JP2004199050A

JP2004199050A - 反射性基板とそれを用いた液晶表示パネル

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Publication number: JP2004199050A
Application number: JP2003405686A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Akiba; 雄一秋葉; Takao Ishida; 崇雄石田
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】本発明の目的は反射型で用いた時、液晶パネルの法線方向での明るさを改善した反射性基板と該反射性基板を用いた反射透過両用型の液晶パネルを提供することである。
【解決手段】一対の基板間に液晶を狭持し、複数の画素を備えた液晶表示パネルであって、前記一対の基板のうち、一方の基板は前記画素内全体にランダムに分散して形成された複数の凹部１０または凸部と平坦部とを有する樹脂膜１２と、樹脂膜上に反射膜１４と反射膜を備えない開口部とを備える基板であり、反射膜１４を各々の凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と平坦部の一部を覆うように配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は反射透過両用型の反射性基板および該反射性基板を用いた液晶表示パネルに関する。

従来液晶パネルの反射膜には平坦な膜が用いられていた。また反射透過両用型の液晶パネルは、画素毎に反射膜を置く反射領域と、反射膜を置かない透過領域とに分け、反射型として用いる時は反射膜が置かれている反射領域のみを用い、透過型として用いる時は反射膜が置かれていない透過領域のみを用いるのが一般的である。このような反射透過両用型の液晶パネルに前記平坦な反射膜を用いると図１９に示すような問題が生じる。すなわちバックライト装置２８を設けた液晶表示パネル５８を反射型として用いる時は、使用者が液晶パネル５８の法線方向及び下方からの入射光を遮るため、液晶パネル５８の上方からの入射光Ａの正反射光Ｂを見るのがもっとも明るく見える。一方透過型として用いる場合は、バックライト装置２８が液晶パネル５８の背面に置かれているため、法線方向の透過光Ｃを見るのがもっとも明るく見える。このように透過型で用いた時と反射型で用いた時とでもっとも明るく見える方向が異なってしまうという問題があった。また平坦な反射膜を用いた場合は入射光が反射膜で鏡面反射してしまい見づらい表示になってしまうという問題もあった。

また液晶パネルには優先視角があり、一般的には優先視角が法線方向もしくはやや上方、すなわちやや１２時方向に設定するのがもっとも見やすいとされている。このよう優先視角を設定した場合、透過型で用いる場合は概ね優先視角と最も明るく見える方向とが一致するが、反射型で用いた場合は大きく異なってしまい良い表示品質が得られないという問題があった。

ここで、本明細書で用いた方向に関する用語を定義しておく。図２４に示すように、液晶パネル５８の表側で液晶パネルと直角方向が法線方向、視認者が液晶パネルの下方側にいて液晶パネルを見ることを前提に、下方側を６時方向、上方側を１２時方向とする。

ここで、反射光に散乱性を持たせるために、連続波状の反射膜を用いるという提案もある。（例えば特許文献１参照）またこの連続波状の反射膜を用い、画素内に大きな反射膜の開口部すなわち反射膜のない透過領域を設け、反射領域と透過領域を―画素の内で２分して反射透過両用型の液晶パネルにするという提案もある。（例えば特許文献２参照）また、この連続波状の凹凸の一部を透過領域とする提案もある。（例えば特許文献３参照）

このように反射膜に凹凸部を設け、反射領域と透過領域を―画素の内で２分する方式の問題点について図２０〜２３を用いて説明する。図２０は液晶パネルの各画素の構成を示した図で、１１２が走査電極、１１０が信号電極、斜線を施した領域１１４が反射膜を備えた領域で反射部、１１６が反射膜のない開口部である。走査電極１１２と信号電極１１０の交点が画素となる。

図２１は図２０における１つの画素を拡大して示した図で、８１は反射膜１１４における下層の樹脂膜の凹部または凸部を示しており、開口部１１６は画素の中央に１カ所大きく設けられている。反射膜１１４の領域、すなわち反射部が液晶パネルを反射型で用いられる時に有効となる領域、開口部１１６が透過型で用いられる時に有効となる領域である。なお開口部はこのように画素の中央に１カ所大きく設ける場合と、画素を上下又は左右
に区切り、一部分は開口部、他の部分は反射膜とするような場合とがあった。

