JP4195217B2 - 反射体形成方法、反射構造体及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射体を形成する反射体形成方法、反射構造体及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置等の反射電極又は反射板を有する液晶表示装置では、表示する画像の品質を向上させるために、反射電極又は反射板にしばしば凹部又は凸部をもたせることが行われている。反射電極又は反射板に凹部又は凸部を持たせるため、この反射電極又は反射板を形成する前に、感光性樹脂を塗布し、この塗布された感光性樹脂を所定の形状にパターニングすることが行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
感光性樹脂を所定の形状にパターニングすることにより、反射電極又は反射板に凹部又は凸部を持たせることができるが、感光性樹脂を単純にパターニングしたのでは、液晶表示装置が表示する画像の品質を向上させることが難しいという問題がある。
【0004】
本発明は、上記の事情に鑑み、画像の品質の向上に寄与する反射体形成方法、及びこの反射体形成方法が適用された反射構造体及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の反射体形成方法は、下地層を形成する工程と、前記下地層の上に反射体を形成する工程とを有する反射体形成方法であって、前記下地層を形成する工程が、第1の膜を形成する工程と、前記第1の膜に複数の孔を形成する工程と、前記複数の孔が形成された第1の膜の上に第2の膜を形成する工程とを有し、前記複数の孔を形成する工程が、隣接する孔を仕切るための第1の仕切り部であって、略一定の第1の幅を有する第1の仕切り部と、隣接する孔を仕切るための第2の仕切り部であって、前記第1の幅に略等しい略一定の第2の幅を有する第2の仕切り部とが形成されるように、前記第1の膜に前記複数の孔を形成する工程である、ことを特徴とする。
【0006】
本発明の反射体形成方法では、下地層を形成するために、第1の膜を形成し、この第1の膜に複数の孔を形成している。これらの複数の孔は、略一定の第1の幅を有する第1の仕切り部と、略一定の第2の幅を有する第2の仕切り部とが設けられるように形成されており、これらの幅は略等しい値となるように設定されている。下地層は、このような仕切り部を有する第1の膜を備えているため、この下地層の上に反射体を形成すると、この反射体の形状は、この仕切り部の形状の影響を受ける。このため、この仕切り部の形状を調整することにより、反射体により反射される光の反射方向を調整することが可能となる。従って、上記反射体を例えば液晶表示装置に適用した場合、この液晶表示装置が表示する画像の品質を向上させることが可能となる。
【0007】
ここで、本発明の反射体形成方法は、前記第1及び第2の仕切り部の幅が3μm以上6μm以下であることが好ましい。仕切り部の幅を上記の範囲内に設定することにより、反射体が反射する光の反射方向を所望の方向に容易に調整することができる。
【0008】
ここで、本発明の反射体形成方法は、前記複数の孔を形成する工程が、1個の第1の孔と、前記第1の孔の周囲に配された少なくとも3個の第2の孔とを有する孔集合体が複数組形成されるように、前記第1の膜に前記複数の孔を形成する工程であるであることが好ましい。複数組の孔集合体を設けることにより、感光性膜に多数の孔を密に形成することができる。感光性膜に多数の孔を形成することにより、反射体で反射する光の正反射成分を減少させることができる。
【0009】
ここで、本発明の反射体形成方法は、前記第2の孔の数が7個であることが好ましい。これにより、上記反射体を液晶表示装置に適用したときに、この液晶表示装置が表示する画像の干渉による色付きを効果的に防止することができる。
【0010】
更に、本発明の反射体形成方法は、前記第1の膜を形成する工程が、感光性膜を形成する工程であり、前記複数の孔を形成する工程が、前記第1及び第2の仕切り部が形成されるように、前記感光性膜を露光及び現像する工程であることが好ましい。第1の膜として感光性膜を形成し、この感光性膜を露光及び現像することにより、感光性膜に上記の仕切り部を容易に設けることができる。
【0011】
また、本発明の反射構造体は、複数の反射体と、前記反射体に所定の形状を持たせるための下地層とを有する反射構造体であって、
前記下地層が、複数の孔を有する第1の膜と、前記第1の膜の上に形成された第2の膜とを有し、
前記第1の膜が、隣接する孔を仕切るための第1の仕切り部であって、略一定の第1の幅を有する第1の仕切り部と、隣接する孔を仕切るための第2の仕切り部であって、前記第1の幅に略等しい略一定の第2の幅を有する第2の仕切り部とを有する、ことを特徴とする。
