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JP2003015126A - 内面拡散半透過型反射板および内面拡散半透過型カラー液晶表示装置 - Google Patents

内面拡散半透過型反射板および内面拡散半透過型カラー液晶表示装置

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Publication number
JP2003015126A
JP2003015126A JP2001201443A JP2001201443A JP2003015126A JP 2003015126 A JP2003015126 A JP 2003015126A JP 2001201443 A JP2001201443 A JP 2001201443A JP 2001201443 A JP2001201443 A JP 2001201443A JP 2003015126 A JP2003015126 A JP 2003015126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
diffusion
film
reflection plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001201443A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Umagami
幸一 馬上
Hideharu Watanabe
英春 渡邊
Teru Koyama
輝 児山
Hiromi Kikuchi
宏美 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANDES INTEKKU KK
Original Assignee
ANDES INTEKKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by ANDES INTEKKU KK filed Critical ANDES INTEKKU KK
Priority to JP2001201443A priority Critical patent/JP2003015126A/ja
Publication of JP2003015126A publication Critical patent/JP2003015126A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタの色再現性に優れた内面拡散
半透過型カラー液晶表示装置に使用される内面拡散半透
過型反射板および前記特性を有する内面拡散半透過型カ
ラー液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の内面拡散半透過型反射板は、ガ
ラス板の一方の面に、微細凹凸をその表面に有する拡散
膜を介して金属膜が形成された後、前記金属膜が形成さ
れたガラス板の面と反対側の面から入射するバックライ
トを光源とする光が通過するように、エッチングにより
前記金属膜に導光路が形成されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタの
色再現性に優れた内面拡散半透過型カラー液晶表示装置
に使用される内面拡散半透過型反射板および前記特性を
有する内面拡散半透過型カラー液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、外光とともにバックライトを光源
とする光を利用し、明るいところでも暗いところでも広
い角度にわたって高い反射効率を有するとともに、いず
れの方向においても視野角が広い内面拡散半透過型カラ
ー液晶表示装置が注目されている。例えば、特開200
0−19507号公報には、ガラス板などの光が透過す
る透明板の表面をサンドブラストなどにより均一で細か
い粗面とし、その上にアルミニウムなどの金属膜を反射
膜として真空蒸着法などにより形成し、反射膜に一定の
均一な間隔で光が通過する導光路をエッチングによりパ
ターン形成した内面拡散半透過型反射板が開示され、こ
の内面拡散半透過型反射板の反射膜の上に透明な保護膜
を形成して反射膜の酸化などを防止するとともに表面を
平坦化し、その上にカラーフィルタ層と透明電極層を形
成したものを液晶表示用の一方の基板とした内面拡散半
透過型カラー液晶表示装置が開示されている。この内面
拡散半透過型カラー液晶表示装置によれば、外部から入
射する光を反射膜の表面で乱反射して均一に拡散させる
とともに、バックライトを光源とする光が導光路を通過
して正面側に放射されるため、外部の光と光源からの光
