(57)【要約】【課題】特定の方向に光を集中的に反射することができる異方性反射板を容易に製造することができる異方性反射板の製造方法、及び、液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】複数の凸部と、上記複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜とを基板上に備える異方性反射板を製造する方法であって、上記製造方法は、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせる表面処理工程と、上記基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる異方性付与工程とを有する異方性反射板の製造方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸部と、該複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜とを基板上に備える異方性反射板を製造する方法であって、
該製造方法は、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせる表面処理工程と、該基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる異方性付与工程とを有することを特徴とする異方性反射板の製造方法。
【請求項２】
前記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも高くすることを特徴とする請求項１記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項３】
前記表面処理工程は、濡れ性が均一な基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも高くすることを特徴とする請求項２記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項４】
前記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも低くすることを特徴とする請求項１記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項５】
前記表面処理工程は、濡れ性が均一な基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも低くすることを特徴とする請求項４記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項６】
前記異方性付与工程は、基板表面上に液状凸部材料を吐出する吐出ステップを含有することを特徴とする請求項１記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項７】
前記異方性付与工程は、基板表面上に固体状凸部材料を配置する配置ステップと、該配置された固体状凸部材料を液状凸部材料に変化させる液化ステップとを含有することを特徴とする請求項１記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項８】
前記異方性反射板の製造方法は、更に、自由表面の形状に異方性を持った液状凸部材料を固化させる固化工程を有することを特徴とする請求項１記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項９】
前記固化工程は、液状凸部材料の表面を固化させる表面固化ステップと、表面を固化された液状凸部材料の内部を固化させる内部固化ステップとを含有することを特徴とする請求項８記載の異方性反射板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の異方性反射板の製造方法を用いて、反射表示に用いられる反射板を製造す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性反射板の製造方法、及び、液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、反射表示等に用いられる反射板の製造に好適な異方性反射板の製造方法、及び、液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度情報化に伴い、フラットパネルディスプレイの必要性が高まっている。フラットパネルディスプレイとしては、非自発光型の液晶表示装置（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、無機エレクトロルミネセンス（無機ＥＬ）表示装置、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）表示装置等が知られている。これらの中でも、液晶表示装置は、家庭用テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、カーナビゲーション等、多様な分野で用いられている。また、液晶表示装置の中でも反射型液晶表示装置は、バックライトの光ではなく外光を用いて表示を行うため、装置全体の消費電力を低減することができる。また、反射型液晶表示装置には、バックライトを搭載しないため、更なる薄型化及び軽量化も期待することができる。
【０００３】
