(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する液晶装置用基板であって、
前記液晶層側の表面は、平坦な平坦領域と、微細な山部および谷部が形成された粗面領域とを有し、
前記粗面領域における前記山部は、その頂上部が前記平坦領域を含む平面以下の高さであり、
前記平坦領域には、所定のマークが形成され、
前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に形成された配向膜とを具備し、
前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成される
ことを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項２】
前記所定のマークは、アライメントマークであることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置用基板。
【請求項３】
前記所定のマークは、工程管理マークであることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置用基板。
【請求項４】
前記平坦領域には、配線が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶装置用基板。
【請求項５】
前記平坦領域には、シール材が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶装置用基板。
【請求項６】
前記粗面領域における最大高さＲｙ、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚおよび平均波長Ｓｍが所定の範囲内の値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶装置用基板。
【請求項７】
前記最大高さＲｙが０．２乃至３μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．０２乃至０．３μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが０．１乃至２．５μｍであり、前記平均波長Ｓｍが４乃至６０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項８】
前記最大高さＲｙが１．５乃至２．０μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．１５乃至０．３μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが１．３乃至１．８μｍであり、前記平均波長Ｓｍが１５乃至２５μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項９】
前記最大高さＲｙが０．７乃至１．２μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．１乃至０．２μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが０．５乃至１．０μｍであり、前記平均波長Ｓｍが３５乃至５０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項１０】
前記最大高さＲｙが０．６乃至１．２μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．０５乃至０．１５μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが０．５乃至１．０μｍであり、前記平均波長Ｓｍが１５乃至２５μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項１１】
前記最大高さＲｙが０．４乃至１．０μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．０４乃至０．１０μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが０．３乃至０．８μｍであり、前記平均波長Ｓｍが８乃至１５μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項１２】
前記最大高さＲｙが０．８乃至１．５μｍであり、前記算術平均粗さＲａが０．０５乃至０．１５μｍであり、前記十点平均粗さＲｚが０．７乃至１．３μｍであり、前記平均波長Ｓｍが８乃至１５μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置用基板。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の液晶装置用基板と他の基板との間に液晶層を挟持してなることを特徴とする液晶装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する一方の基板の前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、
前記表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域を、微細な山部および谷部を有する粗面領域であって、前記山部の頂上部が前記マスク材によって覆われた領域を含む平面以下の高さとなる粗面領域に粗面化し、
前記マスク材によって覆われた平坦領域には、所定のマークを形成し、
前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に配向膜を形成し、
前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成され、
前記粗面領域が他方の基板と対向するように、前記一対の基板を接合する
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１６】
前記一方の基板は、網状の形状を有する第１組成物と、当該第１組成物の網間に存在する第２組成物とを含み、
前記粗面化の際には、前記第１組成物と前記第２組成物とで溶出速度が異なる処理液を用いて、前記一方の基材にエッチングを施すことによって、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記第１組成物の形状に応じた前記山部および谷部を形成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１７】
前記粗面化の際には、前記一方の基板の表面に対し、前記マスク材を介して粒状部材を衝突させることによって、当該マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記山部および谷部を形成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１８】
前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、
当該マスク材によって覆われていた領域および前記粗面領域に対してエッチングを施す
ことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれかに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１９】
液晶層を挟持する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する液晶装置用基板の製造方法であって、
前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、
前記表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域を、微細な山部および谷部を有する粗面領域であって、前記山部の頂上部が前記マスク材によって覆われた領域を含む平面以下の高さとなる粗面領域に粗面化し、
前記マスク材によって覆われた平坦領域には、所定のマークを形成し、
前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に配向膜を形成し、
前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成される
ことを特徴とする液晶装置用基板の製造方法。
【請求項２０】
前記一方の基板は、網状の形状を有する第１組成物と、当該第１組成物の網間に存在する第２組成物とを含み、
前記粗面化の際には、前記第１組成物と前記第２組成物とで溶出速度が異なる処理液を用いて、前記一方の基材にエッチングを施すことによって、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記第１組成物の形状に応じた前記山部および谷部を形成する
ことを特徴とする請求項１９に記載の液晶装置用基板の製造方法。
【請求項２１】
