JP2012042975A - Method for manufacturing reflector and liquid crystal display device with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射板及び該反射板を備える液晶表示装置並びにその製造方法に関し、特に、液晶表示装置の基板上に形成する反射板の構造及び該反射板を備える反射型又は反透過型の液晶表示装置並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a reflecting plate, a liquid crystal display device including the reflecting plate, and a method for manufacturing the same, and in particular, a structure of a reflecting plate formed on a substrate of the liquid crystal display device and a reflective or anti-transmissive liquid crystal including the reflecting plate. The present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof.
液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力という特徴から、OA機器、携帯機器等の広い分野で実用化が進められている。この液晶表示装置はCRT(Cathode Ray Tube)やEL(electro-luminescence)表示装置と異なり、自ら発光する機能を有していないため、透過型の液晶表示装置にはバックライト光源が設けられており、液晶パネルでバックライト光の透過/遮断を切り替えることによって表示が制御される。この透過型液晶表示装置では、バックライト光により周囲環境によらず明るい画面を得ることができるが、バックライト光源の消費電力が大きいため、特にバッテリーで駆動する場合には動作時間が短くなるという問題がある。 Liquid crystal display devices are being put to practical use in a wide range of fields such as OA devices and portable devices because of their small size, thinness, and low power consumption. Unlike a CRT (Cathode Ray Tube) or EL (electro-luminescence) display device, this liquid crystal display device does not have a function of emitting light by itself, so a transmissive liquid crystal display device is provided with a backlight light source. The display is controlled by switching between transmission and blocking of the backlight light on the liquid crystal panel. In this transmissive liquid crystal display device, a bright screen can be obtained by backlight light regardless of the surrounding environment, but the power consumption of the backlight light source is large, so that the operation time is shortened particularly when driven by a battery. There's a problem.
上記バックライト光源の消費電力の問題を解決するために、周囲光を利用して表示する反射型液晶表示装置が提案されている(例えば、下記特許文献1〜3参照)。この反射型液晶表示装置は、バックライト光源の代わりに反射板を設け、液晶パネルで反射板によって反射された周囲光の透過/遮断を切り替えることによって表示が制御されるため、消費電力の低減、小型化、軽量化を図ることができるが、一方、周囲が暗い場合には視認性が低下してしまうという問題がある。
In order to solve the problem of power consumption of the backlight light source, a reflection type liquid crystal display device that displays using ambient light has been proposed (for example, see
そこで、バックライト光源による消費電力の増加、及び周囲の環境による視認性の低下を防止するために、各々の画素に透過領域と反射領域とを設けた液晶表示装置(以下、透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の機能を兼ね備えたものを半透過反射型液晶表示装置と呼ぶ。)が提案されている(例えば、下記特許文献1、3参照)。この半透過反射型液晶表示装置では、通常、TFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子が形成されるアクティブマトリクス基板の一部(反射領域)に反射板を形成し、この反射板によって周囲光を乱反射させている。
Therefore, in order to prevent an increase in power consumption due to the backlight light source and a decrease in visibility due to the surrounding environment, a liquid crystal display device in which each pixel is provided with a transmissive region and a reflective region (hereinafter referred to as a transmissive liquid crystal display device). And those having the functions of a reflective liquid crystal display device are referred to as transflective liquid crystal display devices) (see, for example,
上記反射型液晶表示装置や半透過反射型液晶表示装置では、共に外光が強い条件下で明るい表示を得るために凹凸を有する樹脂層を設け、その樹脂層の上に反射膜を設けて反射板を形成している。この凹凸形状は、フォトリソグラフィー法により凸または凹になる部分を露光/現像し、さらに熱処理により形成しているが、従来の技法では、安価かつ十分に明るい反射特性を有する反射板を作製することが困難であった。 In both the reflective liquid crystal display device and the transflective liquid crystal display device, a resin layer having irregularities is provided to obtain a bright display under strong external light conditions, and a reflective film is provided on the resin layer for reflection. A plate is formed. This concavo-convex shape is formed by exposing / developing portions that become convex or concave by photolithography, and further by heat treatment, but with conventional techniques, a reflecting plate having low and sufficiently bright reflection characteristics is produced. It was difficult.
具体的に説明すると、上記反射板を供えた液晶表示装置は、図13に示すように、光源から光が入射した場合、基板に対して正反射方向には、液晶表示装置を構成する様々な層(例えば、偏光板19bや位相差板20b、透明絶縁基板13、対向電極15、液晶層17など)の影響により映り込みが発生し表示がみづらいことや、鏡面反射板では正反射以外の方向では暗くなるために視認性が低下することから、入射光を散乱させる拡散反射板を使用することが多い。
More specifically, as shown in FIG. 13, the liquid crystal display device provided with the reflection plate has a variety of components that constitute the liquid crystal display device in the regular reflection direction with respect to the substrate when light is incident from the light source. Reflection occurs due to the influence of the layers (for example, the polarizing plate 19b, the phase difference plate 20b, the transparent insulating substrate 13, the
この拡散反射板を製造する方法として、例えば特許第3394926号には、「感光性樹脂に円または多角形の領域の総面積がフォトマスクの総面積の20%以上40%以下であるフォトマスクを用いて露光」する方法が開示されている。この方法では、図15に示すように、感光性樹脂は円または多角形のパターンを有するフォトマスクを用いて露光され、露光される領域と遮光される領域の2つの領域になり、例えばポジの感光性樹脂を用いた場合、現像後の状態は露光される領域は凹部に、遮光される領域は凸部になり、過熱処理を行うことで必要な傾斜を得ることになる。そのため、例えば円形のパターンを用いた場合には、その断面は対称的な形状しか得られず、図7(a)に示すように、反射板に入射した外光は正反射方向を中心にして等方的に散乱されることになる。しかしながら、実際の使用状況下において、例えば携帯電話のような用途では、図14(a)に示すように、液晶パネルは水平方向から傾いた角度で使用されるため、入射光に対して正反射方向よりもパネル鉛直方向側でしか使用されず、また、PDAのようにスタイラスで操作するようなものでは、図14(b)に示すように、水平に近い状態で使うことが多くなるため、携帯電話よりは正反射成分に近い角度で使用されるが、正反射方向に対してパネル鉛直方向とは逆の方向の成分はほとんど利用されない。従って等方的に散乱する反射板では損失が生じ、明るい反射特性を有する反射板を作製することができない。 As a method for manufacturing this diffuse reflector, for example, Japanese Patent No. 3394926 states that “a photomask having a total area of a circular or polygonal region on a photosensitive resin that is 20% or more and 40% or less of the total area of the photomask. A method of “exposure using” is disclosed. In this method, as shown in FIG. 15, the photosensitive resin is exposed using a photomask having a circular or polygonal pattern, and becomes two regions, an exposed region and a light-shielded region. When the photosensitive resin is used, the exposed region is a concave portion and the light-shielded region is a convex portion, and a necessary inclination is obtained by performing overheat treatment. For this reason, for example, when a circular pattern is used, only a symmetric shape is obtained in the cross section. As shown in FIG. 7A, external light incident on the reflector is centered on the specular reflection direction. It will be scattered isotropically. However, in an actual usage situation, for example, in an application such as a mobile phone, the liquid crystal panel is used at an angle inclined from the horizontal direction as shown in FIG. Since it is used only on the panel vertical direction side than the direction, and is operated with a stylus like a PDA, as shown in FIG. Although it is used at an angle closer to the regular reflection component than a cellular phone, the component in the direction opposite to the panel vertical direction with respect to the regular reflection direction is hardly used. Therefore, loss occurs in the reflector that isotropically scatters, and a reflector having bright reflection characteristics cannot be produced.
