專利名稱：漫反射片和使用它的液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是涉及能有效地進(jìn)行反射型彩色顯示的內(nèi)部裝有反射片的液晶顯示裝置及其制造方法。
作為現(xiàn)有的反射型彩色液晶顯示裝置，有JP-A3-223715、JP-A5-80327、JP-A4-243226所述的技術(shù)。這些技術(shù)都是使反射膜下面的形狀呈凹凸?fàn)?，能?jiǎn)單地制造內(nèi)部裝有該漫反射膜的液晶顯示裝置。
這些方法是(1)將鋁薄膜設(shè)置在毛玻璃表面上，(2)使反射電極和熱脹系數(shù)不同的薄膜層呈雙層結(jié)構(gòu)，(3)將反射膜設(shè)置在用樹脂形成的許多微細(xì)的凸部上，這些結(jié)構(gòu)都是將反射片和電極兼用。
上述現(xiàn)有技術(shù)中的(1)是用噴砂等方法在玻璃基板面上形成微細(xì)的凹凸。(2)是利用反射膜和在反射膜下面形成的樹脂的熱脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生的應(yīng)力，在反射膜表面上形成微細(xì)的凹凸。
另外，這些反射膜都是經(jīng)過圖形刻蝕后，兼作反射片和電極用。
可是，在這些方法中，存在這樣一些問題①微細(xì)凹凸圖形的再現(xiàn)性不好，②反射膜的圖形刻蝕困難，③難以在反射膜上形成彩色濾光片等。
另外，(3)由于使用感光性樹脂、并采用光刻法形成，所以制作過程復(fù)雜，工序多，存在成本高的問題。另外，由于反射片兼作電極用，所以是一種在反射片上形成彩色濾光片的元件結(jié)構(gòu)，存在加在液晶上的電壓下降的問題。
另外，在(2)和(3)中，由于在電極端子下面有樹脂層，所以在通過導(dǎo)電性薄膜，對(duì)安裝了液晶驅(qū)動(dòng)器IC的帶載封裝(以下稱TCP)進(jìn)行加熱、加壓的連接工序中，樹脂層成為連接不良的主要原因，還存在電極端子部分容易引起膜剝離等、以及難以再連接的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種解決了上述這些問題的漫反射片和使用它的液晶顯示裝置、以及該液晶顯示裝置的制造方法。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明如下構(gòu)成。一種漫反射片，具有基板、在該基板上形成的有凹凸的薄膜層、以及在有該凹凸的薄膜層上形成的反射層，該漫反射片是薄膜層和上述反射層預(yù)先呈一體形成的層。[1]中的漫反射片在薄膜層和反射層之間有將兩者粘接起來的粘接層。漫反射片有基板、以及通過轉(zhuǎn)印薄膜轉(zhuǎn)印并粘接在該基板上的漫反射層。一種漫反射片，具有基板、在該基板上形成的有凹凸的薄膜層、在有該凹凸的薄膜層上形成的反射層、以及在該反射層上形成的平坦層，該漫反射片是薄膜層和上述反射層預(yù)先呈一體形成的層，薄膜層和基板通過粘接層而被粘接起來。[4]中的漫反射片的薄膜層兼作粘接層用。一種液晶顯示裝置，具有一對(duì)基板、以及夾在該一對(duì)基板之間的液晶層，還有在一對(duì)基板中的一個(gè)基板上形成的粘接層、在該粘接層上形成的有凹凸的薄膜層、在有該凹凸的薄膜層上形成的反射層、在該反射層上形成的平坦層、以及在該平坦層和一對(duì)基板中的另一個(gè)基板之間使液晶層上產(chǎn)生電場(chǎng)的電極結(jié)構(gòu)。一種液晶顯示裝置，配置有通過在其玻璃基板上形成隨機(jī)形成了多個(gè)凸部或凹凸部的樹脂層，在樹脂層上依次重疊反射片、絕緣層兼平坦層、透明電極及取向控制膜而形成的一個(gè)電極基板a，和通過在玻璃基板上重疊透明電極和取向控制膜而形成的另一電極基板b，電極基板a和b配置為使其取向控制膜相對(duì)；且在該兩個(gè)基板之間夾持有液晶層。[7]中的液晶顯示裝置在其絕緣層兼平坦層上形成遮光層和彩色濾光片，液晶層的厚度由在遮光層上形成的多個(gè)柱狀樹脂部分決定。一種液晶顯示裝置的制造方法，它包括以下工序配置通過下列工序形成的一個(gè)電極基板a，即在玻璃基板面上形成薄膜狀的樹脂層，將具有隨機(jī)形成許多微細(xì)的凸部或凹凸部的壓模在樹脂層表面加熱、加壓，在樹脂層表面上形成微細(xì)的凸部或凹凸部的工序，在樹脂層上形成反射膜，在該反射膜上形成絕緣層兼平坦層的工序，在絕緣層兼平坦層上形成遮光層及彩色濾光層的工序，在彩色濾光層上形成平坦層的工序，在平坦層上形成透明電極的工序，以及在透明電極上形成液晶的取向控制膜的工序；和配置通過在玻璃基板表面上形成透明電極，再在透明電極上形成液晶的取向控制膜而形成的另一個(gè)電極基板b；將兩個(gè)電極基板a、b的取向控制膜相向地組合起來；將液晶填充在該兩電極基板之間并進(jìn)行密封。[9]中的液晶顯示裝置的制造方法，是在隨機(jī)地形成了許多微細(xì)的凸部或凹凸部的高分子基底膜上層疊感光性樹脂或熱硬化性樹脂構(gòu)成的轉(zhuǎn)印膜，通過加熱、加壓將上述轉(zhuǎn)印膜粘貼在上述玻璃基板表面上，將高分子基底膜剝離后，在玻璃基板表面上形成許多微細(xì)的凸部或凹凸部。[9]或[10]中的液晶顯示裝置的制造方法，包括在平坦層上形成的遮光層上形成決定液晶層的厚度用的多個(gè)柱狀樹脂部的工序。


