JP2000267086A

JP2000267086A - 反射型液晶表示装置用電極基板の製造方法およびそれを用いた反射型液晶表示装置用電極基板

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Publication number: JP2000267086A
Application number: JP11068420A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Kitamura; 智史北村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-29
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Also published as: JP4399887B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型液晶表示装置を構成する電極基板におい
て、入射する外光を可能な限り観察者位置に集光させる
機能を有し、また、外光の種類によらずモアレ現象を防
止できる機能を有する電極基板を提供する。【解決手段】反射型液晶表示装置を構成する、光散乱層
を少なくとも有する反射型液晶表示装置用電極基板を製
造する方法であって、互いに相分離しやすい複数の種類
の樹脂を混合した混合樹脂液を前記光散乱層を形成する
面に塗布し混合樹脂層を形成する工程と、前記混合樹脂
層中の樹脂を相分離させ混合樹脂層表面を凹凸形状とし
光散乱層とする工程とを少なくとも有することを特徴と
する反射型液晶表示装置用電極基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を構
成する電極基板に関わり、その中でも特に、ＰＤＡ、個
人用携帯情報機器向け等に適した反射型液晶表示装置を
構成する、表示装置の視野角や表示品位の向上を可能と
した反射型液晶表示装置用電極基板に関わる。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般的に、偏光膜と透
明電極が各々配設された対向する一対の電極基板と、こ
れら電極基板間に封入された液晶物質とでその主要部が
構成されている。また、カラー画像を表示するカラー液
晶表示装置にあっては、上記一対とした電極基板のいず
れか一方に偏光を着色するためのカラーフィルター層を
設けている。

【０００３】画面表示を行なう際、対向する透明電極間
に電圧を印加することにより電極基板間に封入された液
晶物質の配向状態を変化させて、この液晶物質を透過す
る光の偏光面を制御すると共に、偏光フィルムによりそ
の透過、不透過を制御している。なお、以下の記述で画
素部とは、挟持した液晶へ電圧を印加し、液晶の配向状
態を変化させる部位（すなわち、光の透過、不透過が制
御される部位であり、通常は、対向した電極が平面視で
重なる部位）を示し、非画素部は、各画素部間の領域を
示す。

【０００４】また、上記一対とした電極基板の少なくと
も一方の電極基板には、ブラックマトリクスと呼称され
る、各画素部と対向する部位に光透過用の開口を形成し
た遮光層を配設することが一般的となっている。ブラッ
クマトリクスは画素部の外周領域の不要な光を遮光する
ことで、画面表示のコントラストを向上させるものであ
り、さらには、液晶表示素子への配線や液晶駆動用の電
極等を遮光部にて保護する役目を持たせる場合もある。

【０００５】液晶表示装置として、背面側に位置する電
極基板（上記対となる電極基板のうち、観察者と反対側
に位置する電極基板であり、以下背面側電極基板と記
す）の裏面もしくは側面に光源（ライト）を配置し、光
源より照射された光線にて画面表示を行なう、バックラ
イト型もしくはライトガイド型のライト内蔵式透過型液
晶表示装置が広く普及している。

【０００６】従来より液晶表示装置においては、低消費
電力で軽量化が可能という特徴を活かし、モバイル機器
等の携帯型表示装置への利用が期待されている。しか
し、ライト内蔵式透過型液晶表示装置では内蔵した光源
（ライト）による消費電力が大きい（例えば、ＣＲＴや
プラズマディスプレイ装置等の表示装置と略同等の電力
を消費する）。このため、ランプ内蔵式透過型液晶表示
装置はバッテリーの使用時間が短く、かつ、バッテリー
の占める割合が大きいため装置が重く、かさ張ることに
なる。また、光源（ライト）の経時的な消耗により表示
品位が著しく損なわれることがあり、その時でも光源
（ライト）の交換が構造上困難な場合が多い。すなわ
ち、ランプ内蔵式透過型液晶表示装置は液晶表示装置が
本来有すべき利点を活かしきれているとはいえない。

【０００７】このため、光源（ライト）を内蔵しない反
射型液晶表示装置の開発が検討されている。反射型液晶
表示装置は、背面側電極基板に光反射機能を有する光反
射板もしくは反射電極を配設し、観察者側電極基板（液
晶を挟持、封止する一対の基板のうち、観察者側に位置
する電極基板）側から室内光や自然光等の外光を液晶表
示装置内に入射させ、この入射光を前記光反射板もしく
は反射電極で反射させ、この反射光を観察者側電極板よ
り射出することで画面表示を行なうものである。すなわ
ち、光源（ライト）を内蔵しない反射型液晶表示装置は
低消費電力を実現でき、また、光源（ライト）を内蔵し
ない分、装置を小型、薄型とすることができ、携帯型表
示装置として向いているといえる。

【０００８】従来用いられている反射型液晶表示装置６
０の一例の要部につき、以下に図６に基づき説明を行な
う。図６では、背面側電極基板６３を構成する透明基板
６１ａ上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイを形成し
ている。次いで、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ上
に光散乱のために表面を凹凸とした絶縁膜６９を形成し
ており、絶縁膜６９上の各画素に対応する領域にＡｌ
（アルミ）等からなる金属反射膜６８を積層している。
ここで、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイと金属反射
膜６８とはバイア（Ｖｉａ）ホールで電気的に接続され
ており、観察者側電極基板６２に形成した透明電極６５
と金属反射膜６８との間で両電極基板間に挟持した液晶
６４の駆動が行われる。なお、観察者側電極基板６２
は、透過光を所定の色（例えば、Ｒ（赤）色、Ｇ（緑）
色、Ｂ（青）色）に着色する複数の着色画素からなるカ
ラーフィルター６７および、透明電極６５を透明基板６
１ｂ上に形成している。