一方、任意の方向の反射特性を向上させるには、例えば特開2002−2027214号公報の請求項2に記載されているように、「表面が、凹凸形状を有し、該凹凸形状の凸部同士を結んだ線、凹部同士を結んだ線、又は凸部と凹部との中間部分同士を結んだ線が、前記観察者及び前記光源とを結ぶ方向に対しほぼ直交する成分を多く有する」ように反射板を構成することが出来る。しかしながら、この方法においても、特許第3394926号と同様なフォトマスクを用いているために、図7(a)に示すように前記観察者及び前記光源とを結ぶ方向に対しほぼ直交する成分の断面形状は等方的になり、特許第3394926号と同様に損失が生じ、明るい反射特性を有する反射板を作製することができない。 On the other hand, in order to improve the reflection characteristics in an arbitrary direction, for example, as described in claim 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-2027214, “the surface has a concavo-convex shape, and the concavo-convex convex portion” The lines connecting each other, the lines connecting the recesses, or the lines connecting the intermediate portions of the projections and the recesses have many components almost orthogonal to the direction connecting the observer and the light source. A reflector can be constructed. However, even in this method, since a photomask similar to that of Japanese Patent No. 3394926 is used, as shown in FIG. 7A, a cross section of a component substantially orthogonal to the direction connecting the observer and the light source. The shape becomes isotropic, loss occurs as in Japanese Patent No. 3394926, and a reflector having bright reflection characteristics cannot be produced.
さらに、それを解決するために特開2004−037946号公報に提示されているように、「基板上に配置された第1の傾斜樹脂層と、前記第1の傾斜樹脂層の上に配置された第2の樹脂層」で反射板を構成することもできる。この製造方法では、第1の傾斜樹脂層を形成する際に、例えば第1の実施形態に記載されたシフタ方式によるハーフトーンマスクを用いる方式を用いる方法や、第2の実施形態に記載されたサイズの異なる2種類の異なるサイズの長方形を有するマスクを用い光の干渉を利用して膜減りを制御する方法、第3の実施形態に記載されたフォトマスクを平行移動させて露光する方法でそれぞれ傾斜樹脂層を作製している。しかしながら、第1の実施形態で採用されているハーフトーンマスクはシフタ方式のため設計や作製が複雑なこと、第2の実施形態では光の干渉を用いるためマスクパターンの出来が大きな影響を与えることで均一な凹凸パターンを得ることが困難なこと、第3の実施形態ではフォトマスクを移動させて2回露光を行う必要があり、1回目の露光位置と2回目の露光位置の重ね合わせが難しく、凹凸形状にばらつきが生じやすい。さらに第1の傾斜樹脂層と第2の樹脂層と2回フォトリソグラフィー工程を繰り返す必要があり、マスクとの重ね合せによる形状のバラつきの発生やプロセスが増加するため歩留まりの低下の要因となり、これらにより、明るい反射特性を有する反射板を安価に作製することができない。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-037946 in order to solve the problem, “the first gradient resin layer disposed on the substrate and the first gradient resin layer disposed on the first gradient resin layer” are provided. In addition, the reflection plate can be configured by the “second resin layer”. In this manufacturing method, when the first inclined resin layer is formed, for example, a method using a halftone mask by a shifter method described in the first embodiment or a method described in the second embodiment is used. A method of controlling film reduction using interference of light using two types of masks having different sizes of rectangles, and a method of performing exposure by translating a photomask described in the third embodiment. An inclined resin layer is produced. However, the halftone mask adopted in the first embodiment is complicated in design and production because it is a shifter system, and the second embodiment uses light interference, so that the mask pattern is greatly affected. In the third embodiment, it is difficult to obtain a uniform concavo-convex pattern. In the third embodiment, it is necessary to perform exposure twice by moving the photomask, and it is difficult to superimpose the first exposure position and the second exposure position. The uneven shape tends to vary. Furthermore, it is necessary to repeat the photolithography process twice with the first gradient resin layer and the second resin layer, which causes a variation in shape due to the overlap with the mask and causes an increase in the process, resulting in a decrease in yield. Thus, a reflector having bright reflection characteristics cannot be produced at a low cost.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、入射光を効率的に観察者側に反射して明るい反射特性を得ることができる反射板の構造及び該反射板を備える液晶表示装置並びに該反射板を安価に作製することができる製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a main object of the present invention is a structure of a reflecting plate capable of efficiently reflecting incident light toward an observer and obtaining a bright reflection characteristic, and the reflection. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including a plate and a manufacturing method capable of manufacturing the reflection plate at low cost.
上記目的を達成するために、本発明の方法は、外部からの入射光を反射する反射板の製造方法であって、基板上に感光性樹脂を塗布する工程と、解像限界以上のサイズのパターンを備える遮光領域と、解像限界未満のサイズのパターンを備える第1の透過領域と、パターンのない第2の透過領域と、を含むフォトマスクを用いて、前記感光性樹脂を露光する工程と、露光後の前記感光性樹脂を現像して、膜厚が異なる3種類の領域を同時に形成する工程と、現像後の前記感光性樹脂を加熱処理する工程と、加熱処理後の前記感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、を含むものである。 In order to achieve the above object, the method of the present invention is a method of manufacturing a reflector that reflects incident light from the outside, and includes a step of applying a photosensitive resin on a substrate, and a size larger than the resolution limit. A step of exposing the photosensitive resin using a photomask including a light-shielding region having a pattern, a first transmission region having a pattern having a size less than a resolution limit, and a second transmission region having no pattern; And developing the photosensitive resin after exposure to simultaneously form three types of regions having different film thicknesses; heating the photosensitive resin after development; and the photosensitive after the heat treatment Forming a reflective film on the resin.
このように、本発明では、凹凸を構成する各々の凸部が、その頂部が同じ方向に偏った(すなわち、入射光が入射する側で傾斜角が相対的に小さい又は斜面の長さが相対的に長い)形状となるように反射板を形成しているため、必要な方向の反射成分を増やすことができ、これにより、明るい反射特性を有する反射板及び該反射板を備える表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。 As described above, in the present invention, each convex portion constituting the unevenness has its top portion biased in the same direction (that is, the inclination angle is relatively small or the slope length is relatively small on the incident light incident side). The reflection plate is formed so as to have a long shape), so that the reflection component in the necessary direction can be increased, whereby the reflection plate having bright reflection characteristics and the display quality including the reflection plate is high. A liquid crystal display device can be obtained.