を効率よく利用することが可能となり、明るいところで
も暗いところでも広い角度にわたって高い反射効率を有
するとともに、いずれの方向においても視野角が広いと
いう効果が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、特開2
000−19507号公報に記載の内面拡散半透過型カ
ラー液晶表示装置は上記のような優れた特性を有するも
のであるが、カラーフィルタの色再現性においては必ず
しも満足できるものではなかった。そこで本発明は、カ
ラーフィルタの色再現性に優れた内面拡散半透過型カラ
ー液晶表示装置に使用される内面拡散半透過型反射板お
よび前記特性を有する内面拡散半透過型カラー液晶表示
装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の点に基づいてなさ
れた本発明の内面拡散半透過型反射板は、請求項1記載
の通り、ガラス板の一方の面に、微細凹凸をその表面に
有する拡散膜を介して金属膜が形成された後、前記金属
膜が形成されたガラス板の面と反対側の面から入射する
バックライトを光源とする光が通過するように、エッチ
ングにより前記金属膜に導光路が形成されていることを
特徴とする。また、本発明の内面拡散半透過型カラー液
晶表示装置は、請求項2記載の通り、請求項1記載の内
面拡散半透過型反射板を備えたことを特徴とする。ま
た、請求項3記載の内面拡散半透過型カラー液晶表示装
置は、請求項2記載の内面拡散半透過型カラー液晶表示
装置において、請求項1記載の内面拡散半透過型反射板
の上にカラーフィルタ層が直接形成され、前記カラーフ
ィルタ層の上に平坦化膜を介して透明電極層と配向膜が
形成されて液晶表示用の一方の基板とし、液晶層を介し
て前記基板に対向するように液晶表示用の他方の基板が
配置されることによりカラー液晶表示機構を備える内面
拡散半透過型カラー液晶表示装置であって、前記導光路
の中に単一のカラーフィルタ材料が充填されるように前
記カラーフィルタ層が形成されていることを特徴とす
る。また、請求項4記載の内面拡散半透過型カラー液晶
表示装置は、請求項3記載の内面拡散半透過型カラー液
晶表示装置において、前記金属膜の上にブラックマトリ
ックスが形成されていることを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の内面拡散半透過型反射板
は、ガラス板の一方の面に、微細凹凸をその表面に有す
る拡散膜を介して金属膜が形成された後、前記金属膜が
形成されたガラス板の面と反対側の面から入射するバッ
クライトを光源とする光が通過するように、エッチング
により前記金属膜に導光路が形成されていることを特徴
とするものである。本発明の内面拡散半透過型反射板に
おける反射膜である金属膜は、微細凹凸をその表面に有
する拡散膜の上に形成されている。拡散膜表面の微細凹
凸はフォトリソグラフィ法などを利用すれば容易かつ形
状自在に形成することができるので、本発明の内面拡散
半透過型反射板においては、金属膜表面の微細凹凸を拡
散膜表面の微細凹凸に対応して容易かつ形状自在に形成
することができるという利点を有する。特開2000−
19507号公報に記載の内面拡散半透過型カラー液晶
表示装置においては、その表面を均一で細かい粗面とし
たガラス板の上に形成された反射膜の上に透明な保護膜
を形成してその表面を平坦化し、その上にカラーフィル
タ層を形成しているので、反射膜に形成された導光路は
保護膜材料で充填されており、個々のカラーフィルタ、
赤(R)、緑(G)、青(B)は、保護膜の上に形成さ
れている。これに対し、本発明の内面拡散半透過型反射
板を備えた内面拡散半透過型カラー液晶表示装置におい
ては、反射膜である金属膜の上にカラーフィルタ層が直
接形成され、かつ、金属膜に形成された導光路の中に単
一のカラーフィルタ材料が充填されるように形成されて
いるので、カラーフィルタの膜厚の増大が図られてお
り、特に、金属膜が形成されたガラス板の面と反対側の
面から入射する光が導光路を通過する際のカラーフィル
タの色再現性の向上に効果を発揮する。
【0006】
【実施例】以下、本発明の内面拡散半透過型反射板およ
びこの反射板を備えた内面拡散半透過型カラー液晶表示
装置を実施例において添付図面を参照しながら具体的に
説明する。なお、本発明は以下の記載に何ら限定される
ものではない。
【0007】図1は、本発明の内面拡散半透過型反射板
の一実施形態を示すものである。この内面拡散半透過型
反射板Aは、例えば、以下のようにして製造される。
【0008】即ち、まず、透明基板であるガラス板2の
上に、表面に微細凹凸を有する拡散膜11を例えばフォ
トリソグラフィ法により形成する。拡散膜11の構成材
料は、アクリル系樹脂などのバックライトを光源とする
