JPH04166916A - 液晶表示素子 - 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、カラー液晶表示素子に関する。

〔従来技術〕

カラー液晶表示装置、特に単純マトリクス方式を用いた
場合の液晶セルの−・船釣な構成を第４図に示す。ガラ
ス、ポリマー等の透明基板−にに印刷法、染色法及び顔
料分散法等の方θ辺によりＲ，Ｇ、Ｂ３色のカラーフィ
ルターをストライプ状或いはモザイク、ちどり状に形成
する。

各フィルター間の色ぬけを防ぐために各フィルター間に
ブラックマトリクスと呼ばれる遮光層を設けることもよ
くあり、これにはクロム、アルミ、ニッケル等の金属層
或いは黒色フォトレジスト等が用いられている。

単純７１−リクスタイプのカラー液晶表示装置で現在主
流となっているのはＳＴＮ方式で、この方式においては
均一な表示色を得るためには、上下基板間のギャップを
厳密にコントロールする必要があり、要求されるギャッ
プ精度は０．１〜０．２μｍである。カラーフィルター
形成直後の表面はＲＩＩＩａｘ値で０．８〜１，５μｍ
の表面粗さであるため通常フィルター上にはアクリル系
樹脂等からなるトップコート層が設けられている。透明
電極材料としてはＩＴＯが主流であり、蒸着、スパッタ
、イオンブレーティング等の方法により形成される。

カラー液晶表示装置では、通常のモノクロモードにくら
べてＲ，Ｇ、Ｂの３色で一つの表示ドツトが構成される
ために、セグメント方向では、３倍のドツト密度が必要
となる。現在ＯＡ用液晶表示装置では６４０　Ｘ　４０
０（４８０）ドツトが主流であり、カラー表示の場合表
示領域内でのセグメント方向での電極ピッチは１１０μ
ｍ程度であり電極幅で９０μｍ程度となる。液晶表示容
量は今後さらに大きくなる傾向にあり、電極のピッチ、
幅ともにさらに小さくなると考えられる。

高表示容量化に伴なう電極の高密度化に加えて高デユー
ティ−比化及び低消費電力化が望まれており、これら達
成のための技術課題の１つに電極材料の低抵抗化がある
。

一般的にＩ　’Ｔ　Ｏ低抵抗化の方法として製膜時の基
板温度を上げることが行なわれているが、第４図に示さ
れているような基板の層構成の場合、フィルター膜及び
トツブコー１−層の耐熱性により基板温度は制限される
。有機カラーフィルターの場合２００℃以下が温度の上
限値であるため、得られる表面抵抗値も制限される。こ
れは基板としてガラスのかわりにポリマーフィルムを用
いた場合も同様である。■ＴＯ低抵抗化の他の方法とし
てＩＴＯ自体の膜厚を厚くする方法があるがこれは光透
過率の低下を招きさらに電極部と、非電極部の段差が大
きくなるから望しくない。又膜を厚くすることによりク
ラック等の欠陥も入りやすくなる。

ＩＴＯ膜自体の改良による低抵抗下は限界に達しつつあ
るため膜の多層化或いは補助電極の＝３＝ 形成等が試みられている。補助電極の形成は表示容量が
増し表示ドツトの面積が微細化していることを考えると
表示ドツト以外の領域に形成することが望ましい。過去
に遮光膜を金属で形成し補助電極として使用することが
試みられているがこれは開光率及び透過率を低下子るこ
となく、低抵抗化が可能なため有効な方法と考えられる
。

特開昭６１−５１１２７号では遮光膜としての金属配線
と１−ツブコート層上のＩＴ○電極とをトップコート層
中に形成されたコンタクトホールを通じて電気的に接続
している。他の例として特開昭６１−５１１２６号では
、Ｒ，Ｇ、Ｂのフィルター上に直接ＩＴＯ電極を形成し
遮光膜として形成された金属配線と電気的に接続されて
いる。しかしながら前者の場合トップコート層内にコン
タクトホールを形成するプロセスが必要であること、さ
らに微小領域であるコンタクトホール内にＩＴＯ膜或い
は、金属膜を形成して導通をとるためにドツト数が多い
場合歩留りが下がる可能性がある等の問題がある。一方
後者の例の場合はＩＴ○電極と金属配線との電気的接続
が遮光膜である金属配線の一部で行なわれるため隣接す
るドツトとのショートを生じないためには重なり部の幅
が大幅に制限され、さらにｊ〜ツブコートを形成する場
合ＩＴＯ電極上になる等の問題が生じる。

〔目　　的〕

本発明の目的は、開光率および光透過率を低下させるこ
となく、高歩留りでプロセス上簡単に補助電極効果を実
現し、表示の均一な、高デユーティ−比および低消費電
力化の可能な新しいタイプの液晶表示素子を提供する点
にある。

〔構　　成〕

本発明の第１は、ストライプ状の透明電極が形成されか
つ配向処理された透明基板と、Ｒ２Ｏ，Ｂカラーフィル
ター、遮光膜、トップコー１〜及びストライプ状の透明
電極が形成されかつ配向処理されたもう一方の基板とを
透明電極が内側になるように対向配置し、シール部材に
て貼り合わせ液晶層を挟持して成る液晶表示素子におい
て、前記遮光膜は導電膜により形成され、遮光膜とスト
ライブ状の透明電極とはカラーフィルターの延長」二の
表示部外の領域で積層構造とすることにより電気的に接
続されていることを特徴とする液晶表示素子に関する。