このような表示装置の機能としては、表示面の明るさが重要な要素となる。そのため、反射表示を行う液晶表示装置にとっては、周囲光を効率よく反射させるための反射板を製造することが重要となる。反射板の反射特性を向上させる手法として、どのような角度からでも液晶の表示を読みとり易くするため、反射板に凹凸を設けることにより、光学的に無指向性で高い乱反射率を得る方法が開示されている。
【０００４】
反射板に凹凸を設ける方法の一つとしては、従来から感光性樹脂（フォトレジスト）を利用する方法が提案されている。例えば、反射板を構成する基板の一方の面に感光性樹脂を塗布し、その感光性樹脂をパターニングすることにより、多数の微細な凸部を形成する凸部形成工程と、その凸部を形成した基板に加熱処理を施す熱処理工程と、その凸部上に反射膜を形成する反射膜工程とを包含する反射板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、感光性樹脂からなる円柱状の固体状の凸部に熱を加えることにより、「等方的な熱だれ現象」を生じさせることで、凸部の中心位置をそのままとしつつ、角が丸められた凸部を形成するものである。しかしながら、この方法で製造された反射板によれば、入射光は反射膜の凹凸形状を反映し、反射光の強度分布も基板法線方向に対して対称となる。その結果、この反射板を用いて反射型の液晶表示装置を構成した場合、該液晶表示装置を人間が観察している方向とは関係のない方向にも光が反射及び散乱するため、入射光を効率的に利用することができない点で改善の余地があった。
【０００５】
そこで、入射光を効率的に利用するべく、反射光の不要な方向への出射を制限し、反射光を特定の角度範囲に集中させることができる反射板、いわゆる異方性反射板が望まれている。このような異方性反射板の製造方法としては、反射板を形成する金属膜表面をブラッシングする方法、金属を下方から基板に向かって斜方蒸着する方法、金属箔を２軸方向に延伸する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。また、ライン状の遮光部と透過部とを有し、遮光部の幅と透過部との幅が単調に変化するようになしたフォトマスクを使用することにより、熱硬化性を有する感光性樹脂層を、プロキシミティ方式により露光し、現像することにより光反射性構造体を形成する方式も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
なお、異方性反射板の製造方法としては、レジストからなる微細な半円柱状の凸部を形成し、凸部を形成した基板を半円の直径部分が下方となるよう傾斜させ、熱処理を行い、熱だれ現象を利用して特定の角度方向に反射光を集中させる反射板を形成する方法も開示されている（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、より明るい反射表示が求められているところ、この方法で形成される異方性反射板によれば、広範囲の制御ができないという点で改善の余地があった。
【０００７】
なお、基板表面の凹凸面の表面に、濡れ性変化面を形成し、凸部と凹部との濡れ性の違いを利用し、凹部にのみ平坦化膜を成膜し、平坦化膜を加熱してリフローさせ、基板表面を平坦にする方法も開示されている（例えば、特許文献５参照。）。また、疎水性の面上に微少な親水性領域を配置した試料ハンドリングツールが開示されている（例えば、特許文献６参照。）これは、多数の微量液体試料又は微生物試料を、同時に定量、搬送又は保持するために、面上に親水性領域と疎水性領域とを配置し、新水性領域への試料の親和性を利用して試料のハンドリングを行うものである。
【特許文献１】特開平４−２４３２２６号公報
【特許文献２】特開平９−８０４２６号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２３９６号公報
【特許文献４】特開平１０−１７７１０６号公報
【特許文献５】特開２００４−３４９３１７号公報
【特許文献６】特開平１１−３０４６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、特定の方向に光を集中的に反射することができる異方性反射板を容易に製造することができる異方性反射板の製造方法、及び、液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、複数の凸部と、上記複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜とを基板上に備える異方性反射板を製造する方法について種々検討したところ、凸部のもととなる液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性に着目した。そして、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性が、液状凸部材料の自由表面の形状を決定する重要因子であるとともに、液状凸部材料を固化して凸部を形成する場合、液状凸部材料の自由表面の形状がほぼそのまま凸部の表面形状として現れることを見いだした。そして、基板表面の濡れ性が均一である場合には、液状凸部材料の自由表面の形状が等方的となるため、凸部の表面形状も等方的になる結果、反射膜の反射特性もまた等方的になることを見いだした。
【００１０】
