(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域を有する液晶表示装置の製造方法において、基板に反射手段を形成する工程と、前記反射手段上に樹脂による粒状体を、前記粒状体が通過可能な開口部を備えたマスクを通して前記複数の画素領域内に複数分散配置する工程と、前記複数の粒状体を加熱溶融させて前記反射手段による反射光を平面的に変調する凸部を、前記反射手段上に複数形成する工程と、を具備することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記凸部がマイクロレンズとして機能するように、前記凸部を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記凸部は反射性の材料で形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記凸部は所定の色調を呈する材料で形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記色調は黒色であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【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の製造方法に係り、特に、液晶表示体の内部に形成される反射面の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置においては、液晶表示体の内部に反射面を備え、外部から入射した光が液晶層を透過して反射面にて反射され、再び液晶層を透過して放出されるように構成された反射型液晶表示装置がある。
【０００３】
反射型液晶表示装置では、表面側の透光性基板と裏面側の基板との間に種々の液晶層が保持されており、液晶層よりも裏面側に反射面が形成される。反射面は、裏面側の基板の表面若しくは裏面上に形成される場合もあり、また、裏面側の基板の内面上に形成される画素電極を反射率の高いＣｒ等の金属電極とすることによって、画素電極と兼用して形成される場合もある。
【０００４】
反射型液晶表示装置によれば、外光の反射によって表示を視認できるように構成されているので、光源が不要となり、装置の消費電力を低減することができるという利点がある一方、一般的に表示が暗いという問題点がある。表示の明るさを得るためには、反射面の反射率を高めたり、液晶層の透過率を高める必要がある。このために、偏光板を用いる必要のない散乱モードを用いた液晶表示体が種々開発されている。散乱モードを用いる液晶表示体は、液晶層の散乱と透過によって表示を切り替えるように構成されているため、表示を明るくすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、表示の暗い反射型液晶表示装置においては、外光の映り込みによって、光源からの直射光が目に入ったり、背景の映り込みが顕著になることによって、表示の視認性が著しく損なわれるという問題点がある。一方、外光の映り込みを低減しようとすると、反射面の反射率や液晶層の透過率を下げざるを得ないことから、表示の明るさやコントラストが低下するという問題点がある。
【０００６】
特に、散乱モードを用いる液晶表示体では、偏光板を用いないことによって表示の明るさを向上させることができるものの、液晶層が光透過状態にある場合には、逆に、反射層によって背景の映り込みが顕著になるという問題点がある。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、反射面の反射率や液晶層の透過率を下げることなく、表示の明るさ及びコントラストを保持しつつ、高い視認性を得ることのできる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、複数の画素領域を有する液晶表示装置の製造方法において、基板に反射手段を形成する工程と、前記反射手段上に樹脂による粒状体を、前記粒状体が通過可能な開口部を備えたマスクを通して複数の画素領域内に複数分散配置する工程と、前記複数の粒状体を加熱溶融させて前記反射手段による反射光を平面的に変調する凸部を、前記反射手段上に複数形成する工程と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
この手段によれば、反射面よりも表面側（すなわち液晶層側）に分散形成された凸部の存在によって、反射光が平面的に変調されるため、液晶層の光透過状態におけるぎらつき感や背景の映り込みを防止することができ、視認性を向上することができる。
【００１２】
ここで、前記粒状体は樹脂粒子であることが好ましい。つまり、樹脂粒子を分散配置して溶融させることによって、凸部を容易に形成することができ、製造コストの増加も抑制できる。
【００１４】
特に、前記凸部が透光性を備えていてもよい。
【００１５】
この手段によれば、凸部が透光性を備えているために、凸部がマイクロレンズとして作用して光の変調作用を得ることができる。
【００１６】
また、前記凸部が反射性を備えていてもよい。
【００１７】
この手段によれば、凸部が反射性を備えているために、反射光量を低減させることなく、光の変調作用を得ることができる。
【００１８】
さらに、前記凸部が黒色であってもよい。
【００１９】
この手段によれば、光の変調作用の他に、特に凸部を黒色とすることによって液晶層の光透過状態において濃い黒色を得ることができ、表示のコントラストを高めることができる。
【００２２】
ここで、前記粒状体は、前記粒状体が通過可能な開口部を備えたマスクを通して分散配置されることが好ましい。
【００２３】