【０００９】上述したように反射型液晶表示装置６０に
おいては、観察者側から反射型液晶表示装置内に入射す
る外光を光源としている。このため、光源の位置によら
ず、視野角が広く、かつ、観察者の位置での明るくコン
トラストの良い画面表示の観察を可能とするためには、
表示装置内に入射する外光を散乱させ、散乱した光を表
示装置より出射する必要がある。

【００１０】図６の例に示した反射型液晶表示装置６０
においては、表面を凹凸とした絶縁膜６９上に積層形成
された金属反射膜６８の表面の凹凸にて入射した外光を
散乱させている。しかし、図６の例の反射型液晶表示装
置６０では、観察者側電極基板６２には、光を集光、散
乱させる機能は無く、室内光等の光量の限られた光を効
率よく散乱し表示光とするには不十分であった。また、
絶縁膜６９表面の凹凸の形成、および、ＴＦＴアレイと
金属反射膜６８との電気的導通を取るバイア（Ｖｉａ）
ホールの形成に手間が掛かり製造工程が複雑になるとい
う問題が有る。さらにまた、金属反射膜６８が液晶駆動
用の電極を兼ねているため、ランダムな凹凸形状となる
場合が多く、反射光の集光効率が悪いという問題や、金
属反射膜６８の表面の凹凸が大きくなった場合、対向す
る基板間の距離が不均一になるギャップ不良、液晶の配
向不良という問題が生じ画面表示の品位が落ちるという
問題も生じる。

【００１１】さらに加えて、一般的に絶縁膜６９表面の
凹凸は０．５μｍ〜２μｍ程度の高低を持たせて形成さ
れるが、この凹凸に応じた金属反射膜６８を得る際に支
障が生じることがある。すなわち、スパッタリング成膜
等で絶縁膜６９表面に金属薄膜を一様に成膜した後にフ
ォトリソグラフィーの手法にて金属薄膜を所定のパター
ン形状とした金属反射膜６８とすることが一般的に行わ
れているが、金属薄膜の凹凸がフォトリソグラフィー処
理にとって支障となる。このため、所定のパターン形状
が得られず、また、隣接するパターン間での電気的短絡
が生じることも有る。

【００１２】また、反射型液晶表示装置における表示画
面の明るさを向上させるには、光を反射する部位の面積
比率をいかに上げるかが重要な要素となる。しかし、図
６に示す構成の反射型液晶表示装置では、金属反射膜６
８が液晶駆動用の電極パターンを兼用しているため、光
を反射する部位の面積比率を向上させることは困難であ
った。

【００１３】さらに、金属反射膜６８表面の凹凸により
光散乱性を持たせた場合、光源の種類によっては散乱性
に相違が生じ、画面の表示品位を低下させることもあ
る。すなわち、蛍光灯等の光源から発せられる平行度の
悪い入射光（外光）を上記表面凹凸とした金属反射膜６
８で散乱させた場合に表示画面で比較的良好な白色（ペ
ーパーライク）表示が得られたとしても、太陽光等の平
行度の良い入射光（外光）であった場合には、同一の表
面凹凸となった金属反射膜６８で入射光を散乱させる
と、光の干渉作用により反射光が虹色に着色するモアレ
現象が生じやすいという問題である。このため、表面凹
凸とした金属反射膜で光散乱を発生させる従来の反射型
液晶表示装置では、太陽を光源とする室外では使いづら
い面があった。

【００１４】従来より、上述したモアレ現象を防止する
ため、金属反射膜（反射電極）表面の凹凸の配列を不規
則（ランダム）にすることが考えられていた。しかし、
形成すべき凹凸は微細であり、これを２次元的（平面
的）に不規則（ランダム）に配置することは新たな問題
を生じることになる。

【００１５】この点につき、説明する。上述した凹凸の
形成に周知のフォトリソグラフィー法を用いる場合が多
い。ここで以下に、フォトリソグラフィー法を用い凹凸
を形成する例につき図５に基づき簡単に説明する。ま
ず、ガラス等の基板５１に樹脂層５２を形成し図５
（ａ）を得た後、樹脂層５２上に感光性レジスト層５３
を形成し、図５（ｂ）を得る。次いで、図５（ｃ）に示
すように、所定の露光用パターンを形成したパターン露
光用マスク５４を介して感光性レジスト層５３にパター
ン露光を行なう。次いで、感光性レジスト層５３に現像
等を行い、所定の部位に感光性レジスト層５３を残存さ
せ図５（ｄ）とした後、基板に熱処理を行う。熱処理に
より感光性レジスト層５３は溶融し、その際の表面張力
により感光性レジスト層５３は図５（ｅ）に示すように
例えばマイクロレンズ形状となる。次いで、図５（ｆ）
に示すように、アルミ薄膜等からなる金属反射膜５８を
スパッタ法等を用い形成する。このとき、下地となった
面の凹凸に応じて表面凹凸となった金属反射膜５８が得
られる。

【００１６】上述した例に示すフォトリソグラフィー法
では所定のパターンを有するパターン露光用マスクを必
要とする。パターン露光用マスクは、乳剤を塗布したガ
ラス乾板等に、予め作成された描画用データにて制御さ
れる露光機によりパターン露光後、現像を行って得られ
る。しかるに、微細な凹凸の配列を不規則（ランダム）
とすると、露光機を制御する描画用データの量が膨大な
ものとなる。描画用データの量が膨大になると、露光機
のメモリーが不足しガラス乾板へのパターン露光に時間
が掛かり、はなはだしくは、パターン露光が行えなくな
る。