図２２は図２１のＡ−Ａ’断面図である。図２２で図示されるように、一対の基板として上基板１８、下基板２０を備え、上基板１８上には、上基板側電極２４、下基板２０上には下基板側電極２６がそれぞれ液晶層３８側に配置され、下基板２０上の液晶層側、下基板電極２６との間には、凹凸部を有する樹脂膜１２、その樹脂膜上に形成された反射膜１４が備えられ、また外部光源３０およびバックライト装置２８を有している。図中の１１６の領域が開口部１１６である。

図２３は図２２における外部光源３０からの入射光の反射状況を図１９と対比して示した図である。図２０、図２１、図２２に示すように、従来は該凹凸部８１の領域とは関係なしに反射膜１１４の領域、開口部１１６の領域が定められていた。そのため連続した波状の反射膜であると、入射光Ａ，ＣはＡ’，Ｃ’のように各方向に散乱してしまい、いずれの場合も法線方向以外の方向にも反射してしまい、反射効率を低下させていた。一方開口部においてはバックライト装置２８からの入射光がほぼ直進して光線Ｄとなり、法線方向が最も明るく見えるようになっていた。

このように従来の反射透過両用型の液晶パネルは反射型で用いた時と透過型で用いた時とで明るく見える方向が異なってしまい、液晶の優先視角に合わせ込むことも出来なかった。そのため液晶パネルの法線方向に十分な明るさを得るためには反射に使う領域の比率を大きくせざるを得ず、それが透過型における開口率減少となってしまい、透過型での十分な明るさを得るためにはバックライト装置の輝度を上げざるを得ない、すなわちバックライト装置での消費電力を大きくせざるを得ないという問題を生じていた。

また反射領域と透過領域を１画素内で２分すると、特に個々の画素が大きい場合、―画素内での反射光ムラが発生し、画面のなめらかさが失われてしまうという問題があった。

特開平６−２７４８１号公報特開平１１−２８１９７２号公報特開２００１−７５０９１号公報

本発明の目的は反射型で用いた時、液晶パネルの法線方向での明るさを改善した反射性基板と該反射性基板を用いた反射透過両用型の液晶パネルを提供することであり、そのことにより液晶パネルの表示品質の向上と、必要とする消費電力の低減化も合わせて実現することである。

本発明の反射性基板は、基板上に樹脂膜と反射膜とを備え、樹脂膜は基板内全面にランダムに配置された複数の凹部または凸部、および平坦部とを有し、樹脂膜上には、反射膜を備える反射部と、反射膜を備えない開口部とが配置された反射性基板であって、反射部は、各々の凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と平坦部の一部とを覆うように、反射膜を樹脂膜上に配置してなることを特徴としている。

また反射膜を配置する凹部または凸部における斜面の少なくとも一部の一部とは、各凹部または凸部における同一方向の斜面であることを特徴とする。別の態様として、反射膜
を各々の凹部または凸部における斜面の全部を覆うように配置したことを特徴とする。

さらに凹部または凸部の形状と反射膜の形状がほぼ同一形状であることを特徴とする。さらにまた、凹部または凸部及び反射膜の上に平坦化樹脂膜を設けた事を特徴とする。

本発明の液晶表示パネルは、一対の基板間に液晶を狭持し、複数の画素を備えた液晶表示パネルであって、一対の基板のうち、一方の基板は樹脂膜と反射膜とを備え、樹脂膜は画素内全体にランダムに分散して形成された複数の凹部または凸部と平坦部とを有し、樹脂膜上には、反射膜を備えた反射部と、反射膜を備えない開口部とが配置され、反射部は各々の凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と、平坦部の一部とを覆うように、反射膜を樹脂膜上に配置してなることを特徴としている。

また反射膜を配置する凹部または凸部における斜面の少なくとも一部の一部とは、各凹部または凸部における同一方向の斜面であることを特徴とする。さらに反射膜を配置する前記凹部における同一方向の斜面とは各凹部下方、すなわち６時方向、の斜面であることを特徴とし、反射膜を配置する凸部における同一方向の斜面とは各凸部上方、すなわち１２時方向、の斜面であることを特徴とする。

