JP4028290B2

JP4028290B2 - 液晶表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP4028290B2
Application number: JP2002140733A
Authority: JP
Inventors: 祐三林
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP2003330016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特に、バックライトと反射層とを具備する半透過半反射型の液晶表示装置に用いて好適な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の携帯電話や携帯情報端末には、ほぼ全ての製品に液晶表示装置が搭載されており、最近ではこれらの携帯電子機器の多くにカラー表示の半透過反射型液晶表示装置が搭載されている。
半透過反射型液晶表示装置は、液晶表示装置を構成する一対の透明な基板の内側あるいは外側に、外部から入射した光を反射させるための反射層を備えるとともに、その背面側にバックライトを備えており、太陽光あるいは外部の照明を光源として利用する反射型液晶表示装置としての反射モードと、バックライトの光を光源として利用する透過型液晶表示装置としての透過モードを切り替えながら使用することが可能なものである。
【０００３】
図１１は、従来の半透過反射型液晶表示装置の部分断面構造の一例を示す図である。この図において、従来の半透過反射型液晶表示装置１００は、ガラスなどの透明な材料からなる下側基板１１０と、上側基板１２０を対向させて配置し、その間に液晶層１３０を封止した構成である。
下側基板１１０の液晶層１３０側の面に、透明電極１１５、配向膜１１６が順次積層形成されている。また、上側基板１２０の液晶層１３０側の面には、透明電極１２５、配向膜１２６が順次積層形成されている。
上記下側基板１１０の液晶層１３０側と反対側の面（すなわち基板１１０の外面側）には、偏光板１１８が設けられており、その外側には表面に金属反射層１１９ａが形成された反射層１１９が、反射層１１９ａを偏光板１１８側に向けて取り付けられている。また、上側基板１２０の外面側には偏光板１２８が設けられている。液晶表示装置１００の背面側には、液晶表示装置１００において透過表示を行うためのバックライト１０５が設けられている。
上記の構成の半透過反射型液晶表示装置１００は、例えば携帯電話の表示部として用いられて、外光が十分に得られる場合にはバックライト１０５を点灯させない反射モードで動作し、外光が得られない環境においてはバックライト１０５を点灯させて透過モードで動作させるようになっている。
【０００４】
反射層１１９ａは、液晶層１３０に入射する光を反射・散乱させて、明るい表示を得られるようにするために設けられているものである。この反射層１１９ａには、Ａｌ、Ａｇなどの反射率の高い金属材料を用いることが好ましく、これらの金属材料をスパッタリング、真空蒸着などの成膜法により形成することができる。
金属反射層１１９ａの膜厚を８０Å〜５００Åとすれば、金属層を通してバックライトの光を液晶層１３０に導き、明るい表示を得ることができる。８０Åより膜厚が薄い場合には、金属反射層１１９ａによる光の反射率が小さすぎるために反射モード時の表示が暗くなってしまう。
金属反射層１１９ａの膜厚を厚くすると反射率は高くなり、反射モード時の表示が明るくなる。しかし透過モード時の光が不足して表示が暗くなるので、透過光を確保するために金属反射層１１９ａに光を透過させるための細孔を設け、所定の透過率を得ることも行われている。これらの細孔を設けるＬＣＤにおいては細孔パターンをフォトリソグラフィ法により所定のマスクを用いて金属反射層に形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら各画素の金属反射層にマスクを用いて規則的な細孔を設けると、ＬＣＤを構成している透明電極やカラーフィルター等の薄膜によって透過光が干渉を起こし、方向性を持った虹状の縞模様である、いわゆるモアレが生じてきれいな表示画面が得られない欠点がある。規則的パターンを使用する際に僅かなネジレを生じることがあり、モアレ発生を完全に防ぐことは困難である。
