JPH1062767A - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示素子及びその製造方法Info
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- JPH1062767A JPH1062767A JP9181774A JP18177497A JPH1062767A JP H1062767 A JPH1062767 A JP H1062767A JP 9181774 A JP9181774 A JP 9181774A JP 18177497 A JP18177497 A JP 18177497A JP H1062767 A JPH1062767 A JP H1062767A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下部基板上の電極配線とカウンタ電極の間に
縁電界が生じないように、画素電極配線、及びカウンタ
電極上に伝導性を帯びる高分子膜パターンを形成して、
縁電界無しの均一な平行な電界を形成させることによ
り、液晶表示素子の透過率を改善することができ、更
に、液晶表示素子の消費電力を減らすことができる液晶
表示素子及びその製造方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明による液晶表示素子は、画素電極
とカウンタ電極が同一基板上に形成された液晶表示素子
であって、前記画素電極と前記カウンタ電極が上部に形
成され、更にその上には所定の厚さの伝導性高分子膜の
形成された第１透過性基板と、前記第１透過性基板と対
向する第２透過基板とが、前記第１透過性基板と前記第
２透過性基板との間に介在した陰（−Δε）の異方性誘
電率を持つ液晶を含むことを特徴とする。
縁電界が生じないように、画素電極配線、及びカウンタ
電極上に伝導性を帯びる高分子膜パターンを形成して、
縁電界無しの均一な平行な電界を形成させることによ
り、液晶表示素子の透過率を改善することができ、更
に、液晶表示素子の消費電力を減らすことができる液晶
表示素子及びその製造方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明による液晶表示素子は、画素電極
とカウンタ電極が同一基板上に形成された液晶表示素子
であって、前記画素電極と前記カウンタ電極が上部に形
成され、更にその上には所定の厚さの伝導性高分子膜の
形成された第１透過性基板と、前記第１透過性基板と対
向する第２透過基板とが、前記第１透過性基板と前記第
２透過性基板との間に介在した陰（−Δε）の異方性誘
電率を持つ液晶を含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に係
り、より詳細にはカウンタ電極及び画素電極が同一基板
上に形成された液晶表示素子及びその製造方法に関す
る。
り、より詳細にはカウンタ電極及び画素電極が同一基板
上に形成された液晶表示素子及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、テレビ、グラフィックディスプ
レーの表示素子を構成する液唱表示素子は透明な一対の
ガラス基板とこのガラス基板の間に封入された液晶とか
ら構成される。前記ガラス基板のうち少なくとも一つの
基板には薄膜トランジスタとフィクセル電極が形成さ
れ、他のガラス基板にはカラーフィルターとカウンタ電
極が形成される。最近多く用いられる液晶としてはＴＮ
モード(Twist nematic mode)液晶が使用されるが、この
ＴＮ構造は液晶素子の視野角を狭める問題点がある。
レーの表示素子を構成する液唱表示素子は透明な一対の
ガラス基板とこのガラス基板の間に封入された液晶とか
ら構成される。前記ガラス基板のうち少なくとも一つの
基板には薄膜トランジスタとフィクセル電極が形成さ
れ、他のガラス基板にはカラーフィルターとカウンタ電
極が形成される。最近多く用いられる液晶としてはＴＮ
モード(Twist nematic mode)液晶が使用されるが、この
ＴＮ構造は液晶素子の視野角を狭める問題点がある。
【０００３】従って、従来には広い視野角を確保するた
めに、図１に示すように、平行場を利用したイン−プレ
インスッチングモード（ In plane switching mode：以
下、単に「ＩＰＳモード」と呼称する）が用いられた。
このようなＩＰＳモードの液晶表示素子は、上部ガラス
基板１には、下部ガラス基板５に形成された薄膜トラン
ジスタの熱化を防止するために、ＴＦＴ(Thin Film Tra
nsistor)に対向する位置にブラックマトリックス２を、
その両側に液晶表示素子のカラー化を実現するためのカ
ラーフィルター３を形成した後、全体構造の上面に保護
膜４を形成する。そして、対向する下部基板５上には、
水平な電界を実現するために、ゲート電極６Ａ及びこの
ゲート電極から一定距離だけ離れた同一面上に前記ゲー
