JPH09269495A

JPH09269495A - 電極基板、その製造方法、該電極基板を用いた液晶素子、及びその製造方法

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Publication number: JPH09269495A
Application number: JP1713297A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kamio; 優神尾; Hiroyuki Tokunaga; 博之徳永; Yuji Matsuo; 雄二松尾; Haruo Tomono; 晴夫友野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: JP3242017B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶の配向状態の不均一化を防止し、光学状態
のムラやクロストークの発生を防止する。【解決手段】電極基板２０の製造工程において、金属電
極２２，…の間隙にＵＶ硬化樹脂１３を充填し、平滑な
型ガラス１６を介してそれらの表面を加圧する（図(c)
参照）。そして、この加圧している状態で、ＵＶ光Ｌを
照射し、ＵＶ硬化樹脂１３を硬化させる。その際、金属
電極２２，…の厚みｈ（ｎｍ）、ＵＶ硬化樹脂１３の硬
化収縮率α（％）、及び金属電極２２，…の表面粗さｄ
（ｎｍ）が、ｄ≧α・ｈ／１０００を満たすようにす
る。それにより、樹脂１３に部分的な剥離やシワ状ヒケ
等が発生せず、有効光学変調領域において透明電極６，
…の表面もほぼ平坦なものとなる。この透明電極６，…
の表面に配向制御膜等を形成して液晶パネルを製造して
も（図(f) 参照）、液晶の配向状態は均一となり、光学
状態のムラやクロストークの発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２種類
の電極を有する電極基板、その製造方法、該電極基板を
用いた液晶素子、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶を用いて情報を表示する
液晶素子（以下“液晶パネル”とする）は種々の分野に
おいて利用されている。まず、この液晶パネルの構造の
一例を、図１に沿って簡単に説明する。

【０００３】この液晶パネルＰ₁ は、図１に示すよう
に、相対向するように配置された一対の電極基板１，１
を備えており、これらの電極基板１，１はシール材２に
よって貼り合わされて、その内部間隙には液晶３が保持
されている。ここでは、液晶３として強誘電性液晶を用
いた強誘電性液晶パネルを例にとって説明する。

【０００４】一方、各電極基板１は、ガラス基板５を有
しており、このガラス基板５の表面にはＩＴＯ（インジ
ウムティンオキサイド）からなる透明電極６，…が
形成されている。これらの透明電極６，…は、５０ｎｍ
〜１５０ｎｍ程度の厚さであり、パターニング処理によ
ってストライプ状に形成されている（図１(b) 参照）。
また、これらの透明電極６，…の表面には、ショート防
止のための絶縁膜７が酸化シリコンや酸化チタン等によ
って５００〜３０００Å程度の厚さに形成されており、
さらにその表面にはポリイミド樹脂等によって配向制御
膜９が形成されている。

【０００５】なお、強誘電性液晶３には、一般にはカイ
ラル・スメクチック液晶（ＳｍＣ＊、ＳｍＨ＊）を用い
るので、上下の電極基板１，１の影響が少ない状態（上
下の電極基板１，１の間隔が１００μｍを越えて非常に
離れている場合など）では液晶分子長軸方向にねじれた
ラセン状の配向を示すが、液晶パネルＰ₁ のセル厚を、
１〜３μｍ程度に薄くすることにより、このような液晶
分子長軸方向のねじれを解消している（Ｐ２１３−Ｐ２
３４，Ｎ．Ａ．ＣＬＡＲＫｅｔａｌ，ＭＣＬＣ１９
８３，Ｖｏｌ．９４）。

【０００６】ところで、このような液晶パネルＰ₁ は、
相対向する透明電極６，…，６，…に電圧を印加して駆
動されるため、透明電極６，…，６，…の間に介装され
ている液晶３が電気回路的には容量性の負荷となるが、
透明電極６，…の抵抗値は、シート抵抗で２０〜４００
Ω、体積抵抗では２００×１０^-8〜４０００×１０^-8Ω
ｍ程度と高い。従って、透明電極６における電圧波形の
伝搬遅延が生じ易く、液晶パネルの高精細化や大面積化
を図る上において障害となっていた。このような問題
は、強誘電性液晶素子の場合においては、液晶厚が１〜
２μｍとＴＮ型液晶素子に比べて薄いことから、特に顕
著であった。

【０００７】そこで、このような電圧波形の遅延を解消
する方法として透明電極６，…を厚くする方法が考えら
れるが、その方法によれば、透明電極６，…の成膜に時
間がかかったり、透明電極６，…の基板への密着性も悪
くなる等の問題が生じ、さらには、透過率が下がって透
明電極６，…が視認されてしまい、液晶パネルの表示品
質が悪化するという問題があった。

