(57)【要約】【課題】  液晶ディスプレイ装置の反射式基板の製造方法の提供。【解決手段】  （ａ）少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された第１金属層を表面に具えた基板を提供するステップ、及び、（ｂ）窒化アルミニウム層を第１金属層の上に形成するステップ、を包含する。本発明の方法は単一ステップを利用し、粗化表面を具えた金属反射層を完成し、大幅に製造の時間とコストを低減することができる。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射式基板の製造方法において、
（ａ）少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された第１金属層を表面に具えた透明基板を提供するステップ、
（ｂ）窒化アルミニウム層を第１金属層の上に形成するステップ、
を包含することを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、
（ｃ）第１金属層の上の窒化アルミニウム層を除去するステップ、
を更に具えたことを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ａ）のステップの第１金属層が光反射性を具えたことを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ａ）のステップの少なくとも一種類の軟性金属が、アルミニウム、銀、ニッケル、銅或いはパラジウムとされたことを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ｂ）のステップの窒化アルミニウム層が反応性スパッタにより堆積されてなることを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、第１金属層と透明基板の間に、チタン、窒化チタン、モリブデン、クロム或いはその合金のいずれかで形成されたバッファ層が設けられることを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ｂ）のステップの窒化アルミニウム層の形成厚さは１５０−１５００Åとされることを特徴とする、反射式基板の製造方法。
【請求項８】
液晶ディスプレイ装置において、
窒化アルミニウム層、反射金属層及び第１金属層を包含し、該窒化アルミニウム層が第１金属層と該反射金属層の間に位置し、該第１金属層及び該反射金属層が凹凸表面を具え、且つ該第１金属層が少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された下基板と、
表面に少なくとも一つの透明電極を具えた上基板と、
下基板と上基板の間に介在する液晶層と、
を具えたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、上基板が更にカラーフィルタを包含し、該カラーフィルタは上基板と透明電極の間に挟まれたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、少なくとも一種類の軟性金属がアルミニウム、銀、ニッケル、銅或いはパラジウムとされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、透明電極材料がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、液晶層がネガ型誘電性異方性液晶或いはポジ型誘電性異方性液晶とされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の液晶ディスプレイ装置に係り、特に液晶ディスプレイ装置の粗化反射層を具えた反射式基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置の表示方式は大きく四種類に分けられ、即ち、反射型、反射透過変換型、投射型及び透過型の液晶ディスプレイ装置がある。反射型液晶ディスプレイ装置以外は、光源として液晶パネル背面のバックライトを必要とし、それにより液晶ディスプレイ装置に輝度を発生させ、透過型の輝度は一定の量とされ、ゆえに太陽光の強い照射下で、スクリーン表面の反射光の量が画像信号を覆い、スクリーン上のデータを観づらくする。
【０００３】
反射型液晶ディスプレイ装置自身は発光せず、空間中の光が液晶パネル中に入射し、さらにその反射板で光線を人の目に反射する。反射型液晶ディスプレイ装置は透過型の原理を採用しないため、バックライト不要で、ランプ設計不要であり、外界の光源例えば蛍光灯、太陽光により直接輝度を発生する。これにより、外界の光源が強くなるとその輝度が高くなり、このため屋外での認識性と反射効果は極めて良好であり、パワー消耗の制限を突破でき、液晶ディスプレイ装置の更なる軽量化、薄型化、節電を達成でき、且つ明るい環境下での使用が行なえる。
【０００４】
一般に反射型液晶ディスプレイ装置は下基板表面を反射層材料、例えばアルミニウム或いはクロムが被覆し、且つ表面が粗化されるか或いは表面に凹凸が形成されて反射効果が良好とされる。液晶槽を形成した後の内壁に、滑らかな鏡面を付着させて反射板となし、観察者はＬＣＤパネル上より反射された自分の顔の画像を見ることができ、これが即ち鏡面反射現象である。反射板の表面に規則的な凹凸波紋を形成すれば、反射板上より白光が入射する時、多種類の色の光が反射され、このような表面は分光機器中のラスタと同様であり、同じ現象を発生し、この問題を解決するため、即ち反射角度と光の波長の関係現象を除去するには、反射板上に不規則な凹凸の表面構造を形成する必要があり、そうすると反射光は正反射光と漫反射光成分を包含するものとなる。