本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであって、モアレ発生のない明瞭な表示画面を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では、液晶層を挟んで対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の外側に配設された光源とを備え、前記一対の基板のうち、一方の基板の液晶層側の面には、少なくとも有機膜と、反射層と、オーバーコート膜と、電極層と、配向膜とが形成されてなり、前記各画素に配置された複数の細孔は、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられ、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択されて配置された液晶表示装置とした。
各画素における複数の細孔の平面的配列を互いに異ならせて配置することにより、薄膜による透過光の干渉が起こらず、モアレ発生のない明瞭な表示画面を有する液晶表示装置とすることができる。
【０００７】
本発明では前記各画素に配置された複数の細孔は、画素内にあらかじめマトリクス状に配置された定点上に設けるので、平面的配列を互いに異ならせてランダムに配置する際に、画素内にマトリクス状に配置された定点上に配置すれば、細孔を設ける定点をランダムに選択することによりランダム配置が容易に達成できるから都合がよい。そして、表示領域全域に細孔のランダム配列を繰り返して画素領域全域にわたって細孔の配置をランダムに配列することとする。このような手段を採ることにより、表示領域全域に細孔のランダム配置を容易に達成することが可能となる。
【０００８】
本発明では前記各画素に配置された前記定点の数を３個以上、好ましくは５個以上とするのが好ましい。そして各画素に配置された複数の細孔の数は、定点の数の５０％以上８０％以下とするのが適当である。充分なこの程度の細孔数を設けておけば、透過光を得るための孔面積を確保した上で、光の干渉を起こさないように規則性を排除することができるからである。
【０００９】
また、本発明では１画素の面積に対する前記複数の細孔の面積の和の割合を１０〜３０％、さらに好ましくは１５〜３０％とするのが適当である。
反射モード時の高反射率を確保し、かつ透過モード時に充分な透過光の量も確保して、反射モード時と透過モード時の画面の明るさを均衡させるためである。
【００１０】
本発明では、前記金属反射層に内面が球面の一部をなす多数の凹部が連続して形成た反射層を利用することができる。
このような反射層を利用すれば、外光が弱い場合でも反射光を有効に利用することが可能となる。
【００１１】
本発明の液晶表示装置の製造方法の一つは、液晶層を挟んで対抗する一対の基板に、少なくとも光源と、反射層と、電極層と配向膜とを備えた反透過反射型液晶表示装置の製造方法であって、前記反射層に直接ランダム配列の細孔を形成する方法する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置することを特徴とする。
レーザビームのコンピューター制御等を利用して、反射層にランダム配列した細孔を直接形成することができる。
また、別の方法として細孔をランダムに配置したフォトマスクを作成し、該フォトマスクを使用してフォトリソグラフィにより反射層にランダムに細孔を形成する方法を使用することも可能である。この場合、直接ランダム配列の複数の細孔を形成する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置したフォトマスクを利用して細孔パターンを形成することにより、あらかじめ配列した定点からランダムに選択して細孔パターンを形成することもできる。フォトマスクを使用すれば、特定のブロックにつき細孔をランダム配列しておくだけで、マスクパターンを転写するのみで画素領域全域の反射層にランダム配列の細孔を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に図面を使用して本発明を具体的に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、以下の図面においては部材の構成をわかりやすくさせるために、縮尺は必ずしも正確には描かれていない。
図１は、本発明の液晶表示装置１の全体を上面側から見た斜視図である。
図１に示すように、下側基板１０（第１の基板）と上側基板２０（第２の基板）とが対向配置され、シール材（図１では図示省略）で囲まれた基板間に液晶層（図１では図示省略）が挟持されている。下側基板１０及び上側基板２０としては、透明ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、アクリル系樹脂等からなる透明基板が用いられている。上側基板２０の外面側に、位相差板２７（たとえば典型的なものとしてはλ／４板、あるいはパネルの位相差や偏光軸の角度設定等によってはλ／４からはずれる位相差１００〜２００ｎｍ程度のものも用いられる。）、偏光板２８が順次貼着されている。