【００１７】すなわち、大面積のパターン露光用マスク
の作成には時間が掛かり、また、多大な作成費用も掛か
るため、凹凸の配列を不規則（ランダム）にしてモアレ
現象を防止する方法は、反射型液晶表示装置の表示画面
を大面積とする場合には不向きといえる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題に鑑みなされたものである。その課題とするとこ
ろは、反射型液晶表示装置を構成する電極基板におい
て、反射型液晶表示装置に入射する外光を可能な限り観
察者位置に集光させる機能を有し、また、反射型液晶表
示装置に入射する外光の種類によらずモアレ現象を防止
できる機能を有する電極基板を提供することで、視野角
が広く明るい画面表示を可能とした高品位な反射型液晶
表示装置を得ようとするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行い、本発明に至ったものであ
る。すなわち、本発明の請求項１においては、反射型液
晶表示装置を構成する、光散乱層を少なくとも有する反
射型液晶表示装置用電極基板を製造する方法であって、
互いに相分離しやすい複数の種類の樹脂を混合した混合
樹脂液を、前記混合樹脂液中の少なくとも１種類以上の
樹脂との選択被着性を有する面に塗布し、混合樹脂層を
形成する工程と、前記混合樹脂層中の樹脂を相分離させ
混合樹脂層表面を凹凸形状とし光散乱層とする工程とを
少なくとも有することを特徴とする反射型液晶表示装置
用電極基板の製造方法としたものである。

【００２０】上記請求項１に記載の製造方法では、基板
等の光散乱層を形成する面（例えば、基板表面等）にス
ピンコート法等で混合樹脂液を塗布し混合樹脂層を形成
する。次いで、塗布、形成された混合樹脂層が硬膜し光
散乱層となるまでの間に、混合樹脂層中に混合された複
数の樹脂を相分離させる。なお、塗布した混合樹脂の相
分離は、塗布された混合樹脂中の溶剤が脱離し乾燥する
際に自然に生じる場合も有り、また、塗布した樹脂が熱
硬化性のものであった場合には、樹脂を加熱し硬化させ
る際に相分離を生じさせることもできる。このため、相
分離の手段は、使用する混合樹脂の種類に応じて適宜選
択することが望ましい。

【００２１】図３は、相分離をした混合樹脂層３１の例
を模式的に示す拡大平面説明図であり、また、図４は相
分離をした混合樹脂層４１の例を模式的に示す拡大断面
説明図である。図３および図４の例では、互いに相分離
しやすい樹脂Ａと樹脂Ｂとを混合した混合樹脂を用いて
おり、相分離した樹脂Ａが樹脂Ｂ中に分散した例を示し
ている（相分離した樹脂Ａは図３および図４中の大、小
の閉曲線で示す領域）。

【００２２】なお、混合樹脂層を塗布、形成する面は、
混合樹脂液中の少なくとも１種類以上の樹脂との選択被
着性を有する面とすることが望ましい。なぜならば、例
えば混合樹脂液中の、光散乱層を形成する面との選択被
着性を有する樹脂の量を、光散乱層を形成する面との選
択被着性を持たない樹脂の量より多くすれば、選択被着
性を有する樹脂は後述する連続相となりやすく、また、
選択被着性を持たない樹脂は球状等の分散相となりやす
い。このため、混合樹脂層（光散乱層）表面に凹凸を形
成しやすくなる。なお、光散乱層を形成する面に光散乱
層中で連続相としたい樹脂と同様の性質を有する樹脂層
を形成した後に混合樹脂を塗布することで、混合樹脂層
中の連続相としたい樹脂との選択被着性を出すことであ
っても構わない。

【００２３】複数の樹脂が相分離することで、図４に示
すように、混合樹脂層表面には不規則な凹凸形状が形成
されることになる。この混合樹脂層表面の凹凸形状によ
り散乱光を得ることができ、また、凹凸形状は不規則で
あるため、光の干渉作用によるモアレ現象を防止するこ
とができる。

【００２４】次いで、混合樹脂液中の樹脂をエマルジョ
ン形状にて相分離させるためには、互いに溶け合わない
樹脂を混合させることが肝要といえる。すなわち、請求
項２に係わる発明はこれに基づきなされたもので、混合
する複数の種類の樹脂を、互いに非相溶性を有する、も
しくは互いに半相溶性を有する２種類以上の樹脂とした
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置
用電極基板の製造方法としたものである。

【００２５】次いで、請求項３に係わる発明は、混合す
る複数の種類の樹脂を、屈折率の異なる２種類以上の樹
脂としたことを特徴とする請求項１または２に記載の反
射型液晶表示装置用電極基板の製造方法としたものであ
る。これにより、相分離により凹凸形状を形成する樹脂
は、分離した別の樹脂と互いに屈折率が異なることとな
り、樹脂が透明であればマイクロレンズと同様な光学素
子としての機能を有することとなる。すなわち、例え
ば、分散させた１種類の樹脂が球状となり、かつ、他の
種類の樹脂との屈折率に差を有するものであれば、球状
の樹脂はマイクロレンズまたは光散乱粒子の様な光学的
機能を有することになり、光の散乱性を向上させること
ができる。

【００２６】次いで、請求項４に係わる発明は、混合す
る複数の種類の樹脂のうち、高屈折率の樹脂よりも低屈
折率の樹脂の混合割合を多くしたことを特徴とする請求
項１、２または３に記載の反射型液晶表示装置用電極基
板の製造方法としたものである。

