專利名稱：液晶裝置用基板、液晶裝置用基板的制造方法、液晶裝置、液晶裝置的制造方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置的結(jié)構(gòu)部件的液晶裝置用基板及其制造方法。而且，本發(fā)明還涉及使用液晶裝置用基板構(gòu)成的液晶裝置及其制造方法。而且，本發(fā)明還涉及使用液晶裝置構(gòu)成的電子設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)近幾年，在便攜式電話機(jī)、便攜式個(gè)人電腦等電子設(shè)備中廣泛使用著液晶裝置。眾所周知，作為這種液晶裝置之一是可反射式顯示的液晶裝置。在該液晶裝置中，自然光或室內(nèi)光等外部光被取入到該液晶裝置內(nèi)部，由設(shè)于該液晶裝置內(nèi)部的光反射膜反射，再出射到外部，由此進(jìn)行顯示。
按照這種構(gòu)成，即使不使用背照燈即照明裝置也能顯示，因此耗電低。另外，不附設(shè)背照燈時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化及輕量化。
在這種能夠進(jìn)行反射式顯示的液晶裝置中，當(dāng)光反射膜表面為鏡面狀時(shí)，會(huì)產(chǎn)生背景或室內(nèi)照明照入觀察者視認(rèn)的像中，從而顯示的像難以辨認(rèn)的問題。為了解決這一問題，眾所周知，現(xiàn)在采用的技術(shù)是在上述光反射膜表面形成多個(gè)細(xì)微峰部，使表面粗糙化，適當(dāng)?shù)厣⑸浞瓷涔狻?br> 設(shè)定上述現(xiàn)有的液晶裝置用基板中光反射面粗糙化造成的反射光，使得光量在上下左右的全領(lǐng)域都均勻。例如圖17所示，在從法線方向向液晶裝置用基板91照射光R0的同時(shí)，一邊使檢波器如光度計(jì)92向正交2軸線即X軸線及Y軸線各方向移動(dòng)，一邊測(cè)量反射光R1的光量，結(jié)果如圖18所示，X軸線方向中-90°～+90°范圍的反射光量分布Qx與Y軸線方向中-90°～+90°范圍的反射光量分布Qy相同。
所述無方向性的反射光，從在液晶裝置中顯示均勻亮度的像這一觀點(diǎn)來看是有效的，但是，總是從一個(gè)特定方向觀察液晶裝置顯示面時(shí)，向不需要的視場(chǎng)角方向供給光認(rèn)為是浪費(fèi)光。
本發(fā)明是鑒于上述問題而形成的，其目的是防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn)，向所希望的視場(chǎng)角方向增大反射光的光量，以此增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)顯示的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
首先，從原理上說明本發(fā)明。現(xiàn)在考慮基板80，其構(gòu)造如圖14(a)及圖14(b)所示，基體材料81表面形成光反射膜82，在該光反射膜82的表面，將正四角錐形即正錐形的多個(gè)峰部10排列成點(diǎn)陣狀。這時(shí)，峰部10如圖15(a)所示，平面斷面T為正方形，正交2軸線的X軸線及Y軸線兩方對(duì)稱。另外，在圖15(a)中，峰部10的4個(gè)側(cè)面分別稱為“A”、“B”、“C”及“D”，并且載有峰部10的基體材料表面稱為“E”。
如圖14(b)中的箭頭A所示，對(duì)形成了多個(gè)峰部10的光反射膜82照射光時(shí)，測(cè)量圖15(a)Y軸線方向的反射光量的分布，如圖16所示，對(duì)應(yīng)面積大的平面E，產(chǎn)生光量大的反射光e；對(duì)應(yīng)側(cè)面A及側(cè)面B，在適當(dāng)角度如±30°的地方，產(chǎn)生這些面積所對(duì)應(yīng)的光量的反射光a及c。該光量分布在X軸方向也完全相同，其結(jié)果，當(dāng)對(duì)圖14(a)的基板80照射光時(shí)，能夠在立體空間全方位得到均勻的無方向性的反射光。
接著考慮將圖15(a)中峰部10的側(cè)面A向Y軸線方向外側(cè)延伸了的形狀即圖15(b)所示的峰部10e。于是，關(guān)于該峰部10e，針對(duì)側(cè)面A’的基體材料25的傾斜角度θ2小于側(cè)面C的傾斜角度θ1，而且側(cè)面A’的面積大于峰部10中側(cè)面A的面積。從而，當(dāng)對(duì)該峰部10e照射光時(shí)，在圖16，小于30°視場(chǎng)角度如15°視場(chǎng)角度的地方，出現(xiàn)光量稍大于側(cè)面A場(chǎng)合的反射光a’，進(jìn)而，因?yàn)槠矫鍱面積變小，所以反射光e’與其相對(duì)應(yīng)，反射光的光量稍微變小。
總之，使峰部10的形狀變形為Y軸線方向，使X軸線變?yōu)榉菍?duì)稱形，在Y軸線方向?qū)p少不需要的視場(chǎng)角方向的特定反射光量，同時(shí)能夠有意識(shí)地增大希望的視場(chǎng)角方向的特定反射光量。其結(jié)果，例如考慮將主基板80用作為液晶裝置反射板的場(chǎng)合，不但能夠控制觀察者視認(rèn)方向以外的視場(chǎng)角方向的亮度，而且能夠有意識(shí)地只增強(qiáng)觀察者所看的視場(chǎng)角方向的亮度。
(1)本發(fā)明是根據(jù)上述原理形成的，本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板，在挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)，其特征是具有基體材料和在該基體材料表面形成的光反射膜，該光反射膜具有呈光方向性及光散射性的圖形。
現(xiàn)在，當(dāng)考慮一般光的反射時(shí)，如圖19所示，以角度θ0入射到反射面H的光R0以等角度θ0反射。這時(shí)，反射面H既不呈光方向性，也不呈光散射性。上述構(gòu)成中所謂“光方向性”，是圖19中反射光主要成分R1以與入射角度θ0不同角度θ1反射的特性。另外，所謂“光散射性”是在從角度θ2至角度θ3的范圍產(chǎn)生散射光的特性。
主反射光的角度θ1有從散射角度θ2進(jìn)入θ3的范圍內(nèi)的場(chǎng)合，也有不進(jìn)的場(chǎng)合。但是，多數(shù)場(chǎng)合設(shè)定是主反射角度θ1從散射角度范圍θ2進(jìn)入θ3的內(nèi)部，進(jìn)而，理想的設(shè)定是主反射角度θ1從散射角度θ2變?yōu)棣?的中心。液晶裝置的場(chǎng)合，θ3與θ2的角度差約設(shè)定為30°，理想設(shè)定是使全反射光量的60％以上存在于該角度范圍內(nèi)。
根據(jù)上述構(gòu)成的液晶裝置用基板，反射光R1的反射角度θ1設(shè)定為入射角度θ0以外的角度值，因此，能夠增大向希望的視場(chǎng)角方向反射光的光量，由此，能夠增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)顯示的亮度。
在上述構(gòu)成的液晶裝置中，上述圖形能夠排列組成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部。另外，這些峰部及/或谷部，能夠形成沿通過自身的正交2軸線的一方軸線的立體形狀與沿另一方軸線的立體形狀彼此不同的形狀。
例如，在光反射膜表面，作為多數(shù)點(diǎn)圖形所形成的峰部，能夠形成如圖11(a)所示，平面斷面為長(zhǎng)方形，如在X軸線方向，長(zhǎng)的半球形峰部10a，如圖11(b)所示，平面斷面為長(zhǎng)方形，如在X軸線方向長(zhǎng)的四角錐形即錐形峰部10b和如圖12(c)所示，平面斷面為長(zhǎng)圓形，如在X軸線方向長(zhǎng)的半球形峰部10c等。
另外，峰部如圖12(d)所示，能夠形成平面形狀為液滴形狀的峰部10d。這里，所謂的液滴形狀是指有將尖的一端E0與緩緩彎曲的另一端E1用大致直線連成的平面形狀，且有從尖的頂端E0到緩緩彎曲的另一端E1，尺寸D這時(shí)為峰高D逐漸變大的斷面形狀的形狀。
還有，在光反射膜表面，作為多數(shù)點(diǎn)圖形形成的谷部能夠形成如圖20(a)所示，平面斷面為長(zhǎng)方形，如在X軸線方向長(zhǎng)的半球形谷部20a，如20(b)所示，平面斷面為長(zhǎng)方形，如在X軸線方向長(zhǎng)的四角錐形即錐形的谷部20b和如圖21(c)所示，平面斷面為長(zhǎng)圓形，如在X軸線方向長(zhǎng)的半球形谷部20c等。