前記粗面化の際には、前記一方の基板の表面に対し、前記マスク材を介して粒状部材を衝突させることによって、当該マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記山部および谷部を形成する
ことを特徴とする請求項１９に記載の液晶装置用基板の製造方法。
【請求項２２】
前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、
当該マスク材によって覆われていた領域および前記粗面領域に対してエッチングを施す
ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載の液晶装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置用基板、その製造方法、液晶装置、その製造方法および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、反射型表示が可能な液晶表示装置が普及している。かかる液晶装置においては、自然光や室内照明光等の外光が前面側（観察者側）から入射され、この光を反射膜によって反射させて反射型表示が行われる。かかる構成によれば、バックライトが不要となるため、低消費電力化を図ることができるという利点がある。
【０００３】
ここで、上記反射膜の表面が鏡面状であると、観察者が視認する画像に背景や室内照明等が映りこみ、表示画像が見にくくなるといった問題が生じ得る。このため、上記反射膜の表面を粗面化し、反射光を適度に散乱させる構成が一般的である。
【０００４】
従来、このような散乱構造は、以下のようにして作成されていた。すなわち、まず、ガラス等の基板の表面が研磨剤によって研磨され、この基板の表面に多数の微細な山部と谷部とが形成される。そして、この粗面化された面に、上述した反射膜が形成される。これにより、反射膜の表面は、ガラス基板の表面が反映された粗面となる。従って、反射膜による反射光は、適度に散乱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法によれば、ガラス基板の全面が粗面化されてしまう。
従って、本来平坦な平面上に形成されるべきアライメントマークやスイッチング素子等を、粗面化された表面上に形成せざるを得ないという問題がある。
【０００６】
また、良好な散乱特性を得るためには、粗面化された表面において、山と谷とが不規則に形成されるのが望ましいが、研磨剤により基板を研磨する方法では、研磨剤の粒径や研磨方向等に応じて山と谷とが規則的に形成されてしまう。このため、上記方法では、良好な散乱特性を得ることが困難であった。
【０００７】
このように、従来の方法によって散乱構造を作成した場合には、様々な問題が生じ得る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、基板の粗面化に起因した液晶装置への悪影響を少なくすることができる液晶装置用基板、その製造方法、液晶装置、その製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明は、液晶層を挟持する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する液晶装置用基板であって、前記液晶層側の表面は、平坦な平坦領域と、微細な山部および谷部が形成された粗面領域とを有し、前記粗面領域における前記山部は、その頂上部が前記平坦領域を含む平面以下の高さであり、前記平坦領域には、所定のマークが形成され、前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に形成された配向膜とを具備し、前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成されることを特徴としている。
【００１０】
かかる液晶装置用基板によれば、粗面領域と平坦領域とが選択的に形成されているため、粗面領域上に良好な散乱特性を有する反射膜が形成される一方、平坦領域に形成された所定のマークとして、例えば平面状に形成されることが望ましい要素を平坦領域上に形成することができる。
【００１１】
なお、液晶装置のセルギャップ等を考慮すると、平坦領域と粗面領域との高低差は５μｍ以下であることが望ましい。
【００１２】
また、良好な反射特性を得るためには、一般的に、粗面領域の山部および谷部が不規則に形成されることが望ましい。具体的には、各山部の高さまたは谷部の深さが異なり、かつ、１つの山部の頂上と、それに隣接する山部の頂上との距離が、各山部ごとに異なるように、粗面領域が形成されることが望ましい。規則的な山部および谷部が形成された場合、反射角度によっては光路差による反射光の着色が発生してしまい、表示特性の劣化を引き起こしてしまうからである。
【００１３】
ここで、上記発明における平坦領域に形成された所定のマークとしては、たとえばアライメントマークや工程管理マーク等が考えられる。これらのマークが平坦領域に形成される構成とすることにより、粗面領域上に形成された場合と比較して、確実に当該マークを認識することができるという利点がある。
【００１４】
なお、アライメントマークとしては、例えば、当該液晶装置用基板と他の基板とを貼り合わせる際に、両基板の相対的な位置を合わせるためのアライメントマークが挙げられる。この他にも、スイッチング素子または画素電極等の形成、カラーフィルタまたは遮光層の形成、配向膜の塗布、シール材の印刷、パネルの裁断もしくは液晶装置を駆動するための半導体集積回路の実装に際して用いられるアライメントマークが平坦領域に形成されるようにしてもよい。
【００１５】
一方、工程管理マークとしては、例えばロット番号や機種番号、各種製造工程における処理条件等を表す記号を表示するためのマークが挙げられる。この他にも、工程管理マークとしては、各種の情報が数値化されたものや、バーコード化されたもの、もしくはデリコードなどに代表されるように２次元バーコードパターン化されたものなどが挙げられる。
【００１６】
ここで、本発明における平坦領域に、配線が形成されるようにしてもよい。ここで、配線とは、例えばアクティブマトリクス方式の液晶装置における走査線やデータ線等の配線、またはＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＴＦＤ（Thin Film Diode）等に代表されるスイッチング素子、液晶駆動用の半導体集積回路の端子等を含む概念である。平坦領域にこれらの配線が形成される構成とすれば、粗面領域上に形成される場合と比較して、各要素の特性のばらつきを抑えることができるという利点がある。
【００１７】
さらには、本発明における平坦領域に、シール材が形成されるようにしてもよい。シール材には、通常、基板間の間隙を保つために、一定の径を有する球状や棒状のスペーサが含有されるが、粗面にシール材が形成されると、スペーサの機能が正常に発揮できないからである。なお、以上示した各要素またはそれ以外の要素のうちの複数種類が平坦領域に形成される構成としてもよい。
【００１８】
また、上記発明においては、粗面領域における最大高さＲｙ、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚおよび平均波長Ｓｍが所定の範囲内の値であることが望ましい。すなわち、粗面領域の表面形状を、当該粗面領域上に形成された反射膜によって所望の反射特性が得られるような形状とすることが望ましい。具体的には、粗面領域における最大高さＲｙ、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚおよび平均波長Ｓｍの値の組合わせを、以下のようにすることが望ましい。
【００１９】
まず、最大高さＲｙを０．２乃至３μｍとし、算術平均粗さＲａを０．０２乃至０．３μｍとし、前記十点平均粗さＲｚが０．１乃至２．５μｍとし、前記平均波長Ｓｍが４乃至６０μｍとすることが望ましい。また、最大高さＲｙを１．５乃至２．０μｍとし、算術平均粗さＲａを０．１５乃至０．３μｍとし、前記十点平均粗さＲｚを１．３乃至１．８μｍとし、前記平均波長Ｓｍが１５乃至２５μｍとしてもよい。
【００２０】
さらには、最大高さＲｙを０．７乃至１．２μｍとし、算術平均粗さＲａを０．１乃至０．２μｍとし、前記十点平均粗さＲｚを０．５乃至１．０μｍとし、前記平均波長Ｓｍを３５乃至５０μｍとしてもよく、または、最大高さＲｙを０．６乃至１．２μｍとし、算術平均粗さＲａを０．０５乃至０．１５μｍとし、前記十点平均粗さＲｚを０．５乃至１．０μｍとし、前記平均波長Ｓｍを１５乃至２５μｍとしてもよい。
【００２１】
また、最大高さＲｙを０．４乃至１．０μｍとし、算術平均粗さＲａを０．０４乃至０．１０μｍとし、十点平均粗さＲｚを０．３乃至０．８μｍとし、平均波長Ｓｍを８乃至１５μｍとしてもよいし、最大高さＲｙを０．８乃至１．５μｍとし、算術平均粗さＲａを０．０５乃至０．１５μｍとし、十点平均粗さＲｚを０．７乃至１．３μｍとし、平均波長Ｓｍを８乃至１５μｍとすることも考えられる。
【００２２】
