JPH09127494A

JPH09127494A - 液晶表示装置およびその製造方法

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Publication number: JPH09127494A
Application number: JP7287671A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ito; 信行伊藤
Original assignee: UK Government; Sharp Corp
Current assignee: UK Government; Sharp Corp
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-16
Also published as: US5847793A; EP0772070A1

Abstract

(57)【要約】【課題】強誘電性液晶を用いた液晶表示装置におい
て、ブラックマトリクスにより基板上に段差が生じるこ
とのない基板構造を提供する。【解決手段】ストライプ状の信号電極３…と、同じく
ストライプ状の走査電極５…とが直交するように、ガラ
ス基板１・２を対向させて貼り合わせ、その間に強誘電
性液晶９を充填する。また、ガラス基板１における隣り
合う信号電極３・３同士の間に、ブラックマトリクスと
して機能する遮光層１５を、信号電極３とほぼ同一平面
を形成するように埋設する。また、ガラス基板１に信号
電極３に接触するように金属線１６…を埋設する。ガラ
ス基板２についても、隣り合う走査電極５・５間に上記
と同様な遮光層を埋設するとともに、上記と同様な金属
線を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精細かつ大面積
のマトリクス型の液晶表示装置およびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電
力、低駆動電圧といった平面表示素子にとって非常に有
利な特徴を有している。このため、液晶表示装置は、ラ
ップトップ型のパーソナルコンピュータおよびワードプ
ロセッサ、携帯端末、携帯用テレビジョン等の情報機器
のディスプレイとして不可欠な存在となっている。

【０００３】現在、液晶表示装置としては、ＳＴＮ(Sup
er-Twisted Nematic) 方式およびＴＦＴ(Thin Film Tra
nsistor)を駆動素子として用いたＴＮ(Twisted Nemati
c) 方式が一般に普及している。しかしながら、これら
は、いずれもネマティック液晶を用いており、さらに高
精細かつ大容量の表示を行うには多くの課題を解決しな
ければならない。

【０００４】ＳＴＮ方式の液晶表示装置は、ストライプ
状に形成された透明電極を有する２枚の透明基板を対向
させるだけの比較的簡素な構造を有しており、いわゆる
単純マトリクスとよばれる駆動方式で駆動される。この
液晶表示装置は、製造の容易さ、製造コストの面で優れ
ている反面、液晶の応答速度、印加電圧対透過光特性な
どの特性面の制約から、走査線数の増加が原理的にほぼ
限界に達している。

【０００５】一方、ＴＦＴを用いたアクティブマトリク
ス方式の液晶表示装置では、ブラウン管に匹敵するフル
カラー動画像が得られる。しかしながら、この液晶表示
装置では、各画素に欠陥が生じないようにスイッチング
素子（ＴＦＴ）を形成しなければならず、表示容量が増
加するほど製造が困難になる。また、この液晶表示装置
は、画素にスイッチング素子を形成する構造であるた
め、透過率が低下するという問題もある。

【０００６】このような課題に対し、近年では、強誘電
性液晶を用いた液晶表示装置が注目されている。強誘電
性液晶は、 Appl. Phys. Lett. 36(1980) pp.899-901
(N.A.Clark and S.T.Lagerwall)に教示されているよう
に、メモリ性、高速応答性、広視野角等の優れた特性を
備えている。このため、強誘電性液晶を適用した単純マ
トリクス方式の液晶表示装置は、より高精細かつ大容量
画素の表示に適する。

【０００７】強誘電性液晶を用いた従来の液晶表示装置
は、例えば、図７に示すように、互いに対向する２枚の
基板５１・５２を備えている。ガラス基板５１の表面に
は、複数の透明な信号電極５３…が互いに平行に形成さ
れ、さらにその上に透明な絶縁膜５４が積層される。一
方、ガラス基板５２上には、複数の透明な走査電極５５
…が信号電極５３…と直交するように互いに平行に配置
され、さらに絶縁膜５６で被覆されている。これらの絶
縁膜５４・５６上には、ラビング処理などの一軸配向処
理が施された配向膜５７・５８がそれぞれ形成されてい
る。

【０００８】液晶（強誘電性液晶）５９は、封止剤６０
により貼り合わされたガラス基板５１・５２の間に形成
される空間内に充填されている。また、ガラス基板５１
・５２は、偏光軸が互いに直交するように配置された偏
光板６１・６２で挟まれている。また、配向膜５７・５
８との間には、必要に応じてスペーサ６３…が配置され
る。