別の態様として、反射膜を各々の前記凹部または凸部における斜面の全部を覆うように配置したことを特徴とする。さらに凹部または凸部の形状と反射膜の形状がほぼ同一形状であることを特徴とする。さらにまた、凹部または凸部及び反射膜の上に平坦化樹脂膜を設けた事を特徴とする。

本発明によれば、反射型で用いた時と透過型で用いた時と同じ角度で明るい画像が認識出来、また各方向からの入射光の多くが液晶パネルの法線方向に反射され、かつ画素が大きくてもなめらかな表示が可能である。また、反射部として、凹凸部だけでなく、凹凸部が形成されていない平坦部にも反射膜を配置することによって、法線方向を除く方向への反射光を制御することができ、反射光を任意の方向へ優先的に反射させることを可能としている。さらに消費電力が少ない反射性基板及びそれを用いた液晶パネルが実現出来、効果が大きい。

本発明は、基板上の樹脂膜にランダムに配置した複数の凹部または凸部、および平坦部とを配置し、樹脂膜上に反射膜を備えて反射部を形成する際に、反射膜を各々の凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と、平坦部の一部とを覆うように配置させることによって、極めて良好な反射透過型の液晶表示パネルを提供することが出来た。以下、本発明による反射性基板及び液晶表示パネルを図１〜１８を用いて説明する。

図１〜図９は本発明の第１の実施例を説明する図で基板上に凹部をランダムに設け、反射膜で該凹部の一部と平坦部の一部を覆った例である。

図２は１つの画素４０内の樹脂膜１２上の凹部４２の配置を示した図で、本発明の反射性基板においては、図示のように凹部４２が１つの画素内にランダムに配置されている。凹部４２のない部分は平坦部である。凹部４２の直径Ｒ，凹部４２間の距離Ｌを小さくし、また深さを調節することにより出来上がった形状を連続波状にすることも可能であるが、Ｒ、Ｌを小さくしすぎると製造のための装置が高価となり、ひいては液晶パネルが高価になってしまう。また本発明の主眼である凹凸部の同一斜面を選択的に反射膜で覆うことも難しくなってしまい、反射光の指向性を高めることが不可能になってしまう。本発明に
よる反射性基板では凹凸部の直径Ｒは５μｍ以上、凹凸部間距離Ｌは１０μｍ以上であることが好ましい。

図３，４，５，６，７は図２の凹部４２が設けられた樹脂膜１２上に反射膜４３を配置した反射部を示した図で、図３においては凹部と同じ形状で、凹部よりもやや直径の大きな円上の反射膜を、各凹部４２の下方向斜面、すなわち６時方向斜面と平坦部の一部を覆うように配置している。この円形反射膜は矩形もしくは長方形としても問題はない。

図４において、反射部は凹部４２と同じ形状、同じ直径の円状の反射膜を、各凹部４２の下方向斜面、すなわち６時方向斜面と平坦部の一部を覆うように配置され形成している。反射膜４３をこのような形状にした場合は凹部形成時に使用するマスクを凹部の半径分ずらして使用することにより反射膜形成が可能で製造コスト上のメリットがある。なお図４の反射膜４３は製造工程での露光条件、現像条件等を変えることにより、凹部形成と同じマスクを用いながらも、図３のように凹部４２よりも直径の大きな反射膜を得ることも可能である。

図５においては、長方形の開口部４４が凹部４２の上方斜面、すなわち１２時方向斜面と平坦部に開けられ、画素の残りの部分を反射膜４３が覆っている。すなわち各凹部４２の下方向斜面、すなわち６時方向斜面は反射膜４３で覆われている。

図６においては、反射部は帯状に形成されており、各々凹部４２の下方向斜面、すなわち６時方向と、凹部と凹部間の平坦部とを連続して覆うように、反射膜４３を配置している。このように帯状に反射膜４３を形成することによって、凹凸部の個々に反射膜を形成するより、反射膜４３の形成位置が多少ずれても、効果に変わりはなく、反射膜４３が形成しやすいという利点がある。