圖1是實(shí)施例1的反射型彩色液晶顯示裝置的制造工序的示意性的剖面圖。
圖2是實(shí)施例2的反射型彩色液晶顯示裝置的制造工序的示意性的剖面圖。
圖3是實(shí)施例3的反射型彩色液晶顯示裝置的制造工序的示意性的剖面圖。
圖4是實(shí)施例4的反射型彩色液晶顯示裝置的制造工序的示意性的剖面圖。
圖5是實(shí)施例5的反射型彩色液晶顯示裝置的制造工序的示意性的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的反射型彩色液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示意性的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的有源矩陣驅(qū)動(dòng)型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示意性的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的反射型彩色液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示意性的剖面圖。
圖9是表示反射型彩色液晶顯示裝置的反射特性的測(cè)定方法的示意性的透視圖。
圖10是表示反射型彩色液晶顯示裝置的反射特性之一例的曲線圖。
圖11是表示本發(fā)明的漫反射片上的球狀突起的形狀和結(jié)構(gòu)尺寸的示意性的剖面圖。
以下說明使用本發(fā)明的漫反射片、帶遮光層的漫反射片或漫反射片用的基底膜等的發(fā)射型彩色液晶顯示裝置的具體的制造方法。通過以下(1)～(9)的工序制成一個(gè)電極基板(1)將感光性樹脂或熱硬化性樹脂涂敷在隨機(jī)地形成了許多微細(xì)的凸部或凹凸部(間距10～30微米，高度或深度1～2微米)的高分子基底膜上(厚度1～3微米)，干燥后作為轉(zhuǎn)印膜用，利用滾筒積層裝置等，從作為支撐體的基底膜上加熱(50～150℃)和加壓(1～12kg/cm2)，將上述感光性樹脂或熱硬化性樹脂薄膜粘貼在玻璃基板表面上(滾筒速度0.1～3米/分鐘)的工序；(2)將作為支撐體的高分子基底膜剝離的工序；(3)在有上述凸或凹凸的樹脂薄膜上形成反射膜(鋁、銀等薄膜，膜厚100～300納米)的工序；(4)在上述反射膜上形成絕緣膜兼平坦膜(膜厚1～2微米)的工序；(5)在上述絕緣膜上形成遮光膜(膜厚0.5～2微米)的工序；(6)在上述遮光膜上形成紅、綠及藍(lán)色的彩色濾光片(膜厚0.5～2微米)的工序；(7)在上述彩色濾光片上形成平坦層(膜厚1～3微米)的工序；(8)在上述平坦膜上形成構(gòu)成透明電極的ITO(氧化銦錫)膜(100～300納米)的工序；(9)在上述透明電極上形成取向控制膜(50～150納米)的工序；在玻璃基板上，通過以下(10)～(11)的工序制成另一個(gè)電極基板(10)形成透明電極的工序；(11)在上述透明電極上形成取向控制膜(50～150納米)的工序；通過以下(12)、(13)兩工序，將上述的兩個(gè)電極基板制成液晶顯示元件(12)通過隔離材料(聚合物顆粒、二氧化硅顆粒、玻璃纖維)，使取向控制膜面彼此相對(duì)地組合起來，用密封材料(上述的隔離材料與環(huán)氧樹脂配合而成的材料)將兩電極基板周邊粘接起來進(jìn)行密封的工序；(13)將液晶密封在兩電極基板之間的密封工序；然后，通過(14)～(16)的工序，制成本發(fā)明的液晶顯示裝置(14)將規(guī)定的相位片和偏振片粘貼在只形成了上述液晶顯示元件的透明電極的玻璃基板面上的工序；(15)將安裝了液晶驅(qū)動(dòng)用IC的TCP及與驅(qū)動(dòng)用外部電路連接的端子等連接在上述液晶顯示元件上的工序；(16)將上述液晶顯示元件組裝在外殼、框架等中的工序。
另外，本發(fā)明的第二個(gè)特征在于，也可以采用將設(shè)置了規(guī)定的凸或凹凸的滾子、模子或高分子片作為原模的壓模的方式進(jìn)行處理，以代替隨機(jī)地形成了上述(1)中所述的許多微細(xì)的凸部或凹凸部的高分子基底膜。
具體地說，(1)將樹脂涂敷在玻璃基板上，干燥后形成樹脂層薄膜(膜厚1～3微米)，(2)用隨機(jī)地設(shè)置了許多微細(xì)的凸部或凹凸部的上述壓模，通過加熱和加壓，在樹脂層薄膜上壓制出凹凸圖形。
然后，以下的工序與上述(3)～(16)所述的工序相同。
本發(fā)明通過使用將分散混合了顏料(黑、紅、綠或藍(lán)色)的感光性樹脂膜、反射膜層、樹脂層重疊在高分子基底膜上而成的薄膜(以下稱漫反射片一體型彩色濾光膜)、或者使用將分散混合了紅色、綠色、藍(lán)色顏料的感光性樹脂膜重疊在高分子基底膜上而成的薄膜(以下稱彩色濾光膜)，與以往相比，能大幅度地減少其制造工序，同時(shí)由于在不形成反射片的相對(duì)的基板上可以不形成遮光膜或彩色濾光片等，所以在相對(duì)基板上容易形成電極，能容易地進(jìn)行該電極的修正或TCP的連接。