この効果を、図7を用いて説明すると、従来のフォトリソグラフィー法で作製された拡散反射板の場合、図7(a)に示すように、外部から入射した光は凹凸の断面では正反射方向を中心に等方的に反射されるために、正反射方向に対して観察者とは反対側の方向にも光が散乱されてしまうが、本発明の拡散反射板の場合、入射光の入射側の傾斜部の傾斜角が小さく又は斜面の長さが長く形成されているため、図7(b)に示すように、基板の法線方向(観察者方向)に効率的に光を集光することができる。また、凹凸を多角形や円形などの基本図形を配置して形成することにより、様々な方向からの入射光を有効に利用することができる。 This effect will be described with reference to FIG. 7. In the case of a diffuse reflector manufactured by a conventional photolithography method, as shown in FIG. The light is scattered in the direction opposite to the observer with respect to the specular reflection direction. However, in the case of the diffuse reflector according to the present invention, the incident light is incident. As shown in FIG. 7B, light is efficiently collected in the normal direction (observer direction) of the substrate because the inclination angle of the side inclination portion is small or the inclination length is long. can do. Moreover, incident light from various directions can be effectively used by forming irregularities by arranging basic figures such as polygons and circles.
また、本発明では、フォトリソグラフィー工程に用いるフォトマスクを、解像限界以上のサイズのパターンを備える遮光領域と解像限界未満のサイズのパターンを備える第1の透過領域とパターンのない第2の透過領域とを組み合わせて構成することにより、露光量の異なる3つの領域を同時に形成することができる。これにより、フォトマスクを従来のプロセスで作製できると同時に、反射板を作製するプロセスも簡略化されるため製造タクトが短縮され、さらに歩留まりも向上し、これらの効果により、明るい反射特性を有する反射板及び該反射板を備える液晶表示装置を安価に作製することができる。 In the present invention, the photomask used in the photolithography process includes a light-shielding region having a pattern having a size larger than the resolution limit, a first transmission region having a pattern having a size less than the resolution limit, and a second having no pattern. By configuring in combination with the transmissive region, three regions having different exposure amounts can be formed simultaneously. As a result, a photomask can be manufactured by a conventional process, and at the same time, the process of manufacturing a reflector is simplified, so that the manufacturing tact time is shortened and the yield is improved. A liquid crystal display device including the plate and the reflecting plate can be manufactured at low cost.
本発明の反射板及び該反射板を備える液晶表示装置並びにその製造方法によれば、下記記載の効果を奏する。 According to the reflecting plate, the liquid crystal display device including the reflecting plate, and the manufacturing method thereof according to the present invention, the following effects can be obtained.
本発明の第1の効果は、十分に明るい反射特性を有する反射板及び該反射板を備える表示品位の高い液晶表示装置を得ることができるということである。その理由は、液晶表示装置の一方の基板に形成される反射板を、その頂部が同じ方向に偏った形状(すなわち、各々の凸部の頂部と該凸部周囲の凹部との間の傾斜部が、入射光が入射する側で傾斜角が相対的に小さい又は斜面の長さが相対的に長い形状)で形成することにより、基板の法線方向(すなわち、実際の使用形態における観察者の視認方向)の反射成分を増やし、不要な方向の反射成分を減らすことができるからである。 The first effect of the present invention is that a reflector having sufficiently bright reflection characteristics and a liquid crystal display device having a high display quality including the reflector can be obtained. The reason is that the reflector formed on one substrate of the liquid crystal display device has a shape in which the top is biased in the same direction (that is, the inclined portion between the top of each convex portion and the concave portion around the convex portion. However, by forming with a relatively small inclination angle or a relatively long slope length on the incident light incident side, the normal direction of the substrate (that is, the observer in the actual usage pattern) This is because the reflection component in the viewing direction can be increased and the reflection component in an unnecessary direction can be reduced.
また、本発明の第2の効果は、上記構造の反射板及び該反射板を備える液晶表示装置を安価に作製することができるということである。その理由は、反射板の凹凸を形成するためのフォトマスクを、解像限界以上のサイズのパターンを備える遮光領域と解像限界未満のサイズのパターンを備える第1の透過領域とパターンのない第2の透過領域とを組み合わせて構成することにより、露光量の異なる(すなわち現像後の膜厚が異なる)3つの領域を同時に形成することができ、これにより、フォトマスクを従来のプロセスで作製可能にすると共に、反射板を作製するプロセスを簡略化して製造タクトを短縮し、さらに歩留まりも向上させることができるからである。 The second effect of the present invention is that the reflector having the above structure and a liquid crystal display device including the reflector can be manufactured at low cost. The reason is that the photomask for forming the unevenness of the reflecting plate includes a light shielding region having a pattern having a size larger than the resolution limit, a first transmission region having a pattern having a size less than the resolution limit, and a pattern having no pattern. By combining the two transmissive areas, three areas with different exposure amounts (that is, different film thicknesses after development) can be formed at the same time, so that a photomask can be produced by a conventional process. This is because the manufacturing process can be shortened by simplifying the process of manufacturing the reflector, and the yield can be improved.
本発明の反射板は、その好ましい一実施の形態において、入射光を任意の方向へ拡散反射させる拡散反射板であって、その頂部が同じ方向に偏った形状(すなわち、各々の凸部の頂部と該凸部周囲の凹部との間の傾斜部を、入射光が入射する側で傾斜角が相対的に小さくなる形状、又は、入射光が入射する側で斜面の長さが相対的に長くなる形状)で凹凸を形成することにより、拡散反射の成分のうち、実際の使用形態における観察者の視認方向の成分を増やして明るい反射特性を得るようにし、また、この拡散反射板を解像限界以上のサイズのパターンを備える遮光領域と解像限界未満のストライプ状またはドット状のパターンを備える第1の透過領域とパターンのない第2の透過領域とを組み合わせて構成したフォトマスクを用いて作製する。 In a preferred embodiment, the reflector of the present invention is a diffuse reflector that diffusely reflects incident light in an arbitrary direction, and has a shape in which the top is biased in the same direction (that is, the top of each projection). And a concave portion around the convex portion, the inclined angle is relatively small on the incident light incident side, or the inclined surface length is relatively long on the incident light incident side. In order to obtain bright reflection characteristics by increasing the component in the viewing direction of the observer in the actual usage form among the diffuse reflection components, and resolving this diffuse reflection plate Using a photomask configured by combining a light-shielding region having a pattern of a size larger than the limit, a first transmission region having a stripe-like or dot-like pattern less than the resolution limit, and a second transmission region having no pattern. Production That.
