偏光子）、１
１ａは複屈折フィルム（１）、１１ｂは複屈折フィルム
（２）、１２は液晶セル、１３は上側透明基板（上側基
板）、１４は透明電極、１５は液晶層、１６は平坦化手
段の平坦化層、１７は反射層、１８は凹凸層、１９は下
側基板を示す。
て、図面を参照して説明する。 （実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の
形態１における反射型液晶表示素子を示す断面図であ
る。図１において、１０は偏光フィルム（偏光子）、１
１ａは複屈折フィルム（１）、１１ｂは複屈折フィルム
（２）、１２は液晶セル、１３は上側透明基板（上側基
板）、１４は透明電極、１５は液晶層、１６は平坦化手
段の平坦化層、１７は反射層、１８は凹凸層、１９は下
側基板を示す。
【００１０】図２は実施の形態１の反射型液晶表示素子
の光学構成図である。２０は基準線、２１は上側基板上
の液晶分子の配向方向、２２は下側基板上の液晶分子の
配向方向、２３は液晶セルに近い側の複屈折フィルム
（１）の遅相軸方向、２４は偏光フィルム側の複屈折フ
ィルム（２）の遅相軸方向、２５は偏光フィルムの吸収
軸方向を示す。また、φＬＣ０は下側基板１９上の液晶
分子の配向方向２２と、φＬＣは上側透明基板１３上の
液晶分子の配向方向２１と、φＦ１は複屈折フィルム
（１）１１ａの遅相軸方向２３と、φＦ２は複屈折フィ
ルム（２）１１ｂの遅相軸方向２４と、φｐは偏光フィ
ルム１０の吸収軸方向２５と基準線２０とのなす角度を
示し、液晶のツイスト方向を正とする。また、ΩＬＣは
液晶のツイスト角度を示す。
の光学構成図である。２０は基準線、２１は上側基板上
の液晶分子の配向方向、２２は下側基板上の液晶分子の
配向方向、２３は液晶セルに近い側の複屈折フィルム
（１）の遅相軸方向、２４は偏光フィルム側の複屈折フ
ィルム（２）の遅相軸方向、２５は偏光フィルムの吸収
軸方向を示す。また、φＬＣ０は下側基板１９上の液晶
分子の配向方向２２と、φＬＣは上側透明基板１３上の
液晶分子の配向方向２１と、φＦ１は複屈折フィルム
（１）１１ａの遅相軸方向２３と、φＦ２は複屈折フィ
ルム（２）１１ｂの遅相軸方向２４と、φｐは偏光フィ
ルム１０の吸収軸方向２５と基準線２０とのなす角度を
示し、液晶のツイスト方向を正とする。また、ΩＬＣは
液晶のツイスト角度を示す。
【００１１】以下に、本実施の形態における反射型液晶
表示素子の詳細構成を、その製造手順に従って説明す
る。まず、上側透明基板１３および下側基板１９として
ガラス基板を用い、上側透明基板１３上に、透明電極１
４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）で画素
電極を形成する。凹凸層１８は、光照射および熱により
伸縮する材料からなり、それらにより凹凸層の形状を制
御して備えた。下側基板１９上の全面に、光および熱伸
縮性樹脂をスピンコートにより塗布し、紫外線を８０か
ら１００ｍJ／ｃｍ2照射後クリーンオーブンにて１５０
℃の熱処理を行うことにより伸縮を起こし、凸部間平均
距離１μｍ、凹凸の最高部と最低部の平均高低差が０．
４μｍの凹凸層１８を形成する。その上に蒸着により銀
を成膜することで反射層１７を形成した。更にその上に
平坦化層１６としてＳｉＯ2膜を膜厚が２μｍとなるよ
うに塗布し、平坦化層１６表面の凹凸の最大高低差が
０．０８μｍとした。そして、平坦化層１６上に、透明
電極１４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）
で画素電極を形成する。
表示素子の詳細構成を、その製造手順に従って説明す
る。まず、上側透明基板１３および下側基板１９として
ガラス基板を用い、上側透明基板１３上に、透明電極１
４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）で画素
電極を形成する。凹凸層１８は、光照射および熱により
伸縮する材料からなり、それらにより凹凸層の形状を制
御して備えた。下側基板１９上の全面に、光および熱伸
縮性樹脂をスピンコートにより塗布し、紫外線を８０か
ら１００ｍJ／ｃｍ2照射後クリーンオーブンにて１５０
℃の熱処理を行うことにより伸縮を起こし、凸部間平均
距離１μｍ、凹凸の最高部と最低部の平均高低差が０．
４μｍの凹凸層１８を形成する。その上に蒸着により銀
を成膜することで反射層１７を形成した。更にその上に
平坦化層１６としてＳｉＯ2膜を膜厚が２μｍとなるよ
うに塗布し、平坦化層１６表面の凹凸の最大高低差が
０．０８μｍとした。そして、平坦化層１６上に、透明
電極１４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）