そこで、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせる表面処理工程と、上記基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる異方性付与工程とを行うことにより、凸部の表面形状に異方性を持たせることができる結果、反射膜の表面形状にも異方性を持たせることができることを見いだした。すなわち、基板表面に表面処理を行うという簡便な方法を用いて、特定の方向に光を集中的に反射することができる異方性反射板を容易に製造することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、複数の凸部と、上記複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜とを基板上に備える異方性反射板を製造する方法であって、上記製造方法は、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせる表面処理工程と、上記基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる異方性付与工程とを有する異方性反射板の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【００１２】
本発明の異方性反射板の製造方法は、複数の凸部と、上記複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜とを基板上に備える異方性反射板を製造するものである。凸部は、基板と反射膜との間に形成される凸状の構造物であり、複数が寄り集まって凹凸面を形成することで反射膜の表面形状を制御する。すなわち、反射膜の表面形状は、複数の凸部によって形成される凹凸面の形状を反映した形状となる。
【００１３】
上記製造方法は、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせる表面処理工程と、上記基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる異方性付与工程とを有する。本明細書で「液状凸部材料」とは、凸部のもととなる液状の材料を指し、少なくとも後述する固化工程を経て、「凸部」となるものである。固体面の液体による濡れの現象は、固体表面上の液滴の挙動として扱うことができる。基板と気体との境界面に働く界面張力をγ１とし、液状凸部材料と気体との境界面に働く界面張力をγ２とし、基板と液状凸部材料との境界面に働く界面張力をγ１２とする場合、液状凸部材料が基板表面上で静止するときに、釣り合いの条件として、下記式（１）のヤング−デュプレの式が成立する。
γ１＝γ１２＋γ２ｃｏｓθ      （１）
式（１）中、θは、液状凸部材料の液面（自由表面）と基板表面とがなす角（接触角）を表し、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性は、接触角θによって評価することができる。すなわち、接触角θが０°に近いほど、基板表面の液状凸部材料に対する濡れ性は高く、接触角θが１８０°に近いほど、濡れ性は低い。
【００１４】
本発明の異方性反射板の製造方法によれば、表面処理工程を行うことにより、液状凸部材料に対する基板表面の濡れ性を部分的に異ならせることができるとともに、表面処理工程によって得られる基板表面の濡れ性の違いを利用して、異方性付与工程を行うことにより、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせることができる。そのため、液状凸部材料を固化することによって得られる凸部の表面形状にも異方性を持たせることができ、その結果、複数の凸部で形成される凹凸面上に設けられた反射膜の表面形状にも異方性を持たせることができる。したがって、本発明の異方性反射板の製造方法によれば、基板表面の一部の濡れ性を異ならせるという簡便な方法により、反射膜の表面形状にも異方性を持たせることができるとともに、反射率の高い方向を複数の凸部同士で容易に揃えることができることから、特定の方向に光を集中的に反射することができる反射板を容易に製造することが可能である。また、基板を傾斜させることにより、鉛直下向きにしか働かない重力を利用して、液状凸部材料の表面形状に異方性を持たせる従来の異方性反射板の製造方法と異なり、表面処理を施す領域の形状や場所を適宜選択することにより、反射率の高い方向を複数形成することもできる。例えば、パネルの右方向に反射率の高い反射膜を形成する凸部と左方向に反射率の高い反射膜を形成する凸部とを併せ持つ異方性反射板を形成することもできる。
【００１５】
上記表面処理の方法としては、基板表面の濡れ性を部分的に異ならせるものである限り、特に限定されないが、基板表面を部分的に改質する方法、基板表面上に該基板表面と濡れ性が異なる膜を部分的に形成する方法、基板表面を削る（除去する）ことで濡れ性が異なる部分を部分的に露出させる方法等を好適に用いることができる。また、基板表面に対して行う表面処理の種類は、一種でもよいし、二種以上であってもよい。表面処理を施す領域の形状は、液状凸部材料の平面形状や、目的とする凸部ひいては凹凸面の形状に応じて適宜選択すればよいが、液状凸部材料等の基本となる繰り返しパターンが円形の場合は、半円の形状が好ましい。なお、液状凸部材料の接触角（凸部の傾斜角）が最大となる部位と、最小となる部位とは、底面の重心を通る同一の直線上にあることが好ましく、それらの部位の配置関係は、複数の凸部において、同一であることが好ましい。これにより、より効率的に特定の方向に光を集中的に反射することができる。
【００１６】