另外，谷部如圖21(d)所示，能夠形成平面形狀為液滴形狀的谷部20d。這里所謂的液滴形狀是指，有將尖的一端E0與緩緩彎曲的另一端E1用大致直線連成的平面形狀，且有從尖的頂端E0與緩緩彎曲的另一端E1，尺寸D這時(shí)為谷深D逐漸變大的斷面形狀的形狀。
如果根據(jù)上述構(gòu)成的液晶裝置用基板，光反射膜不是使入射的光向立體空間的全方位均勻反射，而是反射使特定視場(chǎng)方向的光量或強(qiáng)度增大。由此，能夠防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn)，使向希望的視場(chǎng)角方向的反射光光量增大，進(jìn)而增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)顯示的亮度。
下面，在上述構(gòu)成的液晶裝置用基板中，上述峰部及/或上述谷部能夠形成由通過自身的正交2軸線中至少一方軸線所區(qū)分的一方側(cè)立體形狀與另一方側(cè)立體形狀互相不對(duì)稱的形狀。
例如，如圖15(b)所示，光反射膜峰部能夠變?yōu)橐粋€(gè)側(cè)面A’的面積比相對(duì)的側(cè)面C大且針對(duì)基體材料25的傾斜角度比側(cè)面C小的角錐形即錐形10e。按照該形狀，由X軸線區(qū)分的左部的立體形狀與右部的立體形狀是互不對(duì)稱的。
還有，如圖12(d)所示，光反射膜的峰部還可形成由一方軸線Y軸線區(qū)分的上部立體形狀與下部立體形狀互不對(duì)稱的形狀。
另外，如圖22所示，光反射膜的谷部能夠變成一個(gè)側(cè)面A’的面積比對(duì)面的側(cè)面C大且與基體材料25的傾斜角度比側(cè)面C小的角錐形即錐形20e。根據(jù)該形狀，由X軸線區(qū)分的左部立體形狀與右部立體形狀互不對(duì)稱。還有，如圖21(d)所示，光反射膜的谷部還能夠形成由一方軸線Y軸線區(qū)分的上部立體形狀與下部立體形狀互不對(duì)稱的形狀。
如果根據(jù)上述構(gòu)成的液晶裝置用基板，光反射膜不是把入射的光向立體空間的全方位均勻反射，而是反射使特定方向的光量或強(qiáng)度增大。由此，能夠防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn)，使向希望的視場(chǎng)角方向的反射光量增大，能夠增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)顯示的亮度。
在上述構(gòu)成的液晶裝置用基板中，使軸線區(qū)分部分的立體形狀對(duì)于該軸線不對(duì)稱的這一構(gòu)成主要條件，可以考慮如使面積不對(duì)稱或者使與基體材料的角度不對(duì)稱等的具體實(shí)例。使面積不對(duì)稱可以通過如圖15(b)的峰部10e那樣，使X軸線左側(cè)面C的面積與右側(cè)面A’的面積不同或者如圖22的谷部20e那樣，使X軸線左側(cè)面C的面積與右側(cè)面A’的面積不同來實(shí)現(xiàn)。
另外，使角度不對(duì)稱可以通過如圖15(b)的峰部10e那樣，使對(duì)X軸線左側(cè)面C的基體材料25的角度θ1與對(duì)右側(cè)面A’的基板25的角度θ2不同或者如圖22的谷部20e那樣，使對(duì)X軸線左側(cè)面C的基體材料25的角度θ1與對(duì)右側(cè)面A’的基板25的角度θ2不同來實(shí)現(xiàn)。
其次，在上述構(gòu)成的液晶裝置用基板中，特定的峰部及/或谷部形狀用的正交2軸線至少一方最好與上述基體材料的端邊平行。由此，唯一決定針對(duì)由多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部所組成的光散射圖形基體材料的配置，其結(jié)果能夠容易判斷從哪個(gè)方向看基體材料有亮的顯示。
接著，在上述構(gòu)成的液晶裝置用基板中，上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部最好彼此方向相同且在平面內(nèi)無序排列。另外，在本發(fā)明的基板中，為了使反射光具有方向性，重要的是多個(gè)峰部相互都朝著同一方向。還有，為了防止光干擾等不需要的光學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生，最好使多個(gè)峰部在平面內(nèi)無序即隨機(jī)排列。
然后，本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板是挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板，其特征是具有基體材料和形成于該基體材料表面的光反射膜，該光反射膜表面形成排列組成多個(gè)峰部及/或谷部的光反射圖形，關(guān)于該光反射圖形反射的光的光量，沿通過上述峰部及/或谷部的正交2軸線一方的光量分布與沿正交2軸線另一方的光量分布相互不同。
如果根據(jù)該構(gòu)成的液晶裝置用基板，光反射膜不是將入射的光向立體空間全方位的均勻反射，而是使特定方向的光量或強(qiáng)度增大的反射。由此，能夠防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn)，增大向希望的視場(chǎng)角方向的反射光光量，進(jìn)而增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)的顯示亮度。
例如，按圖17所示在測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定反射光光量時(shí)，所得分布特性如圖13所示，沿一方軸線的光量分布Qy為峰形狀，沿上述另一方軸線的光量分布Qx為直線狀，由于光反射圖形有上述特性，得以實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)成的液晶裝置用基板。
如果使用有圖13所示特性的液晶裝置用基板，沿Y方向移動(dòng)眼睛時(shí)，能夠視認(rèn)出中央部亮兩端部暗的顯示。另一方面，沿X方向移動(dòng)眼睛時(shí)，從一方端部到另一方端部，能夠看到亮度均勻的顯示。如果把沿X方向的看法與沿Y方向的看法進(jìn)行比較，則沿X方向的看法增強(qiáng)從兩端部側(cè)即低角度側(cè)看顯示面時(shí)的亮度。
(2)下面是本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板的制造方法，挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板的制造方法中，具有在基體材料表面形成光反射膜的工序和使用掩模在上述光反射膜表面形成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部的工序，其特征是上述多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形，沿通過自身的正交2軸線一方軸線的形狀與沿另一方軸線的形狀相互不同。按照該構(gòu)成的液晶裝置用基板的制造方法，能夠確切地制造上述液晶裝置用基板。
接著，本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板的制造方法，挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板的制造方法中，具有在基體材料表面形成光反射膜的工序和使用掩模在上述光反射膜表面形成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部的工序，其特征是上述多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形，由通過自身的正交2軸線中至少一方軸線區(qū)分的一方側(cè)形狀與另一方側(cè)的形狀是非對(duì)稱的。如果按照該構(gòu)成液晶裝置用基板的制造方法，能夠確切地制造上述液晶裝置用基板。
在上述構(gòu)成液晶裝置用基板的制造方法中，上述多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形能夠變成平面液滴形狀。這里，所謂平面液滴形狀是將尖的一端與緩緩彎曲的另一端用大致直線連成的平面形狀。另外，在上述構(gòu)成液晶裝置用基板的制造方法中，上述多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形彼此方向相同且能在平面內(nèi)無序排列。
