JP2000019497A

JP2000019497A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000019497A
Application number: JP19176798A
Authority: JP
Inventors: Saori Kawase; さおり川瀬
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁性基板と下地層との接着性を向上させ
て、絶縁性基板に対する電極の接着性を向上させること
を可能とする。【解決手段】絶縁性基板上に下地層を介して電極を形
成することによりプラズマセルを形成し、このプラズマ
セルに対向するように液晶層を有する液晶セルを配設す
る液晶表示装置の製造方法において、上記絶縁性基板上
に、シランカップリング剤を介して上記下地層を形成す
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、電気光学材料であ
る液晶を駆動し、画像を表示する液晶表示装置及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装装置としては、各画素を駆動
する能動素子として放電プラズマを利用する方式を適用
したものが提案されている。この液晶表示装置は、放電
プラズマを発生させるプラズマセルと、このプラズマセ
ルと対向するように配設された液晶セルとからなる。そ
して、この液晶表示装置では、これらプラズマセルと液
晶セルとが対向して配設された状態で、これらプラズマ
セルと液晶セルとの間にイオン化可能なガスが充填され
ている。

【０００３】このプラズマセルは、ガラス基板上に所定
の高さを有する複数の隔壁が所定の間隔をもってストラ
イプ状に形成され、これら複数の隔壁間に放電電極が形
成されてなるような構成とされる。このため、プラズマ
セルには、液晶セルと対向して配設されることによっ
て、液晶セル及び隔壁で囲まれた部分にストライプ状の
空間部が形成されることとなる。そして、この空間部に
は、上述したガスが充填される。

【０００４】また、液晶セルは、所定の配向処理が施さ
れた液晶層と、上述した空間部と略直交する方向にスト
ライプ状に形成された透明電極とを有する。したがっ
て、この液晶表示装置には、上述した空間部とこの透明
電極との交差領域がマトリックス状に形成されることと
なる。そして、この液晶表示装置では、この空間部と透
明電極との交差領域が一画素となる。

【０００５】このように構成された液晶表示装置は、マ
トリックス状に配設された画素を順次駆動することによ
って、所望の画像を表示することとなる。このとき、こ
の液晶表示装置では、所定の画素を構成する空間部内の
放電電極に所定の電圧を印加することによって、この空
間部内のガスをイオン化してプラズマ放電を発生させ
る。また、液晶表示装置では、これと同期して、当該画
素を構成する透明電極に対して駆動電圧を印加する。

【０００６】これにより、当該画素は、液晶層に所定の
電圧が印加されることとなり、駆動電圧に応じた透過率
を示すこととなる。すなわち、この液晶表示装置では、
プラズマセルの裏面にバックライト装置が配設されてお
り、液晶が所定の駆動電圧で駆動されると、バックライ
ト装置から出射された光に対する透過率がこの駆動電圧
に応じて変化する。

【０００７】そして、この液晶表示装置では、プラズマ
放電を発生させる空間部と駆動電圧を印加する透明電極
とを適宜選択することにより、発光させる画素を走査さ
せることができる。これによって、この液晶表示装置
は、所望の画像を表示することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな液晶表示装置において、プラズマセルの放電電極を
形成する際には、先ず、ガラス基板上に下地材料と電極
材料とをベタ印刷し、次に、ベタ印刷された電極材料上
にストライプ状にレジスト膜を形成し、その後、このレ
ジスト膜をマスクとして下地材料及び電極材料をサンド
ブラストにて所望の形状に加工することによって、スト
ライプ状の放電電極を形成している。そして、放電電極
上に形成されたレジスト膜に対して剥離剤を作用させ
て、レジスト層を除去する。

【０００９】一方、上述したような液晶表示装置では、
バックライト装置から出射された光を効率よく液晶層に
入射させることが好ましい。このため、液晶表示装置で
は、画素の下方に存在する放電電極の幅を小とすること
が要求されている。

【００１０】また、放電電極は、空間部に発生するプラ
ズマ放電を、複数の空間部管において同等なものとする
ため、均一な放電特性を有することが好ましい。このよ
うに、放電電極の放電特性を均一なものとするために
は、放電電極の抵抗値を低くすることが好ましい。

【００１１】このため、液晶表示装置において、放電電
極は、厚膜に形成されることが要求されることとなる。

【００１２】このように、液晶表示装置においては、表
示画像の向上を図って、放電電極を幅狭であって且つ厚
膜であるように形成することが望まれている。そして、
放電電極を幅狭且つ厚膜となるように形成することによ
り、液晶表示装置は、鮮明な画像を表示することができ
る。

