JPH1184375A - Reflection type liquid crystal display - Google Patents
Reflection type liquid crystal displayInfo
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- JPH1184375A JPH1184375A JP9262877A JP26287797A JPH1184375A JP H1184375 A JPH1184375 A JP H1184375A JP 9262877 A JP9262877 A JP 9262877A JP 26287797 A JP26287797 A JP 26287797A JP H1184375 A JPH1184375 A JP H1184375A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光反射層を内蔵した
反射型表示装置に関する。より詳しくは、光反射層の反
射特性を改善して表示の明るさ及び見やすさを向上させ
る技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type display device having a built-in light reflection layer. More specifically, the present invention relates to a technique for improving the reflection characteristics of a light reflection layer to improve the brightness and visibility of a display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光反射層を内蔵した表示装置は例えば特
開平９−１５２６３０号公報に開示されており、図６に
その構造を示す。図示する様に、表示装置は入射側に位
置される第１基板１と、所定の間隙を介して該第１基板
１に接合し反射側に配置される第２基板２とを備えてい
る。この間隙内には電気光学物質層としてゲストホスト
液晶層３が第１基板１側に位置して設けられている。ゲ
ストホスト液晶層３はネマティック液晶４と二色性色素
５の混合物からなり、上下の配向膜６ａ，１１ａによ
り、ホモジニアスに整列されている。又、間隙内には光
反射層９が第２基板２側に位置して設けられている。更
に、ゲストホスト液晶層３と光反射層９の間に四分の一
波長板層１０が介在している。加えて、第１基板１側及
び第２基板２側にそれぞれゲストホスト液晶層３に電圧
を印加する電極６，１１が形成されている。本例では、
上側の電極６が第１基板１の内表面に形成され、下側の
電極１１が第２基板２の内表面に形成されている。光反
射層９は表面に凹凸を有し光散乱性を備えている。従っ
て、ペーパーホワイトの外観を呈し表示背景として好ま
しい。又、入射光を比較的広い角度範囲で反射する為、
視野角が拡大し表示が見やすくなるとともに広い視角範
囲で表示の明るさが増す。光反射層９と四分の一波長板
層１０との間に凹凸を埋める透明な平坦化層１４が介在
している。四分の一波長板層１０は平坦化層１４の表面
に沿って一軸配向された高分子液晶材料１３からなる。
なお、高分子液晶材料１３を一軸配向させる為、平坦化
層１４と四分の一波長板層１０との間に下地配向膜１０
ａが設けられている。光反射層９は凹凸が形成された樹
脂膜９ｂとその表面に成膜されたアルミニウム等の金属
膜９ａとからなる。樹脂膜９ｂはフォトリソグラフィに
より凹凸がパタニングされた感光性樹脂膜である。2. Description of the Related Art A display device having a built-in light reflection layer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-152630, and FIG. As shown in the drawing, the display device includes a first substrate 1 located on the incident side, and a second substrate 2 joined to the first substrate 1 via a predetermined gap and arranged on the reflection side. In this gap, a guest host liquid crystal layer 3 is provided as an electro-optical material layer on the first substrate 1 side. The guest host liquid crystal layer 3 is composed of a mixture of a nematic liquid crystal 4 and a dichroic dye 5, and is homogeneously aligned by upper and lower alignment films 6a and 11a. In addition, a light reflection layer 9 is provided in the gap so as to be located on the second substrate 2 side. Further, a quarter-wave plate layer 10 is interposed between the guest host liquid crystal layer 3 and the light reflection layer 9. In addition, electrodes 6 and 11 for applying a voltage to the guest host liquid crystal layer 3 are formed on the first substrate 1 side and the second substrate 2 side, respectively. In this example,
The upper electrode 6 is formed on the inner surface of the first substrate 1, and the lower electrode 11 is formed on the inner surface of the second substrate 2. The light reflection layer 9 has unevenness on the surface and has light scattering properties. Therefore, it has a paper white appearance and is preferable as a display background. Also, since the incident light is reflected in a relatively wide angle range,
The viewing angle is enlarged, the display is easy to see, and the brightness of the display is increased in a wide viewing angle range. Between the light reflection layer 9 and the quarter-wave plate layer 10, there is provided a transparent flattening layer 14 for filling irregularities. The quarter-wave plate layer 10 is made of a polymer liquid crystal material 13 uniaxially oriented along the surface of the flattening layer 14.
In order to uniaxially align the polymer liquid crystal material 13, the base alignment film 10 is placed between the planarizing layer 14 and the quarter-wave plate layer 10.
a is provided. The light reflecting layer 9 is composed of a resin film 9b having unevenness and a metal film 9a such as aluminum formed on the surface thereof. The resin film 9b is a photosensitive resin film whose irregularities are patterned by photolithography.