(3)接著，本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置的特征是在具有挾持液晶的一對(duì)基板的液晶裝置中，該一對(duì)基板的一方由以上說明的各種構(gòu)成的液晶裝置用基板構(gòu)成。
按照該構(gòu)成的液晶裝置，能夠把內(nèi)部反射膜反射并供給液晶層的光反射角度設(shè)定為向該光的液晶裝置入射角度以外的角度值，因此，可以增大向希望的視場(chǎng)角方向反射光的光量，由此，能夠增強(qiáng)從希望的方向看液晶裝置顯示面時(shí)的顯示亮度。
(4)接著，本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置的制造方法的特征是在具有挾持液晶的一對(duì)基板的液晶裝置制造方法中，具有采用以上說明的液晶裝置用基板的制造方法來形成上述一對(duì)基板一方的工序。
(5)接著，本發(fā)明相關(guān)的電子設(shè)備的特征是在具有顯示像的液晶裝置，該液晶裝置的容納殼體和控制上述液晶裝置的控制電路的電子設(shè)備中，上述液晶裝置由以上記載的構(gòu)成的液晶裝置構(gòu)成。如果根據(jù)該電子設(shè)備，對(duì)于看液晶裝置顯示的人來說，在理想的視場(chǎng)角方向能夠形成鮮明的像。


圖1是表示使用本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的一實(shí)施方式及其液晶裝置用基板所構(gòu)成的液晶裝置的一實(shí)施方式主要部分?jǐn)嗝娼Y(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖2是圖1所用液晶裝置用基板主要部分的平面圖。
圖3是表示本發(fā)明相關(guān)液晶裝置的一實(shí)施方式的斜視圖。
圖4是表示本發(fā)明相關(guān)液晶裝置制造方法的一實(shí)施方式的工序圖。
圖5是表示本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板制造方法的一實(shí)施方式的工序圖。
圖6是表示圖5所示工序圖對(duì)應(yīng)的基板形成順序圖。
圖7是表示在圖5的制造方法中所用掩模的一例的平面圖。
圖8是表示使用本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的其它實(shí)施方式及其液晶裝置用基板所構(gòu)成的液晶裝置的其它實(shí)施方式主要部分構(gòu)造的斜視圖。
圖9是表示圖8主要部分?jǐn)嗝娼Y(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖10是表示圖8的液晶裝置中所用有源元件的一例即TFD元件的斜視圖。
圖11是表示光反射膜表面所形成的峰部例圖。
圖12是表示光反射膜表面所形成的峰部的其它例圖。
圖13是表示由光反射膜表面所形成的峰部或谷部所造成的反射光光量分布的一例圖表。
圖14是表示現(xiàn)有的液晶裝置用基板一例圖。
圖15是本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板上所形成的峰部說明用圖。
圖16是表示由備有圖15所示峰部的反射圖形所造成的反射光光量分布的一例圖表。
圖17是表示反射光光量分布測(cè)定用的測(cè)定系統(tǒng)的一例的斜視圖。
圖18是表示使用圖17測(cè)定系統(tǒng)所得到的反射光光量分布的現(xiàn)有例的圖表。
圖19是反射光方向性及散射性說明用的模式圖。
圖20是表示光反射膜表面所形成的谷部例圖。
圖21是表示光反射膜表面所形成的谷部的其它例圖。
圖22是表示光反射膜表面所形成的谷部的又一其它例圖。
圖23是表示本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的其它實(shí)施方式平面結(jié)構(gòu)的主要部分的平面圖。
圖24是表示光反射膜表面所形成的峰部高度或谷部深度尺寸的分布狀態(tài)的分布圖。
圖25是表示形成峰部的光反射面實(shí)際表面狀態(tài)的模式斷面圖。
圖26是表示本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板制造方法的其它實(shí)施方式的工序圖。
圖27是對(duì)應(yīng)圖26的工序圖表示光反射膜形成過程的圖。
圖28是表示完成的光反射膜的一例斷面結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖29是表示本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備的一實(shí)施方式的斜視圖。
圖30是表示本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備的其它實(shí)施方式的斜視圖。
圖31是表示本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備的另一其它實(shí)施方式的斜視圖。
圖32是表示本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備的另一其它實(shí)施方式的電控制系統(tǒng)的框圖。符號(hào)說明1 液晶裝置 37 TFD2a、2b基板 46 第1層3 密封材料 47 掩模圖形4a、4b液晶驅(qū)動(dòng)用IC 48 掩模6a、6b基板 49 第2層7 TFT 51 掩模8 有機(jī)絕緣膜 52 反射膜9 像素電極 100 便攜電話機(jī)(電子設(shè)備)10、10a、10b、10c、10d、10e 峰部13電極 110 手表(電子設(shè)備)20、20a、20b、20c、20d、20e 谷部28掩模 120 便攜式信息處理裝置(電子設(shè)備)29掩模圖形 L 液晶31光反射膜 S 光源實(shí)施方式以下，根據(jù)實(shí)施方式具體說明本發(fā)明。
(液晶裝置用基板及液晶裝置的第1實(shí)施方式)圖1及圖2擴(kuò)大示出了使用本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的本發(fā)明相關(guān)液晶裝置一實(shí)施方式的主要部分，特別是一個(gè)顯示點(diǎn)部分。該液晶裝置整體構(gòu)造可以如圖3所示那樣設(shè)定。另外，比如若考慮按照R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))3原色進(jìn)行全色顯示時(shí)，上述一個(gè)顯示點(diǎn)為3色各自對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，這些顯示點(diǎn)3個(gè)匯集形成一個(gè)像素。另外，如果考慮進(jìn)行黑白顯示時(shí)，上述一個(gè)顯示點(diǎn)就相當(dāng)于一個(gè)像素。
本實(shí)施方式相關(guān)的液晶裝置是使用3端子式能動(dòng)元件TFT(ThinFilm Transistor)作為有源元件的活性矩陣方式的液晶裝置，是利用自然光等外部光進(jìn)行顯示的反射式液晶裝置，而且是將液晶驅(qū)動(dòng)用IC直接裝在基板上的COG(Chip On Glass)方式的液晶裝置。
圖3中，液晶裝置1的形成方法是把第1基板2a和第2基板2b在它們的周邊部通過環(huán)狀密封材料3貼合，進(jìn)一步向第1基板2a、第2基板2b及密封材料3圍起的間隙即單元間隙內(nèi)封入液晶。另外，按本實(shí)施方式，在一方基板2a表面直接安裝液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b。
在第1基板2a的密封材料3圍起的內(nèi)部范圍，多個(gè)像素電極在行方向XX及列方向YY排列組成點(diǎn)陣狀。另外，在第2基板2b的密封材料3圍起的內(nèi)部范圍形成無圖形的面狀電極，該面狀電極與第1基板2a側(cè)的多個(gè)像素電極對(duì)置。
由第1基板2a上的一個(gè)像素電極與第2基板2b的面狀電極挾持液晶的部分形成一個(gè)顯示點(diǎn)，多個(gè)該顯示點(diǎn)在密封材料3圍起的內(nèi)部范圍內(nèi)，排列成點(diǎn)陣狀，從而形成顯示范圍V。液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b通過在形成多個(gè)顯示點(diǎn)的對(duì)置電極間有選擇地附加掃描信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)，控制各顯示點(diǎn)的液晶定向。通過該液晶定向控制，調(diào)制通過該液晶的光，在顯示范圍V內(nèi)顯示文字、數(shù)字等的像。