【００２７】この点につき説明を行なう。一般的に、２
種類以上の互いに非相溶性を示す樹脂を混合させた場
合、多量に含まれる樹脂が連続相となり、少量含まれる
樹脂が分散相となる（例えば、図３および図４の例で
は、多量に含まれる樹脂Ｂが連続相となり、少量含まれ
る樹脂Ａが分散相となっている）。なお、混合比率が等
量であれば、より粘度の低い成分が連続相となりやすい
といえる。ここで、少量含まれる樹脂の分散相は島状と
なるものであり、混合する樹脂の混合比率を適宜選択す
ることで、混合樹脂層中の複数の樹脂を相分離させた
際、少量含まれる樹脂は例えば球状となり、または、分
散相が凝集することで、混合樹脂層表面を凸状に浮き出
た形状とすることができる。さらには、多量成分とした
樹脂中に球状または凝集した少量成分の樹脂を閉じ込め
ることも可能となる。一般的に低屈折率の樹脂はフッ素
を多く含有しているものであり、分極性が高く、コロニ
ー状の球体となりにくく、光学素子としての機能を得に
くいといえる。このため、連続相となる樹脂を低屈折率
の樹脂とし、分散相となる樹脂を高屈折率の樹脂とする
ことで分散相は球状（例えば、マイクロレンズ状）とな
り、集光性、散乱性が向上するという効果を奏する。

【００２８】次いで本発明者らは、フッ素を含有する樹
脂を混合樹脂中に混合させれば、その樹脂の非相溶性が
強まり、かつ、その他の樹脂が容易に相分離することを
見いだした。これにより、大面積の領域であっても容易
に均一に高屈折率樹脂を分散できることを本発明者らは
見いだした。すなわち、請求項５に係わる発明は、混合
する複数の種類の樹脂のうち、少なくとも１種類をフッ
素基を有する樹脂としたことを特徴とする請求項１、
２、３または４に記載の反射型液晶表示装置用電極基板
の製造方法としたものである。

【００２９】次いで、請求項６に係わる発明は、複数の
種類の樹脂を熱硬化性の樹脂とし、混合樹脂層中の樹脂
を相分離させる手段を混合樹脂層からの溶剤脱離とする
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載
の反射型液晶表示装置用電極基板の製造方法としたもの
である。なお上述の溶剤脱離とは、加熱または放置によ
り混合樹脂層から溶剤が抜けることをいう。かかる構成
とすることで、混合樹脂が熱硬化し、かつ、相分離して
得られた凹凸形状はなめらかな２次元的波形になり、あ
たかも不定形かつ連続的なマイクロレンズ状となり、光
散乱性を向上させることが可能となる。なお、使用する
熱硬化性の樹脂としては、熱硬化性があれば特に限定さ
れるものではなく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポ
リスチレン樹脂、アクリルエポキシ樹脂、フローレン系
アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、または、脂肪族縮合多
環化物等をベース樹脂とし、これに硬化剤を添加したも
の等が適用できる。また、本発明に係わる光散乱層を観
察者側電極基板に形成する等で光散乱層に光透過性を持
たせる場合には、混合する熱硬化性樹脂は透明なものと
することが望ましい。

【００３０】ここで、反射型液晶表示装置内に配設する
光散乱層は、観察者側に位置し外光を取り込む観察者側
電極基板、または、観察者と反対側に位置し、観察者側
電極基板と対で液晶を挟持する光反射機能を有する背面
側電極基板の少なくとも一方の電極基板に配設すること
ができる。但し、光散乱層を液晶から遠い位置に配設す
ると画面表示の際に２重画像が生じることがあるため、
光散乱層は液晶に近い位置に形成することが望ましい。

【００３１】また、光散乱層中の散乱粒の大きさが揃っ
た場合、光干渉による弱い虹色が観察され、視認性を低
下させる原因となる。請求項７に係わる発明はこれを防
止するためになされたもので、光散乱層を２層以上の混
合樹脂層にて形成したことを特徴とする請求項１、２、
３、４、５または６に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板の製造方法としたものである。光散乱層を２層以上
の混合樹脂層の積層構成とすることで、光干渉による虹
色を防止でき、均一な白色光を得ることができる。な
お、混合樹脂層を積層構成とする場合、各層に含まれる
散乱粒子の大きさは、各々異なった大きさとすることが
望ましい。

【００３２】次いで、請求項８の発明は、本発明に係わ
る反射型液晶表示装置用電極基板を観察者側電極基板と
して用いることを前提としてなされたものである。すな
わち、（１）光散乱層を形成する面を、混合樹脂液中の
少なくとも１種類以上の樹脂との選択被着性を持たせた
面とする工程、（２）混合樹脂を塗布後に樹脂を相分離
させ、樹脂表面を凹凸状とする工程、（３）平坦化層を
形成する工程、上記（１）〜（３）の工程を少なくとも
行なうことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６
または７に記載の反射型液晶表示装置用電極基板の製造
方法としたものである。

【００３３】上述したように、光散乱層を形成する面
（例えば、基板表面等）を、例えば撥水、撥油性を有す
る透明樹脂層を形成する等で混合樹脂中の少なくとも１
種類以上の樹脂との選択被着性のある面にし、次いで、
互いに非相溶性を示す樹脂を複数種類混合させた混合樹
脂を塗布した後、加熱処理等で樹脂を相分離させる。こ
の際、光散乱層形成面との選択被着性を有する樹脂中に
他の樹脂が例えば球状に凝集し分散され、凝集、分散し
た樹脂は光散乱層形成面との選択被着性を有する樹脂中
で浮き上がった形となり、凹凸形状を形成する。この凝
集した樹脂が透明であれば、樹脂同志の屈折率差と球状
であることから、凝集した樹脂は不定形で連続的な光学
素子となる。