で画素電極を形成する。
【００１２】また、上側透明基板１３および下側基板１
９上に形成した透明電極１４上には配向膜を形成した
後、ラビングによって配向処理を行った。そして、上側
透明基板１４上の周囲部分にはガラスファイバを１．０
ｗｔ％混入した熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板
１９上には所定の径の樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の
割合で散布し、上側透明基板１４と下側基板１９を互い
に貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化した。その
後、Δｎ＝０．１４のエステル系ネマティック液晶に所
定の量のカイラル剤を混ぜた混合液晶を真空注入し、紫
外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線照射により硬化し
た。
９上に形成した透明電極１４上には配向膜を形成した
後、ラビングによって配向処理を行った。そして、上側
透明基板１４上の周囲部分にはガラスファイバを１．０
ｗｔ％混入した熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板
１９上には所定の径の樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の
割合で散布し、上側透明基板１４と下側基板１９を互い
に貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化した。その
後、Δｎ＝０．１４のエステル系ネマティック液晶に所
定の量のカイラル剤を混ぜた混合液晶を真空注入し、紫
外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線照射により硬化し
た。
【００１３】このようにして形成した液晶セル１２の上
側透明基板１３の上に複屈折フィルム（１）１１ａ、複
屈折フィルム（２）１１ｂとして、リタデーション値が
それぞれ所定のものを、遅相軸がそれぞれ所定の角度と
なるように貼り合わせた。さらにその上に偏光フィルム
１１として、ニュートラルグレーの偏光フィルム（住友
化学工業（株）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア
（ＡＧ）処理を施したものを、吸収軸の方向が所定の角
度をなすように貼り合わせた。
側透明基板１３の上に複屈折フィルム（１）１１ａ、複
屈折フィルム（２）１１ｂとして、リタデーション値が
それぞれ所定のものを、遅相軸がそれぞれ所定の角度と
なるように貼り合わせた。さらにその上に偏光フィルム
１１として、ニュートラルグレーの偏光フィルム（住友
化学工業（株）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア
（ＡＧ）処理を施したものを、吸収軸の方向が所定の角
度をなすように貼り合わせた。
【００１４】φＬＣ０＝−３５°、φＬＣ＝３５°、Ω
ＬＣ＝２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、
φｐ＝３５°とし、｜Ｒfilm（２）−Ｒfilm（１）｜≦
２００ｎｍを満たす場合、ΔｎＬＣ・ｄＬＣを変化させ
て反射モードで光学特性を測定すると、７００ｎｍから
１０００ｎｍの範囲で、画素内で均一に反射率が低く無
彩色の黒表示と、反射率が高く無彩色の白表示を得るこ
とができるノーマリーブラックモードの反射型液晶表示
素子を実現できる。これは、白表示と黒表示が十分にで
きるだけの液晶のリタデーション差があり、なおかつ、
液晶の複屈折効果による色付きを補償できる範囲である
ことによる。
ＬＣ＝２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、
φｐ＝３５°とし、｜Ｒfilm（２）−Ｒfilm（１）｜≦
２００ｎｍを満たす場合、ΔｎＬＣ・ｄＬＣを変化させ
て反射モードで光学特性を測定すると、７００ｎｍから
１０００ｎｍの範囲で、画素内で均一に反射率が低く無
彩色の黒表示と、反射率が高く無彩色の白表示を得るこ
とができるノーマリーブラックモードの反射型液晶表示
素子を実現できる。これは、白表示と黒表示が十分にで
きるだけの液晶のリタデーション差があり、なおかつ、
液晶の複屈折効果による色付きを補償できる範囲である
ことによる。
【００１５】液晶のツイスト角度については、単純マト