上記フォトマスクにより、従来使用していた解像限界以上のパターンを一部に用いるフォトリソグラフィー法ではなしえなかった凹凸の異方性形状を一度の露光で形成可能にし、必要な方向の反射成分を増加させ、不要な方向の反射成分を減少させると共に、多角形や円形等の基本図形を配置して凹凸を形成することにより様々な方向から入射する光を観察者側へ効率的に反射することが可能となり、十分に明るい反射特性を有する反射板及び該反射板を備える表示品位の高い液晶表示装置を、簡単な製造工程で歩留まり良く安価に作製することができる。 The above photomask makes it possible to form uneven shapes of irregularities that could not be achieved with a photolithographic method that partially uses a pattern that exceeds the resolution limit used in the past with a single exposure, and to reflect components in the required direction. In addition to reducing the reflection component in unnecessary directions, it is possible to efficiently reflect light incident from various directions to the viewer by arranging basic figures such as polygons and circles to form irregularities Thus, a reflector having sufficiently bright reflection characteristics and a liquid crystal display device having a high display quality provided with the reflector can be manufactured with a simple manufacturing process and with a low yield.
上記実施の形態について更に詳細に説明すべく、本発明の第1の実施例に係る反射板及びその製造方法について、図1乃至図7を参照して説明する。図1は、本実施例の反射板の製造方法を示す工程断面図であり、図2は、反射板を製造するために用いるフォトマスクのパターンのバリエーションを示す平面図である。また、図3は、従来のフォトマスクと本実施例のフォトマスクのパターンを比較した図であり、図4は、従来及び本実施例のフォトマスクで作製した反射板の外観写真である。また、図5は、反射特性の測定方法を説明するための図であり、図6は、従来の方法で作製した反射板の反射特性と本実施例の方法で作製した反射板の反射特性の測定データ、図7は、各々の反射特性を模式的に示す図である。 In order to describe the above embodiment in more detail, a reflector and a manufacturing method thereof according to a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a reflector according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view illustrating variations of a photomask pattern used for manufacturing the reflector. FIG. 3 is a diagram comparing the pattern of the conventional photomask and the photomask of this example, and FIG. 4 is an external view photograph of the reflector manufactured using the conventional photomask and the photomask of this example. FIG. 5 is a diagram for explaining a method for measuring the reflection characteristics, and FIG. 6 is a graph showing the reflection characteristics of the reflection plate manufactured by the conventional method and the reflection characteristics of the reflection plate manufactured by the method of this embodiment. Measurement data, FIG. 7, is a diagram schematically showing each reflection characteristic.
以下、本実施例の反射板の製造方法について図1を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the reflecting plate of a present Example is demonstrated concretely with reference to FIG.
まず、図1(a)に示すように、所定の基板(例えば、後述する第2の実施例で液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を作製するためのガラス、プラスチックなどの透明絶縁基板8)上に、ポジ型の感光性樹脂11a(例えば、製品名:PC403:JSR製)を0.5〜5μm程度の膜厚(本実施例では約2.2μm厚)で塗布する。
First, as shown in FIG. 1A, on a predetermined substrate (for example, a transparent
次に、図1(b)に示すように、解像限界以上のサイズのパターンで構成される遮光膜30aを有する遮光領域31aと、遮光領域31aに隣接し、解像限界未満のサイズのパターンで構成される遮光膜30bを有する第1の透過領域31bと、パターンが形成されていない第2の透過領域31cの3つの領域を備えるフォトマスク32を感光性樹脂11a上に配置して露光を行う。
Next, as shown in FIG. 1B, a light-shielding
上記遮光領域31a、第1の透過領域31b、第2の透過領域31cの幅や配置、形状は適宜設定することができるが、ここでは、図2(e)及び図3(b)に示すように、辺の太さが約2.5μm、平均辺長が約18μmの六角形を平面方向に不規則に配置し、六角形の所定方向の辺の内側に約1μmのライン状のパターンを加えたマスクを用い、高圧水銀灯のg線(436nm)、h線(405nm)を光源として露光を行った。この場合、解像限界は約2μmであり、六角形の辺に相当する遮光領域31aは約2.5μmであることから解像限界以上となって十分に解像され、約1μmのライン状のパターンを設置した第1の透過領域31bは解像限界未満となって十分に解像されない。また、第1の透過領域31bでは、ライン状のパターンにより光が一部遮光されるため、パターンのない第2の透過領域31cに比べると露光される光の積分値が少なく、また、遮光領域31aに比べると露光される光の積分値は多くなる。ここでは、第2の透過領域31cを露光する露光量の積分値は、現像後においても感光性樹脂が約50%残る程度の露光量に設定した。
The width, arrangement, and shape of the
なお、ここでは凹凸のパターンを六角形が不規則に配置される形状としたが、パターンの形状は特に限定されず、例えば、図2(a)〜(c)に示すように3角形や5角形、6角形などの多角形を規則的に配置したり、図2(d)に示すように多角形の内部を遮光パターンにしたり、図2(f)に示すように円形や楕円形のパターンとしたり、図2(g)に示すように波形にしたり、図2(h)に示すように屈曲線にするなどの変形も可能である。また、ここでは、第1の透過領域31bに約1μmのライン状のパターンを形成したが、上記光源の場合は2μm以下のパターンであればよく、また、短波長の光源(例えば、高圧水銀灯のi線やエキシマーレーザーなど)を用い、縮小露光系を用いた場合にはさらに細いパターンにすることもできる。 Here, although the uneven pattern is a shape in which hexagons are irregularly arranged, the shape of the pattern is not particularly limited. For example, as shown in FIGS. Polygons such as squares and hexagons are regularly arranged, the inside of the polygon is made a light shielding pattern as shown in FIG. 2 (d), or a circular or elliptical pattern as shown in FIG. 2 (f). It is also possible to make modifications such as making a waveform as shown in FIG. 2 (g), or forming a bent line as shown in FIG. 2 (h). Here, a line-shaped pattern of about 1 μm is formed in the first transmission region 31b. However, in the case of the above light source, a pattern of 2 μm or less may be used, and a short wavelength light source (for example, a high-pressure mercury lamp) In the case of using a reduced exposure system using i-line or excimer laser, etc., a finer pattern can be obtained.