光を通過させることができる透明材質の樹脂が好適に使
用される。ガラス板2の上に透明材質の樹脂をスピンコ
ート法などの塗布方法によって塗布した後、加熱炉など
の加熱装置を用いて80℃〜120℃の温度範囲で1分
以上加熱するプリベークを行って樹脂層を形成する。次
に、常法に従って、所定の微細パターンが高精度に描画
されたフォトマスクを使用して露光を行った後、パター
ン部以外の樹脂を除去するために所定の現像液を使用し
て現像し、最後に、加熱炉などの加熱装置を用いて約2
40℃で60分以上加熱するポストベークを行って樹脂
層を焼成する。以上の操作により、フォトマスク上のパ
ターンが樹脂層に正確に転写され、表面に微細凹凸を有
する拡散膜11とする。なお、拡散膜11の膜厚は、最
大(凹凸部の凸部)で2μm〜3μm、最小(凹凸部の
凹部)で1μm〜2μmとし、高低差の最大値を2.5
μm以下とすることが、反射率の低下を防止する観点な
どから望ましい。また、同様の観点から、微細凹凸のピ
ッチ(隣接する凸部間の距離)は15μm〜25μmと
することが望ましい。
【0009】続いて、表面に微細凹凸を有する拡散膜1
1の上に、反射膜となる金属膜12を拡散膜11の微細
凹凸に対応させて形成する。金属膜12は、アルミニウ
ムや銀などからなり、膜厚が0.1μm〜1μmである
ものが望ましい。このような金属膜12は、例えば、真
空蒸着法やスパッタリング法などにより容易に形成する
ことができる。
【0010】最後に、金属膜12が形成されたガラス板
2の面と反対側の面から入射するバックライトを光源と
する光が通過するように、エッチングにより金属膜12
に導光路12aを形成する。導光路を形成するためのエ
ッチングパターンに特段の制限はないが、形成される導
光路の大きさが追って形成される個々のカラーフィルタ
の大きさよりも小さくなるようなパターンとすることが
望ましく、また、個々のカラーフィルタの領域内に少な
くとも1つ以上の導光路が存在するようなパターンとす
ることが望ましい。この場合、個々のカラーフィルタの
領域内に導光路として形成される開口部の開口率は10
%〜30%とすることが望ましい。開口率が10%より
も小さいと透過率の低下を招く恐れがある一方、開口率
が30%を越えると反射率の低下を招く恐れがあるから
である。なお、金属膜のエッチングは、フォトリソグラ
フィ法などの常法に従って行えばよい。
【0011】以上のようにして製造される内面拡散半透
過型反射板Aは、金属膜12の表面に微細凹凸を有する
ので、外部から入射する光を反射膜の表面で乱反射して
均一に拡散させることができる。また、金属膜12にバ
ックライトを光源とする光が通過するように導光路12
aが形成されているので、この光を導光路12aを通過
させて正面側に放射させることができる。従って、外部
の光と光源からの光を効率よく利用することが可能とな
る。
【0012】図2は、内面拡散半透過型反射板Aの上に
形成されたカラーフィルタ層の一実施形態を示すもので
ある。3種類のカラーフィルタ、即ち、赤(R)18R
と緑(G)18Gと青(B)18Bからなるカラーフィ
ルタ層は、微細凹凸を表面に有する金属膜12の上に直
接形成され、かつ、金属膜12に形成された導光路12
aの中に単一のカラーフィルタ材料が充填されるように
形成されたものである。従って、カラーフィルタの膜厚
の増大が図られており、特に、金属膜が形成されたガラ
ス板の面と反対側の面から入射する光が導光路を通過す
る際のカラーフィルタの色再現性の向上に効果を発揮す
る。なお、互いに隣接するカラーフィルタの境界となる
部分を金属膜12の上に位置させ、光漏れを防止してコ
ントラストを確保するために、当該部分にブラックマト
リックス22を形成することが望ましい。ブラックマト
リックスはカラーフィルタ層を形成する前後のいずれか
において常法に従って形成すればよい。
【0013】図3は、内面拡散半透過型反射板Aを備え
る内面拡散半透過型カラー液晶表示装置の一実施形態を
示すものである。この内面拡散半透過型カラー液晶表示
装置Bは、図2に示したような態様で内面拡散半透過型
反射板Aの上にカラーフィルタ層(18R、18G、1
8B)が直接形成され、カラーフィルタ層の上に平坦化
膜19を介してITOからなる透明電極層20と配向膜
21が形成されて液晶表示用の一方の基板としている。
そして、封止剤3により封入された液晶層4を介して前
記基板に対向するように液晶表示用の他方の基板が配置
されている。この基板は、ガラス基板1の上面側に上か
ら順に設けられた偏光板6と、位相差板7、8とを具備
して構成され、また、ガラス基板1の下面側にはITO
からなる透明電極層15と平坦化膜16と配向膜17が
積層されて構成されている。内面拡散半透過型反射板A
