JPH01227126A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野］ 本発明は、液晶物質を利用した表示体セルに関するもの
である。

（従来の技術〕 液晶表示装置におけるセル内の電気導電体としては、Ｉ
ｎ２Ｏ３およびＩｎ２Ｏ３と５ｎＯｚの酸化物複合体や
ＺｎＯなどの透明導電膜が知られている。しかしこれら
物質の比抵抗は電気導電体として用いるには高く、ρ＝
２．０Ｘ１０−’Ωｃｍ原２゜ある。よって透明電極の
低抵抗化を実現する為には膜厚を厚くする他がなかった
。

こういったことは年々液晶表示装置が高デユーティ−化
または大型化していく上で２画質の向上を防げる大きな
要因である。

また、従来の液晶表示装置は画素の背景部からの光もれ
が大きいために表示品質の劣化を生じた。

カラー化においてもその迷光のために表示品質の低下を
生ずる要因である。

（発明の構成〕 本発明は、液晶表示装置の相対向する透明平面基材の内
側に設けられた透明電極の少なくともどちらか一方また
は、両方の透明電極の長手方向に対して平行の両端上に
透明電極よりも抵抗の小さい電気導電体を設けることに
より液晶表示装置の表示部にあたる透明電極においての
抵抗による電圧降下現象を緩和せしめ表示品質を向上さ
せようとするものである。

第１図に本発明による液晶表示装置の表示部にあたる電
極構造を示す。

透明平面基材（１）上に透明導電膜（２）を形成する。

この透明導電膜は５５５ｎｍにおいて透過率が６０％以
上のもののことを言う。また、透明導電膜は成膜後にお
いてすでに透明であってもいいし、成膜後、加熱などの
処理を行うことによって透明になってもかまわない。又
、場合によって透明平面基材（１）と透明導電膜（２）
の間に、透明絶縁膜を設けることもある。

つぎに透明導電膜（２）上に、透明導電膜より比抵抗の
小さい電気導電体（３）を成膜する。さらにつぎにフォ
トリソグラフィーあるいはレーザー加工あるいはフォト
リソグラフィーとレーザー加工の併用により第１図の様
にこの電気導電体（３）及び透明導電膜（２）を加工す
る。

まず、電気導電体（３）を第２図（ａ）のように電気導
電体（３）の一部をフォトリソグラフィー技術あるいは
レーザー光を照射することにより電気導電体（３）の一
部を除去して溝（１１）を形成する。このとき溝（１１
）の巾は、電気導電体の巾０２）よりも十分大きいこと
を特徴とする。次に第２図（ｂ）に示した様に電気導電
体（３）の一部と透明導電膜（２）の一部をフォトリソ
グラフィー技術あるいはレーザー光を照射することによ
り除去して溝０３）を形成して表示部電橋を絶縁分離す
ることにより形成する。このとき溝０３）は電気導電体
０りよりも小さくかつ、電気導電体０２）の中白であれ
ばどこを除去しても問題はない。

この様にして第１図（ａ）（ｂ）のように液晶表示装置
の透明電極を形成する。

本発明はさらに前記のように透明電極上に設けた電気導
電体に遮光性をもたせることにより表示画素間の迷光を
遮断し、また背景色を黒色にすることができることを特
徴としている。

以下に実施例により本発明を説明する。

（実施例１） 第３図を用いて本発明による実施例を示す。

透明絶縁膜をコーティングした透明平面基材（１）をよ
（脱脂洗浄しその上に透明電極（２）として特にＩｎ２
Ｏ□−５ｎＯ□を電気導電膜（３）としてＣｒを順次公
知のスパッタリングにより成膜した。

ここで透明電極はＺｎＯ，ＳｎＯ□など電気導電体はＴ
ｉ。

＾ｆ、Ｗ、Ｍｏなとでも良い。さらにまた、成膜方法は
ＣＶＤ法あるいは蒸着法でもよい。

次に中１０μｍ、長さ３０ｃｍのビーム状に集光したに
ｒＦエキシマレーザ−（２１）を照射しながら透明平面
基材（１）を移動させ（方向（３１））を除去し溝（１
１）をつくった。