下側基板１０の内面上には多数の信号電極となる透明電極２５がストライプ状に設けられ、それと対向する上側基板２０の内面上には透明電極２５と直交する方向に延在する多数の走査電極となる透明電極１５がストライプ状に設けられている。そして、透明電極２５と透明電極１５が交差する部分が個々の画素１７となり、多数の画素１７がマトリクス状に配列した領域が表示領域１９となる。
下側基板１０の外側には、偏光板１８及び前記と同様の位相基板を積層した光学フィルムが貼り付けてあり、さらにバックライト５を取り付けてある。
【００１３】
図２は、図１に示す液晶表示装置１の反射基板３１と対向基板３２の構造を示す斜視図である。
図２に示すように、ガラス等からなる透明な下側基板１０の液晶層側の表面上にアルミニウム等の金属薄膜からなる反射層１２が設けられ、反射層１２の直上に、反射層１２と接するようにカラーフィルター１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒが配置されている。各カラーフィルター１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒは、もう一方の上側基板２０の透明電極２５に対向した位置にマトリクス状に形成されている。各カラーフィルターは、青色のカラーフィルター（図示「Ｂ」）、緑色のカラーフィルター（図示「Ｇ」）、赤色のカラーフィルター（図示「Ｒ」）から構成されている。各カラーフィルター１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒは光の３原色（Ｂ，Ｇ，Ｒ）で構成されている。また、図１及び図２の態様では各カラーフィルター１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒは一定の間隔をあけて配置されている。
【００１４】
図３は、図１に示す本発明の液晶表示装置の端部を含む部分断面構造を模式的に示した図である。図３において、本発明の半透過反射型の液晶表示装置１は、液晶層３０を挟持して対向する透明なガラスなどからなる下側基板（第１の基板）１０と、上側基板（第２の基板）２０とをこれら２枚の基板１０、２０の周縁部に環状に設けられたシール材４０で接着一体化した構成である。
下側基板１０の液晶層３０側には順に、反射層１２に凹凸の形状を与えるための有機膜１１と、液晶表示装置１に入射した光を反射させるための反射層１２と、カラー表示を行うためのカラーフィルタ１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｒと、有機膜１１と反射層１２を被覆して保護するとともに有機膜１１やカラーフィルタによる凹凸を平坦化するためのオーバーコート膜１４と、液晶層３０を駆動するための信号電極となる透明電極１５と、液晶層３０を構成する液晶分子の配向を制御するための配向膜１６とが積層形成されている。また、上側基板２０の液晶層３０側には順に、走査電極となる透明電極２５、オーバーコート膜２４、配向膜２６が積層形成されている。
下側基板１０の液晶層３０側と反対側（下側基板１０の外面側）に、偏光板１８が設けられており、上側基板２０の液晶層３０側と反対側（上側基板２０の外面側）には、位相差板２７と、偏光板２８がこの順で積層されている。
また、下側基板１０の偏光板１８の外側には、液晶表示装置１において透過表示を行うための光源としてのバックライト５が配設されている。
【００１５】
有機膜１１は、その上に形成されている金属膜からなる反射層１２に凹凸形状を与えて反射光を効率よく散乱させるために設けられているものである。このように金属反射層１２に凹凸形状を与えることにより、液晶表示装置１に入射する光を効率よく反射することができるため、反射モードにおける明るい表示を実現することができる。
【００１６】
