JP2005070590A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板2表面に形成されたAlからなる反射電極3と、ITOからなる透明電極4が形成された透明基板5と、透明電極5側が反射電極3に対向配置された基板2と透明基板5との間に挿入された液晶層6と、からなる反射型液晶表示素子1において、反射電極3は、透明電極4の仕事関数に対して0.2eV以内になるように前記Al表面近傍にAl酸化物を有する金属酸化物からなる。
【選択図】図1
Description
即ち、特許文献1には、表面に駆動回路を有する基板上に形成されたAl、Ag或いはこれらの合金からなる反射電極と、ITOからなる透明電極層が形成されたガラス保護基板と、前記透明電極層側が前記反射電極に対向配置されて前記基板と前記ガラス保護基板との間に挿入された液晶材料とを有し、全体のちらつきを防止するために前記反射電極の前記透明電極層側に前記透明電極層と同じ仕事関数のITOが形成され、前記ガラス保護基板側から光を入射させて前記液晶層で前記駆動回路の変調信号に応じて光変調した後、前記透明電極層側から情報光を取り出す反射型液晶表示素子が開示されている。
一方、透明電極層と反射電極との仕事関数差が0.2eV以内の場合には、ちらつきや焼き付き現象といった表示品質の低下が生じないことは、実験的に確認されている。
そこで、上記問題を解決すべく、反射率の低下及び直列負荷抵抗の増加を生じることなく、ちらつきや焼き付きのない表示品質の良好な反射型液晶表示素子を提供することを目的とする。
第2の発明は、前記Al酸化物は、Al中に15%のFe、4%のNi、1%のCrを含む酸化物、又はAl中に20%のWを含む酸化物であることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示素子を提供する。
図1は、本発明の第1実施例を示す断面図である。図2は、第1実施例における反射電極の仕事関数とプラズマ酸化処理時間との関係を示す図である。図3は、反射電極の反射率と波長との関係を示す図である。図4は、第2実施例における反射電極の仕事関数とプラズマ酸化処理時間との関係を示す図である。図5は、第3実施例における反射電極の仕事関数とイオン処理時間との関係を示す図である。
互いに対向する透明電極4及び反射電極3には、配向膜71、72が形成されている。
前記した配向膜72は、基板2及び反射電極3表面を覆うようにして形成されている。
更に、基板2とガラス基板5との両端間は、反射電極3〜透明電極4の各層を密封するようにシール剤8で封止されている。
この反射電極3は、プラズマ酸化により形成される。
即ち、プラズマ酸化装置内にAlからなる反射電極3が形成された基板2を導入し、5×10-6Torrに真空引きした後、酸素を導入して酸素の分圧を2×10-4Torrにする。この後、200℃に加熱し、400WのRF電力を所定時間印加して、反射電極3のプラズマ酸化処理を行う。この際、プラズマ電極としては、Al電極を用いる。
図2に示すように、プラズマ酸化処理時間の増加と共に反射電極3の仕事関数は増加し、プラズマ酸化処理時間を20分以上にすると、4.7eV〜4.8eVの安定した仕事関数が得られることがわかる。また、図3に示すように、反射電極3の反射率は、プラズマ酸化処理前と変わらず、プラズマ酸化処理前の状態が維持されていることがわかる。
図2中、Alの仕事関数は、3.0eVであるのに対して、プラズマ酸化処理時間が0の時において、3.9eVとなっているのは、大気中でAl表面の自然酸化が行われるためと考えられる。
Alは酸化されてAl2O3に近づいて行くが、その途中のAl酸化物の仕事関数は、Alの仕事関数3.0とAl2O3の仕事関数7.0との間の値をとるようになるため、Al酸化物の増加に従って仕事関数が増して行くのである。
この際、反射電極3の仕事関数が4.8eVで処理時間に係らず飽和してしまうのは、反射電極3のAl表面が不動態化して酸化がそれ以上進まないことによると考えられる。
反射電極3は、プラズマ酸化装置に用いるプラズマ電極をステンレスにして第1実施例と同様にしてAl表面近傍に分散するようにして形成される。
ここで、プラズマ酸化処理時間と反射電極3の仕事関数との関係について調べた。
図4に示すように、反射電極3の仕事関数は、プラズマ酸化処理時間と共に増加し、第1実施例の場合よりも仕事関数を短時間で大きくすることができる。そして、反射電極3の反射率は、第1実施例と同様に、プラズマ処理前と略同じである。
図4において、反射電極3の仕事関数が5.3eVで飽和傾向を示すのは、Al酸化物或いはAl(仕事関数3.9eV)との相乗効果によると考えられる。
このように、Alに対して15%Fe、4%のNi、1%のCrが含有された金属酸化物であっても第1実施例と同様な効果が得られることがわかる。
この場合の反射電極3は、第1実施例のプラズマ酸化を30分間行った後、イオンガンを用いてWをAl表面近傍に分散するようにして形成されたものである。
図5に示すように、反射電極3の仕事関数は、イオン処理時間と共に増加し、第2実施例と同様な傾向を示した。また、反射電極3の反射率も第2実施例と同様であった。
更に、反射電極3にWを2分間注入した場合の反射電極3のESCA分析を行った結果、反射電極3表面から20nmまでの深さにW酸化物がAl表面近傍に含有されていることがわかった。このときのW酸化物は、WがAlに対して20%含有されたものである。このように、W酸化物であっても第1、第2実施例と同様な効果が得られることがわかる。
2 基板
3 反射電極
4 透明電極
5 ガラス基板
6 液晶層
71、72 配向膜
8 シール剤
Claims (2)
- 基板表面に形成されたAlからなる反射電極と、ITOからなる透明電極が形成された透明基板と、前記透明電極側が前記反射電極に対向配置された前記基板と前記透明基板との間に挿入された液晶層と、からなる反射型液晶表示素子において、
前記反射電極は、前記透明電極の仕事関数に対して0.2eV以内になるように前記Al表面近傍にAl酸化物を有する金属酸化物からなることを特徴とする反射型液晶表示素子。 - 前記Al酸化物は、Al中に15%のFe、4%のNi、1%のCrを含む酸化物、又はAl中に20%のWを含む酸化物であることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示素子。
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