ト電極と同一の材質から形成されたカウンタ電極７を設
置する。次に、全体構造の上面にゲート絶縁膜６Ｂで蒸
着した後、下部にゲート電極６Ａが形成されている部分
のゲート絶縁膜６Ｂ上に非晶質チャネル層６Ｃを形成す
る。続いて、データ電極配線用金属膜を全体構造物の上
面に蒸着し、ソース及びドレイン電極のパターンを形成
する。この際、既存のドレイン電極に該当する領域は画
素電極６Ｄとなり、ソース電極はデータ電極６Ｅとな
る。次に、全体構造の上面に薄膜トランジスタと画素電
極を保護するための保護膜８と配向膜（図示しない）を
形成する。続いて、上部基板１と下部基板５を合着さ
せ、上部基板１と下部基板５の背面には光を偏向させる
ための偏光板１０，１１が付着し、上部基板１と下部基
板５との間には誘電率異方性が陰（−Δε）を帯びてい
る液晶を封入する。このような液晶表示素子の画素電極
６Ｄとカウンタ電極７に電圧を印加すると、前記画素電
極６Ｄとカウンタ電極７が同一の下部基板５に形成され
ているので、平行な電界が発生する。従って、このよう
に電界が印加されると誘電率異方性が陰である液晶は電
界の方向に垂直に、偏光方向とは４５°に配列されてブ
ライト(bright)状態になる。
めに、図１に示すように、平行場を利用したイン−プレ
インスッチングモード（ In plane switching mode：以
下、単に「ＩＰＳモード」と呼称する）が用いられた。
このようなＩＰＳモードの液晶表示素子は、上部ガラス
基板１には、下部ガラス基板５に形成された薄膜トラン
ジスタの熱化を防止するために、ＴＦＴ(Thin Film Tra
nsistor)に対向する位置にブラックマトリックス２を、
その両側に液晶表示素子のカラー化を実現するためのカ
ラーフィルター３を形成した後、全体構造の上面に保護
膜４を形成する。そして、対向する下部基板５上には、
水平な電界を実現するために、ゲート電極６Ａ及びこの
ゲート電極から一定距離だけ離れた同一面上に前記ゲー
ト電極と同一の材質から形成されたカウンタ電極７を設
置する。次に、全体構造の上面にゲート絶縁膜６Ｂで蒸
着した後、下部にゲート電極６Ａが形成されている部分
のゲート絶縁膜６Ｂ上に非晶質チャネル層６Ｃを形成す
る。続いて、データ電極配線用金属膜を全体構造物の上
面に蒸着し、ソース及びドレイン電極のパターンを形成
する。この際、既存のドレイン電極に該当する領域は画
素電極６Ｄとなり、ソース電極はデータ電極６Ｅとな
る。次に、全体構造の上面に薄膜トランジスタと画素電
極を保護するための保護膜８と配向膜（図示しない）を
形成する。続いて、上部基板１と下部基板５を合着さ
せ、上部基板１と下部基板５の背面には光を偏向させる
ための偏光板１０，１１が付着し、上部基板１と下部基
板５との間には誘電率異方性が陰（−Δε）を帯びてい
る液晶を封入する。このような液晶表示素子の画素電極
６Ｄとカウンタ電極７に電圧を印加すると、前記画素電
極６Ｄとカウンタ電極７が同一の下部基板５に形成され
ているので、平行な電界が発生する。従って、このよう
に電界が印加されると誘電率異方性が陰である液晶は電
界の方向に垂直に、偏光方向とは４５°に配列されてブ
ライト(bright)状態になる。
【０００４】図２は図１の下部基板を示す平面図であっ
て、ゲート電極配線６Ａが水平列に配列されており、こ
のゲート電極配線６Ａの一方の側にデータ電極配線６Ｅ
が垂直に交差しており、ゲート電極配線６Ａとデータ電
極配線６Ｅの交差する部分に薄膜トランジスタ６が形成
されている。また、カウンタ電極７はゲート電極配線６
Ａとデータ電極配線６Ｅによって形成される空間部に、
段位セルを限定する四角形に形成され、画素電極６Ｄは
ゲート電極配線６Ａの一部分とカウンタ電極７の一部分
に重なるようにＩ字形に形成される。
て、ゲート電極配線６Ａが水平列に配列されており、こ
のゲート電極配線６Ａの一方の側にデータ電極配線６Ｅ
が垂直に交差しており、ゲート電極配線６Ａとデータ電
極配線６Ｅの交差する部分に薄膜トランジスタ６が形成
されている。また、カウンタ電極７はゲート電極配線６
Ａとデータ電極配線６Ｅによって形成される空間部に、
段位セルを限定する四角形に形成され、画素電極６Ｄは
ゲート電極配線６Ａの一部分とカウンタ電極７の一部分
に重なるようにＩ字形に形成される。
【０００５】しかし、このようなＩＰＳモードの液晶表
示素子は、データ電極配線とカウンタ電極の間には下部
基板と平行の電界が形成される反面、データ電極配線及
びカウンタ電極の引接領域では図１に示すように、縁電
界（Ｆ：fringefield ）が形成される。この電界は基板
の引接部分を除いた部分の配向に影響を及ぼすので、基
板の引接部分を除いた部分にある液晶分子が偏光方向と
４５°ほど配向しないので、液晶表示素子の透過率が低
下する。前記理由により透過率が低下するほどの補償の
ために、バックライト(back light)の輝度を増大するよ
うにすべきなので、液晶表示素子の消費電力が増大する