另外，在本發(fā)明中，作為在玻璃基板上形成樹脂層/反射膜層、或樹脂層/反射膜層/遮光膜層的簡(jiǎn)便方法，可以通過張貼預(yù)先在高分子基底膜上重疊了反射膜層及樹脂層、或遮光膜層、反射膜層及樹脂層的轉(zhuǎn)印膜，一并形成。
另外，由于在一個(gè)電極基板上形成形狀微細(xì)且電極條數(shù)多的信號(hào)電極，所以電極的修正或TCP連接時(shí)的校正等都變得容易了，能謀求提高合格率、降低成本。
另外，在將有凸或凹凸的樹脂層設(shè)置在高分子基底膜上的薄膜上，依次重疊反射膜、感光性黑色膜，將帶有這樣形成的漫反射片的彩色濾光片重疊在玻璃基板上，通過光掩模，對(duì)感光性黑色膜進(jìn)行曝光、顯像，通過硬化也能形成遮光層。
另外，將上述彩色濾光膜重疊在玻璃基板上，或利用旋轉(zhuǎn)涂敷法，在玻璃基板上形成分別混合分散了綠色或藍(lán)色顏料的感光性樹脂薄膜(以下稱彩色抗蝕劑)，通過光掩模，進(jìn)行曝光、顯像及硬化，使第一彩色濾光片形成圖形。
然后，同樣地形成第二、第三彩色濾光片。
在形成了使上述第一、第二及第三彩色濾光片的表面平坦的平坦層后，在它上面形成由ITO膜構(gòu)成的透明電極圖形。
在上述透明電極上形成控制液晶分子的取向的取向膜(聚酰亞胺系樹脂)，用眾所周知的方法，對(duì)它進(jìn)行摩擦取向處理，也能制成一個(gè)電極基板。
另外，本發(fā)明的漫反射片也可不用光刻法，而通過簡(jiǎn)便的薄膜轉(zhuǎn)印等方法形成凸或凹凸，通過在它上面形成鋁、銀等的反射層，能制作內(nèi)裝型漫反射片。因此，與以往相比，能獲得工序少、成本低的漫反射片內(nèi)裝型的液晶顯示裝置。
如果采用本發(fā)明，由于電極和反射片不共用，能將電極和反射片分開，所以金屬電極的圖形刻蝕非常容易，由于這樣構(gòu)成，所以能在電極和內(nèi)裝反射片之間形成其他構(gòu)成元件，特別是不降低加在液晶層上的電壓，而在形成了反射片的基板上形成在相對(duì)的基板上形成的彩色濾光片和遮光膜(BM)等。
另外，由于能在形成了漫反射片的基板上形成BM等，所以相對(duì)的基板的構(gòu)成元件少，能容易地對(duì)在相對(duì)的基板上形成的電極校正。特別是由于能在玻璃基板上直接形成電極數(shù)多、而且間隔窄的信號(hào)電極，所以能容易地進(jìn)行安裝了液晶驅(qū)動(dòng)用IC的TCP的連接、以及IC的校正。
另外，作為漫反射片的形成方法，如果采用粘貼轉(zhuǎn)印膜的方法，則工序少，玻璃基板的校正等也容易，能謀求降低成本，同時(shí)能使漫反射片的漫反射面一側(cè)平坦，所以能提高基板和基板之間的間隔精度，能實(shí)現(xiàn)與液晶層之間形成的構(gòu)件的平坦化。
下面，說明實(shí)施本發(fā)明時(shí)優(yōu)選的反射型液晶顯示元件。在本發(fā)明中，主要說明顯示規(guī)模為640×240點(diǎn)(象素間距0.3mm×0.3mm，象素尺寸0.288mm×0.288mm，畫面對(duì)角線尺寸8.1英寸)的對(duì)應(yīng)于1/2VGA的手提個(gè)人計(jì)算機(jī)(以下稱手提PC)、監(jiān)視器等中使用的超扭曲向列液晶(STN)液晶顯示裝置、或反射式STN彩色液晶顯示裝置(以下簡(jiǎn)稱反射式彩色液晶顯示裝置)。
但是，本發(fā)明與液晶顯示裝置的液晶驅(qū)動(dòng)方式無關(guān)，所以本發(fā)明也能適用于有源尋址方式、無源方式中的任意一種方式，不限定于STN液晶顯示方式。
下面給出實(shí)施例，進(jìn)行具體說明。根據(jù)圖1所示的示意剖面圖，說明本發(fā)明的反射型液晶顯示元件的制造方法之一例。
工序(a)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印膜，即在其表面上形成了許多凹部的成為支撐體的高分子膜15(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，膜厚50微米，凹部間距約15微米，凹部深度1.2微米)上，涂敷由丙烯酸系樹脂構(gòu)成的樹脂層2(也可以是環(huán)氧系樹脂或亞胺系樹脂，另外，樹脂層可以是感光性的或非感光性的都可以)(膜厚1.5微米)，干燥后，在樹脂層2上設(shè)置保護(hù)膜(圖中未示出，聚乙烯，膜厚6微米)。
利用滾筒積層裝置18(基板溫度100℃，滾筒溫度100℃，滾筒壓力6kg/cm2，進(jìn)給速度0.5米/分鐘)，將上述轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印在玻璃基板1(鈉玻璃，厚度0.7毫米)上，然后進(jìn)行正式硬化(240℃/30分鐘)，將保護(hù)膜剝離，形成了有凸部的樹脂層2。
工序(b)在有許多凸部的樹脂層2上，形成鋁反射膜層3(也可以是銀，膜厚100微米)。
工序(c)在上述反射膜層3上，形成丙烯酸系樹脂絕緣層兼平坦層4(膜厚2微米)。
工序(d)在上述絕緣層兼平坦層4上，涂敷混合分散了黑色顏料的感光性樹脂層5，通過光掩模16，用紫外線17曝光后，進(jìn)行顯影，形成丙烯酸系樹脂(也可以是環(huán)氧系樹脂)遮光層5a(膜厚1.2微米)。
