JP3016888B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3016888B2
JP3016888B2 JP03055860A JP5586091A JP3016888B2 JP 3016888 B2 JP3016888 B2 JP 3016888B2 JP 03055860 A JP03055860 A JP 03055860A JP 5586091 A JP5586091 A JP 5586091A JP 3016888 B2 JP3016888 B2 JP 3016888B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、コンピュータ用ディスプレイや
液晶テレビなどに使用できる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来技術】液晶表示装置においては表示部の電極が透
明である必要があるため駆動回路との接続部も透明導電
膜となっている。しかしながら、駆動回路を実装する場
合、透明導電膜とTABあるいはFPCの配線に用いら
れている銅等とは接触のみで導通しており接触抵抗が大
きくなりやすく、また特にプラスチック基板を用いた場
合には基板の透明導電膜にクラックが生じたり、断線が
生じたりする可能性がある。カラー液晶表示装置の場
合、透明導電膜による電極パタンはカラーフィルタの上
層に形成されることになるが、カラーフィルタの厚みが
1.5〜2.5μm程度になってしまう。一方、透明導電膜の
厚みは1000Å〜2000Åに過ぎないので両者の重ね合せ部
分に大きな段差が生じ、このためカラーフィルタの端部
で断線がおこるおそれがある。また、STN型の液晶表
示装置において、安定した表示品質を得ようとすればこ
れを駆動する際のデューティ比をある程度高くすること
が望ましく、例えば640×400の画素をもった液晶表示装
置の場合は1/400のデューティ比が望ましい。しかし
ながら、大容量(大面積)の液晶表示装置においては、
透明電極の長さが長くなったり、電極の幅が狭くなった
りしてくるため、デューティ比が小さくなるほど電極で
の電圧降下が大きくなってしまい、色ムラ、クロストー
クなどの液晶表示装置の表示品質の重大な低下をもたら
してしまう。このような表示品質の低下を改善するた
め、透明電極の低抵抗化や上下二分割での1/200デュ
ーティ駆動などが考えられている。しかし、上下二分割
による駆動の場合、実装コストが上昇してしまう。ま
た、透明電極の低抵抗化もコストの上昇をもたらし、ま
た、基板がプラスチツクスの場合にはそれほど低抵抗化
は実現されていない。電極の抵抗を低下させるもう一つ
の方法として、金属膜等による補助電極を形成もする方
法もある。この方法を用いる場合に問題となるのは透明
電極と補助電極との位置合わせである。これは、基板と
してプラスチックスを用いる場合には特に深刻な問題と
なる。そこで、カラーフィルタの端部から実装に必要な
部分までの電極を全て、透明導電膜と金属膜の二層構造
にしてしまうことも考えられる。しかしながら、上下二
枚の基板を張り合わせる場合にその接着部分(シール部
分)にも透明導電膜−金属膜の二層構造の電極部分が存
在することになる。そしてこの二層構造部分は厚さが50
00Å近く、あるいはそれ以上となるため液晶表示装置の
シール不良が生じてしまう可能性が高くなり、信頼性も
低下してしまう。
【0003】
【目的】本発明の目的は、透明導電膜と実装用回路基板
の密着性を高め、ハンダ付け等の実装を可能とする点に
ある。本発明の他の目的は、カラーフィルタの段差によ
って透明導電膜に断線が生じたり、抵抗が高くなったり
することがないようにする点にある。本発明のもう1つ
の目的は、金属膜による補助電極と透明電極との位置合
わせの余裕度を拡大し、表示品質の向上を図る点にあ
る。
【0004】
【構成】本発明は、少なくとも一方の絶縁基板上に透明
導電膜よりなる透明電極をもつ2枚の対向する絶縁基板
間に液晶を封入し、これに表示用駆動回路を実装するこ
とによって画像の表示を行う液晶表示装置において、少
なくとも一方の絶縁基板は前記駆動回路を実装するのに
必要な電極部分を透明導電膜よりなる透明電極と金属膜
よりなる補助電極とからなる二層構造とするとともに、
前記絶縁基板と透明導電膜よりなる透明電極との間にカ
ラーフィルタと保護層を介在させ、かつ前記二層構造の
電極部分がカラーフィルタの端部の段差部分を覆うよう
に形成されていることを特徴とする液晶表示装置に関す
る。前記絶縁基板と透明導電膜よりなる透明電極との間
にカラーフィルタと保護層を介存させ、かつ前記二層構
造の電極部分がカラーフィルタの端部の段差部分を覆う
ように形成すると段差による破線のおそれを少くするの
で極めて好ましいことである。
【0005】前記2枚の対向する絶縁基板の接着部分に
相当する電極部分は透明導電膜のみの一層構造とするこ
とも接着部分のシール不良を防止するために有効であ
る。また、本発明においては、前記金属膜よりなる補助