【００３４】ここで、光散乱層表面が凹凸形状となるこ
とから、光散乱層上に透明電極を形成すると断線の原因
となり、また、液晶を挟持した際、液晶の配向に影響を
及ぼす。このため、光散乱層上に平坦化層を配設し平坦
化面を形成することで、透明電極の断線を防止し、液晶
の配向を良好なものとすることができる。

【００３５】なお、観察者側電極基板に形成する光散乱
層は、入射してくる外光をできうる限り表示装置内に取
り込むことが重要であるため、少なくとも可視域で透明
な（可視域での吸収の少ない）材質にて形成することが
望ましい。

【００３６】次いで、請求項９の発明は、本発明に係わ
る反射型液晶表示装置用電極基板を背面側電極基板とし
て用いることを前提としてなされたものである。すなわ
ち、（１）光散乱層を形成する面を、混合樹脂液中の少
なくとも１種類以上の樹脂との選択被着性を持たせた面
とする工程、（２）混合樹脂を塗布後に樹脂を相分離さ
せ、樹脂表面を凹凸状とする工程、（３）光反射電極層
を形成する工程、上記（１）〜（３）の工程を少なくと
も行なうことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６または７に記載の反射型液晶表示装置用電極基板の製
造方法としたものである。

【００３７】背面側電極基板としては、凹凸形状とした
光散乱層上に可視域での反射率の良い金属薄膜を形成
し、かつ、金属薄膜を液晶を駆動するための電極を兼ね
たものとすることが構成上効率が良く望ましい。この場
合、光散乱層を構成する樹脂は不透明であっても構わな
い。また、本発明に使用可能な基板としては、ガラス、
プラスチックフィルム、プラスチックボード等の透明な
基板が利用可能である。さらに、背面側電極基板に用い
る基板としては、例えばポリシリコンやアモルファスシ
リコン上に半導体素子を形成した基板であっても構わな
い。

【００３８】次いで、請求項１０ないし請求項１７に係
わる発明は、上述した製造方法で得られた、混合樹脂に
て形成した光散乱層を有する反射型液晶表示装置用電極
基板に関するものである。すなわち、請求項１０におい
ては、反射型液晶表示装置を構成する、光散乱層を少な
くとも有する反射型液晶表示装置用電極基板であって、
前記光散乱層は、光散乱層を形成する面との選択被着性
を有する樹脂を少なくとも１種類以上含む、互いに相分
離しやすい複数の種類の樹脂よりなる混合樹脂で形成さ
れ、前記光散乱層は前記複数の種類の樹脂の相分離で形
成された表面凹凸を有することを特徴とする反射型液晶
表示装置用電極基板としたものである。

【００３９】次いで、請求項１１においては、光散乱層
を形成する面上に予めフッ素基を有する樹脂層が形成さ
れ、前記樹脂層上に光散乱膜が形成されていることを特
徴とする請求項１０に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板としたものである。

【００４０】次いで、請求項１２においては、光散乱層
を形成する混合樹脂が、屈折率の異なる２種類以上の樹
脂を混合させたものであることを特徴とする請求項１０
または１１に記載の反射型液晶表示装置用電極基板とし
たものである。

【００４１】次いで、請求項１３においては、光散乱層
を形成する混合樹脂のうち、高屈折率の樹脂よりも低屈
折率の樹脂の含有割合を高くしたことを特徴とする請求
項１０、１１または１２に記載の反射型液晶表示装置用
電極基板としたものである。

【００４２】次いで、請求項１４においては、光散乱層
を形成する混合樹脂のうち、少なくとも１種類をフッ素
基を有する樹脂としたことを特徴とする請求項１０、１
１、１２または１３に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板としたものである。

【００４３】次いで、請求項１５においては、光散乱膜
を形成した基板面と同一面側にカラーフィルタを配設
し、カラーフィルタは光散乱膜より基板寄りに形成した
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２、１３または
１４に記載の反射型液晶表示装置用電極基板としたもの
である。

【００４４】次いで、請求項１６においては、光散乱膜
を形成した基板面と同一面側、かつ、平坦化層上に透明
電極を配設したことを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３、１４または１５に記載の反射型液晶表示装置
用電極基板としたものである。すなわち、上記請求項１
６に係わる発明は、観察者側電極基板として用いること
を前提としたものであり、光散乱層上に形成した平坦化
層上に透明電極を配設したことで、挟持する液晶の配向
不良を防止している。

【００４５】次いで、請求項１７においては、光散乱層
の上面もしくは下面に光散乱層と接するよう、光反射機
能を有する金属薄膜を光反射膜として配設したことを特
徴とする請求項１０、１１、１２、１３、１４または１
５に記載の反射型液晶表示装置用電極基板としたもので
ある。上記請求項１７に係わる発明は、背面側電極基板
として用いることを前提としたものである。混合樹脂膜
は、樹脂の屈折率差、凝集した高屈折率樹脂の形状およ
び、混合樹脂表面の凹凸形状により光散乱性を示すた
め、光反射機能を有する金属薄膜は、混合樹脂層と接す
るよう混合樹脂層の上面または下面に形成すれば良い。
すなわち、混合樹脂層の形成後に光反射膜としての金属
薄膜を形成すれば（混合樹脂層の上に金属薄膜を形成す
れば）、金属薄膜は混合樹脂層表面の凹凸に応じた表面
凹凸形状となり、金属薄膜が光散乱性を有することにな
る。逆に、光反射膜としての金属薄膜の形成後に混合樹
脂層を形成すれば（金属薄膜の上に混合樹脂層を形成す
れば）、混合樹脂層にて光散乱を生じさせることにな
る。