また、本明細書で「液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせる」とは、基板表面に垂直かつ液状凸部材料の底面（基板表面と接する面）の重心を通る平面を用いて、液状凸部材料の自由表面を様々な方向で切断したときに、自由表面の断面形状が異方性を持つ（自由表面の断面形状が少なくともある方向で切断したときと別の方向で切断したときとで異なる）こととなるように、液状凸部材料の自由表面の形状を制御することを意味する。したがって、自由表面の形状が異方的な液状凸部材料の形態としては、特に限定されず、例えば、（１）液状凸部材料の底面の形状が円形でない（楕円形、長方形、正方形等である）形態、（２）液状凸部材料の底面の形状が円形であり、かつ自由表面の形状が歪んでいる形態等が挙げられる。（１）の形態では、自由表面は、どのような形状であれ、異方性を有することなる。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記表面処理工程、及び、異方性付与工程を構成要素として有するものである限り、その他の構成要素を有していても有していなくてもよく、特に限定されるものではない。
【００１８】
なお、液状凸部材料としては特に限定されず、感光性樹脂（フォトレジスト）を液化したもの等が挙げられる。フォトレジストとしては、東京応化社製のＯＦＰＲ８００等が挙げられる。凸部の表面形状は、複数の液状凸部材料同士及び凸部同士で反射率を高くする方向が揃っていることが好ましく、互いに同一の形状であることがより好ましい。また、反射膜を均一な膜厚で形成するためには、凸部の表面形状は、尖った角を有するものではなく、滑らかな曲面で形成されることが好ましい。凸部の基板法線方向から観察した場合の平面形状は特に限定されず、例えば、円、楕円又は半円等が挙げられる。凸部の高さは、０．５〜２μｍであることが好ましい。２μｍを超えると、異方性反射板を反射型の液晶表示装置に用いた場合に、液晶分子の配向に悪影響を及ぼすおそれがある。複数の凸部の配置は特に限定されず、ランダムに配置されていてもよく、整列して配置されていてもよい。なお、複数の凸部は、互いに連続していてもよく、互いに分離していてもよい。
【００１９】
上記反射膜を構成する材料は、反射性を有する材料であれば、特に限定されないが、高い反射性を有するものが好ましく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）及び銀（Ａｇ）等が挙げられる。反射膜の形成方法としては特に限定されず、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。反射膜の膜厚は、０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。０．０５μｍ未満であると、透過成分による反射率低下を招くおそれがあり、０．２μｍを超えると、表面粗れによる反射率低下を招くおそれがある。
【００２０】
本明細書で、単に「基板」という場合には、凸部又は液状凸部材料が配置される表面を有するものを指す。したがって、「基板」は、例えば、ガラス基板でもよいし、ガラス基板上にマトリクス状に薄膜トランジスタを形成し、その上に層間絶縁膜等を形成したアクティブマトリクス基板等でもよい。基板表面を構成する材料は特に限定されないが、表面処理を容易に施すことができるという観点からは、酸化シリコン、窒化シリコン等で構成されることが好ましい。反射膜は、少なくとも一部が凸部上に設けられている限り、凸部の全面を覆う必要はないが、凸部の全面を覆うように設けられていることが好ましく、反射膜の一部は、基板表面上に設けられいてもよい。
【００２１】
本発明の液晶表示装置の製造方法における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも高くすることが好ましい。液状凸部材料が基板表面上に配置されたとき、液状凸部材料と基板表面とが接する領域の中でも、液状凸部材料の自由表面と基板表面とが接する場所の基板表面の濡れ性が、液状凸部材料の自由表面の形状決定に大きな影響を及ぼす。したがって、液状凸部材料の自由表面の形状決定に大きな影響を及ぼす領域内に、液状凸部材料が濡れやすい（接触角が小さくなる）領域を部分的に形成することにより、濡れやすい領域の方向に緩やかな斜面を有する凸部等を容易に形成することができる。
【００２２】
本明細書で「液状凸部材料の自由表面と接する場所」とは、液状凸部材料の自由表面と将来接することとなる場所（表面処理工程を行った後に液状凸部材料の自由表面と接することとなる場所）のみならず、液状凸部材料の自由表面と現在接している場所（表面処理工程の前から又は表面処理工程において液状凸部材料の自由表面と接している場所）をも含むものである。通常は、「液状凸部材料の自由表面と接する場所」とは、液状凸部材料の自由表面と将来接することとなる場所を意味する。
【００２３】
上記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも高くする場合、上記表面処理工程は、濡れ性が均一な基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも高くすることが好ましい。このように、基板表面に濡れやすい領域を部分的に形成し、液状凸部材料の自由表面の少なくとも一部を基板表面の濡れやすい領域と接しさせることにより、濡れやすい領域の方向に緩やかな斜面を有する凸部等をより容易に形成することができる。基板表面の濡れ性を高める方法としては、特に限定されず、基板表面にアッシング処理を施す方法、基板表面上に、基板表面よりも濡れ性が高い金属膜又は無機絶縁膜を形成する方法等を用いることができる。
【００２４】
上記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも低くすることが好ましい。このように液状凸部材料の自由表面の形状決定に大きな影響を及ぼす領域内に、液状凸部材料が濡れにくい（接触角が大きくなる）領域を部分的に形成することにより、平面的な中心位置を液状凸部材料のままとしつつ、濡れにくい領域の方向に頂点を有し、該方向と反対の方向に緩やかな斜面を有する凸部等を容易に形成することができる。
