JP2003323131A

JP2003323131A - 表示用電極基板および表示装置

Info

Publication number: JP2003323131A
Application number: JP2002133083A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Tanaka; 充浩田中; Yoshihide Koyama; 佳英小山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】低抵抗化、プラスチック基板の曲げによる断
線の防止、抵抗膜の保護に加え、色調調整を不要とする
表示装置の提供。【解決手段】表示用電極１２は、下側のＩＴＯ層１２
１、銀合金層１２２および上側のＩＴＯ層１２３が順次
積層された３層構造を有する。下側のＩＴＯ層１２３
は、銀合金層１２２とプラスチック基板１１との密着性
を高めるバインダー的役割を果たす。銀合金層１２２
は、低抵抗化、曲げや応力に対する断線防止の役割を果
たす。上側のＩＴＯ層１２３は、銀合金層１２２の保護
と表示用電極の役割を果たす。銀合金層１２２を上側の
ＩＴＯ層１２３で覆うことにより、銀合金層１２２の損
傷や腐食を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示用電極基板お
よび表示装置に関する。本発明の表示装置は、有機エレ
クトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機ＥＬ表示
装置、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル（Ｐ
ＤＰ）、真空蛍光表示（ＶＦＤ）装置などに適用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
パソコン、ポケットテレビ等への液晶表示装置への応用
が急速に進展している。特に、携帯電話、ＰＤＡ（Pers
onal Digital Assistance ）等のモバイルツールへの応
用が発展している。液晶表示装置の中でも、プラスチッ
ク液晶表示装置は、プラスチック基板がガラス基板より
薄くて軽く、液晶表示装置の薄型、軽量化が可能である
ため注目されている。また、プラスチック基板はガラス
基板より割れにくいため、プラスチック液晶表示装置の
モバイルツールへの適用が注目されている。さらに、プ
ラスチック基板は曲げることができるため、曲面をもっ
た液晶表示装置や曲げることのできる液晶表示装置など
の新規の商品を提供する可能性をもっている。

【０００３】従来、表示用電極の低抵抗化を目的とした
プラスチック液晶表示装置が提案されている。また、表
示面を曲げると、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などか
らなる表示用電極にクラックが生じて断線が発生するの
で、断線対策を目的としたプラスチック液晶表示装置も
提案されている。例えば、以下の公報が挙げられる。

【０００４】特開平４−３３７２０８号公報には、プラ
スチックフィルムの少なくとも片面に、ＩＴＯ、酸化イ
ンジウムまたは酸化チタンからなる薄膜で、銀などの金
属の薄膜層をはさみ合わせた積層膜を設けることによ
り、酸素透過率・水蒸気透過率の低い透明導電性フィル
ムが提供できると記載されている。

【０００５】特開平９−３０４７８７号公報には、金と
銅を添加した銀系導電薄膜層の表裏面を透明導電薄膜層
にて狭持することにより、光学特性に優れ、耐湿性も向
上し、面積抵抗の低抵抗化を実現できることが記載され
ている。

【０００６】特開昭６３−６５０６３号公報には、ＩＴ
Ｏ膜上もしくはＩＴＯ膜内に、補助金属電極としてのＡ
ｇ膜を２５０〜３００Å（２５〜３０ｎｍ）の膜厚で形
成することにより、補助金属電極の剥離を防ぐことが記
載されている。

【０００７】特開平３−２８８１３３号公報には、膜厚
５０〜３００Å（５〜３０ｎｍ）のＡｇ薄膜層からなる
主透明電極と、主透明電極上に設けられた膜厚２００〜
２０００Å（２０〜２００ｎｍ）のＩＴＯ薄膜層からな
る補助透明電極との二層構造の表示用透明電極を有する
液晶表示素子が記載されている。この液晶表示素子によ
れば、表示用透明電極の低抵抗化および断線防止が図ら
れる。

【０００８】特開2001-242475 には、ＩＴＯ等からなる
透明電極の表面に部分的に銀等の金属製の補助電極が形
成された液晶装置が記載されている。この液晶装置によ
れば、基板の反りを防止して、セル厚を一定の値に保持
することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平４−３３
７２０８号公報、特開平９−３０４７８７号公報、特開
昭６３−６５０６３号公報、特開平３−２８８１３３号
公報および特開2001-242475 にそれぞれ開示された金属
膜を画素電極に使用して、透過型ないし半透過反射型
（以下、透過反射両用型ともいう。）の液晶表示装置を
作製した場合、短波長側の光が金属膜に吸収され易いた
めに、透過光に色付きが生じる可能性がある。この色付
きを防止するために、他の金属膜をさらに追加して色調
を補正するか、あるいは位相差板を用いて位相差を調整
することが可能であるが、工数が増加し、色調調整も難
しい。