圖1擴(kuò)大示出在液晶裝置1構(gòu)成顯示范圍V的多個(gè)顯示點(diǎn)中的一個(gè)斷面構(gòu)造。另外，圖2所示為該顯示點(diǎn)的平面構(gòu)造。另外，圖1所示為沿圖2中的I-I線的斷面構(gòu)造。
在圖1中，第1基板2a有玻璃、塑料等形成的基體材料6a，在該基體材料6a上形成的作為發(fā)揮開關(guān)元件功能的有源元件TFT(ThinFilm Transistor)7和挾持有機(jī)絕緣膜8、形成于TFT7上層的像素電極9。像素電極9上形成定向膜11a，作為定向處理，對(duì)該定向膜11a施行研磨處理。像素電極9由例如Al(鋁)、Ag(銀)等光反射性導(dǎo)電材料構(gòu)成。
與第1基板2a對(duì)置的第2基板2b有玻璃、塑料等形成的基體材料6b、在該基體材料6b上形成的濾色器12、在該濾色器12上形成的透明電極13和在該電極13上形成的定向膜11b。電極13是由ITO(Indium Tin Oxide)等在基體材料6b整個(gè)表面形成的面電極。
濾色器12在第1基板2a側(cè)的像素電極9對(duì)面位置有R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))或C(青綠)、M(深紅)、Y(黃)等各色之一顏色濾色元件12a，在像素電極9非對(duì)面位置有黑色掩模12b。
在圖1，第一基板2a與第2基板2b之間的間隔即單元間隙由某一方基板表面上分散的球狀隔片14維持尺寸，在該單元間隙內(nèi)封入液晶L。
TFT7有基體材料6a上形成的門電極16、在該門電極16上形成于整個(gè)基體材料6a的門絕緣膜17、挾持該門絕緣膜17在門電極16上方位置形成的半導(dǎo)體層18、在該半導(dǎo)體層18一方側(cè)通過接觸電極19形成的源電極21和在半導(dǎo)體層18另一方側(cè)通過接觸電極19形成的漏電極22。
如圖2所示，門電極16自門總線配線23延長(zhǎng)。源電極21自源總線配線24延長(zhǎng)。門總線配線23沿基體材料6a的橫方向延長(zhǎng)，沿縱方向等間隔平行形成多根。另外，源總線配線24挾持門絕緣膜17(參照?qǐng)D1)、與門總線配線23交叉，沿縱方向延長(zhǎng)并沿橫方向等間隔平行形成多根。
門總線配線23連接于圖3的液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b的一方，如發(fā)揮掃描線作用，另一方面，源總線配線24連接于液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b的另一方，如發(fā)揮信號(hào)線作用。另外，如圖2所示，像素電極9的形成，使覆蓋由互相交差的門總線配線23與源總線配線24所區(qū)劃的方形范圍中除TFT7對(duì)應(yīng)部分以外的范圍。
門總線配線23及門電極16由鉻、鉭等構(gòu)成。門絕緣膜17由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等構(gòu)成。半導(dǎo)體層18由a-Si、多結(jié)晶硅、CdSe等構(gòu)成。接觸電極19由a-Si等構(gòu)成。源電極21及與其一體的源總線配線24及漏電極22由鈦、鉬、鋁等構(gòu)成。
圖1所示有機(jī)絕緣膜8覆蓋門總線配線23、源總線配線24及TFT7，在整個(gè)基體材料6a上形成。但在有機(jī)絕緣膜8的漏電極22對(duì)應(yīng)的部分形成接觸點(diǎn)26，在該接觸點(diǎn)26處，像素電極9與TFT7的漏電極22被導(dǎo)通。在形成有機(jī)絕緣膜8中像素電極9的范圍，如圖12(C)所示的長(zhǎng)圓形、半球形的峰部10c彼此按微小間隔有規(guī)則排列，在本實(shí)施方式中，排列成有規(guī)則的矩陣狀。其結(jié)果，層疊于有機(jī)絕緣膜8上的像素電極9也同樣，有多個(gè)峰部10c排列組成的光反射圖形。
在圖2，上述峰部10c的排列是以源總線配線24延伸方向即X軸線方向?yàn)殚L(zhǎng)軸，以與其成直角的Y軸線方向?yàn)槎梯S。另外，在圖3，峰部10c的長(zhǎng)軸方向X與沿基體材料6aXX方向延伸的端邊平行設(shè)定，短軸方向Y與沿基體材料6aYY方向延伸的端邊平行設(shè)定。這樣，如果將規(guī)定峰部10c的X、Y軸線方向與液晶裝置1的基板6a等端邊方向XX、YY之間聯(lián)系起來，能夠容易判斷從哪個(gè)視場(chǎng)角方向看液晶裝置1的顯示范圍V時(shí)能夠看到亮的顯示。
在本實(shí)施方式中，由于像素電極9是由Al(鋁)、Ag(銀)等光反射性導(dǎo)電材料構(gòu)成的，所以該像素電極9發(fā)揮著光反射膜的功能。另外，該像素電極9的表面設(shè)置了由多個(gè)峰部10c形成的反射圖形，因此，像素電極9發(fā)揮圖19所示的呈光方向性及光散射性的反射圖形的功能。
因?yàn)楸緦?shí)施方式的液晶裝置1如以上那樣構(gòu)成，所以，在圖1，從觀察者側(cè)即從第2基板2b側(cè)進(jìn)入液晶裝置1內(nèi)部的外部光，通過液晶L，到達(dá)光反射性材料形成的像素電極9，經(jīng)該像素電極9反射，再供給液晶L。液晶L通過附加于掃描信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)選擇的像素電極9與對(duì)面電極13之間的電壓，控制各顯示點(diǎn)的定向，由此，供給液晶L的反射光被調(diào)制為各顯示點(diǎn)，由此，在觀察者側(cè)顯示文字、數(shù)字等的像。
按本實(shí)施方式，在作為光反射膜作用的像素電極9表面，形成多個(gè)峰部10c規(guī)則排列組成的反射圖形，同時(shí)這許多峰部10c，沿X軸線的立體形狀與沿Y軸線的立體形狀不同，因此，在低低地控制向一定視場(chǎng)角方向的反射光量的同時(shí)可增大向其它特定視場(chǎng)角方向的反射光量。其結(jié)果，觀察者能夠從特定視場(chǎng)角方向作為非常亮的顯示觀察液晶裝置1顯示范圍V內(nèi)顯示的像。
(液晶裝置制造方法的第1實(shí)施方式)圖4是按工序順序示出圖1等所示的液晶裝置1的制造方法。如果根據(jù)該工序圖說明液晶裝置1的制造方法，則首先在工序P1制作第1基板2a(參照?qǐng)D1)，在工序P2制作第2基板2b。不是在通常的制造工序，一個(gè)一個(gè)制作圖3所示的液晶裝置1一份的第1基板2a及第2基板2b，而是在一塊大面積基體材料即所謂母板表面形成液晶裝置多份的第1基板2a，在另一塊母板表面形成液晶裝置多份的第2基板2b。
然后，調(diào)整形成多個(gè)第1基板圖形的第1基板母板與形成多個(gè)第2基板圖形的第2基板母板的相互位置，即在對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下，用密封材料3貼合，形成大面積空間的面板結(jié)構(gòu)(工序P3)。接著，為了使各液晶裝置1內(nèi)的密封材料3局部所形成的液晶注入口3a(參照?qǐng)D3)露到外面，斷開即切斷上述大面積的面板結(jié)構(gòu)，形成所謂的短條狀面板結(jié)構(gòu)(工序P4)。
接著，從所制長(zhǎng)方形面板結(jié)構(gòu)的液晶注入口3a向面板結(jié)構(gòu)內(nèi)部注入液晶，注完后，用樹脂將液晶注入口3a密封起來(工序P5)。之后，將封入液晶后的長(zhǎng)方形面板結(jié)構(gòu)切斷成圖3所示那樣的1個(gè)液晶裝置1大小(工序P6)，再把液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b安裝于一方的基板表面(工序P7)。進(jìn)一步，將偏振光片貼付于第1基板2a及第2基板2b的外側(cè)表面，再根據(jù)需要，安裝其它光學(xué)元件如相位差片等，由此，圖3的液晶裝置1完成。
在上述液晶裝置制造方法中，特別是第1基板形成工序P1通過圖5所示的制造方法實(shí)現(xiàn)。具體地說，在工序P11及圖6(a)中，通過陰極真空噴鍍法，在玻璃等構(gòu)成的基體材料6a上形成鉭金屬膜，通過光刻法將該金屬膜形成圖案，形成門總線配線23及與其一體的門電極16。
接著，在工序P12及圖6(a)中，通過等離子CVD法，形成氮化硅構(gòu)成的門絕緣膜17。然后，在工序P13及圖6(a)中，按該順序連續(xù)形成成為半導(dǎo)體層18的a-Si層和成為接觸電極19n+式a-Si層，進(jìn)一步，進(jìn)行形成的n+式a-Si層及a-Si層的圖案形成，形成半導(dǎo)體層18及接觸電極19。