【0012】
ここで、本発明の反射構造体は、前記第1の膜が、感光性樹脂を用いて形成されたことが好ましく、前記第1及び第2の仕切り部の幅が3μm以上6μm以下であることも好ましい。
【0013】
また、本発明の反射構造体は、前記第1の膜が、1個の第1の孔と当該第1の孔の周囲に配された少なくとも3個の第2の孔とを有する孔集合体を複数組備えたことが好ましい。
【0014】
また、本発明の反射構造体は、前記第2の孔の数が7個であることが好ましい。
【0015】
更に、本発明の反射構造体は、前記第1及び第2の膜が、感光性樹脂を用いて形成されたことが好ましい。
【0016】
また、本発明の液晶表示装置は、請求項6乃至10のうちのいずれか1項に記載の反射構造体を備えたことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0018】
図1は、本発明の反射体形成方法の一実施形態を用いて形成された反射電極を有する液晶表示装置の一部断面図である。尚、本実施形態では、本発明の反射体形成方法を用いて、液晶表示装置に設けられる反射電極を形成する例について説明しているが、本発明の反射体形成方法を用いて、液晶表示装置以外の装置に設けられる反射体を形成することもできる。
【0019】
液晶表示装置54は、TFT50、反射電極(本発明にいう反射体の一例)110等が形成されたTFT基板51(本発明にいう反射構造体の一例)を有している。このTFT基板51には配向膜12が形成されている。また、この液晶表示装置54は、カラーフィルタ等が形成されたカラーフィルタ基板52とを有している。カラーフィルタ基板52の構造は、本実施形態の特徴部分とは無関係であるため、図1には、簡略化して記載されている。TFT基板51とカラーフィルタ基板52との間には液晶層53が存在している。尚、図1に示されているTFT基板51の領域Zは、後述する図2乃至図6、図12、図14、図15及び図16に示される領域Zに対応した領域である。
【0020】
以下、本実施形態の特徴部分である反射電極110が形成されたTFT基板51の製造方法について説明する。
【0021】
図2は、ガラス基板1上にゲート電極7及びゲートバス8が形成された直後の様子を示す平面図、図3は、図2のI−I方向の断面図である。
【0022】
図3に示すように、ガラス基板1上に、ソース電極2、ドレイン電極3、ソースバス4、例えばa−Si等の半導体層5、ゲート絶縁膜6、ゲート電極7及びゲートバス8を形成する。図2に示すように、ソースバス4はy方向に延在するように形成され、ゲートバス8はx方向に延在するように形成されている。ゲート絶縁膜6には、ドレイン電極3の一部を露出するための矩形状の窓6aが形成されている。ゲート電極7及びゲートバス8を形成した後、感光性膜を形成する(図4参照)。
【0023】
図4は、感光性膜が形成された基板の断面図である。
【0024】
この感光性膜(本発明にいう第1の膜に相当する)9は、感光性樹脂を例えばスピンコート法で塗布し、プリベークすることにより形成される。感光性膜9を形成した後、この感光性膜9を露光、現像及びポストベークすることによりこの感光性膜9をパターニングする(図5及び図6参照)。
【0025】
図5は、感光性膜9がパターニングされた後の基板の平面図、図6は、図5のII−II方向から見た断面図である。
【0026】
本実施形態では、図6に示すように、感光性膜9に、ドレイン電極3を露出するための孔91だけでなく多数の孔92及び93が形成されるように、この感光性膜9をパターニングする。図5では、感光性膜9の除去されずに残った部分に斜線が引かれており、感光性膜9に形成された孔92及び93を白抜きの多角形で示してある。感光性膜9に孔92及び93を形成することにより、この感光性膜9は網目状にパターニングされる。これらの孔92及び93は、所定の規則に基づいて形成される。以下に、この所定の規則について、図7乃至図10を用いて説明する。
【0027】
図7は、感光性膜9に形成された一部の孔92及び93を示す平面図、図8は、図7に示すIII−III方向の断面図、図9は、図7に示すIV−IV方向の断面図である。図7では、この感光性膜9の下に形成される電極等は図示省略し、孔92及び93のみを示している。
【0028】
図7に示すように、1個の孔92の周囲には7個の孔93が配されている。この1個の孔92と7個の孔93とにより、8個の孔から成る1つの孔集合体94が構成される。本実施形態では、感光性膜9に、図7に示す構造の孔集合体94が複数形成される(図10参照)。
【0029】
図10は、複数の孔集合体94を示す平面図である。
【0030】