問題点がある。
示素子は、データ電極配線とカウンタ電極の間には下部
基板と平行の電界が形成される反面、データ電極配線及
びカウンタ電極の引接領域では図１に示すように、縁電
界（Ｆ：fringefield ）が形成される。この電界は基板
の引接部分を除いた部分の配向に影響を及ぼすので、基
板の引接部分を除いた部分にある液晶分子が偏光方向と
４５°ほど配向しないので、液晶表示素子の透過率が低
下する。前記理由により透過率が低下するほどの補償の
ために、バックライト(back light)の輝度を増大するよ
うにすべきなので、液晶表示素子の消費電力が増大する
問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、下部基板上の電極配線とカウンタ電極の間に縁電界
が生じないように、画素電極配線及びカウンタ電極上に
伝導性を帯びる高分子膜パターンを形成して、縁電界無
しの均一な平行場を形成させることにより、液晶表示素
子の透過率を改善するのみならず、液晶表示素子の消費
電力を減らすことのできる液晶表示素子及びその製造方
法を提供することにある。
は、下部基板上の電極配線とカウンタ電極の間に縁電界
が生じないように、画素電極配線及びカウンタ電極上に
伝導性を帯びる高分子膜パターンを形成して、縁電界無
しの均一な平行場を形成させることにより、液晶表示素
子の透過率を改善するのみならず、液晶表示素子の消費
電力を減らすことのできる液晶表示素子及びその製造方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による液晶表示素子は、画素電極とカウンタ
電極が同一基板上に形成された液晶表示素子であって、
前記画素電極と前記カウンタ電極が上部に形成され、そ
の上には所定厚さの伝導性高分子膜の形成された第１透
過性基板と、前記第１透過性基板と対向する第２透過基
板と対向する第２透過性基板と、前記第１透過性基板と
前記第２透過性基板の間に介在した陰の異方性誘電率を
持つ液晶を含むことを特徴とする。
に、本発明による液晶表示素子は、画素電極とカウンタ
電極が同一基板上に形成された液晶表示素子であって、
前記画素電極と前記カウンタ電極が上部に形成され、そ
の上には所定厚さの伝導性高分子膜の形成された第１透
過性基板と、前記第１透過性基板と対向する第２透過基
板と対向する第２透過性基板と、前記第１透過性基板と
前記第２透過性基板の間に介在した陰の異方性誘電率を
持つ液晶を含むことを特徴とする。
【０００８】また、本発明による液晶表示素子の製造
は、透過性の絶縁基板を提供する段階と、前記基板上に
ゲート電極パターンとカウンタ電極パターンとを形成す
る段階と、全面に絶縁層を形成する段階と、前記ゲート
電極パターンの位置する絶縁膜の表面の上部にチャネル
層を形成する段階と、前記絶縁層の上部の所定部分に画
素電極を形成する段階と、前記カウンタ電極の上部の絶
縁層を除去する段階と前記カウンタ電極の上部と前記画
素電極の上部に伝導性の高分子膜を形成する段階と、全
面に配向膜を形成する段階とから成ることを特徴とす
る。
は、透過性の絶縁基板を提供する段階と、前記基板上に
ゲート電極パターンとカウンタ電極パターンとを形成す
る段階と、全面に絶縁層を形成する段階と、前記ゲート
電極パターンの位置する絶縁膜の表面の上部にチャネル
層を形成する段階と、前記絶縁層の上部の所定部分に画
素電極を形成する段階と、前記カウンタ電極の上部の絶
縁層を除去する段階と前記カウンタ電極の上部と前記画
素電極の上部に伝導性の高分子膜を形成する段階と、全
面に配向膜を形成する段階とから成ることを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】前記の本発明によると、液晶表示素子は下部基
板上に形成された画素電極及びカウンタ電極上に伝導性
高分子膜を形成し、縁電界無しの均一な平行場を形成す
ることにより、液晶表示素子の透過率を改善することが
できる。
板上に形成された画素電極及びカウンタ電極上に伝導性
高分子膜を形成し、縁電界無しの均一な平行場を形成す
ることにより、液晶表示素子の透過率を改善することが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好ましい実施例を説明する。
の好ましい実施例を説明する。
【００１１】本発明は、これらの実施例に限定されな
い。
い。
【００１２】図３は本発明による液晶表示素子の下部基
板の平面図であって、図４は図３のIV−IV線に沿って切
断された断面図で、絶縁性の透明基板３０上にゲートラ
イン３６、データライン３８、Ｉ字の形の画素電極３
３、カウンタ電極３１及び、前記画素電極３３を駆動す
るために、薄膜トランジスタ５０が実装され、画素電極
３３とカウンタ電極３１の上部には伝導性の高分子膜３
４Ａ、３４Ｂが設けられる。伝導性高分子膜３４Ａ、３
４Ｂは数Å乃至１０μｍの厚さに、好ましくはセルギャ