【０００３】第２基板２の表面に形成された感光性樹脂
膜９ｂは例えばフォトレジストからなり、基板表面に全
面的に塗布される。これを所定のマスクを介して露光処
理し例えば円柱状にパタニング加工する。次いで加熱し
てリフローを施せば凹凸形状が安定的に形成できる。こ
のようにして形成された凹凸形状の表面に所望の膜厚で
良好な光反射率を有するアルミニウム等の金属膜９ａを
形成する。凹凸の深さ寸法を数μｍに設定すれば、良好
な光散乱特性が得られ、光反射層９は白色を呈する。光
反射層９の表面には平坦化層１４が形成され凹凸を埋め
ている。平坦化層１４はアクリル樹脂等透明な有機物を
用いる。四分の一波長板層１０の上には配向膜１１ａが
形成されている。この配向膜１１ａはゲストホスト液晶
層３と高分子液晶材料１３からなる四分の一波長板層１
０との間を隔てるパシベーション膜を兼ねている。な
お、四分の一波長板層１０に赤青緑の三原色色素を領域
分割的に分散させれば、カラーフィルタを兼ねることも
できる。The photosensitive resin film 9b formed on the surface of the second substrate 2 is made of, for example, a photoresist, and is applied to the entire surface of the substrate. This is exposed through a predetermined mask, and is patterned into, for example, a cylindrical shape. Then, by heating and performing reflow, the uneven shape can be formed stably. A metal film 9a made of aluminum or the like having a desired film thickness and good light reflectance is formed on the surface of the concavo-convex shape thus formed. If the depth dimension of the unevenness is set to several μm, good light scattering characteristics can be obtained, and the light reflection layer 9 exhibits white. A flattening layer 14 is formed on the surface of the light reflecting layer 9 to fill the irregularities. The flattening layer 14 uses a transparent organic material such as an acrylic resin. On the quarter-wave plate layer 10, an alignment film 11a is formed. This alignment film 11a is a quarter-wave plate layer 1 made of a guest-host liquid crystal layer 3 and a polymer liquid crystal material 13.
It also serves as a passivation film separating 0. If the three primary colors of red, blue, and green are dispersed in the quarter-wave plate layer 10 in a region-division manner, it can also serve as a color filter.
【０００４】図７を参照して、光反射層及び四分の一波
長板層の製造方法を簡単に説明する。まず（Ａ）に示す
様に、ガラスなどからなる第２基板２の表面に光感光性
の樹脂を全面的に塗布する。光感光性の樹脂としては例
えばフォトレジスト９ｒを用いることができる。次に
（Ｂ）に示す様に、所定のマスクを介してフォトレジス
ト９ｒを露光現像し、光感光性樹脂を例えば離散的な円
柱９Ｔにパタニング加工する。続いて（Ｃ）に示す様
に、第２基板２を加熱処理し感光性樹脂のリフローを行
う。このリフローによりフォトレジスト９ｒの円柱９Ｔ
はなだらかに変形し、所望の凹凸形状が得られる。
（Ｄ）に示す様に、上記の様にして形成された樹脂膜９
ｂの凹凸面に所望の膜厚で良好な反射率を有するアルミ
ニウムなどの金属膜９ａが真空蒸着などにより形成され
る。凹凸の深さ寸法を数μｍに設定することで、良好な
光散乱特性が得られ金属膜９ａは白色を呈する。続いて
（Ｅ）に示す様に、金属膜９ａの凹凸を平坦化層１４で
埋める。この平坦化層１４はアクリル樹脂など透明な有
機物で形成されており、スピンコートなどで塗布する。
続いて平坦化層１４の表面を下地配向膜１０ａで被覆す
る。この下地配向膜１０ａを所定の方向に沿ってラビン
グ処理する。最後に（Ｆ）に示す様に、下地配向膜１０
ａの上に高分子液晶材料１３を塗布する。この高分子液
晶は、例えば安息香酸エステル系のメソゲンをペンダン
トとした側鎖型の高分子液晶である。この高分子液晶を
シクロヘキサノンとメチルエチルケトンとを８：２の割
合で混合した溶液に、３〜５重量％溶解させる。この溶
液をスピンコートし、下地配向膜１０ａ上に高分子液晶
を成膜する。この後基板加熱を行い、一旦高分子液晶を
光学的に等方性状態にまで加温する。続いて加熱温度を
徐々に降下しネマティック相を経て室温状態まで戻す。
ネマティック相において高分子液晶は下地配向膜１０ａ
のラビング方向に沿って配列し、所定の一軸配向性が得
られる。この一軸配向状態は第２基板２を室温に戻すこ
とにより固定される。このようなアニール処理により、
高分子液晶材料１３に含まれる液晶分子は一軸配向し、
所望の四分の一波長板層が得られる。更に、この高分子
液晶材料１３の表面に配向膜１１ａを形成する。この配
向膜１１ａは例えばＰＶＡフィルムからなる。このＰＶ
Ａフィルムを所定の方向に沿ってラビング処理すること
で、その上に接するゲストホスト液晶層のホモジニアス
配向を実現できる。With reference to FIG. 7, a method of manufacturing the light reflecting layer and the quarter wave plate layer will be briefly described. First, as shown in FIG. 1A, a photosensitive resin is applied to the entire surface of the second substrate 2 made of glass or the like. As the photosensitive resin, for example, a photoresist 9r can be used. Next, as shown in (B), the photoresist 9r is exposed and developed through a predetermined mask, and the photosensitive resin is patterned into, for example, discrete columns 9T. Subsequently, as shown in (C), the second substrate 2 is subjected to a heat treatment to reflow the photosensitive resin. By this reflow, the column 9T of the photoresist 9r is formed.
The shape is gently deformed, and a desired uneven shape is obtained.
As shown in (D), the resin film 9 formed as described above
A metal film 9a of aluminum or the like having a desired film thickness and good reflectance is formed on the uneven surface b by vacuum evaporation or the like. By setting the depth dimension of the unevenness to several μm, good light scattering characteristics can be obtained, and the metal film 9a exhibits white. Subsequently, as shown in (E), the unevenness of the metal film 9a is filled with the flattening layer 14. The flattening layer 14 is formed of a transparent organic material such as an acrylic resin, and is applied by spin coating or the like.