【００１０】特に、今日に見られるような、反射機能と
透過機能とを有する反射透過両用型液晶表示装置におい
て、光学設計が複雑化し、色調調整が困難となる。具体
的に述べると、反射機能と透過機能とを有する反射透過
両用型液晶表示装置においては、環境光を可及的に有効
利用しても、反射表示時の絶対的な光量は少ない。ま
た、透過表示時においては、低消費電力を達成するため
に、限られた光量（少ない光量）を利用している。例え
ばＬＥＤの発光等により得られる光量を利用している。
したがって、反射表示時および透過表示時のいずれにお
いても、光量が充分とは言えず、輝度が低いので、金属
膜による光吸収が表示に大きく影響する。さらに、反射
表示時においては、光が金属膜を２度通過するので、表
示への色付きが顕著となる。

【００１１】本発明は、低抵抗化、断線防止、抵抗膜の
保護に加え、色調調整を不要とする表示装置、特にプラ
スチック基板を有する表示装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の表示用電極基板
は、遮光性金属層が透明導電層で覆われた構造を有する
表示用電極が基板上に形成されている。前記基板は、プ
ラスチック基板であっても良い。プラスチック基板を用
いた場合、基板は曲がり易いので、基板を曲げることに
より、ＩＴＯなどからなる表示用電極にクラックが入っ
て、表示用電極の断線を引き起こすおそれがある。ま
た、プラスチック基板を用いたプラスチック液晶表示装
置においても、パネルのたわみや応力によって、表示用
電極（ＩＴＯ電極など）にクラックが発生し、断線を引
き起こすおそれがある。

【００１３】本発明の表示用電極基板では、延性に優れ
る金属薄膜（金、銀、銅、アルミ等、またはそれらの合
金）を配置し、さらに金属薄膜を覆い囲むように、ＩＴ
Ｏ膜等の透明酸化金属膜からなる透明導電層を形成した
構造を有する。この構造を有する表示用電極は、透明導
電層にクラックが発生しても、延性に優れる金属薄膜
（導電性材料膜）にはクラックが発生しないので、断線
しない。また、この金属薄膜は、透明導電層に覆い囲ま
れているので、金属腐食や劣化といった不具合を防止で
き、表示装置の信頼性をも向上させることができる。さ
らに、導電性材料膜は、従来の３０ｎｍ程度の半透過膜
でなく、遮光性（例えば１００ｎｍ程度）を有している
ので、導電性材料の特性に依存した、特定波長の吸収を
避けることができる。したがって、色調補正のために、
他の金属膜を追加するか、あるいは液晶パネルの位相差
を調整するなどの複雑な作業が不要となる。

【００１４】前記表示用電極は、前記遮光性金属層と前
記基板との間に介在する透明導電層をさらに有していて
も良い。プラスチック基板上に遮光性金属層を直接形成
する場合、遮光性金属層とプラスチック基板との密着性
が低いので、遮光性金属層の膜剥がれのおそれがある。
透明導電層を遮光性金属層とプラスチック基板との間に
介在させることにより、透明導電層がバインダー的役割
を持つので、遮光性金属層とプラスチック基板との密着
性が高められ、遮光性金属層の膜剥がれを防ぐことがで
きる。

【００１５】前記遮光性金属層は、可視光における透過
率が１％以下であることが好ましい。スパッタで金属膜
を形成する場合、膜厚を厚くし、金属膜の領域を遮光す
る。これにより、金属膜を通過することによる色付いた
透過光を抑え、良好な表示を得ることができる。例え
ば、金属膜の膜厚が８０ｎｍ以上ならば、可視光におけ
る透過率が１％以下となり、金属膜の領域が遮光され
る。可視光での透過率が１％以下であれば、金属膜の透
過光が視認されずに、良好な表示を得ることができる。

【００１６】前記表示用電極の膜厚は、３００ｎｍ以下
であることが好ましい。プラスチック基板上に形成され
た金属薄膜が所定方向に延びる（連続する）場合、表示
用電極の総厚が３００ｎｍを超えると、露光によるパタ
ーン形成工程や配向膜の成膜工程などのパネル製造工程
において、基板自体の反りが大きくなることがある。基
板の反りが大きくなると、製造ライン内で吸着エラーが
発生し、または搬送トラブルの原因となるので、生産性
が極めて低下するおそれがある。表示用電極の膜厚（総
厚）を３００ｎｍ以下にすることによって、基板の反り
を抑えて、吸着エラーや搬送トラブルを防ぐことができ
るので、生産性が向上する。