工序(e)在上述遮光層5a上，涂敷混合分散了紅色顏料的母材為丙烯酸系樹脂(也可以是環(huán)氧系樹脂)感光性樹脂層6(膜厚1.2微米)，過光掩模16，用紫外線17曝光后，進(jìn)行顯影。
工序(f)在感光性樹脂層6上形成紅色著色層6a。
工序(g)其次，與上述紅色著色層6a的形成一樣，依次形成綠色著色層6b、藍(lán)色著色層6c后，在上述遮光層5a、以及著色層6a、6b、6c上，形成丙烯酸系樹脂(也可以是環(huán)氧系樹脂)平坦層7(膜厚2微米)、透明電極8(ITO膜，膜厚260納米，電極數(shù)240條，電極間距300微米，電極寬度288微米，電極間隙12微米的掃描電極)、以及聚酰亞胺取向控制膜(膜厚70納米)。
工序(h)在通過上述(a)～(g)形成的一個(gè)電極基板和玻璃基板10(鈉玻璃，厚度0.7毫米)上，形成透明電極11(ITO膜，膜厚260納米，電極數(shù)1920條，電極間距100微米，電極寬度88微米，電極間隙12微米的信號(hào)電板)、聚酰亞胺取向控制膜12(膜厚700納米)，將這樣形成的另一個(gè)電極基板通過與液晶14的厚度相當(dāng)?shù)淖鳛榫酆衔镱w粒的隔離材料13(粒徑6微米)組合起來，使電極8、11彼此相對(duì)地配置。
其次，基板周邊用在環(huán)氧系樹脂中配合了聚合物顆粒(也可以使用玻璃纖維等)的密封材料進(jìn)行密封，將液晶14(由藍(lán)色PCH及tolane電介質(zhì)構(gòu)成的液晶組成物，折射率各向異性Δn0.133，扭曲角250°)封裝在兩電極基板之間，通過密封(感光性丙烯酸系樹脂或感光性環(huán)氧系樹脂)，制成了反射型液晶顯示元件。
另外，在本發(fā)明中，作為漫反射片的底層，隨機(jī)地配置了直徑為15微米、高度為1.2微米的許多微小的凸?fàn)?半球狀)樹脂，以便不發(fā)生光的干涉，作為反射膜形成了厚度為100納米的鋁膜，但凸?fàn)顦渲牟牧?、形狀及大小等，可以根?jù)不同的目的進(jìn)行選擇。
如果采用本實(shí)施例，則由于用薄膜轉(zhuǎn)印法制成的漫反射片能用與光刻法相同的精度形成所希望的形狀的樹脂層，所以能以低成本提供內(nèi)部裝有該漫反射片的反射型彩色液晶顯示裝置。另外，由于將漫反射片安裝在內(nèi)部，所以能提供一種從哪個(gè)方向看都是明亮的、反差大的畫像的反射型彩色液晶顯示裝置。
特別是由于將象素電極和反射片分離，所以即使是在反射片上形成彩色濾光片的元件結(jié)構(gòu)，也能提供一種不會(huì)降低加在液晶上的電壓的反射型液晶顯示裝置。
另外，由于不使用制造方法復(fù)雜的光刻法，而是使用圖形原模，所以能容易地在轉(zhuǎn)印膜上形成所希望的圖形，再現(xiàn)性好。
另外，由于在玻璃基板上直接形成電極寬度窄、配置間距窄的信號(hào)電極，所以裝有液晶驅(qū)動(dòng)用IC的TCP的安裝及修正容易，能有效地提高元件的制作成品率。
另外，不使用在有微細(xì)的凸或凹部的高分子基底膜上依次重疊了遮光膜層、反射膜層、樹脂層的轉(zhuǎn)印膜，能大幅度減少制造工序，另外，通過將轉(zhuǎn)印膜用于著色膜，使得著色層的表面變得平坦，能獲得整個(gè)顯示面均勻、反差大的圖象。
另外，根據(jù)不同的目的，任意采用上述絕緣層兼平坦層4及平坦層7。例如，如果只形成有效顯示區(qū)，則連接TAB更有利。
另外，將絕緣層配置在任意一個(gè)透明電極和取向控制膜之間，都能獲得同樣的效果。
本發(fā)明的漫反射片的制造方法是在滾筒、板或片上預(yù)先形成成為原模的凸或凹凸的圖形，將該圖形轉(zhuǎn)印在薄膜樹脂層上，在它上面形成并獲得反射膜，所以能容易地獲得圖形再現(xiàn)性好的漫反射片。下面，根據(jù)圖2說明本發(fā)明的另一反射型液晶顯示裝置的制造方法的一例。
工序(a)在玻璃基板1(鈉玻璃，厚度0.7毫米)上用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成丙烯酸系樹脂構(gòu)成的樹脂層2(膜厚1.5微米)，然后進(jìn)行干燥。
其次，用形成了凹部或凹凸部的板狀的金屬壓模19(圖中未示出，凹部間距約15微米，凹部深度1.2微米)，在該樹脂層2上加熱及加壓20(溫度100℃，壓力6kg/cm2)，轉(zhuǎn)印在樹脂層2上后，將該樹脂層2置于恒溫槽中(240℃)硬化30分鐘，形成凸部。
工序(b)以下與實(shí)施例1相同，制成反射型液晶顯示裝置。另外，漫反射片的底層也與實(shí)施例1相同。
另外，用光刻法時(shí)，在各工序結(jié)束后不能確定是否合適。而如果采用本實(shí)施例，則由于在最初的工序(a)中將規(guī)定的凹部或凹凸部轉(zhuǎn)印在半硬化了的樹脂層2上，所以能直接確認(rèn)是否合適。因此，能容易地直接進(jìn)行玻璃基板的再生，對(duì)于降低成本極其有利。其次，根據(jù)圖3說明本發(fā)明的另一反射型液晶顯示裝置的制造方法之一例。
工序(a)用滾筒21，將在滾筒21的表面上形成的凹部或凹凸部轉(zhuǎn)印到在玻璃基板1上與實(shí)施例2同樣形成的樹脂層2上。
接著在工序(b)以下與實(shí)施例2相同，所以其說明從略。另外，漫反射片的底層也與實(shí)施例1相同。