【０００８】また、電圧波形の遅延を解消する別の方法
として、Ｃｒ（１５×１０^-8Ωｍ）やＭｏ（６×１０^-8
Ωｍ）などの低抵抗の金属電極を、透明電極６，…の表
面（液晶３が注入される側の面）に形成する方法がある
が、次の及びの理由により金属電極を厚くすること
ができず、電圧波形の遅延を回避するには限界があっ
た。すなわち、金属電極は、液晶を挟んで相対向するように配置さ
れるが、金属電極の厚みは基板間隙により制限される。
具体的には、基板間隙が１．１μｍの場合、金属電極の
厚みは５５０ｎｍを越えることはできず、実際には金属
電極の表面に絶縁膜等を形成する必要があることから、
金属電極はかなり薄いものであった。

【０００９】このような金属電極を形成する場合に
おいても、図１にて説明したと同様に、金属電極及び透
明電極を配向制御膜９によって被覆すると共に、液晶分
子をこれらの配向制御膜９によって一定の秩序で並ばせ
る必要がある。しかし、かかる場合、配向制御膜９には
金属電極に起因する凹凸が生じる。金属電極が厚くなる
と該凹凸も大きくなる。それに伴って、この凹部と凸部
とで光学的な差異が生じて、液晶パネルの表示品質が悪
化してしまうという問題があった。また、凹部と凸部と
で、液晶の電界応答性が変化し、クロストークが生じ易
くなるという問題もあった。さらに、金属電極に伴う凹
凸のために配向制御膜９のラビング処理が均一に行えな
くなって配向状態が均一でなくなり、やはり光学的な差
異や、クロストークが発生してしまうという問題があっ
た。このような問題は、高精細化のために画素サイズを
小さくした液晶パネルにおいて顕著であった。したがっ
て、かかる問題を回避するためには金属電極の厚みは所
定以下（実際には２５０ｎｍ以下）にする必要があっ
た。

【００１０】そこで、このような電圧波形の遅延を解消
するさらに別の方法として、ＣｒやＭｏなどの低抵抗の
金属電極を、透明電極６，…の表面ではなく裏面（基板
側の面）に形成する方法が、特開平２−６３０１９号公
報、特開平５−１５８１８２号公報等に開示されてい
る。

【００１１】図２は、その方法を用いた液晶パネルの構
造の一例を示す断面図であるが、この液晶パネルＰ₂
は、同図(a) に示すように、略平行に配置された一対の
電極基板１０，１０を備えている。この電極基板１０
は、同図(b) に詳示するように、透明なガラス基板（基
板）１１を備えており、このガラス基板１１の表面に
は、厚さ１μｍ程度の金属電極（第１電極）１２，…が
ストライプ状に多数形成されている。これらの金属電極
１２，…は所定間隙を置いて配置されているが、これら
多数の金属電極１２，…の相互の間隙には紫外線硬化樹
脂（以下、“ＵＶ硬化樹脂”とする）１３が充填されて
おり、この樹脂１３は金属電極１２，…と共に１つの面
を形成している。そして、これら金属電極１２，…と樹
脂１３とによって形成された面には、同じくストライプ
状の多数の透明電極（第２電極）６，…が形成されてお
り、その表面には、絶縁膜７や配向制御膜９が形成され
ている。なお、透明電極６，…は、各金属電極１２，…
に接触するように、各金属電極１２，…に沿って配置さ
れている。

【００１２】そして、これら一対の電極基板１０，１０
は、シール材２によって貼り合わせられ、その間隙には
液晶３が注入されている。

【００１３】次に、このような液晶パネルＰ₂ の製造方
法について、図３(a) 〜(f) に沿って説明する。（第１電極形成工程）まず、ガラス基板１１の表面に、
スパッタ法等によって厚膜のメタル層１４を形成し（図
(a) 参照）、このメタル層１４をフォトリソグラフィ法
によってパターン化し、ストライプ状の金属電極（第１
電極）１２，…を多数形成する（同図(b) 参照、。以
下、図３(b) に示すような構造体を“配線基板１５”と
し、この配線基板１５における金属電極１２，…の形成
された側の面を“配線面１５ａ”とする）。

【００１４】そして、ガラス基板１１の配線面１５ａに
はシランカップリング処理を施し、ガラス基板１１と後
に設けるＵＶ硬化樹脂１３との密着性が確保されてい
る。（樹脂供給工程）本工程においては、ディスペンサーや
その他の装置を用いてＵＶ硬化樹脂１３Ｌを、型ガラス
１６の平滑な表面に所定量だけ滴下し（ここで、符号
“１３Ｌ”は硬化される前の液状の樹脂を示す。また、
硬化後の樹脂を符号“１３Ｓ”で表し、特に区別を要し
ない場合は単に“樹脂１３”とする）、樹脂１３Ｌの滴
下された型ガラス１６の表面と、配線基板１５の配線面
１５ａとを合わせ（同図 (c)参照）、型ガラス１６と配
線基板１５とによって樹脂１３Ｌを挟み込むようにする
（以下、配線基板１５と型ガラス１６とによって構成さ
れる構造体を“被加圧体１７”とする）。