ップと同一か少ない厚さに形成する。前記高分子膜３４
Ａ、３４Ｂは、ポリアセチレン(polyacetylene) 、ポリ
アニリン(polyaniline) 、Ｐ−フェニレンビニレン(p-p
henylenevinylene) 、ポリピロール(polypyrrole) 、ポ
リチオフェン(polythiophene) 、及びＰ−フェニレンビ
ニレン(p−phenylenevinylene)から成る群のうち、一つ
以上の物質を化学的に合成することにより形成される。
高分子膜３４Ａ、３４Ｂの電気伝導度は合成方法及び合
成時でのドーピング物質によって決定され、このような
高分子膜の伝導度は金属と１オーダ(order) の差異を有
する。
板の平面図であって、図４は図３のIV−IV線に沿って切
断された断面図で、絶縁性の透明基板３０上にゲートラ
イン３６、データライン３８、Ｉ字の形の画素電極３
３、カウンタ電極３１及び、前記画素電極３３を駆動す
るために、薄膜トランジスタ５０が実装され、画素電極
３３とカウンタ電極３１の上部には伝導性の高分子膜３
４Ａ、３４Ｂが設けられる。伝導性高分子膜３４Ａ、３
４Ｂは数Å乃至１０μｍの厚さに、好ましくはセルギャ
ップと同一か少ない厚さに形成する。前記高分子膜３４
Ａ、３４Ｂは、ポリアセチレン(polyacetylene) 、ポリ
アニリン(polyaniline) 、Ｐ−フェニレンビニレン(p-p
henylenevinylene) 、ポリピロール(polypyrrole) 、ポ
リチオフェン(polythiophene) 、及びＰ−フェニレンビ
ニレン(p−phenylenevinylene)から成る群のうち、一つ
以上の物質を化学的に合成することにより形成される。
高分子膜３４Ａ、３４Ｂの電気伝導度は合成方法及び合
成時でのドーピング物質によって決定され、このような
高分子膜の伝導度は金属と１オーダ(order) の差異を有
する。
【００１３】駆動するための電源の印加時、カウンタ電
極３１と画素電極３３と、その上部に形成された伝導性
高分子膜３４Ａ，３４Ｂとによって発生する電界は、前
記電極３１，３３及び前記伝導性高分子膜３４Ａ，３４
Ｂの厚さ（高さ）に比例する水平の電界成分Ｅｐを有す
る。これら電界成分は、基板の表面だけでなく、セルギ
ャップ全体に影響を及ぼすので、セル全体の液晶分子が
偏光方向に対して４５°だけ配向される。即ち、フリン
ジ電界(Fringe electric field) 成分ではなく、前記水
平の電界成分Ｅｐが下部基板３０の表面から遠く離れた
液晶分子にまで影響を及ぼすので、下部基板から遠く離
れた液晶分子が４５°より小さく配向される現象は生じ
ない。このような効果によって、従来の液晶表示素子に
おける消耗電力の増加問題を解決することができる。
極３１と画素電極３３と、その上部に形成された伝導性
高分子膜３４Ａ，３４Ｂとによって発生する電界は、前
記電極３１，３３及び前記伝導性高分子膜３４Ａ，３４
Ｂの厚さ（高さ）に比例する水平の電界成分Ｅｐを有す
る。これら電界成分は、基板の表面だけでなく、セルギ
ャップ全体に影響を及ぼすので、セル全体の液晶分子が
偏光方向に対して４５°だけ配向される。即ち、フリン
ジ電界(Fringe electric field) 成分ではなく、前記水
平の電界成分Ｅｐが下部基板３０の表面から遠く離れた
液晶分子にまで影響を及ぼすので、下部基板から遠く離
れた液晶分子が４５°より小さく配向される現象は生じ
ない。このような効果によって、従来の液晶表示素子に
おける消耗電力の増加問題を解決することができる。
【００１４】一方、図４を参照すると、前記構造のＩＰ
Ｓモード液晶表示素子を製造するには、２つの方法が適
用可能である。
Ｓモード液晶表示素子を製造するには、２つの方法が適
用可能である。
【００１５】即ち、一つの方法は、カウンタ電極３１が
形成された状態で前記カウンタ電極３１の上に高分子膜
３４Ｂを形成した後、ゲート絶縁膜３２を蒸着し、その
後、チャネル層の形成と画素電極３３のパターン形成工
程が完了した状態で、画素電極３３の表面の上に伝導性
の高分子膜３４Ａを形成し更に、その上に配向膜を形成
する方法である。他の方法は、画素電極のパターン形成
工程が完了した状態で、カウンタ電極３１の上部に存在
するゲート絶縁膜３２をエッチングする。その後、画素
電極３３とカウンタ電極３１の表面の上に同時に伝導性
高分子膜３４Ａ、３４Ｂを形成する方法である。前記高
分子膜３４Ａ，３４Ｂは全面コーティング後、パターニ
ングする方法で形成されるが、このパターニングにもま
た２つの方法が適用可能である。即ち、一つの方法は、
伝導度の高い高分子を溶媒と混合してコーティングし、
硬化（キュアリング、curing）し、その後感光膜マスク
を上部に形成してパターニングする方法である。他の方
法は、伝導性高分子を合成する間、光重合開始剤(photo
initiator)を添加して、紫外線照射時に高分子構造の環
状結合を切ってやる方法である。後者の方法は高分子膜