【０００９】図８に示すように、強誘電性液晶の分子７
１は、その長軸方向と直交する方向に自発分極７２を有
している。また、分子７１は、前記の信号電極５３と走
査電極５５との間に印加される駆動電圧により生じる電
界と自発分極７２とのベクトル積に比例した力を受け、
円錐軌跡７３の表面上を運動する。

【００１０】このため、分子７１は、図９に示すよう
に、液晶軌跡の両軸の位置Ｐ_a・Ｐ_bの間でスイッチン
グするように観察者から見える。例えば、前記の偏光板
６１・６２の各偏光軸が同図中に示す矢印Ａ−Ａ’方向
と矢印Ｂ−Ｂ’方向とにそれぞれ一致するように偏光板
６１・６２が配置される場合、分子７１が位置Ｐ_aの状
態にあるとき暗視野が得られ、分子７１が位置Ｐ_bにあ
るとき複屈折により生じた明視野が得られる。

【００１１】また、この位置Ｐ_a・Ｐ_bにおける分子７
１の配向状態は、弾性エネルギー的に等価であるため、
電界を除去した後もそれぞれの配向状態、すなわち光学
状態が保持される。これは、メモリ効果と呼ばれ、ネマ
ティック液晶にはない強誘電性液晶に特有の性質であ
る。

【００１２】したがって、このメモリ効果と自発分極７
２による高速応答性とを備えた強誘電性液晶を単純マト
リクス方式に適用した液晶表示装置では、より高精細か
つ大容量の表示を行うことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、強誘電
性液晶のメモリ効果は前記のように非常に有効である反
面、次のような問題を有している。

【００１４】液晶表示装置では、表示パネルにおける前
記の信号電極５３…および走査電極５５…とが交差する
部分に、図１０に示すように、表示を担う画素領域８１
…が形成されている。また、表示パネルにおける画素領
域８１…以外の領域は、表示を行わない非表示領域８２
となっている。

【００１５】前記の位置Ｐ_a・Ｐ_bでの配向状態が等価
安定であることから、非表示領域８２では、駆動電圧が
印加されないために液晶分子の位置をいずれか一方に揃
えることができない。このため、光が透過する明部８３
と、光が遮断される斑状の暗部８４…とが混在して、表
示のコントラストを低下させてしまう。これに対し、メ
モリ性がなく、無電界時に一種類の配向状態でのみ安定
するネマティック液晶ではこのような問題は生じない。

【００１６】上記の問題を解決するため、従来は、例え
ば、次のような構造を採用していた。

【００１７】この構成では、図１１に示すように、透明
基板９１上に遮光性の金属薄膜９２…が形成され、その
上に絶縁層９３が積層され、さらにその上にＩＴＯ電極
９４…が形成されている（H.Rieger et al.:SID 91 DIG
EST 396.参照）。このように、非表示領域を強制的に遮
光するための構造をブラックマトリクスという。

【００１８】金属薄膜９２…は、金属が高い遮光性を有
していることから、２００ｎｍ程度の薄膜でも十分ブラ
ックマトリクスとして機能する。しかしながら、絶縁層
９３の絶縁性が完全でないと、金属薄膜９２とＩＴＯ電
極９４との間でリーク電流が流れ、画素を駆動できなく
なるおそれがある。

【００１９】また、Riegerらによっても指摘されている
が、金属薄膜９２…とＩＴＯ電極９４…とのパターンず
れを防ぐためには、金属薄膜９２の幅がＩＴＯ電極９４
・９４の間の間隔Ｄよりも僅かに広くならなければなら
ない。しかしながら、このように幅の広い金属薄膜９２
が設けられると、ＩＴＯ電極９４の両端部に段差が生じ
てしまう。この段差は、ＩＴＯ電極９４上を覆う他の層
にまで現れるので、前記の非表示領域８２だけでなく画
素領域８１…における強誘電性液晶の配向性やスイッチ
ング特性に悪影響を及ぼすことが知られている。

【００２０】図１２に示す構成では、透明基板９１上に
形成されたＩＴＯ電極９４・９４の間に、絶縁性のブラ
ックマトリクス９５が形成されている。このブラックマ
トリクス９５としては、黒色顔料等の有機絶縁材料やシ
リコンが用いられる。このように絶縁材料を用いること
により、前記のリーク電流およびパターンずれの問題は
解消される。