下面，在工序P14及圖6(a)中，通過陰極真空噴鍍法，在基體材料6a整個(gè)表面形成鉬金屬，進(jìn)行該鉬金屬層的圖案形成，形成源電極21，漏電極22及源總線配線24，由此，完成TFT7。接著，在工序P15及圖6(b)中，在形成TFT7的整個(gè)基體材料6a上，使聚酰亞胺樹脂進(jìn)行自旋涂層，形成有機(jī)絕緣膜8。
接著，在工序16及圖6(b)中，用光刻法，在有機(jī)絕緣膜8形成接觸點(diǎn)26。然后在工序P17及圖6(C)中，在有機(jī)絕緣膜8上涂敷光阻材料27，使用圖7所示的掩膜28，使像素電極9形成范圍的光阻材料27形成圖案。這時(shí)，在所用掩膜28形成在X軸線方向有長(zhǎng)軸，在與其成直角的Y軸線方向有短軸的長(zhǎng)圓形掩模圖形29。
接著，在工序18及圖6(d)中，用蝕刻術(shù)除去無光阻材料27部分的有機(jī)絕緣膜8，形成規(guī)則排列的峰部10c。這時(shí)，接觸點(diǎn)26及TFT7上的有機(jī)絕緣膜8因?yàn)橛泄庾璨牧?7保護(hù)，所以，不會(huì)因蝕刻除去。蝕刻處理后，光阻材料27通過藥品或光照射被除去。
然后，在工序P19及圖6(e)中，在整個(gè)有機(jī)絕緣膜8上形成鋁層，進(jìn)一步進(jìn)行圖案形成，形成兼為光反射膜的像素電極38。這時(shí)，在成為像素電極38基底的有機(jī)絕緣膜8表面，形成峰部10c的圖形，因此，像素電極38也有有同樣峰部10c的圖形即光反射圖形。像素電極38通過有機(jī)絕緣膜26上形成的接觸點(diǎn)26，與TFT7的漏電極22連接。
下面，在工序P20中，通過在基體材料8整個(gè)表面涂敷及燒成聚酰亞胺樹脂，形成定向膜11a(參照?qǐng)D1)，而且施行研磨處理，再在工序P21中，采用網(wǎng)板印刷，形成密封材料3(參照?qǐng)D3)，進(jìn)一步在工序P22中，分散隔片14(參照?qǐng)D1)，由此，完成第1基板2a。
另外，在以上實(shí)施方式中，作為圖7的掩膜圖形29使用了能夠形成圖12(c)所示斷面長(zhǎng)圓形半球形的峰部10c的圖形，但也可以代之采用圖11(a)所示斷面長(zhǎng)方形半球形，圖11(b)所示斷面長(zhǎng)方形錐形，圖12(d)所示液滴半球形狀，圖15(b)所示斷面長(zhǎng)方形偏錐形和圖13所示在正交2軸線方向光量分布不同的形狀。
(液晶裝置用基板及液晶裝置的第2實(shí)施方式)圖8擴(kuò)大示出使用本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的本發(fā)明相關(guān)液晶裝置其它實(shí)施方式主要部分，特別是數(shù)個(gè)顯示點(diǎn)部分。該液晶裝置整體結(jié)構(gòu)可以如圖3所示那樣設(shè)定。
本實(shí)施方式相關(guān)液晶裝置是使用2端子式能動(dòng)元件即TFD(ThinFilm Diode)作為有源元件的活性矩陣方式的液晶裝置；是能夠有選擇地進(jìn)行利用自然光等外部光的反射顯示和利用照明裝置的透射顯示的半透射反射式液晶裝置；又是將液晶驅(qū)動(dòng)用IC直接裝于基板上即COG(Chip On Glass)方式的液晶裝置。
在本實(shí)施方式中，液晶裝置1的形成也如圖3所示，將第1基板2a與第2基板2b由密封材料3貼合，在第1基板2a、第2基板2b及密封材料3圍起的間隙即單元間隙內(nèi)封入液晶。另外，在一方基板2a的表面直接安裝液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b。
在第2基板2b的密封材料3圍起的內(nèi)部范圍，多個(gè)像素電極在行方向XX及列方向YY排列組成點(diǎn)陣狀。另外，在第1基板2a的密封材料3圍起的內(nèi)部范圍形成帶狀電極，該帶狀電極與第2基板2b側(cè)多個(gè)像素電極對(duì)置。
第1基板2a上的帶狀電極與第2基板2b上的一個(gè)像素電極挾持液晶部分形成一個(gè)顯示點(diǎn)，該顯示點(diǎn)的多個(gè)在密封材料3圍起的內(nèi)部范圍內(nèi)排列成點(diǎn)陣狀，形成顯示范圍V。液晶驅(qū)動(dòng)用IC4a及4b在多個(gè)顯示點(diǎn)內(nèi)的對(duì)置電極間有選擇地附加掃描信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)，以此控制各顯示點(diǎn)的液晶定向。通過控制該液晶定向，調(diào)制通過該液晶的光，在顯示范圍V內(nèi)，顯示文字、數(shù)字等的像。
圖8擴(kuò)大示出在液晶裝置1，構(gòu)成顯示范圍V的多個(gè)顯示點(diǎn)中幾個(gè)斷面結(jié)構(gòu)。另外，圖9所示為一個(gè)顯示點(diǎn)部分的斷面結(jié)構(gòu)。
在圖8，第1基板2a有玻璃、塑料等形成的基體材料6a，在該基體材料6a內(nèi)側(cè)表面形成的光反射膜31，在該光反射膜31上形成的濾色器12和在該濾色器12上形成的透明帶狀電極13。在該帶狀電極13上如圖9所示，形成定向膜11a。對(duì)該定向膜11a實(shí)施研磨處理作為定向處理。帶狀電極13由ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。
第1基板2a對(duì)面的第2基板2b有玻璃、塑料等形成的基體材料6b，在該基體材料6b內(nèi)側(cè)表面形成的發(fā)揮開關(guān)元件功能的有源元件TFD(Thin Film Diode)37和連接于TFD37的像素電極9。在TFD37及像素電極9上如圖9所示形成定向膜11b，對(duì)該定向膜11b實(shí)施研磨處理，作為定向處理。像素電極9由ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。
屬于第1基板2a的濾色器12，在第2基板2b側(cè)的像素電極9對(duì)面位置有R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))或C(青綠)、M(深紅)、Y(黃)等各色之一顏色濾色元件12a，在與像素電極9非對(duì)置位置有黑色掩模12b。
在圖9，第1基板2a與第2基板2b之間的間隔即單元間隙通過分散于某一方基板表面的球狀隔片14維持尺寸，在該單元間隙內(nèi)封入液晶L。
TFD37如圖9及圖10所示，由第1金屬層34、在該第1金屬層34表面形成的絕緣層36和該絕緣層36上形成的第2金屬層38構(gòu)成。這樣，TFD37則由第1金屬層/絕緣層/第2金屬層形成的層疊結(jié)構(gòu)即所謂MIM(Metal Insulator Metal)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
第1金屬層34由鉭單體、鉭合金等形成。使用鉭合金作為第1金屬層34時(shí)，在主要成分鉭中添加如鎢、鉻、鉬、錸、釔、鑭、鏑等周期律表中屬于第6至第8族的元素。
第1金屬層34與線路配線39的第1層39a形成一體。該線路配線39將像素電極9夾在其間，形成帶狀，發(fā)揮向像素電極9供給掃描信號(hào)用掃描線或向像素電極9供給數(shù)據(jù)信號(hào)用數(shù)據(jù)線的作用。
絕緣層36由根據(jù)陽(yáng)極氧化法使第1金屬層34表面氧化形成的氧化鉭(Ta2O3)構(gòu)成。另外，對(duì)第1金屬層34進(jìn)行陽(yáng)極氧化時(shí)，線路配線39的第1層39a表面也同時(shí)被氧化，同樣形成氧化鉭構(gòu)成的第2層39b。
第2金屬層38例如由Cr等導(dǎo)電材料形成。像素電極9其一部與第2金屬層38頂端重疊而形成于基體材料6b表面。另外，在形成第1金屬層34及線路配線的第1層39a之前，有時(shí)在基體材料6b表面由氧化鉭等形成基底層。這是為了使第1金屬層34不因第2金屬層38體積后的熱處理從基底剝離或不純物向第1金屬層34擴(kuò)散。
在圖8，在基體材料6a外側(cè)表面通過貼附等安裝相位差片32a，再在該相位差片32a上，通過貼附等安裝偏振光片33a。另外，在基體材料6b的外側(cè)表面通過貼附等安裝相位差片32b，再在該相位差片32b上通過貼附等安裝偏振光片33b。