感光性膜9に形成される孔集合体94(破線で囲まれた部分)の各々は、6個の孔集合体94で囲まれるようにして形成される。尚、図10では、説明の便宜上、孔集合体94は7個のみ示されており、この図示された7個の孔集合体94のうちの中央に位置する1個の孔集合体94のみが6個の孔集合体94で囲まれている様子が示されている。しかしながら、実際は、その他の孔集合体94の各々も6個の孔集合体で囲まれることに注意されたい。このように、本実施形態では、感光性膜9に、図7に示す構造の孔集合体94が6個の孔集合体94で囲まれるように形成される。
【0031】
図7に戻って説明を続ける。
【0032】
本実施形態では、孔92と7個の孔93の各々との間に、孔92と7個の孔93の各々との間を仕切る仕切り部95が残存し、互いに隣接する2つの孔93の間に、当該2つの孔93の間を仕切る仕切り部96が残存するように、孔92及び93が形成される。これらの仕切り部95及び96は、互いに分離した状態で残存しているのではなく互いに一体的に連なった状態で残存している。従って、孔92は、互いに一体的に連なった7個の仕切り部95で囲まれている。ここで、任意の1つの仕切り部95に着目した場合、この着目した1つの仕切り部95の或る部位の幅W1と、この或る部位とは別の部位の幅W2とは、W1=W2=Wの関係を有している。図7には、互いに一体的に連なった7個の仕切り部95のうちの1つの仕切り部95についてのみ、幅W1及びW2が示されているが、他の全ての仕切り部95についても、W1=W2=Wの関係を有していることに注意されたい。つまり、仕切り部95の各々の幅は、仕切り部95の部位によって変化するものではなく、略一定幅Wを有している。
【0033】
また、互いに隣接する2つの孔93の間に残存する仕切り部96も、仕切り部95と同様に略一定幅Wを有している。本実施形態では、この幅Wの値は約4μmである。更に、本実施形態では、孔92及び93の各々に内接する内接円Ciを考えた場合(図7では、代表して1個の孔93の内接円Ciのみが示されている)、この内接円Ciの直径Dが約5μmの値を有するように、感光性膜9はパターニングされる。
【0034】
また、図10に示すように、互いに隣接する2つの孔集合体94の間には、仕切り部97が設けられており、この仕切り部97によって、隣接する孔集合体94どうしが仕切られている。仕切り部97は、仕切り部95及び96(図7参照)の幅Wと同様に、略一定幅W(約4μm)を有している。
【0035】
尚、図5乃至図10には、孔集合体94の各々について、孔92の周囲に孔93が7個設けれられた例を示したが、孔92の周囲に設けられる孔93の数は7個に限られることはない。以下、孔92の周囲に孔93を7個設けない場合の例について、図11を参照しながら説明する。
【0036】
図11は、孔92の周囲に、孔93を6個設けた場合の例を示す平面図である。
【0037】
図11でも、図5乃至図8と同様に、多数の孔集合体940が備えられており、孔集合体940の各々は、6個の孔集合体940に囲まれている。しかしながら、図11では、孔集合体940は、1個の孔92と、この孔92を取り囲むように配された孔93が6個設けられている。このように、孔92の周囲に設けられる孔93の数は、7個に限定されるものではない。尚、孔93の数は7個より更に多くても良く、6個より更に少なくても構わないことに注意されたい。本実施形態では、1個の孔92の周囲に孔93を7個設けるものとして説明を続ける。孔93を7個設けると、孔93を6個設けた場合と比較して、液晶表示装置54が表示する画像の干渉による色付きを効果的に防止できるという利点がある。
【0038】
孔91、92及び93が形成されるように感光性膜9をパターニングすることにより、この感光性膜9から、網目状に連なる仕切り部95、96及び97が残る。感光性膜9に孔91、92及び93を形成した後、更に別の感光性膜10を形成する(図12参照)。
【0039】
図12は、別の感光性膜10が形成された基板の断面図、図13は、図12に示す領域Eの拡大図である。
【0040】
この感光性膜(本発明にいう第2の膜に相当する)10は、感光性樹脂を塗布及びプリベークし、このプリベークされた感光性樹脂を露光、現像及びポストベークすることにより形成される。この感光性膜10はドレイン電極3の一部を露出させるための窓10cを有する。感光性膜10の下に形成された感光性膜9は多数の孔92及び93(図6参照)を有しているため、この感光性膜10の表面には、孔92及び93の存在を反映して凹部10a及び10bが形成される。これら凹部10a及び10bによって、感光性膜10の表面に凹凸が形成される。尚、孔91、92及び93が形成された感光性膜9と、感光性膜10とを合わせたものが、本発明にいう下地層に相当する。