図４は、図１に示す液晶表示装置の表示領域内の画素配列（通常斜め配列と呼ばれる。）を示す図である。図に示すように、表示領域１９内には光の３原色（Ｂ，Ｇ，Ｒ）のカラーフィルターを備えた画素１７がマトリクス状の配列されている。このような斜め配列以外にも、主に単純マトリクスタイプのものに採用されているストライプ状や、千鳥格子状、デルタ配列等が知られているが、本発明はこれらのいずれの配列にも利用可能である。例えば図においてＡ×Ｉが赤色（Ｒ）を示す一つの画素１７である。本発明の液晶表示装置では、反射層に設ける細孔の配置をランダムにしてモアレを防ぐこととした。反射層に設ける細孔の配置をランダムにする方法の一例として、図４では太線で囲んだ１６個の画素１７を一つのブロックとし、この１６個の画素について細孔の配置をランダムに配列する。そして、表示領域１９全域にこのブロックを割り付け、細孔のランダム配列を繰り返して画素領域全域にわたって細孔の配置をランダムに配列することとする。このような手段を採ることにより、細孔のランダム配置を容易に達成することが可能となる。
【００１７】
ひとつのブロック内で細孔をランダムに配置する方法としては、反射層となる金属膜に直接ランダムに細孔を形成する方法が利用できる。
反射層の細孔は金属薄膜からなる反射層にレーザビーム等を照射して開口することができる。レーザビームはコンピューターによる乱数位置情報によって制御走査する。
別の方法として複数の画素内に互いにランダムに細孔を配置したフォトマスクを作成し、該フォトマスクを使用して反射層となる金属膜に複数個のマスクパターンを転写して、フォトリソグラフィにより細孔を形成する方法が利用できる。この場合フォトマスクを作成するに当たり、あらかじめ配列した定点から窄孔する位置をランダムに選択して細孔パターンを形成する方法が利用できる。
【００１８】
図５は、あらかじめ配列した定点を利用して１個の画素内のランダムに配列した細孔パターンを設ける例を示す図である。例えば図４の赤色（Ｒ）を示すＡ×Ｉの画素１７の中に、６×ｆ＝３６個の定点をマトリクス状に割り付ける。この定点上に細孔を設けることとする。細孔を設ける定点は、例えば乱数表を使用してランダムに割り付ける。図４に示す１６個の画素について細孔をランダムに割り付ける。
図６は、このようにして反射層の一つのブロック内の１６個の画素に、乱数表を使用してランダムに細孔３３を割り付けた例を示している。各画素１７内には３６個の定点がマトリクス状に配列されており、このうち１８個の定点に細孔３３が明けられている。しかも１６個の画素について細孔３３を明ける定点の位置は全部異なっていて、細孔３３はランダムに配列されている。
【００１９】
細孔の数と総開口面積を決めるには、反射モード時における反射層の面積と、透過モードにおける透過光の通過面積とのバランスを考慮することが重要である。総開口面積を適正に選択するためには、各画素に配置する定点の数は３以上とするのが好ましい。あまり少ないとランダム配置をするのが困難となるからである。また、あまり定点数が多い場合には、１個当たりの開口面積が小さくなり、実際に加工が行いにくくなるため、定点の数は５個以上４０個程度まで、好ましくは７個以上３０個程度までとする。
そして、１個の画素に配置された複数の細孔の数は、前記定点の数の５０％以上８０％以下とするのが好ましい。細孔の直径にもよるが、光の反射と透過のバランスを保ち、かつランダムに散乱させるのに都合が良いからである。
上記のような設定の下で、１画素の面積に対する前記複数の細孔の面積の和の割合が１０〜３０％となるように、細孔の直径と数を設定する。
【００２０】
以上の手順により１ブロックの画素についてランダム配列した細孔を設け、このブロックの細孔を液晶表示装置の表示領域全域に転写して、細孔のランダム配置を完成させる。
【００２１】
本発明においては反射層における光の反射効率を高めるために、内面が球面の一部をなす多数の凹部が連続して形成されいる反射層を利用することができる。
図７は、本発明の反射層の一実施形態を示す斜視図であって、有機膜１１の表面に、その内面が球面の一部をなす多数の凹部１２Ａが左右に重なり合うようにして連続して形成されており、その面上に金属薄膜からなる反射層１２が積層されている。反射層１２には細孔３３が形成してある。
【００２２】
上記凹部１２Ａの深さを０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接する凹部１２Ａのピッチを２μｍ〜５０μｍの範囲でランダムに配置し、上記凹部１２Ａ内面の傾斜角を−３０度〜＋３０度の範囲に設定することが望ましい。