例如當(dāng)使用STN(Super Twisted Nematic)液晶等時(shí)，有時(shí)通過該液晶的光發(fā)生波長(zhǎng)分散，顯示像發(fā)生著色。相位差片32a及32b是為除去這種著色所使用的光學(xué)各向異性體，例如可以由將聚乙烯醇、聚酯、聚醚酰胺、聚乙烯等樹脂進(jìn)行單軸拉伸處理來形成的膠片構(gòu)成。
偏振光片33a及33b是針對(duì)自然光的入射有出射某一方向直線偏振光的功能的膠片狀光學(xué)元件，例如可以通過TAC(三醋酸纖維素)保護(hù)層夾偏振光層形成。偏振光片33a及3b的配置通常使相互的透射偏振光軸不同。
光反射膜31例如由鋁等光反射性金屬形成，在屬于第2基板2b的各像素電極9對(duì)應(yīng)位置即各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置形成光透射用開口41。另外，在光反射膜31的液晶側(cè)表面，如圖12(c)所示長(zhǎng)圓形半球形的峰部10c互相以微小間隔有規(guī)則地排列，在本實(shí)施方式中，排列組成有規(guī)則的矩陣那樣形成。
上述峰部10c的排列，以線路配線39延伸方向即X軸線方向?yàn)殚L(zhǎng)軸，以與其成直角的Y軸線方向?yàn)槎梯S。另外，在圖3中，設(shè)定峰部10c的長(zhǎng)軸方向X與在基體材料6aXX方向延伸的端邊平行，設(shè)定短軸方向Y與在基體材料6aYY方向延伸的端邊平行。
本實(shí)施方式的液晶裝置1如以上那樣構(gòu)成，因此，該液晶裝置1進(jìn)行反射式顯示時(shí)，在圖8中，從觀察者側(cè)即從第2基板2b側(cè)進(jìn)入液晶裝置1內(nèi)部的外部光，通過液晶L，到達(dá)光反射膜31，經(jīng)該反射膜31反射，再供給液晶L(參照?qǐng)D9箭頭F1)。液晶L通過附加于像素電極9與對(duì)面帶狀電極13之間的電壓即以掃描信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)，控制各顯示點(diǎn)的定向，由此，供給液晶L的反射光在各顯示點(diǎn)調(diào)制，則在觀察側(cè)顯示文字、數(shù)字等的像。
另一方面，液晶裝置1進(jìn)行透射式顯示時(shí)，配置于第1基板2a外側(cè)的照明裝置所謂背照燈42發(fā)光，該發(fā)光通過偏振光片33a，相位差片32a，基體材料6a，光反射膜31的開口41，濾色器12，電極13及定向膜11a后，供給液晶L(參照?qǐng)D9的箭頭F2)。之后，進(jìn)行與反射式顯示時(shí)同樣的顯示。
在本實(shí)施方式中，在光反射膜31的表面，形成將多個(gè)峰部10c有規(guī)則排列組成的反射圖形，同時(shí)，這多個(gè)峰部10c，沿X軸線的立體形狀與沿Y軸線的立體形狀彼此不同，因此，可以低低地控制向一定視場(chǎng)角方向的反射光量，同時(shí)能夠增大向其它特定視場(chǎng)角方向的反射光量。其結(jié)果，在使用光反射膜31進(jìn)行的反射式顯示時(shí)，觀察者能夠在特定視場(chǎng)角方向，作為非常明亮的顯示，觀察液晶裝置1顯示范圍V內(nèi)顯示的像。
本實(shí)施方式的液晶裝置1可以由已經(jīng)說明的圖4所示的制造方法制造。另外，第1基板2a及第2基板2b的形成方法也可以采用現(xiàn)有的眾所周知的方法。還有，在圖8中，在第1基板2a表面形成光反射膜31，進(jìn)而在該光反射膜形成開口41及作為反射圖形的峰部10c時(shí)，可以采用光刻法，即使用將圖7所示長(zhǎng)圓形掩模圖形29排列組成縱橫矩陣狀的掩模28進(jìn)行。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為圖7的掩模圖形29，使用了能夠形成圖12(c)所示平面斷面為長(zhǎng)圓形、半球形峰部10c的圖形，但代之可以采用能夠形成圖11(a)所示平面斷面為長(zhǎng)方形錐形峰部10b、圖12(d)所示液滴半球形峰部10d、圖15(b)所示平面斷面為長(zhǎng)方形偏錐形峰部或圖13所示在正交2軸線方向光量分布不同的峰部等各種圖形。
還有，在圖1所示實(shí)施方式中，關(guān)于發(fā)揮光反射膜作用的像素電極9的表面狀態(tài)，在相鄰的峰部10c之間，圖紙上形成鮮明的平面部。另外，在圖9所示實(shí)施方式中，關(guān)于光反射膜31的表面狀態(tài)，在相鄰的峰部10c之間，圖紙上形成鮮明的平面部。但是，一般認(rèn)為在實(shí)際峰部形成工序中，形成那樣鮮明的平面部是少見的，多數(shù)場(chǎng)合如圖25所示，峰部10c之間，形成非平面的彎曲形狀。如本發(fā)明，要通過反射膜實(shí)現(xiàn)光方向性及光散射性時(shí)，特別是為了達(dá)到光散射性，峰部之間如上所述彎曲形狀比鮮明的平面理想。
(液晶裝置用基板及液晶裝置的第3實(shí)施方式)在圖1所示的液晶裝置1中，在發(fā)揮光反射膜作用的像素電極9，形成圖12(C)所示多個(gè)峰部10c那樣的峰部排列組成的圖形，作為呈光方向性及散射性的圖形。另外，在圖8所示的液晶裝置1中，在光反射膜31形成多個(gè)那樣的峰部排列組成的圖形，作為呈光方向性及光散射性的圖形。
但是，在本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板、液晶裝置、電子設(shè)備及它們的制造方法中，作為呈光方向性及光散射性的圖形，代替多個(gè)峰部排列組成的圖形，可以在光反射膜形成多個(gè)谷部排列組成的圖形作為呈光方向性及光散射性的圖形。
具體地說，通過把如圖20(a)所示平面斷面為長(zhǎng)方形半球形谷部20a、圖20(b)所示，平面斷面為長(zhǎng)方形錐形谷部20b、圖21(c)所示平面斷面為長(zhǎng)圓形半球形谷部20c、圖21(d)所示液滴形狀谷部20d、圖22所示平面斷面為長(zhǎng)方形在Y軸線方向偏的錐形谷部20e和圖13所示在正交2軸線方向光量分布不同的谷部等多個(gè)各種谷部排列起來，可以形成呈光方向性及光散射性的圖形。
另外，在圖20、圖21及圖22中，X軸線及Y軸線與圖11等所示峰部10a等時(shí)相同，最好分別與圖3的XX方向及YY方向一致。
還有，圖21(d)所示液滴形狀谷部20d的形狀有用大致直線將尖的一端E0與緩緩彎曲的另一端E1、尺寸D這時(shí)為谷深D逐漸變大的斷面形狀。
關(guān)于該液滴形狀的谷部20d，在從頂端E0到另一端E1存在的范圍W中，光源S發(fā)出的光有按角度2θ反射的傾向，這成為決定光反射膜的光方向性的主要因素。而且這時(shí)的θ就是從頂端E0到另一端E1的傾斜角度θ。
以上結(jié)果，如果把光源S考慮為太陽(yáng)光、室內(nèi)光等外部光，觀察者的眼睛位于反射角度2θ反射光的前方(面板顯示面的法線方向)，觀察者看液晶裝置顯示面時(shí)，能夠視認(rèn)外部光最有效顯示的、明亮鮮明的像。
現(xiàn)在，在便攜式電話機(jī)及其它電子設(shè)備中，當(dāng)考慮外部光與視認(rèn)角度之間上述2θ反射角度時(shí)，認(rèn)為2θ＝15°為實(shí)用角度。為了實(shí)現(xiàn)這樣的2θ角度，從谷部20d中頂端E0到另一端E1的傾斜角度θ可以設(shè)定為θ＝15°/2＝7.5°。
另外，如果根據(jù)發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于液滴形狀的谷部20d，其深度D0約為1μm、其幅度W0約為9μm，其長(zhǎng)度L0約為14μm時(shí)，能夠得到理想的光方向性及光散射性。還有，谷部20d等一般是用光刻法等圖案形成法形成的，關(guān)于其深度D0等，所有谷部20d，加工成完全相等的尺寸是不可能的，該尺寸產(chǎn)生偏差是不可避免的。
發(fā)明者對(duì)此進(jìn)行觀察時(shí)，如圖24所示，想要得到作為目標(biāo)的1μm的深度D0時(shí)，得到了半幅值中的尺寸幅度為0.8μm～1.2μm這樣的正規(guī)分布。即，即使谷部20d的深度目標(biāo)為1μm時(shí)，60～80％的谷部形成其深度為D0＝0.8μm～1.2μm，20～40％的谷部形成其深度偏離D0＝0.8μm～1.2μm的尺寸。盡管有這樣的尺寸偏差，經(jīng)確認(rèn)也可以得到來自光反射膜良好的光方向性及光散射性。
(液晶裝置用基板及液晶裝置的第4實(shí)施方式)圖23所示為本發(fā)明相關(guān)液晶裝置其它實(shí)施方式的主要部分，即之前說明的圖2對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。這里所示實(shí)施方式中，是有光方向性及光散射性的圖形，多個(gè)峰部10或谷部20不是在平面內(nèi)有規(guī)則地排列，而是在平面內(nèi)無序即隨機(jī)任意地排列。另外，各峰部10或谷部20的延伸方向與圖2所示實(shí)施方式時(shí)相同，各峰部間或谷部間彼此方向相同。