【００２５】
上記表面処理工程は、液状凸部材料の自由表面と接する場所の基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも低くする場合、表面処理工程は、濡れ性が均一な基板表面において、一部の濡れ性を他の部分の濡れ性よりも低くすることが好ましい。このように、基板表面に濡れにくい領域を部分的に形成し、液状凸部材料の自由表面の少なくとも一部を基板表面の濡れにくい領域と接しさせることにより、濡れにくい領域の方向に頂点を有し、該方向と反対の方向に緩やかな斜面を有する凸部等をより容易に形成することができる。基板表面の濡れ性を低める方法としては、特に限定されず、基板表面にフッ素プラズマ処理を施す方法等を用いることができる。
【００２６】
上記異方性付与工程は、基板表面上に液状凸部材料を吐出する吐出ステップを含有することが好ましい。これによれば、液状凸部材料を基板表面上に吐出するだけで、他のステップを要することなく、基板表面の濡れ性の違いを利用して、液状凸部材料の自由表面の形状に異方性を持たせることができる。液状凸部材料の吐出方法としては、インクジェットノズルから吐出する方法、ディスペンサを用いて吐出する方法等が挙げられる。
【００２７】
上記異方性付与工程は、基板表面上に固体状凸部材料を配置する配置ステップと、上記配置された固体状凸部材料を液状凸部材料に変化させる液化ステップとを含有することが好ましい。一般的に、フォトリソグラフィ等によるパターニングの精度の方が、インクジェット等によるパターニングの精度よりも高いことが知られている。したがって、これによれば、基板表面上に液状凸部材料を吐出するステップを含有する形態よりも高い精度で、所望の位置に複数の凸部材料を配置することができる結果、異方性反射特性を向上させることができる。
【００２８】
本明細書で「固体状凸部材料」とは、凸部のもととなる固体状の材料を指し、少なくとも液化ステップ、及び、後述する固化工程を経て、「凸部」となるものである。上記固体状凸部材料の配置方法としては、固体状凸部材料となる膜（感光性樹脂膜等）を形成した後、その膜をパターニング（フォトエッチング）して得る方法等が挙げられる。固体状凸部材料を液化させる方法としては、加工の容易性、形状制御性、信頼性及び実績の点から、熱処理が好ましい。なお、基板としてガラス基板が用いられた場合、ガラス基板の耐熱性を考え、３００℃以下の温度で熱処理を行うことがより好ましく、ＴＦＴ等を形成したアクティブマトリクス基板の場合、２５０℃以下の温度で熱処理を行うことがより好ましい。
【００２９】
上記異方性反射板の製造方法は、更に、自由表面の形状に異方性を持った液状凸部材料を固化させる固化工程を有することが好ましい。これにより、表面の形状に異方性を持った凸部を形成することができる。液状凸部材料を固化させる方法としては、凸部材料が熱可塑性樹脂等からなる場合には、冷却等が挙げられ、凸部材料が熱硬化型樹脂等からなる場合には、オーブン、ホットプレート等による加熱（焼き固め）等が挙げられるが、後の熱工程により変形するのを防止する観点からは、後者の方が好ましい。
【００３０】
上記固化工程は、液状凸部材料の表面を固化させる表面固化ステップと、表面を固化された液状凸部材料の内部を固化させる内部固化ステップとを有することが好ましい。このように固化工程を、表面固化ステップと内部固化ステップとに分離して行うことにより、一括して固化させる場合よりも、凸部の形状をより精密に制御することができる。具体的には、液状凸部材料の自由表面の形状により近い表面形状を持った凸部を形成することができる。液状凸部材料の表面を固化させる方法としては、減圧乾燥及び真空乾燥等が挙げられる。液状凸部材料の内部を固化させる方法としては、オーブン、ホットプレート等による加熱（焼き固め）等が挙げられる。
【００３１】
本発明の異方性反射板は、液晶表示装置をはじめ、各種の表示装置における異方性反射板の製造に利用可能であるが、液晶表示装置において反射表示に用いられる反射板を製造するのに用いられることが好ましい。すなわち、本発明はまた、上記異方性反射板の製造方法を用いて、反射表示に用いられる反射板を製造する液晶表示装置の製造方法でもある。本発明の異方性反射板の製造方法を用いることにより、特定の方向に光を集中的に反射することができる反射板を容易に製造することができることから、特定の方向における表示品位が高い反射型及び半透過型（透過反射両用型）の液晶表示装置等を容易に製造することができる。中でも、携帯電話及び携帯情報端末（ＰＤＡ）等の特定の方向における視認性が求められる表示装置の製造に好適である。なお、ここでいう「反射板」は、液晶表示装置において反射表示に用いられるものである限り、例えば、液晶分子を駆動する電極であってもよく、液晶分子を駆動する電極とは別に設けられた部材であってもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の異方性反射板の製造方法によれば、基板表面の濡れ性の違いを利用することにより、液状凸部材料の自由表面、凸部の表面ひいては反射膜の表面の形状に異方性を持たせることができるため、特定の方向に光を集中的に反射することができる異方性反射板を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に実施例を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
図１は、実施例１に係る反射型液晶表示装置の断面模式図である。
