電気光学装置およびその製造方法
【課題】散乱特性が良好な電気光学装置を得る。
【解決手段】一対の基板間に液晶層を挟持してなり、一方の基板の液晶層側の面に所定パターンの電極を有する電気光学装置において、電極の液晶層側には反射層が形成されてなり、反射層は表面が凹凸形状であることを特徴とする。
【解決手段】一対の基板間に液晶層を挟持してなり、一方の基板の液晶層側の面に所定パターンの電極を有する電気光学装置において、電極の液晶層側には反射層が形成されてなり、反射層は表面が凹凸形状であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置等の電気光学装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示装置、例えば特開平１−１８８８２８号公報に示される反射型の液晶表示装置においては、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層等を設けることによって、明るい表示が得られるようにすることが提案されている。
【０００３】しかし、上記従来のものは反射層が必ずしも明確ではなく、反射層として基板の液晶層側の面に金属膜等を平滑に形成すると、その反射層が鏡面となって使用者の顔や背景が映り、表示が非常に見づらくなる等の不具合がある。
【０００４】そこで、基板の液晶層側の面に反射層を形成した後に加熱処理して表面に凹凸をつける方法や、反射層形成後にホーニングまたはエッチング処理して光散乱面とする方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のように加熱処理して表面に凹凸をつける場合には、４００〜６００℃と高温プロセスでの加熱処理が必要で、基板の耐熱性が要求され基板の材質に制約がある。しかも凹凸が結晶性の制御に因っているため、光散乱効果がうまく出ない等の不具合がある。
【０００６】また前述のように、反射層をホーニングする場合は、反射層にピンホール等が生じるおそれがあり、電極と併用する場合には断線や抵抗値が変化して画質に及ぼす悪影響は無視できない。また反射層をエッチングする場合は、反射層表面が等方的にエッチングされるため光散乱効果が少ない等の問題がある。
【０００７】本発明は上記の問題点を解消することのできる電気光学装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明による電気光学装置およびその製造方法は以下の構成としたものである。
【０００９】即ち、本発明による電気光学装置は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を有する電気光学装置において、上記反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有することを特徴とする。
【００１０】また本発明による電気光学装置の製造方法は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を形成した電気光学装置を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成することを特徴とする。
【００１１】〔作用〕上記のように本発明による電気光学装置は、反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有する構成であり、基板側の凹凸は金属膜表面にも波及して液晶層側の面に微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反射層で光が良好に散乱されて表示が見やすく、しかも視角が広い電気光学装置を提供することが可能となる。
【００１２】また本発明による電気光学装置の製造方法は、反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するようにしたので、反射層にピンホール等が生じることなく、光散乱効果の優れた電気光学装置を容易に製造することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明による電気光学装置およびその製造方法を、液晶表示装置を例にして具体的に説明する。
【００１４】図１は本発明による電気光学装置としての液晶表示装置の一例を示す縦断面図である。
【００１５】図において、１は液晶セルであり、上下一対の基板２・３間に液晶層４を挟持してなる。上側の基板２の液晶層４側の面には、ＩＴＯ等の透明電極５が設けられ、他方の基板３の内面には、反射層としての薄い金属膜６が設けられている。７はスペーサ、８は偏光板を示す。
【００１６】そして本実施例は、下側の基板３の液晶層４側の面に微細な凹凸を設け、その表面に上記の薄い金属膜６を設けることによって、金属膜６の表面にも凹凸が波及するようにしたものである。
【００１７】なお、液晶層の層厚が均一になるように金属膜６の表面上にＳｉＯ２等の無機膜や有機膜を塗布することもある。また液晶分子が均一に配向するようにポリイミド、ポリビニルアルコール等の高分子有機薄膜をラビング処理することもある。
【００１８】前記の基板３としては、例えばガラス基板を用いる、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂基板を用いてもよく、あるいはガラス基板の表面にアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ミラノール系樹脂等の有機膜を有するものを用いることもできる。なお基板３は必ずしも透明である必要はない。また基板はその両表面が異方性導電性を有するものでもよい。