【００２１】ところが、ブラックマトリクス９５は、遮
光性が金属に比べて劣るため、金属と同等に遮光するに
は前記の金属薄膜９２より厚く形成されなければならな
い。このようにブラックマトリクス９５を厚く形成する
ことは、前記の段差を大きくする結果となる。

【００２２】また、特開平３−２２３８１０号公報に、
基板表面における透明電極の間に設けられた凹部に、黒
色ポリマーがブラックマトリクスとして形成される構成
が開示されている。この構成では、凹部に黒色ポリマー
を形成することによりブラックマトリクスが厚く形成さ
れるので、ブラックマトリクスの遮光性を十分確保する
ことができる。

【００２３】しかしながら、上記の構成では、ブラック
マトリクスが透明電極から突出して形成されるので、前
述の段差の問題が生じる。これに対して、上記の構成で
は、透明電極とブラックマトリクスとを覆うように等価
層が設けられることにより、段差の影響を緩和している
が、段差が完全になくなるわけではなく、根本的な解決
には至っていない。

【００２４】ところで、高精細かつ大容量の表示を実現
するには、液晶の特性だけでなく、ＩＴＯ電極９４の抵
抗も重要な要素となる。液晶表示装置においては、表示
面積の拡大および画素数の増加に伴って、ＩＴＯ電極９
４の１ライン当たりでライン長が長くなるとともにライ
ン幅が狭くなる。このため、ＩＴＯ電極９４の抵抗が高
くなり、液晶に印加される駆動電圧の波形の鈍化や、Ｉ
ＴＯ電極９４における電圧降下が生じる。

【００２５】従来、この解決策として、図１３の（ａ）
および（ｂ）に示す構成が提案されている。図１３の
（ａ）の構成では、ＩＴＯ電極９４…上に金属線９６…
が形成されている。また、図１３の（ｂ）に示す構成で
は、透明基板９１上に金属線９６…が形成されており、
金属線９６…がＩＴＯ電極９４…に覆われるようになっ
ている。いずれの構成でも、金属線９６…が設けられる
ことにより、全体の電極抵抗を低下させることができ
る。

【００２６】しかしながら、上記の構成においても、金
属線９６…が設けられるために、段差が生じるという問
題がある。

【００２７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、基板上に段差がなく、、非表示領域の遮光
性を十分に確保し、かつ電極抵抗を従来の構成より低下
させることができる液晶表示装置およびその製造方法を
提供することを目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、対向して配される一
対の透光性基板と、これらの透光性基板の間に形成され
る強誘電性液晶からなる液晶層と、上記透光性基板間で
互いに交差するように上記透光性基板上に設けられてそ
の交差部分において上記液晶層に電圧を印加する複数の
透明電極と、上記透光性基板間で上記透明電極が対向し
ない領域への光の透過を遮断する絶縁性の遮光層とを備
えた液晶表示装置において、上記遮光層が、上記透明電
極同士の間で上記透明電極と同一平面を形成するように
上記透光性基板に埋設される一方、導電体が、上記透明
電極に接触するように上記透光性基板に埋設されている
ことを特徴としている。

【００２９】上記の構成において、遮光層は、透光性基
板に埋設され、かつ透明電極と同一平面を形成するよう
に設けられているので、透明電極と遮光層との間には段
差が生じなくなる。それゆえ、透明電極上に他の層が形
成されても、その層に段差による影響が及ぶことがなく
なる。

【００３０】また、導電体が透明電極に接触するように
設けられることにより、透明電極の抵抗値を低下させる
ことが可能になり、均一な表示を行うことができる。し
かも、導電体が透光性基板に埋設されることにより、透
明電極上に段差が現れることはなくなる。

【００３１】上記の液晶表示装置において、好ましく
は、上記遮光層と上記導電膜とが隣接して配されてい
る。これにより、画素領域の中央部で導電体により光が
遮断されるようなことがなくなる。