【００１５】これにより、配線基板１５の配線面１５
ａ、すなわち、金属電極１２，…相互の間隙に樹脂１３
Ｌが充填されることとなる。（樹脂硬化工程）そして、被加圧体１７を不図示のプレ
ス機によって加圧する。この加圧状態では、金属電極１
２，…の表面や、金属電極１２，…の間隙に供給された
樹脂１３Ｌは、型ガラス１６の平滑面に接触しており、
金属電極１２，…の間隙にはＵＶ硬化樹脂１３Ｌが充填
され、液状のＵＶ硬化樹脂１３Ｌと金属電極１２，…と
は平滑な面を形成することとなる。

【００１６】そして、この加圧状態で、被加圧体１７の
ＵＶ硬化樹脂１３Ｌにガラス基板１１の側から紫外線Ｌ
（以下、“ＵＶ光Ｌ”とする）を照射し、樹脂１３Ｌを
硬化させる（同図(d) 参照）。（剥離工程）次に、被加圧体１７をプレス機から取り出
し、不図示の剥離装置を用いて型ガラス１６を剥離する
（同図(e) 参照）。（第２電極形成工程）その後、各金属電極１２，…に接
触するように、多数の透明電極６，…を形成する。（その他の工程）さらに、絶縁膜７や配向制御膜９を形
成して電極基板１０を作成し、さらに、一対の電極基板
１０，１０を貼り合わせると共に液晶３を注入して液晶
パネルＰ₂ を作成する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂１３と
の密着性を高めるシランカップリング処理は、ガラス基
板１１の表面にのみ施されており、型ガラス１６の表面
には施されていないため、上述した樹脂硬化工程におい
ては、樹脂１３Ｌ−型ガラス１６間の密着力が、樹脂１
３Ｌ−ガラス基板１１間の密着力よりも弱くなっている
が、多少の密着力を有する。一方、上述したＵＶ硬化樹
脂１３Ｌは、一般に、ＵＶ光Ｌが照射されて硬化する際
に収縮する性質を有する。したがって、ＵＶ硬化樹脂１
３は、その収縮に伴って型ガラス１６の表面から部分的
に剥れてしまい（換言すれば、部分的に密着した部分が
残ってしまう）、該剥れた部分は何ら拘束を受けないこ
とから収縮が部分的に進行し、その結果、顕著な凹凸を
有する凹み１９，…（以下、“シワ状ヒケ１９，…”と
する）が発生してしまっていた。図４は、シワ状ヒケ１
９，…の発生の様子を示す図であり、(a) は樹脂１３Ｌ
を硬化する前の状態を示す図、(b) は樹脂１３を硬化し
た後の状態を示す図、(c) は型ガラス１６を剥離した後
の状態を示す図である。

【００１８】したがって、このような電極基板１０を用
いて液晶パネルを製造した場合には、透明電極６，…の
表面、さらには有効光学変調領域（表示素子においては
表示領域）における配向制御膜９の表面も平滑でなくな
り、その結果、液晶３の配向状態が均一でなくなった
り、局所的にセルギャップが狭くなることに伴う電界集
中が生じたりすることにより、光学状態のムラやクロス
トーク、駆動ムラが発生し、画質が低下するという問題
があった。

【００１９】前述した金属電極そのものによる凹凸の許
容範囲は２５０ｎｍ以下程度であるが、有効光学変調領
域においては、２５０ｎｍ以下の凹凸であっても、上述
したような問題点を生じさせる。これは、金属電極部は
遮光されているのに対して、有効光学変調領域は文字通
り遮光されていないことにより、凹凸の影響を直接受け
るためである。

【００２０】また、上述の方法では、金属電極１２，…
と透明電極６，…との導通性を確保するためには、樹脂
硬化工程において金属電極１２，…の表面から樹脂１３
Ｌを排除しておく必要があるが、上述のように型ガラス
１６によって金属電極１２，…の表面を押圧しただけで
は、樹脂の排除が十分でない場合が多く、樹脂１３Ｌが
該電極表面に残存した場合には、金属電極１２，…と透
明電極６，…との接触抵抗が大きくなってしまい、電圧
波形の遅延の問題が生じ、高精細表示ができなくなると
いった問題があった。

【００２１】そこで、本発明は、樹脂にシワ状ヒケが発
生せず、少なくとも有効光学変調領域において第２電極
の表面がほぼ平滑となる電極基板及び該電極基板の製造
方法を提供することを目的とするものである。

【００２２】また、本発明は、液晶素子に利用した場合
に光学状態のムラやクロストークの発生が防止される電
極基板及び該電極基板の製造方法を提供することを目的
とするものである。

【００２３】さらに、本発明は、第１電極と第２電極と
の接触状態を良好にし、液晶素子に用いた場合に駆動波
形の遅延を防止する電極基板及び該電極基板の製造方法
を提供することを目的とするものである。