【００１３】しかしながら、上述したような従来の液晶
表示装置では、ガラス基板上に放電電極を形成するに際
して、ガラス基板面から放電電極が剥離してしまうよう
なことがあった。特に、放電電極を幅狭且つ厚膜で形成
する場合には、ガラス基板上に放電電極を確実に形成す
ることが困難であった。このため、従来の液晶表示装置
の製造方法には、放電電極の剥離が発生してしまい、歩
留まりが悪いといった問題点があった。また、従来の液
晶表示装置には、放電電極の形状を幅狭且つ厚膜とする
ことができない場合、画像を鮮明に表示できないといっ
た問題点があった。

【００１４】そこで、本発明は、かかる従来の問題点を
解決するために提案されたものであって、絶縁性基板と
下地層との接着性を向上させて、絶縁性基板に対する電
極の接着性を向上させることを可能とする液晶表示装置
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成した本
発明に係る液晶表示装置は、絶縁性基板上に下地層を介
して電極が形成されてなるプラズマセルと、液晶層を有
し、上記プラズマセルの電極と対向するように配設され
た液晶セルとからなる液晶表示装置において、上記下地
層の少なくとも一部は、シランカップリング剤を介して
上記絶縁性基板上に形成されたことを特徴とするもので
ある。

【００１６】以上のように構成された本発明に係る液晶
表示装置では、絶縁性基板と下地層とは、その少なくと
も一部分がシランカップリング剤を介して化学結合をし
ている。このため、この液晶表示装置では、絶縁性基板
と下地層との間の接着性に優れたものとなっている。そ
の結果、この液晶表示装置では、絶縁性基板に対する電
極の接着性にも優れたものとなっている。

【００１７】また、本発明に係る液晶表示装置の製造方
法は、絶縁性基板上に下地層を介して電極を形成するこ
とによりプラズマセルを形成し、このプラズマセルに対
向するように液晶層を有する液晶セルを配設する液晶表
示装置の製造方法において、シランカップリング剤を上
記絶縁性基板と上記下地層との間に配することを特徴と
するものである。

【００１８】以上のように構成された本発明に係る液晶
表示装置の製造方法では、絶縁性基板上に、シランカッ
プリング剤を介して下地層を形成している。このため、
この手法では、絶縁性基板上に、接着性に優れた状態で
下地層を形成することとなる。これにより、この手法に
よれば、電極の絶縁性基板に対する接着性を向上させる
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示装置
及びその製造方法の具体的な実施の形態について、図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】本実施の形態に示す液晶表示装置の製造方
法は、図１に示すような、いわゆるプラズマアドレス型
の液晶表示装置１（以下、ＰＡＬＣ１と呼ぶ。）を製造
する際に適用される。

【００２１】このＰＡＬＣ１は、電気光学材料である液
晶材料からなる液晶層を備える電気光学セル２と、この
電気光学セル２に当接し、所定の画素を構成する液晶層
を駆動させるプラズマセル３とから構成される。また、
このＰＡＬＣ１は、図示しないが、プラズマセルの裏面
に対向するように配設されたバックライト装置を有して
いる。

【００２２】このＰＡＬＣ１において、電気光学セル２
は、一対のガラス基板４Ａ，４Ｂ間に、一対の配向膜
５，６に挟持されてなる液晶層７を有する。また、この
電気光学セル２は、一方のガラス基板４Ｂの対向面にス
トライプ状に形成された透明電極８を有する。すなわ
ち、この電気光学セル２では、一方の配向膜６と一方の
ガラス基板４Ｂとの間に複数の透明電極８が形成されて
いる。

【００２３】また、このＰＡＬＣ１において、プラズマ
セル３は、絶縁性透明基板１１上に立設された複数の隔
壁１２と、絶縁性透明基板１１上に一対の隔壁１２間に
並列して形成されたカソード電極１３及びアノード電極
１４とを備える。この隔壁１２は、絶縁性透明基板１１
上に、一定の間隔をもって複数本形成され、上端面が電
気光学セル２と接合されることによって、空間部１５を
形成している。そして、この空間部１５には、イオン化
可能なガスが封入される。封入されるガスとしては例え
ばヘリウム、ネオン、アルゴン或いはこれらの混合気体
等が使用される。