のコーティング時に、感光膜マスクを使用する必要がな
いので、前者の方法に比べて工程を簡素化することがで
きる。
形成された状態で前記カウンタ電極３１の上に高分子膜
３４Ｂを形成した後、ゲート絶縁膜３２を蒸着し、その
後、チャネル層の形成と画素電極３３のパターン形成工
程が完了した状態で、画素電極３３の表面の上に伝導性
の高分子膜３４Ａを形成し更に、その上に配向膜を形成
する方法である。他の方法は、画素電極のパターン形成
工程が完了した状態で、カウンタ電極３１の上部に存在
するゲート絶縁膜３２をエッチングする。その後、画素
電極３３とカウンタ電極３１の表面の上に同時に伝導性
高分子膜３４Ａ、３４Ｂを形成する方法である。前記高
分子膜３４Ａ，３４Ｂは全面コーティング後、パターニ
ングする方法で形成されるが、このパターニングにもま
た２つの方法が適用可能である。即ち、一つの方法は、
伝導度の高い高分子を溶媒と混合してコーティングし、
硬化（キュアリング、curing）し、その後感光膜マスク
を上部に形成してパターニングする方法である。他の方
法は、伝導性高分子を合成する間、光重合開始剤(photo
initiator)を添加して、紫外線照射時に高分子構造の環
状結合を切ってやる方法である。後者の方法は高分子膜
のコーティング時に、感光膜マスクを使用する必要がな
いので、前者の方法に比べて工程を簡素化することがで
きる。
【００１６】図５及び図８は、本発明の他の実施例によ
るＩＰＳモード液晶表示素子の下部基板の部分断面構造
及びその製造過程を示す断面図である。
るＩＰＳモード液晶表示素子の下部基板の部分断面構造
及びその製造過程を示す断面図である。
【００１７】まず図８を参照すると、本実施例では高分
子膜３４′、３４″の中心部をインジウム−錫酸化物
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）３７
Ａ，３７Ｂで埋める。図４の第１実施例の場合、カウン
タ電極３１及び画素電極３３上に形成された高分子膜３
４Ａ，３４Ｂは必ず伝導性を有さなければならないが、
本実施例の場合、前記高分子膜は伝導性を有していても
良いし、図３の実施例とは違って伝導性を有しなくても
良い。非伝導性の高分子物質が使用される場合には、中
心部に詰められたＩＴＯ物質３７Ａ，３７Ｂが伝導性を
有するので、十分な強度の平行な電界の発生が可能であ
る。一方、高分子膜が形成される厚さ（高さ）ほど画素
電極とカウンタ電極の厚さ（高さ）を高める構造は、十
分な強度の平行な電界の発生を可能にするが、高分子膜
を利用してパターンを形成する方法に比べパターンの形
成が容易ではないという短所がある。
子膜３４′、３４″の中心部をインジウム−錫酸化物
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）３７
Ａ，３７Ｂで埋める。図４の第１実施例の場合、カウン
タ電極３１及び画素電極３３上に形成された高分子膜３
４Ａ，３４Ｂは必ず伝導性を有さなければならないが、
本実施例の場合、前記高分子膜は伝導性を有していても
良いし、図３の実施例とは違って伝導性を有しなくても
良い。非伝導性の高分子物質が使用される場合には、中
心部に詰められたＩＴＯ物質３７Ａ，３７Ｂが伝導性を
有するので、十分な強度の平行な電界の発生が可能であ
る。一方、高分子膜が形成される厚さ（高さ）ほど画素
電極とカウンタ電極の厚さ（高さ）を高める構造は、十
分な強度の平行な電界の発生を可能にするが、高分子膜
を利用してパターンを形成する方法に比べパターンの形
成が容易ではないという短所がある。
【００１８】前記の構造を有する液晶表示素子の下部基
板の製造過程を説明すると、次のようになる。
板の製造過程を説明すると、次のようになる。
【００１９】図５を参照すると、まずガラス基板３０上
にゲート電極（図示しない）とカウンタ電極３１が形成
され、絶縁膜３２がゲート電極とカウンタ電極３１を含
んだ基板３０の全面に蒸着される。その後、絶縁膜３２
の所定の位置に画素電極３３が形成される。続いて、カ
ウンタ電極３１の上部にある絶縁膜が取り除かれる。図
６を参照すると、全面に光重合開始剤が添加された感光
性高分子膜３４が塗布される。その後、画素電極３３の
上部の所定の部分と、カウンタ電極３１の上部にある前
記感光性高分子膜３４の所定の部分を露光、及び現像し
てホールＨを形成する。
にゲート電極（図示しない）とカウンタ電極３１が形成
され、絶縁膜３２がゲート電極とカウンタ電極３１を含
んだ基板３０の全面に蒸着される。その後、絶縁膜３２
の所定の位置に画素電極３３が形成される。続いて、カ
ウンタ電極３１の上部にある絶縁膜が取り除かれる。図
６を参照すると、全面に光重合開始剤が添加された感光
性高分子膜３４が塗布される。その後、画素電極３３の
上部の所定の部分と、カウンタ電極３１の上部にある前
記感光性高分子膜３４の所定の部分を露光、及び現像し
てホールＨを形成する。
【００２０】図７を参照すると、ＩＴＯ物質３７Ａ，３