リクス駆動する場合、選択可能な電極の本数であるデュ
ーティー比に影響があり、ツイスト角度が大きいほどデ
ューティー比を小さくでき、選択本数を増やすことがで
き、画素数を増やすことができる。本実施の形態におい
て、液晶のツイスト角度を２２０°から２７０°の範囲
内とすることにより、デューティー比１／２００以下で
駆動しても良好な表示を得られることも確認している。
リクス駆動する場合、選択可能な電極の本数であるデュ
ーティー比に影響があり、ツイスト角度が大きいほどデ
ューティー比を小さくでき、選択本数を増やすことがで
き、画素数を増やすことができる。本実施の形態におい
て、液晶のツイスト角度を２２０°から２７０°の範囲
内とすることにより、デューティー比１／２００以下で
駆動しても良好な表示を得られることも確認している。
【００１６】ここで具体的に、ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝８５
０ｎｍ、Ｒfilm（１）＝５００ｎｍ、Ｒfilm（２）＝７
００ｎｍ、φＬＣ０＝−３５°、φＬＣ＝３５°、ΩＬ
Ｃ＝２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、φ
ｐ＝３５°とした場合の光学特性を測定した結果を示
す。
０ｎｍ、Ｒfilm（１）＝５００ｎｍ、Ｒfilm（２）＝７
００ｎｍ、φＬＣ０＝−３５°、φＬＣ＝３５°、ΩＬ
Ｃ＝２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、φ
ｐ＝３５°とした場合の光学特性を測定した結果を示
す。
【００１７】１／２４０デューティー比での正面特性と
して測定した。結果としては、コントラスト１３．８、
Ｙ値換算での白表示の反射率が５８．５％という良好な
特性が得られた。また、黒表示から白表示まで無彩色に
変化することも確認した。また、画素内の反射率のばら
つきも±０．２％以内であることを確認している。これ
により、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無
彩色の白表示が得られ、コントラストの高い反射型液晶
表示素子を実現できる。
して測定した。結果としては、コントラスト１３．８、
Ｙ値換算での白表示の反射率が５８．５％という良好な
特性が得られた。また、黒表示から白表示まで無彩色に
変化することも確認した。また、画素内の反射率のばら
つきも±０．２％以内であることを確認している。これ
により、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無
彩色の白表示が得られ、コントラストの高い反射型液晶
表示素子を実現できる。
【００１８】なお、ここで用いた液晶層のリタデーショ
ン値ΔｎＬＣ・ｄＬＣおよび複屈折フィルムのリタデー
ション値Ｒfilm（ｉ）はλ＝５５０ｎｍの光に対するリ
タデーション値である。
ン値ΔｎＬＣ・ｄＬＣおよび複屈折フィルムのリタデー
ション値Ｒfilm（ｉ）はλ＝５５０ｎｍの光に対するリ
タデーション値である。
【００１９】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２を図面を参照して説明する。本実施の形態における
反射型液晶表示素子の主要構成および製造手順は、上述
した第１の実施の形態における反射型液晶表示素子の主
要構成および製造手順とカラーフィルタの有無を除いて
同じである。したがって、本実施の形態において、特に
説明のないものについては、実施の形態１と同じとし、
実施の形態１と同一符号を付与している構成部材につい
ては、特に説明のない限り、実施の形態１と同様の機能
を持つものとする。また、図３の本発明の実施の形態２
における反射型液晶表示素子の断面図および図２の反射
型液晶表示素子の光学構成図を用いて説明する。図3に
おいて、３０はカラーフィルタを示す。したがって、図
３（ａ）は第1の基板上にカラーフィルタを形成してい
る場合であり、図３（ｂ）は第2の基板上にカラーフィ
ルタを形成している場合である。
態２を図面を参照して説明する。本実施の形態における
反射型液晶表示素子の主要構成および製造手順は、上述
した第１の実施の形態における反射型液晶表示素子の主
要構成および製造手順とカラーフィルタの有無を除いて
同じである。したがって、本実施の形態において、特に
説明のないものについては、実施の形態１と同じとし、
実施の形態１と同一符号を付与している構成部材につい
ては、特に説明のない限り、実施の形態１と同様の機能
を持つものとする。また、図３の本発明の実施の形態２
における反射型液晶表示素子の断面図および図２の反射