次に、図1(c)に示すように、現像液として、例えば、TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide)を用いて現像を行い、露光部分を除去する。本実施例の場合は、現像後の感光性樹脂11aの膜厚は、遮光領域31aが元の膜厚の約2.2μm、第1の透過領域31bが約1.5μm、第2の透過領域31cが約1.1μmとなった。
Next, as shown in FIG. 1C, development is performed using, for example, TMAH (Tetramethyl ammonium hydroxide) as a developer to remove the exposed portion. In the case of this embodiment, the film thickness of the photosensitive resin 11a after development is as follows: the
次に、凹凸を形成した感光性樹脂11aを約220℃で約2時間焼成し、図1(d)に示すように、凹凸形状をなめらかにして凹凸膜11を形成する。そして、図1(d)に示すように、凹凸膜11の上にAl−Nd合金などの金属をスパッタリング法などで堆積して反射膜6を形成する。
Next, the photosensitive resin 11a having the unevenness is baked at about 220 ° C. for about 2 hours to form the
なお、上記製造方法では、感光性樹脂としてポジの感光性樹脂を用いたが、ネガの感光性樹脂を用いても構わない。この場合、遮光領域31aを第2の透過領域31c、第2の透過領域31cを遮光領域31aと読み替えればよい。また、第1の透過領域31bの遮光パターンが、前記多角形の辺の内の一部の辺に沿って形成されている構成としたが、ドット状のパターンとしたり、ライン状とドット状のパターンを組み合わせてもよいし、ライン状またはドット状の密度を段階的に変化させて透過率を段階的に変えるようにしてもよい。また、第1の透過領域31bの透過率は傾斜角に応じて適宜設定することができるが、第2の透過領域31cの透過率を100%とした場合に、約20%以上80%以下とすることが望ましい。
In the above manufacturing method, a positive photosensitive resin is used as the photosensitive resin, but a negative photosensitive resin may be used. In this case, the
次に、上記方法で作製した反射板の効果について説明する。図3(a)は従来のフォトマスクのパターン、図3(b)は、本実施例のフォトマスクのパターンを示す図であり、図4(a)は、図3(a)のフォトマスクを用いて作製した従来の反射板の外観写真、図4(b)は、図3(b)のフォトマスクを用いて作製した本実施例の反射板の外観写真である。 Next, the effect of the reflector produced by the above method will be described. 3A shows a conventional photomask pattern, FIG. 3B shows a photomask pattern of this embodiment, and FIG. 4A shows the photomask of FIG. 3A. FIG. 4B is a photograph of the appearance of the reflector of this example fabricated using the photomask of FIG. 3B.
図4に示すように、従来のフォトマスク(図3(a)のフォトマスク)を用いて作製した反射板(図4(a))は、各々の凸部の頂部から周囲の凹部に向かう傾斜部分(図の黒い部分)の傾斜角が略等しく、斜面の長さが略一定であるのに対して、本実施例のフォトマスク(図3(b)のフォトマスク)を用いて作製した反射板(図4(b))は、解像限界未満のパターンの領域に対応する傾斜部分の傾斜角が小さくなり、その斜面の長さ(凸部の頂部から凹部に至る距離)が長くなっていることが分かる。 As shown in FIG. 4, the reflector (FIG. 4 (a)) manufactured using a conventional photomask (the photomask of FIG. 3 (a)) is inclined from the top of each convex part toward the peripheral concave part. While the inclination angle of the portion (black portion in the figure) is substantially equal and the slope length is substantially constant, the reflection produced using the photomask of this example (photomask in FIG. 3B). In the plate (FIG. 4B), the inclination angle of the inclined portion corresponding to the pattern area less than the resolution limit is reduced, and the length of the inclined surface (distance from the top of the convex portion to the concave portion) is increased. I understand that.
また、図5は、反射率の測定方法を説明するための図であり、−30°方向から入射した光の反射を0°および10°で受光した場合の反射率を示している。また、図6は、反射率の測定結果を示す図であり、反射率は−30°方向から入射した光をBaSO4などで作製された標準白色版(製品名WS−3:Topcon製)で拡散反射させた場合に0°で受光した時の反射率を100%としてその相対反射率を示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the reflectance measurement method, and shows the reflectance when the reflection of light incident from the −30 ° direction is received at 0 ° and 10 °. Also, FIG. 6 is a graph showing measurement results of the reflectivity, the reflectivity is -30 light incident from ° direction BaSO 4 fabricated standard white plate in such (product name WS-3: manufactured by Topcon) in In the case of diffuse reflection, the relative reflectance is shown assuming that the reflectance when received at 0 ° is 100%.
図6より、解像限界未満のパターンを加えた本実施例のフォトマスクを用いて作製した反射板の方が、従来の反射板に比べて反射率が向上していることが分かる。これは、従来の対称形の凹凸パターンでは、図7(a)に示すように、入射光が等方的に反射されるため不必要な方向の成分が多くなるのに対して、本実施例の凹凸パターンでは、傾斜角が小さい又は斜面の長さが長い傾斜部分を光の入射側に配置することによって、図7(b)に示すように、観察者側に反射される成分が増加し不必要な方向の成分が減少することに起因している。なお、図14(a)のような状況下で目視で官能評価した場合にも明らかに明るくなっており、光源の位置が移動しても視認性の低下は見られないことを確認している。 From FIG. 6, it can be seen that the reflectance of the reflector manufactured using the photomask of the present embodiment to which a pattern less than the resolution limit is added is improved compared to the conventional reflector. This is because, in the conventional symmetrical uneven pattern, as shown in FIG. 7A, incident light is reflected isotropically, so that there are many components in unnecessary directions. In the concavo-convex pattern, by arranging an inclined portion with a small inclination angle or a long inclined surface on the light incident side, as shown in FIG. 7B, the component reflected to the observer side increases. This is due to a decrease in the components in unnecessary directions. In addition, even when the sensory evaluation is made visually under the situation as shown in FIG. 14A, it is clearly bright, and it has been confirmed that no decrease in visibility is seen even if the position of the light source is moved. .
このように、本実施例では、解像限界以上のサイズのパターンを有する遮光領域31aと、解像限界未満のサイズのパターンを有する第1の透過領域31bとが隣接し、その外側にパターンのない第2の透過領域31cを備えるフォトマスク32を用いて、傾斜角が小さい又は斜面の長さが長い傾斜部分を有する凹凸を形成することができ、この傾斜角が小さい又は斜面の長さが長い傾斜部分を光の入射側に配置することによって基板の法線方向(すなわち、実際の使用形態における観察者の視認方向)の反射成分を増加させることができ、不必要な方向の成分を減らして明るい反射特性を有する反射板を安価に作製することができる。
As described above, in this embodiment, the light-shielding
次に、本発明の第2の実施例に係る液晶表示装置及びその製造方法について、図8乃至図12を参照して説明する。図8は、本実施例の半透過反射型液晶表示装置の一画素の構造を示す平面図であり、図9は、そのA−A線における断面図、図10及び図11は、その製造方法を示す工程断面図である。また、図12は、半透過反射型液晶表示装置の他の構造を示す断面図である。なお、図9はツイスト角が略72°で、反射ギャップと透過ギャップとが等しい場合、図12は、ツイスト角が略0°の場合を示している。 Next, a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view showing the structure of one pixel of the transflective liquid crystal display device of this embodiment, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIGS. 10 and 11 are manufacturing methods thereof. It is process sectional drawing which shows these. FIG. 12 is a cross-sectional view showing another structure of the transflective liquid crystal display device. 9 shows a case where the twist angle is about 72 ° and the reflection gap and the transmission gap are equal, and FIG. 12 shows a case where the twist angle is about 0 °.