特に、凹部１２Ａ内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に設定する点、隣接する凹部１２Ａのピッチを平面全方向に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、仮に隣接する凹部１２Ａのピッチに規則性があると、光の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合があるからである。また、凹部１２Ａ内面の傾斜角分布が−３０度〜３０度の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られない（反射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶表示装置内部の反射強度ピークが低下し、全反射ロスが大きくなるからである。）からである。
【００２３】
また、凹部１２Ａの深さが３μｍを超えると、後工程で凹部１２Ａを平坦化する場合に凸部の頂上が平坦化膜（オーバーコート膜１４）で埋めきれず、所望の平坦性が得られなくなり、表示むらの原因となる。
隣接する凹部１２Ａのピッチが２μｍ未満の場合、有機膜１１を形成するために用いる転写型の製作上の制約があり、加工時間が極めて長くなる、所望の反射特性が得られるだけの形状が形成できない、干渉光が発生する等の問題が生じる。また、実用上、前記転写型の製作に使用しうる１０μｍ〜１００μｍ径の超硬合金やダイヤモンド製の圧子を用いる場合、隣接する凹部１２Ａのピッチを２μｍ〜５０μｍとすることが望ましい。
【００２４】
そして本発明の液晶表示素子において最も好適なものは、前記液晶パネルの有する反射輝度−視角特性が受光角に対して非対称な形状を示す液晶パネルと組み合わせられたものである。図８は反射型液晶パネルにおける光の反射の状況を模式的に示した図で、液晶パネルの法線に対して光源からの光が−θの角度で入射し、＋θの角度で反射していく。この時のθが受光角である。図９は受光角θと反射輝度の関係を示した図である。図中、曲線Ａはある角度範囲に反射輝度特性のピークを有する場合であって、受光角に対して非対称な分布を示している。曲線Ｂはある角度範囲でほぼフラットな反射輝度特性を有する場合であって、入射角度に対して対象に近い分布を示している。また、曲線Ｃは従来の一般的な液晶パネルの反射輝度特性を示すものであって、ある受光角度に対してガウス分布の反射輝度特性を有していて、反射輝度の高くなる入射角度範囲が狭い範囲に限定されている。
【００２５】
このような反射輝度特性が非対称な形状を示す反射型液晶パネルの例は、本出願人による特願２０００−２０１５３０，特願２００１−１９７３６０及び特願２０００−２０１５２９に開示されている。つまり、液晶パネル面を情報端末機器を操作して観察する際に、比較的液晶パネル面の法線に近い角度（たとえば受光角度０度〜３０度）で利用することが多く、反射特性もこのような角度で明るくなるようにすることが、明るい反射型液晶表示装置を得る上で重要である。
このように反射特性が制御された反射面としては、反射面表面に形成されたランダム配列の微小凹部（又は凸部）において、凹部（又は凸部）面の傾斜角分布がパネルを見込む方向に沿った鉛直断面に関して非対称になったもので実現することができる。
【００２６】
図１０は、図７に示す反射型液晶表示装置の有機膜１１を形成する工程を模式的に示した断面工程図であり、符号Ａ〜Ｄは工程順を示す。
まず、図１０（Ａ）に示すように、下側基板１０上に、スピンコート法などによりアクリル系レジストなどの感光性樹脂液を塗布した後、プリベークして感光性樹脂層１１ａを形成する。
次に、図１０（Ｂ）に示すように、凹凸形状を有する凹凸面２９ａと、その周縁の平坦面２９ｂとからなる面を備える転写型２９を、前記感光性樹脂層１１ａの表面に押しつけて、転写型２９の凹凸面２９ａの形状を感光性樹脂層１１ａの表面に転写する。
尚、この転写型２９は、黄銅、ステンレス、工具鋼等からなる表面が平坦な平板状の母型基材の表面に超硬合金やダイヤモンド製の圧子を押圧して図７に示す表面形状を形成して転写型用母型を作製し、この転写型用母型を用いてシリコン樹脂等の材料によって型取りして作製することができる。また、この転写型２９は、図７に示す多数の凹部１２Ａとは表面形状とは逆の凹凸形状である。
【００２７】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、下側基板１０の感光性樹脂層１１ａが形成された側の裏面１０ａ側で、転写型２９の周縁の平坦面２９ｂに相当する部分を、フォトマスク２１で覆う。続いて、下側基板の裏面１０ａ側から、紫外線（g,h,i線）などの光線２２を照射し、感光性樹脂層１１ａを硬化させる。
次に、図１０（Ｄ）に示すように、フォトマスク２１を下側基板１０から取り除き、転写型２９を感光性樹脂層１１ａから取り外す。この時、感光性樹脂層１１ａにおいて、転写型２９の平坦部１９ｂに対応する部分は、前記フォトマスク２１によって、マスクされているために硬化せず、転写型２９を取り外す際に、転写型２９とともに取り除かれる。その後、現像、純水リンスを行って、加熱炉、ホットプレートなどの加熱手段により焼成する。