型液晶表示素子の光学構成図を用いて説明する。図3に
おいて、３０はカラーフィルタを示す。したがって、図
３（ａ）は第1の基板上にカラーフィルタを形成してい
る場合であり、図３（ｂ）は第2の基板上にカラーフィ
ルタを形成している場合である。
【００２０】以下に、本実施の形態における反射型液晶
表示素子の詳細構成を、その製造手順に従って説明す
る。図３（ａ）に示す構成の場合について説明する。上
側透明基板１３上にカラーフィルタ３０を形成した後、
透明電極１４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴ
Ｏ）で画素電極を形成する。また、図３（ｂ）に示す構
成の場合について説明する。凹凸層１８は、光照射およ
び熱により伸縮する材料の熱伸縮性樹脂からなり、それ
らにより凹凸層の形状を制御して備えた。下側基板１９
上に光および熱伸縮性樹脂を用いて凹凸層１８を形成す
る。その上にカラーフィルタ３０を形成した後、蒸着に
より銀を成膜することで反射層１７を形成した。更にそ
の上に、膜厚が２μｍになるようにＳｉＯ2を塗布する
ことにより平坦化層１６を設けた後、透明電極１４とし
てインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）で画素電極を
形成する。ここでカラーフィルタ３０の形成方法とし
て、印刷板に形成したパターンをブランケットを介して
基板表面に転写する印刷法や、顔料を分散したカラーフ
ィルタ層形成用レジストを基板上に塗布し、フォトリソ
グラフィーで形成する顔料分散法を用いることにより、
赤、緑、青のストライプ配列のものを形成した。
表示素子の詳細構成を、その製造手順に従って説明す
る。図３（ａ）に示す構成の場合について説明する。上
側透明基板１３上にカラーフィルタ３０を形成した後、
透明電極１４としてインジウム・錫・オキサイド（ＩＴ
Ｏ）で画素電極を形成する。また、図３（ｂ）に示す構
成の場合について説明する。凹凸層１８は、光照射およ
び熱により伸縮する材料の熱伸縮性樹脂からなり、それ
らにより凹凸層の形状を制御して備えた。下側基板１９
上に光および熱伸縮性樹脂を用いて凹凸層１８を形成す
る。その上にカラーフィルタ３０を形成した後、蒸着に
より銀を成膜することで反射層１７を形成した。更にそ
の上に、膜厚が２μｍになるようにＳｉＯ2を塗布する
ことにより平坦化層１６を設けた後、透明電極１４とし
てインジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）で画素電極を
形成する。ここでカラーフィルタ３０の形成方法とし
て、印刷板に形成したパターンをブランケットを介して
基板表面に転写する印刷法や、顔料を分散したカラーフ
ィルタ層形成用レジストを基板上に塗布し、フォトリソ
グラフィーで形成する顔料分散法を用いることにより、
赤、緑、青のストライプ配列のものを形成した。
【００２１】以降、実施の形態１において説明した製造
手順と同じ製造手順によって製造された反射型液晶表示
素子において、液晶のツイスト角度が２２０°から２７
０°の範囲内とし、液晶の複屈折ΔｎＬＣと液晶層厚ｄ
ＬＣとの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表されるリタデーション
値が７００ｎｍから１０００ｎｍの範囲内とする。
手順と同じ製造手順によって製造された反射型液晶表示
素子において、液晶のツイスト角度が２２０°から２７
０°の範囲内とし、液晶の複屈折ΔｎＬＣと液晶層厚ｄ
ＬＣとの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表されるリタデーション
値が７００ｎｍから１０００ｎｍの範囲内とする。
【００２２】このような構成とすることにより、カラー
フィルタを用いることからカラー表示が可能となる。特
に、図３（ｂ）に示す構成の場合、平坦化層１６および
カラーフィルタ３０により、平坦化層１６のみの場合に
比べ、平坦化層表面の凹凸の高低差が小さくなり、液晶
パネルの液晶層厚の均一性が上がる効果を得る。したが
って、画素内均一な明るさの白表示および高いコントラ
ストが得られ、無彩色の白黒表示が可能である良好な光
学特性を有する反射型液晶表示素子が得られる。
フィルタを用いることからカラー表示が可能となる。特
に、図３（ｂ）に示す構成の場合、平坦化層１６および
カラーフィルタ３０により、平坦化層１６のみの場合に
比べ、平坦化層表面の凹凸の高低差が小さくなり、液晶
パネルの液晶層厚の均一性が上がる効果を得る。したが
って、画素内均一な明るさの白表示および高いコントラ