実施例１に係る反射型液晶表示装置１０００は、背面側基板１００と、それに対向するように設けられた観察面側基板２００と、背面側基板１００と観察面側基板２００との間に狭持されるように設けられた液晶層３００とを備えている。また、複数の画素がマトリクス状に配置されたものである。
【００３５】
背面側基板１００は、アクティブマトリクス（ＡＭ）基板５０上に、凸部６０、反射電極（反射板）６１及び配向膜６２を有する。ＡＭ基板５０は、ガラス基板１０上に、相互に平行に伸びる複数のゲート信号線と、ゲート信号線に直交しかつ相互に平行に伸びる複数のソース信号線と、ゲート信号線とソース信号線との各交差部に設けられたスイッチング素子（ＴＦＴ）１１と、ＴＦＴ１１上に積層された層間絶縁膜１２とを有する。なお、ＴＦＴ１１は、ゲート電極５ｇがゲート信号線に接続され、ソース電極５ｓがソース信号線に接続されている。また、反射電極６１は、層間絶縁膜１２に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ１１のドレイン電極５ｄに接続されている。
【００３６】
ＡＭ基板５０の層間絶縁膜１２上には、反射電極６１の表面の形状を決定する微細な複数の凸部６０が形成され、凸部６０によって形成された凹凸面上に反射電極６１が設けられている。複数の凸部６０は、図の左方向に、緩やかな傾斜面を有し、図の右方向に、急な傾斜面を有している。すなわち、複数の凸部６０の表面形状は、異方的である。また、反射電極６１の表面は、図１に示すように、凸部６０によって形成された凹凸面と同様の形状を有している。
一方、観察面側基板２００は、ガラス基板２０上に、着色層２１、ブラックマトリクス（ＢＭ）、オーバーコート層２２、共通電極２３及び配向膜２４が順に積層された構造を有する。
【００３７】
以下に、実施例１に係る液晶表示装置の製造方法について、１．背面側基板の製造工程、２．観察面側基板の製造工程、３．液晶表示パネル製造工程及びモジュール製造工程の順に説明する。
【００３８】
１．背面側基板の製造工程
（１）ＡＭ基板の形成工程
まず、ガラス基板１０上にゲート信号線、ソース信号線及びＴＦＴ１１等を形成する。続いて、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる層間絶縁膜１２を形成し、ＡＭ基板５０を完成させる。
【００３９】
（２）表面処理工程
次に、図２（ａ）及び３（ａ）に示すように、層間絶縁膜１２の表面に、後述する液化された凸部材料に対する濡れ性が高い領域１４ａを複数形成する。具体的には、まず、層間絶縁膜１２の表面に、ネガ型のフォトレジストをスピンコートにより塗布する。続いて、濡れ性が高い領域１４ａの形状に対応する露光パターンを持つ露光用マスクを用いて、フォトレジストを露光する。続いて、フォトレジストを現像することによって、濡れ性が高い領域１４ａに対応する部分のフォトレジストのみを剥離する。そして、残存したフォトレジストをマスクとして、酸素プラズマを用いたアッシング処理を施し、濡れ性が高い領域１４ａを複数形成する。
【００４０】
（３）異方性付与工程
（３Ａ）配置ステップ
次に、図２（ｂ）及び３（ｂ）に示すように、層間絶縁膜１２上に、濡れ性を高めた領域１４ａと一部重なるように、固体状の凸部材料６０ｓを複数形成する。具体的には、まず、固体状のネガ型の感光性アクリル樹脂を、スピンコートにより塗布する。続いて、プリベークした後、円形の開口部を有するフォトマスクを、その開口部が濡れ性を高めた領域１４ａと部分的に重なるように感光性アクリル樹脂膜上にセットし、露光を行う。続いて、現像を行うことにより、図２（ｂ）及び３（ｂ）に示すように、円柱状の固体状の凸部材料６０ｓを、濡れ性を高めた領域１４ａと一部重なるように形成する。なお、本実施例では、図２（ｂ）及び３（ｂ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓと濡れ性を高めた領域１４ａとの重なり方がそれぞれの組で同じになるようにする。
【００４１】
（３Ｂ）液化ステップ
次に、図２（ｃ）及び３（ｃ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓを１２０〜２５０℃で熱処理し、液化させる。これにより、図２（ｃ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓは、液状の凸部材料６０ｑとなり、液状の凸部材料６０ｑは、濡れ性を高めた領域１４ａに濡れ広がり、界面張力が釣り合うところで静止する。この結果、液状の凸部材料６０ｑは、層間絶縁膜１２表面の濡れ性の違いに基づき、自由表面７０の形状に異方性を持つこととなる。
【００４２】
（４）固化工程（（４Ａ）表面固化ステップ、（４Ｂ）内部固化ステップ）
次に、図２（ｄ）及び３（ｄ）に示すように、減圧乾燥により、自由表面７０の形状に異方性を持った液状の凸部材料６０ｑの表面を固化させた後、熱処理を行うことにより、表面を固化された凸部材料６０ｑの内部を固化させる。これにより、液状の凸部材料６０ｑの静止状態における自由表面７０の形状を崩すことなく（液状の凸部材料６０ｑの静止状態における自由表面７０の形状を保ったまま）、凸部材料６０ｑを完全に固化させることができる。このため、図２（ｄ）及び３（ｄ）に示すように、複数の凸部６０は、表面８０の形状に異方性を持つこととなり、その異方性は互いにほとんど同一となる。
【００４３】
以上により、層間絶縁膜１２の表面上に、表面８０の形状に同一の異方性を持った複数の凸部６０を形成することができる。なお、（３Ｂ）の液化ステップ、（４Ａ）の表面固化ステップ、及び、（４Ｂ）の内部固化ステップは、一連のステップとして連続的に行うことが好ましい。
【００４４】
（５）反射電極形成工程