図8及び図9に示すように、本実施例の半透過反射型液晶表示装置は、スイッチング素子として動作する薄膜トランジスタ(TFT)3が形成されたアクティブマトリクス基板12と、対向基板16と、両基板12、16間に介挿された液晶層17と、アクティブマトリクス基板12の裏面に配置されたバックライト光源18と、アクティブマトリクス基板12及び対向基板16の各々の外側に設けられた位相差板(λ/4板)20a、20b及び偏光板19a、19bとを備えている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the transflective liquid crystal display device of this embodiment includes an active matrix substrate 12 on which a thin film transistor (TFT) 3 that operates as a switching element is formed, a counter substrate 16, and both substrates. 12 and 16, a liquid crystal layer 17 interposed between the active matrix substrate 12, a
また、アクティブマトリクス基板12は、透明絶縁基板8と、透明絶縁基板8上に形成されたゲート線(走査電極)1及びデータ線(信号電極)2と、ゲート線1に接続されたゲート電極1aと、コモンストレージ線4及び補助容量電極4aと、ゲート絶縁膜9と、半導体層3aと、半導体層3aの両端から引き出されてそれぞれデータ線2及び画素電極(透明電極膜5)に接続されたドレイン電極2a及びソース電極2bと、容量用蓄積電極2cと、パッシベーション膜10などを備え、ゲート電極1a、ゲート絶縁膜9、半導体層3a、ドレイン電極2a及びソース電極2bにより、TFT3が構成されている。ここで、画素電極は、信号電極2と走査電極1との交点と1対1に対応して設けられている。そして、画素領域PXには、バックライト光源18からの入射光を透過させる透過領域PXaと、入射された外部周囲光を反射させる反射領域PXbとが設けられて、各領域は有機膜等の凹凸膜11により覆われている。反射領域PXbにはアルミ(Al)又はアルミ(Al)合金を含む反射膜6(この例では反射領域PXbに形成する金属膜は電極として用いる必要がないため反射膜6と呼ぶ。)が形成され、反射膜6を覆う態様で各画素領域PX全面に、第2のパッシベーション膜24を介して、ITO等からなる透明電極膜5が形成され、コンタクトホール7を通じてソース電極2bに接続されている透明電極膜5は画素電極として働き、この透明電極膜5上にはポリイミド等から成る配向膜29が形成されている。一方、対向基板16は、透明絶縁基板13と、カラーフィルタ14と、ブラックマトリクス(図示せず)と、対向電極15と、配向膜29などを備えている。
The active matrix substrate 12 includes a transparent
なお、上述したようにTFT3を反射膜6で覆うことにより、外部周囲光がTFT3に入射した場合にこの入射光を反射膜6で遮蔽することができる。これにより、その入射光に起因して生ずる光電効果によりTFT3のオフ電流が増加して、誤動作を引き起こすという不具合を防止することができる。しかしながら、反射膜6とTFT3との距離が短いと、TFT3に印加される電圧(特に、ゲート電圧)の影響で、電気的に浮いている反射膜6の電位が変化して、液晶の制御電界を乱してしまう恐れがある。そこで、この例では、凹凸膜11をTFT3上にも形成して、凹凸膜11を介在させてTFT3と反射膜6との距離を稼ぐことにより、上記TFT3に印加される電圧による反射膜6に対する影響を緩和している。
As described above, by covering the TFT 3 with the reflective film 6, when external ambient light is incident on the TFT 3, this incident light can be shielded by the reflective film 6. As a result, it is possible to prevent a malfunction in which the off-current of the TFT 3 increases due to the photoelectric effect caused by the incident light and causes malfunction. However, if the distance between the reflective film 6 and the TFT 3 is short, the potential of the electrically reflective film 6 changes due to the voltage (particularly the gate voltage) applied to the TFT 3, and the control electric field of the liquid crystal is changed. There is a risk of disturbing. Therefore, in this example, the
次に、図10及び図11を参照して、上記構成の半透過反射型液晶表示装置の製造方法を工程順に説明する。なお、ここでは、上記画素構造の製造方法に加えて、導電シールによる引き出し配線のショートを防止するためのG(Gate)−D(Drain)変換部の具体的な構造の製造方法についても説明する。このG−D変換部は、ドレイン電極2aを電気的に外部に引き出す必要がある場合に、構造上の制約によりショートが起き易く直接引き出すのが困難であることから、透明電極膜5を介してゲート線1により引き出すために設けられている。
Next, a method for manufacturing the transflective liquid crystal display device having the above-described configuration will be described in the order of steps with reference to FIGS. Here, in addition to the method for manufacturing the pixel structure, a method for manufacturing a specific structure of the G (Gate) -D (Drain) conversion unit for preventing a short circuit of the lead wiring due to the conductive seal will be described. . This GD conversion unit is likely to be short-circuited and difficult to pull out directly due to structural limitations when the
まず、図10(a)に示すように、ガラス、プラスチック等の透明絶縁基板8上にCr等の金属を全面に堆積した後、公知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて不要の金属を除去してゲート線1、ゲート電極1a、コモンストレージ線4及び補助容量電極4aを形成する。なお、図9に図示されていない構成部は、図8に図示している。次に、SiO2、SiNx、SiOx等のゲート絶縁膜9を全面に形成する。次に、a(amorphous)−Si等を全面に堆積した後、島状にパターニングして半導体層3aを形成する。次に、Cr等の金属を全面に堆積した後、パターニングして、データ線2、ドレイン電極2a、ソース電極2b及び容量用蓄積電極2cを形成する。以上により、TFT3を形成する。その後、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法等によりSiNx膜等から成るパッシベーション膜10を全面に堆積して、TFT3を保護する。また、透明絶縁基板8上の画素領域PXの外側に、上記G−D変換部及び端子部を設定する。
First, as shown in FIG. 10A, after depositing a metal such as Cr on the entire surface of a transparent
次に、図10(b)に示すように、スピン塗布法によりパッシベーション膜10上に感光性のアクリル樹脂、例えばJSR製PC403、415G、405G等を塗布して、画素領域PXに凹凸膜11を形成する。この凹凸膜11は、凸部に対応する部分には解像限界以上のサイズのパターンで作製した遮光領域31aと、解像限界未満のサイズのパターンで形成された第1の透過領域31bと、第1の透過領域31bよりも透過率が高くなるように設計された上記凹部に対応する第2の透過領域31cと、コンタクトホール7、G−D変換部及び端子部に対応する部分にはパターンを設置しない第3の透過領域を作製したフォトマスクを用いて第1の実施例と同様の方法で形成すればよい。このようなフォトマスクを用いることにより、1回の露光で凹凸を形成し、G−D変換部及び端子部となる領域も同時に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 10B, a photosensitive acrylic resin such as PC403, 415G, or 405G made by JSR is applied onto the
なお、コンタクトホール7を形成する領域、G−D変換部及び端子部となる領域は別のフォトマスクを用いて比較的多い光量により露光することで完全に感光性樹脂を除去する構成とすることもできる。 The region where the contact hole 7 is formed, the region serving as the GD conversion portion, and the terminal portion are configured to completely remove the photosensitive resin by exposing with a relatively large amount of light using another photomask. You can also.