【００１９】上記のように有機膜を有するガラス基板を用いる場合には、そのガラス基板に前記の凹凸を形成してもよく、あるいは有機膜に形成してもよい。特にガラス基板に凹凸を形成したのち有機膜を形成する場合、その有機膜の厚さは、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下にするのが望ましい。
【００２０】また反射層を構成する金属膜の材質は、アルミニウムその他任意であり、特に制限はない。又その金属膜の膜厚は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは３００オングストローム以下にするのが望ましい。
【００２１】上記の金属膜は表示用電極に兼用することができる。また、前記の金属膜を有する側の基板として液晶層側にＩＴＯ等の透明電極もしくは不透明の電極を有するものを用いることもできる。その場合は上記基板と電極のうち少なくとも電極の液晶層側の面に前記の凹凸を設ける。
【００２２】上記のように基板の液晶層側の面に凹凸を設け、その表面に反射層として薄い金属膜を設けることにより、基板側の凹凸が金属膜表面に波及し、その凹凸面が光散乱面となって観察面側（図で上側）から入射した光を良好に散乱反射させることができるものである。
【００２３】なおその場合、図３（ｂ）に示すように観察者側に反射光が多くなるように制御するのが望ましく、例えば凹凸のピッチを均一に形成すると、反射光に指向性を生じ、全方向に対して均一に効果が生じないため、凹凸のピッチは図２のように不均一にランダムに形成するのが望ましい。又その場合の凹凸の平均ピッチｐは、８０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下とするのが望ましく、また凹凸の高さｈは、挟持する液晶の配向安定性と、反射する光の観察者側への集中を考慮して０．６μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下とするのが望ましい。
【００２４】次に、上記のような液晶表示装置等の電気光学装置の製造方法を具体的に説明する。
【００２５】即ち、本発明による製造方法は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層を有する液晶表示装置等を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するものである。
【００２６】上記の基板に凹凸を形成する手段は任意であるが、例えばホーニング処理により形成するとよい。
【００２７】この場合、基板はガラス基板または前記の合成樹脂基板もしくはガラス基板上に前記のような有機膜を有するものでもよい。そのガラス基板上に有機膜を有するものにあっては、ガラス基板に有機膜を形成したのち有機膜をホーニング処理して凹凸を形成してもよく、あるいはガラス基板をホーニング処理して凹凸を形成したのち有機膜を形成してもよい。
【００２８】その有機膜の材質はアクリル樹脂その他適宜であり、また膜厚については特に制約条件はない。有機膜をガラス基板上に形成する手段は、塗布その他適宜であり、また有機膜の形成位置は、信号入力用端子部は避け上記の凹凸を形成すべき位置にのみ選択的に形成するのが、信頼性の上からも有効で望ましい。例えば感光性アクリル樹脂をスピンコート法で２μｍ厚で全面コートした後、フォトマスクで所望のパターンのみに紫外線を照射して光重合させ、残りを現像処理して有機膜を形成することができる。
【００２９】前記の基板にホーニング処理により凹凸を形成する際の研磨粒子は、ガラス基板にあっては酸化セリウム等を用いるとよく、また前記の合成樹脂基板もしくは有機膜にあってはポリビニルアルコールやポリウレタン系樹脂等の粒子を用いるとよい。又それ等の粒径は、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下のものを用いるのが望ましい。
【００３０】さらに、ホーニング処理する方向は基板に対して鉛直（垂直）方向から行うと、形成される凹凸の高さが大きくなり制御しにくくなるため、鉛直方向に対して所定の角度傾斜させて行うことが、均一で浅い凹凸を形成する上で望ましく、上記の傾斜角度は好ましくは鉛直方向に対して４５°以上傾斜させるとよい。
【００３１】なお、ホーニング処理以外の方法として、ガラス基板をフッ酸でエッチングして凹凸を形成する方法が有効である。また前記の補修処理としても、例えばフッ酸を用いて基板上に形成された凹凸表面を軽くエッチング処理する、あるいは上記凹凸の凸部を研磨して凹凸の高さを調整する方法をとり得る。
【００３２】上記のフッ酸を用いて基板上に形成された凹凸表面を軽くエッチング処理する場合には、ホーニング処理したガラス基板を、ホーニングした両側にフッ酸もしくはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液（混合比４：１〜１：４、程度により調整）を用いて２０〜４０℃で浸漬し、エッチングすることにより凹凸の高さや形状を調整する。
【００３３】また上記のように凸部を研磨する場合は、研磨する基板の材質に応じて研磨材を適宜選択するもので、例えば前述したホーニング処理に用いる研磨粒子と同じものを用いる。