【0041】
また、本実施形態では、感光性膜10の下に形成された感光性膜9の仕切り部95、96及び97の各々の幅W(図7及び図10参照)は互いに略等しく設定されている。従って、図13に示すように、凹部10aの最大傾斜角α1と凹部10bの表面の最大傾斜角β1との値は略等しい値となる。本実施形態では、α1≒β1≒10度である。更に、凹部10aの最下点Pa及び凹部10bの最下点Pbの傾斜角はいずれもゼロである。従って、凹部10aの表面の傾斜角αの範囲は、0≦α≦10度であり、凹部10bの表面の傾斜角βの範囲も、0≦β≦10度である。従って、凹部10aの表面の傾斜角αの範囲と、凹部10bの表面の傾斜角βの範囲とは、ほぼ同じ範囲に設定される。感光性膜10を形成した後、この感光性膜10を覆うように、導電膜を形成する(図14参照)。
【0042】
図14は、導電膜11が形成された基板を示す断面図である。
【0043】
この導電膜11は後述する反射電極110(図15及び図16参照)として用いられるため、導電性を有するだけでなく、反射率の高いことが要求される。本実施形態では、導電膜11に導電性だけでなく高い反射率を持たせるために、この導電膜11を、Mo(モリブデン)を主成分とするMo層と、Al(アルミニウム)を主成分とするAl層とから成る2層の積層膜により構成している。尚、このMo層とAl層との積層膜に代えて、別の材料を用いた積層膜を用いることも可能である。また、この導電膜11は、3層以上の積層膜としてもよく、Alを主成分とするAl膜の単層膜やAgを主成分とするAg膜の単層膜としてもよい。
【0044】
感光性膜10には窓10c(図12参照)が形成されているため、この導電膜11はドレイン電極3と接続される。また、導電膜11の下には感光性膜10が形成されているため、この導電膜11には、感光性膜10の凹部10a及び10b(図12参照)の形状を反映して、0度乃至10度の範囲の傾斜角を有する凹部11a及び11bが形成される。このように導電膜11を形成した後、この導電膜11をリソグラフィ工程によって各画素領域毎に分離する(図15及び図16参照)。
【0045】
図15は、導電膜11を各画素領域毎に分離した後の平面図、図16は、図15のV−V方向の断面図である。
【0046】
導電膜11を各画素領域毎に分離することにより、図15に示すように、各画素領域毎に、凹部11a及び11bを有する矩形状の反射電極(斜線で示されている)110が形成される。このようにしてTFT基板51が製造される。反射電極110は感光性膜10の凹部10a及び10bの形状に倣うように形成されるため、反射電極110の凹部11aの表面の傾斜角α’は0≦α’≦10度であり、反射電極110の凹部11bの表面の傾斜角β’も、0≦β’≦10度である。TFT基板51の製造後、このTFT基板51に配向膜12(図1参照)が形成される。
【0047】
以上説明したように、本実施形態では、図5乃至図10に示すように、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97が残るように感光性膜9をパターニングしている。このような仕切り部95、96及び97を設けることにより、液晶表示装置54の反射特性を向上させることができる。これに対し、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97の代わりに互いに分離した多数の突起部が残るように感光性膜9をパターニングする方法(後述する図17乃至図19参照)も考えられるが、この方法では、反射特性を向上させることが難しい。以下、これらの反射特性の違いについて、図17乃至図20を参照しながら説明する。
【0048】
図17は、仕切り部95、96及び97の代わりに多数の突起部921及び931が残るようにパターニングされた感光性膜9の一例を示す平面図、図18は、図17に示すVI−VI方向の断面図、図19は、図17に示すVII−VII方向の断面図である。
【0049】
本実施形態では、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を残すために感光性膜9に孔92及び93を形成したが(図7参照)、図17では、互いに分離した突起部921及び931(斜線で示された部分)が残るように、感光性膜9に網目状に連なった溝950(白抜きの部分)が形成される。つまり、図7において感光性膜9の除去される部分(孔92及び93)は、図17において感光性膜9の除去されずに残る部分(突起部921及び931)に対応し、図7において感光性膜9の除去されずに残る部分(仕切り部95及び96)は、図17において感光性膜9の除去される部分(溝950)に対応する。従って、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部を残した場合(図7参照)に形成される反射電極110の凹凸パターンと、互いに分離した突起部921及び931を残した場合(図17参照)に形成される反射電極110の凹凸のパターンは、互いに反転した関係にある。このように、反射電極の凹凸パターンを反転させた場合、液晶表示装置の反射特性は、図20に示すように異なる。