【００３２】本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記
の課題を解決するために、一対の透光性基板上にそれぞ
れ透明電極を複数形成し、これらの透明電極が上記透光
性基板間で互いに交差するように上記透光性基板を対向
させ、その間に強誘電性液晶からなる液晶層を形成する
液晶表示装置の製造方法において、上記透明電極の形成
前に、上記透光性基板における上記透明電極を形成する
面に第１凹部を形成し、この第１凹部内に上記透光性基
板と同一平面を形成するように導電材料を充填する一
方、上記透明電極の形成後に、隣り合う上記透明電極の
間に露出する上記透光性基板に上記第１凹部と異なる第
２凹部を形成し、隣り合う上記透明電極の間とその第２
凹部とに上記透明電極と同一平面を形成するように遮光
性の絶縁材料を充填することを特徴としている。

【００３３】上記の製造方法では、透明電極の形成前に
形成した第１凹部内に透光性基板と同一平面を形成する
ように導電材料を充填することにより、透光性基板上に
透明電極が形成されると、透明電極と導電材料とが接触
するようになる。これにより、透明電極の抵抗値を低下
させることが可能になり、均一な表示を行うことができ
る。しかも、導電材料が透光性基板に埋設されることに
より、透明電極上に段差が現れることはない。

【００３４】また、隣り合う上記透明電極の間と透明電
極の形成後に形成した第２凹部とに透明電極と同一平面
を形成するように絶縁材料を充填するので、透明電極と
絶縁材料からなる遮光層との間には段差が生じなくな
る。それゆえ、透明電極上に他の層が形成されても、そ
の層に段差による影響が及ぶことがなくなる。

【００３５】上記の製造方法において、具体的には、上
記導電材料を上記透光性基板上および上記第１凹部に上
記第１凹部の深さと同じ厚さで設け、上記透光性基板上
の上記導電材料のみを除去する一方、上記絶縁材料を上
記透明電極上および上記第２凹部に上記第２凹部の深さ
と同じ厚さで設け、上記透明電極上の上記絶縁材料のみ
を除去する。

【００３６】これによれば、導電材料および絶縁材料の
除去は、半導体製造等においてよく用いられているリフ
トオフにより実現することができる。それゆえ、導電材
料および絶縁材料の充填を特別の方法によらず比較的簡
単に行うことができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１お
よび図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００３８】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図１
に示すように、互いに対向する２枚の基板１・２を透光
性基板として備えている。

【００３９】ガラス基板１の表面には、例えばインジウ
ム錫酸化物（一般にＩＴＯと称される）からなる複数の
透明な信号電極３…が、透明電極として互いに平行に配
置され、さらにその上に、例えば酸化シリコン（SiO₂）
からなる透明な絶縁膜４が積層される。

【００４０】一方、ガラス基板２の表面には、例えばＩ
ＴＯからなる複数の透明な走査電極５…が透明電極とし
て信号電極３…と直交するように互いに平行に配置され
ている。これらの走査電極５…は、SiO₂等からなる透明
な絶縁膜６で被覆されている。

【００４１】上記の絶縁膜４・６上には、ラビング処理
などの一軸配向処理が施された配向膜７・８がそれぞれ
形成されている。配向膜７・８としては、ポリイミド、
ナイロンまたはポリビニルアルコール等の有機高分子か
らなる膜またはSiO₂斜方蒸着膜等が用いられる。配向膜
７・８に有機高分子膜を用いた場合は、一般的に、液晶
分子が電極基板に対してほぼ平行に配向するように配向
処理がなされる。

【００４２】強誘電性液晶９は、対向するようにして封
止剤１０で貼り合わされたガラス基板１・２の間の空間
内に充填されて液晶層を形成している。強誘電性液晶９
は、封止剤１０に設けられた図示しない注入口から注入
され、その注入口が封止剤１１で封止されることにより
封入される。

【００４３】ガラス基板１・２は、さらに偏光軸が互い
に直交するように配置された２枚の偏光板１２・１３で
挟まれている。また、表示面積が広い場合には、セルギ
ャップが一定となるように、配向膜７・８の間にスペー
サ１４…が配置される。

【００４４】上記の信号電極３…および走査電極５…が
対向する各方形の領域により、図示しない画素領域が形
成されている。この画素領域は、信号電極３と走査電極
５とに電圧が印加されると、強誘電性液晶９の分子の配
向状態が切り替わることにより、表示状態を明と暗で変
化させて表示を行うようになっている。

【００４５】また、ガラス基板１には、隣り合う信号電
極３・３同士の間に、遮光層１５が信号電極３とほぼ同
一平面を形成するように埋設されている。この遮光層１
５は、上記の画素領域以外の非表示領域を透過する光を
遮断するために設けられ、ブラックマトリクスとして機
能している。