【００３４】次いで上記のようにして凹凸を形成した基板上に反射層としての金属膜を形成するもので、例えばスパッタもしくは蒸着等の真空成膜法により形成する。この場合、成膜レートは早い方が膜に凹凸ができやすく、例えば８０〜２５０オングストローム／ｍｉｎ程度が望ましい。また成膜温度は１００〜３００℃程度が望ましい。
【００３５】具体的には、例えばスパッタ法の場合は、膜形成レートが２００オングストローム／ｍｉｎ程度、成膜温度が１８０℃程度で膜厚５０００オングストローム程度形成すればよく、蒸着法の場合は膜形成レートが１００オングストローム／ｍｉｎ程度、成膜温度が２００℃程度で膜厚５０００オングストローム程度形成すればよい。
【００３６】上記のようにして形成した金属膜は、必要に応じて加熱処理して凹凸をコントロールすると、微細なピッチの凹凸とすることができる。例えばガラス基板を用いる場合は、２００〜４５０℃で空気中で加熱処理すればよい。また合成樹脂基板もしくはガラス基板上に有機膜を有するものでも耐熱性の高いものであれば、上記の加熱処理が可能であり、例えばポリイミド樹脂の場合には２２０〜２４０℃で加熱処理できる。
【００３７】上記のようにして基板上に形成した金属膜は、パターニングして表示用電極とする。この場合、電極形成はパターニングの前でも後でもよいが、加熱処理して結晶性のかわった表面はエッチングレートが変わるため望ましくはパターニング後に加熱するとよい。また上記の加熱処理は空気中でもよいが、金属によっては、例えばクロムのように酸化して反射率の抵下するものがあるため、望ましくは不活性ガス雰囲気中で処理するとよい。
【００３８】なお、前記の基板と金属膜との間には、ＩＴＯ等の透明または不透明の電極を設けることも可能であり、この場合、前記のようにして凹凸を形成した基板上にＩＴＯ等の所望のパターンの電極を形成した後、金属膜を形成する。あるいは平らな基板上に、電極を形成し、その電極表面に前記と同様の要領で凹凸を形成した後、金属膜を形成することもできる。又この場合、上記の金属膜はニッケル等をメッキして形成することもできる。
【００３９】具体的には、例えば以下の要領で形成する。すなわち、電極が形成された基板を２０％のＫＯＨ溶液の中に常温で１０分間浸漬して脱脂を行い、５％のＨＣｌ溶液に常温で５分間浸漬して中和させる。次いで、その基板表面上に無電解メッキを開始してパラジウムを付着させる。これは例えば１５％のＨＣｌ溶液中に増感剤（日立化成工業株式会社製 商品名ＨＳ−１０１Ｂ）を７％混合し常温で１０分間浸漬させることにより行う。次いで、ニッケルメッキ液の中にガラス基板を浸漬させ透明電極上に平均膜厚７０００オングストローム程度のニッケルメッキを行い、その表面をホーニング処理して凹凸を形成すればよい。この場合の研磨剤の粒子径は例えば２０μｍ程度のものを用い、凹凸の平均ピッチは２μｍ、高さは０．４μｍ程度に形成する。
【００４０】なおアルミニウムを電解メッキして金属膜を形成してもよく、本発明の効果はメッキ法に左右されるものではなく、形成する金属により無電解メッキ、電解メッキの選択が可能である。
【００４１】上記の要領で製造することにより、基板上の金属膜表面に微細な凹凸を形成することができるもので、実際に金属膜表面に平均ピッチ１〜２μｍ、深さ約０．１〜０．２μｍの凹凸を良好に形成することができた。又その基板を用い、それと対向する基板間にシール部を介して液晶を挟持させ、その対向する基板の外側に偏光板を設置して１８０°〜２７０°ねじれ配向したネマチック液晶層を用いた液晶表示装置を作成したところ、反射層が散乱状態となっているため背景等が映ることがなく、従来の反射板を基板の外側に付加するものと比較して明るく影がでることなく、しかも広視角の反射型液晶表示装置を得ることができた。また電極が金属でできるため低抵抗電極となり、入力電圧波形のなまりが殆どなく、クロストーク等の画像を不均一にする不良が大幅に低減された。
【００４２】その結果、例えばいわゆるノート型パソコン等に盛んに採用されている反射型液晶表示装置において、表示を見やすく、しかも薄型・軽量で低消費電力の装置が得られるものである。
【００４３】なお本発明は光学的な補償体を備えたいわゆる白黒表示タイプやカラータイプの液晶表示装置にも適用可能である。また偏光板を多くとも１放しか必要としない二色性染料を用いたゲストホストタイプ，光散乱を利用したＤＳＭや高分子保持体中に液晶を分散したＰＤＬＣ等のタイプに適用可能である。さらに液晶表示装置に限らず、各種の電気光学装置にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明による電気光学装置は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層の面に、反射層を有するものにおいて、上記反射層を有する基板上の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有するようにしたから、基板側の凹凸は金属膜表面にも波及して液晶層例の面に微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反射層で光が良好に散乱されて表示が見やすく、しかも視角が広い電気光学装置を得ることができる。
【００４５】また本発明による電気光学装置の製造方法は、反射層を形成する基板の液晶層側の而に微細な凹凸を形成した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するようにしたから、前記従来のように反射層にピンホール等が生しることなく、光散乱効果の優れた電気光学装置を容易に製造できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気光学装置の一実施例を示す断面図。