図７においては、反射部は図６と同様に帯状に形成されており、さらに平坦部における反射膜４３の面積を大きくしている。図６と同様、各々凹部４２の下方向斜面、すなわち６時方向と、凹部と凹部間の平坦部とを連続して覆うように、反射膜４３を配置している。さらに凹部が形成されていない、平坦部である画素の周囲にも反射膜４３を配置し、図６と比較して反射部の面積を大きく設定している。このように平坦部における反射部の面積を大きくすることによって、反射重視の液晶表示パネルを作成することが可能である。

このように凹部４２の上方斜面を開口部にしたのは不要な反射膜を除去して透過型で用いた時の開口部として使用するためである。液晶パネルの通常使用状態では下方及び法線方向からの外光は使用者に遮られて液晶パネルに入射せず、利用出来る外光は前方つまり上方からの光のみである場合が多い。このような前方からの入射光は凹部４２の上方斜面に入射されたとしても視認不能な角度に反射されてしまう。したがって凹部４２の上方斜面に反射膜をおいても表示にはほとんど寄与せず、透過型で用いた時にバックライトからの透過光量を低くしてしまうというディメリットのみを生じる場合が多かった。本実施例の構成はこのような効果のない反射膜を除去する点を重視している。

また、平坦部の一部にも反射膜を形成することによって、層法線以外の方向の反射光量を調整することが可能となる。図５では平坦部のかなりの部分を反射膜が占めているが、これによって、反射重視の液晶表示パネルとすることができる。また平坦部の反射膜を設置する面積を調整することによって、優先視角の方向を任意に設定することが可能となる。図５において、開口部４４の大きさを大きくすれば、より透過型重視の液晶表示パネルとすることも勿論可能である。

図８は凹部４２内の反射膜１４、すなわち反射部による光の反射状態を検証した平面図
で、液晶表示パネルの視認側すなわち優先視角はやや上方、１２時視角に設定されている事を前提として説明する。斜線部の反射部は凹部の下方の斜面に配置されている。このように構成されているとパネル前方正面からの光５４の反射光５４’は凹面の反射膜で液晶表示パネルの大略法線方向に反射され、パネル前方やや右方向からの光５６の反射光５６’、パネル前方やや左方向からの光５２の反射光５２’も同様に凹面の反射部で液晶表示パネルの大略法線方向に反射される。このように凹部４２の反射膜１４で反射される光は液晶パネルの法線方向への指向性を持つこととなる。

図９は図８における光の反射方向を検証する側面図で、液晶パネル５８の前方から入射される光Ａは反射膜１４の凹部で法線方向に反射されて反射光Ａ’となる。一方バックライト装置２８からの光Ｃはおおむね法線方向に透過する。したがって本発明の液晶表示パネルは反射型で用いた時も透過型で用いた時もほぼ同じ角度で明るい画像を観測出来る。

なお反射膜４３の平坦部で反射した光は正反射する。反射膜を平坦部まで延長しているのは、製造上凹部内のみに反射膜を設けることが困難なことと、反射型で用いた時指向性を強くしすぎず、視野角を多少広げるためである。凹部内の反射膜領域と平坦部での反射膜領域の面積比によって反射型での反射光の指向性の強さが出来るが、この比をどうするかは設計上の問題である。

図１は図３，４，５，６，７のＡ−Ａ’断面図で、１８がガラス等の透明な上基板、２０が同様の下基板、２４が上基板側透明電極、２６が下基板側透明電極、上下電極２４，２６に挟まれた層が液晶層３８、１２が凹部１０と平坦部を有する樹脂膜、１４は樹脂膜上に形成された反射膜，２２は凹部を平坦化するための平坦化樹脂膜、３０が外部光源、２８がバックライト装置である。下基板２０，樹脂膜１２反射膜１４で反射性基板が構成されている。

図１に示すように反射膜１４は各凹部１０の同一の一方の斜面である下方斜面、すなわち６時方向斜面を覆い、樹脂膜１２の平坦部まで延長されている。液晶パネル前方よりの入射光３２は上基板１８表面で多少屈折された後凹部１０上の反射膜１４で反射され大略法線方向の反射光３４となる。一方透過型で使用する場合はバックライト装置２８からの光が反射膜のない開口部を通って大略法線方向への光３６となる。このように透過光３６と凹部１０における反射光３４とが大略同一方向に進むため、反射型で用いた時も、透過型で用いた時も同一の方向で明るい画面を見ることが出来ている。