電極が前記透明導電膜よりなる透明電極の非表示部分に
突出した突起部分を有していることが好ましい。前記補
助電極はその突起部分の幅が対向する透明電極の電極間
隔より狭い形状であることが好ましい。補助電極の突起
がない部分の幅と突起部分の長さを加えた合計の長さは
その補助電極と二層構造をしている透明電極の幅よりも
短いものとすることが好ましい。また、前記絶縁基板は
プラスチックフィルムであることが好ましい。
【0006】本発明の基本は、実装に必要な電極部分を
透明電極と金属電極との二層構造とする点にある。本発
明の透明電極の膜厚は、通常1000〜2000Å程度であり、
金属補助電極の膜厚は300Å以上〜1.0μm程度である
が、製造コストを低くすること、およびスループットを
向上することから、金属補助電極の膜厚は300〜2000Å
が望ましい。二層構造の電極部分が絶縁基板に駆動回路
を実装するのに必要な部分のみではなく、カラーフィル
タの端部の段差部分を覆うように形成されると、段差部
分での電極の断線を防止できるので好ましい。また、シ
ール部分の電極は二重構造とせず、透明電極のみの一層
とすることによりシール部分の凸凹を小さくして、シー
ル部分の密着性を高め、信頼性を向上させることができ
る。
【0007】図1はプラスチックフィルム上に透明導電
膜−金属膜の二層構造を形成した例である。図中1,2
はそれぞれ上部基板、下部基板を、3はカラーフィルタ
を示している。4はカラーフィルタが直接液晶と接触し
ないようにしカラーフィルタによる段差を平坦化するた
めの保護層である。5は透明導電膜、6は金属膜による
補助電極である。7はシール剤を示している。図2,3
はプラスチック・フィルム上に透明導電膜−金属膜の二
層構造を形成し、シール部分にはその二層構造を形成せ
ずにシール性を高めた例である。図2は断面図であり、
図3は液晶封入前の下基板側平面図である。1〜7は図
1の場合と同じであり、8はシール領域の二層構造を形
成していない部分を示している。この場合はシール部分
の金属補助電極は完全に除去されているが、500〜1000
Å程度残しておいても構わない。図4はプラスチックフ
ィルムを基板として作製されたカラー液晶表示装置の模
式図である。図中〇で囲んだ部分の拡大図が図4〜図7
である。図5はプラスチックフィルム基板上に透明導電
膜1と金属膜よりなる補助電極3を形成した例である。
図中W1は補助電極の幅を示しており、通常透明電極1
の幅の20%以下である。図6はプラスチックフィルム基
板上に透明導電膜1と金属膜よりなる補助電極3を形成
した際に位置合わせのズレが生じ、完全に補助電極3が
透明電極1から離れてしまった例である。これに対し
て、補助電極3が透明電極1の非表示部分に突出した突
起部分3′を有する図7のような構造にすると、図6の
場合と同様のひどい位置ずれが発生しても図8に示すと
おり、補助電極3と透明電極1との接続状態が保持され
る。図9は、セグメント側の基板上の様子を示す平面図
である。図の説明においてはいずれのケースも基板とし
てプラスチックフィルムを使用したが、ガラスを基板と
して用いた場合でもまったく同様である。プラスチック
フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレ
ートなどの透明性を有するフィルムはすべて使用可能で
ある。
【0008】透明導電膜1として以下の実施例ではIT
Oを用いているが、他にもIn23,In23-SnO2
ZO(Al),CdSnO4などが使用できる。補助電極(金
属膜)3の材料としてはAg,Cu/Cr,Cu/Ni,Al
/Cr,Al/Ni等が使用できる。保護膜として使用で
きる材料としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリイミド等の透明材料が好ましく、とくに基板として
プラスチックフィルムを使用する場合は低温で焼成でき
るものが望ましい。
【0009】
【実施例】
実施例1 図1に示すように透明基板11の一方に膜厚1.5μmのカラ
ーフィルタ13を形成し、この上部に膜厚2.0μm程度の保
護層14を形成する。この上に例えばスパッタ法により透
明導電膜(例えばITO)を2000Å程度形成し、これを
パターニングして透明電極15を形成する。さらにこの上
に蒸着法等によりNiを500Å程度製膜した後、さらに
Auを2000Å程度製膜して金属の補助電極16を形成し
た。この時、補助電極16をカラーフィルタ13端部の段差
部分を被うように形成した。この方法で作成した液晶表
示装置は、電極の断線による不良がほとんどみられなか
った。 実施例2 図7は本発明に基づき、プラスチックフィルム基板上に
透明導電膜1と金属膜よりなる補助電極3を形成した例
である。図中W1は補助電極の幅を示しており、図中W2
は補助電極の突起部3′の幅を示している。W2の幅と
しては対向基板の透明電極1′同志の間隔W3より小さ
くするが通常W3の90%以下、望ましくは50〜70%とす