【００２４】またさらに、本発明は、大面積化及び高精
細化に対応可能な液晶素子を得ることを目的とするもの
である。

【００２５】また、本発明は、表示品質に優れた液晶素
子を提供することを目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、透光性基板と、該透光性基板
上に形成された複数の第１電極と、これら複数の第１電
極相互の間隙に充填された樹脂と、前記各第１電極に接
触するようにそれぞれ配置された複数の第２電極と、を
備えた電極基板において、前記第１電極の厚みをｈ（ｎ
ｍ）とし、前記樹脂の硬化収縮率をα（％）とした場合
に、前記第１電極の表面粗さｄ（ｎｍ）が、

【００２７】

【式５】ｄ≧α・ｈ／１０００となることを特徴とする。

【００２８】この場合、前記第１電極が金属電極であ
り、かつ、前記第１電極及び前記第２電極に同じ信号が
印加されてなる、ようにすると好ましい。また、前記第
２電極が透明な電極である、ようにしてもよい。さら
に、前記第２電極がＩＴＯ膜によって形成されてなる、
ようにしてもよい。

【００２９】また、前記複数の第１電極相互の間隙に、
前記樹脂と共に配置されたカラーフィルタを備えても良
い。

【００３０】一方、本発明に係る電極基板の製造方法
は、透光性基板に複数の第１電極を形成する第１電極形
成工程と、これら複数の第１電極相互の間隙に樹脂を充
填する樹脂供給工程と、該充填された樹脂を硬化させる
樹脂硬化工程と、前記各第１電極に接触するように複数
の第２電極を形成する第２電極形成工程と、からなり、
前記第１電極形成工程にて形成する第１電極の表面粗さ
ｄ（ｎｍ）を、該第１電極の厚みをｈ（ｎｍ）とし、前
記樹脂の硬化収縮率をα（％）とした場合に、

【００３１】

【式６】ｄ≧α・ｈ／１０００となるようにした、ことを特徴とする。

【００３２】この場合、前記樹脂硬化工程において、平
滑な板状部材を介して前記第１電極及び前記樹脂を加圧
した後、前記樹脂を硬化させる、ようにすると好まし
い。また、前記樹脂が、紫外線を照射することにより硬
化する樹脂であり、かつ、前記樹脂硬化工程において前
記樹脂に紫外線を照射してなる、ようにしてもよい。

【００３３】また、前記第１電極工程と前記樹脂供給工
程との間に、前記複数の第１電極相互の間隙にカラーフ
ィルタを形成するカラーフィルタ形成工程、を実施す
る、ようにしてもよい。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施例について説明する。なお、図２に示すものと同一部
分は同一符号を付して説明を省略する。

【００３５】まず、本発明の第１の実施例について、図
５及び図６に沿って説明する。

【００３６】図５は、本実施例に係る液晶パネルＰ₃ の
構造を示す断面図であるが、この液晶パネルＰ₃ は、同
図(a) に示すように、略平行に配置された一対の電極基
板２０を備えている。そして、電極基板２０は、同図
(b) に詳示するように、透明なガラス基板（基板）１１
を備えており、このガラス基板１１の表面には金属電極
（第１電極）２２，…がストライプ状に多数形成されて
いる。これらの金属電極２２，…は所定間隙を置いて配
置されているが、該間隙にはＵＶ硬化樹脂１３Ｓが充填
されており、この樹脂１３Ｓは金属電極２２，…と共に
ほぼ平滑な面を形成している。そして、その面には、同
じくストライプ状の多数の透明電極（第２電極）６，…
が形成されており、その表面には、絶縁膜７や配向制御
膜９が形成されている。なお、透明電極６，…は、各金
属電極２２，…に接触するように、各金属電極２２，…
に沿って配置されており、液晶パネルの駆動に際して
は、これらの電極６，…及び２２，…に同じ信号が印加
されるようになっている。

【００３７】そして、これら一対の電極基板２０は、シ
ール材２によって貼り合わせられ、その間隙には液晶３
が注入されている。

【００３８】ところで、本実施例においては、ガラス基
板１１のサイズは３００×３４０mmであり、また、透明
電極６，…はＩＴＯ膜によって形成されている。

【００３９】さらに、ＵＶ硬化樹脂１３には、ＵＶ光を
照射することにより硬化する樹脂として、硬化収縮率α
が１０％のアクリルモノマー系樹脂（日本化薬社製）を
用いている（αはアクリル系樹脂では６〜１０％、エポ
キシ樹脂では２〜５％程度である）。またさらに、金属
電極２２，…をＡｌにて形成し、その厚さｈを２０００
ｎｍとし、平均表面粗さｄを２０ｎｍとしている。

【００４０】つまり、本実施例においては、ＵＶ硬化樹
脂１３の硬化収縮率をα（％）とし、金属電極２２，…
の厚みをｈ（ｎｍ）とした場合に、金属電極２２，…の
表面粗さｄ（ｎｍ）が、