Subsequently, the surface of the planarizing layer 14 is covered with the base alignment film 10a. The underlying alignment film 10a is rubbed along a predetermined direction. Finally, as shown in FIG.
A polymer liquid crystal material 13 is applied on a. The polymer liquid crystal is, for example, a side-chain polymer liquid crystal using a benzoate ester mesogen as a pendant. This polymer liquid crystal is dissolved in a solution in which cyclohexanone and methyl ethyl ketone are mixed at a ratio of 8: 2 by 3 to 5% by weight. This solution is spin-coated to form a polymer liquid crystal on the base alignment film 10a. Thereafter, the substrate is heated, and the polymer liquid crystal is once heated to an optically isotropic state. Subsequently, the heating temperature is gradually lowered to return to a room temperature state through a nematic phase.
In the nematic phase, the polymer liquid crystal is used as the base alignment film 10a.
And a predetermined uniaxial orientation can be obtained. This uniaxial orientation state is fixed by returning the second substrate 2 to room temperature. By such an annealing process,
The liquid crystal molecules contained in the polymer liquid crystal material 13 are uniaxially aligned,
The desired quarter wave plate layer is obtained. Further, an alignment film 11a is formed on the surface of the polymer liquid crystal material 13. The alignment film 11a is made of, for example, a PVA film. This PV
By rubbing the A film in a predetermined direction, it is possible to realize a homogeneous orientation of the guest-host liquid crystal layer in contact therewith.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】反射型表示装置は、周
囲の環境から得られる光（外光）を利用する為、光を拡
散反射する光反射層が設けてある。しかし、従来の様に
単純に光を拡散反射するだけであれば、高品位なディス
プレイは実現できない。一般的な反射型表示装置には外
光を吸収するカラーフィルタや偏光板などの構成材料が
貼着されており、単純に拡散反射するだけではディスプ
レイに不可欠な輝度が足りない。The reflection type display device is provided with a light reflection layer for diffusing and reflecting light in order to use light (external light) obtained from the surrounding environment. However, a high-quality display cannot be realized simply by diffusing and reflecting light as in the prior art. A component material such as a color filter or a polarizing plate that absorbs external light is adhered to a general reflection type display device, and simply diffusing and reflecting light does not provide sufficient luminance necessary for a display.
【０００６】[0006]
【課題を解決する為の手段】本発明は反射型表示装置に
内蔵される光反射層の構造を改善して表示の明るさ及び
見やすさを向上させることを目的とする。係る目的を達
成する為に以下の手段を講じた。即ち本発明に係る反射
型表示装置は基本的な構成として、入射側に配置される
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基板と、該間隙内で第１基板側に
位置する電気光学物質層と、該間隙内で第２基板側に位
置する光反射層と、該第１基板側及び第２基板側にそれ
ぞれ形成され該電気光学物質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、前記光反射層は表面に
凹凸を有し光散乱性を備えているとともに、凸部が平面
方向に連続している。好ましくは、前記電気光学物質層
はゲストホスト液晶層からなり、更に四分の一波長板層
が該ゲストホスト液晶層と該光反射層との間に介在して
いる。又好ましくは、前記光反射層は凹凸が形成された
樹脂膜とその表面に成膜された金属膜とからなる。又好
ましくは、前記樹脂膜は、フォトリソグラフィにより凹
凸がパタニングされた感光性樹脂膜である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the structure of a light reflection layer incorporated in a reflection type display device so as to improve the brightness and visibility of a display. The following measures were taken to achieve this purpose. That is, the reflection type display device according to the present invention has, as a basic configuration, a first substrate arranged on the incident side, and a second substrate joined to the first substrate via a predetermined gap and arranged on the reflection side. An electro-optical material layer located on the first substrate side in the gap, a light reflecting layer located on the second substrate side in the gap, and an electro-optical material layer formed on the first substrate side and the second substrate side, respectively. An electrode for applying a voltage to the optical material layer. As a feature, the light reflection layer has unevenness on the surface and has light scattering properties, and the projections are continuous in the plane direction. Preferably, the electro-optical material layer comprises a guest-host liquid crystal layer, and a quarter-wave plate layer is interposed between the guest-host liquid crystal layer and the light reflection layer. Also preferably, the light reflection layer comprises a resin film having irregularities formed thereon and a metal film formed on the surface thereof. Also preferably, the resin film is a photosensitive resin film having irregularities patterned by photolithography.
【０００７】本発明は上述した反射型表示装置の製造方
法を包含している。特に、前記光反射層を形成する場
合、まず第２基板の上に感光性樹脂を成膜する工程を行
う。次に、該感光性樹脂を選択的に露光現像して凹部を
形成し、残された凸部が平面的に連続する様にパタニン
グする工程を行う。最後に、パタニングされた該感光性
樹脂の凹凸面に金属膜を成膜する工程を行う。好ましく
は、パタニングした感光性樹脂を加熱処理によりリフロ
ーして凹部及び凸部の形状をなめらかにする工程を含
む。又好ましくは、パタニングした感光性樹脂の表面に
透明な樹脂を塗工して凹部及び凸部の曲率を調整する工
程を含む。The present invention includes a method of manufacturing the above-mentioned reflective display device. In particular, when forming the light reflecting layer, first, a step of forming a photosensitive resin on the second substrate is performed. Next, the photosensitive resin is selectively exposed and developed to form a concave portion, and a patterning process is performed so that the remaining convex portion is planarly continuous. Finally, a step of forming a metal film on the patterned uneven surface of the photosensitive resin is performed. Preferably, the method includes a step of reflowing the patterned photosensitive resin by a heat treatment to smooth the shapes of the concave portions and the convex portions. Also preferably, the method includes a step of applying a transparent resin to the surface of the patterned photosensitive resin to adjust the curvature of the concave portion and the convex portion.