７Ｂ、又は他の伝導性の金属物質をホールＨに埋め込む
ことにより、埋め込まれたＩＴＯ物質をカウンタ電極３
１及び画素電極３３に接触する。その後、カウンタ電極
３１及び画素電極３３の上部を除いた感光性高分子膜は
取り除かれ、ＩＴＯ物質３７Ａ，３７Ｂの両側には図９
に示したように高分子壁３４′、３４″が残る。
７Ｂ、又は他の伝導性の金属物質をホールＨに埋め込む
ことにより、埋め込まれたＩＴＯ物質をカウンタ電極３
１及び画素電極３３に接触する。その後、カウンタ電極
３１及び画素電極３３の上部を除いた感光性高分子膜は
取り除かれ、ＩＴＯ物質３７Ａ，３７Ｂの両側には図９
に示したように高分子壁３４′、３４″が残る。
【００２１】図８を参照すると、絶縁膜３２の上部に紫
外線により配向される光配向膜 ３５を所定の厚さに塗
布する。
外線により配向される光配向膜 ３５を所定の厚さに塗
布する。
【００２２】前記の方法は光重合開始剤を添加した感光
性の高分子物質を利用することにより、高分子壁３４′
の形成のためのパターニング工程が簡単になる。
性の高分子物質を利用することにより、高分子壁３４′
の形成のためのパターニング工程が簡単になる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子の下部基板上の電極上に伝導性を帯びる高
分子膜パターンを形成して液晶駆動のための電圧印加時
にそれぞれの画素とデータラインとの干渉を最少化する
と共に、画素内部セルギャップ全体に平行な電界を形成
することにより、液晶表示素子の透過率を改善すること
ができるのみならず、消費電力を減らすこともできる。
液晶表示素子の下部基板上の電極上に伝導性を帯びる高
分子膜パターンを形成して液晶駆動のための電圧印加時
にそれぞれの画素とデータラインとの干渉を最少化する
と共に、画素内部セルギャップ全体に平行な電界を形成
することにより、液晶表示素子の透過率を改善すること
ができるのみならず、消費電力を減らすこともできる。
【図１】従来のＩＰＳモードの液晶表示素子を示す断面
図である。
図である。
【図２】従来のＩＰＳモードの液晶表示素子を示す平面
図である。
図である。
【図３】本発明の液晶表示素子を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例によるもので、図３のIV−IV
線を沿って切断された断面図である。
線を沿って切断された断面図である。
【図５】本発明の他の実施例によるＩＰＳモードの液晶
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例によるＩＰＳモードの液晶
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例によるＩＰＳモードの液晶
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例によるＩＰＳモードの液晶
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例によるＩＰＳモードの液晶
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
表示素子を製造する方法を示す断面図である。
１ 上部基板 ２ ブラックマトリックス ３ カラーフィルター ４ 保護膜 ５、３０ 下部基板 ６Ａ ゲート電極 ６Ｄ、３３ 画素電極 ７、３１ カウンタ電極 ３４Ａ、３４Ｂ、３４ 高分子膜パターン ３５ 配向膜 ３６ ゲートライン ３８ データライン ３７Ａ、３７Ｂ ＩＴＯ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 盧 鳳 奎 大韓民国 京畿道 水原市 勧善区 迎華 洞 407−16 (72)発明者 李 得 秀 大韓民国 京畿道 水原市 勧善区 高等 洞 203 (72)発明者 朴 韓 ▲じゅん▼ 大韓民國 京畿道 利川市 大月面 巳東 里 92ー１ 遊呼アパートＢ棟 305号
Claims (26)
- 【請求項１】 画素電極とカウンタ電極が同一基板上に
形成された液晶表示素子であって、前記画素電極と前記
カウンタ電極がそれらの表面の上部に形成され、その上
には所定の厚さの伝導性高分子膜が形成された第１透過
性の絶縁基板と、前記第１透過性の基板と対向する第２
透過基板と対向する第２透過性基板と、前記第１透過性
基板と前記第２透過性の基板の間に介在した陰の異方性
誘電率を持つ液晶を含むことを特徴とする液晶表示素
子。 - 【請求項２】 前記高分子膜はポリアセチレン(polyace
tylene) 、ポリアニリン(polyaniline) 、Ｐ−フェニレ
ン(p-phenylene)、ポリピロール (polypyrrole)、ポリチ
オフェン(polythiophene) 、Ｐ−フェニレンビニレン(p
-phenylenvinylene)からなる群から選ばれる一つを膜材