如圖2所示，當(dāng)把多個(gè)峰部或谷部排列組成有規(guī)則的矩陣狀時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生光干擾等不合適的光學(xué)現(xiàn)象。對(duì)此，如本實(shí)施方式那樣，使峰部或谷部等反射圖形在平面內(nèi)無序排列，能夠回避反射圖形規(guī)則性引起的不合適光學(xué)現(xiàn)象。
另外，在峰部10或谷部20的X方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)x時(shí)，相鄰峰部10或谷部20間X方向間隔Gx設(shè)定為L(zhǎng)x≤Gx≤Lx+αx 其中a＜αx＜b。
在峰部10或谷部20的Y方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)y時(shí)，相鄰峰部10或谷部20間Y方向的間隔Gy設(shè)定為L(zhǎng)y≤Gy≤Ly+αy 其中a＜αy＜b。
這里，“a”是圖形間維持圖形形狀最接近的距離，約為2μm。如在此以下，相鄰峰部10或谷部20間的間隔變得過窄，谷部等會(huì)走形，不能充分實(shí)現(xiàn)光方向性及光散射性。另一方面，“b”表面圖形間的最大距離，為10μm。如在此以上，相鄰峰部10或谷部20間的間隔變得過寬，平面部分變多，因此不能充分實(shí)現(xiàn)光方向性及光散射性。對(duì)此，如果將Gx及Gy的尺寸如上述那樣進(jìn)行設(shè)定的話，就沒有那樣的擔(dān)心了。
(液晶裝置用基板制造方法的第2實(shí)施方式)圖26所示為本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板制造方法其它實(shí)施方式的主要工序，特別是如圖9所示，表示在玻璃等形成的基體材料6a上，形成具有谷部的光反射膜時(shí)的形成方法的一實(shí)施方式。
這里所示光反射膜形成工序中，首先在圖26的工序P31及圖27(a)中，在玻璃等形成的基體材料6a上，按相同厚度涂敷第1層46。例如，將粘度9cp的丙烯樹脂，按800rpm，進(jìn)行10秒鐘自旋涂層涂敷厚度為1.6μm。
接著，在工序P32中，進(jìn)行前燒固，固定第1層。例如，在熱板上，100℃下，前燒固2分鐘。然后，在工序P33及圖27(b)中，通過形成目標(biāo)谷部對(duì)應(yīng)掩模圖形47的掩模48，使第1層46在i線(即波長(zhǎng)365nm的光)曝光。這時(shí)，掩模48與第1層46之間的距離即鄰近間隙Gp為Gp＝60μm。另外，i線曝光量一次曝光為80mJ、4秒。
形成第1層46的丙烯樹脂為正片式感光性樹脂，通過上述曝光，第1層46中掩模圖形47對(duì)應(yīng)的部分呈可溶性。接著，在工序P34中，通過顯像處理，如圖27(c)所示，第1層46形成圖案。通過該圖案形成，除去第1層46的部分K為以后變成光反射膜谷部的部分。
下面，在工序P35中，通過后曝光，例如按300mJ短時(shí)間全面照射i線，消去形成第1層46的丙烯樹脂顏色。其后，在工序P36中，通過后燒固，例如用熱板在220℃下加熱50分鐘，加固第1層46。
然后，在工序P37及圖27(d)中，在第1層46上同樣涂敷第2層49。該第2層49，與第1層46相同，將丙烯樹脂按100rpm進(jìn)行10秒鐘自旋涂層，形成厚度為1.3μm。
然后，在工序P38中，進(jìn)行前燒固，固定第2層。例如，在熱板上，100℃下，前燒固2分鐘。接著，在工序P39及圖27(d)中，通過周邊部分開口的掩模51，將第2層49在i線(即波長(zhǎng)365nm的光)曝光，這時(shí)，掩模49與第2層49之間的距離即鄰近間隙GP為GP＝120μm。另外，i線的曝量一次曝光為100mJ，5秒。通過此曝光，除去驅(qū)動(dòng)用IC等安裝用周邊范圍第2層49。
第2層形成時(shí)i線曝光中的鄰近間隙Gp為Gp＝120μm。另一方面，第1層形成時(shí)i線曝光中，鄰近間隙Gp為Gp＝60μm。即形成谷部用第1層曝光時(shí)的鄰近間隙Gp比第2層周邊曝光時(shí)的鄰近間隙Gp設(shè)定得小。
從原理上講，鄰近間隙Gp變得越小越能夠精密形成圖形。但是，當(dāng)鄰近間隙Gp變得過小，在掩模與曝光對(duì)象物之間存在異物時(shí)，可能會(huì)因該異物損傷掩模等，因此，鄰近間隙Gp變小是有限度的。
基于以上理由，在本實(shí)施方式中，谷部基礎(chǔ)第1層46曝光時(shí)的鄰近間隙Gp盡可能小些，按本實(shí)施方式，設(shè)定為60μm，不需要那樣精密的第2層曝光時(shí)的鄰近間隙Gp盡量大些，按本實(shí)施方式，設(shè)定為120μm。
下面，在工序P40中，通過顯像處理，除去周邊部存在的第2層49，如圖27(e)所示，得到谷部對(duì)應(yīng)部分洼下狀態(tài)的第2層49。接著，在工序P41中，通過后曝光，例如按300mJ，短時(shí)間全面照射i線，消去形成第2層49的丙烯樹脂顏色。之后，在工序P42中，通過后燒固，例如在格林電弧爐，220℃下，加熱50分鐘，加固第2層49。
然后，在工序P43中，用陰極真空噴鍍法使反射膜材料如Al(鋁)，按0.2μm一樣厚度成膜，進(jìn)而在工序P44中，進(jìn)行光刻處理，形成圖27(f)中規(guī)定圖案的反射膜52。這時(shí)的圖案形成是為了在液晶裝置中形成使用背照燈進(jìn)行透射式顯示時(shí)的光透射用開口，或者是為了在液晶面板周邊部確保電子部件等安裝用范圍進(jìn)行的。
根據(jù)以上所述，如圖28所示，形成使谷部20排列組成目標(biāo)圖形，如無序排列狀態(tài)的反射膜52。如本實(shí)施方式這樣，如果反射膜52的基底層為第1層46及第2層49形成的2層層疊結(jié)構(gòu)，可以使谷部20間的范圍形成非平面即彎曲面或粗糙面，由此，能夠防止反射膜52產(chǎn)生鏡面反射，確實(shí)得到希望的光散射。
另外，在以上說明中例示了在圖9所示的半透射反射式液晶裝置中，在形成開關(guān)元件的基板與對(duì)面基板上形成光反射膜的場(chǎng)合，圖26所示的反射膜形成工序當(dāng)然也可以用于液晶裝置，即在與形成開關(guān)元件的基板同一基板上形成光反射膜的場(chǎng)合。但是，在形成圖1所示光反射膜時(shí)，另外需要接觸點(diǎn)26形成用工序等。
(電子設(shè)備的實(shí)施方式)圖29所示為本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備一例便攜式電話機(jī)的一實(shí)施方式。該便攜式電話機(jī)100有作為顯示部的液晶裝置101、天線102、揚(yáng)聲器103、鍵開關(guān)組104與送話器105。
液晶裝置101收容于作為殼體的外裝盒，同時(shí)受外裝盒內(nèi)部設(shè)的控制電路106控制，顯示電話通信內(nèi)容和因特網(wǎng)信息等。該液晶裝置101可由圖3所示的液晶裝置1構(gòu)成。
圖30所示為本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備一例手表的一實(shí)施方式。該手表110有作為顯示部的液晶裝置111。該液晶裝置111收容于作為殼體的外裝盒，同時(shí)受外裝盒內(nèi)部設(shè)的控制電路112控制，以時(shí)刻、日期等為信息進(jìn)行顯示。該液晶裝置111可由圖3所示的液晶裝置1構(gòu)成。
圖31所示為本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備一例便攜式信息處理裝置的一實(shí)施方式。該便攜式信息處理裝置120是作為文字信息處理器、個(gè)人電腦等提供的。這里所示便攜式信息處理裝置120有設(shè)于主體121表面的鍵盤等輸入裝置122和作為顯示部的液晶裝置123。根據(jù)配置于主體121內(nèi)部的處理器的處理，將通過鍵盤輸入的信息和基于該信息的某些演算處理結(jié)果顯示于液晶裝置123。
圖32所示為本發(fā)明相關(guān)電子設(shè)備的其它實(shí)施方式。這里所示的電子設(shè)備由顯示信息輸出源130、顯示信息處理電路131、電源電路132、時(shí)標(biāo)發(fā)生器133、液晶裝置134及驅(qū)動(dòng)電路136構(gòu)成。