【図２】基板の斜視図。
【図３】（ａ）（ｂ）は反射光分布の説明図である。
【符号の説明】
１…液晶セル
２、３…基板
４…液晶層
５…電極
６…反射層（金属膜）
７…スペーサ
８…偏光板
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置等の電気光学装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示装置、例えば特開平１−１８８８２８号公報に示される反射型の液晶表示装置においては、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層等を設けることによって、明るい表示が得られるようにすることが提案されている。
【０００３】しかし、上記従来のものは反射層が必ずしも明確ではなく、反射層として基板の液晶層側の面に金属膜等を平滑に形成すると、その反射層が鏡面となって使用者の顔や背景が映り、表示が非常に見づらくなる等の不具合がある。
【０００４】そこで、基板の液晶層側の面に反射層を形成した後に加熱処理して表面に凹凸をつける方法や、反射層形成後にホーニングまたはエッチング処理して光散乱面とする方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のように加熱処理して表面に凹凸をつける場合には、４００〜６００℃と高温プロセスでの加熱処理が必要で、基板の耐熱性が要求され基板の材質に制約がある。しかも凹凸が結晶性の制御に因っているため、光散乱効果がうまく出ない等の不具合がある。
【０００６】また前述のように、反射層をホーニングする場合は、反射層にピンホール等が生じるおそれがあり、電極と併用する場合には断線や抵抗値が変化して画質に及ぼす悪影響は無視できない。また反射層をエッチングする場合は、反射層表面が等方的にエッチングされるため光散乱効果が少ない等の問題がある。
【０００７】本発明は上記の問題点を解消することのできる電気光学装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明による電気光学装置およびその製造方法は以下の構成としたものである。
【０００９】即ち、本発明による電気光学装置は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を有する電気光学装置において、上記反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有することを特徴とする。
【００１０】また本発明による電気光学装置の製造方法は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を形成した電気光学装置を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成することを特徴とする。
【００１１】〔作用〕上記のように本発明による電気光学装置は、反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有する構成であり、基板側の凹凸は金属膜表面にも波及して液晶層側の面に微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反射層で光が良好に散乱されて表示が見やすく、しかも視角が広い電気光学装置を提供することが可能となる。
【００１２】また本発明による電気光学装置の製造方法は、反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するようにしたので、反射層にピンホール等が生じることなく、光散乱効果の優れた電気光学装置を容易に製造することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明による電気光学装置およびその製造方法を、液晶表示装置を例にして具体的に説明する。
【００１４】図１は本発明による電気光学装置としての液晶表示装置の一例を示す縦断面図である。
【００１５】図において、１は液晶セルであり、上下一対の基板２・３間に液晶層４を挟持してなる。上側の基板２の液晶層４側の面には、ＩＴＯ等の透明電極５が設けられ、他方の基板３の内面には、反射層としての薄い金属膜６が設けられている。７はスペーサ、８は偏光板を示す。
【００１６】そして本実施例は、下側の基板３の液晶層４側の面に微細な凹凸を設け、その表面に上記の薄い金属膜６を設けることによって、金属膜６の表面にも凹凸が波及するようにしたものである。
【００１７】なお、液晶層の層厚が均一になるように金属膜６の表面上にＳｉＯ２等の無機膜や有機膜を塗布することもある。また液晶分子が均一に配向するようにポリイミド、ポリビニルアルコール等の高分子有機薄膜をラビング処理することもある。
【００１８】前記の基板３としては、例えばガラス基板を用いる、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂基板を用いてもよく、あるいはガラス基板の表面にアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ミラノール系樹脂等の有機膜を有するものを用いることもできる。なお基板３は必ずしも透明である必要はない。また基板はその両表面が異方性導電性を有するものでもよい。