料として含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示
素子。 - 【請求項３】 前記高分子膜は光重合開始剤を含むこと
を特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記高分子膜の厚さはセルギャップ以下
であることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示
素子。 - 【請求項５】 画素電極とカウンタ電極が同一の基板上
に形成された液晶表示素子で、前記カウンタ電極と前記
画素電極とが透過性の絶縁基板の表面の上部に形成さ
れ、その層の上には所定の厚さの高分子膜が形成され、
前記高分子膜の高さと同一の高さを有する伝導体が前記
高分子膜内に挿入されて、前記カウンタ電極及び前記画
素電極と各々電気的に接触され、前記伝導体及び高分子
膜を除外した部分には配向膜で覆われた第１透過性基板
と、前記第１透過性基板と対向する第２透過性基板と、
前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の間に介在さ
れた液晶を含むことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項６】 前記高分子膜は光重合開始剤を含むこと
を特徴とする請求項５記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 前記高分子膜は感光性の非伝導性物質で
あることを特徴とする請求項５記載の液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記高分子膜は感光性の伝導性物質であ
ることを特徴とする請求項５記載の液晶表示素子。 - 【請求項９】 前記高分子膜の厚さはセルギャップ以下
であることを特徴とする請求項５記載の液晶表示素子。 - 【請求項１０】 前記導電体はインジウム−錫酸化物
（ＩＴＯ：Indium TinOxide）であることを特徴とする
請求項５記載の液晶表示素子。 - 【請求項１１】 透過性の絶縁基板を提供する段階と、 前記基板上にゲート電極パターンとカウンタ電極パター
ンとを形成する段階と、 全面に絶縁層を形成する段階と、 前記ゲート電極パターンの位置する絶縁膜の表面の上部
にチャネル層を形成する段階と、 前記絶縁層の上部の所定部分に画素電極を形成する段階
と、 前記カウンタ電極の上部の絶縁層を除去する段階と、 前記カウンタ電極の上部と前記画素電極の上部に伝導性
の高分子膜を形成する段階と、 全面に配向膜を形成する段階とから成ることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１２】 前記伝導性高分子膜の形成段階は、溶
媒と混合された高分子物質をコーティングして膜を形成
する段階と、 コーティングされた膜を硬化させる段階と、 画素電極及びカウンタ電極が位置する前記コーティング
された膜の上部にのみ、感光膜マスクを形成する段階
と、 露出された前記高分子膜を取り除く段階と、 前記感光膜マスクを除去する段階とから成ることを特徴
とする請求項１１記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１３】 前記伝導性高分子膜の形成段階は、溶
媒及び光重合開始剤の混合された高分子物質をコーティ
ングして膜を形成する段階と、 コーティングされた膜を硬化させる段階と、 画素電極或いはカウンタ電極の上部を除外した膜に紫外
線を照射する段階と、 照射された膜を除去する段階とから成ることを特徴とす
る請求項１１記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１４】 第１と第２の伝導性の高分子膜を形成
する段階は、基板の全表面を膜でコートする段階と、 溶媒と混合させ膜を硬化する伝導性の高分子物質から成
る段階と、 膜の選択された部分に紫外線を照射する段階と、及び照
射された膜の部分を取り除く段階とから成る成ることを
特徴とする請求項１１記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１５】 前記伝導性高分子膜はポリアセチレン
(polyacetylene) 、ポリアニリン(polyaniline) 、Ｐ−
フェニレン(p-phenylene) 、ポリピロール(polypyrrol
e) 、ポリチオフェン(polythiophene) 、Ｐ−フェニレ
ンビニレン(p-phenylenvinylene)から成る群のうち、一
つ以上を化学的に合成することにより形成されることを
特徴とする請求項１４記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記高分子膜の厚さはセルギャップ以
下であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示素