【０００５】
特許文献１には有機層表面粗化の方法が記載され、それによると、プレス方式を用い、図１に示されるように、もともと平坦な有機層１２０に対して、凹凸面を具えた型１１０で圧力Ｐを印加して凹凸面を具えた有機層を形成する。或いは図２のように、円筒型の凹凸表面を具えた型１３０で、もともと平坦な有機層１２０にローリング方式で凹凸面を具えた有機層を形成させる。プレス方式のほか、特許文献２には直接基板２００上に複数の凸塊パターン２１０を形成し、更に基板と凸塊上に樹脂層２２０、及び金属層２３０をコーティングし、これにより凹凸表面を具えた金属層を完成することが記載されている。これは図３に示されるとおりである。
【０００６】
このほか、特許文献３には別の粗化表面形成の方法が記載され、それは図４から図６に示されるとおりであり、まず複数の粒状スペーサ３２１とポリマー溶液３２２を均一に混合し、更にスピンコーティングの方式で粒状スペーサ３２１を含有するポリマー溶液３２２を基板３２０の上にコーティングする。更にベークして粗化表面の薄層を形成し、続いてその上にスパッタ方式で反射効果を具えた画素電極３２４を形成し、その材料はアルミニウム或いは銀とされ、粗化表面を具えた画素電極３２４が形成される。このほか、複数の粒状スペーサ３２１が先に基板３２０上に置かれ、更にポリマー溶液３２２がコーティングされた後にベークされて粗化表面の製作を完成することもできる。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，１０６，８５９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５１９，６７８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９１７，５６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
周知の反射式基板製造方式において、機械によるプレス、或いはスペーサの存在による表面の粗化は、いずれも粗化層を形成した後でなければ反射層を形成できず、このプロセスはステップが煩瑣となり、このため大量生産時の不便を形成する。このため単一ステップで粗化表面を具えた金属反射層を形成できれば、大幅に製造の時間とコストを節約できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、反射式基板の製造方法において、
（ａ）少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された第１金属層を表面に具えた透明基板を提供するステップ、
（ｂ）窒化アルミニウム層を第１金属層の上に形成するステップ、
を包含することを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、
（ｃ）第１金属層の上の窒化アルミニウム層を除去するステップ、
を更に具えたことを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ａ）のステップの第１金属層が光反射性を具えたことを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ａ）のステップの少なくとも一種類の軟性金属が、アルミニウム、銀、ニッケル、銅或いはパラジウムとされたことを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ｂ）のステップの窒化アルミニウム層が反応性スパッタにより堆積されてなることを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、第１金属層と透明基板の間に、チタン、窒化チタン、モリブデン、クロム或いはその合金のいずれかで形成されたバッファ層が設けられることを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の反射式基板の製造方法において、（ｂ）のステップの窒化アルミニウム層の形成厚さは１５０−１５００Åとされることを特徴とする、反射式基板の製造方法としている。
請求項８の発明は、液晶ディスプレイ装置において、
窒化アルミニウム層、反射金属層及び第１金属層を包含し、該窒化アルミニウム層が第１金属層と該反射金属層の間に位置し、該第１金属層及び該反射金属層が凹凸表面を具え、且つ該第１金属層が少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された下基板と、
表面に少なくとも一つの透明電極を具えた上基板と、
下基板と上基板の間に介在する液晶層と、
を具えたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置としている。