ストが得られ、無彩色の白黒表示が可能である良好な光
学特性を有する反射型液晶表示素子が得られる。
【００２３】上記の有効性については、以下に示すよう
な実施例で確認した。
な実施例で確認した。
【００２４】具体的に、ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝８５０ｎ
ｍ、Ｒfilm（１）＝５００ｎｍ、Ｒfilm（２）＝７００
ｎｍ、φＬＣ０＝−３５°、φＬＣ＝３５°、ΩＬＣ＝
２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、φｐ＝
３５°とした場合の光学特性を測定した結果を示す。１
／２４０デューティー比での正面特性として測定した結
果、コントラスト１４．５、Ｙ値換算での白表示の反射
率が１９．１％という良好な特性が得られた。また、黒
表示から白表示まで無彩色に変化するので１６階調４０
９６色表示が可能であることも確認した。画素内の反射
率のばらつきも±０．１％以内であることを確認してい
る。これにより、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率
の高い無彩色の白表示が得られ、コントラストの高い反
射型カラー液晶表示素子を実現できる。
ｍ、Ｒfilm（１）＝５００ｎｍ、Ｒfilm（２）＝７００
ｎｍ、φＬＣ０＝−３５°、φＬＣ＝３５°、ΩＬＣ＝
２５０°、φＦ１＝１５５°、φＦ２＝９５°、φｐ＝
３５°とした場合の光学特性を測定した結果を示す。１
／２４０デューティー比での正面特性として測定した結
果、コントラスト１４．５、Ｙ値換算での白表示の反射
率が１９．１％という良好な特性が得られた。また、黒
表示から白表示まで無彩色に変化するので１６階調４０
９６色表示が可能であることも確認した。画素内の反射
率のばらつきも±０．１％以内であることを確認してい
る。これにより、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率
の高い無彩色の白表示が得られ、コントラストの高い反
射型カラー液晶表示素子を実現できる。
【００２５】なお、ここで用いた液晶層のリタデーショ
ン値ΔｎＬＣ・ｄＬＣおよび複屈折フィルムのリタデー
ション値Ｒfilm（ｉ）はλ＝５５０ｎｍの光に対するリ
タデーション値である。
ン値ΔｎＬＣ・ｄＬＣおよび複屈折フィルムのリタデー
ション値Ｒfilm（ｉ）はλ＝５５０ｎｍの光に対するリ
タデーション値である。
【００２６】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３を図面を参照して説明する。本実施の形態における
反射型液晶表示素子の主要構成および製造手順は、上述
した実施の形態１における反射型液晶表示素子の主要構
成および製造手順と同じである。したがって、本実施の
形態において、特に説明のないものについては、実施の
形態１を同じとし、実施の形態１と同一符号を付与して
いる構成部材については特に説明のない限り、第１の実
施の形態と同様の機能を持つものとする。また、図１の
本発明の実施の形態１における反射型液晶表示素子の断
面図および図４の本発明の実施の形態３における反射型
液晶表示素子の第２の基板上の接続端子部の断面図を用
いて説明する。図４において、４０は異方導電性接着
剤、４１はＴＡＢを示す。
態３を図面を参照して説明する。本実施の形態における
反射型液晶表示素子の主要構成および製造手順は、上述
した実施の形態１における反射型液晶表示素子の主要構
成および製造手順と同じである。したがって、本実施の
形態において、特に説明のないものについては、実施の
形態１を同じとし、実施の形態１と同一符号を付与して
いる構成部材については特に説明のない限り、第１の実
施の形態と同様の機能を持つものとする。また、図１の
本発明の実施の形態１における反射型液晶表示素子の断
面図および図４の本発明の実施の形態３における反射型
液晶表示素子の第２の基板上の接続端子部の断面図を用
いて説明する。図４において、４０は異方導電性接着
剤、４１はＴＡＢを示す。
【００２７】以下に、本実施の形態における反射型液晶
表示素子の詳細構成をその手順に従って説明する。
表示素子の詳細構成をその手順に従って説明する。
【００２８】第２の基板に相当する下側基板１９上の全
面に、光照射および熱により伸縮する材料の熱伸縮性樹
脂をスピンコートにより塗布し、外部回路との接続端子
部を含む表示エリア以外の領域が遮光されたフォトマス
クを用いて紫外線を８０から１００ｍJ／ｃｍ2照射し
た。次に有機アルカリを用いて一定時間現像を行い、そ
の後クリーンオーブンにて１５０℃の熱処理を行うこと