【００１９】上記のように有機膜を有するガラス基板を用いる場合には、そのガラス基板に前記の凹凸を形成してもよく、あるいは有機膜に形成してもよい。特にガラス基板に凹凸を形成したのち有機膜を形成する場合、その有機膜の厚さは、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下にするのが望ましい。
【００２０】また反射層を構成する金属膜の材質は、アルミニウムその他任意であり、特に制限はない。又その金属膜の膜厚は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは３００オングストローム以下にするのが望ましい。
【００２１】上記の金属膜は表示用電極に兼用することができる。また、前記の金属膜を有する側の基板として液晶層側にＩＴＯ等の透明電極もしくは不透明の電極を有するものを用いることもできる。その場合は上記基板と電極のうち少なくとも電極の液晶層側の面に前記の凹凸を設ける。
【００２２】上記のように基板の液晶層側の面に凹凸を設け、その表面に反射層として薄い金属膜を設けることにより、基板側の凹凸が金属膜表面に波及し、その凹凸面が光散乱面となって観察面側（図で上側）から入射した光を良好に散乱反射させることができるものである。
【００２３】なおその場合、図３（ｂ）に示すように観察者側に反射光が多くなるように制御するのが望ましく、例えば凹凸のピッチを均一に形成すると、反射光に指向性を生じ、全方向に対して均一に効果が生じないため、凹凸のピッチは図２のように不均一にランダムに形成するのが望ましい。又その場合の凹凸の平均ピッチｐは、８０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下とするのが望ましく、また凹凸の高さｈは、挟持する液晶の配向安定性と、反射する光の観察者側への集中を考慮して０．６μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下とするのが望ましい。
【００２４】次に、上記のような液晶表示装置等の電気光学装置の製造方法を具体的に説明する。
【００２５】即ち、本発明による製造方法は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に反射層を有する液晶表示装置等を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するものである。
【００２６】上記の基板に凹凸を形成する手段は任意であるが、例えばホーニング処理により形成するとよい。
【００２７】この場合、基板はガラス基板または前記の合成樹脂基板もしくはガラス基板上に前記のような有機膜を有するものでもよい。そのガラス基板上に有機膜を有するものにあっては、ガラス基板に有機膜を形成したのち有機膜をホーニング処理して凹凸を形成してもよく、あるいはガラス基板をホーニング処理して凹凸を形成したのち有機膜を形成してもよい。
【００２８】その有機膜の材質はアクリル樹脂その他適宜であり、また膜厚については特に制約条件はない。有機膜をガラス基板上に形成する手段は、塗布その他適宜であり、また有機膜の形成位置は、信号入力用端子部は避け上記の凹凸を形成すべき位置にのみ選択的に形成するのが、信頼性の上からも有効で望ましい。例えば感光性アクリル樹脂をスピンコート法で２μｍ厚で全面コートした後、フォトマスクで所望のパターンのみに紫外線を照射して光重合させ、残りを現像処理して有機膜を形成することができる。
【００２９】前記の基板にホーニング処理により凹凸を形成する際の研磨粒子は、ガラス基板にあっては酸化セリウム等を用いるとよく、また前記の合成樹脂基板もしくは有機膜にあってはポリビニルアルコールやポリウレタン系樹脂等の粒子を用いるとよい。又それ等の粒径は、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下のものを用いるのが望ましい。
【００３０】さらに、ホーニング処理する方向は基板に対して鉛直（垂直）方向から行うと、形成される凹凸の高さが大きくなり制御しにくくなるため、鉛直方向に対して所定の角度傾斜させて行うことが、均一で浅い凹凸を形成する上で望ましく、上記の傾斜角度は好ましくは鉛直方向に対して４５°以上傾斜させるとよい。
【００３１】なお、ホーニング処理以外の方法として、ガラス基板をフッ酸でエッチングして凹凸を形成する方法が有効である。また前記の補修処理としても、例えばフッ酸を用いて基板上に形成された凹凸表面を軽くエッチング処理する、あるいは上記凹凸の凸部を研磨して凹凸の高さを調整する方法をとり得る。
【００３２】上記のフッ酸を用いて基板上に形成された凹凸表面を軽くエッチング処理する場合には、ホーニング処理したガラス基板を、ホーニングした両側にフッ酸もしくはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液（混合比４：１〜１：４、程度により調整）を用いて２０〜４０℃で浸漬し、エッチングすることにより凹凸の高さや形状を調整する。
【００３３】また上記のように凸部を研磨する場合は、研磨する基板の材質に応じて研磨材を適宜選択するもので、例えば前述したホーニング処理に用いる研磨粒子と同じものを用いる。
【００３４】次いで上記のようにして凹凸を形成した基板上に反射層としての金属膜を形成するもので、例えばスパッタもしくは蒸着等の真空成膜法により形成する。この場合、成膜レートは早い方が膜に凹凸ができやすく、例えば８０〜２５０オングストローム／ｍｉｎ程度が望ましい。また成膜温度は１００〜３００℃程度が望ましい。