【００４１】

【式７】ｄ≧α・ｈ／１０００＝１０・２０００／１０００＝２０となるようにしている。

【００４２】また、本実施例においては、金属電極２
２，…の平均表面粗さｄは、セルギャップ均一化の点か
ら２００ｎｍ以下であることが好ましい。

【００４３】次に、液晶パネルＰ₃ の製造方法につい
て、図６に沿って説明する。（第１電極形成工程）まず、ガラス基板１１の表面全体
にＡｌ層２３を形成した（図６(a) 参照）。このＡｌ層
２３の形成にはスパッタ法を用い、Ａｌ層２３の膜厚ｈ
を２０００ｎｍとし、Ａｌ層２３の平均表面粗さｄが２
０ｎｍとなるようにした。

【００４４】ここで、スパッタ装置にはＲＦスパッタ装
置（日電アネルバ株式会社製型番７０５）を使用し、
スパッタ時における基板温度を１４０℃とし、スパッタ
時間を６８０ｓｅｃとし、スパッタガスにＡｒガス（２
００ｓｃｃｍ、３ｍｔｏｒｒ）を用い、ＲＦパワー密度
を６Ｗ／ｃｍ² とした。

【００４５】また、Ａｌ層２３の平均表面粗さｄは、表
面粗さ計（テンコールインスツルメント社製 α−ス
テップ５００）によって次のように確認した。すなわ
ち、測定長さは５００μｍとし、Ａｌ層２３の最も高い
点と最も低い点との高低差を表面粗さ計によって９か所
にわたって測定し、その平均を取り、平均表面粗さｄと
した。

【００４６】その後、フォトリソグラフィ法を実施し、
混酸によるＡｌ層２３のエッチングを行ない、ストライ
プ形状の金属電極（第１電極）２２，…を形成した（同
図(b) 参照。以下、図６(b) に示すような構造体を“配
線基板２５”とし、この配線基板２５における金属電極
２２，…の形成された側の面を“配線面２５ａ”とす
る）。なお、金属電極２２の幅を１６μｍとし、ピッチ
を９０μｍとした。

【００４７】さらに、配線基板２５を２０００ｒｐｍの
回転数で回転させ、その配線面２５ａに密着強化剤（シ
ランカップリング剤である日本ユニカー社製のＡ−１７
４をイソプロピルアルコールで５％に希釈した溶液）を
滴下して該強化剤を基板表面にスピンコートし、その後
１００℃の温度で焼成した。（樹脂供給工程）本工程においては、配線基板２５の配
線面２５ａに液状のＵＶ硬化樹脂１３Ｌを滴下し、図６
(c) に示すように、該配線面２５ａと型ガラス１６と
を、気泡を巻き込まないようにゆっくりと接触させ、放
置し、型ガラス１６と配線基板２５とによって樹脂１３
Ｌを挟み込むようにする（以下、図６(c) に示す構造体
を“被加圧体２７”とする）。

【００４８】これにより、配線基板２５の配線面２５
ａ、すなわち、金属電極２２，…相互の間隙に樹脂１３
Ｌが充填されるが、このときの樹脂１３Ｌの厚みは、金
属電極２２，…の厚みｈに等しいものとなる。（樹脂硬化工程）そして、被加圧体２７を不図示のプレ
ス機によって加圧すると、金属電極２２，…の表面や、
金属電極２２，…の間隙に供給された樹脂１３Ｌは、平
滑な型ガラス１６を介して加圧される。

【００４９】このような型ガラス１６による加圧によ
り、金属電極２２，…の表面（少なくとも凸部）から樹
脂１３Ｌが排除される。

【００５０】そして、被加圧体２７を加圧した後に、Ｕ
Ｖ硬化樹脂１３ＬにＵＶ光Ｌを照射すると、樹脂１３Ｌ
は硬化され、硬化時に収縮する。（剥離工程）そして、樹脂１３の硬化が終了した場合に
は、型ガラス１６を剥離する（同図図(e) 参照）。（第２電極形成工程）次に、各金属電極２２，…に接触
するように、多数の透明電極６，…を形成する（同図
(f) 参照）。（その他の工程）さらに、透明電極６，…等の表面に絶
縁膜７や配向制御膜９を形成し、液晶パネルＰ₃ を作成
する。

【００５１】次に、本実施例の効果について説明する。

【００５２】本実施例によれば、樹脂硬化工程におい
て、硬化収縮されるＵＶ硬化樹脂１３が、型ガラス１６
から部分的に剥れてしまうこともなく、シワ状ヒケの発
生が防止され、均一なヒケが発生する。これにより、Ｕ
Ｖ硬化樹脂１３Ｓによってほぼ平滑な面が形成され、該
面に形成される透明電極６，…の表面もほぼ平滑とな
る。したがって、有効光学変調領域において液晶３の配
向状態が均一となり、光学状態のムラやクロストークや
駆動ムラが発生せず、画質も良好になる。ここで、金属
電極２２，…の表面には、図５(b) に示すように凹凸が
残っているが、金属電極は光を透過しないため、画質に
影響を与える程のものではない。