により伸縮を起こした。このとき表示エリアのみに凸部
間平均距離１５μｍ、凹凸の最高部と最低部の平均高低
差が０．４μｍの凹凸層１８を形成される。その上に蒸
着により銀を成膜することで反射層１７を形成した。更
にその上に平坦化層１６としてＳｉＯ2膜を膜厚が２μ
ｍとなるように塗布し、平坦化層１６表面の凹凸の最大
高低差が０．０８μｍとした。次にフォトレジストと所
定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後エッ
チング処理により平坦化層１６を形成した。その後燐酸
系のエッチング液を用いて、反射層１７を形成した。
面に、光照射および熱により伸縮する材料の熱伸縮性樹
脂をスピンコートにより塗布し、外部回路との接続端子
部を含む表示エリア以外の領域が遮光されたフォトマス
クを用いて紫外線を８０から１００ｍJ／ｃｍ2照射し
た。次に有機アルカリを用いて一定時間現像を行い、そ
の後クリーンオーブンにて１５０℃の熱処理を行うこと
により伸縮を起こした。このとき表示エリアのみに凸部
間平均距離１５μｍ、凹凸の最高部と最低部の平均高低
差が０．４μｍの凹凸層１８を形成される。その上に蒸
着により銀を成膜することで反射層１７を形成した。更
にその上に平坦化層１６としてＳｉＯ2膜を膜厚が２μ
ｍとなるように塗布し、平坦化層１６表面の凹凸の最大
高低差が０．０８μｍとした。次にフォトレジストと所
定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後エッ
チング処理により平坦化層１６を形成した。その後燐酸
系のエッチング液を用いて、反射層１７を形成した。
【００２９】以上の処理により外部回路との接続端子部
領域を含む非表示エリア領域では凹凸層１８、平坦化層
１６および反射層１７を無くすことができる。つまり、
接続端子部において下側基板１９上に透明電極１４が直
接形成される構造となる。これにより異方導電性接着剤
４０を介してＴＡＢ４１との接続する端子部の狭ピッチ
化をはかることができる。つまり、高精細化を実現する
ことができる。比較として、端子部が凹凸形状１８、平
坦化層１６、透明電極１４の構成をとる場合、端子部ピ
ッチが６５μｍであるとオープン、隣の端子とのショー
トが発生するのに対し、図４に示すような下側基板１
９、透明電極１４の構成の場合オープン、ショート共に
問題なく接続可能であることを確認している。
領域を含む非表示エリア領域では凹凸層１８、平坦化層
１６および反射層１７を無くすことができる。つまり、
接続端子部において下側基板１９上に透明電極１４が直
接形成される構造となる。これにより異方導電性接着剤
４０を介してＴＡＢ４１との接続する端子部の狭ピッチ
化をはかることができる。つまり、高精細化を実現する
ことができる。比較として、端子部が凹凸形状１８、平
坦化層１６、透明電極１４の構成をとる場合、端子部ピ
ッチが６５μｍであるとオープン、隣の端子とのショー
トが発生するのに対し、図４に示すような下側基板１
９、透明電極１４の構成の場合オープン、ショート共に
問題なく接続可能であることを確認している。
【００３０】なお、上述した実施の形態１から３におい
て、反射層１７として銀を用いるとして説明したが、こ
れに限ることなく、例えばアルミニウムを構成要素とし
て含む金属反射層などを用いても同様の効果を得ること
ができる。
て、反射層１７として銀を用いるとして説明したが、こ
れに限ることなく、例えばアルミニウムを構成要素とし
て含む金属反射層などを用いても同様の効果を得ること
ができる。
【００３１】また、上述した実施の形態１から２におい
て、複屈折フィルムとしてリタデーション値が５００ｎ
ｍと７００ｎｍの２枚を用いたが、リタデーション値、
光軸角度はこれに限定されることなく、１枚または複数
枚からなる複屈折フィルムの構成においても同様な効果
を得ることができる。
て、複屈折フィルムとしてリタデーション値が５００ｎ
ｍと７００ｎｍの２枚を用いたが、リタデーション値、
光軸角度はこれに限定されることなく、１枚または複数
枚からなる複屈折フィルムの構成においても同様な効果
を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、端子部に凹凸層と平坦化層とが無いので、端子部と
透明電極との電気的接続や物理的接続がされていない不
具合や、隣同士の端子が短絡される不具合がより低減で
き、産業的価値が大きい。
に、端子部に凹凸層と平坦化層とが無いので、端子部と
透明電極との電気的接続や物理的接続がされていない不
具合や、隣同士の端子が短絡される不具合がより低減で
き、産業的価値が大きい。
