JP2519523Y2

JP2519523Y2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2519523Y2
Application number: JP1989110301U
Authority: JP
Inventors: 幹也板倉; 正樹柳沢
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2004-09-22
Also published as: JPH0349530U

Description

【考案の詳細な説明】〔概要〕本考案は、各画素領域間の隙間に光漏れ防止用の遮光
膜を設けた構造の液晶表示装置において、上記遮光膜か
らの反射光による悪影響をなくすため、上記遮光膜をク
ロム膜と少なくともその観察側表面に積層された酸化ク
ロム膜との多層構造とし、すなわち表面反射率の大きい
クロム膜の少なくともその観察側表面を表面反射率の小
さな酸化クロム膜で覆うことで、遮光膜での表面反射を
低減するようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、例えば時計やテレビ等の電子機器に組み込
まれて各種情報を表示するための液晶表示装置に係り、
特には各画素領域間の隙間に光漏れ防止用の遮光膜を設
けた構造を有する液晶表示装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の液晶表示装置の断面図である。

同図に示されるように、一対の透明基板１、２が封止
部材３を介して所定間隔で対向配置されており、この透
明基板１、２と封止部材３とによって囲まれた密閉空間
内には液晶４が封入されている。

そして、一方の透明基板１の内面には、後述する透明
電極７、９の互いに対向する画素領域の間を縫って、遮
光性の高いクロム膜からなる遮光膜５がマトリクス状に
形成され、その全面が保護絶縁膜６によって覆われてい
る。更に、保護絶縁膜６上には、一方向（第３図中で
は、紙面に垂直な方向）に延びる複数本の透明電極７が
配設され、その全面が配向膜８で覆われており、この配
向膜８が液晶４に直接接触している。

また、もう一方の透明基板２の内面には、上記透明電
極７とは直交する方向に延びる複数本の透明電極９が配
設されており、この透明電極９と上記透明電極７との互
いに対向する領域が、上述した画素領域となる。透明電
極９上は配向膜10で覆われており、この配向膜10が液晶
４に直接接触している。

更に、透明基板１、２の外面には、それぞれ互いに所
定角度を持たせて配置された偏光板11、12が設けられ、
また偏光板12の更に外側にはバックライト13が配置され
ている。

上記構成からなる液晶表示装置では、各画素領域間を
縫って設けられたクロム膜からなる遮光膜５を有してい
るので、バックライト15の光が各画素領域間の隙間から
漏れるのを防止して、表示品質を向上させることができ
る。なお、クロム膜は、1000Å以上の膜厚で可視光をほ
とんど遮光できるので、例えば黒レベルの透過光を可能
な限り低く抑制することの要求される画像用の液晶表示
装置等における遮光膜として広く利用されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の液晶表示装置で遮光膜５として使用されて
いるクロム膜は、表面反射率が極めて大きいため、直視
型の液晶表示装置ではクロム膜表面で外光の反射が起こ
り、また投射型の液晶表示装置ではクロム膜と外部の光
学系との間で反射及び散乱が起こってしまうため、どう
してもコントラストの劣化を招いてしまうという問題が
あった。

また、上記遮光膜５の形成は、まず第４図（ａ）に示
すように透明基板１上の全面にクロム膜14を堆積させ、
このクロム膜14をフォトリソグラフィ法を利用して同図
（ｂ）に示すようにパターニングすることにより行って
いる。ところが、上記クロム膜14のパターニング工程に
おいて、クロム膜14上にフォトレジストを塗布し、この
所定領域を露光する際に、クロム膜14表面から反射光に
よりフォトレジスト中に定在波が生じ、しかもその節が
境界面から700〜1000Å付近のところに現れるので、こ
の部分が露光不足の状態となってしまい、露光・現像後
の処理中のフォトレジスト膜が剥がれやすくなるという
問題もあった。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、遮光膜の表面反射を低減して、その
反射光による悪影響を防止することのできる液晶表示装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、少なくとも各画素領域間の隙間に光漏れ防
止用の遮光膜を設けてなる液晶表示装置において、前記
遮光膜を、クロム膜と少なくともその観察側表面に積層
され酸素の不足した組成比Cr₂O_3-Xをもつ酸化クロム膜
との多層構造としたことを特徴とするものである。

〔作用〕

遮光膜を上記のような多層構造とした場合、表面反射
率の高いクロム膜の少なくとも観察側表面が、表面反射
率の低い酸化クロム膜で覆われた状態となる。よって、
従来のようなクロム膜での表面反射が低減され、コント
ラストの上でも、製造工程上においても、前述したよう
な表面反射による悪影響が防止される。

又、酸化クロム膜の組成比が酸素の不足したCr₂O_3-X
となっているから、パターニング時のエッチング特性が
改善される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は、本考案の一実施例の断面図である。なお、
第３図と同一箇所には同一符号を付して示す。

第１図に示されるように、ガラス等でできた一対の透
明基板１、２が封止部材３を介して所定間隔で対向配置
されており、この透明基板１、２と封止部材３とによっ
て囲まれた密閉空間内には液晶４が封入されている。

そして、一方の透明基板１の内面には、後述する透明
電極７、９の互いに対向する画素の間を縫って遮光膜15
がマトリスク状に形成されている。この遮光膜15は、酸
化クロム（Cr₂O₃）膜15a、クロム（Cr）膜15b、酸化ク
ロム（Cr₂O₃）膜15cからなる３層構造を有し、すなわち
遮光性の高いクロム膜15bの両面を酸化クロム膜15a、15
cで覆った構造となっている。ここで、クロム膜15bの膜
厚は例えば1500Å、酸化クロム膜15a、15cの膜厚は、例
えば約700Åとしてある。なお、酸化クロム膜15a、15c
は、実際には、パターニング時のエッチング特性を改善
するため、酸素の不足した組成比Cr₂O_3-Xとなってい
る。