この手段によれば、マスクを通して粒状体を分散配置させることにより、例えば、導電体の粒状体を画素領域内にのみ配置させて短絡を防止したり、粒状体の配置分布を不規則にすることなどが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第１実施形態の液晶表示体の内部構造を拡大して示すものであり、図示の範囲は、単一の画素領域内の断面構造を示している。
【００２６】
表面側のガラス基板１０の内面上にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等からなる透明電極１１が被着されており、この透明電極１１の表面上に配向膜１２が塗布形成されている。
【００２７】
一方、裏面側のガラス基板２０の内面上には分散配置された多数の凸部２１が透明樹脂により形成されている。この凸部２１の形成されたガラス基板２０の内面上には、スパッタリングや蒸着等によってアルミニウムやクロム等の金属膜からなる反射電極層２２が形成されている。この反射電極層が反射手段として働く。反射電極層２２のの表面に形成された反射面は、分散された複数の凸部２１による凹凸形状を反映した形状となっている。反射電極層２２の表面上には、反射電極層２２の凹凸を埋め合わせるように、ポリイミド、ポリビニルアルコール等からなる配向膜２３が形成され、表面がほぼ平坦な形状に成形されている。
【００２８】
反射電極層２２は、図２に示す工程（ａ）〜（ｃ）によってガラス基板２０の内面上に形成される。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板２０の内面上に直径５μｍ程度の透明樹脂からなる粒状体２５を散布し、適度に分散配置させる。この粒状体２５は、樹脂製スペーサとして使用される粒状の樹脂材を用いることができる。これらの樹脂材は一般にポリプロピレン、ポリスチレン、などを原料として形成されたものである。
【００３０】
粒状体の大きさは形成される凸部が液晶層の表示状態に影響を与えない範囲で適宜の径とすることができる。粒状体は透明樹脂でなくともよく、溶融させることができるものであれば、いかなる色調を呈するものでもよく、いかなる材料で構成されたものでもよい。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板２０の内面上の粒状体２５を加熱して溶融させ、図示のように滑らかな凸部２１を成形する。加熱温度及び時間は粒状体２５の材質や径によって異なるため、凸部２１がガラス基板２０の内面上にて大きな段差を有することなく滑らかに変形するように、予め適宜に設定する。
【００３２】
最後に、図２（ｃ）に示すように、ガラス基板２０の内面上に、及び該内面上に複数形成された凸部２１の表面上に、反射電極層２２を被着する。この反射電極層２２は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ等の金属をスパッタリング、蒸着等の方法で成膜することによって形成できる。
【００３３】
ここで、反射電極層２２は、ガラス基板１０の内面上に形成された透明電極１１に対向して、液晶層に電界を印加するための画素電極を兼ねるものである。ただし、反射電極層２２の代わりに、ガラス基板２０の内面上に反射層のみを形成し、反射層の上層に絶縁層を介して透明画素電極を形成してもよい。また、ガラス基板２０の外面上に反射層を形成し、ガラス基板２０の内面上に透明画素電極を形成してもよい。
【００３４】
上記のようなガラス基板１０とガラス基板２０とを図示しないシール材を介して圧着させ、公知のスペーサ等によって基板間に所定のギャップを形成する。そして、このギャップ中に液晶層３０を注入する。液晶層３０としては、公知の種々の液晶を注入することができるが、本実施形態では、高分子分散型の複合液晶層を液晶層３０として用いている。この複合液晶層は、例えば、光硬化型の高分子モノマーと所定の液晶とを混合、相溶させた溶液を基板間に注入した後、基板を通して光を照射して高分子モノマーを光重合させ、重合された高分子粒子を液晶中に分散させることによって形成することができる。このように形成された高分子粒子及び液晶分子は、通常は、電界無印加時において配向膜のラビング処理の方向に共に配向された状態となる。
【００３５】
上記高分子分散型の複合液晶層においては、液晶分子が誘電異方性と屈折率異方性とを備えていることから、高分子粒子の屈折率と液晶分子の屈折率とが電界印加の有無によって、ほぼ等しくなったり、異なった値になったりすることを利用して表示状態が変化するように構成されている。例えば、電界無印加時において、配向の揃った高分子粒子と液晶分子とが、基板面と垂直な方向に入出する光に対してほぼ同様の屈折率を呈するように設定し、電界印加時において、液晶分子が電界方向に姿勢を変えた場合には、高分子粒子と液晶分子とが異なる屈折率を呈するように設定すると、電界無印加時には液晶層は光透過状態となり、電界印加時には液晶層は光散乱状態となる。
【００３６】
本実施形態では、上述のような反射電極層２２を形成することによって、その表面の反射面に微少な凹凸が形成されるため、液晶層３０の光透過状態における反射面のぎらつき感や、背景の映り込みを低減することができるので、外光の映り込みによる視認性の低下が抑制される。
【００３７】
また、図２に示すように、粒状体（具体的な形状としては、短い棒状のものも含む。ただし、短い棒状のものに限定されるものではない）を分散配置した後に、粒状体を溶融させて凸部を形成し、この表面上に反射層を形成するようにしたので、微細な凹凸形状を比較的容易かつ低コストで形成することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