【図１】実施の形態１および実施の形態３の反射型液晶
表示素子を示す断面図
表示素子を示す断面図
【図２】実施の形態１および実施の形態２の反射型液晶
表示素子の光学構成図
表示素子の光学構成図
【図３】（ａ）実施の形態２の反射型液晶表示素子で上
側基板上にカラーフィルタを形成した構成の断面図 （ｂ）実施の形態２の反射型液晶表示素子で下側基板上
にカラーフィルタを形成した構成の断面図
側基板上にカラーフィルタを形成した構成の断面図 （ｂ）実施の形態２の反射型液晶表示素子で下側基板上
にカラーフィルタを形成した構成の断面図
【図４】実施の形態３の反射型液晶表示素子の外部回路
との接続端子部の断面図
との接続端子部の断面図
【図５】従来の反射型液晶表示素子の構成例を示す断面
図
図
１０ 偏光フィルム １１ａ 複屈折フィルム（１） １１ｂ 複屈折フィルム（２） １２ 液晶セル １３ 上側透明基板 １４ 透明電極 １５ 液晶層 １６ 平坦化層（平坦化手段） １７ 反射層 １８ 凹凸層 １９ 下側基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 鉄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA42 BC02 2H089 KA17 QA12 RA10 SA04 SA07 SA12 TA04 TA14 TA15 TA17 2H091 FA08X FA11X FA16Y FB02 FC23 FD09 FD10 GA03 GA06 HA10 KA02 KA10 LA12 LA17
Claims (4)
- 【請求項１】 上側基板と下側基板との間に液晶層を有
し、上側基板は一方の面に、１枚または複数枚の複屈折
フィルムと偏光フィルムを有し、さらに前記上側基板の
他方の面に上側透明電極を有し、下側基板は一方の面
に、凹凸層と光を反射させる反射層と凸凹面を平坦にさ
せる下側平坦化手段と下側透明電極と外部回路との接続
のための接続端子部とを有し、前記凹凸層は前記下側基
板の一方の面に備えられ、前記反射層は前記凹凸層を有
した面の液晶層側に備えられ、前記下側平坦化手段は前
記反射層を有した面の液晶層側に備えられ、前記下側透
明電極は前記下側平坦化手段を有した面の液晶層側に備
え、液晶層の液晶のツイスト角度が２２０°から２７０
°の範囲内で、前記平坦化手段で平坦化された面の凸部
と凹部との厚み方向の寸法差の上限値が０．１μｍで、
前記液晶の複屈折ΔｎＬＣと液晶層厚ｄＬＣの積ΔｎＬ
Ｃ・ｄＬＣで表される液晶層のリタデーションが７００
ｎｍから１０００ｎｍで、前記接続端子部は前記下側基
板の周辺部に備えられ、前記接続端子部と前記下側基板
とは前記下側透明電極のみを介して接していることを特
徴とする反射型液晶表示素子。 - 【請求項２】 上側基板と下側基板との間に液晶層を有
し、上側基板は一方の面に、１枚または複数枚の複屈折
フィルムと偏光フィルムを有し、さらに前記上側基板の
他方の面にカラーフィルタと上側平坦化手段と上側透明
電極を有し、前記カラーフィルタは前記上側基板の他方
の面に備えられ、前記前記上側平坦化手段は前記カラー
フィルタを備えた面の液晶層側に備えられ、前記上側透
明電極は前記上側平坦化手段を備えた面の液晶層側に備
えられ、下側基板は一方の面に、凹凸層と光を反射させ
る反射層と凸凹面を平坦にさせる下側平坦化手段と下側
透明電極と外部回路との接続のための接続端子部とを有
し、前記凹凸層は前記下側基板の一方の面に備えられ、
前記反射層は前記凹凸層を有した面の液晶層側に備えら
れ、前記下側平坦化手段は前記反射層を有した面の液晶
層側に備えられ、前記下側透明電極は前記平坦化手段を
有した面の液晶層側に備えられ、液晶層の液晶のツイス
ト角度が２２０°から２７０°の範囲内で、前記平坦化
手段で平坦化された面の凸部と凹部との厚み方向の寸法
差の上限値が０．１μｍで、前記液晶の複屈折ΔｎＬＣ
と液晶層厚ｄＬＣの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表される液晶
層のリタデーションが７００ｎｍから１０００ｎｍで、
前記接続端子部は前記下側基板の周辺部に備えられ、前
記接続端子部と前記下側基板とは前記下側透明電極のみ
を介して接していることを特徴とする反射型液晶表示素
子。 - 【請求項３】 上側基板と下側基板との間に液晶層を有
し、上側基板は一方の面に、１枚または複数枚の複屈折
フィルムと偏光フィルムを有し、さらに前記上側基板の
他方の面に上側透明電極を有し、下側基板は一方の面
に、凹凸層と光を反射させる反射層とカラーフィルタと
凸凹面を平坦にさせる下側平坦化手段と下側透明電極と