ここで、一般的に、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）液晶モードを用いた液晶装置においては、コントラスト比の高い良好な表示特性が得られる視野角は、比較的狭い角度に限定される。換言すれば、原理的に視認性の悪い広い角度領域にまで反射光を散乱させる必要はない。従って、ＳＴＮ液晶モードを用いた液晶装置においては、比較的狭い範囲に反射光を絞り込むような反射特性の反射膜を用いるのが望ましい。従って、本発明に係る液晶装置用基板をＳＴＮ液晶モードを採用した液晶装置に用いる場合、当該基板上に形成される反射膜の反射特性が、上記のような反射特性となるように、当該基板の表面形状を決定することが望ましい。具体的には、液晶層の厚みのわずかなずれが表示品質に著しい影響を与え得るＳＴＮ液晶モードにおいては、最大高さＲｙおよび十点平均粗さＲｚをできるだけ小さく抑えるとともに、平均波長Ｓｍを小さくするのが望ましい。こうすることにより、粗面領域の山部と谷部とに起因した液晶層の厚みのムラを抑えつつ、所望の散乱特性を得ることができる。さらには、算術平均粗さＲａを小さくすることによって、液晶層の厚みの、面内のうねりに対応したムラを抑えることができる。
【００２３】
一方、ＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶モードや、λ／４板を併用したＴＮモード、ＳＨ（スーパーホメオトロピック）液晶モードを用いた液晶装置においては、コントラスト比の高い良好な表示特性が得られる視野角は、比較的広い角度にわたる。従って、これらの液晶モードを用いた液晶装置においては、比較的広範囲に強い反射光を散乱させるような反射特性の反射膜を用いることが望ましい。具体的には、本発明に係る液晶装置用基板において、十点平均粗さＲｚの増大、平均波長Ｓｍの減少のうちの少なくとも一方の実現することによって、当該基板上に形成される反射膜に、上述したような反射特性を持たせることができる。これらの液晶モードを用いた液晶装置においては、ＳＴＮ液晶モードに比較して、液晶層の厚みのムラが表示特性に与える影響は少ないものの、上記平均波長はできる限り小さいことが望ましい。
【００２４】
さらに、上述した課題を解決するため、本発明に係る液晶装置は、上述したいずれかの液晶装置用基板と対向基板との間で液晶層を挟持してなることを特徴としている。かかる液晶装置によれば、例えば液晶装置用基板における平坦領域に形成されたアライメントマークにより、上記対向基板との位置合わせを高精度に行うことができるとともに、当該液晶装置に採用する液晶モードに応じて粗面領域の形状を任意に選定し、良好な表示特性を得ることができる。なお、本発明は、上記液晶装置を備えた電子機器という態様によっても実施可能である。
【００２５】
また、上述した課題を解決するため、本発明に係る液晶装置の製造方法にあっては、液晶層を挟持する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する一方の基板の前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、前記表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域を、微細な山部および谷部を有する粗面領域であって、前記山部の頂上部が前記マスク材によって覆われた領域を含む平面以下の高さとなる粗面領域に粗面化し、前記マスク材によって覆われた平坦領域には、所定のマークを形成し、前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に配向膜を形成し、前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成され、前記粗面領域が他方の基板と対向するように、前記一対の基板を接合することを特徴としている。かかる製造方法によって得られた液晶装置用基板によれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、上記マスク材としては、フォトレジスト、エポキシ樹脂等の樹脂系接着剤または塗料等を用いることができる。これらの基板密着性の高い材料をマスク材として用いた場合、マスク材によって覆われた領域とそれ以外の領域との境界を明確にすることができる。特に、液晶装置の表示領域に対応する領域をマスク材の開口部とした場合、平坦領域と粗面領域との境界が明確となることによって、表示領域とシール材形成領域との間のスペースを狭くすることができ、ひいては液晶装置の全面に占める表示領域の割合を大きくすることができる。また、上記に掲げたフォトレジスト、樹脂系接着剤、塗料などは、アルカリ性溶液や有機溶媒などで容易に除去することができるという利点もある。
【００２７】
なお、上記材料をマスク材として用いた場合、フレキソ版、メッシュ版等の印刷版を利用して上記マスク材を基板上に印刷することが望ましい。こうすれば、マスク材を、精度良く、所望の領域に形成することが可能である。なお、これ以外にも、ディスペンサ、インクジェットノズルなどの直接描画装置を用いてマスク材を形成するようにしてもよい。こうすれば、液晶装置のモデルごとに異なった印刷版を作成する必要がないため、製造コストを低く抑えることができる。また、任意の形状の描画を容易に行うことができるので、特殊な形状の平坦領域を形成する場合には、特に好適な方法である。
【００２８】
また、マスク材の材料は、上述したような樹脂材料等に限られない。例えば、所定の形状に裁断された融着性フィルムまたは接着剤付フィルムを用い、これらのフィルムを転写貼り付けすることによって、上記マスク材としてもよい。こうすれば、ラミネートフィルム等のきわめて安価な材料を用い、かつ簡易な工程によってマスク材を形成することができる。
【００２９】
なお、上記製造方法において、前記一方の基板を、網状の形状を有する第１組成物と、当該第１組成物の網間に存在する第２組成物とを含むものとし、前記粗面化の際には、前記第１組成物と前記第２組成物とで溶出速度が異なる処理液を用いて、前記一方の基材にエッチングを施すことによって、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記第１組成物の形状に応じた前記山部および谷部を形成することが望ましい。こうすれば、マスク材によって覆われていない領域を粗面化するに際し、真空系を備えた装置や露光装置等の高価な装置を要することなく粗面化領域を形成することができる。なお、上記処理液としては、例えば硝酸、硫酸、塩酸、過酸化水素、水素二弗化アンモニウム、弗化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩酸アンモニウム等のうちのいずれかまたは複数を、処理対象となる液晶装置用基板の原料に応じて、適宜所定の割合で組合わせたものを用いることができる。液晶装置用基板としては、例えばソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、バリウムホウ珪酸ガラス、バリウムアルミノ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス等を用いることができる。一般に、弗化水素酸水溶液のみで液晶装置用基板を処理した場合、当該基板の全面が均一にエッチングされるため、粗面領域を形成することはできない。しかしながら、液晶装置用基板に含まれる構成成分を選択的に溶出させるような補助薬品を適宜添加することによって、多数の微小な山部と谷部とを有する粗面領域を形成することができる。なお、処理液に混合される補助薬品は、上記に限定されるものではない。また、各処理液の種類や混合割合等は、処理対象となる液晶装置用基板の材質に応じて適宜選定されることが望ましい。
【００３０】
ここで、上記製造方法における粗面化の際には、前記一方の基板の表面に対し、前記マスク材を介して粒状部材を衝突させることによって、当該マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記山部および谷部を形成することも考えられる。すなわち、いわゆるサンドブラスト処理を一方の基板の表面に対して施すのである。ここで、このマスク材としては、例えばステンレススチール等の金属板に開口部を設けたものを用いることができる。このようなマスク材は一般に安価であり、また、耐久性も高いため、製造コストを大幅に低減することができるという利点がある。さらに、マスク材は、サンドブラスト処理後に容易に取り外すことができるため、別途マスク材を除去するための工程を必要としない。
【００３１】
なお、上述した各製造方法においては、前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、当該マスク材によって覆われていた領域および前記粗面領域に対してエッチングを施すことが望ましい。かかるエッチングによって、粗面領域の形状を所望の形状に調節することができる。ここで、マスク材を除去する前にかかるエッチングを施した場合には、粗面領域と平坦領域との間の高低差が拡大してしまうという問題がある。この結果、上記高低差が液晶装置の所望のセルギャップよりも大きくなってしまうと、その液晶装置用基板を当該液晶装置に用いることはできない。これに対し、マスク材を除去した後に、粗面領域と平坦領域の双方に対して均一にエッチングを施すことにより、双方の高低差の拡大を抑制することができるという利点がある。