【００４６】さらに、ガラス基板１には、信号電極３…
の裏面（ガラス基板１側）と接触し、かつ遮光層１５…
と隣接するように、導電体としての金属線１６…が埋設
されている。

【００４７】一方、図示はしないが、ガラス基板２に
も、隣り合う走査電極５・５同士の間に、遮光層１５と
同様の遮光層が埋設されるとともに、金属線１６と同様
の金属線が埋設されている。

【００４８】ここで、上記の液晶表示装置の製造工程に
おける電極基板の作製について説明する。

【００４９】まず、図２の（ａ）に示すように、基板２
１（ガラス基板１・２）上にＩＴＯを２００ｎｍ蒸着
し、フォトレジスト２２を塗布した後、ストライプ状に
ＩＴＯをパターニングすることにより、２００μｍの幅
の透明電極２３…（信号電極３…および走査電極５…）
を形成する。ガラス基板１としては、コーニング社製の
７０５９ガラス基板を用いる。また、ＩＴＯのパターニ
ングは、フォトマスクおよび紫外線照射装置を用いたフ
ォトリソグラフィと、臭酸(HBr) を用いたエッチング
（４７％、３５℃、７分）とにより行う。

【００５０】次いで、図２の（ｂ）に示すように、一水
素二フッ化アンモニウム(NH₄HF₂)を用いて基板２１を１
μｍの深さにエッチングする（１５％、２５℃、１３
分）。エッチング液、エッチング時間等のエッチング条
件は、用いるガラス基板の種類により異なる。上記のエ
ッチングにより、基板２１には、透明電極２３・２３の
間に凹部２１ａ（第２凹部）が形成される。

【００５１】続いて、図２の（ｃ）に示すように、シリ
コン２４を凹部２１ａの深さと同じ厚さである１μｍに
蒸着する。これにより、シリコン２４は、透明電極２３
…上に重ねられる一方、凹部２１ａ…内に入り込む。

【００５２】さらに、フォトレジスト２２をリフトオフ
することにより、図２の（ｄ）に示すようなブラックマ
トリクス２５…（遮光層１５…）を形成する。このよう
にして得られたブラックマトリクス２５…は、透明電極
２３…とほぼ同一平面をなしている。実際に作製したブ
ラックマトリクス２５と透明電極２３との段差は、段差
計による計測で±５ｎｍ程度あったが、従来の段差に比
べて大幅に減少していることが分かった。また、上記の
ブラックマトリクス２５…により非表示領域が完全に遮
光されることも分かった。

【００５３】上記のようにして作製された電極基板（透
明電極２３…が形成された基板２１）を用いて、実際に
３インチ対角の表示装置と１０インチ対角の表示装置と
を作製した。その作製においては、ガラス基板１・２に
SiO₂のスパッタにより絶縁膜４・６を形成し、その上に
チッソ社製のＰＳＩ−Ａ−２００１で配向膜７・８を形
成し、配向膜７・８にラビングによる一軸配向処理を施
した。そして、ガラス基板１・２を貼り合わせて、その
間に強誘電性液晶９（メルク社製のＳＣＥ８）を封入し
た。また、上記の表示装置における配線抵抗は、シート
抵抗値で１５Ωであった。

【００５４】上記のようにして作製したいずれの表示装
置においても、強誘電性液晶表示装置として有効なＣ２
Ｕ配向を欠陥なく、表示面全体にわたって均一に得るこ
とができた。また、配向の安定状態が暗状態となるよう
に偏光板１２・１３を設定したところ、非表示領域も含
めて表示面全体が均一な暗状態となった。

【００５５】また、３インチ対角の表示装置では、ブラ
ックマトリクス（遮光層）により非表示領域が完全に遮
光されるので、均一かつ高いコントラストの表示を行う
ことができた。一方、１０インチ対角の表示装置では、
ブラックマトリクスにより非表示領域が完全に遮光され
てはいるものの、透明電極２３…における電圧降下によ
り表示可能な部分と表示不可能な部分とが生じ、均一か
つ高いコントラストの表示を行うことはできなかった。

【００５６】上記の電圧降下を抑える対策として、本液
晶表示装置では、図３に示すように、金属膜３１（金属
線１６）…を備えている。以下に、金属膜３１…を形成
する方法について説明する。