外部回路との接続のための接続端子部とを有し、前記凹
凸層は前記下側基板の一方の面に備えられ、前記反射層
は前記凹凸層を有した面の液晶層側に備えられ、前記カ
ラーフィルタは前記反射層を有した面の液晶層側に備え
られ、前記下側平坦化手段は前記カラーフィルタを有し
た面の液晶層側に備えられ、前記下側透明電極は前記平
坦化手段を有した面の液晶層側に備えられ、液晶層の液
晶のツイスト角度が２２０°から２７０°の範囲内で、
前記平坦化手段で平坦化された面の凸部と凹部との厚み
方向の寸法差の上限値が０．１μｍで、前記液晶の複屈
折ΔｎＬＣと液晶層厚ｄＬＣの積ΔｎＬＣ・ｄＬＣで表
される液晶層のリタデーションが７００ｎｍから１００
０ｎｍで、前記接続端子部は前記下側基板の周辺部に備
えられ、前記接続端子部と前記下側基板とは前記下側透
明電極のみを介して接していることを特徴とする反射型
液晶表示素子。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の反射型液晶表示素子を有したことを特徴とする画像表
示応用機器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36463699A JP2001183618A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 反射型液晶表示素子およびそれを用いた画像表示応用機 |
| TW089121601A TW526357B (en) | 1999-12-22 | 2000-10-16 | Reflective liquid crystal display element and image display device using the same |
| EP00123635A EP1111436A3 (en) | 1999-12-22 | 2000-10-30 | Reflective liquid crystal display device |
| US09/709,405 US6597421B1 (en) | 1999-12-22 | 2000-11-13 | Reflective liquid crystal display element and image display device using the same |
| KR1020000067307A KR20010060317A (ko) | 1999-12-22 | 2000-11-14 | 반사형 액정 표시 소자 및 그것을 이용한 화상 표시 장치 |
| CNB001339222A CN1175308C (zh) | 1999-12-22 | 2000-11-15 | 反射型液晶显示元件和使用它的图像显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36463699A JP2001183618A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 反射型液晶表示素子およびそれを用いた画像表示応用機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183618A true JP2001183618A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18482299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36463699A Pending JP2001183618A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 反射型液晶表示素子およびそれを用いた画像表示応用機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101451774B1 (ko) * | 2013-10-01 | 2014-10-16 | 주식회사 화니텍 | 구조색 발생체의 제조방법 |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36463699A patent/JP2001183618A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101451774B1 (ko) * | 2013-10-01 | 2014-10-16 | 주식회사 화니텍 | 구조색 발생체의 제조방법 |
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