次に、図２（ｅ）及び３（ｅ）に示すように、複数の凸部６０で形成された凹凸面上に反射電極６１を形成する。具体的には、本実施例では、アルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着することにより、Ａｌ膜を形成した後、Ａｌ膜をパターニングすることにより反射電極６１を形成する。このようにして形成された反射電極６１は、図２（ｅ）中の矢印で示すように、パネル左方向に高い反射率を有する。反射電極６１を構成する材料としては、Ａｌ以外にも、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）及び銀（Ａｇ）等を使用することができる。反射電極６１の厚さは、０．０１〜１．０μｍが好ましい。
【００４５】
２．観察面側基板の製造工程
まず、ガラス基板２０上にスピンコート法を用いてカーボンの微粒子を分散したネガ型のアクリル系感光性樹脂液を塗布した後、乾燥を行い、黒色感光性樹脂層を形成する。続いて、フォトマスクを介して黒色感光性樹脂層を露光した後、現像を行って、ブラックマトリクス層（ＢＭ）２１ｂを形成する。このとき、着色層２１ａが形成される領域に、着色層２１ａ用の開口部が形成されるように、ＢＭ２１ｂを形成する。
【００４６】
次に、着色層用の開口部に、赤色の顔料を分散したネガ型のアクリル系感光性樹脂液を、塗布した後、乾燥を行う。更に、フォトマスクを用いて露光を行い、続いて、現像を行い、赤色の着色層２１ａを形成する。緑色及び青色の着色層についても同様の工程を行い、カラーフィルタ層２１が完成する。その後、ＩＴＯ等からなる透明電極（対向電極）２３をスパッタリングにより形成する。以上の工程により、観察面側基板２００が完成する。
【００４７】
３．液晶表示パネル製造工程、及び、モジュール製造工程
背面側基板１００と観察面側基板２００とを貼り合せ、液晶材料を注入して封止することにより、液晶表示パネルが完成する。その後、偏光板を液晶表示パネルに貼り付け、更に、ドライバ及び表示制御回路照明装置等を液晶表示パネルに実装する。
以上により、実施例１に係る反射型の液晶表示装置１０００が完成する。
【００４８】
したがって、本実施例に係る液晶表示装置の製造方法によれば、層間絶縁膜１２の表面に濡れ性を高める処理を行うという簡便な方法を用いることにより、特定の方向における表示品位が高い反射型の液晶表示装置を製造することができる。
【００４９】
（実施例２）
実施例２に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。実施例２に係る液晶表示装置の製造方法は、背面側基板の製造工程における表面処理工程において濡れ性を低める処理を行うこと以外は、実施例１と同様であることから、本実施例では、背面側基板の製造工程についてのみ説明する。
【００５０】
（１）ＡＭ基板の製造工程
実施例１と同様にしてＡＭ基板を形成する。
（２）表面処理工程
次に、図４（ａ）及び５（ａ）に示すように、層間絶縁膜１２の表面に、後述する液化された凸部材料に対する濡れ性が低い領域１５ａを複数形成する。具体的には、まず、層間絶縁膜１２の表面に、ネガ型のフォトレジストをスピンコートにより塗布する。続いて、濡れ性が低い領域１５ａの形状に対応する露光パターンを持つ露光用マスクを用いて、フォトレジストを露光する。続いて、フォトレジストを現像することによって、濡れ性が低い領域１５ａに対応する部分のフォトレジストのみを剥離する。そして、残存したフォトレジストをマスクとして、ＣＦ４フッ素プラズマを用いたフッ素プラズマ処理を施し、濡れ性が低い領域１５ａを複数形成する。
【００５１】
（３）異方性付与工程
（３Ａ）配置ステップ
次に、図４（ｂ）及び５（ｂ）に示すように、層間絶縁膜１２上に、濡れ性を低めた領域１５ａと一部重なるように、固体状の凸部材料６０ｓを複数形成する。具体的には、まず、固体状のネガ型感光性アクリル樹脂を、スピンコートにより、塗布する。続いて、プリベークした後、円形の開口部を有するフォトマスクを、その開口部が濡れ性を低めた領域１５ａと部分的に重なるように感光性アクリル樹脂膜上にセットし、露光を行う。続いて、現像を行うことにより、図４（ｂ）及び５（ｂ）に示すように、濡れ性を低めた領域１５ａと一部重なるように、円柱状の固体状の凸部材料６０ｓを形成する。なお、本実施例では、図４（ｂ）及び５（ｂ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓと濡れ性を低めた領域１５ａとの重なり方がそれぞれの凸部材料６０ｓで同じになるようにする。
【００５２】
（３Ｂ）液化ステップ
次に、図４（ｃ）及び５（ｃ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓを１２０〜２５０℃で熱処理し、液化させる。これにより、図４（ｃ）に示すように、固体状の凸部材料６０ｓは、液状の凸部材料６０ｑとなり、液状の凸部材料６０ｑは、中心位置を動かさずに、自身に働く界面張力が釣り合うまで自由表面７０を変形させる。この結果、液状の凸部材料６０ｑは、層間絶縁膜１２の表面の濡れ性の違いに基づいて、自由表面７０の形状に異方性を持つこととなる。
【００５３】
（４）固化工程（（４Ａ）表面固化ステップ、（４Ｂ）内部固化ステップ）
次に、図４（ｄ）及び５（ｄ）に示すように、減圧乾燥により、自由表面７０の形状に異方性を持った液状の凸部材料６０ｑの表面を固化させた後、熱処理により、表面を固化された凸部材料６０ｑの内部を硬化させる。これにより、液状の凸部材料６０ｑの静止状態における自由表面７０の形状を崩すことなく、すなわち、液状の凸部材料６０ｑの静止状態における自由表面７０の形状を保ったまま、凸部材料６０ｑを完全に固化させることができる。このため、図４（ｄ）及び５（ｄ）に示すように、複数の凸部６０は、表面８０の形状に異方性を持つこととなり、その異方性は互いにほとんど同一となる。