其中，顯示信息輸出源130備有RAM(Random Access Memory)等存儲(chǔ)器、各種磁盤等存儲(chǔ)器和調(diào)諧輸出數(shù)字圖像信號(hào)的調(diào)諧電路等，根據(jù)時(shí)標(biāo)發(fā)生器133生成的各種同步信號(hào)，將規(guī)定格式圖像信號(hào)等顯示信息供給顯示信息處理電路131。
接著，顯示信息處理電路131備有放大、反向電路、旋轉(zhuǎn)電路、伽馬補(bǔ)償電路、箝位電路等多條眾所周知的電路，對(duì)輸入的顯示信息進(jìn)行處理，將圖像信號(hào)與同步信號(hào)CLK一起供給驅(qū)動(dòng)電路136。這里，驅(qū)動(dòng)電路136與掃描線驅(qū)動(dòng)電路(無圖示)、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路(無圖示)一起總稱檢查電路等。另外，電源電路132向上述構(gòu)成元件供給規(guī)定的電源電壓。
(其它的實(shí)施方式)以上，列舉理想的實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式，在權(quán)利要求范圍記載的發(fā)明范圍內(nèi)可以進(jìn)行種種改變。
例如，在以上說明的實(shí)施方式中，把規(guī)定構(gòu)成反射圖形的峰部和谷部的正交2軸與液晶裝置1基板端邊延伸方向XX及YY平行那樣設(shè)定，但代之，也可以使關(guān)于反射圖形的正交2軸方向與基板端邊方向保持適當(dāng)?shù)慕嵌取?br> 另外，圖3所示的液晶裝置1只不過是一個(gè)例示，可以應(yīng)用本發(fā)明相關(guān)液晶裝置用基板的液晶裝置可以是圖3所示構(gòu)造以外的任意液晶裝置。
按照本發(fā)明相關(guān)的液晶裝置用基板、液晶裝置及它們的制造方法以及電子設(shè)備，使入射到液晶裝置內(nèi)部的光由光反射膜反射時(shí)，不是向立體空間的全方位均勻反射，而是能夠增大特定視場(chǎng)方向的光量或強(qiáng)度的反射。由此，能夠防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn)，增大向希望的視場(chǎng)角方向的反射光的光量，從而可以增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)顯示的亮度。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置用基板，在挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)，其特征是具有基體材料；在該基體材料表面形成的光反射膜，該光反射膜，具有呈光方向性及光散射性的圖形。
2.權(quán)利要求1記載的液晶裝置用基板，其特征是上述圖形排列形成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部。
3.權(quán)利要求2記載的液晶裝置用基板，其特征是上述峰部及/或上述谷部，沿通過自身的正交2軸線的一方軸線的立體形狀與沿另一方軸線的立體形狀彼此不同。
4.權(quán)利要求2記載的液晶裝置用基板，其特征是上述峰部及/或上述谷部，由通過自身的正交2軸線中的至少一方軸線區(qū)分的一方側(cè)的立體形狀與另一方側(cè)的立體形狀彼此不對(duì)稱。
5.權(quán)利要求4記載的液晶裝置用基板，其特征是上述立體形狀的面積，在上述一方側(cè)和上述另一方側(cè)不對(duì)稱。
6.權(quán)利要求4記載的液晶裝置用基板，其特征是對(duì)上述立體形狀的上述基體材料的角度在上述一方側(cè)與上述另一方側(cè)不對(duì)稱。
7.權(quán)利要求2記載的液晶裝置用基板，其特征是上述峰部及/或上述谷部為液滴形狀。
8.權(quán)利要求2記載的液晶裝置用基板，其特征是上述峰部及/或上述谷部，平面斷面為長(zhǎng)方形錐形、平面斷面為長(zhǎng)方形半球形、平面斷面為橢圓半球形或平面斷面為長(zhǎng)圓半球形。
9.權(quán)利要求2至權(quán)利要求8至少之一記載的液晶裝置用基板，其特征是上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部相互在同一方向且平面內(nèi)無序排列。
10.權(quán)利要求1至權(quán)利要求8至少之一記載的液晶裝置用基板，其特征是上述正交2軸線的至少一方與上述基體材料的端邊平行。
11.一種液晶裝置用基板，在挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)，其特征是具有基體材料；在該基體材料表面形成的光反射膜，在該光反射膜表面形成排列組成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部的光反射圖形，關(guān)于在該光反射圖形所反射的光的光量，沿通過上述峰部及/或上述谷部的正交2軸線一方的光量分布與沿正交2軸線另一方的光量分布相互不同。
12.權(quán)利要求11記載的液晶裝置用基板，其特征是沿上述一方軸線的光量分布為峰形狀，沿上述另一方軸線的光量分布為直線狀。
13.一種在挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板的制造方法，其特征是具有在基體材料表面形成光反射膜的工序；使用掩模，在上述光反射膜表面形成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部的工序，上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形，沿通過自身的正交2軸線的一方軸線的形狀與沿另一方軸線的形狀彼此不同。
14.一種在挾持液晶的一對(duì)基板中位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板的制造方法，其特征是具有在基體材料表面形成光反射膜的工序；使用掩模，在上述光反射膜表面形成多個(gè)峰部及/或多個(gè)谷部的工序，上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形，由通過自身的正交2軸線中的至少一方軸線區(qū)分的一方側(cè)的形狀與另一方側(cè)的形狀彼此不對(duì)稱。
15.權(quán)利要求13或14記載的液晶裝置用基板的制造方法，其特征是上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形為平面液滴形狀。
16.權(quán)利要求13或14記載的液晶裝置用基板的制造方法，其特征是上述多個(gè)峰部及/或上述多個(gè)谷部對(duì)應(yīng)的上述掩模的掩模圖形相互在同一方向且平面內(nèi)無序排列。
17.一種液晶裝置，具有挾持液晶的一對(duì)基板，其特征是該一對(duì)基板的一方由權(quán)利要求1至權(quán)利要求12之一記載的液晶裝置用基板構(gòu)成。
18.一種具有挾持液晶的一對(duì)基板的液晶裝置的制造方法，其特征是包括使用權(quán)利要求13至權(quán)利要求16之一記載的液晶裝置用基板的制造方法形成上述一對(duì)基板的一方的工序。
19.一種電子設(shè)備，具有顯示像的液晶裝置；收容該液晶裝置的殼體；控制上述液晶裝置的控制電路，其特征是上述液晶裝置由權(quán)利要求17記載的液晶裝置構(gòu)成。
全文摘要
提供一種液晶裝置用基板,其通過防止反射光向不需要的視場(chǎng)角方向行進(jìn),增大向希望的視場(chǎng)角方向的反射光光量,能夠增強(qiáng)從希望的方向看時(shí)的顯示亮度。是在挾持液晶的一對(duì)基板中,位于與觀察側(cè)相反側(cè)的液晶裝置用基板2a。在基體材料6a表面形成作為光反射膜的像素電極9。在光反射膜9表面形成排列組成多個(gè)峰部10c的圖形,這些峰部10c形成沿通過自身的正交2軸線X、Y的一方軸線的立體形狀與沿另一方軸線的立體形狀相互不同的長(zhǎng)圓形的半球形。光反射膜9實(shí)現(xiàn)光方向性及光散射性的雙方特性。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1361445SQ01133848
公開日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月25日
發(fā)明者露木正, 松尾睦, 田中千浩 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社