請求項９の発明は、請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、上基板が更にカラーフィルタを包含し、該カラーフィルタは上基板と透明電極の間に挟まれたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、少なくとも一種類の軟性金属がアルミニウム、銀、ニッケル、銅或いはパラジウムとされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１１の発明は、請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、透明電極材料がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１２の発明は、請求項８記載の液晶ディスプレイ装置において、液晶層がネガ型誘電性異方性液晶或いはポジ型誘電性異方性液晶とされたことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の方法は単一ステップを利用し、粗化表面を具えた金属反射層を完成し、大幅に製造の時間とコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は一種の反射式基板の製造方法を提供し、それは粗化表面を具えた金属層を製作し、金属層に窒素ガスを加え、窒素原子の存在により、金属層中の原子結晶格子を改変させ、金属層自身の材料の押圧により凹凸のある不平坦な粗化面を形成させる。この工程は周知の方式より簡便である。
【００１２】
本発明の反射式基板の製造方法は以下のステップを包含する。（ａ）少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された第１金属層を表面に具えた基板を提供するステップ、及び、（ｂ）窒化アルミニウム層を第１金属層の上に形成するステップ、を包含する。
【００１３】
前述のステップを完成した後、続いて後続の必要な工程を実行するか、続いて（ｃ）第１金属層上の窒化アルミニウム層を除去し、その後、更に後続の工程、例えば透明伝導層の形成を行なう。或いは必要により、凹凸のある粗化面（窒化アルミニウム）に直接反射層を堆積し、並びに後続の加工を行なう。反射式基板中の反射に用いられる構造は、基板上の第１金属層であり、これにより、第１金属層は光反射性を具備するものがよく、このか、第１金属層の製作に適した軟性金属に制限はなく、反射特性を具備する任意の軟性金属、例えばアルミニウム、銀、銅或いはパラジウムとされる。このほか、第１金属層と基板の間の付着力を増すため、第１金属層と基板の間にバッファ層を形成して第１金属層が後続工程中に高温高圧により基板から剥離するのを防止する。バッファ層に適用される材料は周知の材料とされるが、好ましくは、チタン、窒化チタン、モリブデン、クロム或いはその合金とされる。本発明の方法中、（ｂ）のステップの窒化アルミニウム層の形成の方式は周知の任意の堆積方法とされるが、好ましくはアルミニウム含有表面に反応性スパッタ或いは蒸着を行なう。窒化アルミニウム層の形成の厚さに制限はないが、好ましくは１５０Å−１５００Åとされる。
【００１４】
本発明の液晶ディスプレイ装置は、少なくとも一種類の軟性金属或いはその合金で形成された第１金属層を表面に具えた基板光反射性の粗化表面を具えた第１金属層を包含する下基板と、表面に少なくとも一つの透明電極を具えた上基板と、該下基板と上基板の間に介在する液晶層と、を具えている。
【００１５】
本発明の液晶ディスプレイ装置中、少なくとも一種類の軟性金属は周知の任意の反射特性を具備する軟性金属とされるが、アルミニウム、銀、ニッケル、銅或いはパラジウムとされるのがよい。このほか、上基板の構造は更にカラーフィルタを具え、該カラーフィルタは上基板と透明電極の間に挟まれ、且つ透明電極の材料は周知の材料とされ、好ましくは、ＩＴＯ或いはＩＺＯとされる。液晶層は周知の材料とされ、好ましくはネガ型誘電性異方性液晶或いはポジ型誘電性異方性液晶とされる。
【００１６】
本発明の液晶ディスプレイ装置は選択的に機能性装置が設置されてその機能が増加或いは改善され、好ましくは下基板表面に複数の画像信号線、走査信号線、コモン線（ｃｏｍｍｏｎ  ｌｉｎｅｓ）と対向電極が設けられ、そのうち、これらの画像信号線とこれらの走査信号線はマトリクス配列を形成し、且つ各２本の隣り合う画像信号線と各２本の隣り合う走査信号線間に一つの画素領域が画定され、同一の画素領域内にあって、画素領域境界上に位置するそのうち一つの画像信号線とこの画素領域内に位置する薄膜トランジスタのソースが接続され、画素領域境界上に位置するそのうち一つの走査信号線とこの画素領域内に位置する薄膜トランジスタのゲートが接続され、且つ画素領域内の画素電極と同一画素領域内の薄膜トランジスタのドレインが接続され、該コモン線と該対向電極が接続されて電圧を制御し、該画素領域と該対向電極は交錯するよう配列され、且つ画素領域と対向電極の終点と起点は該画素領域の一つの側辺に位置する。
【実施例１】
【００１７】