【００１７】本発明の第１の局面による表示装置は、そ
れぞれが表示用電極を有する一対の基板と、前記一対の
基板間に介在する表示媒体層とを有する表示装置であっ
て、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板が本発
明の表示用電極基板である。「表示媒体層」とは、互い
に対向する一対の電極に電圧を印加することによって、
両電極の電位差により光透過率が変調される層、または
両電極間を流れる電流により自発光する層である。表示
媒体層は、例えば液晶層、無機または有機ＥＬ層、発光
ガス層、電気泳動層、エレクトロクロミック層などであ
る。

【００１８】本発明の第２の局面による表示装置は、透
明導電層と反射性金属層との積層構造を有する第１表示
用電極が形成された第１表示用電極基板と、第２表示用
電極が形成された第２表示用電極基板と、前記両基板間
に介在する表示媒体層とを有する表示装置であって、前
記第１表示用電極および前記第２表示用電極により規定
される画素は、反射領域と透過領域とを有する。例え
ば、反射性金属層に、透過光用の穴、すなわち金属層開
口部を形成することにより、反射性金属層があるところ
は反射領域となり、金属層開口部は光が透過する透過領
域となる。すなわち、反射表示および透過表示が可能と
なる。

【００１９】ここで「画素」とは、表示を行うために光
学的な状態が制御される最小単位を指す。「画素」は、
単純マトリクス型表示装置においては、複数の列電極
と、列電極に交差するように設けられる複数の行電極と
によって規定され、両電極が互いに交差するそれぞれの
領域が画素を構成する。なお、カラー表示においては、
例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの最
小表示単位が、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素となる。さらに
ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密
には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域の
うち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が
「画素」に対応する。

【００２０】複数の画素は、マトリクス状に配列され、
典型的には、行方向およびそれに直交する列方向に配列
される。但し、画素の配列はこれに限られず、互いに異
なる方向であればよい。例えば、デルタ配列の表示装置
においては、行方向に対して傾斜した方向に列方向が設
定され得る。なお、列方向および行方向は、表示画面の
一方向と、これに交差する他の方向とを表すにすぎず、
表示画面の長手方向や短手方向を規定するものではな
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。以下の実施形態では、液晶表示
装置について説明するが、本発明の表示装置は、有機エ
レクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機ＥＬ表
示装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、真空
蛍光表示（ＶＦＤ）装置などに適用することができる。

【００２２】〔実施形態１：透過型の液晶表示装置〕図
１は、実施形態１の液晶表示装置を模式的に示す断面図
である。本実施形態の液晶表示装置は、第１表示用電極
基板１と、第２表示用電極基板２と、両基板１，２間に
介在するＳＴＮ液晶層３とを有する。液晶表示装置の第
１表示用電極基板１側には、バックライト４が配置され
ている。

【００２３】第１表示用電極基板１は、プラスチック基
板１１と、基板１１の一方面側に形成された複数の表示
用電極１２と、配向膜（不図示）とを有する。プラスチ
ック基板１１の他方面側には、位相差板１３および偏光
板１４が形成されている。複数の表示用電極１２は、互
いに平行に延びている。

【００２４】第２表示用電極基板２は、プラスチック基
板２１の一方面側に、オーバーコート層２５、カラーフ
ィルタ層２６、複数の表示用電極２２および配向膜（不
図示）が順次積層された構造を有する。プラスチック基
板２１の他方面側には、位相差板２３および偏光板２４
が形成されている。複数の表示用電極１２は、それぞれ
が互いに平行で、第１表示用電極基板１の表示用電極１
２とほぼ直交する方向に延びている。

【００２５】プラスチック基板１１，２１としては、エ
ポキシ、ポリエチレンスルフォン（ＰＥＳ）、ポリカー
ボネイト（ＰＣ）などからなる基板が挙げられる。な
お、本実施形態では、プラスチック基板を用いている
が、プラスチック基板に代えてガラス基板を用いてもよ
い。

【００２６】本実施形態の表示用電極１２は、下側のＩ
ＴＯ層１２１、銀合金層１２２および上側のＩＴＯ層１
２３が順次積層された３層構造を有する。下側のＩＴＯ
層１２３は、銀合金層１２２とプラスチック基板１１と
の密着性を高めるバインダー的役割を主に果たす。銀合
金層１２２は、低抵抗化、曲げや応力に対する断線防止
の役割を主に果たす。上側のＩＴＯ層１２３は、銀合金
層１２２の保護と表示用電極の役割を主に果たす。