本實(shí)施例的特征在于不僅能簡(jiǎn)單地形成漫反射片用的底層，而且與光刻法一樣，通過對(duì)轉(zhuǎn)印在薄膜樹脂層上的有凸部或凹凸部的底層控制紫外線照射量或硬化溫度等，能任意地控制凸部或凹凸部的形狀。
另外，與上述的實(shí)施例2相同，在成為漫反射片的底層的有凸部或凹凸部的樹脂層2的形成工序中，在發(fā)生不適合的情況下，能容易地再利用剝離樹脂層的玻璃基板。其次，根據(jù)圖4說明本發(fā)明的另一反射型液晶顯示裝置的制造方法之一例。
工序(a)在表面上形成了許多凹部的實(shí)施例1中使用的高分子基底膜15上涂敷同樣的樹脂層2(膜厚1.5微米)，干燥后，將聚乙烯保護(hù)膜(圖中未示出，膜厚6微米)設(shè)置在樹脂層2上形成轉(zhuǎn)印膜，與實(shí)施例1一樣，利用滾筒積層裝置18，將上述轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印在玻璃基板1上后，將該樹脂層2放置在恒溫槽中(240℃)硬化30分鐘，形成凸部。
工序(b)與實(shí)施例1一樣，在有許多凸部的樹脂層2上形成反射膜層3。
工序(c)在上述反射膜層3上形成絕緣層兼平坦層4(丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚2.0微米)。
工序(d)與實(shí)施例1一樣，在上述絕緣層兼平坦層4上形成涂敷或重疊的混合分散了黑色顏料的感光性樹脂層5。
工序(e)在上述遮光層5a上涂敷(或重疊)混合分散了紅色顏料的感光性樹脂層6(母材丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚1.2微米)，通過光掩模16，用紫外線17曝光后進(jìn)行顯影。
工序(f)在遮光層5a上呈柱狀地形成紅色著色層6a。
工序(g)其次，與上述紅色著色層6a的形成方法一樣，依次形成綠色著色層6b、藍(lán)色著色層6c后，在上述遮光層5a、以及著色層6a、6b、6c上形成透明電極8(ITO膜，膜厚260納米，電極掃描電極)、聚酰亞胺取向控制膜(膜厚70納米)。
工序(h)除了不使用規(guī)定液晶厚度的隔離材料以外，與實(shí)施例1一樣，配置相對(duì)電極基板，將液晶14封裝在兩電極基板之間，通過密封，制成了反射型液晶顯示裝置。另外，漫反射片的底層也與實(shí)施例1相同。
另外，在本實(shí)施例中，不使用隔離材料，利用在遮光層5a上形成的柱狀的著色層6a，規(guī)定液晶的厚度，所以對(duì)于反射型液晶顯示裝置來說是有效的。其次，根據(jù)圖5說明本發(fā)明的另一反射型液晶顯示裝置的制造方法之一例。
工序(a)在表面上形成了許多凹部的成為支撐體的高分子基底膜15(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，膜厚50微米，凹部間距約15微米，凹部深度1.2微米)上，涂敷實(shí)施例1中的樹脂層2(膜厚1.5微米)，干燥后，將實(shí)施例1中的保護(hù)膜(圖中未示出)設(shè)置在樹脂層2上，準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)印膜。
與實(shí)施例1一樣，利用滾筒積層裝置18，將上述轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印在玻璃基板1上后，將該樹脂層2放置在恒溫槽中(240℃)硬化30分鐘，形成凸部。
工序(b)在有凸部的樹脂層2上形成反射膜層3(鋁、銀，膜厚100納米)。
工序(c)在上述反射膜層3上形成絕緣層兼平坦層4(丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚2.0微米)。
工序(d)在上述絕緣層兼平坦層4上涂敷或重疊了混合分散了黑色顏料的感光性樹脂層5上，通過光掩模16用紫外線17曝光，顯影后形成遮光層5a(母材丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚1.2微米)。
工序(e)在上述遮光層5a上涂敷(或重疊)混合分散了紅色顏料的感光性樹脂層6(母材丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚1.2微米)，通過光掩模16，用紫外線17曝光后進(jìn)行顯影。
工序(f)利用上述感光性樹脂層6，在遮光層5a上呈柱狀地形成紅色著色層6a。
工序(g)與上述紅色著色層6a的形成方法一樣，形成綠色著色層6b、藍(lán)色著色層6c，在遮光層5a及著色層6a、6b、6c的柱狀層上形成彈性層22(感光性樹脂，膜厚1.2微米)、透明電極8(ITO膜，膜厚260納米的掃描電極)、聚酰亞胺取向控制膜9(膜厚70納米)。
工序(h)與實(shí)施例1一樣，配置相對(duì)電極基板，將液晶14封裝在兩電極基板之間，通過密封，制成了反射型液晶顯示裝置。另外，漫反射片的底層也與實(shí)施例1相同。
另外，本實(shí)施例中的在遮光層5a上形成了著色層6及彈性層22后規(guī)定液晶厚度的方法，不限于本實(shí)施例所述的方法，在液晶顯示裝置中用隔離材料規(guī)定液晶的厚度是有效的方法。