【００２４】さらに、このプラズマセル３では、複数の
隔壁１２が上述した透明電極８と直交する方向にストラ
イプ状に形成されており、カソード電極１３及びアノー
ド電極１４がこれら隔壁１２と平行に形成されている。
すなわち、このＰＡＬＣ１において、透明電極８とカソ
ード電極１３及びアノード電極１４とは互いに直交する
方向に形成されている。

【００２５】そして、このＰＡＬＣ１では、カソード電
極１３及びアノード電極１４を有する空間部１５と透明
電極８とが交差する領域を一画素としている。すなわ
ち、このＰＡＬＣ１では、図１中破線で囲む領域ｇが一
画素となっている。

【００２６】以上のように構成されたＰＡＬＣ１は、液
晶層７を駆動することによって、バックライト装置から
出射した光に対する透過率を制御して所望の輝度で当該
画素を発光させる。そして、ＰＡＬＣは、上述したよう
に、マトリックス状に配設された複数の画素を順次駆動
させることにより、所定の画像を表示することができ
る。

【００２７】このとき、ＰＡＬＣ１では、所定のカソー
ド電極１３及びアノード電極１４に対して所定の電圧が
印加される。これにより、空間部１５に封入されたガス
がイオン化されてプラズマ放電が発生し、この空間部１
５内がアノード電位に維持されることとなる。

【００２８】この状態で、所望の透明電極８にデータ電
圧が印加されると、この透明電極８と上記プラズマ放電
が発生した空間部１５と交差する領域の液晶が駆動する
ことになる。このように、ＰＡＬＣ１では、プラズマ放
電を発生させる空間部１５とデータ電圧を印加する透明
電極８と選択することにより画素単位で駆動することが
できる。したがって、ＰＡＬＣ１では、上述したように
プラズマ放電を発生させる空間部１５を順次走査すると
ともに、これに同期して各透明電極８にデータ電圧を印
加することにより、アクティブマトリクスアドレス方式
と同様に液晶層７が駆動され、二次元画像の表示を行う
ことができる。

【００２９】ところで、このＰＡＬＣ１において、プラ
ズマセル３を形成する際には、絶縁性透明基板１１上に
カソード電極及びアノード電極を形成し、その後、複数
の隔壁を形成する。カソード電極及びアノード電極を形
成する際には、絶縁性透明基板上に所定の間隔で電極膜
をストライプ状に形成する。このストライプ状の電極膜
は、図２に示すように、下地膜形成工程Ｓ１、電極膜形
成工程Ｓ２、レジスト膜形成工程Ｓ３、パターン露光工
程Ｓ４、現像乾燥工程Ｓ５、サンドブラスト工程Ｓ６、
レジスト剥離工程Ｓ７、乾燥工程Ｓ８を経て形成され
る。

【００３０】先ず、下地膜形成工程Ｓ１では、図３に示
すように、ガラス基板等の絶縁性透明基板１１の略々全
面に下地膜２０を形成する。この下地膜２０は、シラン
カップリング剤、粉末ガラス、セラミックスフィラー、
結合剤及び溶剤等からなる下地塗料を塗布し、その後、
下地塗料を乾燥させることにより形成される。

【００３１】ここで、シランカップリング剤は、一般式
（ＲＯ）₃ＳｉＲで表され、下地膜２０と絶縁性透明基
板１１との接着性を向上させている。このシランカップ
リング剤において、ＲＯ基は加水分解してＯＨ基とな
り、さらに絶縁性透明基板１１表面と反応してエーテル
結合を形成する。一方、Ｒ基は、下地塗料に結合剤とし
て含有される樹脂との親和性の強い基である。ここで、
シランカップリング剤としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、信越シリコーン社製、商品名ＫＢＭ
４０３を用いることができる。

【００３２】このようシランカップリング剤を下地膜２
０に含有させるため、下地膜２０中に含有される結合剤
と絶縁性透明基板１１との接着力が向上することとな
る。

【００３３】次に、電極膜形成工程Ｓ２では、図４に示
すように、絶縁性透明基板１１の略々全面に形成された
下地膜２０の略々全面に電極膜２１を形成する。この電
極膜２１は、Ｎｉ等からなる電極塗料を塗布し、その
後、電極塗料を乾燥させることにより形成される。

【００３４】次に、レジスト膜形成工程Ｓ３では、図５
に示すように、電極膜２１の略々全面を覆うように、い
わゆるドライフィルム２２をラミネートさせる。このド
ライフィルム２２は、後述するサンドブラスト工程で用
いられるレジストマスクとなるものである。