【００４６】上述したように本発明によれば、互いに相
分離しやすく、かつ、屈折率の異なる２種類以上の樹脂
を混合した混合樹脂を基板上に塗布し、樹脂の相分離、
分散により凹凸形状とした光散乱層を形成している。す
なわち、本発明によれば、従来のフォトリソ工程等を用
いマイクロレンズ等の光学素子を形成し光散乱層とする
よりも低コストにて、反射型液晶表示装置を構成する、
光散乱層を少なくとも有する反射型液晶表示装置用電極
基板を得ることが可能となる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態の例に
つき、説明を行う。

【００４８】＜実施例１＞本実施例１に係わる反射型液
晶表示装置用電極基板１０は、図１（ｅ）に示すよう
に、厚さ０．７ｍｍの透明ガラス板を透明基板１とし、
この透明基板１上に、位置整合して設けられた平面視ス
トライプ状のカラーフィルター２、光散乱層７および、
透明電極６を順次積層形成している。

【００４９】カラーフィルター２は、透過光を各々赤
（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色に着色するための複
数のカラーフィルター（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）で構成して
おり、その形成にあたっては、赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）
色、青（Ｂ）色の各着色顔料を含有する各着色感光性樹
脂を用い、公知のフォトリソの手法にて形成した。すな
わちまず、赤（Ｒ）色の着色感光性樹脂を透明基板１上
に塗布、形成した後、所定のパターンを有するパターン
露光用マスクによる着色感光性樹脂への露光、現像、熱
処理等を順次行い、赤色のカラーフィルタ２Ｒを形成し
た。次いで、緑（Ｇ）色の着色感光性樹脂および青
（Ｂ）色の着色感光性樹脂を各々用い赤（Ｒ）色と同様
の工程にて緑色のカラーフィルタ２Ｇおよび青色のカラ
ーフィルタ２Ｂを形成し、図１（ａ）を得た。

【００５０】次いで、フッ素基を導入したエポキシ系樹
脂（屈折率１．４３）をスピンコート法（約８００ｒｐ
ｍ）にてカラーフィルタ２上に塗布した。次いで、クリ
ーンオーブンにて熱処理（２００℃の温度にて３０分間
加熱）を施し、塗布した樹脂を硬化させ透明樹脂層３を
形成し、図１（ｂ）を得た。この透明樹脂層３は、後述
する混合樹脂中の樹脂と選択被着性を有することにな
る。

【００５１】次いで、アクリル系樹脂（屈折率１．５
６）と上記フッ素基を導入したエポキシ系樹脂（屈折率
１．４３）を１：２の割合で混合した後に約２時間攪拌
した２液混合樹脂を透明樹脂層３上に塗布した。混合樹
脂の塗布は、スピンコート法（約５００ｒｐｍ）を用い
たものであり、塗布後、クリーンオーブンにて熱処理
（１００℃、２００℃、３００℃の温度にて各々３０分
間加熱する３段階加熱）を行った。これにより図１
（ｃ）に示すように、透明樹脂３上に、低屈折率樹脂
（本実施例１ではフッ素基を導入したエポキシ系樹脂）
中に分散した、高屈折率樹脂（本実施例１ではアクリル
系樹脂）からなる分散粒子により表面凹凸となった透明
混合樹脂層４を得た。透明混合樹脂層４中の分散粒子の
形状は不定形となっており、また、数１０ｎｍから数１
０μｍの間の各種粒子径となった。さらに、透明混合樹
脂層４の表面粗さは±約０．４μｍであった。

【００５２】次いで、透明混合樹脂層４上にアクリル系
樹脂からなるオーバーコート材をスピンコート法（約８
００ｒｐｍ）にて塗布した後、クリーンオーブンにて熱
処理（２００℃の温度で３０分間加熱）を施しオーバー
コート材を硬化し、平坦化層５を形成し、図１（ｄ）を
得た。

【００５３】次いで、透明電極６として、ＩＴＯ（酸化
スズと酸化インジウムからなる混合酸化物）薄膜（膜厚
約１５００Å）をスパッタ法にて形成し、図１（ｅ）に
示す、本実施例１に係わるカラーフィルタ２を配設した
反射型液晶表示装置用電極基板１０を得た。本実施例１
に係わる反射型液晶表示装置用電極基板１０は観察者側
電極基板とするもので、透明樹脂層３、混合樹脂層４、
および平坦化層５にて光散乱層７を形成している。

【００５４】＜実施例２＞本実施例２に係わる反射型液
晶表示装置用電極基板２０は、図２（ｃ）に示すよう
に、厚さ０．７ｍｍのガラス板を基板２１とし、この基
板２１上に、光散乱層２７、反射電極２６を順次積層形
成している。

【００５５】まず、フッ素基を導入したエポキシ系樹脂
（屈折率１．４３）をスピンコート法（約８００ｒｐ
ｍ）にて基板２１上に塗布した。次いで、クリーンオー
ブンにて熱処理（２００℃の温度にて３０分間加熱）を
施し、塗布した樹脂を硬化させ樹脂層２３を形成し、図
２（ａ）を得た。この樹脂層２３は、後述する混合樹脂
中の樹脂と選択被着性を有することになる。