その後、アルカリ現像液を用い、凹部、凸部、コンタクトホール7等のそれぞれのアルカリ溶液による溶解速度の差を利用して凹凸を形成する。なお、図では反射領域PXb、透過領域PXaを含む画素領域PXの全体にわたって凹凸膜11を形成しているが、透過領域PXaに形成する凹凸膜11の表面には凹凸を設けずに平坦にしてもよい。また、透過領域PXaにも凹凸膜11を形成する場合は、凹凸膜11による透過光の減衰を抑制するために、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行う。その後、例えば、220℃で1時間程度キュアすることにより傾斜部分の傾斜角が小さい又は斜面の長さが長い部分を有する凹凸膜11を形成する。
Thereafter, using an alkaline developer, irregularities are formed by utilizing the difference in dissolution rate between the respective alkaline solutions such as the concave portions, the convex portions, and the contact holes 7. In the figure, the
なお、前述したように、TFT3とその上に形成する反射膜6との間隔が狭いと、TFT3に印加されるゲート電圧等によって反射膜6の電位が変動し、液晶の制御電界が乱れて表示品位を劣化させる恐れがある。そこで、この例では、TFT3上にも凹凸膜11を形成する。
As described above, if the distance between the TFT 3 and the reflective film 6 formed on the TFT 3 is narrow, the potential of the reflective film 6 fluctuates due to the gate voltage applied to the TFT 3 and the liquid crystal control electric field is disturbed. There is a risk of degrading the quality. Therefore, in this example, the
次に、図10(c)に示すように、スパッタ法又は蒸着法等を用いて全面にアルミ(Al)やアルミ(Al)合金などの金属を堆積した後、画素領域PXの内反射領域PXbのみをレジストパターンで覆い、露出した金属を部分的にドライエッチング又はウェットエッチングして反射膜6を形成する。その際、TFT3に対して外部周囲光が入射しないように、TFT3上にも反射膜6を形成する。この場合、ゲート線1やデータ線2の影響を抑え、さらにこの後に透明電極膜5で完全に覆うことできるように、反射膜6をゲート線1やデータ線2の内側の領域に形成する。なお、この反射膜6として通常アルミ(Al)又はアルミ(Al)合金が用いられるが、これらの材料に限らずに、反射率が高く、液晶プロセスに適合する任意の金属を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 10C, a metal such as aluminum (Al) or an aluminum (Al) alloy is deposited on the entire surface by sputtering or vapor deposition, and then the inner reflection region PXb of the pixel region PX. The reflective film 6 is formed by partially covering the exposed metal part with dry resist or wet etching. At this time, the reflective film 6 is also formed on the TFT 3 so that external ambient light does not enter the TFT 3. In this case, the reflective film 6 is formed in a region inside the
次に、図11(a)に示すように、プラズマCVD法等によりSiOx等から成る絶縁膜を全面に堆積した後、この絶縁膜上にレジストパターンを形成して、第2のパッシベーション膜24を形成する。次に、第2のパッシベーション膜24、パッシベーション膜10及びゲート絶縁膜9の露出した部分を選択的にエッチングして、コンタクトホール7を介してソース電極2bを露出させると共に、G−D変換部及び端子部にもコンタクトホールを形成する。
Next, as shown in FIG. 11A, after an insulating film made of SiOx or the like is deposited on the entire surface by plasma CVD or the like, a resist pattern is formed on the insulating film, and the second passivation film 24 is formed. Form. Next, the exposed portions of the second passivation film 24, the
次に、図11(b)に示すように、スパッタ法により全面にITO等の透明性導電膜を堆積した後、レジストパターンを用いて各々の画素全面を覆う透明電極膜5、G−D変換電極22及び端子電極23を同時に形成する。その際、下層の反射膜6の電食反応を防止するために、反射膜6全面を覆うように、例えば、ゲート線1やデータ線2上まで透明電極膜5を形成する。このような反射膜6と透明電極膜5との積層構造及びレイアウト構造により、反射膜6が現像液に接触することを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 11B, after depositing a transparent conductive film such as ITO on the entire surface by sputtering, the transparent electrode film 5 that covers the entire surface of each pixel using a resist pattern, GD conversion The electrode 22 and the terminal electrode 23 are formed simultaneously. At this time, in order to prevent the electrolytic corrosion reaction of the lower reflective film 6, for example, the transparent electrode film 5 is formed on the
この例では、反射膜6と透明電極膜5との間に第2のパッシベーション膜24が形成されており、反射膜6は電気的に浮いた状態となっているため、TFT3に印加されるゲート電圧等により反射膜6の電位が変動することが懸念されるが、上述したように、TFT3上にも凹凸膜11を形成し、この凹凸膜11によってTFT3と反射膜6との距離を確保して、TFT3の反射膜6に対する影響を十分に緩和することができる。
In this example, since the second passivation film 24 is formed between the reflective film 6 and the transparent electrode film 5 and the reflective film 6 is in an electrically floating state, the gate applied to the TFT 3 Although there is a concern that the potential of the reflective film 6 fluctuates due to voltage or the like, as described above, the
その後、透明電極膜5上にポリイミドから成る配向膜29を形成してアクティブマトリクス基板12を完成させる。次に、透明絶縁基板13上に順次にカラーフィルタ14、ブラックマトリクス(図示せず)、対向電極15、配向膜29等を形成して完成させた対向基板16を用意する。そして、両基板12、16間に液晶層17を介挿し、各々の基板12、16の両側に位相差板20a、20bと偏光板19a、19bとを配設し、アクティブマトリクス基板12側の偏光板19aの裏面にバックライト光源18を設置することにより、図9に示したような半透過反射型液晶表示装置を製造する。
Thereafter, an alignment film 29 made of polyimide is formed on the transparent electrode film 5 to complete the active matrix substrate 12. Next, a counter substrate 16 is prepared by forming a color filter 14, a black matrix (not shown), a
このように、本実施例の半透過反射型液晶表示装置及びその製造方法によれば、第1の実施例で示したように、入射光の入射側の傾斜部分の傾斜角が小さい又は斜面の長さが長い凹凸膜11上に形成した反射膜6により、観察者側に光を効率的に集光することができるため、視認性の高い反射特性が得られる。また、上記凹凸膜11の形成に際して、解像限界以上のサイズのパターンで作製した遮光領域31aと、解像限界未満のサイズのパターンで形成された第1の透過領域31bと、パターンのない第2の透過領域31cとを備えるフォトマスクを用いることにより、一度の露光で露光量の異なる(すなわち、現像後の膜厚が異なる)3つの領域を形成することができ、少ない工程で歩留まりよく凹凸膜11を作製することができる。
Thus, according to the transflective liquid crystal display device of this embodiment and the manufacturing method thereof, as shown in the first embodiment, the inclination angle of the inclined portion on the incident light incident side is small or Since the reflective film 6 formed on the concavo-
なお、本実施例では、スイッチング素子として、アモルファスシリコンを使用したTFTを用いたが、ポリシリコンを用いたTFT素子やほかの素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いてもよく、またパッシブ方式の反射板としても良好な特性を与える。 In this embodiment, a TFT using amorphous silicon is used as the switching element. However, a TFT element using polysilicon or another element (for example, a thin film diode (TFD)) may be used. As a reflector, good characteristics are given.