【００２７】銀合金層１２２は、柔らかく傷つき易い特
性を有しており、また腐食し易いので、上側のＩＴＯ層
１２３で覆うことにより、銀合金層１２２の損傷や腐食
を防ぐことができる。とりわけ、ラビング処理などの製
造工程において、銀合金層１２２の剥がれを防ぐことが
できる。詳しく述べると、ラビング処理は、高速回転す
る布を基板へ擦りつけて行われるので、銀などの柔らか
い金属膜は、削れや剥がれが生じて粉状に飛散するおそ
れがある。飛散した金属粉が表示用電極１２間に詰まる
と、表示用電極１２間にリークが発生する。銀合金層１
２２を上側のＩＴＯ層１２３で覆うことにより、銀合金
層１２２が削れたり剥がれたりして粉状に飛散するのを
防ぐことができる。これにより、表示用電極１２間に銀
合金が詰まり、リークが発生するという不具合を防ぐこ
とができる。

【００２８】銀合金層１２２の幅は、上側のＩＴＯ層１
２３で覆われる程度、言い換えれば上側のＩＴＯ層１２
３よりも短ければ、特に限定されない。但し、銀合金層
１２２は、後述するように、遮光性を有しているので、
銀合金層１２２の幅が大きいほど、開口率が低下する。
開口率を考慮すれば、銀合金層１２２の幅は、上側のＩ
ＴＯ層１２３の幅の約１０％以下が好ましい。また、露
光などの製造上の観点から１０μｍ程度が銀合金層１２
２の最小幅になる。なお、銀合金層１２２の幅とは、表
示用電極１２が延びる方向に対して略直交する方向にお
ける銀合金層１２２の長さをいう。

【００２９】下側のＩＴＯ層１２１／銀合金層１２２／
上側のＩＴＯ層１２３の各膜厚は、５０ｎｍ〜１００ｎ
ｍ／１００ｎｍ〜１２０ｎｍ／５０ｎｍ〜１００ｎｍが
好ましい。また、下側ＩＴＯ層１２１と上側ＩＴＯ層１
２３との総厚は、製造面や表示の観点から、１００ｎｍ
〜２００ｎｍの範囲が適当である。

【００３０】銀合金層１２２は、スパッタで成膜される
一般的な銀合金膜であり、膜厚が８０ｎｍのとき可視光
透過率が０．８％、６０ｎｍのときで４％となる。した
がって、可視光における透過率を１％以下にする場合に
は、銀合金層１２２の膜厚を８０ｎｍ以上にする。但
し、遮光や成膜の点からは、銀合金層１２２の膜厚は、
１００ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲が好ましい。なお、透過
率は、反射率を測定する機械を用いて反射率を測定し、
逆算して求めることができる。具体的には、銀合金膜を
成膜した平面基板を反射率測定機で測定し、単純な引き
算を行う。例えば、反射率が９５％ならば、透過率５％
が算出される。測定のスポット径は、１０ｍｍ程度とす
る。

【００３１】本実施形態では、下側のＩＴＯ層１２１を
７５ｎｍ、銀合金層１２２を１００ｎｍ、上側のＩＴＯ
層１２３を７０ｎｍとする。すなわち、表示用電極の総
膜厚を２４５ｎｍとする。表示用電極の総膜厚が３００
ｎｍを超えると、プラスチック基板１１の反りが大きく
なり、単体搬送ができず、さらに吸着ステージ上でも吸
着エラーが発生するなど作業の流動性が悪くなる。本実
施形態では表示用電極の総膜厚を３００ｎｍ以下、すな
わち２４５ｎｍとしているので、プラスチック基板をラ
インで単体搬送しても作業の流動性に問題が生じない。

【００３２】本実施形態の第１表示用電極基板１は、例
えば以下のパターン形成プロセスにより製造することが
できる。プラスチック基板１１上にＩＴＯ膜、銀合金膜
を順に成膜する。ポジ型フォトレジストを塗布し、配線
パターンを有するフォトマスクを介して、露光、現像
し、エッチングを行なう。このとき、銀合金膜のみをエ
ッチングし、ＩＴＯ膜をエッチングしない薬液、例えば
硝酸系の薬液を使用するのが良い。この最初のパターン
形成後に、ＩＴＯ膜をさらにスパッタ成膜する。