【０００８】凹凸構造を有する光反射層を作成する場
合、その光拡散特性は周辺からランダムに入射する外光
を可能な限り正面方向に反射することが望ましい。凹凸
構造と反射特性を解析した結果、ある程度凸部分が平面
的に連続している方が望ましいことが判明した。しかし
ながら、従来の様に感光性樹脂を離散的な円柱にパタニ
ングして凹凸構造を形成する場合、凸部分を平面的に見
て連続的に形成することが困難であり、特にプロセス上
のばらつきを考慮した場合、形状が容易に変動し望む光
学特性を安定に得ることができなかった。これに対し、
本発明では感光性樹脂を選択的に露光現像して凹部を形
成し、残された凸部が平面的に連続する様にパタニング
している。これにより、連続する凸部を安定に得ること
ができる様になった。又、凹部をある程度連続してパタ
ニングすることで、自由に凸部の連続形状が調整できる
利点がある。When a light reflecting layer having a concavo-convex structure is formed, it is desirable that the light diffusing characteristic is such that external light randomly entering from the periphery is reflected in the front direction as much as possible. As a result of analyzing the concavo-convex structure and the reflection characteristics, it has been found that it is desirable that the protruding portions be continuous to some extent in a plane. However, when a photosensitive resin is patterned into discrete columns to form an uneven structure as in the related art, it is difficult to form the convex portions continuously in a plan view, and in particular, process variations are reduced. In consideration of this, the shape easily fluctuated and desired optical characteristics could not be obtained stably. In contrast,
In the present invention, the photosensitive resin is selectively exposed and developed to form a concave portion, and the remaining convex portion is patterned so as to be continuous in a plane. Thereby, a continuous convex portion can be obtained stably. In addition, there is an advantage that the continuous shape of the convex portion can be freely adjusted by patterning the concave portion continuously to some extent.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る反射
型表示装置の基本的な構造を表わしている。本反射型表
示装置は入射側に配置される透明な第１の基板１と、所
定の間隙を介して入射側の基板１に接合し反射側に配置
される第２の基板２とを用いたフラットパネル構造とな
っている。上下一対の基板１，２の間隙内でゲストホス
ト液晶層（電気光学物質層）３が基板１側に位置してい
る。又、同じく間隙内で光反射層９が基板２側に位置し
ている。更に、ゲストホスト液晶層３と光反射層９との
間に四分の一波長板層１０が介在している。加えて、基
板１及び２側にそれぞれ透明な電極６及び１１が形成さ
れており、ゲストホスト液晶層３に電圧を印加する。な
お、各電極６，１１の表面はそれぞれ配向膜６ａ，１１
ａで被覆されており、ゲストホスト液晶層３を垂直配向
している。このゲストホスト液晶層３はネマティック液
晶分子４を主体とし二色性色素５を所定の割合で含有し
たものである。特徴事項として、光反射層９は表面に凹
凸を有し光散乱性を備えているとともに、凸部が平面方
向に連続している。光反射層９は凹凸が形成された樹脂
膜９ｂとその表面に成膜された金属膜９ａとからなる。
樹脂膜９ｂはフォトリソグラフィにより凹凸がパタニン
グされた感光性樹脂膜である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic structure of a reflective display device according to the present invention. This reflective display device uses a transparent first substrate 1 arranged on the incident side and a second substrate 2 joined to the incident side substrate 1 via a predetermined gap and arranged on the reflective side. It has a flat panel structure. A guest host liquid crystal layer (electro-optical material layer) 3 is located on the substrate 1 side in a gap between the pair of upper and lower substrates 1 and 2. Further, the light reflection layer 9 is located on the substrate 2 side in the same gap. Further, a quarter-wave plate layer 10 is interposed between the guest host liquid crystal layer 3 and the light reflection layer 9. In addition, transparent electrodes 6 and 11 are formed on the substrates 1 and 2 side, respectively, and a voltage is applied to the guest-host liquid crystal layer 3. The surfaces of the electrodes 6 and 11 are oriented films 6a and 11 respectively.
a, and the guest host liquid crystal layer 3 is vertically aligned. The guest-host liquid crystal layer 3 mainly includes nematic liquid crystal molecules 4 and contains a dichroic dye 5 at a predetermined ratio. As a characteristic matter, the light reflection layer 9 has irregularities on the surface and has light scattering properties, and the projections are continuous in the plane direction. The light reflection layer 9 is composed of a resin film 9b having unevenness and a metal film 9a formed on the surface thereof.
The resin film 9b is a photosensitive resin film whose irregularities are patterned by photolithography.