また、図9の半透過反射型液晶表示装置は、液晶のツイスト角が略72°の液晶を用いた例であるため、反射ギャップdrと透過ギャップdfとを等しく、つまり、反射領域PXbと透過領域PXaの両方に略等しい膜厚の凹凸膜11を形成しているが、液晶のツイスト角を略0°〜略60°に設定した場合には、反射ギャップdrと透過ギャップdfとを変えることにより最適な出射光強度を得ることができる。
Further, since the transflective liquid crystal display device of FIG. 9 is an example using a liquid crystal having a twist angle of about 72 °, the reflection gap dr and the transmission gap df are equal, that is, the reflection region PXb and the transmission region are transmitted. The concavo-
図12は、本実施例の半透過反射型液晶表示装置の第1の変形例を示す断面図である。この半透過反射型液晶表示装置は、図12に示すように、液晶のツイスト角を略0°に設定して、凹凸膜11を反射領域PXbにのみに形成して、その膜厚を略1.4μm(2.9μm−1.5μm)に設定することにより、反射ギャップを略1.5μmに最適化したものである。この構造を実現するには、例えば、図10(b)の工程で凹凸膜11を形成する際に、感光性のアクリル樹脂の塗布条件を調整して略1.4μmの膜厚となるように設定し、ソース電極2b上にコンタクトホール7を形成すると同様に、透過領域PXaの凹凸膜11を同時に除去すれば良い。その後、上述の工程と略同様の工程を行うことにより、最終的に図12に示すようにツイスト角が略0°に対応した、反射ギャップdrが略1.5μm、透過ギャップdfが略2.9μmの半透過反射型液晶表示装置を製造することができる。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a first modification of the transflective liquid crystal display device of this embodiment. In this transflective liquid crystal display device, as shown in FIG. 12, the twist angle of the liquid crystal is set to approximately 0 °, and the
また、本実施例では、半透過反射型液晶表示装置を製造する方法を示したが、透過領域PXaをなくすことで反射型液晶表示装置として製造することも可能である。また、上記実施例では、第1の実施例で示した反射板を液晶表示装置に適用する場合について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、所定の方向の反射率を高める機能を備える任意の用途の反射板に適用することができる。 In this embodiment, a method for manufacturing a transflective liquid crystal display device has been described. However, it is also possible to manufacture a transflective liquid crystal display device by eliminating the transmissive region PXa. In the above embodiment, the case where the reflector shown in the first embodiment is applied to the liquid crystal display device is described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the reflectance in a predetermined direction is described. It can be applied to a reflector for any application having a function of enhancing the brightness.
反射型液晶表示装置や半透過反射型液晶表示装置などの反射板を有する液晶表示装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a liquid crystal display device having a reflector such as a reflective liquid crystal display device or a transflective liquid crystal display device.
1 ゲート線(走査電極)
1a ゲート電極
2 データ線(信号電極)
2a ドレイン電極
2b ソース電極
2c 容量用蓄積電極
3 TFT
3a 半導体層
4 コモンストレージ線
4a 補助容量電極
5 透明電極膜
6 反射膜
7 コンタクトホール
8 透明絶縁基板
9 ゲート絶縁膜
10 パッシベーション膜
11 凹凸膜
12 アクティブマトリクス基板
13 透明絶縁基板
14 カラーフィルタ
15 対向電極
16 対向基板
17 液晶層
18 バックライト光源
19a、19b 偏光板
20a、20b 位相差板
22 G−D変換電極
23 端子電極
24 第2のパッシベーション膜
29 配向膜
30a 解像限界以上の遮光膜
30b 解像限界未満の遮光膜
31a 遮光領域
31b 第1の透過領域
31c 第2の透過領域
32 フォトマスク
1 Gate line (scanning electrode)
1a Gate electrode 2 Data line (signal electrode)
3a Semiconductor layer 4 Common storage line 4a Auxiliary capacitance electrode 5 Transparent electrode film 6 Reflective film 7
Claims (5)
基板上に感光性樹脂を塗布する工程と、
解像限界以上のサイズのパターンを備える遮光領域と、解像限界未満のサイズのパターンを備える第1の透過領域と、パターンのない第2の透過領域と、を含むフォトマスクを用いて、前記感光性樹脂を露光する工程と、
露光後の前記感光性樹脂を現像して、膜厚が異なる3種類の領域を同時に形成する工程と、
現像後の前記感光性樹脂を加熱処理する工程と、
加熱処理後の前記感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする反射板の製造方法。 A method of manufacturing a reflector that reflects incident light from outside,
Applying a photosensitive resin on the substrate;
Using a photomask that includes a light-shielding region having a pattern having a size greater than or equal to the resolution limit, a first transmission region having a pattern having a size less than the resolution limit, and a second transmission region having no pattern, Exposing the photosensitive resin; and
Developing the photosensitive resin after exposure to simultaneously form three types of regions having different film thicknesses;
Heat-treating the photosensitive resin after development;
And a step of forming a reflective film on the photosensitive resin after the heat treatment.
前記凹凸は、波形又は屈曲線を凸部又は凹部とするパターンが配置されて構成されること特徴とする請求項1に記載の反射板の製造方法。 The inclined portion between the top of each convex portion formed by the three types of regions and the concave portion around the convex portion has an inclination angle relative to the substrate surface on a specific side relative to the other side. Small,
The said unevenness | corrugation is a manufacturing method of the reflecting plate of Claim 1 comprised by arrange | positioning the pattern which makes a waveform or a bending line a convex part or a recessed part.
前記凹凸は、波形又は屈曲線を凸部又は凹部とするパターンが配置されて構成されること特徴とする請求項1に記載の反射板の製造方法。 The inclined portion between the top of each convex portion formed by the three types of regions and the concave portion around the convex portion has a slope on a specific side relatively longer than the other side. ,
The said unevenness | corrugation is a manufacturing method of the reflecting plate of Claim 1 comprised by arrange | positioning the pattern which makes a waveform or a bending line a convex part or a recessed part.
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