【００３３】最初のパターン形成と同様に、フォトレジ
ストを塗布し、配線パターンを有するフォトマスクを介
して、露光、現像し、エッチングを行なう。このとき用
いるフォトマスクは、銀合金の配線パターンよりも５ｎ
ｍ〜１０ｎｍ程度大きい幅の配線パターンを有する。エ
ッチングは、ＩＴＯエッチング用の薬液、例えばＨＢｒ
系の薬液を使用することで、上側ＩＴＯ膜と下側ＩＴＯ
膜とが同時にエッチングされパターン化される。こうし
て、下側のＩＴＯ層１２１、銀合金層１２２および上側
のＩＴＯ層１２３が順次積層された三層構造を有する表
示用電極１２のパターンが完成する。表示用電極１２上
に配向膜を形成し、ラビング処理を行う。

【００３４】第２表示用電極基板２は、第１表示用電極
基板１と同様に製造することができる。具体的には、プ
ラスチック基板２１上に、オーバーコート層２５、カラ
ーフィルタ層２６、複数の表示用電極２２および配向膜
を順次形成する。第１表示用電極基板１と第２表示用電
極基板２とを、シール材を介して貼り合わせ、ＳＴＮ液
晶材料を注入、封止して、ＳＴＮ液晶層３を形成する。
このようにして得られたパネルの両面に、位相差板１
３，２３および偏光板１４，２４をそれぞれ貼り付ける
ことにより、液晶パネルが完成する。

【００３５】次に、本実施形態の表示用電極１２につい
て曲げ実験を行った。厚さ０．２ｍｍのＰＥＳ基板上
に、表示用電極１２がストライプ状に形成された第１表
示用電極基板１を実験に用いた。表示用電極１２の線幅
が２３５μｍ、長さが２５ｍｍ、上側のＩＴＯ層１２３
の膜厚が７０ｎｍ、下側のＩＴＯ層１２１の膜厚が７５
ｎｍであり、銀合金層１２２の膜厚が１００ｎｍ、線幅
が２０μｍである。

【００３６】（曲げ実験の説明）図２を参照しながら、
曲げ実験の方法について説明する。第１表示用電極基板
１の表示用電極１２に対して反対側面を円柱部材５００
で押さえる。円柱部材５００は、表示用電極１２が延び
る方向（配線方向）と直交するように配置する。第１表
示用電極基板１の一方端部を略鉛直に起立させて、１０
秒間保持する。起立を解除して元の状態に戻し、表示用
電極１２の抵抗値を２端子法にて抵抗値測定する。円柱
部材５００の半径（Ｒ）を１８ｍｍから１．５ｍｍへと
順々に小さくして、実験を繰り返す。

【００３７】（実験結果）図３に曲げ実験の結果を示
す。円柱部材５００の半径を順々に小さくしても、表示
用電極１２の抵抗値は増大せず、基板破壊までほぼ一定
の抵抗値を保持することができた。円柱部材５００の半
径が２ｍｍの場合には、上側のＩＴＯ層１２３にクラッ
クが確認された。しかし、銀合金層１２２が延性に優れ
ているので、銀合金層１２２は断線せず、これにより表
示用電極１２自体は断線しなかった。

【００３８】本実施形態の液晶表示装置の透過表示を観
察したところ、透過光に色付きがなく、良好な表示が得
られた。これは、銀合金層１２２の膜厚が大きいので、
銀合金層１２２が光源（バックライト４）からの光を遮
光し、銀合金層を透過することによる色付きがないから
である。すなわち、光源（バックライト４）からの光
は、ＩＴＯ層１２１，１２３のみを透過するからであ
る。

【００３９】本実施形態では、バックライト４側の表示
用電極１２のみをＩＴＯ層１２１／銀合金層１２２／Ｉ
ＴＯ層１２３の三層構造としたが、観察者側の表示用電
極２２のみまたは両表示用電極１２，２２のいずれもＩ
ＴＯ層／銀合金層／ＩＴＯ層の三層構造としても良い。
また、遮光性金属層として銀合金層１２２を用いたが、
導電性があり、延性に優れた材料であれば、いずれも好
適に用いることができる。例えば、金、銅、アルミ等ま
たはそれらの合金を用いても良い。さらに、銀合金層１
２２の下側に密着層としてＩＴＯ層１２１を用いている
が、基板１１との密着力および透光性が確保できる材料
であれば、好適に用いることができる。本実施形態で
は、観測者側の第２表示用電極基板２にカラーフィルタ
層２６を配置しているが、バックライト４側の第２表示
用電極基板２にカラーフィルタ層２６を配置しても良
い。

【００４０】〔比較例１：ＩＴＯのみ〕本発明の液晶表
示装置と比較するために、図４を参照しながら、従来の
第１の液晶表示装置について説明する。なお、以降の図
面においては、実施形態１の液晶表示装置と実質的に同
じ機能を有する構成要素を共通の参照符号で示し、その
説明を省略する。