【0050】
図20は、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部を残した場合(図7参照)の液晶表示装置の反射特性と、互いに分離した突起部921及び931を残した場合(図17参照)の液晶表示装置の反射特性とを示すグラフ、図21は、図20に示すグラフの測定方法の説明図である。
【0051】
図20に示すグラフは、図21に示すように、図7の液晶表示装置及び図17の液晶表示装置の液晶パネル300に−30度方向から外部光302を入射したときの、この液晶パネル300を見るユーザ301の視角に対する反射特性を示す。グラフの横軸は視角であり、縦軸は反射率である。実線は、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を残した場合(図7及び図10参照)の液晶表示装置(以下、単に「図7の液晶表示装置」と呼ぶ)の反射特性である。破線は、互いに分離した突起部921及び931を残した場合(図17参照)の液晶表示装置(以下、単に「図17の液晶表示装置」と呼ぶ)の反射特性を示す。尚、図7の液晶表示装置において仕切り部95、96及び97の幅WはW≒4.1μmであり、図17の液晶表示装置において溝950の幅GはG≒4.1μmである。
【0052】
液晶表示装置が表示する画像の品質を向上させるためには、図21において、30度付近の視角における光303の反射率(正反射成分)を小さくし、0度付近の視角における光304の反射率を大きくすることが好ましい。しかしながら、図17の液晶表示装置では、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が極端に大きくなっており、画像の品質を向上させることが困難である。これに対し、図7の液晶表示装置は、図17の液晶表示装置と比較して、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が減少するとともに、0度付近の視角における反射率が増加している。従って、画像の品質を向上させることができる。図7の液晶表示装置が、図17の液晶表示装置と比較して、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が減少するとともに、0度付近の視角における反射率が増加する理由としては、以下のように考えられる。
【0053】
図17の液晶表示装置では、互いに分離した突起部921及び931を設けるために、感光性膜9に、網目状に連なる溝950を形成する必要がある。従って、このような網目状に連なる溝950が形成された状態で、感光性膜10(図12参照)の材料である感光性樹脂を塗布すると、塗布された樹脂の一部は溝950に入り込む。この溝950は網目状に連なって広がっているため、この溝950に入り込んだ樹脂は、溝950全体に渡って水平に広がっていく。この結果、感光性膜10の溝950に埋まった部分は、水平な形状を持ち易くなる。感光性膜10が水平な形状の部分を有すると、反射電極110にも、感光性膜10の形状を反映して水平な形状の部分が形成される。反射電極110に形成された水平な形状部分は傾斜角がゼロであるため、この水平な部分に当たった光は正反射方向(すなわち視角が30度の方向)に反射する。従って、図17の液晶表示装置は、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が増加すると考えられる。
【0054】
一方、図7の液晶表示装置では、網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を残すために、感光性膜9に、互いに分離した多数の孔92及び93を形成している。従って、このような互いに分離した多数の孔92及び93が形成された状態で、感光性膜10(図12参照)の材料である感光性樹脂を塗布すると、塗布された樹脂の一部は多数の孔92及び93の各々の内部に入り込むが、これらの多数の孔92及び93は互いに分離しているため、任意の1つの孔92又は93の内部に入り込んだ樹脂は、他の孔92又は93に移動することができない。従って、任意の1つの孔92又は93の内部に入り込んだ樹脂は、水平に広がりにくくなる。この結果、反射電極110には水平な部分が形成されにくくなり、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が減少するとともに、0度付近の視角における反射率が増加すると考えられる。