また図１においては平坦化樹脂膜２２が設けられている。この膜は液晶がＴＮモード液晶の場合には、表示品質の液晶ギャップ依存性が小さいため、なくても問題はないが、ＳＴＮモード液晶の場合には表示品質の液晶ギャップ依存性がきわめて大きいため、凹部及び反射膜によるギャップ変動を吸収する平坦化樹脂膜２２なしに表示品質を向上させることはきわめて困難である。

また本発明によれば一画素中に複数の凹部が存在し、かつ反射膜が各凹部毎に細かく分割されて配置されているため、たとえ一つの画素が大きな場合でも、一画素内で均一に反射光を得ることが出来るため、表示のなめらかさを失うことはない。すなわちＲＢＧ３原色１組のドットがクォーターＶＧＡである３２０ｘ２４０個以下のような場合は１つの画素が大きくなってしまうが、本発明によれば画素全体から均一に光が得られるためなめらかな良好な表示が可能となっている。

さらにまた、例えば図４のように凹部内の反射膜に対し平坦部の反射膜を小さくすることが可能である。このようにすることにより、反射型で用いる時の必要な視角、例えば法線方向のみ強くし平坦部の大部分を開口部とすることが出来る。このことにより、透過型
で用いる時の開口率がアップし、バックライト装置の少ない消費電力でも明るい表示が実現できる。すなわち低消費電力化に顕著な効果を発揮している。

図１０〜図１２は本発明の第２の実施例を説明する図で基板上に凹部に替えて凸部をランダムに設け、反射膜で該凸部の一部を覆った例である。凸部は図２と同様に１つの画素内にランダムに配置されている。凸部のない部分は平坦部である。なお以降の図で図１〜９と同様の部材には同様の符号を付している。

図１１は凸部４２が設けられた樹脂膜上に反射膜４３を配置した図である。図１１においては長方形の開口部４４が凸部４２の下方斜面、すなわち６時方向斜面と平坦部の一部に開けられ、画素の残りの部分を反射膜４３が覆っている。すなわち各凸部４２の上方向斜面、すなわち１２時方向斜面は反射膜４３で覆われ、反射部が形成されている。図１１の構成でも図４の場合と同様効果のない反射膜を除去する点を重視している。

図１１では平坦部の大きな部分を反射膜が占めているが、開口部を大きくして平坦部の大きな部分を開口部とし、透過型重視の液晶パネルとすることも勿論可能である。また反射膜４３は図３，４，６，７と同様に凸部と同じ円形とし、凸部４２の上方斜面を覆うようにしても良いし、また矩形、長方形、あるいは帯状にして、上方斜面を覆うようにしても良い。

図１２は凸部４２内の反射膜１４による光の反射状態を検証した平面図で、液晶表示パネルの視認側すなわち優先視角はやや上方、１２時視角に設定されている事が前提である。反射膜１４、つまり反射部は凸部の上方の斜面に配置されている。このように構成されているとパネル前方正面からの光７２の反射光７２’は凸面の反射膜で液晶表示パネルの大略法線方向に反射され、パネル前方やや右方向からの光７４の反射光７４’、パネル前方やや左方向からの光７０の反射光７０’も同様に凸面の反射膜で液晶表示パネルの大略法線方向に反射される。このように凸部４２の反射膜１４で反射される光は液晶パネルの法線方向への指向性を持つこととなる。

図１０は図１１のＡ−Ａ’断面図で、１２が凸部１３と平坦部を有する樹脂膜、１４は樹脂膜上に形成された反射膜，２２は凸部を平坦化するための平坦化樹脂膜である。下基板２０，樹脂膜１２反射膜１４で反射性基板が構成されている。

図１０に示すように反射膜１４は各凸部１３の同一の一方の斜面である上方斜面、すなわち１２時方向斜面、を覆い樹脂膜１２の平坦部まで延長されている。液晶パネル前方よりの入射光６０は上基板１８表面で多少屈折された後凸部１３上の反射膜１４で反射され法線方向の反射光６２となる。一方透過型で使用する場合はバックライト装置２８からの光が反射膜のない開口部を通って大略法線方向への光３６となる。このように透過光３６と凸部１３における反射光６２とが大略同一方向に進むため、反射型で用いた時も透過型で用いた時も同一の方向で明るい画面を見ることが出来ている。