る。 本実施例では、 対向基板の透明電極1′同志の間隔 W3:30μm 補助電極の突起部3′の幅 W2:20μm とした。 図8はカラー液晶表示装置のセグメント側の基板上の様
子を示したものである。突起部3′を含めた補助電極3
の幅(W1+11)は透明電極2の幅W4よりも小さくす
るが、通常はW4の95%以下、カラー液晶表示装置のよ
うにW4が小さい場合にはW4の80%程度が望ましい。図
8は、図7のタイプのものが透明電極1と補助電極3を
形成する際に位置合わせのズレを生じ、完全に補助電極
3の本体が透明電極1から離れてしまっても、突起部
3′の存在により補助電極と透明電極の接続が保たれて
いることを示す例である。
【0010】
【効果】
(1) 透明導電膜−金属膜の二層構造を実装に必要な部分
に用いることにより、実装部分での歩留まりを向上さ
せ、信頼性を高めることができた。 (2) カラーフィルタによって生じた段差の上部まで透明
導電膜−金属膜の二層構造とすることにより、カラーフ
ィルタ段差部での電極の断線や配線抵抗の上昇を無くす
ことができた。 (3) シール部分では透明導電膜−金属膜の二層構造を取
らず透明導電膜一層のみの構造とすることにより、シー
ル部分での接着性を高め、シール不良を低減し信頼性を
高めることができた。 (4) 補助電極に突起部を設けたことにより補助電極の位
置合わせの余裕を拡大することができ、これにより補助
電極形成のために液晶表示装置の歩留まりを低下させる
ことなく、安定した表示品質を提供することができた。 (5) 本発明における前記突起部は画素と画素の間隙に当
たる部分に設けてあるので、開孔率の低下を最小限に押
さえることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板上に透明導電膜−金属膜の二層構造を形成
してなる電極を用いた本発明液晶表示装置の1例を示す
断面図である。
【図2】プラスチックフィルム上に透明導電膜−金属膜
の二層構造を形成し、シール部分は二層構造とせずシー
ル性を高めた本発明の液晶表示装置の1例を示す断面図
である。
【図3】図2の液晶封入前の段階における平面図であ
る。
【図4】プラスチックフィルムを基板として作製された
カラー液晶表示装置の模式図である。
【図5】図4の〇で囲んだ部分の1つの態様を示す拡大
図である。
【図6】図4の〇で囲んだ部分の他の1つの態様を示す
拡大図である。
【図7】図4の〇で囲んだ部分の他の1つの態様を示す
拡大図である。
【図8】図4の〇で囲んだ部分の他の1つの態様を示す
拡大図である。
【図9】セグメント側の基板上の様子を示した平面図で
ある。
【符号の説明】
1 透明電極(セグメント電極) 1′ 1と対向する基板上の透明電極(コモン電極) 2 コモン電極 3 補助電極 3′ 補助電極の突起部 11 上基板 12 下基板 13 カラーフィルタ 14 保護膜 15 透明電極 16 補助電極

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の絶縁基板上に透明導電
    膜よりなる透明電極をもつ2枚の対向する絶縁基板間に
    液晶を封入し、これに表示用駆動回路を実装することに
    よって画像の表示を行う液晶表示装置において、少なく
    とも一方の絶縁基板は前記駆動回路を実装するのに必要
    な電極部分を透明導電膜よりなる透明電極と金属膜より
    なる補助電極とからなる二層構造とするとともに、前記
    絶縁基板と透明導電膜よりなる透明電極との間にカラー
    フィルタと保護層を介在させ、かつ前記二層構造の電極
    部分がカラーフィルタの端部の段差部分を覆うように形
    成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記2枚の対向する絶縁基板の接着部分
    に相当する電極部分は透明導電膜のみの一層構造である
    請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記金属膜よりなる補助電極が前記透明
    導電膜よりなる透明電極の非表示部分に突出した突起部
    分を有している請求項1または2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記補助電極がその突起部分の幅が対向
    する透明電極の電極間隔より狭い形状である請求項1,
    2または3記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 補助電極の突起がない部分の幅と突起部
    分の長さを加えたものがその補助電極と二層構造をして
    いる透明電極の幅よりも短い構造である請求項1,2,
    3または4記載の液晶表示装置。
JP03055860A 1990-10-31 1991-02-27 液晶表示装置 Expired - Fee Related JP3016888B2 (ja)

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