【0055】
尚、図17の液晶表示装置において、溝950の幅Gを例えば約1μm程度に狭くすると、30度付近の視角における反射率(正反射成分)を或る程度減少させることが可能であるが、溝950の幅を約1μmに設定しなければならないとすると、高解像度の露光機を準備し、この高解像度の露光機で感光性膜9を露光する必要がある。しかしながら、高解像度の露光機は高価であり、設備コストが高くなるという問題がある。これに対し、本実施形態では、上記のように、幅Wの値が約4μmであり、内接円Ciの直径Dの値が約5μmであるため(図7参照)、高解像度の露光機を用いなくても、仕切り部95、96及び97の幅Wを高い精度で略一定値に保つことができ、設備コストの削減が図られる。
【0056】
また、本実施形態では、仕切り部95、96又は97の各々は、略一定幅Wを有している。このように、仕切り部95、96及び97の幅Wの値を一定にすると、仕切り部95、96又は97の各々の幅を連続的に変化させた場合と比較して、反射電極110で反射した光をより有効に利用できるという利点がある。以下に、この利点について、仕切り部95、96又は97の各々の幅を連続的に変化させた場合と比較しながら図22乃至図24を用いて具体的に説明する。
【0057】
図22は、仕切り部の幅を連続的に変化させた場合の一例を示す平面図、図23は、図22に示す仕切り部95’の幅W1に対応する部分の断面図(a)と、幅W2に対応する部分の断面図(b)とを並べて示した図である。
【0058】
図22に示される孔集合体94’の各々は、図7と同様に、1個の孔92’と、この孔92’の周囲に配された7個の孔93’とを有する。しかしながら、孔92’及び93’の形状は、図7とは異なり略円形である。従って、孔92’と孔93’との間を仕切る任意の1つの仕切り部95’に着目した場合、この着目した1つの仕切り部95’の中央部の幅W2の値と、この中央部から離れた部位の幅W1の値は、互いに異なる。すなわち、仕切り部95’の幅は、この仕切り部95’の部位に応じて連続的に変化する。仕切り部96’の幅も、仕切り部95’の幅と同様に連続的に変化する。尚、図22には示していないが、隣接する孔集合体94’を仕切る仕切り部の幅も、仕切り部95’及び96’の幅と同様に連続的に変化することに注意されたい。
【0059】
図23を参照すると、仕切り部95’の断面図(a)の幅W1は、断面図(b)の幅W2と比較して広いため、断面図(a)の傾斜はゆるやかである一方、断面図(b)の傾斜は急峻となることがわかる。このように、任意の1つの仕切り部に傾斜の緩やかな部分と急峻な部分とが混在した場合の液晶表示装置(以下、「図22の液晶表示装置」と呼ぶ)の反射特性と、略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を残した図7の液晶表示装置の反射特性は異なる。以下に、この反射特性の違いについて説明する。
【0060】
図24は、図7の液晶表示装置の反射特性と、図22の液晶表示装置の反射特性とを示すグラフである。
【0061】
このグラフは、図20に示すグラフと同様に、液晶表示装置に−30度方向から外部光を入射したときの反射特性を示す。グラフの横軸は視角であり、縦軸は反射率である。実線は図7の液晶表示装置の反射特性、破線は図22の液晶表示装置の反射特性を示す。尚、図7の液晶表示装置において仕切り部95、96及び97の幅WはW≒3.7μmであり、図22の液晶表示装置において仕切り部95’の中央部の幅W2はW2≒3μm、仕切り部96’の中央部の幅W2はW2≒2μmである。
【0062】
図22の液晶表示装置では、任意の1つの仕切り部に傾斜の緩やかな部分と急峻な部分とが混在しているため、反射電極にも傾斜の緩やかな部分と急峻な部分とが混在する。反射電極に傾斜の緩やかな部分と急峻な部分とが混在すると、反射電極の傾斜の緩やかな部分で反射した光の反射方向の範囲と、傾斜の急峻な部分で反射した光の反射方向の範囲とが一致しないため、光を所望の方向に効率よく反射させることが難しくなる。また、孔92’及び93’は円形であるため、仕切り部95’の幅W1は幅W2よりも広くなっている。従って、隣接する3つの孔92’及び93’で挟まれた部分R2(斜線で示された部分)の面積は、図7において隣接する3つの孔92及び93で挟まれた部分(斜線で示された部分)R1の面積よりも広くなりやすい。部分R2の面積が広くなり過ぎると、30度付近の視角における反射率(正反射成分)が増加するため、できるだけ部分R2の面積を狭くする必要がある。そこで、図22の液晶表示装置では、部分R2の面積をできるだけ狭くする目的で、仕切り部96’の中央部の幅W2が小さな値(ここでは約2μm)を有するように、感光性膜9を露光及び現像している。ただし、図22の液晶表示装置では、仕切り部96’の中央部の幅W2を約2μmにまで狭める必要があるため、感光性膜9を低解像度の露光機で露光すると、異なる仕切り部96’どうしを比較したときに幅W2のばらつきが大きくなるという問題がある。従って、異なる仕切り部96’の間で、幅W2のばらつきを小さくするためには、高解像度の露光機で感光性膜9を露光する必要があるが、設備コストが高くなるという問題がある。