【００５３】また、本実施例によれば、金属電極２２，
…の表面粗さｄは２０ｎｍに設定されている。したがっ
て、型ガラス１６を用いた加圧によって金属電極２２，
…の表面から樹脂１３Ｌが完全に除去されなくとも、金
属電極２２，…の表面の凸部は少なくとも樹脂１３Ｌか
ら突き出た状態となる。これにより、金属電極２２，…
と透明電極６，…との接触状態が電極基板の全面に亘っ
て均一に確保され、透明電極６，…及び金属電極２２，
…の抵抗値が低減される。本発明者が、透明電極６，…
及び金属電極２２，…の抵抗値（６０mm当たりの抵抗
値）を実測したところ、基板全域において５０Ωと、均
一且つ低抵抗であることを確認した。

【００５４】そして、このような低抵抗の電極基板を液
晶パネルＰ₃ に用いることにより、液晶パネル駆動時に
おける電圧波形の遅延の問題は解決され、光学状態のム
ラやクロストークの問題も解消され、その結果、大面積
化及び高精細化に対応可能な液晶パネルＰ₃ を得ること
ができる。

【００５５】さらに、本実施例においては、電圧波形の
遅延を解消するために透明電極６，…を厚く形成する必
要がない。したがって、透明電極６，…の透過率が下が
って該電極が認識されてしまうこともなく、液晶パネル
Ｐ₃ の表示品質を高めることができる。また、透明電極
６，…の成膜時間が短縮され、透明電極６，…の金属電
極２２，…等への密着性も確保される。

【００５６】一方、これらの金属電極２２，…は、透明
電極６，…の裏側（基板側）に形成されるものであり、
ＵＶ硬化樹脂１３と共にほぼ平滑な面を形成する（樹脂
の収縮に伴う凹凸は発生する）ことから、これらの金属
電極２２，…を厚く形成しても、配向制御膜９の表面に
凹凸はほとんど発生しない。そして、金属電極２２，…
を厚く形成することにより電圧波形の遅延の問題が解決
され、配向制御膜９の表面がほぼ平滑となることによ
り、従来例で述べたような光学的な差異やクロストーク
の発生の心配もない。さらに、ラビング処理を均一に行
なうことができ、液晶の配向状態も均一にできる。

【００５７】ついで、図７に沿って、本発明に係る第２
の実施例について説明する。

【００５８】図７は、本実施例に係る電極基板３０の構
造を示す断面図であるが、この電極基板３０は、金属電
極２２，…の相互の間隙に、かつガラス基板１１に接す
るように配置されたカラーフィルタ３１，…を備えてい
る。なお、その他の構成は、上述した第１の実施例にて
説明したものと同様である。

【００５９】また、電極基板３０は、第１電極形成工
程、カラーフィルタ形成工程、樹脂供給工程、樹脂硬化
工程、剥離工程及び第２電極形成工程等を経て製造され
る。このうち、カラーフィルタ形成工程では、感光性樹
脂に顔料を分散させた溶液をロールコーターにより塗布
し、選択的に露光現像し、エッチングすることによりカ
ラーフィルタ３１，…が形成される。そして、樹脂供給
工程では、このカラーフィルタ３１及び金属電極２２に
よって形成される凹部に樹脂１３Ｌが供給される。な
お、その他の工程は、上述した第１の実施例にて説明し
たものと同様である。

【００６０】ついで、本実施例の効果について説明す
る。

【００６１】本実施例によれば、第１の実施例と同様の
効果が得られると共に、カラー表示品質に優れた液晶パ
ネルを得ることができる。

【００６２】なお、上述した実施例においては、所定粗
さをもつ金属膜を成膜する方法として、スパッタリング
法を用いたが、もちろんこれに限る必要はなく、抵抗加
熱による方法や電子ビームを用いても良い。また、上述
した実施例においては、成膜時の基板加熱温度を１４０
℃としたが、１８０〜３００℃の範囲、好ましくは１０
０〜２５０℃の範囲であれば良く、要求される表面粗さ
に応じて適宜設定することができる。さらには、金属膜
を多層構成として最上層を選択的にエッチングするよう
にしても良い。

【００６３】なお、本発明者は、本実施例の効果を確か
めるべく、金属電極２２，…の表面粗さｄと厚みｈとを
種々変えてシワ状ヒケの発生状況を調べたところ、式７
の関係を満足するときにはシワ状ヒケが発生しないこと
が確認された。その結果を表１に示す（なお、表中の符
号“○”はシワ状ヒケが発生しなかったことを示し、符
号“Ｘ”はシワ状ヒケが発生したことを示す）。それぞ
れの金属電極の成膜条件は表２に示す。