以上の作業により、表面に凹凸の形状を有する有機膜１１が下側基板１０上の所定の領域に形成される。
このようにして有機膜１１を基板１０の周縁部を除く領域に形成することにより、後に形成するオーバーコート膜１４により有機膜１１の端部まで覆うことが可能になる。これにより有機膜１１と外気が直接触れることを防止し、湿分による有機膜１１の劣化を抑えることができる。
【００２８】
金属薄膜からなる反射層１２は有機膜１１の凹凸面上に形成する。この反射層１２には、Ａｌ、Ａｇなどの反射率の高い金属材料を用いることが好ましく、これらの金属材料をスパッタリング、真空蒸着などの成膜法により形成することができる。
また、上記Ａｌ、Ａｇなどの金属材料は、必ずしもガラス製の下側基板１０との密着性が良好でないため、オーバーコート膜１４と基板１０との間にこの反射層１２の一部が形成されていると、金属膜の剥離の原因となるおそれがある。
そのため反射層１２となる金属膜を成膜する際には、有機膜１１が形成されていない下側基板１０の周縁部をマスク材で覆っておき、成膜後に前記マスク材を取り除く処理を行い、下側基板１０上に上記金属材料の膜が成膜されないようにすることが好ましい。
反射層１２の厚さは、８００Å〜２５００Åの範囲であることが好ましい。反射層１２の所定の位置に例えばレーザビームを照射して細孔３３を設ける。
上記の実施形態ではパネルの基板に形成した反射膜にレーザビームをダイレクト照射して加工する例を示したが、本発明はこれ以外にも開口パターン位置をランダムにしたパターンをレーザビームで加工してフォトマスクとして得た後、開口パターンをフォトリソグラフィーで形成しても良い。
【００２９】
【作用】
本発明は反射層、透明電極、カラーフィルター、配向膜等の薄膜が積層されている半透過反射型カラー液晶表示装置において、反射層に設ける光透過用の細孔を平面的にランダム配置して、規則性に起因する透過光の干渉によって生ずるモエレを防止する用にした。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、各画素に配置された複数の細孔は、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられ、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択されて配置されたものであり、反射層に設けた細孔が各画素間で全くランダムに形成されているので、ＬＣＤパネルに存在する透明電極、カラーフィルター、反射層等の種々のパターン規則性に対しても、モアレが発生しにくい利点がある。
本発明では前記各画素に配置された複数の細孔は、画素内にあらかじめマトリクス状に配置された定点上に設けるので、平面的配列を互いに異ならせてランダムに配置する際に、画素内にマトリクス状に配置された定点上に配置すれば、細孔を設ける定点をランダムに選択することによりランダム配置が容易に達成できるから都合がよい。そして、表示領域全域に細孔のランダム配列を繰り返して画素領域全域にわたって細孔の配置をランダムに配列することとする。このような手段を採ることにより、表示領域全域に細孔のランダム配置を容易に達成することが可能となる。
特に反射特性が非対象になるように制御された反射層と組み合わせることにより、明るい反射型表示が得られ、かつモアレの皆無な表示品位の高い液晶表示素子が得られる。
本発明の液晶表示装置の製造方法の一つは、反射層に直接ランダム配列の細孔を形成する方法する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置するので、細孔を設ける定点をランダムに選択することによりランダム配置が容易に達成できるから都合がよい。そして、表示領域全域に細孔のランダム配列を繰り返して画素領域全域にわたって細孔の配置をランダムに配列することとする。このような手段を採ることにより、表示領域全域に細孔のランダム配置を容易に達成することが可能となる。