【００１０】以下、図１に示した反射型表示装置の個々
の構成要素に付き詳細に説明する。上側基板１は入射側
に位置しガラスなどの透明基材からなる。一方下側の基
板２は反射側に位置し、必ずしも透明材料を用いる必要
はない。一対の基板１，２の間隙にはゲストホスト液晶
層３が保持されている。このゲストホスト液晶層３は負
の誘電異方性を有するネマティック液晶分子４を主体と
し、且つ二色性色素５を所定の割合で含有している。上
側の基板１の内表面には対向電極６と配向膜６ａが順に
形成されている。対向電極６はＩＴＯなどの透明導電膜
からなる。配向膜６ａは例えばポリイミドフィルムから
なり、ゲストホスト液晶層３を垂直配向してる。なお、
本発明はこれに限られるものではなく、ゲストホスト液
晶層を水平配向してもよい。本実施形態では電圧無印加
状態でゲストホスト液晶層３は垂直配向し、電圧印加状
態では水平配向に移行する。Hereinafter, individual components of the reflection type display device shown in FIG. 1 will be described in detail. The upper substrate 1 is located on the incident side and is made of a transparent base material such as glass. On the other hand, the lower substrate 2 is located on the reflection side, and it is not always necessary to use a transparent material. A guest host liquid crystal layer 3 is held in a gap between the pair of substrates 1 and 2. This guest-host liquid crystal layer 3 is mainly composed of nematic liquid crystal molecules 4 having negative dielectric anisotropy, and contains a dichroic dye 5 at a predetermined ratio. On the inner surface of the upper substrate 1, a counter electrode 6 and an alignment film 6a are sequentially formed. The counter electrode 6 is made of a transparent conductive film such as ITO. The alignment film 6a is made of, for example, a polyimide film, and vertically aligns the guest-host liquid crystal layer 3. In addition,
The present invention is not limited to this, and the guest-host liquid crystal layer may be horizontally aligned. In the present embodiment, the guest host liquid crystal layer 3 is vertically aligned when no voltage is applied, and shifts to horizontal alignment when a voltage is applied.
【００１１】下側の基板２には少なくとも薄膜トランジ
スタ８からなるスイッチング素子と光反射層９と四分の
一波長板層１０と画素電極１１とが形成されている。基
本的な構成として、四分の一波長板層１０は薄膜トラン
ジスタ８や光反射層９の上方に成膜されており、且つコ
ンタクトホールが設けられている。画素電極１１はこの
四分の一波長板層１０の上にパタニング形成されてい
る。従って、画素電極１１と対向電極６との間でゲスト
ホスト液晶層３に充分な電界を印加することが可能であ
る。この画素電極１１は四分の一波長板層１０に開口し
たコンタクトホール及び中間電極１２ａを介して薄膜ト
ランジスタ８に電気接続している。On the lower substrate 2, at least a switching element comprising a thin film transistor 8, a light reflecting layer 9, a quarter-wave plate layer 10, and a pixel electrode 11 are formed. As a basic configuration, the quarter-wave plate layer 10 is formed above the thin film transistor 8 and the light reflection layer 9 and has a contact hole. The pixel electrode 11 is formed by patterning on the quarter-wave plate layer 10. Therefore, a sufficient electric field can be applied to the guest-host liquid crystal layer 3 between the pixel electrode 11 and the counter electrode 6. The pixel electrode 11 is electrically connected to the thin film transistor 8 via a contact hole opened in the quarter-wave plate layer 10 and the intermediate electrode 12a.
【００１２】四分の一波長板層１０は一軸配向した高分
子液晶膜で構成されている。薄膜トランジスタ８及び光
反射層９の凹凸を埋める為平坦化層１４が介在してお
り、上述した四分の一波長板層１０はこの平坦化層１４
の表面に成膜されている。光反射層９は個々の画素電極
１１に対応して細分化されている。個々に細分化された
部分は対応する画素電極１１と同電位に接続されてい
る。係る構成により、光反射層９と画素電極１１との間
に介在する四分の一波長板層１０や平坦化層１４に不要
な電界が加わることがない。光反射層９は図示する様に
散乱性の凹凸反射面を備えており、入射光の鏡面反射を
防止して画質の改善を図っている。更に、光反射層９の
凸部は平面方向に連続しており、従来よりも照明方向か
ら観察した場合反射強度が強くなっている。これにより
表示の明るさが改善可能である。画素電極１１の表面を
被覆する様に配向膜１１ａが形成されており、ゲストホ
スト液晶層３に接してその配向を制御している。この配
向膜１１ａは対向する配向膜６ａと一緒になって、ゲス
トホスト液晶層３を垂直配向している。The quarter-wave plate layer 10 is composed of a uniaxially oriented polymer liquid crystal film. The flattening layer 14 is interposed to fill the unevenness of the thin film transistor 8 and the light reflecting layer 9.
Is formed on the surface. The light reflection layer 9 is subdivided corresponding to each pixel electrode 11. Each of the subdivided portions is connected to the same potential as the corresponding pixel electrode 11. With such a configuration, an unnecessary electric field is not applied to the quarter-wave plate layer 10 or the flattening layer 14 interposed between the light reflection layer 9 and the pixel electrode 11. The light reflection layer 9 is provided with a scattering irregularity reflection surface as shown in the figure to prevent mirror reflection of incident light and improve image quality. Furthermore, the convex portions of the light reflection layer 9 are continuous in the plane direction, and the reflection intensity is higher when viewed from the illumination direction than in the related art. Thereby, the brightness of the display can be improved. An alignment film 11a is formed so as to cover the surface of the pixel electrode 11, and is in contact with the guest-host liquid crystal layer 3 to control the alignment. The orientation film 11a, together with the facing orientation film 6a, vertically aligns the guest-host liquid crystal layer 3.