【００６４】ところで、本実施例においては、シワ状ヒ
ケの発生状況は欠陥検査装置（アドモンサイエンス社
製）によって次のように検査した。すなわち、該検査は
有効光学変調領域に関して行うが、シワ状ヒケの無い部
分の画像を基準画像として予めメモリーしておき、ＣＣ
Ｄイメージセンサによって検査部の拡大画像（５０〜２
００倍に拡大した画像）を読み込み、この読み込んだ画
像を上述した基準画像と画像処理によって比較して影の
有無を判断する。そして、有効光学変調領域に１か所で
も影が発見されれば、“シワ状ヒケが発生した”と評価
している。なお、本装置により発見できる凹部（シワ状
ヒケ）は、深さが５０ｎｍ以上のものである。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
前記電極基板を製造する工程において、樹脂を、前記複
数の第１電極相互の間隙に該電極の厚さ分だけ充填す
る。そして、平滑な板状部材を介して前記第１電極及び
前記樹脂を加圧した後、前記樹脂を硬化させる。そし
て、前記第１電極の厚みをｈ（ｎｍ）とし、前記樹脂の
硬化収縮率をα（％）とした場合に、前記第１電極の表
面粗さｄ（ｎｍ）を、

【００６８】

【式８】ｄ≧α・ｈ／１０００とすることにより、前記樹脂が、その硬化収縮に伴って
前記平滑な板状部材から部分的に剥れてしまうこともな
く、シワ状ヒケの発生が防止される。これにより、有効
光学変調領域における第２電極表面はほぼ平滑となる。
したがって、この電極基板を液晶素子に利用した場合、
液晶の配向状態が均一となり、光学状態のムラやクロス
トークが発生せず、画質も良好になる。

【００６９】一方、前記第１電極の表面粗さｄ（ｎｍ）
は所定値以上に設定されている。したがって、上述のよ
うに平滑な板状部材を用いた加圧によって前記第１電極
の表面から樹脂が完全に除去されなくとも、該第１電極
の表面の凸部は少なくとも前記樹脂から突き出た状態と
なる。これにより、前記第１電極と前記第２電極との接
触状態が電極基板全面に亘って均一に確保される。そし
て、この電極基板を液晶素子に用いた場合には、駆動時
における電圧波形の遅延の問題は解決され、光学状態の
ムラやクロストークの問題も解消され、その結果、大面
積化及び高精細化に対応可能な液晶素子を得ることがで
きる。

【００７０】また一方、前記第１電極を低抵抗の金属電
極とした場合には、前記第１電極及び前記第２電極の抵
抗値が低くなり、これらの電極に所定波形の電圧を印加
した場合における電圧波形の遅延の問題が解決される。
そして、この電極基板を液晶素子に用いた場合には、光
学状態のムラやクロストークの問題も解消され、その結
果、大面積化及び高精細化に対応可能な液晶素子を得る
ことができる。

【００７１】一方、上述のように前記第１電極を低抵抗
の金属電極とした場合には、高抵抗の第２電極を厚く形
成する必要がない。したがって、この電極基板を透過型
の液晶素子に用いた場合には、第２電極の透過率が下が
って該電極が認識されてしまうこともなく、該液晶素子
の表示品質を高めることができる。また、第２電極の成
膜時間が短縮され、第２電極の第１電極への密着性も確
保される。

【００７２】また一方、基板上に第１電極を形成すると
共に、第１電極相互の間隙に樹脂を充填することによ
り、これら第１電極と樹脂とによってほぼ平滑な面が形
成される。このため、前記第１電極を厚く形成しても、
第２電極の表面には、顕著な凹凸は発生しない。したが
って、前記第１電極を厚く形成することにより電圧波形
の遅延の問題が解決される。また、この電極基板を液晶
素子に用いた場合でも、光学的な差異やクロストークの
発生の心配もなく、液晶の配向状態も均一にできる。

【００７３】なお、これらの効果は、前記第２電極を透
明な電極としても、また前記第２電極をＩＴＯ膜によっ
て形成しても、得ることができる。

【００７４】一方、電極基板の製造方法を、基板に複数
の第１電極を形成する第１電極形成工程と、これら複数
の第１電極相互の間隙に該電極の厚さ分だけ樹脂を充填
する樹脂供給工程と、該充填された樹脂を硬化させる樹
脂硬化工程と、前記各第１電極に接触するように複数の
第２電極を形成する第２電極形成工程と、によって構成
し、かつ、前記第１電極形成工程にて形成する第１電極
の表面粗さｄ（ｎｍ）を、該第１電極の厚みをｈ（ｎ
ｍ）とし、前記樹脂の硬化収縮率をα（％）とした場合
に、

【００７５】

【式９】ｄ≧α・ｈ／１０００となるようにした場合には、平滑な板状部材を介して前
記第１電極及び前記樹脂を加圧すると共に、該加圧した
後に前記樹脂を硬化させることにより、前記樹脂が、そ
の硬化収縮に伴って前記平滑な板状部材から部分的に剥
れてしまうこともなく、シワ状ヒケの発生が防止され
る。これにより、前記第１電極と前記樹脂とによってほ
ぼ平滑な面が形成されることとなり、有効光学変調領域
における第２電極表面は平滑となる。したがって、本発
明に係る電極基板の製造方法により、液晶素子に好適な
電極基板を得ることができ、このような電極基板を用い
て液晶素子を作成した場合には、該液晶素子における液
晶の配向状態が均一となり、光学状態のムラやクロスト
ークが発生せず、画質も良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は液晶パネルの一般的構造を示す断面図で
あり、(b) は透明電極の形状を説明するための図。