本実施例では溝（１１）を３００８ｍ電気導電体０２）
の巾を３０μｍにして第３図（ｂ）のように加工した。

ここで第３図（ｂ）のように加工する為に、公知のフォ
トリソグラフィー技術を利用してもよい。

例えば電気導電体（３）上にフォトレジストを塗布し第
３図（ｂ）のように第１のマスクで露光、現像すること
によりレジストをパターニングする。次に硝酸第２セリ
ウムアンモニウムを用いて電気導電体（３）を本実施例
ではＣｒのエツチングを行いその後レジストを除去する
ことにより第３図（ｂ）のように加工することもできた
。次に巾５〜１０μｍ、長さ３０ｃｍのビーム形状に集
光したＫｒＦエキシマレーザ−（２２）を電気導電体０
２）の中白に照射することにより電気導電体（３）と透
明電極（２）を完全に除去することができ新たに溝（＋
３）を形成することにより電極を絶縁分離し、表示電極
０ωを完成した。ここでこのプロセスにおいても前記と
同様にフォトリソグラフィー技術を利用してエツチング
処理にて実現してもよい。

例えば電気導電体（３）を加工して第２図（ｂ）のよう
にパターニングした基板上にフォトレジストを塗布し第
３図（ｃ）の溝（１３）部を取り除くために露光、現象
をして溝側部分のレジストを除去する。

次に硝酸第２セリウムアンモニウムを用いて電気導電体
（３）本実施例ではＣｒを工、７チングにて除去する。

さらにつづけて混酸（硝酸と塩酸）あるいは塩化第２鉄
の塩酸溶液を用いて透明電極（２）本実施例ではＩｎｔ
ｏ□−３ｎＯ□をエツチングにて除去しその後レジスト
を除去することによって第３図（ｃ）のように表示電極
θωを完成した。また、本実施例以外の物質を用いたと
きは公知のエツチング液を選択することによってパター
ニング可能である。

このようにレーザー加工、フォトリソの両方において試
作したがレーザーによる加工の方が工程数が簡単である
。

このようにして画素サイズ３００μｍ　Ｘ　３００μｍ
画素数６４０　Ｘ　４００ｄｏｔの液晶表示装置を試作
した。

（実施例２） 第４図を用いて本発明の実施例を示す。

透明絶縁膜をコーティングした透明平面基板（１）をよ
く脱脂洗浄しその上に透明電極（２）としてＩｎ２Ｏ３
−５ｎＯｚをスパッタリングにて成膜した。その上にフ
ォトレジストを塗布して露光、現象を行い（ａ）のよう
にパターニングした。このときレジスト巾（１１）は溝
０４）よりも十分大きく今回の試作では、レジスト巾（
１りを３００μｍ、溝０４）を３０μｍにした。次に（
ｂ）の様に電気導電体（３）としてＣｒをスパッタにて
成膜した。

次にレジスト（４）を除去することによりレジスト上の
電気導電体（３）をリフトオフ処理することにより（ｃ
）のように電気導電体（３）をパターニングした。

次に巾５〜１０μｍ、長さ３０ｃｍのビーム形状に集光
したＫｒＦエキシマレーザ−（２１）を電気導電体（１
２）の中白に照射することにより、電気導電体（３）と
透明電極（２）を完全に除去することにより新たに溝０
３）を形成することにより電極を絶縁分離し、表示電極
θ９を形成した。このとき実施例１のようにフォトリソ
グラフィー技術を用いてもよい。

このようにして画素サイズ３００μｍ　Ｘ　３００ｕｍ
画素数６４０　Ｘ　４００ｄｏ　ｔの液晶表示装置を試
作した。

以上の実施例においては、いずれも透明電極の上側に遮
光性を有する電気導電体を設けていたが特に上側に限定
されることなく、下側に設けても同様の効果が得られる
。

しかし、本実施例のように透明電極の上側に遮光性を有
する電気導電体を設ける場合にレーザー加工を利用する
際には、レーザー加工によって形成される溝の端部のち
り上がりがなく平坦な加工面が得られるという利点があ
る。

これは透明電極と電気導電体各々の物性が異なることに
起因し、レーザー光に対して電気導電体、透明電極の順
に並んでいる構造の方がレーザー加工の際の溝の端部に
パリ（２〜１０μｍ程度の突起）が発生しないという実
験結果が得られている。

よって下側に電気導電体を形成した構造の場合レーザー
加工後にこのハリを取るための処理工程つまり酸等によ
るエツチング工程が必要となる。しかしながら実用的な
構造ではないというものではない。