【００３２】
また、本発明は、液晶層を挟持する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する液晶装置用基板の製造方法であって、前記液晶層側の表面の一部をマスク材によって覆い、当該表面のうち、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域を、微細な山部および谷部を有する粗面領域であって、前記山部の頂上部が前記マスク材によって覆われた領域を含む平面以下の高さとなる粗面領域に粗面化し、前記マスク材によって覆われた平坦領域には、所定のマークを形成し、前記粗面領域には、反射膜と当該反射膜の前記液晶層側に配向膜を形成し、前記配向膜は、前記平坦領域と前記粗面領域とに跨らないように、前記配向膜の縁と前記粗面領域の縁との間に間隙を設けて前記粗面領域の内側に形成されることを特徴としている。この製造方法によっても、上記液晶装置の製造方法と同様の効果が得られる。
【００３３】
さらに、この液晶装置用基板の製造方法においては、当該液晶装置用基板を、網状の形状を有する第１組成物と、当該第１組成物の網間に存在する第２組成物とを含むものとし、前記粗面化の際には、前記第１組成物と前記第２組成物とで溶出速度が異なる処理液を用いて、前記一方の基材にエッチングを施すことによって、前記マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記第１組成物の形状に応じた前記山部および谷部を形成するようにしてもよい。また、前記粗面化の際には、前記液晶装置用基板の表面に対し、前記マスク材を介して粒状部材を衝突させることによって、当該マスク材によって覆われた領域以外の領域に前記山部および谷部を形成するようにしてもよい。
【００３４】
ここで、上記液晶装置用基板の製造方法においても、前記粗面化の後に前記マスク材を除去し、当該マスク材によって覆われていた領域および前記粗面領域に対してエッチングを施すことが望ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
<Ａ：液晶装置用基板>
本発明に係る液晶装置用基板には、液晶層と対向する表面側に粗面領域と平坦領域とが形成される。ここで、粗面領域とは、表面上に多数の微細な突起と窪みとを有する領域である。なお、以下では、粗面領域における微細な突起の各々を山部と呼び、粗面領域における微細な窪みの各々を谷部と呼ぶ。一方、平坦領域とは、表面が平坦な領域である。詳細は後述するが、本発明に係る液晶装置用基板においては、一方の表面のうち、平坦領域にアライメントマークやスイッチング素子等が形成される。以下では、まず、これらの各要素を形成するための平坦領域の形状を、その製造方法の概要とともに例示する。なお、以下では、１枚のガラス基板から４枚の液晶装置用基板が多面取りされる場合を想定する。
【００３７】
（Ａ−１：第１実施形態）
最初に、図１（Ａ）乃至図１（Ｆ）を参照して、本発明の第１実施形態に係る液晶装置用基板の製造方法について説明する。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００３８】
まず、ガラス基板１が用意される。このガラス基板１のうち、液晶に対向させるべき表面に、フォトレジスト１３ａがマスク材として形成される。具体的には、本実施形態においては、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示されるように、ガラス基板１の表面のうち、液晶装置の表示領域に相当する領域を除いた領域を覆う形状に、フォトレジスト１３ａが形成される。なお、このフォトレジスト１３ａの形成には、例えばフレキソ印刷法を用いることができる。後述するように、このフォトレジスト１３ａによって覆われた領域が、上述した平坦領域となる。
【００３９】
続いて、図１（Ｃ）に示されるように、ガラス基板１の表面のうち、フォトレジスト１３ａによって覆われていない領域が粗面化される。なお、ガラス基板１表面の粗面化処理については後述する。
【００４０】
次に、図１（Ｄ）に示されるように、フォトレジスト１３ａが除去される。この結果、ガラス基板１の一方の表面のうち、フォトレジスト１３ａが形成されていた領域は平坦領域１４となり、それ以外の領域は粗面領域１１となる。
【００４１】
続いて、図１（Ｅ）に示されるように、平坦領域１４と粗面領域１１とを有するガラス基板１の全面に、反射性を有する金属膜１２ａが形成される。この金属膜１２ａは、例えばアルミニウムまたは銀等の単体金属、もしくはアルミニウム、銀またはクロム等を主成分とする合金等によって形成される。
【００４２】
次に、図１（Ｆ）に示されるように、表示領域に相当する領域（すなわち、粗面領域１１）と、平坦領域１４内の一部の領域とを残して金属膜１２ａが除去される。この金属膜１２ａのパターニングには、例えばフォトリソグラフィを用いることができる。こうしてパターニングされた金属膜１２ａのうち、粗面領域１１上に存在する金属膜は反射膜１２となる。この反射膜１２の表面には、粗面領域１１の微細な山部と谷部とを反映した山と谷とが形成される。すなわち、当該反射膜１２に至った光を適度に散乱させた状態で反射させるための散乱構造が形成される。一方、平坦領域１４上の金属膜は、例えば図２に示す形状にパターニングされて、アライメントマーク１５として用いられる。なお、図２は、平坦領域１４上に形成されたアライメントマーク１５を撮影した光学顕微鏡写真である。このアライメントマーク１５は、本実施形態に係るガラス基板１と、他のガラス基板とを貼り合わせる際に、各ガラス基板の位置を所望の位置に合わせるために用いられる。
【００４３】
以上示した処理の後、反射膜１２およびアライメントマーク１５が形成されたガラス基板１の表面に、液晶に電界を印加するための電極や配向膜等が形成される。この後、当該ガラス基板１上に、各液晶装置の表示領域に相当する領域を囲むように枠状のシール材が形成される。そして、このシール材を介して、当該ガラス基板１と他のガラス基板とが貼り合わされる。こうして貼り合わされた一対のガラス基板間であって、シール材によって囲まれた領域に液晶が封入され、この後、各液晶装置ごとに分割される。
【００４４】
ここで、一対のガラス基板が貼り合わされる工程において、上述したアライメントマーク１５が用いられる。具体的には、以下の通りである。ガラス基板１に対向する他のガラス基板には、ガラス基板１に形成されたアライメントマーク１５に対応するアライメントマークが形成される。そして、双方のガラス基板上のアライメントマークを合致させた状態で貼り合わせることにより、両ガラス基板の相対的な位置を合わせることができる。ここで、この貼り合わせ工程においては、アライメントマークからの反射光によって当該アライメントマークを認識するのが一般的である。この方法を用いた場合、アライメントマークが形成されたガラス基板の表面が粗面化されていると、反射光が認識方向以外の方向に拡散してしまい、アライメントマークの認識が困難となり得る。これに対し、本発明に係る液晶装置用基板によれば、平坦領域１４上にアライメントマーク１５が形成されるため、かかる問題は生じない。
【００４５】
（Ａ−２：第２実施形態）
次に、図３（Ａ）乃至図３（Ｆ）を参照して、本発明の第２実施形態に係る液晶装置用基板の製造方法を説明する。
【００４６】
本実施形態においては、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように、ガラス基板１の表面における２箇所に、円形のフォトレジスト１３ａがマスク材として形成される。そして、上記第１実施形態と同様、図３（Ｃ）に示されるように、フォトレジスト１３ａによって覆われた領域以外の領域が粗面化され、このフォトレジスト１３ａが除去される。この結果、図３（Ｄ）に示されるように、ガラス基板１表面のうちのフォトレジスト１３ａによって覆われていた２つの円形領域が平坦領域１４となる一方、それ以外の領域は粗面領域１１となる。
【００４７】
次に、上記第１実施形態と同様、図３（Ｅ）に示されるように、ガラス基板１の全面に金属膜１２ａが形成される。そして、図３（Ｆ）に示されるように、表示領域に相当する領域と、平坦領域１４内の微小な部分とを残して、当該金属膜１２ａが除去される。こうしてパターニングされた金属膜１２ａのうち、表示領域に相当する領域上の金属膜は反射膜１２となる一方、平坦領域１４上の金属膜１２ａは、例えば図２に示す形状にパターニングされてアライメントマーク１５となる。
以後の製造工程は、上述した第１実施形態と同様になるため、その説明を省略する。
【００４８】
なお、本実施形態および上記第１実施形態においては、マスク材としてフォトレジストを用いたが、これ以外にも、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料をマスク材として用いることもできる。
【００４９】
（Ａ−３：第３実施形態）
次に、図４（Ａ）乃至図４（Ｆ）を参照して、本発明の第３実施形態に係る液晶装置用基板の製造方法を説明する。
【００５０】