このように第２の実施例は第１の実施例における凹部を凸部に替え、反射膜で覆う斜面を下方斜面から上方斜面に替えたもので、その効果はほぼ同様である。

図１３，１４は本発明の第３の実施例を説明する図で、基板上にランダムに設けた凹部毎にその全面と平坦部の一部を反射膜で覆った例である。図１４は図２と同様に、―画素内に凹部８１をランダムに配置し、各凹部毎にその全体を反射膜８０で覆った例である。

図１３は図１４のＡ−Ａ’断面図で、１２が凹部１０と平坦部を有する樹脂膜、１４は樹脂膜上に形成された反射膜，２２は凹部及び反射膜を平坦化するための平坦化樹脂膜である。下基板２０，樹脂膜１２反射膜１４で反射性基板が構成されている。図１３のように凹部１０全体を反射膜１４で覆った場合はいろいろな方向から入射光が有る場合にも反射光は液晶パネルの大略法線方向に反射される光線７８となる。一方透過型で使用する場合はバックライト装置２８からの光が反射膜のない開口部を通って大略法線方向への光３６となる。図１１の構成では反射光７８も大略透過光３６と同一方向に進むため、反射型で用いた時も透過型で用いた時と同一の方向で画面を認識することが出来、また各方向からの入射光の多くが液晶パネルの法線方向に反射されるため、液晶パネル正面で明るい画像を見ることが出来る。このように第３の実施例では各方向から入射光がある場合メリットが大きい。

図１５は本発明の第４の実施例を説明する図で、第３の実施例における凹部を凸部に替えた例である。凸部は図１２と同様に、―画素内にランダムに配置され、各凸部毎にその全体が反射膜で覆われている。

図１５は図１４の凹部を凸部に置き換えたときのＡ−Ａ’断面に相当する図で、１２が凸部と平坦部を有する樹脂膜、１４は樹脂膜上に形成された反射膜，２２は凸部及び反射膜を平坦化するための平坦化樹脂膜である。下基板２０，樹脂膜１２反射膜１４で反射性基板が構成されている。

第３の実施例の場合と同様に、凸部１３全体を反射膜１４で覆った場合はいろいろな方向から入射光が有る場合にも反射光は液晶パネルの大略法線方向に反射される光線８２となる。一方透過型で使用する場合はバックライト装置２８からの光が反射膜のない開口部を通って大略法線方向への光３６となる。図１５の構成では反射光８２も大略透過光３６と同一方向に進むため、反射型で用いた時も透過型で用いた時と同一の方向で画面を視認することが出来、また各方向からの入射光の多くが液晶パネルの法線方向に反射されるため、液晶パネル正面で明るい画像を見ることが出来る。このように第４の実施例でも各方向から入射光がある場合メリットが大きい。

図１６，１７は本発明の反射性基板の製造方法を説明する図で凹部を有する反射性基板の各製造工程を図示している。図１６におけるａの工程ではガラス等の透明基板２０上にポジ型感光性の１層目樹脂層８４を２．５μｍ厚程度スピンコート法で塗布している。

図１６ｂの工程では、マスク８６を用いて図１６ａの１層目樹脂層８４を露光、現像する。マスク８６の開口部８８は円形となっており、上面から見ると図１６ｂの如く円形の開口部９０がランダムに並んでいる。―画素分の配置は図２と同様である。現像された１層目樹脂層９２は凹部となるべきところが円形に除去された形状となっている。

その後、図１６ｃでは、１層目樹脂層９２の透明性を得るために、高圧水銀灯を光源とした露光装置を用いて紫外線を全面に照射する。さらに、クリーンオーブンにて２２０℃で６０分の焼成を行い、１層目樹脂層９２を熱硬化する。