【００３５】具体的には、例えばスパッタ法の場合は、膜形成レートが２００オングストローム／ｍｉｎ程度、成膜温度が１８０℃程度で膜厚５０００オングストローム程度形成すればよく、蒸着法の場合は膜形成レートが１００オングストローム／ｍｉｎ程度、成膜温度が２００℃程度で膜厚５０００オングストローム程度形成すればよい。
【００３６】上記のようにして形成した金属膜は、必要に応じて加熱処理して凹凸をコントロールすると、微細なピッチの凹凸とすることができる。例えばガラス基板を用いる場合は、２００〜４５０℃で空気中で加熱処理すればよい。また合成樹脂基板もしくはガラス基板上に有機膜を有するものでも耐熱性の高いものであれば、上記の加熱処理が可能であり、例えばポリイミド樹脂の場合には２２０〜２４０℃で加熱処理できる。
【００３７】上記のようにして基板上に形成した金属膜は、パターニングして表示用電極とする。この場合、電極形成はパターニングの前でも後でもよいが、加熱処理して結晶性のかわった表面はエッチングレートが変わるため望ましくはパターニング後に加熱するとよい。また上記の加熱処理は空気中でもよいが、金属によっては、例えばクロムのように酸化して反射率の抵下するものがあるため、望ましくは不活性ガス雰囲気中で処理するとよい。
【００３８】なお、前記の基板と金属膜との間には、ＩＴＯ等の透明または不透明の電極を設けることも可能であり、この場合、前記のようにして凹凸を形成した基板上にＩＴＯ等の所望のパターンの電極を形成した後、金属膜を形成する。あるいは平らな基板上に、電極を形成し、その電極表面に前記と同様の要領で凹凸を形成した後、金属膜を形成することもできる。又この場合、上記の金属膜はニッケル等をメッキして形成することもできる。
【００３９】具体的には、例えば以下の要領で形成する。すなわち、電極が形成された基板を２０％のＫＯＨ溶液の中に常温で１０分間浸漬して脱脂を行い、５％のＨＣｌ溶液に常温で５分間浸漬して中和させる。次いで、その基板表面上に無電解メッキを開始してパラジウムを付着させる。これは例えば１５％のＨＣｌ溶液中に増感剤（日立化成工業株式会社製 商品名ＨＳ−１０１Ｂ）を７％混合し常温で１０分間浸漬させることにより行う。次いで、ニッケルメッキ液の中にガラス基板を浸漬させ透明電極上に平均膜厚７０００オングストローム程度のニッケルメッキを行い、その表面をホーニング処理して凹凸を形成すればよい。この場合の研磨剤の粒子径は例えば２０μｍ程度のものを用い、凹凸の平均ピッチは２μｍ、高さは０．４μｍ程度に形成する。
【００４０】なおアルミニウムを電解メッキして金属膜を形成してもよく、本発明の効果はメッキ法に左右されるものではなく、形成する金属により無電解メッキ、電解メッキの選択が可能である。
【００４１】上記の要領で製造することにより、基板上の金属膜表面に微細な凹凸を形成することができるもので、実際に金属膜表面に平均ピッチ１〜２μｍ、深さ約０．１〜０．２μｍの凹凸を良好に形成することができた。又その基板を用い、それと対向する基板間にシール部を介して液晶を挟持させ、その対向する基板の外側に偏光板を設置して１８０°〜２７０°ねじれ配向したネマチック液晶層を用いた液晶表示装置を作成したところ、反射層が散乱状態となっているため背景等が映ることがなく、従来の反射板を基板の外側に付加するものと比較して明るく影がでることなく、しかも広視角の反射型液晶表示装置を得ることができた。また電極が金属でできるため低抵抗電極となり、入力電圧波形のなまりが殆どなく、クロストーク等の画像を不均一にする不良が大幅に低減された。
【００４２】その結果、例えばいわゆるノート型パソコン等に盛んに採用されている反射型液晶表示装置において、表示を見やすく、しかも薄型・軽量で低消費電力の装置が得られるものである。
【００４３】なお本発明は光学的な補償体を備えたいわゆる白黒表示タイプやカラータイプの液晶表示装置にも適用可能である。また偏光板を多くとも１放しか必要としない二色性染料を用いたゲストホストタイプ，光散乱を利用したＤＳＭや高分子保持体中に液晶を分散したＰＤＬＣ等のタイプに適用可能である。さらに液晶表示装置に限らず、各種の電気光学装置にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明による電気光学装置は、対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層の面に、反射層を有するものにおいて、上記反射層を有する基板上の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有するようにしたから、基板側の凹凸は金属膜表面にも波及して液晶層例の面に微細な凹凸を有する反射層が形成され、その反射層で光が良好に散乱されて表示が見やすく、しかも視角が広い電気光学装置を得ることができる。
【００４５】また本発明による電気光学装置の製造方法は、反射層を形成する基板の液晶層側の而に微細な凹凸を形成した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成するようにしたから、前記従来のように反射層にピンホール等が生しることなく、光散乱効果の優れた電気光学装置を容易に製造できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気光学装置の一実施例を示す断面図。
【図２】基板の斜視図。
【図３】（ａ）（ｂ）は反射光分布の説明図である。
【符号の説明】