【００５６】次いで、アクリル系樹脂（屈折率１．５
６）と上記フッ素基を導入したエポキシ系樹脂（屈折率
１．４３）を１：２の割合で混合した後に約２時間攪拌
した２液混合樹脂を樹脂層２３上に塗布した。混合樹脂
の塗布は、スピンコート法（約５００ｒｐｍ）を用いた
ものであり、塗布後、クリーンオーブンにて熱処理（１
００℃、２００℃、３００℃の温度にて各々３０分間加
熱する３段階加熱）を行った。これにより図２（ｂ）に
示すように、樹脂層２３上に、低屈折率樹脂（本実施例
２ではフッ素基を導入したエポキシ系樹脂）中に分散し
た、高屈折率樹脂（本実施例２ではアクリル系樹脂）か
らなる分散粒子により表面凹凸となった混合樹脂層２４
を得た。混合樹脂層２４中の分散粒子の形状は不定形と
なっており、また、数１０ｎｍから数１０μｍの間の各
種粒子径となった。さらに、混合樹脂層２４の表面粗さ
は±約０．４μｍであった。

【００５７】次いで、反射電極２６としてアルミ薄膜
（膜厚約１５００Å）をスパッタ法にて形成し、図２
（ｃ）に示す、本実施例２に係わる反射型液晶表示装置
用電極基板２０を得た。本実施例２に係わる反射型液晶
表示装置用電極基板２０は、光反射機能を有する背面側
電極基板としたものであり、光散乱層２７は、樹脂層２
３、混合樹脂層２４および、反射電極２６の積層体で構
成している。すなわち、反射電極２６に光散乱機能を付
加させているものであり、表面凹凸となった混合樹脂層
２４上に形成した反射電極２６は、下地となった混合樹
脂層２４の表面形状に応じて表面凹凸となり、光散乱性
を有することとなる。

【００５８】以上、本発明の実施形態の例につき説明し
たが、本発明の実施の形態は上述した説明および図面に
限定されるものではなく、材料、膜厚、パターンサイズ
等、必要とする反射型液晶表示装置用電極基板の仕様に
応じて種々の変形を行っても構わないことはいうまでも
ない。

【００５９】

【発明の効果】上述したように本発明の反射型液晶表示
装置用電極基板によれば、互いに相分離しやすく、か
つ、屈折率の異なる２種類以上の樹脂を混合した混合樹
脂を混合樹脂中の少なくとも１種類以上の樹脂との選択
被着性を有する面上に塗布し、樹脂の相分離、分散によ
り凹凸形状とした光散乱層を形成している。すなわち、
従来はフォトリソ工程等を用いマイクロレンズ等の光学
素子を形成し光散乱層とする複雑な工程を必要としてい
た。しかし本発明では、混合樹脂の塗布、樹脂の相分
離、分散という比較的簡易な方法で光散乱層を形成で
き、複雑な工程を省くことが可能となる。これにより、
製造コストを大幅に削減した、光散乱層を少なくとも有
する反射型液晶表示装置用電極基板を提供することが可
能となる。

【００６０】また本発明によれば、反射型液晶表示装置
を構成する、観察者側電極基板もしくは背面側電極基板
の少なくとも一方の基板に、上述した方法にて光散乱層
を形成するものであり、本発明に係わる光散乱層を形成
した電極基板にて反射型液晶表示装置を構成すること
で、表示装置の画面表示品位を改善することが可能とな
る。

【００６１】すなわち、本発明に係わる光散乱層を形成
した観察者側電極基板と、従来通りに鏡面状の光反射電
極層を配設した背面側電極基板とを組み合わせて反射型
液晶表示装置を構成すれば、従来の反射型液晶表示装置
で得られたメタリックな色調の画像表示が改善され白っ
ぽい画像表示となり、画像表示品位が向上する。

【００６２】また、上述した方法で得られた光散乱層は
表面の凹凸状が連続的で、かつ、不規則な形状となって
いるため、モアレ現象（虹色の干渉色を発生する現象）
が生じず、良好な画像表示を得ることができる。例えば
背面側電極基板として本発明に係わる光散乱層および反
射電極を形成した場合でも、モアレ現象（虹色の干渉色
を発生する現象）が生じず、良好な画像表示を得ること
ができる。

【００６３】さらに従来は、マイクロレンズの形成や、
フォトリソ法を用いた表面凹凸の形成といった方法等で
光散乱層を得ていた。このため、従来の光散乱層表面の
凸部は約１μｍ程度の高さとなることもあり、このよう
な光散乱層を有する電極基板を用いて液晶を挟持した
際、液晶の配向不良が生じる等で液晶表示装置の製造収
率を低下させ、ひいては液晶表示装置の製造コストを上
げる原因となりえた。しかるに本発明に係わる光散乱層
は、光散乱層表面の凸部の高さを１μｍ以下とすること
が可能であり、さらには、混合樹脂液の調整により０．
２μｍ以下の小さな凹凸とすることも可能である。この
ため、本発明の電極基板を用いることで液晶の配向不良
が防止でき、液晶表示装置の製造収率を向上させること
も可能となる。

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係わる反射型液晶表
示装置用電極基板の製造工程の一例を工程順に示す説明
図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係わる反射型液晶表
示装置用電極基板の製造工程の他の例を工程順に示す説
明図。