【００１３】薄膜トランジスタ８はボトムゲート構造を
有しており、下から順にゲート電極１６、二層のゲート
絶縁膜１７ａ，１７ｂ、半導体薄膜１８を重ねた積層構
造を有している。ゲート電極１６はダブルゲート構造と
なっている。半導体薄膜１８は例えば多結晶シリコンか
らなり、各ゲート電極１６と整合するチャネル領域は上
側からストッパ１９により保護されている。係る構成を
有するボトムゲート型の薄膜トランジスタ８は二層の層
間絶縁膜２０ａ，２０ｂにより被覆されている。層間絶
縁膜２０ａ，２０ｂには一対のコンタクトホールが開口
しており、これらを介してソース電極２１及びドレイン
電極２２が薄膜トランジスタ８に電気接続している。こ
れらの電極２１及び２２は例えばアルミニウムをパタニ
ングしたものである。ドレイン電極２２は光反射層９と
同電位になっている。又、画素電極１１は前述した様に
コンタクトホール及び中間電極１２ａを介してドレイン
電極２２と電気接続している。一方、ソース電極２１に
は信号電圧が供給される。なお、薄膜トランジスタ８の
近傍には補助容量Ｃｓも集積形成されている。The thin film transistor 8 has a bottom gate structure, and has a laminated structure in which a gate electrode 16, two layers of gate insulating films 17a and 17b, and a semiconductor thin film 18 are stacked in this order from the bottom. The gate electrode 16 has a double gate structure. The semiconductor thin film 18 is made of, for example, polycrystalline silicon, and a channel region aligned with each gate electrode 16 is protected from above by a stopper 19. The bottom gate type thin film transistor 8 having such a configuration is covered with two layers of interlayer insulating films 20a and 20b. A pair of contact holes are opened in the interlayer insulating films 20a and 20b, and a source electrode 21 and a drain electrode 22 are electrically connected to the thin film transistor 8 through these. These electrodes 21 and 22 are, for example, patterned aluminum. The drain electrode 22 has the same potential as the light reflection layer 9. The pixel electrode 11 is electrically connected to the drain electrode 22 via the contact hole and the intermediate electrode 12a as described above. On the other hand, a signal voltage is supplied to the source electrode 21. Note that an auxiliary capacitance Cs is also integrated near the thin film transistor 8.
【００１４】図２は、本発明に係る光反射層の製造方法
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の上に感光性樹脂として例えばフォト
レジスト９ｒをスピンコートにより所望の厚みで成膜す
る。次に（Ｂ）に示すように、フォトレジストを選択的
に露光現像して凹部９ｐを形成し、残された凸部９ｔが
平面的に連続する様にパタニングする。続いて（Ｃ）に
示すように、パタニングされたフォトレジスト９ｒを加
熱処理によりリフローして凹部９ｐ及び凸部９ｔの形状
をなめらかにする。続いて（Ｄ）に示すように、リフロ
ー処理を施されたフォトレジスト９ｒの表面にアクリル
樹脂などの透明な樹脂９ｓを塗工して凹部９ｐ及び凸部
９ｔの曲率を調整する。この様にして、平面方向に連続
した凸部を有する樹脂膜９ｂ（９ｓ＋９ｒ）が得られ
る。最後に（Ｅ）に示すように、樹脂膜９ｂの凹凸面に
スパッタリングなどでアルミニウムなどの金属膜９ａを
成膜する。FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a light reflecting layer according to the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a photoresist 9r, for example, as a photosensitive resin is formed on a substrate 2 made of glass or the like to a desired thickness by spin coating. Next, as shown in (B), the photoresist is selectively exposed and developed to form a concave portion 9p, and patterning is performed so that the remaining convex portion 9t is continuous in a plane. Subsequently, as shown in (C), the patterned photoresist 9r is reflowed by a heat treatment to smooth the shapes of the concave portions 9p and the convex portions 9t. Subsequently, as shown in (D), a transparent resin 9s such as an acrylic resin is applied to the surface of the photoresist 9r subjected to the reflow treatment to adjust the curvatures of the concave portions 9p and the convex portions 9t. In this way, a resin film 9b (9s + 9r) having a continuous convex portion in the planar direction is obtained. Finally, as shown in (E), a metal film 9a such as aluminum is formed on the uneven surface of the resin film 9b by sputtering or the like.
【００１５】図３は図２の（Ｂ）に示したフォトリソグ
ラフィ工程で用いられるマスクのパタン例を表わしてい
る。このマスクは直径が５μｍ程度の円形パタンを含ん
でおり凹部９ｐに対応している。残された部分が凸部９
ｔとなる。図から明らかな様に、凹部９ｐをある程度連
続的に配することで凸部９ｔは平面的に見て連続したパ
タンとなっている。本実施形態では表示装置の画面の上
方向及び下方向との間でほぼ左右方向に沿って凸部９ｔ
が連続的に配されている。係る構成により、特に画面の
上下方向から観察した場合の輝度特性が改善できる。係
るマスクを用いてフォトレジスト９ｒをパタニングする
ことにより、連続する凸部９ｔが安定的に得られる。凹
部９ｐをある程度連続して形成することで、自由に凸部
９ｔの連続形状が変えられる。FIG. 3 shows an example of a mask pattern used in the photolithography process shown in FIG. 2B. This mask includes a circular pattern having a diameter of about 5 μm and corresponds to the concave portion 9p. The remaining part is the protrusion 9
t. As is clear from the figure, the protrusions 9t have a continuous pattern in plan view by arranging the recesses 9p to some extent continuously. In the present embodiment, the projection 9t extends substantially in the left-right direction between the upper direction and the lower direction of the screen of the display device.