本実施形態においては、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるように、ガラス基板１の各辺の中央部に、マスク材としてラミネートフィルム１３ｂが貼り付けられる。なお、ここでは、８ｍｍ×４５ｍｍの長方形状に裁断したラミネートフィルム１３ｂが用いられた場合を例示している。
【００５１】
続いて、図４（Ｃ）に示されるように、上記第１実施形態と同様、このラミネートフィルム１３ｂによって覆われた領域以外の領域が粗面化されるとともに、ラミネートフィルム１３ｂが除去される（図４（Ｄ））。この結果、ガラス基板１表面のうちのラミネートフィルム１３ｂによって覆われていた４つの矩形領域が平坦領域１４となる一方、それ以外の領域は粗面領域１１となる。
【００５２】
次に、上記第１実施形態と同様にして、粗面領域１１のうちの表示領域に相当する領域に反射膜１２が形成される一方、平坦領域１４の一部にアライメントマーク１５が形成される（図４（Ｅ）および図４（Ｆ））。以後の製造工程は、上記第１実施形態と同様となるため、その説明を省略する。
【００５３】
<Ｂ：平坦領域および粗面領域の形成方法>
次に、上述した平坦領域１４および粗面領域１１の具体的な形成方法を例示する。
【００５４】
（Ｂ−１：第１の製造方法）
まず、図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）を参照して、ガラス基板１に平坦領域１４および粗面領域１１を形成するための第１の製造方法について説明する。なお、以下では、ガラス基板１としてアルミノ珪酸ガラス基板を用いた場合を例示する。
【００５５】
ここで、図５（Ａ）は、ガラス基板１の断面構造を模式的に表している。同図に示されるように、このガラス基板１は、網目状構造体２と、この網目状構造体２の網目間を埋めるように存在する網目修飾体３とを有する。このうち、網目状構造体２は、例えば珪酸と酸化アルミニウムとの共重合体によって形成され、網目修飾体３は、例えば酸化マグネシウム等によって形成される。
【００５６】
まず、上記各実施形態において示したマスク材（上記各実施形態におけるフォトレジスト１３ａまたはラミネートフィルム１３ｂ等）が形成される前に、ガラス基板１に対して、洗浄を兼ねたエッチングが施される。具体的には、ガラス基板１が、例えば５ｗｔ％程度の弗化水素酸水溶液に、２５℃において５秒間程度浸漬される。
【００５７】
次に、均一なエッチングが施されたガラス基板１の表面上の所定の位置に、図５（Ｂ）に示されるように、マスク材１３が形成される。
【００５８】
続いて、このガラス基板１が、３０ｗｔ％弗化水素酸水溶液の酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムの過飽和溶液に、２５℃において３０秒程度浸漬される（以下、この処理を「第１エッチング」という）。この処理において、網目状構造体２のうちの酸化アルミニウムが局在する部分に、過飽和溶液中の酸化アルミニウムが析出するとともに、網目修飾体３のうちの酸化マグネシウムが局在する部分に過飽和溶液中の酸化マグネシウムが析出する。そして、この析出の結果、図５（Ｃ）に示されるように、微細なネットワーク構造１０が形成される。一方、網目状構造体２および網目修飾体３のうち、処理液に過飽和溶解されていない成分（すなわち、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウム以外の成分）によって形成される部分が、弗化水素酸によって侵食される。そしてこの結果、ガラス基板１の表面のうち、上述したネットワーク構造１０が形成された領域以外の領域に、谷部１１ａが形成されるのである。ここで、図６（Ａ）は、この段階において、マスク材１３で覆われた領域以外のガラス基板１の表面の様子を撮影した光学顕微鏡写真である。同図において、色の濃い部分がネットワーク構造１０に相当し、色の薄い部分が谷部１１ａに相当する。
【００５９】
続いて、図５（Ｄ）に示されるように、マスク材１３が除去される。マスク材１３が形成されていた領域には、上記第１エッチングが施されないため、平坦な表面となる。
【００６０】
次に、ガラス基板１の全面に対して、均一なエッチングが施される（以下、この処理を「第２エッチング」という）。例えば、５０ｗｔ％の弗化水素酸と、４０ｗｔ％の弗化アンモニウム水溶液とが重量比１：３で混合された溶液が用意され、ガラス基板１が、この溶液に２５℃において２０秒程度浸漬される。かかる処理により、上述したネットワーク構造１０と、谷部１１ａに形成された微細な突起部とが除去される。そして、この結果、図５（Ｅ）に示されるように、ガラス基板１のうちのマスク材１３が形成されなかった領域は、滑らかな山部と谷部とを有する粗面領域１１となる。図６（Ｂ）は、この段階におけるガラス基板１表面の様子を撮影した光学顕微鏡写真である。同図からも判るとおり、第１エッチング後のガラス基板１に対してさらに第２エッチングが行われることにより、図６（Ａ）に示した第１エッチング直後の表面と比較して、滑らかな粗面が形成される。
【００６１】
また、図７は、第２エッチングが施された後のガラス基板１表面の様子を撮影した光学顕微鏡写真である。同図においても、マスク材１３が形成されていた領域Ａは平坦な平坦領域１４となり、それ以外の領域Ｂは微細な山部と谷部とを有する粗面領域１１となっていることが確認できる。
【００６２】
ところで、マスク材１３の除去前に、ガラス基板１に対して第２エッチングを施すことも一応考えられる。しかしながら、こうした場合、マスク材１３が形成された領域には第２エッチングが施されず、それ以外の領域にはエッチングが施されることとなる。そして、この結果、平坦領域１４と粗面領域１１との高低差が、第２エッチングに伴って拡大してしまうのである。ここで、ガラス基板１における平坦領域１４と粗面領域１１との高低差が、液晶装置の所望のセルギャップよりも大きくなってしまうと、このガラス基板１を用いたのでは当該所望のセルギャップを得られない。
【００６３】
これに対し、本実施形態においては、マスク材１３が除去された後にガラス基板１の全面に対して第２エッチングが施されるため、平坦領域１４と粗面領域１１との高低差が拡大するのを回避することができる。図８は、図７に示したガラス基板１表面の表面形状（高さ）の測定結果を表すグラフである。図８に示されるように、上述した工程によれば、ガラス基板１表面のうちの平坦領域１４と粗面領域１１との高低差を１μｍ程度に抑えることができる。ここで、一般的な液晶装置のセルギャップは５μｍ程度であるから、上記工程によって得られたガラス基板１は、一般的な液晶装置の基板として問題なく用いることができる。
【００６４】
（Ｂ−２：第２の製造方法）
次に、図９（Ａ）乃至図９（Ｅ）を参照して、ガラス基板１に平坦領域１４および粗面領域１１を形成するための第２の製造方法について説明する。なお、以下では、ガラス基板１としてソーダライムガラス基板を用いた場合を例示する。
【００６５】
このガラス基板１は、図９（Ａ）に示されるように、網目状構造体２と、この網目状構造体２の網目間を埋めるように存在する網目修飾体３とを有する点において、上記第１の製造方法におけるガラス基板１と同様であるが、網目状構造体２が珪酸によって形成される一方、網目修飾体３がアルカリ金属やアルカリ土類金属によって形成される点において、上記第１の製造方法におけるガラス基板１と相違している。
【００６６】
まず、平坦領域１４を形成すべき領域にマスク材１３が形成される前に、ガラス基板１に対して洗浄を兼ねたエッチングが施される。具体的には、ガラス基板１が、５ｗｔ％の弗化水素酸水溶液に、２５℃において５秒間程度浸漬される。
続いて、図９（Ｂ）に示されるように、ガラス基板１の表面のうちの平坦領域１４が形成されるべき領域に、マスク材１３（フォトレジストやラミネートフィルム等）が形成される。
【００６７】
次に、このガラス基板１が、弗化水素酸が３０ｗｔ％、水素二弗化アンモニウムが４５ｗｔ％含まれる処理液に、２５℃において１５秒程度浸漬される。ここで、図９（Ｃ）に示されるように、ガラス基板１を構成する成分のうち、網目修飾体３が上記処理液に溶出する速度は、網目状構造体２が当該処理液に溶出する速度よりも速い。従って、ガラス基板１が上記処理液に浸漬されると、図９（Ｄ）に示されるように、エッチングが施された領域（すなわち、マスク材によって覆われていない領域）は、網目状構造体２の形状に応じた山部と谷部とを有する粗面領域となる。この後、図９（Ｅ）に示されるように、マスク材１３が除去されて、平坦領域１４および粗面領域１１を有するガラス基板１が得られる。
【００６８】
（Ｂ−３：第３の製造方法）
次に、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｆ）を参照して、ガラス基板１に平坦領域１４および粗面領域１１を形成するための第３の製造方法について説明する。なお、以下では、ガラス基板１としてソーダライムガラス基板を用いた場合を例示する。
【００６９】
まず、ガラス基板１の一方の表面側に、開口部を有するステンレススチール板１７が配置される。このステンレススチール板１７は、マスク材としての機能を有するものであり、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示されるように、粗面領域１１が形成されるべき領域に開口部を有する。