另外，最好考慮畫面尺寸后，再設(shè)置著色層6及彈性層22的柱。
另外，通過使用在基底膜上重疊了著色層(黑、紅、綠及藍(lán)任意一種顏色)、平坦膜層、反射膜層及薄膜樹脂層的轉(zhuǎn)印膜，具有能大幅度減少工序數(shù)，并能在漫反射片上直接形成彩色濾光片的優(yōu)點(diǎn)。另外，如果利用該方法在漫反射片上形成彩色濾光片，則具有能使彩色濾光片的表面平坦的效果。
另外，由于在相對(duì)基板上沒有彩色濾光片，所以連接TCP時(shí)有利。另外，由于能平坦化，所以能防止反差比下降和輝度模糊。
在上述漫反射片上形成彩色濾光片時(shí)，不限定于上述的方法，也可以用顏料抗蝕劑或轉(zhuǎn)印膜等在漫反射片上形成。
另外，該著色層在使用混合分散了黑色染料等的感光性樹脂的情況下，在圖形刻蝕之前是透明的，此后，通過加熱進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，如果使用進(jìn)行黑化的著色層，能形成線幅細(xì)的遮光層，能提供一種大數(shù)值孔徑的(亮的)反射型液晶顯示裝置。
另外，由于將有凸部或凹凸部的樹脂層只配置在有效顯示區(qū)，能在玻璃基板上直接形成透明電極的端子，所以有利于連接TAB。其次，根據(jù)圖6說明本發(fā)明的另一反射型液晶顯示裝置的制造方法之一例。
工序(a)在實(shí)施例1中使用的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯高分子膜15上形成樹脂層2，在樹脂層2上配置保護(hù)膜，準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)印膜。
在與實(shí)施例1相同的條件下，利用滾筒積層裝置18，將上述轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印在玻璃基板1上后，將上述樹脂層2放置在恒溫槽中(240℃)硬化30分鐘，形成有凸部的樹脂層2。
工序(b)在有許多凸部的樹脂層2上形成鋁反射膜層3(100納米)。
工序(c)在上述反射膜層3上形成丙烯酸系樹脂絕緣層兼平坦層4(膜厚2微米)。
工序(d)在上述絕緣層兼平坦層4上形成ITO透明電極8(260納米，信號(hào)電極)及聚酰亞胺系樹脂取向控制膜9(70納米)，制成一個(gè)電極基板。
工序(e)其次，在另一個(gè)玻璃基板10(厚度為0.7毫米的鈉玻璃)上旋轉(zhuǎn)涂敷混合分散了黑色顏料的由丙烯酸系樹脂構(gòu)成的黑色感光性樹脂層5，通過光掩模24，用紫外線23進(jìn)行曝光。
工序(f)通過顯影，形成遮光層5a(膜厚1.2微米)。
工序(g)在上述遮光層5a上，涂敷(或重疊)混合分散了紅色顏料的丙烯酸系樹脂著色感光性樹脂層6(膜厚1.2微米)，然后通過光掩模24，用紫外線17曝光，進(jìn)行顯影。
工序(h)在遮光層5a之間形成紅色著色層6a。
工序(i)在與形成紅色著色層6a同樣的工序中，形成綠色著色層6b及藍(lán)色著色層6c，在其上面形成平坦層7(丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂，膜厚2微米)、ITO透明電極8(260納米，掃描電極)、以及取向控制膜12(聚酰亞胺系樹脂，膜厚70納米)。
將通過上述工序(a)～(d)獲得的電極基板1和通過上述工序(e)～(i)獲得的電極基板10與取向控制膜9及12相對(duì)配置，通過隔離材料13(聚合物顆粒)進(jìn)行組合，用實(shí)施例1中使用的密封材料密封基板周邊，接著，將實(shí)施例1中使用的液晶14(由藍(lán)色PCH及tolane電介質(zhì)構(gòu)成的液晶組成物，折射率各向異性Δn0.133，扭曲角250°)封裝在兩電極基板之間，通過密封(感光性丙烯酸系樹脂)，制成了反射型液晶顯示元件。
另外，在本發(fā)明中，作為漫反射片的基底層，隨機(jī)地配置了微小凸?fàn)钗?半球狀直徑約15微米×高度1.2微米)，以便不發(fā)生光的干涉，在它上面形成了鋁反射膜(100納米)，微小凸?fàn)钗锏牟牧稀⑿螤?、大小等，可以根?jù)不同的目的進(jìn)行選擇。
本實(shí)施例由于在另一玻璃基板上形成彩色濾光片和漫反射片，所以能借用透射型液晶顯示元件用的彩色濾光片基板，能獲得成本低的反射線彩色液晶顯示裝置。根據(jù)圖7說明具有薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣驅(qū)動(dòng)型液晶顯示裝置之一例。
使用如下的基板作為一個(gè)電極基板與實(shí)施例1一樣，使用轉(zhuǎn)印膜，在玻璃基板1(厚度為0.7毫米的無堿玻璃片)上，有通過工序(a)～(g)形成的許多微細(xì)的凸部，在遮光層5a及著色層6a、6b、6c上有平坦層7、ITO透明電極(公共電極)8、取向控制膜9。
使用如下的基板作為另一個(gè)電極基板在玻璃基板80(厚度為0.7毫米的無堿玻璃片)上，形成了柵極81、蓄電電容電極82、絕緣膜83、非晶硅溝道層84、漏極85、源極86、象素電極(透明電極)87、取向控制膜9。