１…液晶セル
２、３…基板
４…液晶層
５…電極
６…反射層（金属膜）
７…スペーサ
８…偏光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を有する電気光学装置において、上記反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板または合成樹脂基板である請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有磯膜を有するものであり、そのガラス基板と有機膜のうち少なくとも有機膜の液晶層側の面に前記凹凸を有する請求項１記載の電気光学装置。
【請求項４】前記の反射層を有する側の基板は、液晶層側の面に電極を有するものであり、その基板と電極のうち少なくとも電極の液晶層側の面に前記の凹凸を有する請求項１、２または３記載の電気光学装置。
【請求項５】前記凹凸のピッチは不均一であり、その平均ピッチは８０μｍ以下、凹凸の高さは２μｍ以下である請求項１、２または３記載の電気光学装置。
【請求項６】前記金属膜の膜厚は５μｍ以下である請求項１記載の電気光学装置。
【請求項７】前記金属膜は電極を兼ねる請求項１〜６のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項８】前記液晶層がネマチック液晶またはねじれ配向したネマチック液晶、もしくはコレステリック液晶であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】前記液晶層に二色性染料を添加したことを特徴とする請求項８記載の電気光学装置。
【請求項１０】前記液晶層が、高分子保持体中に液晶が分散されて形成されたことを特徴とする請求項８または９記載の電気光学装置。
【請求項１１】前記液晶層が電界制御により光散乱を起こすことを特徴とする請求項１〜７、１０のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１２】対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を形成した電気光学装置を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板または合成樹脂基板であり、そのガラス基板または合成樹脂基板の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１４】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有機膜を有するものであり、そのガラス基板の液晶層側の面に有機膜を形成した後、その有機膜の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１５】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有機膜を有するものであり、そのガラス基板の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成した後、そのガラス基板の液晶層側の面に有機膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１６】前記の補修処理としてガラス基板または合成樹脂基板の基材自体を腐食させるエッチャントを用いて上記の凹凸表面を軽くエッチング処理することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１７】前記の補修処理として前記凹凸の凸部を研磨して凹凸の高さを調整することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１８】前記金属膜は、スパッタもしくは蒸着等の真空成膜法により成膜することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１９】前記金属膜は、成膜された後に、２００〜４５０℃で加熱処理することを特徴とする請求項１８記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２０】前記の金属膜を形成する側の基板は所定パターンの電極を有し、前記の微細な凹凸を形成した基板上に上記電極を形成した後に前記の金属膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２１】前記の金属膜を形成する側の基板は所定パターンの電極を有し、平坦な基板上に形成した上記電極の表面に、前記の微細な凹凸を形成した後に前記の金属膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２２】前記金属膜は、メッキ法により形成することを特徴とする請求項２０または２１記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１】対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を有する電気光学装置において、上記反射層を有する基板の液晶層側に微細な凹凸を有し、その凹凸の表面に上記反射層としての金属膜を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板または合成樹脂基板である請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有磯膜を有するものであり、そのガラス基板と有機膜のうち少なくとも有機膜の液晶層側の面に前記凹凸を有する請求項１記載の電気光学装置。