図７に示されるように、まず、基板１０を提供する。本実施例では、使用する基板はガラス基板１０とされる。その後、基板１０の表面に第１金属層とされる厚金属層２０を堆積させる。この金属層はアルミニウム或いはアルミニウム含有の軟合金とされる。本実施例ではアルミニウム金属層２０とされる。このほか、金属層２０と基板１０の間の付着力を増すため、金属層２０と基板１０の間にバッファ層１１を形成し、金属層２０が後続工程中に高温高圧により基板１０より剥離するのを防止する。バッファ層に適用される材料は周知の材料とされ、好ましくはチタン、窒化チタン、モリブデン、クロム或いはその合金とされる。本実施例では、チタン金属層がバッファ層１１に適用される。アルミニウム金属層２０の形成方法は周知の堆積方法或いは形成方法とされ、本実施例では、スパッタが使用される。続いて、図８に示されるように、真空スパッタチャンバ内で、窒化アルミニウム層３０をアルミニウム金属層２０の上に形成する。窒化アルミニウム層３０の形成には周知の形成方法が使用され、本実施例では窒素ガス環境下で反応性スパッタ法で堆積して形成される。
【００１８】
本実施例中、窒化アルミニウム層形成時に、窒素原子の存在により、金属原子結晶格子が改変し、これによりアルミニウム金属層２０自身の材料が金属原子の押圧により凹凸のある不平坦な粗化面を形成し、これにより自然に不規則な凹凸の表面構造が形成され、それが後続の反射性表面或いは後続の増加される導電層或いはその他の層の基底とされる。
【００１９】
本実施例中、最後に窒化アルミニウム層３０の上に透明伝導層５０（例えばＩＴＯ、ＩＺＯ）を形成し、これは図９に示されるとおりである。
【実施例２】
【００２０】
窒化アルミニウム層３０の反射効果は比較的低いため、本実施例では窒化アルミニウム層３０の上に更に反射層４０を形成する。
【００２１】
図１０に示されるように、ガラス基板１０の表面上に、順にバッファ層１１とされるチタン金属層とアルミニウム金属層２０を堆積させる。続いて、図１１に示されるように、真空スパッタチャンバ中で、スパッタにより窒化アルミニウム層３０をアルミニウム金属層２０の上に形成し、この時、アルミニウム金属層２０は自然に不規則な凹凸の表面構造を形成する。
【００２２】
直接窒化アルミニウム層３０の上に反射層４０を形成し、本実施例では該反射層４０はアルミニウム層とされる。最後に透明伝導層５０（例えばＩＴＯ、ＩＺＯ）を反射層４０の上に形成し、これは図１２に示されるとおりである。
【実施例３】
【００２３】
本発明の別の実施方式によると、窒化アルミニウム層３０の形成の後、窒化アルミニウム層３０を除去し、粗化面が形成されたアルミニウム金属層２０を露出させて、直接反射層となし、並びに後続工程を実行する。
【００２４】
図１３に示されるように、ガラス基板１０を提供し、更に基板１０の表面に、順にバッファ層とされるチタン金属層１１とアルミニウム金属層２０を堆積させる。続いて、図１４に示されるように、真空スパッタチャンバ中で、スパッタにより窒化アルミニウム層３０をアルミニウム金属層２０の上に形成する。窒化アルミニウム層３０をアルミニウム金属層２０の上に形成する時、窒素原子の存在により、アルミニウム金属層２０内部の原子が押圧され、自然に不規則な凹凸の表面構造が形成される。更に周知の方法で窒化アルミニウム層３０を除去してアルミニウム金属層２０の凹凸表面を露出させ、これは図１５に示されるとおりである。本実施例では、窒化アルミニウム層３０はエッチングにより除去する。最後に凹凸のあるアルミニウム金属層２０の上に直接透明伝導層５０（例えばＩＴＯ、ＩＺＯ）を形成し、これは図１６に示されるとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】周知の技術の表示図である。
【図２】周知の技術の表示図である。
【図３】別の周知の技術の表示図である。
【図４】更に別の周知の技術の表示図である。
【図５】更に別の周知の技術の表示図である。
【図６】更に別の周知の技術の表示図である。
【図７】本発明の第１実施例の表示図である。
【図８】本発明の第１実施例の表示図である。
【図９】本発明の第１実施例の表示図である。
【図１０】本発明の第２実施例の表示図である。
【図１１】本発明の第２実施例の表示図である。
【図１２】本発明の第２実施例の表示図である。
【図１３】本発明の第３実施例の表示図である。
【図１４】本発明の第３実施例の表示図である。
【図１５】本発明の第３実施例の表示図である。
【図１６】本発明の第３実施例の表示図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｐ  圧力        １１０  型          １２０  有機層
１３０  型      ２００  基板        ２１０  凸塊パターン
２２０  樹脂層  ２３０  金属層
３２０  基板    ３２１  粒状スペーサ  ３２２  ポリマー溶液
３２４  画素電極
１０  基板      １１  バッファ層      ２０  金属層
３０  窒化アルミニウム層              ４０  反射層
５０  透明伝導層
【図１】
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【図２】
2006184845.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006184845.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006184845.tif 000013
【図１２】
2006184845.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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