上記遮光膜15上は保護絶縁膜６によって覆われ、この
保護絶縁膜６上には、一方向（第１図中では、紙面に垂
直な方向）に延びるITO膜等からなる複数本の透明電極
７が配設されている。そして、その全面が配向膜８で覆
われており、この配向膜８が液晶４に直接接触してい
る。

また、もう一方の透明基板２の内面には、。上記透明
電極７とは直交する方向に延びるITO膜等からなる複数
本の透明電極９が配設されており、この透明電極９と上
記透明電極７との互いに対向する領域が、上述した画素
となる。透明電極９上は配向膜10で覆われており、この
配向膜10が液晶４に直接接触している。

更に、透明基板１、２の外面には、それぞれ互いに例
えば90°等の所定角度を持たせて配置された偏光板11、
12が設けられ、また偏光板12の更に外側には、蛍光灯や
発光ダイオード等の光源がバックライト13として配置さ
れている。

上記構成からなる本実施例の液晶表示装置において、
遮光膜15を構成するクロム膜15bと酸化クロム膜15a、15
cの膜厚をそれぞれ約1500Å、約700Åとした場合、この
遮光膜15における可視光の透過率は検出不可能であっ
て、従来のクロム膜のみの遮光膜と同等の十分な遮光性
が得られることがわかった。

また、クロム膜15bにおける透明基板１側の表面が表
面反射率の低い酸化クロム膜15aで覆われていることか
ら、本実施例のように直視型の液晶表示装置の場合、例
えば外光が透明基板１を透過して遮光膜15に入射したと
しても、遮光膜15の最表面に位置する酸化クロム膜15a
の表面ではほとんど反射が起こらず、よって遮光膜での
表面反射によるコントラストの劣化を防止して、高コン
トラストを得ることができる。投射型の液晶表示装置の
場合も、これと同様な作用により、外部の光学系と遮光
膜との間での反射及び散乱が低減されるので、表面反射
によるコントラストの劣化を防止することができる。

更に、本実施例によれば、遮光膜15をパターン形成す
る際に生じる表面反射による問題点をも見事に解消する
ことができる。すなわち、遮光膜15を形成するには、ま
ず第２図（ａ）に示すように、スパッタリング法等によ
り透明基板１上に酸化クロム膜16a、クロム膜16b、酸化
クロム膜16cをそれぞれ所定の厚さで順次堆積させ、そ
の後、第２図（ｂ）に示すように上記３つの膜16a〜16c
を一括してフォトリソグラフィ法でパターニングするこ
とにより、酸化クロム膜15a、クロム膜15b、酸化クロム
膜15cからなる３層構造の遮光膜15を得ることができ
る。そして、上記３つの膜16a〜16cのパターニング工程
は、最表面の酸化クロム膜16c上の全面にフォトレジス
トを塗布する工程と、所定パターンに沿ってフォトレジ
ストを露光する工程と、不要なフォトレジストを除去す
る現像工程と、残ったフォトレジスト上からエッチング
を施すエッチング工程とからなるが、上記露光の際、ク
ロム膜16bの表面が表面反射率の低い酸化クロム膜16cで
覆われているので、その表面からの反射光の強度が低く
抑えられ、定在波の発生を抑制することができる。よっ
て、従来のような露光不足が発生せず、露光・現像後の
処理中にフォトレジスト膜が剥離するのを防止すること
ができる。

なお、酸化クロム膜16cをクロム膜16b上に堆積する
際、その後の位置合わせ工程において露光機がアライメ
ントマークを読み取れるように、アライメントマーク位
置を治具で覆い、アライメントマーク表面が上記パター
ニング後に高反射率のクロム面となるようにすることが
可能である。また、上記のエッチングは、従来と同様に
クロムのエッチング液を用いて、酸化クロム膜16a、16c
とクロム膜16bとを一括してエッチングすることが可能
である。

なお、上記実施例では遮光膜15を透明基板１上に形成
したが、もう一方の透明基板２上に形成してもよく、或
いは双方の透明基板１、２上に形成してもよい。

また、本考案を適用しうる液晶表示装置のタイプは、
第１図に示したものに限定されることはなく、少なくと
も各画素領域間の隙間に光漏れ防止用の遮光膜を設けた
構造を有するものであれば、様々なタイプの液晶表示装
置に本考案を適用することができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、表面反射率の大きなクロム膜の少な
くとも観察側表面を表面反射率の小さな酸化クロム膜で
覆った多層構造からなる遮光膜を有しているので、クロ
ム膜のみからなる従来の遮光膜と同等な遮光性を備えな
がら、かつ遮光膜表面での反射光を著しく低減すること
ができる。よって、遮光膜の表面反射によるコントラス
トの低下を防止して、高コントラストを実現することが
できる。又、遮光膜の酸化クロム膜を組成比が酸素の不
足したCr₂O_3-Xとなるように形成してあるから、パター
ニング時のエッチング特性が改善されて所望のパターン
の遮光膜を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は同実施例における遮光膜の形成方法を示す断面
図、第３図は従来の液晶表示装置の断面図、第４図
（ａ）、（ｂ）は従来における遮光膜の形成方法を示す
断面図である。１、２……透明基板、３……封止部材、４……液晶、７
……透明電極、９……透明電極、15……遮光膜、15a、1
5c……酸化クロム膜、15b……クロム膜。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】少なくとも各画素領域間の隙間に光漏れ防
止用の遮光膜を設けてなる液晶表示装置において、前記遮光膜をクロム膜と少なくともその観察側表面に積
層され酸素の不足した組成比Cr₂O_3-Xをもつ酸化クロム
膜との多層構造としたことを特徴とする液晶表示装置。