【0063】
これに対し、図7の液晶表示装置では、任意の1つの仕切り部の幅は、仕切り部の部位に関わらず略一定であり、且つ異なる仕切り部どうしの幅は互いに等しいため、光が仕切り部の如何なる部位で反射しても、光の反射方向の範囲はほぼ一致する。従って、仕切り部の幅Wを調整することにより、光を所望の方向に効率よく反射させることが可能となる。また、図7の液晶表示装置では、任意の1つの仕切り部の幅は、仕切り部の部位に関わらず略一定であるため、図7に示す部分R1の面積を、図22に示す部分R2の面積よりも容易に小さくすることができる。従って、30度付近の視角における反射率(正反射成分)を効率よく減少させることができる。図24に示すグラフから、図7の液晶表示装置は、図22の液晶表示装置と比較して、−30度乃至−10度付近の視角及び10度乃至30度付近の視角における反射率が減少するとともに、0度付近の視角における反射率が増加していることがわかる。従って、図7の液晶表示装置を用いることにより画像の品質が向上することがわかる。更に、図7の液晶表示装置では、仕切り部95、96及び97の幅Wが約4μmであるため、高解像度の露光機を用いる必要がなく、設備コストが低くて済むという利点もある。
【0064】
尚、感光性膜9に形成される孔92及び93の開口面積のばらつきが大きくなると、それに伴って最大傾斜角α1及びβ1(図13参照)のばらつきも大きくなるため、反射特性が劣化する。従って、感光性膜9に形成される孔92及び93の開口面積のばらつきはできる限り小さいことが好ましい。本実施形態では、この開口面積のばらつきは、15%以内となっている。開口面積のばらつきが15%程度であれば、最大傾斜角α1及びβ1の値は開口面積の影響をそれほど受けないため、最大傾斜角α1とβ1とを、ほぼ等しい値に設定することができる。
【0065】
尚、本実施形態では、仕切り部95、96及び97の幅Wを約4μmに設定しているが、この仕切り部95、96及び97の幅Wは約4μmに限られることはなく、幅Wを4μmより小さい値又は大きい値に設定しても、反射特性を向上させることは可能であることに注意されたい。特に、幅Wを3μm≦W≦6μmの範囲内に設定することにより、良好な反射特性を得ることができる。
【0066】
更に、本実施形態では、感光性膜9に略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を設けるために、図7乃至図10を参照しながら説明した規則に従って孔92及び93を形成している。しかしながら、本発明では、隣接する孔の間に存在する仕切り部の各々が互いに略等しい幅を有するのであれば、本発明の目的を逸脱しない範囲で上記の規則は変更可能であることに注意されたい。例えば、仕切り部の各々が互いに略等しい幅を有するのであれば、感光性膜9に形成される孔はランダムに配されていてもよい。
【0067】
尚、本実施形態において形成された反射電極110は、光を反射する反射板としての役割を有するだけでなく、画素電極としての役割をも有している。しかしながら、本発明は、このような反射電極110の代わりに、画素電極等の電極としては作用せず単に光を反射させるためのみに用いられる反射板を製造する場合にも適用することができることに注意されたい。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の品質の向上に寄与する反射体形成方法、及びこの反射体形成方法が適用された反射構造体及び液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の反射体形成方法の一実施形態を用いて形成された反射電極を有する液晶表示装置の一部断面図である。
【図2】 ガラス基板1上にゲート電極7及びゲートバス8が形成された直後の様子を示す平面図である。
【図3】 図2のI−I方向の断面図である。
【図4】 感光性膜が形成された基板の断面図である。
【図5】 感光性膜9がパターニングされた後の基板の平面図である。
【図6】 図5のII−II方向から見た断面図である。
【図7】 感光性膜9に形成された一部の孔92及び93を示す平面図である。