の背面側にランプなどのバックライト30が配置される
ことにより内面拡散半透過型カラー液晶表示装置Bが形
成される。バックライト30は透過型カラー液晶表示装
置に使用されるものよりも省電力のもので、内面拡散半
透過型反射板Aを均等に照明できるものが望ましい。な
お、金属膜12に電極機能を付与して反射電極板とする
ことにより、透明電極層20を省略した構成にしてもよ
い。
【0014】図4は、内面拡散半透過型反射板Aの光の
拡散と光の透過を示す拡大断面図である。外部から入る
光は、拡散膜11表面の微細凹凸に対応させて形成され
た金属膜12表面の微細凹凸で乱反射して均一に拡散す
る。また、エッチングにより金属膜12に形成された導
光路12aの角部でも外部から入る光を乱反射する。そ
して、内面拡散半透過型反射板Aの背面側に配置された
バックライト30を光源とする光は、導光路12aを通
過して正面側に放射される。この際、導光路12aの中
は単一のカラーフィルタ材料で充填されていることによ
りカラーフィルタの膜厚の増大が図られているので、カ
ラーフィルタの色再現性が向上する。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、カラーフィルタの色再
現性に優れた内面拡散半透過型カラー液晶表示装置に使
用される内面拡散半透過型反射板および前記特性を有す
る内面拡散半透過型カラー液晶表示装置を提供すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の内面拡散半透過型反射板の一実施形
態を示す図である。
【図2】 本発明の内面拡散半透過型反射板の上に形成
されたカラーフィルタ層の一実施形態を示す図である。
【図3】 本発明の内面拡散半透過型反射板を備える内
面拡散半透過型カラー液晶表示装置の一実施形態を示す
図である。
【図4】 本発明の内面拡散半透過型反射板の光の拡散
と光の透過を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
A 内面拡散半透過型反射板 B 内面拡散半透過型カラー液晶表示装置 1、2 ガラス基板 4 液晶 11 拡散膜 12 金属膜 12a 導光路 18R、18G、18B カラーフィルタ層 22 ブラックマトリックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児山 輝 福島県いわき市内郷高坂町四方木田145番 1 株式会社アンデスインテック内 (72)発明者 菊池 宏美 福島県いわき市内郷高坂町四方木田145番 1 株式会社アンデスインテック内 Fターム(参考) 2H042 BA04 BA12 BA20 DA02 DA04 DA12 DA14 DA22 DC02 DE00 2H048 BA02 BA45 BB01 BB02 BB08 BB10 BB14 BB28 BB44 2H091 FA02Y FA14Y FA16Y FB08 FC01 FC02 FC10 LA15 LA16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス板の一方の面に、微細凹凸をその
    表面に有する拡散膜を介して金属膜が形成された後、前
    記金属膜が形成されたガラス板の面と反対側の面から入
    射するバックライトを光源とする光が通過するように、
    エッチングにより前記金属膜に導光路が形成されている
    ことを特徴とする内面拡散半透過型反射板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の内面拡散半透過型反射板
    を備えたことを特徴とする内面拡散半透過型カラー液晶
    表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の内面拡散半透過型反射板
    の上にカラーフィルタ層が直接形成され、前記カラーフ
    ィルタ層の上に平坦化膜を介して透明電極層と配向膜が
    形成されて液晶表示用の一方の基板とし、液晶層を介し
    て前記基板に対向するように液晶表示用の他方の基板が
    配置されることによりカラー液晶表示機構を備える内面
    拡散半透過型カラー液晶表示装置であって、前記導光路
    の中に単一のカラーフィルタ材料が充填されるように前
    記カラーフィルタ層が形成されていることを特徴とする
    請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記金属膜の上にブラックマトリックス
    が形成されていることを特徴とする請求項3記載の装
    置。
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