また、本発明によれば、最小繰り返しパターンのマスクを作成するには多少の手間を要するが、フォトリソグラフィにより反射層にランダムに細孔を形成する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置したフォトマスクを利用して細孔パターンを形成することにより、反射層に設けた細孔を各画素間で全くランダムに形成することができる。一旦パターンマスクを作成しておけばフォトリソグラフィー法により簡単に細孔のランダム配列を達成することが可能となる。さらに、本発明の手法をルーチン化しておけば、異なる繰り返しピッチを有するＬＣＤパターンに対しても容易に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置全体を上面側から見た斜視図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の反射基板と対向基板の構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液晶表示装置の端部を含む部分断面構造を模式的に示す図である。
【図４】図１に示す液晶表示装置の表示領域内の画素の配列を示す図であ
【図５】１個の画素内の反射層に設けた定点の配列を示す図である。
【図６】反射層の一つのブロック内の透過孔の配列を示す図である。
【図７】本発明の反射層の一実施形態を示す斜視図である。
【図８】入射角の定義を説明する図である。
【図９】入射角と反射輝度の関係を示すする図である。
【図１０】本発明の反射層の形成方法の一例を示す断面工程図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
１，１００・・・・・液晶表示装置、５，１０５・・・・・バックライト、１０，１１０・・・・・下側基板、２０，１２０・・・・・上側基板、３０，１３０・・・・・液晶層、１１・・・・・有機膜、１２，１１９・・・・・反射層、１２Ａ・・・・・凹部、１４，２４・・・・・オーバーコート膜、１５，２５・・・・・透明電極、１６，２６，１１６，１２６・・・・・配向膜、１７・・・・・画素、１８，２８，１１８，１２８・・・・・偏光板、１９・・・・・表示領域、３１・・・・・反射基板、３２・・・・・対向基板、３３・・・・・細孔

Claims

液晶層を挟んで対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の外側に配設された光源とを備え、前記一対の基板のうち、一方の基板の液晶層側の面には、少なくとも有機膜と、反射層と、オーバーコート膜と、電極層と、配向膜とが形成されており、前記反射層には前記光源からの光を透過させるための複数の細孔が設けられていて、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なって配置されてなり、
前記各画素に配置された複数の細孔は、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられ、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択されて配置されたものであることを特徴とする液晶表示装置。
前記各画素に配置された前記定点の数が３以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記各画素に配置された複数の細孔の数は、前記定点の数の５０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
１画素の面積に対する前記複数の細孔の面積の和の割合が１０〜３０％であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記反射層に内面が球面の一部をなす多数の凹部が連続して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
液晶層を挟んで対抗する一対の基板に、少なくとも光源と、反射層と、電極層と配向膜とを備えた半透過反射型液晶表示装置の製造方法であって、前記反射層に直接ランダム配列の複数の細孔を形成する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
液晶層を挟んで対抗する一対の基板に、少なくとも光源と、反射層と、電極層と配向膜とを備えた半透過反射型液晶表示装置の製造方法であって、細孔をランダムに配置したフォトマスクを作成し、該フォトマスクを使用してフォトリソグラフィにより反射層にランダムに細孔を形成する際に、各画素における前記複数の細孔の平面的配列が互いに異なるような配列であり、前記各画素に配列された複数の細孔が、該画素内にマトリクス状に配置された定点上のいずれかに設けられるように、かつ、前記各画素に配置された前記定点の中からランダムに選択して配置したフォトマスクを利用して細孔パターンを形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。