【図8】 図7に示すIII−III方向の断面図である。
【図9】 図7に示すIV−IV方向の断面図である。
【図10】 複数の孔集合体94を示す平面図である。
【図11】 孔92の周囲に、孔93を6個設けた場合の例を示す平面図である。
【図12】 感光性膜10が形成された基板の断面図である。
【図13】 図12に示す領域Eの拡大図である。
【図14】 導電膜11が形成された基板を示す断面図である。
【図15】 導電膜11を各画素領域毎に分離した後の平面図である。
【図16】 図15のV−V方向の断面図である。
【図17】 仕切り部95、96及び97の代わりに多数の突起部921及び931が残るようにパターニングされた感光性膜9の一例を示す平面図である。
【図18】 図17に示すVI−VI方向の断面図である。
【図19】 図17に示すVII−VII方向の断面図である。
【図20】 網目状に連なった略一定幅Wの仕切り部95、96及び97を残した場合(図8参照)の液晶表示装置の反射特性と、互いに分離した突起部921及び931を残した場合(図17参照)の液晶表示装置の反射特性とを示すグラフである。
【図21】 図20に示すグラフの測定方法の説明図である。
【図22】 仕切り部の各々の幅を連続的に変化させた場合の一例を示す平面図である。
【図23】 図22に示す仕切り部95’の幅W1に対応する部分の断面図(a)と、幅W2に対応する部分の断面図(b)とを並べて示した図である。
【図24】 図8の液晶表示装置の反射特性と、図22の液晶表示装置の反射特性とを示すグラフである。
【符号の説明】
1 ガラス基板
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ソースバス
5 半導体層
6 ゲート絶縁膜
7 ゲート電極
8 ゲートバス
9 感光性膜
10 感光性膜
10a、10b、11a、11b 凹部
10c 窓
11 導電性の積層膜
12 配向膜
50 TFT
51 TFT基板
52 カラーフィルタ基板
53 液晶層
54 液晶表示装置
91、92、93 孔
94、94’ 孔集合体
95、96、97 仕切り部
110 反射電極
300 液晶パネル
301 ユーザ
302 外部光
303、304 光
Claims (7)
- 下地層を形成する工程と、前記下地層の上に反射体を形成する工程とを有する反射体形成方法であって、
前記下地層を形成する工程が、
第1の膜を形成する工程と、
前記第1の膜に複数の孔を形成する工程と、
前記複数の孔が形成された第1の膜の上に第2の膜を形成する工程とを有し、
前記複数の孔を形成する工程が、1個の第1の孔と、前記第1の孔の周囲に配された7個の第2の孔とを有する孔集合体が複数組形成されるように、前記第1の膜に前記複数の孔を形成し、前記第1の孔と前記第2の孔を仕切るための第1の仕切り部であって、略一定の第1の幅を有する第1の仕切り部と、隣接する前記第2の孔を仕切るための第2の仕切り部であって、前記第1の幅に略等しい略一定の第2の幅を有する第2の仕切り部とが形成されるように、前記第1の膜に前記複数の孔を形成する工程である、ことを特徴とする反射体形成方法。 - 前記第1及び第2の仕切り部の幅が3μm以上6μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の反射体形成方法。
- 前記第1の膜を形成する工程が、感光性膜を形成する工程であり、
前記複数の孔を形成する工程が、前記第1及び第2の仕切り部が形成されるように、前記感光性膜を露光及び現像する工程であることを特徴とする請求項1または2項に記載の反射体形成方法。 - 複数の反射体と、前記反射体に所定の形状を持たせるための下地層とを有する反射構造体であって、
前記下地層が、複数の孔を有する第1の膜と、前記第1の膜の上に形成された第2の膜とを有し、
前記第1の膜が、1個の第1の孔と、前記第1の孔の周囲に配された7個の第2の孔とを有する孔集合体を、複数組有し、かつ前記第1の孔と第2の孔を仕切るための第1の仕切り部であって、略一定の第1の幅を有する第1の仕切り部と、隣接する前記第2の孔を仕切るための第2の仕切り部であって、前記第1の幅に略等しい略一定の第2の幅を有する第2の仕切部とを有する、ことを特徴とする反射構造体。 - 前記第1及び第2の仕切り部の幅が3μm以上6μm以下であることを特徴とする請求項4に記載の反射構造体。
- 前記第1及び第2の膜が、感光性樹脂を用いて形成されたことを特徴とする請求項4または5項に記載の反射構造体。
- 請求項4乃至6のうちのいずれか1項に記載の反射構造体を備えた液晶表示装置。
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