【００７０】
次に、図１０（Ｃ）に示されるように、多数の研磨粉１８が、上記ステンレススチール板１７を介してガラス基板１の表面に吹き付けられる。この工程において、ガラス基板１の表面のうち、ステンレススチール板１７の開口部に対応する領域には、研磨粉１８の衝突による多数の窪みが形成される。一方、ステンレススチール板１７によって覆われた領域には、研磨粉１８が衝突しないため、平坦な表面のままとなる。
【００７１】
続いて、ガラス基板１が洗浄される。すなわち、当該ガラス基板１に吹き付けられた研磨粉１８や、研磨粉１８の衝突によって生じたガラス粉が除去される。
続いて、このガラス基板１が所定の処理液に浸漬されることにより、当該ガラス基板１の全面に対して均一なエッチングが施される。上記所定の処理液としては、例えば弗化水素酸（５０ｗｔ％）と弗化アンモニウム水溶液（４０ｗｔ％）とが重量比１：３で混合された処理液が用いられる。
【００７２】
以上の処理によって、図１０（Ｄ）に示されるように、平坦領域１４と粗面領域１１とが選択的に形成されたガラス基板１が得られる。この後、上記第１の製造方法と同様、図１０（Ｅ）に示されるように、ガラス基板１上に金属膜１２ａが形成される。そして、この金属膜１２ａがパターニングされて、図１０（Ｆ）に示されるように、反射膜１２およびアライメントマーク１５が形成される。
【００７３】
以上説明したように、第１乃至第３の製造方法においては、ガラス基板１表面の多数の微細な領域が除去されることによって粗面領域１１の谷部が形成される。この結果、上記各製造方法によって得られたガラス基板１において、粗面領域１１のうちの山部の頂上部は、平坦領域１４を含む平面を超えない高さとなる。
【００７４】
ところで、液晶装置用基板として用いられる従来のガラス基板は、規則的に山部と谷部とが形成された粗面領域を有していた。すなわち、図１１に示されるように、従来のガラス基板の粗面には、概ね同一の高さの山部（または同一の深さの谷部）が形成され、かつ、各山部が概ね同一の間隔をあけて形成されていた。
従って、互いに平行な光ＡおよびＢがある角度を持って当該粗面に入射する場合に、山部において反射する光Ａの反射光路は、谷部において反射する光Ｂの反射光路に対して（ｉ＋ｊ）だけ短くなる。そして、このような光路差によって光の干渉が発生するために、表示される画像に不要な色付きが生じるという問題があった。
【００７５】
これに対し、本発明に係る液晶装置用基板においては、このような問題は生じない。すなわち、上記第１および第２の製造方法においては、網目状構造体２の形状に応じた不規則な粗面がガラス基板１上に形成され、また、上記第３の製造方法においては、研磨粉１８の衝突に応じた不規則な粗面がガラス基板１上に形成される。従って、第１、第２および第３の製造方法のいずれにおいても、各山部の高さおよび谷部の深さが異なり、かつ、１つの山部の頂上と、それに隣接する山部の頂上との距離が各山部によって異なる粗面領域１１が形成される。この結果、当該粗面領域１１上に形成された反射膜１２に、良好な散乱特性を持たせることができる。
【００７６】
さらに、このような粗面領域１１がガラス基板１の表面に形成されているにも拘わらず、平坦領域１４におけるガラス基板１の表面は平坦となる。従って、平面上に形成されることが望ましい要素、例えばアライメントマーク１５等を、この平坦領域１４上に形成することができる。
【００７７】
<Ｃ：反射膜の反射特性>
上記各製造方法によって製造され、粗面領域上に反射膜が形成されたガラス基板１の反射特性について説明する。
【００７８】
図１２は、反射特性を測定するための装置を表す。同図に示されるように、この測定装置においては、ガラス基板１の法線方向に対して２５°の角度から、当該ガラス基板１に対して光５が照射される。そして、ガラス基板１上の反射膜１２によって反射された光の強度が、フォトマルチメータ６によって測定される。
ここで、フォトマルチメータ６がガラス基板１の法線方向となす角度θを変更させつつ、反射光の強度の測定が行われる。なお、この測定においては、液晶装置として用いられる状況に近づけるため、図１２に示されるように、ガラス基板１の反射膜が形成された表面側に、当該基材と同一材料のガラス基板２（厚さ０．７ｍｍ程度）を対向させ、両基板間に液晶層８を挟持させた状態で測定が行われた。
【００７９】
ここで、上述した第１または第２の製造方法において、エッチングの処理液の種類、エッチングの時間等の条件を異ならせた複数のガラス基板１について、上述した測定が行われた。同様に、第３の製造方法において、研磨剤の粒径および数等の条件を異ならせた複数のガラス基板１について、上述した測定が行われた。この結果、上記各製造方法によって得られたガラス基板１の代表的な反射特性として、図１３に示す反射特性が得られた。図１３は、上記各ガラス基板１について、フォトマルチメータの角度θと、フォトマルチメータによって測定された反射光の強度との関係を表すグラフである。なお、図１３における符号１７および１８は、比較のために、従来より市販されている反射板の反射特性を示すものである。ただし、この種の反射板は、一対の基板間に液晶を封止した後において、基板に対して後付け的に貼り付けられるものである。すなわち、実施形態のように液晶層側ではなく、これとは反対側に設けられるものである点に留意されたい。
【００８０】
同図に示されるように、上述した製造方法によって得られたガラス基板１によれば、簡易な製造工程によって、従来の反射板と同等またはそれ以上の良好な反射特性が得られることが判る。具体的には、以下の通りである。
【００８１】
まず、図１３に示す反射特性１９によれば、実際に液晶装置として用いられる際の視野角に相当する角度の大部分で、市販されている反射板よりも強度の強い反射光が観測されたことが示されている。従って、この反射特性１９を有するガラス基板１から得られる液晶装置用基板を用いた液晶装置によれば、良好な表示特性を得ることができる。
【００８２】
次に、図１３における反射特性２０および２３によれば、他の反射特性と比較すると、比較的狭い範囲で強い強度の反射光が観測されたことが示されている。
ここで、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）液晶モードを採用した液晶装置においては、高いコントラストによる良好な表示品質が得られる視野角は、原理的に比較的狭い範囲に限定される。換言すれば、良好な表示品質が得られる視野角よりも広い角度領域にまで強度の強い光を反射させる必要はない。従って、図１３における反射特性２０または２３を有するガラス基板１は、ＳＴＮ液晶モードを用いた液晶装置の基板として好適であるといえる。
【００８３】
また、図１３における反射特性２１および２２は、他の反射特性と比較すると、比較的広い範囲である程度の強度の反射光が観測されたことを示している。ここで、ＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶モードまたはＳＨ（スーパーホメオトロピック）液晶モード等を採用した液晶装置においては、比較的広い視野角を得ることができる。従って、図１３における反射特性２１または２２を有するガラス基板１は、ＴＮ液晶モードまたはＳＨ液晶モード等を用いた液晶装置の基板として好適であるといえる。なお、これらのガラス基板１の反射特性は、図１３における反射特性１７または１８を有する従来の液晶装置用基板と同等またはそれ以下のようにも見える。しかしながら、図１３において比較の対象として用いられている従来の反射板は、上述したように、液晶とは反対側に位置するものである。かかる反射板を用いた場合、液晶層を通過して当該液晶装置用基板の表面で反射する光と、反射膜まで至って反射する光との光路差に起因して、表示画像に二重映りが発生するという問題がある。これに対し、本発明に係る液晶装置用基板においては、液晶側に反射膜が形成されるため、このような問題は生じない。従って、総合的に見れば、図１３における反射特性２１または２２を有するガラス基板の方が、液晶装置用基板として好適である。
【００８４】
次に、本件発明者は、上述した各反射特性（符号１９乃至２３）を有するガラス基板１の各々について、粗面領域の表面形状を表す各特徴量を表面粗さ計を用いて計測した。以下、測定の対象とした各特徴量の内容を説明する。
【００８５】
（１）最大高さＲｙ
この最大高さＲｙは、粗面領域における最も高い山部の頂上部から、同領域における最も深い谷部の谷底までの高低差を表す特徴量である。
【００８６】
（２）算術平均粗さＲａ
この算術平均粗さＲａは、所定の平均線から、粗面領域表面の形状を表す測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。
【００８７】
（３）十点平均粗さＲｚ
この十点平均粗さＲｚは、所定の平均線からみて、高い順に選択した５つの山部における頂上部の高さの平均値と、深い順に選択した５つの谷部における谷底の深さの平均値との和である。
【００８８】
（４）平均波長Ｓｍ
平均線を中心線とする所定の不感帯を超える山部または谷部の周期の平均波長を表す特徴量である。なお、本実施形態においては、上述した最大高さＲｙの１％の幅を有する帯状の領域であって、平均線を中心線とする領域を上述した不感帯として設定し、平均波長を測定した。