子の製造方法。 - 【請求項１７】 透過性の絶縁基板を提供する段階と、 前記透過性の基板上にゲート電極パターンとカウンタ電
極パターンを形成する段階と、 透過性基板の全表面に絶縁層を形成する段階と、 前記ゲート電極パターンの位置する絶縁膜の上部にチャ
ネル層を形成する段階と、 前記絶縁層の上部の所定部分に画素電極を形成する段階
と、 前記カウンタ電極上部の絶縁層を除去する段階と、 前記カウンタ電極の上部と前記画素電極の上部に伝導性
の高分子膜を形成する段階と、 基板の全表面に配向膜を形成する段階とから成ることを
特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１８】 前記伝導性高分子膜の形成段階は、溶
媒と混合された高分子物質をコーティングして膜を形成
する段階と、 コーティングされた膜を硬化させる段階と、 画素電極及びカウンタ電極の位置する前記膜の上部にの
み感光膜マスクを形成する段階と、 露出された前記高分子膜を取り除く段階と、 前記感光膜マスクを取り除く段階とから成ることを特徴
とする請求項１７記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１９】 前記伝導性高分子膜の形成段階は、溶
媒及び光開始剤の混合された高分子物質をコーティング
して膜を形成する段階と、コーティングされた膜を硬化
する段階と、画素電極或いはカウンタ電極の上部を除外
した膜に紫外線を照射する段階と、照射された膜を除去
する段階とを含むことを特徴とする請求項１７記載の液
晶表示素子の製造方法。 - 【請求項２０】 前記伝導性高分子膜はポリアセチレン
(polyacetylene) 、ポリアニリン(polyaniline) 、Ｐ−
フェニレン(p-phenylene) 、ポリピロール(polypyrrol
e) 、ポリチオフェン(polythiophene) 、Ｐ−フェニレ
ンビニレン(p-phenylenvinylene)から成る群のうち、一
つ以上を化学的に合成することにより形成されることを
特徴とする請求項１８又は１９記載の液晶表示素子の製
造方法。 - 【請求項２１】 前記高分子膜の厚さはセルギャップ以
下であることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示素
子の製造方法。 - 【請求項２２】 透過性の絶縁基板を提供する段階と、 前記基板上にゲート電極パターンとカウンタ電極パター
ンを形成する段階と、 透過性基板の全表面に絶縁層を形成する段階と、 前記ゲート電極パターンの位置する絶縁膜の上部にチャ
ネル層を形成する段階と、 前記絶縁層の上部の所定の部分に画素電極を形成する段
階と、 カウンタ電極の上部の絶縁層を取り除く段階と、 前記カウンタ電極の上部と前記画素電極の上部の所定の
部分を露出する感光性の高分子膜を全面に所定の高さに
形成する段階と、 露出された部分に伝導性物質を埋め込める段階と、 前記画素電極と前記カウンタ電極の上部を除いた部分の
高分子膜を除去する段階と、及び、 全面に配向膜を形成する段階とから成ることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項２３】 前記伝導性高分子膜の形成段階は、溶
媒と混合された高分子物質をコーティングして膜を形成
する段階と、コーティングされた膜を硬化させる段階、
及び前記画素電極且つカウンタ電極の上部の所定の部分
の感光性高分子膜を露光及び現像して取り除く段階とか
ら成ることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示素子
の製造方法。 - 【請求項２４】 前記高分子膜の厚さはセルギャップ以
下であることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示素
子の製造方法。 - 【請求項２５】 前記配向膜の形成段階の後、前記高分
子膜及び前記埋め込まられた伝導性物質の上部にある配
向膜を取り除く段階から、更に成ることを特徴とする請
求項２２記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項２６】 前記伝導性物質はインジウム−錫酸化
物（ＩＴＯ：IndiumTin Oxide）であることを特徴とす
る請求項２２記載の液晶表示素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
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| KR1996P22854 | 1996-11-29 | ||
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|---|---|
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