【００３５】次に、パターン露光工程Ｓ４では、図６に
示すように、電極膜２１上に形成されたドライフィルム
２２を所望の形状に露光する。このとき、ドライフィル
ム２２は、上述したカソード電極１３及びアノード電極
１４に対応させてストライプ状に露光される。

【００３６】次に、現像乾燥工程Ｓ５では、図７に示す
ように、所定の領域が露光されたドライフィルム２２に
現像液を作用させ、所定の形状とされたマスク２３を形
成する。このため、マスク２３は、カソード電極１３及
びアノード電極１４となる電極膜２１を覆い、それ以外
の電極膜２１を外方へと露出させる。

【００３７】次に、サンドブラスト工程Ｓ６では、図８
に示すように、マスク２３が形成された面に対してサン
ドブラスト処理を行うことによって、外方に露出した電
極膜２１とその直下の下地膜２０とを除去する。このサ
ンドブラスト処理によれば、マスクで覆われた部分の電
極膜２１及び下地膜２０のみを絶縁性透明基板１１上に
残存させることができる。

【００３８】次に、レジスト剥離工程Ｓ７では、図９に
示すように、剥離液をマスク２３に対して浸潤させ、電
極膜２１上からマスク２３を除去する。

【００３９】最後に、乾燥工程Ｓ８では、図示しない
が、上述した工程で用いた剥離液等を除去することによ
り、絶縁性透明基板１１上に形成された下地膜２０及び
電極膜２１を乾燥させる。これにより、絶縁性透明基板
１１上には、下地膜２０を介して電極膜が形成されてな
るカソード電極及１３びアノード電極１４がストライプ
状に形成されることとなる。

【００４０】このように形成されたカソード電極１３及
びアノード電極１４は、シランカップリング剤を含有す
る下地膜２０上に形成されている。この下地膜２０は、
上述したように、絶縁性透明電極１１に対して優れた接
着性を有している。また、上述した手法において、電極
膜２１と下地膜２０とは接着性に優れているる。このた
め、これらカソード電極１３及びアノード電極１４は、
絶縁性透明基板１１に対して接着性に優れた状態で形成
されることとなる。

【００４１】したがって、剥離工程では、下地膜２０が
絶縁性透明基板１１から剥離してしまうようなことがな
く、マスク２３のみを確実に除去することができる。こ
のため、本手法によれば、マスク２３の剥離に伴って発
生する電極の断線や接触不良等の発生を抑制することが
でき、その結果、歩留まりを向上させることができる。

【００４２】また、上述したような手法によれば、例え
ば、幅狭のストライプ形状となるようにマスク２３を形
成してサンドブラスト処理を行った場合、絶縁性透明基
板１１と下地膜２０との接触面積が比較的小となる部分
が生ずる。しかしながら、この手法では、下地膜２０と
絶縁性透明基板１１との接着力が優れているため、接触
面積が小となる部分でも、絶縁性透明基板から下地膜２
０が剥離してしまうようなことが防止される。

【００４３】このため、上述したような手法によれば、
カソード電極１３及びアノード電極１４を幅狭なストラ
イプ状に形成したい場合でも、プラズマセル３を確実に
形成すること形成することができる。

【００４４】一方、上述したような手法では、全体を加
熱することによって電極膜２１に対して焼成を行うこと
がある。この場合、プラズマセル３には、電極膜２１と
絶縁性透明基板１１との熱膨張係数が異なるため、これ
ら電極膜２１と絶縁性透明基板１１との間に応力が発生
する。このとき、下地膜２０は、電極膜２１と絶縁性透
明基板１１との間に発生する応力を緩和し、電極膜２１
に反りが発生するのを防止している。

【００４５】そして、カソード電極１３及びアノード電
極１４は、上述したように、幅狭なストライプ状に形成
された場合、空間部１５内のプラズマ放電を均一にする
ために厚膜なものとされる。すなわち、幅狭なカソード
電極１３及びアノード電極１４においては、電極膜２１
が比較的厚膜に形成されている。このように電極膜２１
が厚膜に形成されると、電極膜２１と絶縁性透明基板１
１との間に発生する応力が増大してしまう。

【００４６】しかしながら、上述した手法では、下地層
２０と絶縁性透明基板１１とを優れた接着力で接着させ
るため、上述したように応力が増大しても、絶縁性透明
基板１１から下地層２０が剥離してしまうようなことが
防止される。