【００８９】
なお、これらの各特徴量については、JIS(Japanese Industrial Standards) B0601-1994、ISO(International Organization for Standardization) 468-1982，ISO 3274-1975，ISO 4287/1-1984、ISO 4287/2-1984、ISO 4288-1985に詳述されている。
【００９０】
上述した図１３に示した反射特性１９を有するガラス基板１について、上記各特徴量を測定したところ、最大高さＲｙ＝０．７５μｍ、算術平均粗さＲａ＝０．０９μｍ、十点平均粗さＲｚ＝０．７μｍ、平均波長Ｓｍ＝１７μｍとなった。
【００９１】
また、反射特性２０を有するガラス基板１の各特徴量は、最大高さＲｙ＝０．６０μｍ、算術平均粗さＲａ＝０．０８μｍ、十点平均粗さＲｚ＝０．４５μｍ、平均波長Ｓｍ＝１１μｍとなった。上述したように、この反射特性２０を有するガラス基板１は、ＳＴＮ液晶モードを採用した液晶装置に好適である。これらのことから、ＳＴＮ液晶モードを用いた液晶装置に用いる基板の粗面領域は、最大高さＲｙおよびＲｚができるだけ小さくなるような形状とするのが望ましいといえる。さらに、算術平均粗さＲａを小さくすることによって、液晶層の厚みの面内のうねりに対応したムラを抑えることができる。
【００９２】
次に、反射特性２１を有するガラス基板１の各特徴量は、最大高さＲｙ＝１．７５μｍ、算術平均粗さＲａ＝０．２４μｍ、十点平均粗さＲｚ＝１．５７μｍ、平均波長Ｓｍ＝２２μｍとなった。
【００９３】
反射特性２２を有するガラス基板１の各特徴量は、最大高さＲｙ＝０．９５μｍ、算術平均粗さＲａ＝０．１２μｍ、十点平均粗さＲｚ＝０．８５μｍ、平均波長Ｓｍ＝１１μｍとなった。上述したように、この反射特性２２を有するガラス基板１は、ＴＮ型またはＳＨ型の液晶モードを用いた液晶装置に好適である。
これらのことから、ＴＮ液晶モードまたはＳＨ液晶モードを採用した液晶装置に用いる基板の粗面領域は、十点平均粗さＲｚが比較的大きくなる形状とするか、平均波長Ｓｍが比較的小さくなる形状とすることが望ましい。
【００９４】
また、反射特性２３を有するガラス基板１の各特徴量は、最大高さＲｙ＝０．９８μｍ、算術平均粗さＲａ＝０．１３μｍ、十点平均粗さＲｚ＝０．８０μｍ、平均波長Ｓｍ＝４２μｍとなった。
【００９５】
このように、液晶装置の基板（ガラス基板１）に形成される粗面領域の形状に応じて、当該領域に形成された反射膜の反射特性が決定される。従って、粗面領域の表面形状を、採用する液晶のモードに応じて決定すべく、上記各製造方法における各種の条件を選定することが望ましい。
【００９６】
<Ｄ：変形例>
以上この発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００９７】
（１）上記実施形態においては、ガラス基板１の平坦領域に、当該ガラス基板と他の基板との位置合わせのために用いられるアライメントマークを形成するようにしたが、この他にも、以下の用途に用いられるアライメントマークを形成してもよい。すなわち、例えば、スイッチング素子等の形成工程用や画素電極等の形成用、カラーフィルタの着色層、保護層または遮光層等の形成用、配向膜塗布用、シール材印刷用、パネル裁断用、駆動ドライバ実装用などの用途に用いられるアライメントマークを平坦領域上に形成するようにしてもよい。
【００９８】
また、平坦領域上に形成されるのは、アライメントマークに限られない。すなわち、他にも、平坦な表面上に形成されるべき各種の要素が平坦領域上に形成されるようにしてもよい。例えば、工程管理マーク等が平坦領域上に形成されるようにしてもよい。工程管理マークとは、液晶装置の製造工程を管理するために用いられるマークであり、例えばロット番号、機種番号、または各種製造工程における処理条件等を記号化したマークである。さらに、これらの工程管理マークは、数値化されたものやバーコード化されたもの、またはデリコードなどに代表される２次元バーコードパターン化されたものとしてもよい。
【００９９】
さらに、平坦領域上に形成されるのはマークに限られるものではない。例えば、アクティブマトリクス方式の液晶装置に用いられる基板にあっては、平坦領域上に走査線またはデータ線等の配線や、ＴＦＴ、ＴＦＤに代表されるスイッチング素子等が形成されるようにしてもよい。さらには、液晶駆動用の半導体集積回路の端子が平坦領域上に形成されるようにしてもよいし、シール材を形成するようにしてもよい。なお、平坦領域の形状は、上記第１乃至第３実施形態に示した形状に限られるものではなく、その表面上に形成される要素の形状等に応じた形状とすることが望ましい。
【０１００】
（２）上記実施形態においては、アライメントマーク１５が、反射膜１２を形成するための金属膜１２ａによって形成されるようにしたが、ガラス基板１上に形成される他の層または部材を形成するための材料によって、アライメントマーク１５が形成されるようにしてもよい。すなわち、例えば、遮光層の形成に用いられるクロムや、カラーフィルタの形成に用いられる顔料レジスト、さらには、スイッチング素子の形成に用いられるタンタルを主成分とする金属等によって、アライメントマークが形成されるようにしてもよい。上述した工程管理マーク等についても同様である。
【０１０１】
<Ｅ：液晶装置の構成>
次に、上述した各実施形態に係る液晶装置用基板を利用した液晶装置の構成例を説明する。なお、以下では、パッシブマトリクス方式の液晶装置の構成を例示する。
【０１０２】
（１）反射型液晶装置
図１４は、本発明に係る液晶装置用基板を用いた反射型液晶装置の構成を模式的に例示する断面図である。同図に示されるように、この液晶装置は、前面基板１００と背面基板２００とがシール材３００を介して接合され、両基板の間に液晶４００が封入された構成となっている。液晶４００は、例えば所定のツイスト角を有するネマチック液晶である。ここで、図１４においては、本発明に係る液晶装置用基板が背面基板２００として用いられる。
【０１０３】
前面基板１００の内側（液晶４００側）表面には、遮光層１０１、着色層１０２および保護層１０３が形成される。着色層１０２は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のいずれかに着色された樹脂材料が所定のパターンに配列されたものである。遮光層１０１は、着色層１０２による着色パターン間の隙間を遮光するための層である。また、保護層１０３は、着色層１０２を保護するだけでなく、着色層の各着色パターン間の段差を平坦化するための役割を担う。さらに、保護層１０３の表面を覆う密着性向上層１０４を下地として、複数の透明電極１０５が形成される。この透明電極１０５は、所定の方向に延在して形成された帯状の電極であり、透明導電材料、例えばＩＴＯ等によって形成される。これらの透明電極１０５が形成された密着性向上層１０４の表面は、配向膜１０６によって覆われている。この配向膜１０６は、ポリイミド等の有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶の配向方向を規定するためのラビング処理が施される。一方、前面基板１００の外側表面には、位相差板１０７および偏光板１０８が配置される。
【０１０４】
一方、本発明に係る液晶装置用基板である背面基板２００は、その内側表面に粗面領域２０１と平坦領域２０２とを有する。そして、粗面領域２０１には複数の反射電極２０３が形成される。具体的には、各反射電極２０３は、上記透明電極１０５が延在する方向と交差する方向に延在する帯状の電極である。この反射電極２０３が形成された背面基板２００の表面は、上記配向膜１０６と同様な配向膜２０４によって覆われる。
【０１０５】
このような構成において、前面基板１００側からの外光は、偏光板１０８、位相差板１０７、前面基板１００、着色層１０２および液晶４００等をこの順に通過した後、反射電極２０３によって反射され、これまでの経路を逆に辿って前面基板１００側から出射する。そして、これにより反射型表示が行われる。この際に、透明電極１０５と反射電極２０３との間に印加される電圧に応じて液晶４００の配向状態が制御され、表示画像の明状態と暗状態とを制御することができる。
【０１０６】
なお、図１４においてはパッシブマトリクス方式の液晶装置を例示したが、本発明は、ＴＦＴやＴＦＤ等に代表されるスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用可能である。この場合、図１４における反射電極２０３は例えば矩形状に形成され、スイッチング素子を介して配線に接続される。なお、スイッチング素子としてＴＦＴが設けられた液晶装置においては、前面基板１００に形成された透明電極１０５のパターニングは不要となる。
【０１０７】
また、この場合、各種の配線や、上記のようなスイッチング素子等が、本発明に係る液晶装置用基板たる背面基板２００のうちの平坦領域２０２に形成されるのが望ましい。なお、ここでいう配線とは、走査線やデータ線のほか、液晶駆動用の半導体集積回路が備える端子等をも含む概念である。
【０１０８】