【００５７】まず、図４の（ａ）に示すように、基板２
１（７０５９ガラス基板）に、フォトリソグラフィによ
りストライプ状のレジストパターン３２を形成する。次
いで、図４の（ｂ）に示すように、一水素二フッ化アン
モニウムを用いてガラス基板１を４００ｎｍの深さにエ
ッチングすることにより（１５％、２５℃、６分）、凹
部２１ｂを形成する。

【００５８】続いて、図４の（ｃ）に示すように、導電
材料としての銅(Cu)３３を４００ｎｍの厚さに蒸着した
後、図４の（ｄ）に示すように、レジストパターン３２
をリフトオフすることにより、ストライプ状の金属膜３
１…を形成する。そして、図４の（ｅ）に示すように、
その上にＩＴＯ３４を２００ｎｍの厚さで蒸着し、図２
に示す工程と同様にして図４の（ｆ）に示すような透明
電極２３…を形成する。なお、図４の（ｆ）では、ＩＴ
Ｏ３４のパターニング後の透明電極２３…上にフォトレ
ジストが残るが、便宜上図示を省略している。

【００５９】その後は、図２に示す工程と同様にして基
板２１をエッチングし、基板２１上にシリコンを蒸着し
て、フォトレジストをリフトオフすることにより、図３
に示すようなブラックマトリクス２５…を形成して電極
基板を得る。

【００６０】上記のようにして作製された電極基板で
は、金属膜３１…が透明電極２３…に接触するように基
板２１に埋設（充填）されるので、透明電極２３…を平
坦に形成することができる。

【００６１】また、ブラックマトリクス２５…と金属膜
３１…とが隣接して配されているので、対向する基板２
１・２１間で透明電極２３…が交差する部分に形成され
る画素領域の中央部において、金属膜３１…により光が
遮断されるようなことがなくなる。それゆえ、表示を良
好に行うことができる。

【００６２】上記の電極基板を用いて、実施の形態１と
同様に３インチ対角の表示装置と１０インチ対角の表示
装置とを作製した。この表示装置における配線抵抗は、
シート抵抗値で１Ωであった。

【００６３】上記のいずれの表示装置においても、強誘
電性液晶表示装置として有効なＣ２Ｕ配向を、欠陥なく
表示面全体にわたって均一に得ることができた。また、
配向の安定状態が暗状態となるように偏光板１２・１３
を設定したところ、非表示領域も含めて表示面全体が均
一な暗状態となった。

【００６４】３インチ対角の表示装置では、ブラックマ
トリクス（遮光層）により非表示領域が完全に遮光され
るので、均一かつ高いコントラストの表示を行うことが
できた。一方、１０インチ対角の表示装置でも、同様に
均一かつ高いコントラストの表示を行うことができた。

【００６５】なお、本実施の形態では、金属膜３１の厚
さを４００ｎｍとしているが、図５の（ａ）に示すよう
に、基板２１のエッチング深さおよび金属の蒸着厚さを
増加させれば、より細い金属膜３１の幅で必要な電極抵
抗値を得ることができる。しかも、図５の（ｂ）に示す
ように、遮光層１５…が形成された状態では、透明電極
２３…の有効表示面積（開口率）を減少させることがな
く、電極抵抗値を低下させることができた。

【００６６】また、本実施の形態では、金属膜３１の材
料として銅３３を用いたが、他に銀(Ag)、金(Au)、アル
ミニウム(Al)等の抵抗値の低い金属材料を用いてもよ
い。

【００６７】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図６に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の
実施の形態１と同等の機能を有する構成要素について
は、同様の符号を付記してその説明を省略する。

【００６８】本実施の形態に係る液晶表示装置では、図
６の（ａ）に示すように、基板２１上に赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタ４１が設けられ
ている。さらにその上には、カラーフィルタ付きの基板
に通常用いられるアクリル樹脂系のオーバーコート膜４
２が形成されている。このオーバーコート膜４２には、
前記の実施の形態１と同様にして透明電極２３…、ブラ
ックマトリクス２５…および金属膜３１…が設けられて
いる。

【００６９】また、本実施の形態に係る他の液晶表示装
置では、図６の（ｂ）に示すように、ブラックマトリク
ス４３ａ…を備えたカラーフィルタ４３上にオーバーコ
ート膜４２が設けられている。オーバーコート膜４２に
は、透明電極２３…および金属膜３１…が設けられてい
る。