【００４１】本比較例では、ＩＴＯ層のみで表示用電極
１２０が形成されている。本比較例の第１表示用電極基
板１００を用いて曲げ実験を行い、基板応力への耐屈曲
性を調べた。曲げ実験は、実施形態１と同様にして行っ
た。厚さ０．２ｍｍのＰＥＳ基板上に、表示用電極１２
０がストライプ状に形成された第１表示用電極基板１０
０を実験に用いた。表示用電極（ＩＴＯ層）１２０の線
幅が２３５μｍ、長さが２５ｍｍ、膜厚が１３０ｎｍで
ある。

【００４２】図５に実験結果を示す。円柱部材５００の
半径が２ｍｍのときでは、初期値の約７倍の抵抗値を示
した。これは、基板の曲げにより、表示用電極であるＩ
ＴＯ層にクラックが入ったためである。抵抗値の増加
は、表示用電極の断線を招くので、液晶表示装置の場
合、表示しなくなる。実験をさらに続け、円柱部材５０
０の半径が１．５ｍｍのときでは、基板の破壊が発生し
た。実施形態１と比較例１の結果から、実施形態１の表
示用電極１２は、ＩＴＯ単層の表示用電極よりも曲げや
応力に強いことが分かる。

【００４３】〔比較例２：ＩＴＯ＋銀系薄膜〕本発明の
液晶表示装置と比較するために、図６を参照しながら、
従来の第２の液晶表示装置について説明する。本比較例
では、銀系の半透過膜１２４をＩＴＯ等の透明電極膜１
２１，１２３で挟んだ表示用電極１２５を用いる。半透
過膜１２４の膜厚は２０ｎｍであり、線幅は透明電極膜
１２１，１２３と同じ２３５μｍ、長さが２５ｍｍであ
る。表示用電極１２５の透過率は２０％程度である。な
お、プラスチック基板２１と偏光板２４との間には、光
拡散機能を有する前方拡散板２７と２枚の位相差板２３
ａ，２３ｂとが形成されている。

【００４４】この第２表示用電極基板２０について、実
施形態１と同様にして、耐屈曲性と表示品位について調
べた。曲げ実験を行ったところ、ＩＴＯ層のみからなる
表示用電極（比較例１）の場合とは異なり、抵抗値の増
大はなかった。すなわち、曲げについては、比較例１に
比べて効果が見られた。

【００４５】しかしながら、半透過膜の透過光は、色付
きを生じてしまう。本比較例では透過表示において、透
明電極のみからなる表示用電極（比較例１）の場合に比
べて、白表示での透過表示が、やや青よりの色調となっ
た。

【００４６】本比較例で用いた銀半透過膜１２４の分光
特性を図７に示す。図７に示すスペクトルから、短波長
側の透過率が高いので、透過光は紫色になることが分か
る。したがって、液晶表示も紫色になり、良好な表示が
得られない。特にカラー液晶表示装置の場合は大きな問
題になる。なお、スペクトルの測定は、オリンパス製の
ＯＳＰ−ＳＰ−２００を用いて行った。まず、リファレ
ンスとなる基板（透過光のときはプラスチック基板、反
射光のときは全反射基板）を測定し、次にブラックを測
定後、サンプル測定を行った。

【００４７】本比較例の液晶表示装置では、表示用電極
１２５のリークが原因と考えられる表示不良が認められ
た。これは、ラビング処理などの製造工程において、透
明電極膜１２１，１２３で覆われていない半透過膜１２
４の部分が剥がれて飛散し、表示用電極１２５間に詰ま
ったためと考えられる。

【００４８】〔実施形態２：反射型の液晶表示装置〕図
８は、実施形態２の液晶表示装置を模式的に示す断面図
である。本実施形態の液晶表示装置は、表示用電極が実
施形態１の表示用電極と異なる。なお、プラスチック基
板２１と偏光板２４との間には、光拡散機能を有する前
方拡散板２７と２枚の位相差板２３ａ，２３ｂとが形成
されている。

【００４９】本実施形態の表示用電極１２は、厚さ０．
２ｍｍのＰＥＳ基板上にストライプ状に形成され、線幅
が２３５μｍ、長さが２５ｍｍである。表示用電極１２
は、下側ＩＴＯ層１２１／銀合金層１２２／上側ＩＴＯ
層１２３の三層構造を有しており、上側ＩＴＯ層１２３
の膜厚が７０ｎｍ、銀合金層１２２の膜厚が１００ｎ
ｍ、下側ＩＴＯ層１２１の膜厚が７５ｎｍである。上側
のＩＴＯ層１２３は銀合金層１２２の保護膜の役割を果
たし、下側のＩＴＯ層１２１は密着層の役割を果たす。