図１６ｄは２層目樹脂層９６を塗布する工程で、１層目樹脂層８４と同材質の樹脂を２μｍ厚程度やはりスピンコート法で塗布している。その後、２層目樹脂層９６の透明性を得るために、高圧水銀灯を光源とした露光装置を用いて紫外線を全面に照射する。さらに、クリーンオーブンにて２２０℃で６０分の焼成を行い、２層目樹脂層９６を熱硬化する。

図１６ｅは凹部を持った完成樹脂層１２を示した図で、平面図は図２と同様になる。完成状態で完成樹脂層１２の凹部のへこみは０．５μｍ程度、平坦部における樹脂層の層厚は３．５〜４．５μｍ程度となっている。

図１７ｆは反射膜成膜工程で、ここではスパッタ法でアルミ合金膜１００を樹脂層１２上全面に成膜している。

図１７ｇは反射膜加工のためのレジスト塗布工程で、アルミ合金層１００上全面にポジ型のレジスト１０２を塗布している。

図１７ｈはレジストの露光現像工程で、図１６ｂで用いたマスクとは白黒反転させたマスクを用いてレジストを露光し、凹部のみレジストが残るよう現像している。

図１７ｉはエッチング、レジスト剥離工程で、レジスト１０４で覆われていなかった部分のアルミ反射膜１００をエッチングし、その後レジスト１０４を剥離している。図１７ｉを上面から見ると図に示すように凹部を覆う円形の反射膜１０８がランダムに配置されている。完成した反射性基板はガラス等の透明基板２０上に凹部をランダムに有する樹脂層１２が形成され、その凹部と平坦部の一部は反射膜１４で覆われている。

この反射性基板をＳＴＮ液晶のような液晶層の厚みに表示特性が大きく依存するような液晶に用いる時は、図１７ｉで示した反射性基板上にさらに平坦化樹脂層を設けて凹凸部及び反射膜の凸凹を吸収して全表面を平坦化する。平坦化樹脂層は第１層目，第２層目の樹脂層と同様スピンコート法で形成出来、材料も同様の物を用いても良い。

図１６，１７は第３の実施例に用いる反射性基板の製造工程を示したが、図１７ｇのレジスト塗布工程で塗布するレジストをネガ型とすれば、図１７ｈのレジストの露光工程にて、図１６ｂで用いたのと同じマスクを用いることが出来るし、凹凸部と反射膜が同じ形状の場合は、図１７ｈの工程で用いたマスクを概略凹部の半径分ずらして使用すれば凹部の斜面の一部が反射膜で覆われている反射性基板を図１６，１７と同じ工程で製造出来る。さらに感光性樹脂膜のポジ・ネガを逆転させればやはり同様の工程で凸部を構成することが出来る。

また、図１６ｂの工程で説明したマスクとは白黒反転させたマスクを用いて凸部または凹部を構成すれば、図１７ｇのレジスト塗布工程で塗布するレジストがポジ型であっても、図１７ｈのレジストの露光工程にて同じマスクを用いることが出来る。

図１８は本発明の第５の実施例で、凸部に反射膜を形成した断面図である。特徴としては製造工程中で、２層目樹脂層を塗布する工程を省いて反射性基板を作った点である。２層目樹脂層とは凹部に反射膜を形成した図１６ｄの２層目樹脂層９６に対応する。

図１８において、９４が凸部の樹脂膜、１４は凸部樹脂膜９４上に形成された反射膜，２２は凸部及び反射膜を平坦化するための平坦化樹脂膜である。ここでは下基板２０，樹脂膜である凸部９４、反射膜１４で反射性基板が構成されている。

下基板２０にガラス基板を用いた場合はガラス基板が平坦であるため２層目感光性樹脂層を塗布しなくても平坦部の平坦性には問題がない。従って図１６ｄの工程を省いても本発明の反射性基板は製造可能で、この第５の実施例によれば製造コスト上のメリットが大きい。

図１８は凸部全体を反射膜が覆う第４の実施例タイプを示したが、反射膜が凸部の一部を覆うようにすることも勿論可能である。また１層目感光性樹脂層が凹部を持つように現像すれば、反射膜が凹部全体を覆うタイプ、反射膜が凹部の一部を覆うタイプにすることも同様に可能である。