Are arranged continuously. With such a configuration, it is possible to improve the luminance characteristics particularly when observed from the vertical direction of the screen. By patterning the photoresist 9r using such a mask, continuous projections 9t can be stably obtained. By continuously forming the concave portions 9p to some extent, the continuous shape of the convex portions 9t can be freely changed.
【００１６】図４は光反射層の反射特性を示すグラフで
ある。横軸に視角を取り縦軸に相対目盛で反射光強度を
取ってある。光反射層のサンプルを積分球内に載置し視
角を変えて反射光強度を測定したデータである。視角は
光反射層の法線に対する傾斜角で表わしてある。積分球
はランダムな方向から外光が入射する自然環境を再現し
たものである。グラフ中カーブＡは図２に示した製造方
法で作成された本発明に係る光反射層の反射光強度を表
わし、カーブＢは図７に示した製造方法により製造され
た従来例の反射光強度を表わしている。グラフから明ら
かな様に、本発明に係る光反射層は従来の光反射層に比
較し、０度〜４０度の視角範囲に渡って反射光強度が大
きくなっており、自然環境下で表示明度を改善すること
が可能である。FIG. 4 is a graph showing the reflection characteristics of the light reflecting layer. The horizontal axis indicates the viewing angle, and the vertical axis indicates the reflected light intensity on a relative scale. This is data obtained by placing a sample of the light reflecting layer in an integrating sphere and changing the viewing angle to measure the reflected light intensity. The viewing angle is represented by the angle of inclination with respect to the normal to the light reflecting layer. The integrating sphere reproduces a natural environment where external light is incident from random directions. Curve A in the graph represents the reflected light intensity of the light reflecting layer according to the present invention prepared by the manufacturing method shown in FIG. 2, and curve B represents the reflected light intensity of the conventional example manufactured by the manufacturing method shown in FIG. Is represented. As is clear from the graph, the light reflection layer according to the present invention has a higher reflected light intensity over a viewing angle range of 0 to 40 degrees as compared with the conventional light reflection layer, and the display brightness under a natural environment. Can be improved.
【００１７】図５は室内照明下での光反射層の反射特性
を示すグラフである。方位角を０度から３６０度まで取
ってあり、方位角０度が画面の上方向に対応し、方位角
１８０度が画面の下方向に対応している。反射光強度は
相対目盛で取ったり、法線方向の反射光強度の値を表わ
す。一方、入射光は方位角０度から３６０度に渡って変
えると共に、法線に対する入射角度も変えてある。グラ
フ中カーブＡは本発明に係る光反射層の反射光強度デー
タを表わし、カーブＢは従来の光反射層の反射光強度を
表わしている。Ａ２０は法線に対する入射光の傾斜角度
が２０度の場合を表わす。Ａ３０は傾斜角度が３０度の
場合であり、Ａ４０は傾斜角度が４０度の場合である。
又、Ｂ２０，Ｂ３０，Ｂ４０についても同様である。グ
ラフから明らかな様に、画面の上下方向に着目すると
（方位角０度−１８０度方向）本発明の場合入射光の傾
斜角が２０度と３０度の間で差がなくなる。即ち、斜め
方向からの照明光の角度が２０度から３０度に変化して
も画面の正面方向の反射光強度は変わらない。これに対
し、従来の光反射層を用いた場合照明光の入射角度が２
０度から３０度に開くと画面の正面方向反射光強度が著
しく小さくなり、暗くなってしまう。この様に、本発明
に係る光反射層は自然環境下の照明や室内環境下の照明
において従来よりも画面明度を高くすることが可能であ
る。FIG. 5 is a graph showing the reflection characteristics of the light reflecting layer under indoor lighting. The azimuth is taken from 0 degrees to 360 degrees, with 0 azimuth corresponding to the upper direction of the screen and 180 degrees azimuth corresponding to the lower direction of the screen. The reflected light intensity is measured on a relative scale or represents the value of the reflected light intensity in the normal direction. On the other hand, the incident light is changed from an azimuth angle of 0 ° to 360 °, and the incident angle with respect to the normal is also changed. In the graph, curve A represents reflected light intensity data of the light reflecting layer according to the present invention, and curve B represents reflected light intensity of the conventional light reflecting layer. A20 represents a case where the inclination angle of the incident light with respect to the normal is 20 degrees. A30 is a case where the inclination angle is 30 degrees, and A40 is a case where the inclination angle is 40 degrees.
The same applies to B20, B30, and B40. As is clear from the graph, when focusing on the vertical direction of the screen (azimuth angle 0 ° -180 ° direction), in the case of the present invention, there is no difference between the inclination angles of the incident light between 20 ° and 30 °. That is, even if the angle of the illumination light obliquely changes from 20 degrees to 30 degrees, the reflected light intensity in the front direction of the screen does not change. On the other hand, when the conventional light reflection layer is used, the incident angle of the illumination light is 2
When it is opened from 0 degrees to 30 degrees, the intensity of the reflected light in the front direction of the screen becomes extremely small, and the screen becomes dark. As described above, the light reflection layer according to the present invention can increase the screen brightness in the illumination under the natural environment or the illumination under the indoor environment as compared with the related art.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示装置に内蔵された光反射層は表面に凹凸を有し光散
乱性を備えているとともに、凸部が平面方向に連続して
いる。係る構成により、反射型表示装置の高輝度化が可
能になるとともに、光反射層の安定的な形成が可能とな
り歩留りの向上につながる。以上により、反射型表示装
置の輝度安定化が達成できる。As described above, according to the present invention,
The light reflecting layer incorporated in the display device has irregularities on the surface and has light scattering properties, and the projections are continuous in the plane direction. According to such a configuration, the luminance of the reflective display device can be increased, and the light reflective layer can be formed stably, leading to an improvement in yield. As described above, luminance stabilization of the reflective display device can be achieved.