【図３】本発明に係わる光散乱層の一例の要部を模式的
に示す拡大平面説明図。

【図４】本発明に係わる光散乱層の一例の要部を模式的
に示す拡大断面説明図。

【図５】（ａ）〜（ｆ）はフォトリソグラフィー法を用
いた表面凹凸の形成方法の一例を工程順に示す説明図。

【図６】従来の反射型液晶表示装置用電極基板を用いた
反射型液晶表示装置の一例を示す断面説明図。

【符号の説明】

１、２１基板２カラーフィルター３、２３樹脂層４、２４、３１、４１混合樹脂層５平坦化層６透明電極７、２７光散乱層１０、２０電極基板２６反射電極５２樹脂層５３レジスト層５４パターン露光用マス
ク６０液晶表示装置５１、６１基板６２観察者側電極基板６３背面側電極基板６４液晶６５透明電極６７カラーフィルター５８、６８反射膜６９絶縁膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ａ５Ｇ４３５Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA04 BA12 BA15 BA20 2H048 BB02 BB08 BB44 2H090 HD14 JB03 JC03 LA04 LA05 LA15 LA20 2H091 FA02Y FA14Z FA31Y FB03 FB08 FC01 FC22 GA03 GA13 LA12 LA16 LA19 5C058 AA06 AB04 BA35 5G435 AA00 AA17 BB12 BB16 EE33 GG12 HH12 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射型液晶表示装置を構成する、光散乱層
を少なくとも有する反射型液晶表示装置用電極基板を製
造する方法であって、互いに相分離しやすい複数の種類
の樹脂を混合した混合樹脂液を、前記混合樹脂液中の少
なくとも１種類以上の樹脂との選択被着性を有する面に
塗布し、混合樹脂層を形成する工程と、前記混合樹脂層
中の樹脂を相分離させ混合樹脂層表面を凹凸形状とし光
散乱層とする工程とを少なくとも有することを特徴とす
る反射型液晶表示装置用電極基板の製造方法。
【請求項２】前記複数の種類の樹脂を、互いに非相溶性
を有する、もしくは互いに半相溶性を有する２種類以上
の樹脂としたことを特徴とする請求項１に記載の反射型
液晶表示装置用電極基板の製造方法。
【請求項３】前記複数の種類の樹脂を、屈折率の異なる
２種類以上の樹脂としたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の反射型液晶表示装置用電極基板の製造方
法。
【請求項４】前記複数の種類の樹脂のうち、高屈折率の
樹脂よりも低屈折率の樹脂の混合割合を多くしたことを
特徴とする請求項１、２または３に記載の反射型液晶表
示装置用電極基板の製造方法。
【請求項５】前記複数の種類の樹脂のうち、少なくとも
１種類をフッ素基を有する樹脂としたことを特徴とする
請求項１、２、３または４に記載の反射型液晶表示装置
用電極基板の製造方法。
【請求項６】前記複数の種類の樹脂を熱硬化性の樹脂と
し、混合樹脂層中の樹脂を相分離させる手段を混合樹脂
層からの溶剤脱離とすることを特徴とする請求項１、
２、３、４または５に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板の製造方法。
【請求項７】光散乱層を２層以上の混合樹脂層にて形成
したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または
６に記載の反射型液晶表示装置用電極基板の製造方法。
【請求項８】（１）光散乱層を形成する面を、混合樹脂
液中の少なくとも１種類以上の樹脂との選択被着性を持
たせた面とする工程、（２）混合樹脂を塗布後に樹脂を
相分離させ、樹脂表面を凹凸状とする工程、（３）平坦
化層を形成する工程、上記（１）〜（３）の工程を少な
くとも行なうことを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６または７に記載の反射型液晶表示装置用電極基板
の製造方法。
【請求項９】（１）光散乱層を形成する面を、混合樹脂
液中の少なくとも１種類以上の樹脂との選択被着性を持
たせた面とする工程、（２）混合樹脂を塗布後に樹脂を
相分離させ、樹脂表面を凹凸状とする工程、（３）光反
射電極層を形成する工程、上記（１）〜（３）の工程を
少なくとも行なうことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６または７に記載の反射型液晶表示装置用電極
基板の製造方法。
【請求項１０】反射型液晶表示装置を構成する、光散乱
層を少なくとも有する反射型液晶表示装置用電極基板で
あって、前記光散乱層は前記複数の種類の樹脂の相分離
で形成された表面凹凸を有することを特徴とする反射型
液晶表示装置用電極基板。
【請求項１１】光散乱層を形成する面上に予めフッ素基
を有する樹脂層が形成され、前記樹脂層上に光散乱膜が
形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の反
射型液晶表示装置用電極基板。
【請求項１２】光散乱層を形成する混合樹脂が、屈折率
の異なる２種類以上の樹脂を混合させたものであること
を特徴とする請求項１０または１１に記載の反射型液晶
表示装置用電極基板。
【請求項１３】光散乱層を形成する混合樹脂のうち、高
屈折率の樹脂よりも低屈折率の樹脂の含有割合を高くし
たことを特徴とする請求項１０、１１または１２に記載
の反射型液晶表示装置用電極基板。
【請求項１４】光散乱層を形成する混合樹脂のうち、少
なくとも１種類をフッ素基を有する樹脂としたことを特
徴とする請求項１０、１１、１２または１３に記載の反
射型液晶表示装置用電極基板。
【請求項１５】光散乱膜を形成した基板面と同一面側に
カラーフィルタを配設し、カラーフィルタは光散乱膜よ
り基板寄りに形成したことを特徴とする請求項１０、１
１、１２、１３または１４に記載の反射型液晶表示装置
用電極基板。
【請求項１６】光散乱膜を形成した基板面と同一面側、
かつ、平坦化層上に透明電極を配設したことを特徴とす
る請求項１０、１１、１２、１３、１４または１５に記
載の反射型液晶表示装置用電極基板。
【請求項１７】光散乱層の上面もしくは下面に光散乱層
と接するよう、光反射機能を有する金属薄膜を光反射膜
として配設したことを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３、１４または１５に記載の反射型液晶表示装置
用電極基板。