【００７０】上記のように構成されている２種類の電極
基板を用いて実施の形態１と同様に、３インチ対角の表
示装置と１０インチ対角の表示装置とを作製した。いず
れの表示装置においても、強誘電性液晶表示装置として
有効なＣ２Ｕ配向を、欠陥なく表示面全体にわたって均
一に得ることができた。また、金属膜３１…により透明
電極２３…の抵抗値が低下するので、電圧降下よる表示
の不均一が生じることはない。さらに、ブラックマトリ
クス２５…・４３ａ…により非表示領域が完全に遮光さ
れるので、均一かつ高いコントラストのカラー表示を行
うことができた。

【００７１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明がこれらに限定されないのは勿論である。

【００７２】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、以上のよう
に、対向して配される一対の透光性基板間で透明電極が
対向しない領域への光の透過を遮断する絶縁性の遮光層
が、上記透明電極同士の間で上記透明電極と同一平面を
形成するように上記透光性基板に埋設される一方、導電
体が、上記透明電極に接触するように上記透光性基板に
埋設されている構成である。

【００７３】これにより、遮光層が透明電極と同一平面
を形成するので、透明電極と遮光層との間には段差が生
じなくなる。それゆえ、透明電極上に他の層が形成され
ても、その層に段差による影響が及ぶことがなくなる。
したがって、表示の均一化およびコントラストの向上を
図ることができるという効果を奏する。

【００７４】また、導電体が透明電極に接触するように
透光性基板に埋設されることにより、透明電極の抵抗値
を低下させることができるとともに、透明電極上の他の
層を平坦に形成することができる。

【００７５】したがって、上記の液晶表示装置を採用す
れば、表示の均一化およびコントラストの向上を図るこ
とができるという効果を奏する。

【００７６】上記の構成においては、さらに、上記遮光
層と上記導電体とが隣接して配されているので、透明電
極の交差部分に形成される画素領域の中央部で導電体に
より光が遮断されるようなことがなくなる。それゆえ、
表示を良好に行うことができるという効果を奏する。

【００７７】本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上
のように、一対の透光性基板上への透明電極の形成前
に、上記透光性基板における上記透明電極を形成する面
に第１凹部を形成し、この第１凹部内に上記透光性基板
と同一平面を形成するように導電材料を充填する一方、
上記透明電極の形成後に、隣り合う上記透明電極の間に
露出する上記透光性基板に上記第１凹部と異なる第２凹
部を形成し、隣り合う上記透明電極の間とその第２凹部
とに上記透明電極と同一平面を形成するように遮光性の
絶縁材料を充填する方法である。

【００７８】これにより、透明電極の形成前に形成した
第１凹部内に透光性基板と同一平面を形成するように導
電材料を充填するので、透光性基板上に透明電極が形成
されると、透明電極と導電材料とが接触するようにな
る。それゆえ、透明電極の抵抗値を低下させることが可
能になり、均一な表示を行うことができる。しかも、導
電材料が透光性基板に埋設されることになり、透明電極
上に段差が現れることはなくなる。

【００７９】また、隣り合う上記透明電極の間と第２凹
部とに透明電極と同一平面を形成するように絶縁材料を
充填するので、透明電極と絶縁材料からなる遮光層との
間には段差が生じなくなる。それゆえ、透明電極上に他
の層が形成されても、その層に段差による影響が及ぶこ
とがなくなる。

【００８０】したがって、上記の液晶表示装置の製造方
法を採用すれば、表示の均一化およびコントラストの向
上を図ることができるという効果を奏する。

【００８１】上記の製造方法において、具体的には、上
記導電材料を上記透光性基板上および上記第１凹部に上
記第１凹部の深さと同じ厚さで設け、上記透光性基板上
の上記導電材料のみを除去する一方、上記絶縁材料を上
記透明電極上および上記第２凹部に上記第２凹部の深さ
と同じ厚さで設け、上記透明電極上の上記絶縁材料のみ
を除去する。

【００８２】導電材料および絶縁材料の除去は、半導体
製造等においてよく用いられているリフトオフにより実
現することができるので、導電材料および絶縁材料の充
填を特別の方法によらず比較的簡単に行うことができ
る。したがって、上記のような液晶表示装置の製造方法
における工程の簡素化を図ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構
成を示す断面図である。