本発明による液晶パネルの第１の実施例の断面図である。本発明による反射性基板の凹凸部の配置形状を示した図である。本発明による反射性基板の凹部の一部を覆う反射膜の形状を示した図である。本発明による反射性基板の凹部の一部を覆う反射膜の他の形状を示した図である。本発明による反射性基板の凹部の一部を覆う反射膜のさらに他の形状を示した図である。本発明による反射性基板の凹部の一部を覆う反射膜のさらに他の形状を示した図である。本発明による反射性基板の凹部の一部を覆う反射膜のさらに他の形状を示した図である。本発明の反射膜が凹部の一部を覆った場合の光の反射状況を示した平面図である。本発明の反射膜が凹部の一部を覆った場合の光の反射状況を示した側面図である。本発明による液晶パネルの第２の実施例の断面図である。本発明による反射性基板の凸部の一部を覆う反射膜の形状を示した図である。本発明の反射膜が凸部の一部を覆った場合の光の反射状況を示した平面図である。本発明による液晶パネルの第３の実施例の断面図である。本発明による反射性基板の凹凸部の全体を覆う反射膜の形状を示した図である。本発明による液晶パネルの第４の実施例の断面図である。本発明による反射性基板の製造工程を示した図である。本発明による反射性基板の製造工程を示した図である。本発明による液晶パネルの第５の実施例の断面図である。従来の反射透過両用型の液晶パネルの光の反射状況を示した側面図である。従来の反射透過両用型の液晶パネルの反射膜と開口部の形状を示した図である。従来の反射透過両用型の液晶パネルの反射膜と開口部の形状を示した拡大図である。従来の反射透過両用型の液晶パネルの断面図である。従来の反射透過両用型の液晶パネルの光の反射状況を示した他の側面図である。方向に関する用語を定義した図である。

符号の説明

１０凹部
１２樹脂膜
１４反射膜
１８上基板
２０下基板
２２平坦化樹脂膜
１３凸部

Claims

基板上に樹脂膜と反射膜とを備え、前記樹脂膜は基板内全面にランダムに配置された複数の凹部または凸部、および平坦部とを有し、前記樹脂膜上には、前記反射膜を備える反射部と、前記反射膜を備えない開口部とが配置された反射性基板であって、
前記反射部は、各々の前記凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と前記平坦部の一部とを覆うように前記反射膜を前記樹脂膜上に配置してなることを特徴とする反射性基板。
前記反射膜を配置する前記凹部または凸部における斜面の少なくとも一部とは、各凹部または凸部における同一方向の斜面であることを特徴とする請求項１に記載の反射性基板。
前記反射膜を各々の前記凹部または凸部における斜面の全部を覆うように配置したことを特徴とする請求項１に記載の反射性基板。
前記凹部または凸部の形状と前記反射部の形状がほぼ同一形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の反射性基板。
前記凹部または凸部及び前記反射膜の上に平坦化樹脂膜を設けた事を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の反射性基板。
一対の基板間に液晶を狭持し、複数の画素を備えた液晶表示パネルであって、
前記一対の基板のうち、一方の基板は樹脂膜と反射膜とを備え、前記樹脂膜は前記画素内全体にランダムに分散して形成された複数の凹部または凸部と平坦部とを有し、前記樹脂膜上には、前記反射膜を備えた反射部と、前記反射膜を備えない開口部とが配置され、前記反射部は各々の前記凹部または凸部における斜面の少なくとも一部と、前記平坦部の一部とを覆うように、前記反射膜を前記樹脂膜上に配置してなることを特徴とする液晶表示パネル。
前記反射膜を配置する前記凹部または凸部における斜面の少なくとも一部とは、各凹部または凸部における同一方向の斜面であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示パネル。
前記反射膜を配置する前記凹部における同一方向の斜面とは各凹部下方、すなわち６時方向、の斜面であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネル。
前記反射膜を配置する前記凸部における同一方向の斜面とは、各凸部上方、すなわち１２時方向、の斜面であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネル。
前記反射膜を各々の前記凹部または凸部における斜面の全部を覆うように配置したことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示パネル。
前記凹部または凸部の形状と前記反射部の形状がほぼ同一形状であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。
前記凹部または凸部及び前記反射膜の上に平坦化樹脂膜を設けた事を特徴とする請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。