なお、平坦領域２０２上に形成されるべきこれらの要素は、図１（Ｅ）および図１（Ｆ）において金属膜１２ａのパターニングによってアライメントマーク１５が形成されたのと同様の工程によって形成される。すなわち、平坦領域２０２を含む背面基板２００上に所定の膜（例えば透明導電材料の膜）が形成された後、この膜に対してエッチングやフォトリソグラフィ等が施されることによって、所望の形状にパターニングされた配線等が、平坦領域２０２上に形成される。
【０１０９】
また、背面基板２００上に形成される要素は、これに限られるものではない。
例えば、図１４に示されるシール材３００が、背面基板２００の平坦領域２０２上に形成されるようにしてもよい。
【０１１０】
（２）半透過反射型液晶装置
図１４に例示した反射型液晶装置においては、低電力による駆動が可能であるという利点があるものの、外光が十分に存在しない状況下では表示が暗くなってしまうという問題が生じ得る。以下に示す半透過反射型液晶装置においては、十分な外光が存在する状況下では反射型表示が行われる一方、外光が不十分な状況下では透過型表示が行われる。
【０１１１】
図１５は、本発明に係る液晶装置用基板を用いた反射型液晶装置の構成を模式的に例示する断面図である。なお、図１５に示す液晶装置のうち、図１４に示した液晶装置と共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１２】
背面基板２００の内側（液晶４００側）表面のうちの粗面領域２０１には、開口部２０５ａを有する反射膜２０５が形成される。そして、この反射膜２０５が形成された背面基板２００の表面には、着色層２０６および遮光層２０７が形成される。図１５においては、遮光層２０７として、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の着色層２０６が積層されたものが用いられているが、これ以外にも、樹脂ブラックや多層クロムによって別途遮光膜２０７が設けられるようにしてもよい。また、着色層２０６および遮光層２０７を覆う保護層２０８は、背面基板２００上の粗面領域２０１に応じて形成される着色層２０６上の山部と谷部とを平坦化するためのものである。さらに、保護層２０８を覆う密着性向上層２０９を下地として、複数の透明電極２１０が形成される。各透明電極２１０は、前面基板１００上の透明電極１０５と交差する方向に延在するものであり、例えばＩＴＯ等によって形成される。
【０１１３】
一方、背面基板２００の外側表面には、位相差板２１１および偏光板２１２が貼付される。そして、偏光板２１２の外側には、バックライト５００が配置される。このバックライト５００は、光源である蛍光管５０１と、蛍光管５０１からの光を背面基板２００の全面に導く導光板５０２とを有する。バックライト５００としては、これ以外にも、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）等を用いることもできる。
【０１１４】
このような構成において、前面基板側から入射した光は、偏光板１０８、位相差板１０７、液晶４００、透明電極２１０および着色層２０６等を通過して反射膜２０５に至り、この反射膜２０５によって反射された後、これまでの経路を逆に辿って前面基板１００側から出射する。そして、これにより反射型表示が行われることとなる。
【０１１５】
一方、バックライト５００から出射した光は、偏光板２１２、位相差板２１１を通過して所定の偏光となり、反射膜２０５に設けられた開口部２０５ａ、着色層２０６、液晶４００、前面基板１００、位相差板１０７および偏光板１０８を通過する。そして、これにより透過型表示が行われることとなる。
【０１１６】
なお、図１５においては、反射膜２０５に、各画素毎の開口部２０５ａを設けることによって透過型表示を実現するようにしたが、以下のようにしてもよい。
すなわち、開口部２０５ａを設ける代わりに、反射膜２０５の厚さを１５乃至２０ｎｍとすることによって、反射率が８５％前後、透過率が１０％前後の半透過反射板として機能させるようにしてもよい。
【０１１７】
また、図１５においてはパッシブマトリクス方式の液晶装置を例示したが、本発明は、ＴＦＴやＴＦＤ等に代表されるスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用可能である。この場合、図１５における透明電極１０５は例えば矩形状に形成され、スイッチング素子を介して配線に接続される。なお、スイッチング素子としてＴＦＴが設けられた液晶装置においては、透明電極２１０のパターニングは不要となる。なお、この場合にも、上記と同様に、各種の配線等が背面基板２００の平坦領域２０２上に形成されることが望ましい。
【０１１８】
上記（１）および（２）に示した液晶装置においては、背面基板１００と前面基板２００との接合に際して、当該背面基板２００に形成されたアライメントマークが用いられる。このアライメントマークは、背面基板２００のうちの平坦領域２０２に形成されるため、背面基板２００と前面基板１００とを高精度に位置合わせすることができる。この結果、二重映りや表示のにじみが少く、コントラスト比の高い表示を実現することができる。
【０１１９】
<Ｆ：電子機器>
次に、以上例示した液晶装置を適用した電子機器について説明する。上述したようにこれらの液晶装置は、様々な環境下で用いられ、しかも低消費電力が必要とされる携帯機器に適している。
【０１２０】
まず、図１６（Ａ）は、電子機器の一例である携帯情報機器の構成を示す斜視図である。この図に示されるように、携帯情報機器１２２本体の上側には、本発明に係る液晶装置１２１が設けられ、また、下側には入力部１２３が設けられる。一般に、この種の携帯情報機器の表示部の前面には、タッチパネルを設けることが多い。このため、従来では、携帯型といえども、表示部には透過型液晶装置が利用されることが多かったが、透過型液晶装置では、常時バックライトを利用するため消費電力が大きく、電池寿命が短かった。これに対して、本発明に係る液晶装置は、反射型でも半透過反射型でも、表示が明るく鮮やかであるため、携帯情報機器に好適である。
【０１２１】
次に、図１６（Ｂ）は、電子機器の一例である携帯電話機の構成を示す斜視図である。この図に示されるように、携帯電話機１２５本体の前面上方部には、本発明に係る液晶装置１２４が設けられる。携帯電話機は、屋内屋外を問わず、あらゆる環境で利用される。特に自動車内で利用されることが多いが、夜間の車内は大変暗い。このため、表示装置としては、消費電力が低い反射型表示をメインとし、必要に応じて補助光を利用した透過型表示ができる半透過反射型の液晶装置、すなわち、図１５に示した液晶装置を用いることが望ましい。この液晶装置１２４では、反射型表示でも透過型表示でも従来の液晶装置より明るく、コントラスト比が高くて高品位な表示が可能となる。
【０１２２】
続いて、図１６（Ｃ）は、電子機器の一例であるウォッチの構成を示す斜視図である。この図に示されるように、ウォッチ１２７本体の中央に、本発明にかかる液晶装置１２６が設けられる。ウォッチ用途における重要な観点は、高級感である。この液晶装置１２６は、明るくコントラストが高いことはもちろん、光の波長による特性変化が少ないためも色付きも小さい。従って、従来の液晶装置と比較して、大変に高級感ある表示が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の製造工程を説明するための図。
【図２】  ガラス基板上の平坦領域のアライメントマークを撮影した写真を示す図。
【図３】  本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造工程を説明するための図。
【図４】  本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の製造工程を説明するための図。
【図５】  本発明に係る液晶装置用基板の第１の製造方法を説明するための図。
【図６】  ガラス基板の表面を撮影した写真を示す図。
【図７】  粗面領域および平坦領域の様子を撮影した写真を示す図。
【図８】  粗面領域および平坦領域における高さの測定結果を示す図。
【図９】  本発明に係る液晶装置用基板の第２の製造方法を説明するための図。
【図１０】  本発明に係る液晶装置用基板の第３の製造方法を説明するための図。
【図１１】  従来の液晶装置用基板の粗面を拡大して示す断面図。
【図１２】  本発明に係る液晶装置用基板の反射特性を測定する装置を示す図。
【図１３】  本発明に係る液晶装置用基板の反射特性を示す図。
【図１４】  本発明に係る液晶装置用基板を用いた液晶装置の構成を示す断面図。
【図１５】  本発明に係る液晶装置用基板を用いた液晶装置の他の構成を示する断面図。
【図１６】  本発明に係る液晶装置を用いた電子機器を示す図。
【符号の説明】
１  液晶装置用基板（基板）、８  液晶層、１１  粗面領域、１４  平坦領域、１５  アライメントマーク（所定のマーク）、１００  前面基板（基板）、２００  背面基板（基板）、２０１  粗面領域、２０２  平坦領域、３００  シール材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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