【図２】図１の液晶表示装置を製造する際における電極
基板の作製（遮光層の形成）工程を示す工程図である。

【図３】上記液晶表示装置における電極基板の構造を示
す断面図である。

【図４】図３の電極基板の作製工程を示す工程図であ
る。

【図５】上記液晶表示装置において図３の電極基板と異
なる電極基板の作製工程の一部を示す工程図である。

【図６】本発明の実施の他の形態に係る液晶表示装置に
おける異なる２種類の電極基板の構成を示す断面図であ
る。

【図７】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図であ
る。

【図８】強誘電性液晶の分子の電界応答を示す説明図で
ある。

【図９】強誘電性液晶の分子が双安定状態の間でスイッ
チングする様子を示す説明図である。

【図１０】従来の液晶表示装置における非表示領域の表
示状態の不均一性を示す説明図である。

【図１１】金属からなるブラックマトリクスを有する従
来の液晶表示装置の電極基板の構成を示す断面図であ
る。

【図１２】絶縁性材料からなるブラックマトリクスを有
する従来の液晶表示装置の電極基板の構成を示す断面図
である。

【図１３】透明電極の抵抗を低下させるための金属線が
設けられた従来の液晶表示装置の異なる２種類の電極基
板の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１・２ガラス基板（透光性基板）３信号電極（透明電極）５走査電極（透明電極）９強誘電性液晶（液晶層）１５遮光層１６金属線（導電体）２１基板（透光性基板）２１ａ凹部（第２凹部）２１ｂ凹部（第１凹部）２２フォトレジスト２３透明電極２４シリコン（絶縁材料）２５ブラックマトリクス３１金属膜（導電体）３２レジストパターン３３銅（導電材料）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国ＴＨＥＳＥＣＲＥＴＡＲＹＯＦＳＴＡＴＥＦＯＲＤＥＦＥＮＣＥＩＮＨＥＲＢＲＩＴＡＮＮＩＣＭＡＪＥＳＴＹ’ＳＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴＯＦＴＨＥＵＮＥＴＥＤＫＩＮＧＤＯＭＯＦＧＲＥＡＴＢＲＩＴＡＩＮＡＮＤＮＯＲＴＨＥＲＮＩＲＥＬＡＮＤイギリス国、ジー・ユー・14・６・テイー・デイー、ハンツ、フアーンボロー（番地なし) (72)発明者伊藤信行大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向して配される一対の透光性基板と、こ
れらの透光性基板の間に形成される強誘電性液晶からな
る液晶層と、上記透光性基板間で互いに交差するように
上記透光性基板上に設けられてその交差部分において上
記液晶層に電圧を印加する複数の透明電極と、上記透光
性基板間で上記透明電極が対向しない領域への光の透過
を遮断する絶縁性の遮光層とを備えた液晶表示装置にお
いて、上記遮光層が、上記透明電極同士の間で上記透明電極と
同一平面を形成するように上記透光性基板に埋設される
一方、導電体が、上記透明電極に接触するように上記透
光性基板に埋設されていることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】上記遮光層と上記導電体とが隣接して配さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項３】一対の透光性基板上にそれぞれ透明電極を
複数形成し、これらの透明電極が上記透光性基板間で互
いに交差するように上記透光性基板を対向させ、その間
に強誘電性液晶からなる液晶層を形成する液晶表示装置
の製造方法において、上記透明電極の形成前に、上記透光性基板における上記
透明電極を形成する面に第１凹部を形成し、この第１凹
部内に上記透光性基板と同一平面を形成するように導電
材料を充填する一方、上記透明電極の形成後に、隣り合う上記透明電極の間に
露出する上記透光性基板に上記第１凹部と異なる第２凹
部を形成し、隣り合う上記透明電極の間とその第２凹部
とに上記透明電極と同一平面を形成するように遮光性の
絶縁材料を充填することを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。
【請求項４】上記導電材料を上記透光性基板上および上
記第１凹部に上記第１凹部の深さと同じ厚さで設け、上
記透光性基板上の上記導電材料のみを除去する一方、上記絶縁材料を上記透明電極上および上記第２凹部に上
記第２凹部の深さと同じ厚さで設け、上記透明電極上の
上記絶縁材料のみを除去することを特徴とする請求項３
に記載の液晶表示装置の製造方法。