【００５４】
以上により、層間絶縁膜１２の表面上に、表面８０の形状に同一の異方性を持った複数の凸部６０を形成することができる。なお、（３Ｂ）の液化ステップ、（４Ａ）の表面固化ステップ、及び、（４Ｂ）の内部固化ステップは、一連のステップとして連続的に行うことが好ましい。
【００５５】
（５）反射電極形成工程
次に、図４（ｅ）及び５（ｅ）に示すように、複数の凸部６０で形成された凹凸面上に反射電極６１を形成する。具体的には、本実施例では、アルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着することにより、Ａｌ膜を形成した後、Ａｌ膜をパターニングすることにより反射電極６１を形成する。このようにして形成された反射電極６１は、図４（ｅ）中の矢印で示すように、パネル右方向に高い反射率を有する。反射電極６１を構成する材料としては、Ａｌ以外にも、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）及び銀（Ａｇ）等を使用することができる。反射電極６１の厚さは、０．０１〜１．０μｍが好ましい。
【００５６】
したがって、本実施例に係る液晶表示装置の製造方法によっても、使用状態でパネルの左方向に高い反射効率を有し、等方的な反射を行う反射電極６１を形成した場合と比較して、右方向に高い反射率を有する反射型の液晶表示装置を容易に製造することができる。
【００５７】
（比較例１）
比較例１に係る液晶表示装置の製造方法について図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。比較例１に係る液晶表示装置の製造方法は、背面側基板の製造工程において表面処理工程を行わないこと以外は、実施例１と同様である。
【００５８】
まず、実施例１と同様の方法で、ＡＭ基板５０を形成し、図６（ａ）に示すように、複数の固体状の凸部材料６０ｓを層間絶縁膜１２の表面に形成する。その後、熱処理を行い、固体状の凸部材料６０ｓを液化させる。本比較例においては、実施例１と異なり、層間絶縁膜１２の表面に対し、濡れ性を部分的に変化させる処理を施していないため、円柱状に形成された凸部材料６０ｓは等方的に熱だれを生じる。その後、液化された凸部材料６０を硬化させることによって、図６（ｂ）に示すように、表面８０の形状が等方的な凸部６０が形成される。このように、層間絶縁膜１２の表面に対して濡れ性を部分的に変化させる処理を施さず、凸部６０を形成した場合は、複数の凸部６０で形成される凹凸面上に設けられた反射電極６１は、図６（ｃ）に示すように、等方的に反射するため、視認されない方向にも反射光が出射され、実施例１のように、異方性を有する反射板を形成した場合と比較して、反射率が低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】実施例１に係る背面側基板の製造工程の一部を示す斜視模式図である。（ａ）は、表面処理工程を示す。（ｂ）は、配置ステップを示す。（ｃ）は、液化ステップを示す。（ｄ）は、固化工程を示す。（ｅ）は、反射電極の形成工程を示す。
【図３】実施例１に係る背面側基板の製造工程の一部を示す平面模式図である。（ａ）〜（ｅは、それぞれ図２の（ａ）〜（ｅ）に対応している。
【図４】実施例２に係る背面側基板の製造工程の一部を示す斜視模式図である。（ａ）は、表面処理工程を示す。（ｂ）は、配置ステップを示す。（ｃ）は、液化ステップを示す。（ｄ）は、固化工程を示す。（ｅ）は、反射電極の形成工程を示す。
【図５】実施例２に係る背面側基板の製造工程の一部を示す平面模式図である。（ａ）〜（ｅは、それぞれ図２の（ａ）〜（ｅ）に対応している。
【図６】比較例１に係る背面側基板の製造工程の一部を示す斜視模式図である。（ａ）は、配置ステップを示す。（ｂ）は、液化ステップ及び固化工程を示す。（ｃ）は、反射電極の形成工程を示す。
【符号の説明】
【００６０】
５ｄ：ドレイン電極
５ｇ：ゲート電極
５ｓ：ソース電極
１０、２０：ガラス基板
１１：スイッチング素子（ＴＦＴ）
１２：層間絶縁膜
１４ａ：濡れ性を高めた領域
１４ｂ：濡れ性を高めていない領域
１５ａ：濡れ性を低めた領域
１５ｂ：濡れ性を低めていない領域
２１：カラーフィルタ層
２１ａ：着色層
２１ｂ：ブラックマトリクス（ＢＭ）
２２：オーバーコート層
２３：共通電極
２４、６２：配向膜
５０：アクティブマトリクス基板（ＡＭ基板）
６０：凸部
６０ｑ：液状の凸部材料
６０ｓ：固体状の凸部材料
６１：反射電極
６１ｂ：反射電極の凸部
７０：液状の凸部材料の自由表面
７１、７２：液状の凸部材料の自由表面と層間絶縁膜の表面とが接する場所
７１ａ：液状の凸部材料の自由表面と濡れ性を高めた領域とが接する場所
７１ｂ：液状の凸部材料の自由表面と濡れ性を高めていない領域とが接する場所
７２ａ：液状の凸部材料の自由表面と濡れ性を低めた領域とが接する場所
７２ｂ：液状の凸部材料の自由表面と濡れ性を低めていない領域とが接する場所
８０：凸部の表面
１００：背面側基板
２００：観察面側基板
３００：液晶層
１０００：液晶表示装置
【図１】
2008224897.tif 000003
【図２】
2008224897.tif 000004
【図３】
2008224897.tif 000005
【図４】
2008224897.tif 000006
【図５】
2008224897.tif 000007
【図６】
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