【図２】(a) は液晶パネルの他の従来構造を説明するた
めの断面図であり、(b) は電極基板の構造を示す詳細断
面図。

【図３】従来の電極基板の製造方法を説明するための
図。

【図４】従来の電極基板における問題点を説明するため
の図。

【図５】(a) は本発明の一実施例としての液晶パネルの
構造を説明するための断面図であり、(b) は電極基板の
構造を示す詳細断面図。

【図６】電極基板の製造方法を説明するための図。

【図７】本発明の第２の実施例に係る電極基板の構造を
説明するための断面図。

【符号の説明】

２シール材３液晶６，… 透明電極（第２電極）７絶縁膜９配向制御膜１１ガラス基板（透光性基板）１３，１３Ｌ，１３ＳＵＶ硬化樹脂（樹脂）１６型ガラス（平滑な板状部材）２０電極基板２２，… 金属電極（第１電極）２３メタル層２５配線基板２７被加圧体３０電極基板３１，… カラーフィルタＰ₃ 液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者友野晴夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性基板と、該透光性基板上に形成さ
れた複数の第１電極と、これら複数の第１電極相互の間
隙に充填された樹脂と、前記各第１電極に接触するよう
にそれぞれ配置された複数の第２電極と、を備えた電極
基板において、前記第１電極の厚みをｈ（ｎｍ）とし、前記樹脂の硬化
収縮率をα（％）とした場合に、前記第１電極の表面粗
さｄ（ｎｍ）が、【式１】ｄ≧α・ｈ／１０００となる、ことを特徴とする電極基板。
【請求項２】前記第１電極が金属電極であり、かつ、前記第１電極及び前記第２電極に同じ信号が印加されて
なる、ことを特徴とする請求項１記載の電極基板。
【請求項３】前記第２電極が透明な電極である、ことを特徴とする請求項１記載の電極基板。
【請求項４】前記第２電極がＩＴＯ膜によって形成さ
れてなる、請求項１記載の電極基板。
【請求項５】前記複数の第１電極相互の間隙に、前記
樹脂と共に配置されたカラーフィルタ、を備えてなる請求項１記載の電極基板。
【請求項６】透光性基板に複数の第１電極を形成する
第１電極形成工程と、これら複数の第１電極相互の間隙
に樹脂を充填する樹脂供給工程と、該充填された樹脂を
硬化させる樹脂硬化工程と、前記各第１電極に接触する
ように複数の第２電極を形成する第２電極形成工程と、
からなる電極基板の製造方法において、前記第１電極形成工程にて形成する第１電極の表面粗さ
ｄ（ｎｍ）を、該第１電極の厚みをｈ（ｎｍ）とし、前
記樹脂の硬化収縮率をα（％）とした場合に、【式２】ｄ≧α・ｈ／１０００となるようにした、ことを特徴とする電極基板の製造方法。
【請求項７】前記樹脂硬化工程において、平滑な板状
部材を介して前記第１電極及び前記樹脂を加圧した後、
前記樹脂を硬化させる、ことを特徴とする請求項６記載の電極基板の製造方法。
【請求項８】前記樹脂が、紫外線を照射することによ
り硬化する樹脂であり、かつ、前記樹脂硬化工程において前記樹脂に紫外線を照射して
なる、請求項７記載の電極基板の製造方法。
【請求項９】前記第１電極工程と前記樹脂供給工程と
の間に、前記複数の第１電極相互の間隙にカラーフィル
タを形成するカラーフィルタ形成工程、を実施する、ことを特徴とする請求項６記載の電極基板の製造方法。
【請求項１０】一対の電極基板間に液晶を挟持した液
晶素子であって、該電極基板は、透光性基板と、該透光
性基板上に形成された複数の第１電極と、これら複数の
第１電極相互の間隙に充填された樹脂と、前記各第１電
極に接触するようにそれぞれ配置された複数の第２電極
と、を備えており、前記第１電極の厚みｈ（ｎｍ）、前
記樹脂の硬化収縮率α（％）、前記第１電極の表面粗さ
ｄ（ｎｍ）が、【式３】ｄ≧α・ｈ／１０００を満たすことを特徴とする液晶素子。
【請求項１１】透光性基板上に複数の第１電極を形成
する工程と、これら複数の第１電極相互の間隙に樹脂を
充填する工程と、該充填された樹脂を硬化する工程と、
前記各第１電極に接触するように複数の第２電極を形成
する工程と、を少なくとも有する液晶素子の製造方法で
あって、前記第１電極の厚みｈ（ｎｍ）、前記樹脂の硬
化収縮率α（％）、前記第１電極の表面粗さｄ（ｎｍ）
が、【式４】ｄ≧α・ｈ／１０００を満たすようにしたことを特徴とする液晶素子の製造方
法。