図３は、本発明に係る第２実施形態の反射電極層近傍の構造を示す拡大断面図である。この実施形態においては、ガラス基板２０の内面上には、上記第１実施形態の反射電極層２２の代わりに、反射電極層２２と同様の材質及び製法で形成された反射電極層２６がほぼ平坦に設けられている。この反射電極層２６の表面上には、図２に示した方法と同様の方法で、粒状体を溶融して形成されたほぼ透明の複数の凸部２７が分散して設けられている。
【００３９】
この実施形態では、図３に示した反射電極層近傍の構造以外の構造については図１に示す第１実施形態の構造と等しいため、その説明は省略する。
【００４０】
この第２実施形態では、反射電極層２６の表面上に分散配置された複数の凸部２７が形成され、個々の凸部２７がマイクロレンズとして機能するため、液晶表示体の内部にマイクロレンズアレイが構成されることとなり、凸部２７の屈折率によって反射光が平面的に変調されることから、液晶層３０の光透過状態における表示のぎらつき感や背景の映り込みを低減することができる。
【００４１】
ここで、反射層２６上に形成される凸部２７は、上述のように透明であっても効果が得られるが、例えば、反射性の材料を用いることによって凸部２７の表面にも反射面を形成すると、上記第１実施形態とほぼ同様の凹凸状の反射面を構成することができる。
【００４２】
また、凸部２７を透明ではなく、所定の色調を呈する材料で形成することによって、反射面上に分散配置された有色部が分散されている状態を作り出すことができる。この場合にも、反射光を平面的に変調させることができるので、本実施形態と同様の効果をより効果的に得ることができる。この場合には特に、凸部２７の色調を黒色とすることによって、液晶層３０の光透過状態における黒色を濃く表示することができ、表示のコントラストを高めることができる。
【００４３】
図４乃至図７は、液晶表示体に構成された画素領域に対する粒状体若しくは凸部の平面的な配置を示すものである。図４は、上記第１実施形態に対応する反射電極層２２の形成領域と、凸部２１の形成位置との関係を示すための平面図である。凸部２１は、粒状体を反射電極層２２の形成予定領域とは無関係に分散させて配置した分散状態でそのまま形成されている。
【００４４】
一方、図５は、第２実施形態に対応する反射電極層２６と形成領域と、凸部２７の形成位置との関係を示すための平面図である。この場合、先に反射電極層２６が形成されているために、粒状体は反射電極層２６の表面上のみに散布され、その結果、凸部２７も反射電極層２６の表面上のみに形成されている。ここで、粒状体の散布は、反射電極層２６に合致する形状の開口部を備えたマスクを介して行われる。この場合、粒状体が仮に金属等の導電体であっても、反射電極層２６間の短絡を防止することができる。
【００４５】
図６は、第１実施形態と同構造の液晶表示体を形成するに際して、マスクを介して粒状体を散布した場合の状態を示す平面図である。この場合には、図示点線で示す複数の開口部ａが反射電極層２２の形成予定領域に対してほぼランダムに配置されるように形成したマスクＡを介して、基板上に粒状体を散布し、分散配置する。このようにすることによって、各反射電極層２２の形成された画素領域に対して凸部２１が不規則に配置されることとなり、見かけ上の表示画素の変形やカラー表示の色ずれ等を防止することができる。
【００４６】
なお、上記第１及び第２実施形態において、凸部と反射層とは直接接触していなくてもよく、間に別の層などを介して形成されていてもよい。特に、第２実施形態においては、凸部をレンズ状に形成することによって、光を平面的に変調させることができるため、反射面よりも表面側でさえあれば、任意の位置（例えば、ガラス基板１０の内面など）に形成しても、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
【００４８】
すなわち、複数の画素領域を有する液晶表示装置の製造方法において、基板に反射手段を形成する工程と、前記反射手段上に樹脂による粒状体を、前記粒状体が通過可能な開口部を備えたマスクを通して複数の画素領域内に複数分散配置する工程と、前記複数の粒状体を加熱溶融させて前記反射手段による反射光を平面的に変調する凸部を、前記反射手段上に複数形成する工程と、を具備するため、液晶層の光透過状態におけるぎらつき感や背景の映り込みを防止することができ、表示の明るさやコントラストを低下させることなく、視認性を向上させることができる。
【００４９】
また、反射面よりも表面側に分散形成された凸部の存在によって、反射光が平面的に変調されるため、液晶層の光透過状態におけるぎらつき感や背景の映り込みを防止することができ、視認性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の液晶表示体の構造を示す拡大断面図である。
【図２】第１実施形態における凸部及び反射電極層の形成工程を示す工程断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の液晶表示体における反射電極層の近傍の構造を示す断面図である。
【図４】第１実施形態における凸部の分散配置状態を示す平面図である。
【図５】第２実施形態における凸部の分散配置状態を示す平面図である。
【図６】第１実施形態における凸部の異なる分散配置状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，２０  基板
１１  透明電極
１２，２３  配向膜
２１，２７  凸部
２２，２６  反射電極層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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