【請求項４】前記の反射層を有する側の基板は、液晶層側の面に電極を有するものであり、その基板と電極のうち少なくとも電極の液晶層側の面に前記の凹凸を有する請求項１、２または３記載の電気光学装置。
【請求項５】前記凹凸のピッチは不均一であり、その平均ピッチは８０μｍ以下、凹凸の高さは２μｍ以下である請求項１、２または３記載の電気光学装置。
【請求項６】前記金属膜の膜厚は５μｍ以下である請求項１記載の電気光学装置。
【請求項７】前記金属膜は電極を兼ねる請求項１〜６のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項８】前記液晶層がネマチック液晶またはねじれ配向したネマチック液晶、もしくはコレステリック液晶であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】前記液晶層に二色性染料を添加したことを特徴とする請求項８記載の電気光学装置。
【請求項１０】前記液晶層が、高分子保持体中に液晶が分散されて形成されたことを特徴とする請求項８または９記載の電気光学装置。
【請求項１１】前記液晶層が電界制御により光散乱を起こすことを特徴とする請求項１〜７、１０のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１２】対向する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶セルの一方の基板の液晶層側の面に、反射層を形成した電気光学装置を製造するに当たり、上記反射層を形成する基板の液晶層側の面に微細な凹凸を形成し、必要に応じてその凹凸表面を補修処理した後、その凹凸表面に上記反射層としての金属膜を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板または合成樹脂基板であり、そのガラス基板または合成樹脂基板の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１４】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有機膜を有するものであり、そのガラス基板の液晶層側の面に有機膜を形成した後、その有機膜の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１５】前記一対の基板のうち少なくとも反射層を有する側の基板は、ガラス基板上に有機膜を有するものであり、そのガラス基板の液晶層側の面に前記の凹凸をホーニング処理により形成した後、そのガラス基板の液晶層側の面に有機膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１６】前記の補修処理としてガラス基板または合成樹脂基板の基材自体を腐食させるエッチャントを用いて上記の凹凸表面を軽くエッチング処理することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１７】前記の補修処理として前記凹凸の凸部を研磨して凹凸の高さを調整することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１８】前記金属膜は、スパッタもしくは蒸着等の真空成膜法により成膜することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１９】前記金属膜は、成膜された後に、２００〜４５０℃で加熱処理することを特徴とする請求項１８記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２０】前記の金属膜を形成する側の基板は所定パターンの電極を有し、前記の微細な凹凸を形成した基板上に上記電極を形成した後に前記の金属膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２１】前記の金属膜を形成する側の基板は所定パターンの電極を有し、平坦な基板上に形成した上記電極の表面に、前記の微細な凹凸を形成した後に前記の金属膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２２】前記金属膜は、メッキ法により形成することを特徴とする請求項２０または２１記載の電気光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０００−４７２０５（Ｐ２０００−４７２０５Ａ）
【公開日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２１８９５９
【分割の表示】特願平２−３２８２６１の分割
【出願日】平成２年１１月２８日（１９９０．１１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【公開日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１８）
【国際特許分類】
【分割の表示】特願平２−３２８２６１の分割
【出願日】平成２年１１月２８日（１９９０．１１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
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