（実施例３） 第５図は本発明、実施例１または実施例２の作製方法に
よって得られた液晶表示装置である。

本図面は表示部のみしか示してないが駆動ＩＣを同一基
板上に持った型でもかまわない。

透明平面基材（１）上に透明電極（２）と電気導電体（
３）を形成し実施例１または２に従って加工し、その刷
上に配向膜（７）を形成し、配向処理を行い封止剤（６
）を塗布し、スペーサーを介して第５図（八）のように
重ね合わせ液晶（５）を注入して表示装置を作製したも
のである。

この時透明電極（２）はρ＝２．０〜５．ＯＸｌ０−’
Ωｃｍである。また電気導電体（３）として用いる材料
例えばＣｒ０時、ｐ　＝１．４　Ｘ　１０−５Ωｃｍ以
下であれば全体で３゜０×１Ｏ−ｈΩｃｍである。今回
試作した表示装置の透明電極は１０００人、電気導電体
は５００人であった。

この時透明電極（２）は厚いほど抵抗は低くなるが透過
率は悪くなる為１０００人とした。最高値は５００へ〜
２０００人である。またシート抵抗は３０Ω／口（ρ・
３．０Ｘ１０−’Ωｃｍ）であった。このとき透明電極
のみで表示装置を作製すると一番長い電極の両端は２４
０ｍｍでその時の抵抗値は２２にΩであった。

また本発明による電気導電体（３）を設けることにより
約１７２の１２〜１３にΩになった。

これはＴｉやＡｆ、Ｗを使うことにより透明電極（２）
のみの抵抗の約１７１０まで透明電極の膜厚を厚（する
ことなく低下せしめることが可能であった。

〔効果〕

本発明は、液晶表示装置等の透明電極の長手方向に対し
て平行の両端上に透明電極よりも抵抗の小さい電気導電
体を設けることにより透明電極と電気導電体が並列に配
していることにより低抵抗化し、透明電極の抵抗による
電圧降下現象を緩和せしめ表示品質を向上させるのに有
効である。

透明電極のシート抵抗２０〜５０Ω／口であるため導電
膜のシート抵抗（２〜５Ω／口５００Å以下）を用いる
ことによりＡ４サイズの表示装置で表示電極抵抗が１／
２〜１ノ１０以下になる。

またこのことは従来非常に困難であった超大型セルを可
能とするものである。以上の説明より明らかな如く本発
明は従来のように低抵抗化の為に透明電極の膜厚を厚く
して透明性を低下させるようなことはなく透明性を保ち
つつ低抵抗化できるので表示品質の向上と大型化に寄与
するものである。

さらにまた本発明は液晶表示装置等の透明電極の長手方
向に対して平行の両端上る設けられた電気導電体に遮光
性をもたせたことにより上記効果に加えて以下のような
ブラックストライプによる効果が得られる。

表示部の背景色が黒になるため表示色との差が明瞭にな
るため高コントラスト比がとれる。

また背景色の変化がほとんどないため視角依存性が極め
て小さく良好な視認性が得られる。また背景部からの光
もれもなく表示部のきわだった表示が可能になる。また
背景部からの迷光防止になり任意の他色カラー表示に対
応が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶表示部の電極構造第２図、第
３図、第４図は本発明による表示部の電極構造作製例 第５図は本発明による液晶表示装置例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、任意の文字または図形を表示するための透明対向電
   極を有し、スペーサーを介して液状物質を挟持する透明
   平面基材対より構成される表示体において前記透明対向
   電極の少なくとも一方の電極の一部に透明電極よりも抵
   抗値の小さい電気導電体を設けたことを特徴とする液晶
   表示装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、透明電極上の一部
   に設けられた電気導電体は遮光性を有することを特徴と
   する液晶表示装置。 ３、特許請求の範囲第１項および第２項において遮光性
   を有する電気導電体は透明電極の長手方向に対して平行
   の両端上に設けられたことを特徴とする液晶表示装置。 ４、特許請求の範囲第１項および第２項および第３項に
   おいて透明電極の長手方向の両端上に設けられた遮光性
   を有する電気導電体の一方の巾とこの電気導電体と電気
   絶縁分離された溝を介して存在する同様の遮光性を有す
   る電気導電体の巾との和が電気絶縁分離された溝よりも
   十分大きいことを特徴とする液晶表示装置。