【００４７】このため、上述したような手法によれば、
カソード電極１３及びアノード電極１４を厚膜に形成し
たい場合でもプラズマセル３を確実に形成することがで
きる。言い換えると、この手法によれば、幅狭且つ厚膜
のカソード電極及びアノード電極を有し、画像の表示品
質が向上された液晶表示装置を確実に形成することがで
きる。

【００４８】ところで、本発明に係る液晶表示装置の製
造方法は、上述したように、下地膜２０を形成する際
に、予めシランカップリング剤を含有する下地塗料を絶
縁性基板１１上に塗布するようなものに限定されず、例
えば、絶縁性透明基板１１上にシランカップリング剤を
直接塗布し、その後、塗布されたシランカップリング剤
上に下地膜２０を形成するようなものであっても良い。

【００４９】この場合、本手法は、上述した下地膜形成
工程Ｓ１を行う前に、絶縁性透明基板１１上にシランカ
ップリング剤を塗布するシランカップリング剤塗布工程
を有することになる。

【００５０】この場合も、下地膜２０と絶縁性透明基板
１１との接着力を優れたものとすることができる。この
ため、この手法では、絶縁性透明基板１１上から下地膜
２０が除去されるようなことが防止され、カソード電極
１３及びアノード電極１４を確実に形成することができ
る。したがって、この手法によれば、マスク２３の剥離
に伴って発生する電極の断線や接触不良等の発生を抑制
することができ、その結果、歩留まりを向上させること
ができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る液晶表示装置及びその製造方法では、下地層の
少なくとも一部がシランカップリング剤を介して絶縁性
基板上に形成されるため、下地層と絶縁性基板との接着
性を向上することができる。このため、本発明に係る液
晶表示装置は、画像の表示品質が向上されることとな
る。また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法によれ
ば、絶縁性基板上に確実に電極を形成することができる
ため、歩留まりを大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される液晶表示装置の一例として
示す、ＰＡＬＣの要部斜視図である。

【図２】本発明に係る液晶表示装置の製造方法のフロー
チャートである。

【図３】下地膜形成工程を説明するための図であり、絶
縁性透明基板及び下地膜の要部断面図である。

【図４】電極膜形成工程を説明するための図であり、絶
縁性透明基板、下地膜及び電極膜の要部断面図である。

【図５】レジスト膜形成工程を説明するための図であ
り、絶縁性透明基板、下地膜、電極膜及びレジスト膜の
要部断面図である。

【図６】パターン露光工程を説明するための図であり、
絶縁性透明基板、下地膜、電極膜及びレジスト膜の要部
断面図である。

【図７】現像乾燥工程を説明するための図であり、絶縁
性透明基板、下地膜、電極膜及びマスクの要部断面図で
ある。

【図８】サンドブラスト工程を説明するための図であ
り、絶縁性透明基板、下地膜、電極膜及びマスクの要部
断面図である。

【図９】レジスト剥離工程を説明するための図であり、
絶縁性透明基板、下地膜及び電極膜の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ＰＡＬＣ、２電気工学セル、３プラズマセル、
４ガラス基板、５，６配向膜、７液晶層、８透明
電極、１１絶縁性基板、１２隔壁

フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA36 HA40 KA16 KA17 NA60 QA01 QA12 QA13 QA14 TA02 TA07 2H090 HA04 HB06Y HB12Y HC05 HC10 HC12 HC14 HC17 HC18 HD05 HD15 JB02 KA05 MB14 2H092 GA14 GA43 GA44 GA46 HA28 JB02 MA05 NA24 NA25 NA27 NA28 PA06 PA07 QA06 QA18 5C027 AA01 AA10 5C040 DD02 DD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板上に下地層を介して電極が形
成されてなるプラズマセルと、液晶層を有し、上記プラ
ズマセルの電極と対向するように配設された液晶セルと
からなる液晶表示装置において、上記下地層の少なくとも一部は、シランカップリング剤
を介して上記絶縁性基板上に形成されたことを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２】絶縁性基板上に下地層を介して電極を形
成することによりプラズマセルを形成し、このプラズマ
セルに対向するように液晶層を有する液晶セルを配設す
る液晶表示装置の製造方法において、シランカップリング剤を上記絶縁性基板と上記下地層と
の間に配することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。
【請求項３】上記シランカップリング剤を、上記絶縁
性基板上に塗布することを特徴とする請求項２記載の液
晶表示装置の製造方法。
【請求項４】上記シランカップリング剤を、上記下地
層中に予め含有させることを特徴とする請求項２記載の
液晶表示装置の製造方法。