使上述兩電極基板上的電極8、87相對(duì)配置，將規(guī)定液晶厚度用的隔離材料(圖中未示出)夾在中間組合起來，用密封材料(圖中未示出)粘接基板周邊，將TN型的液晶14封裝在兩電極基板之間。
將1/4波片90、偏振片91配置在上述玻璃基板80的外側(cè)，同時(shí)設(shè)置電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、控制電路(圖中未示出)等，制成了反射型彩色液晶顯示裝置。
本實(shí)施例的反射型彩色液晶顯示裝置不需要象現(xiàn)有的產(chǎn)品那樣利用光刻法在TFT上形成凹凸樹脂膜和反射膜的工序，沒有使晶體管一側(cè)的基板(80)的合格率下降的因素，因此，能謀求降低成本。
另外，仍然能夠使用現(xiàn)在成為主流的透射型彩色液晶顯示元件中使用的形成TFT的基板。另外，本產(chǎn)品利用設(shè)置在偏振片下面的1/4波片，使來自柵極或漏極等金屬電極的反射光旋轉(zhuǎn)90度后被偏振片吸收，由于采用這樣的方式，所以不會(huì)由于來自金屬電極的反射光而造成反差下降。
另外，在本實(shí)施例中，雖然用縱向電場(chǎng)方式的有源矩陣型液晶顯示元件進(jìn)行了說明，但即使在橫向電場(chǎng)方式的有源矩陣型液晶顯示元件中，也能獲得同樣的效果。在應(yīng)用于該橫向電場(chǎng)方式的元件中的情況下，在彩色濾光片上形成平坦膜是有效的。最好用轉(zhuǎn)印膜形成該平坦膜。其次，根據(jù)圖8說明本發(fā)明的反射型彩色液晶顯示裝置之一例。
在圖8中，在不形成反射型液晶顯示元件30的反射片的一個(gè)玻璃基板上配置了相位片31、32、偏振片33的反射型彩色液晶顯示裝置40中，將安裝了液晶驅(qū)動(dòng)器的集成電路的帶載封裝34、以及安裝了電源電路及控制電路等的印刷布線板35連接起來，同時(shí)用樹脂外殼和金屬框(圖中未示出)使其一體化。
這樣制作的反射型彩色液晶顯示裝置，從任何一個(gè)方向看，都能獲得明亮的、反差大的圖象，另外，能謀求以往沒有的低成本化。
本發(fā)明的反射型彩色液晶顯示裝置的反射特性的測(cè)定方法示于圖9，其具有代表性的反射特性示于圖10。
圖9所示的反射特性的測(cè)定方法是這樣進(jìn)行的；用固定在上述反射型彩色液晶顯示裝置40的上方的光電倍增管43，檢測(cè)入射到反射型彩色液晶顯示裝置40上的入射光41的散射光42。
另外，圖10是用上述測(cè)定方法的獲得的反射特性之一例的曲線圖，是檢測(cè)相對(duì)于反射型彩色液晶顯示裝置40的法線入射角θ為±60°范圍內(nèi)的散射光42獲得的特性曲線。
在圖10中，虛線70表示采用鏡面反射片作為反射片、且在圖6所示的元件結(jié)構(gòu)中在偏振片33或相位片31、32的下面?zhèn)溆泄馍⑸淠さ姆瓷湫筒噬壕э@示裝置的特性曲線。
虛線60表示內(nèi)部安裝了轉(zhuǎn)印膜方式的漫反射片的反射型彩色液晶顯示裝置的特性曲線，上述轉(zhuǎn)印膜采用通過噴砂處理形成微細(xì)凹凸的作為臨時(shí)支撐對(duì)的基底膜。
而且，實(shí)線50表示內(nèi)部安裝了隨機(jī)地配置了圖11所示的半球狀突起的漫反射片的反射型彩色液晶顯示裝置的特性曲線。
由圖10可知，圖11所示的半球狀突起的轉(zhuǎn)印膜方式的漫反射片是不言而喻的，即使是與使用噴砂處理過的基底膜的轉(zhuǎn)印膜方式的漫反射片、角度θ為±40°、將鏡面反射片和光散射膜組合起來的方式相比，也能獲得約四倍以上的亮度，確認(rèn)了用作反射型液晶顯示裝置的有效性。
另外，也能確認(rèn)，本實(shí)施例的反射型液晶顯示裝置的圖象質(zhì)量，與內(nèi)部安裝了用光刻法形成的漫反射片的現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置相比，相同或更好。
本發(fā)明用一個(gè)玻璃基板制作多個(gè)面板，所以適合于謀求低成本化的玻璃基板尺寸的大型化，同時(shí)平坦性及黑色濾光片的細(xì)線化等、以及著色膜材料的有效使用等從經(jīng)濟(jì)方面來看也極好。
因此本發(fā)明能有效地用于手提個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、小型筆記本電腦、電視接收機(jī)、以及個(gè)人數(shù)字輔助裝置(PDA)等中安裝的液晶顯示器、或監(jiān)視器用大型液晶顯示器。
特別是在不容易獲得均勻的圖象顯示的大畫面液晶顯示裝置中，本發(fā)明的不使用隔離材料的方法在圖象質(zhì)量方面具有顯著的效果。
另外，本發(fā)明提供一種能在內(nèi)部安裝的反射片上或內(nèi)部安裝的漫反射片上形成電極的液晶顯示裝置、以及不使加在液晶層上的電壓降低而能在內(nèi)部安裝的反射片上或內(nèi)部安裝的漫反射片上形成彩色濾光片的液晶顯示裝置，不限定顯示方式等。
如果采用本發(fā)明，則(1)用轉(zhuǎn)印膜方式或壓模方式能容易地形成任意形狀的、且再現(xiàn)性好、設(shè)有凹凸面的內(nèi)部安裝漫反射片，能低成本地獲得從任何方向看都是明亮的反射型液晶顯示裝置。