【図１】本発明に係る反射型表示装置の構造を示す部分
断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a structure of a reflective display device according to the present invention.
【図２】図１に示した反射型表示装置に内蔵される光反
射層の製造方法を示す工程図である。FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a light reflection layer incorporated in the reflection type display device shown in FIG.
【図３】図２に示した製造方法に用いられるフォトマス
クのパタンを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a pattern of a photomask used in the manufacturing method shown in FIG.
【図４】光反射層の反射特性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the reflection characteristics of a light reflection layer.
【図５】光反射層の反射特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing reflection characteristics of a light reflection layer.
【図６】従来の反射型表示装置の一例を示す部分断面図
である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a conventional reflective display device.
【図７】図６に示した反射型表示装置に内蔵される光反
射層の製造方法を示す工程図である。FIG. 7 is a process chart showing a method of manufacturing a light reflecting layer incorporated in the reflective display device shown in FIG.
１・・・基板、２・・・基板、３・・・ゲストホスト液
晶層、６・・・電極、９・・・光反射層、９ａ・・・全
層膜、９ｂ・・・樹脂膜、１０・・・四分の一波長板
層、１１・・・電極DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... board | substrate, 2 ... board | substrate, 3 ... guest host liquid crystal layer, 6 ... electrode, 9 ... light reflection layer, 9a ... all-layer film, 9b ... resin film, 10 ... quarter wave plate layer, 11 ... electrode
Claims (7)
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物
質層と、該間隙内で第２基板側に位置する光反射層と、
該第１基板側及び第２基板側に夫々形成され該電気光学
物質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、 前記光反射層は表面に凹凸を有し光散乱性を備えている
とともに、凸部が平面方向に連続している事を特徴とす
る反射型表示装置。1. A first substrate disposed on an incident side, a second substrate joined to the first substrate via a predetermined gap and disposed on a reflection side, and positioned on the first substrate side in the gap. An electro-optical material layer, and a light reflecting layer located on the second substrate side in the gap;
An electrode formed on each of the first substrate side and the second substrate side, and an electrode for applying a voltage to the electro-optical material layer, wherein the light reflection layer has irregularities on its surface and has light scattering. A reflective display device, which has characteristics, and has convex portions continuous in a planar direction.
層からなり、さらに四分の一波長板層が該ゲストホスト
液晶層と該光反射層との間に介在している事を特徴とす
る請求項１記載の反射型表示装置。2. An electro-optic material layer comprising a guest-host liquid crystal layer, and a quarter-wave plate layer interposed between the guest-host liquid crystal layer and the light reflection layer. The reflective display device according to claim 1.
膜とその表面に成膜された金属膜とからなる事を特徴と
する請求項１記載の反射型表示装置。3. The reflection type display device according to claim 1, wherein the light reflection layer comprises a resin film having irregularities and a metal film formed on the surface thereof.
り凹凸がパタニングされた感光性樹脂膜である事を特徴
とする請求項３記載の反射型表示装置。4. The reflection type display device according to claim 3, wherein the resin film is a photosensitive resin film having irregularities patterned by photolithography.
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物
質層と、該間隙内で第２基板側に位置する光反射層と、
該第１基板側及び第２基板側に夫々形成され該電気光学
物質層に電圧を印加する電極とを備えた反射型表示装置
の製造方法において、 前記光反射層は、該第２基板の上に感光性樹脂を成膜す
る工程と、 該感光性樹脂を選択的に露光現像して凹部を形成し、残
された凸部が平面的に連続する様にパタニングする工程
と、 該パタニングされた該感光性樹脂の凹凸面に金属膜を成
膜する工程とにより形成する事を特徴とする反射型表示
装置の製造方法。5. A first substrate arranged on the incident side, a second substrate joined to the first substrate via a predetermined gap and arranged on the reflection side, and positioned on the first substrate side in the gap. An electro-optical material layer, and a light reflecting layer located on the second substrate side in the gap;
A method of manufacturing a reflective display device, comprising: an electrode formed on each of the first substrate side and the second substrate side; and an electrode for applying a voltage to the electro-optical material layer, wherein the light reflecting layer is formed on the second substrate. Forming a concave portion by selectively exposing and developing the photosensitive resin to form a concave portion, and patterning the remaining convex portion so that the remaining convex portion is continuous in a plane; and Forming a metal film on the uneven surface of the photosensitive resin.
よりリフローして凹部及び凸部の形状をなめらかにする
工程を含む事を特徴とする請求項５記載の反射型表示装
置の製造方法。6. The method of manufacturing a reflective display device according to claim 5, further comprising a step of reflowing the patterned photosensitive resin by heat treatment to smooth the shapes of the concave portions and the convex portions.
な樹脂を塗工して凹部及び凸部の曲率を調整する工程を
含む事を特徴とする請求項５記載の反射型表示装置の製
造方法。7. The method according to claim 5, further comprising the step of applying a transparent resin to the surface of the patterned photosensitive resin to adjust the curvature of the concave and convex portions. .
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|---|---|---|---|
| JP26287797A JP3752798B2 (en) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | Reflective display device |
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| JP (1) | JP3752798B2 (en) |
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