本発明の第２は、外部回路との接続用リード電極部が遮
光膜と透明電極との積層構造で構成されている請求項１
記載の液晶表示素子に関する。

本発明の第３は、遮光膜と透明電極との電気的な接続は
リート電極上の回路基板との接続部以外の領域で行ない
、回路基板との接続部は遮光膜単層で行なう請求項１記
載の液晶表示素子に関する。

本発明は、前記特徴により補助電極形成プロセスを簡単
かつ歩留り良く行なうことが出来る。

さらに遮光膜形成時にリード電極部にも同時に、補助電
極を形成し、回路基板との接続歩留りを向上させること
も出来る。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第４図の従来型構成のカラー液晶表示装置の場合、下基
板１の形成プロセスは、遮光膜１０、カラーフィルター
３．１−ツブコート４、透明電極２の順に行なわれる。

本発明では遮光膜１０は第１〜３図のようにフィルター
形成部つまり表示領域の外側にまで形成する。フィルタ
ー形成後のトップコ−１−ＪＷ　４の形成は図のように
カラーフィルタ一端部まてとし、」１記の遮光膜延長部
には１〜ツブコ一ト層は無い。これはあらかじめマスキ
ングを行なってトツプコー１へ４を形成するか、或いは
トップコート４を全面形成後エツチングにより上記構造
としても良い。−船釣にシール材との密着性或いはシー
ル時の加熱、加圧を考慮してシール部を含みその外側の
領域では１へツブコートＰ７４を設けないことが多い。

１へツブコート形成後ＩＴＯ膜２の製膜、エツチングに
より透明電極２を形成する。前述の遮光ｊＩ侍１０は、
表示領域外ではこの丁ＴＯ電極２と同ピツチになるよう
に形成されているため、トップコート層４の無い部分で
Ｉ　Ｔ○電極２と遮光膜１０とは積層構造となり、電気
的な導通がとれる。

〔実施例〕

実施例］− 第１図に本実施例の構造を示す。基板１として厚さ１０
０μｍのポリマーフィルム基板１−を用い遮光膜１０と
して厚さ約２μｍのＡ、　Ｑ膜を蒸着法により形成し、
フォトリソ法により所定の形状にパターンを形成した。

カラーフィルター３は印刷法によりＲ，Ｇ、Ｂのストラ
イプパターンを厚さ約２μｍに形成した。フィルターピ
ッチは１１０μｍ、遮光層１０の巾は２０７ｚｍとした
。

トップコート層４としてアクリル系樹脂を、スピンコー
ド法により形成した。１−ツブコート４面での平面性は
Ｒｍａｘで０．１５μｍとした。ＩＴＯ電極２は低温ス
パッタ法により厚さ８００人に製膜後フォトリソ法によ
り形成した。その後ポリイミド系配向剤により配向処理
し、パネルを形成した。

本実施例で遮光膜１０とＩｒＯ２との積層箇所はリード
電極領域の一部で行ない又、カラーフィルターの延長」
二の両端部で行なった。本実施例で形成されたカラー液
晶パネルは表示領域内での電圧降下による濃度むらも無
く極めてすぐれた表示性能を示した。

実施例２ 第２図に示されているように、ＴＴ”Ｏ電極２と遮光膜
１０との積層箇所をリード電極部の全域とした。この結
果実施例１の表示性能に加え、回路基板とのピー１〜シ
ール接続歩留りか向上し、又接続の信頼性も向」二した
。

実施例３ 第３図に示されるようにＩＴＯ電極２の形成はリード電
極の一部の遮光膜１０との積層部までとし、回路基板と
の接続は遮光膜で行なった。

この結果実施例２と同様の効果がみられた。

〔効　　果〕

本発明により、表示ドツトの開光率を低減させることな
く、又プロセス上簡単に補助電極効果を実現できる。こ
れにより、電圧降下による表示内の濃度ムラ等のない均
一表示が可能となり、高デユーティ−比化及び低消費電
力化も実現できる。

また、補助電極としての遮光膜と透明電極（ＩＴＯ電極
）との積層部分を、リード電極の全域で行なうか、もし
くは回路基板との接続部の電極を遮光膜単層とすること
で回路基板との接続歩留り及び信頼性の向上が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の具体的構造例を示すもので
あり、第４図は従来タイプの構造例を示し、（ａ）はい
ずれも平面図、（ｂ）はいずれも断面図を示す。 １・・・下基板 ３・・・カラーフィルター ４・・・トップコート ５・・・配向層　　　　　　　　６・・・液晶層７・・
・透明電極（コモン電極） ８・・・シール材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ストライプ状の透明電極が形成されかつ配向処理さ
   れた透明基板と、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ、遮光膜
   、トップコート及びストライプ状の透明電極が形成され
   かつ配向処理されたもう一方の基板とを透明電極が内側
   になるように対向配置し、シール部材にて貼り合わせ、
   液晶層を挟持して成る液晶表示素子において、前記遮光
   膜は導電膜により形成され、遮光膜とストライプ状の透
   明電極とはカラーフィルターの延長上の表示部外の領域
   で積層構造とすることにより電気的に接続されているこ
   とを特徴とする液晶表示素子。 ２、外部回路との接続用リード電極部が遮光膜と透明電
   極との積層構造で構成されている請求項１記載の液晶表
   示素子。 ３、遮光膜と透明電極との電気的な接続は、リード電極
   上の回路基板との接続部外の領域で行ない、回路基板と
   の接続部は遮光膜単層で行なう請求項１記載の液晶表示
   素子。