【００５０】本実施形態の液晶表示装置は、反射型であ
るので、輝度を高めるために、銀合金層１２２の線幅
は、できる限り大きいのが望ましい。しかしながら、銀
合金層１２２が上側ＩＴＯ層１２３で確実に覆われるよ
うにするためには、パターニングなどの製造上のマージ
ンを考慮すると、銀合金層１２２の線幅は、上側ＩＴＯ
層１２３の線幅よりも、１０μｍ程度小さく設定する。
本実施形態では、銀合金層１２２の線幅を２２５μｍと
する。

【００５１】本実施形態の表示用電極１２について、実
施形態１と同様にして、曲げ実験を行った。その結果を
図９に示す。実施形態１の場合と同様に、抵抗値の増大
はなく、基板破壊までほぼ一定の抵抗値を保持すること
ができた。また、実施形態１の場合と同様に、円柱部材
５００の半径が２ｍｍの場合には、上側のＩＴＯ層１２
３にクラックが確認された。しかし、銀合金層１２２が
延性に優れているので、銀合金層１２２は断線せず、こ
れにより表示用電極１２自体は断線しなかった。さら
に、実施形態１の場合と同様に、銀合金層１２２が上側
のＩＴＯ層１２３に囲まれているので、比較例２で示し
たような、剥がれは発生せず、リーク等の不良は発生し
ない。

【００５２】本実施形態では、反射率が高く延伸性のあ
る導電性材料として、銀合金を用いているが、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金などでもよい。本実施形態
の液晶表示装置は反射型であるので、反射光が白色とな
る、銀、アルミニウムまたはそれらの合金が好ましい。

【００５３】本実施形態では、光拡散機能層として前方
拡散板２７を用いているが、拡散オーバーコート層や凹
凸樹脂層を液晶セル内に配置してもよい。

【００５４】〔実施形態３：反射透過両用型の液晶表示
装置〕図１０は、実施形態３の液晶表示装置を模式的に
示す断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、表示
用電極が実施形態１の表示用電極と異なる。なお、プラ
スチック基板２１と偏光板２４との間には、光拡散機能
を有する前方拡散板２７と２枚の位相差板２３ａ，２３
ｂとが形成されている。

【００５５】本実施形態の表示用電極１２は、厚さ０．
２ｍｍのＰＥＳ基板上にストライプ状に形成され、線幅
が２３５μｍ、長さが２５ｍｍである。表示用電極１２
は、下側ＩＴＯ層１２１／銀合金層１２２／上側ＩＴＯ
層１２３の三層構造を有しており、上側ＩＴＯ層１２３
の膜厚が７０ｎｍ、銀合金層１２２の膜厚が１００ｎ
ｍ、下側ＩＴＯ層１２１の膜厚が７５ｎｍである。本実
施形態では、銀合金層１２２の線幅を１６５μｍ、すな
わち上側ＩＴＯ層１２３の線幅の７０％とする。

【００５６】銀合金層１２２のある領域は反射領域とな
り、ない領域は透過領域となる。本実施形態では、反射
領域と透過領域とが区別されているので、半透過膜を使
用する場合とは違い、反射・透過色度の調整が容易であ
る。銀合金層の線幅は、液晶表示装置の透過率と反射率
の比率により決定されるので、銀合金層の線幅は１６５
μｍに限定されない。銀合金層の線幅は、好ましくは、
上側のＩＴＯ層１２３の幅の約１０％〜約９５％程度で
ある。

【００５７】本実施形態の表示用電極１２について、実
施形態１と同様にして、曲げ実験を行った。その結果を
図１１に示す。実施形態１の場合と同様に、抵抗値の増
大はなく、基板破壊までほぼ一定の抵抗値を保持するこ
とができた。また、実施形態１の場合と同様に、円柱部
材５００の半径が２ｍｍの場合には、上側のＩＴＯ層１
２３にクラックが確認された。しかし、銀合金層１２２
が延性に優れているので、銀合金層１２２は断線せず、
これにより表示用電極１２自体は断線しなかった。さら
に、実施形態１の場合と同様に、銀合金層１２２が上側
のＩＴＯ層１２３に囲まれているので、比較例２で示し
たような、剥がれは発生せず、リーク等の不良は発生し
ない。