(2)由于能在同一個(gè)基板上配置反射片和彩色濾光片，所以能以高成品率制作液晶顯示元件，能以低成本獲得高反差、高透射率、顯示特性均勻的反射型液晶顯示裝置。
(3)由于可以不使用隔離材料規(guī)定液晶厚度，所以能以低成本獲得圖象均勻性好的反射型及透射型液晶顯示裝置。
(4)通過使用轉(zhuǎn)印膜(不著色或著色)，能省略平坦層，與液體狀的抗蝕劑或彩色抗蝕劑比較，在減少?gòu)U品、降低成本方面有效。
權(quán)利要求
1.一種漫反射片，具有基板、在該基板上形成的有凹凸的薄膜層、以及在該薄膜層上形成的反射層，其特征在于上述薄膜層和上述反射層是一體形成的層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漫反射片，其特征在于在上述薄膜層和上述反射層之間有粘接層。
3.一種漫反射片，其特征在于具有基板、以及將轉(zhuǎn)印薄膜轉(zhuǎn)印并粘接在該基板上形成的漫反射層。
4.一種漫反射片，具有基板、在該基板上形成的有凹凸的薄膜層、在該薄膜層上形成的反射層、以及在該反射層上形成的平坦層，其特征在于上述薄膜層和上述反射層是一體形成的層，上述薄膜層和上述基板通過粘接層被粘接起來。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漫反射片，其特征在于上述薄膜層兼作粘接層用。
6.一種液晶顯示裝置，具有一對(duì)基板、以及夾在該一對(duì)基板之間的液晶層，其特征在于還具有在上述一對(duì)基板中的一個(gè)基板上形成的粘接層、在該粘接層上形成的有凹凸的薄膜層、在該薄膜層上形成的反射層、在該反射層上形成的平坦層、以及在該平坦層和上述一對(duì)基板中的另一個(gè)基板之間使上述液晶層上產(chǎn)生電場(chǎng)的電極結(jié)構(gòu)。
7.一種液晶顯示裝置，其特征在于配置有一個(gè)電極基板a和另一個(gè)電極基板b，上述電極基板a是通過在玻璃基板上形成隨機(jī)形成了多個(gè)凸部或凹凸部的樹脂層，在上述樹脂層上依次層疊反射片、絕緣層兼平坦層、透明電極和取向控制膜而形成的，上述電極基板b是在玻璃基板上層疊透明電極和取向控制膜形成的，電極基板a和b配置為使取向控制膜相對(duì)；而且在上述兩個(gè)電極基板a、b之間夾持有液晶層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述絕緣層兼平坦層上形成遮光層和彩色濾光片，上述液晶層的厚度由在遮光層上形成的多個(gè)柱狀樹脂部分決定。
9.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于包括下列步驟配置通過下列工序形成的一個(gè)電基板a，即在玻璃基板表面形成薄膜狀的樹脂層，將具有隨機(jī)形成的許多微細(xì)凸部或凹凸部的壓模在上述樹脂層表面加熱、加壓，在該樹脂層表面形成微細(xì)的凸部或凹凸部的工序，在上述樹脂層上形成反射膜，在該反射膜上形成絕緣層兼平坦層的工序，在上述絕緣層兼平坦層上形成遮光層及彩色濾光層的工序，在上述彩色濾光層上形成平坦層的工序，在上述平坦層上形成透明電極的工序，以及在上述透明電極上形成液晶取向控制膜的工序；并配置通過在玻璃基板表面上形成透明電極，再在該透明電極上形成液晶取向控制膜而形成的電極基板b；將上述兩個(gè)電極基板a、b的取向控制膜相向地組合起來；以及將液晶填充在該兩電極基板之間并進(jìn)行密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于在隨機(jī)地形成了許多微細(xì)的凸部或凹凸部的高分子基底膜上，層疊感光性樹脂或熱硬化性樹脂構(gòu)成的轉(zhuǎn)印膜，通過加熱、加壓將上述轉(zhuǎn)印膜粘貼在上述玻璃基板表面上，將上述高分子基底膜剝離后，在上述玻璃基板表面上形成許多微細(xì)的凸部或凹凸部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于還包括在上述平坦層上形成的遮光層上形成決定液晶層的厚度用的多個(gè)柱狀樹脂部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于還包括在上述平坦層上形成的遮光層上形成決定液晶層的厚度用的多個(gè)柱狀樹脂部分。
全文摘要
提供一種液晶顯示裝置,從任何方向看都能獲得明亮的、反差大的圖象,且成本低廉。通過在玻璃基板上形成隨機(jī)形成了多個(gè)凸部或凹凸部的樹脂層,在上述樹脂層上依次重疊反射片、絕緣層兼平坦層、透明電極及取向控制膜形成一個(gè)電極基板,通過在玻璃基板上重疊透明電極和取向控制膜形成另一個(gè)電極基板,并在上述兩個(gè)電極基板之間夾持有液晶層。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1246634SQ9911190
公開日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月31日
發(fā)明者舟幡一行, 小村真一, 桑原和廣, 伊東理, 近藤克巳 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所