【００５８】実施形態１の場合と同様に、銀合金層１２
２が透過光を遮光するので、透過表示は、比較例２のよ
うな表示の色付きがない。すなわち、比較例１と同様に
透過光はＩＴＯ膜しか通過しないので、透過光に色付き
がなく、良好な表示が得られる。

【００５９】〔実施形態４：反射透過両用型の液晶表示
装置〕実施形態３では、銀合金層１２２の線幅を調整す
ることにより、反射・透過率を調整しているが、銀合金
層１２２の開口を形成することによっても、反射・透過
率を調整することが可能である。

【００６０】図１２は、１画素を拡大して示す平面図で
ある。図１２に示すように、基板１１上に、銀合金層１
２２を覆い囲む上側ＩＴＯ層（透明電極）１２３を有す
る表示用電極１２が形成されている。銀合金層１２２に
は、透過光用の穴、すなわち金属膜開口部１２２ａが形
成されている。これにより、金属膜があるところは、反
射板として利用することが可能となり、金属膜開口部１
２２ａにおいては、透過表示が可能となる。したがっ
て、金属膜開口部１２２ａの数や大きさを調整すること
により、反射・透過率を調整することが可能となる。

【００６１】また、金属膜開口部１２２ａの形成箇所を
１画素内で分散させることによって、透過表示および反
射表示において、画素内での輝度が均一となる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、低抵抗化、断線防止、
抵抗膜の保護に加え、色調調整を不要とする表示装置が
提供される。特にプラスチック基板を有する表示装置で
は、プラスチック基板の特長である、基板の曲げに対し
ても、表示用電極の断線を防ぐことができる。また、透
過光に色付きがなく、良好な透過表示が得られる。さら
に、表示用電極は抵抗値の小さい金属層を有するので、
表示用電極の抵抗値を下げることができ、グラデーショ
ンのない表示装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の液晶表示装置を模式的に示す断面
図である。

【図２】曲げ実験を説明するための斜視図である。

【図３】実施形態１の曲げ実験結果を示すグラフであ
る。

【図４】従来の第１の液晶表示装置を模式的に示す断面
図である。

【図５】比較例１の曲げ実験結果を示すグラフである。

【図６】従来の第２の液晶表示装置を模式的に示す断面
図である。

【図７】銀半透過膜の反射・透過分光特性を示すスペク
トル図である。

【図８】実施形態２の液晶表示装置を模式的に示す断面
図である。

【図９】実施形態２の曲げ実験結果を示すグラフであ
る。

【図１０】実施形態３の液晶表示装置を模式的に示す断
面図である。

【図１１】実施形態３の曲げ実験結果を示すグラフであ
る。

【図１２】実施形態４の１画素を拡大して示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１第１表示用電極基板２第２表示用電極基板３ＳＴＮ液晶層１１プラスチック基板１２表示用電極１２１下側ＩＴＯ層１２２銀合金層１２３上側ＩＴＯ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ 1/1343 1/1343 // Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 ＢＦターム(参考） 2H090 JB03 LA01 LA20 2H091 FA15Y FA34Y FD04 GA01 GA02 LA02 LA13 2H092 GA17 GA19 HA03 HA05 JB07 PA01 PA09 PA12 5C040 FA10 GC05 GC06 MA10 MA30 5C094 AA08 AA21 AA32 BA27 BA31 BA43 CA19 CA24 DA06 DA13 EA04 EA05 EA06 EB02 ED15 FA02 FB12 HA08 JA08 JA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遮光性金属層が透明導電層で覆われた構
造を有する表示用電極が基板上に形成された、表示用電
極基板。
【請求項２】前記表示用電極は、前記遮光性金属層と
前記基板との間に介在する透明導電層をさらに有する、
請求項１に記載の表示用電極基板。
【請求項３】前記遮光性金属層は、可視光における透
過率が１％以下である、請求項１に記載の表示用電極基
板。
【請求項４】前記表示用電極の膜厚は、３００ｎｍ以
下である、請求項１に記載の表示用電極基板。
【請求項５】前記基板は、プラスチック基板である、
請求項１に記載の表示用電極基板。
【請求項６】それぞれが表示用電極を有する一対の基
板と、前記一対の基板間に介在する表示媒体層とを有す
る表示装置であって、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板が請求項１
に記載の表示用電極基板である、表示装置。
【請求項７】透明導電層と反射性金属層との積層構造
を有する第１表示用電極が形成された第１表示用電極基
板と、第２表示用電極が形成された第２表示用電極基板
と、前記両基板間に介在する表示媒体層とを有する表示
装置であって、前記第１表示用電極および前記第２表示用電極により規
定される画素は、反射領域と透過領域とを有する、表示
装置。