JPS59121084A - 二層電極基板 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は液晶表示セル用の二層電極基板に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

最近、上下一対の基板面にそれぞれ上下２層に表示制御
電極を形成して、１個のセルで２個のセル分の表示を切
換え表示できるようにした液晶表示セルが開発されてい
る。

第１図はこの種の液晶表示セルを示したもので、図中Ａ
、Ｂは上下一対の二層電極基板であシ、これら二層電極
基板Ａ、Ｂは枠状シール材Ｃを介して接着重合されてお
り、両電極基板間には液晶ＬＣが充填されている。前記
二層電極基板Ａ、Ｂは、いずれも、ガラス基板Ｉ上に上
下二層に表示制御用電極２．３を形成すると共に、この
電極形成面上に液晶配向膜４を形成したもので、前記表
示制御用電極２，３のうち下層の電極２，２はガラス基
板１面に形成され、上層電極３．３は下層電極２，２の
形成面上に８１０２からなる絶縁膜５．５を介して形成
されている。まだ、前記下層電極２，２と上層電極３゜
３とは一方がコモン電極、他方がセグメント電極とされ
ており、セグメント電極はコモン電極としても利用され
るようになっている。

しかして、今、下層電極２，２がコモン電極、上層電極
３．３がセグメント電極であるとしてこの液晶表示セル
の表示を説明すると、上側電極基板Ａのセグメント電極
３．３にセグメント信号を印加し、下側電極基板Ｂのコ
モン電極２゜２及びセグメント電極３．３にコモン信号
を印加すれば上側電極基板Ａのセグメント電極３゜３の
形状に対応する表示パターンが表示され、下側電極基板
Ｂのセグメント電極３，３にセグメント信号を印加し、
上側電極基板Ａのコモン電極２．２及びセグメント電極
３，３にコモン信号を印加すれば下側電極基板Ｂのセグ
メント１＠、極３，３の形状に対応する表示パターンが
表示される。従ってこの二層電極基板を用いた液晶表示
セルは、１個のセルでありながら２個のセル分の表示を
切換え表示することかできる。

なお、この液晶表示セルとしては、上記と逆に各電極基
板Ａ、Ｈの下層電極２．２をセグメント電極とし、上Ｎ
電極３．３をコモン電極としたものもあシ、また駆動方
式もスタティック駆動方式のものとダイナミック駆動方
式のものとがあるが、いずれにしても各二層電極基板Ａ
。

Ｂは上記と同様な構造となっている。

ところで、前記各二層電極基板Ａ、Ｂけ、ガラス基板１
上に透明導電膜を形成し、これをフォトエツチング法に
よりノやターニングしてＨ“１定パターンの下層ｗ；ｍ
２．２を形成した後、この下層電、極２．２の形成面全
体にＳ　ｉＯ２をコーティングして絶縁膜を形成し、次
いでこの絶縁膜の上面に透明導電膜を形成し、これ全フ
ォトエツチング法によりノ七ターニングしてハ１定パタ
ーンの上層電極３，３を形成した後に、＾１１記絶縁膜
の不を部分つまり第１図に示ｌ〜ている絶縁膜５゜５部
分を除く部分（下層市楼２，２を嫁っている部分）を除
去することによって製造されている。このように絶縁膜
の不髪部分を除去しているのは、この絶縁膜の不要部分
をその捷ま残しておくと、下Ｎ電極２，２から液晶に加
わる駆動電圧が絶縁膜の抵抗でドロップし、液晶を十分
な電圧で駆動できなくなって表示コントラストが悪くな
るからである。

前記絶縁膜の年少部分の除去は、上層電極３゜３の形成
に際１．てセのパターニングのために電極面に塗布され
たフォトレジストをそのままマスクとして利用してエツ
チング処理することによって行なわれており、この絶縁
膜の不要部分のエツチング轄、一般に５ｔｏ２のエツチ
ングに最も適したフロンガスによるノラズマエッチング
あるいは強アルカリ（水酸化ナトリウムまたは水酸化カ
リウム）による湿式エツチングによって行なわれている
。

一方、前記ガラス基板１としては、一般に、ソーダライ
ムガラス基板（以下ソーダガラス基板という）とホウケ
イ酸ガラス基板とがあり、厚さ５關程度の基板としては
両方のガラス基板が使用され、厚さ３ｍａ＋程度の薄型
基板としてはホウケイ酸ガラス基板が使用されているが
、このうちソーダガラス基板はナトリウムイオン（Ｎａ
”）を含んでいるために、このソーダガラス基板面が直
接液晶と接していると、基板面から液晶中にナトリウム
イオンが溶出して、液晶の抵抗値降下や劣化を促進させ
ることになる。

そこで、ソーダガラス基板を使用する蓋１極基５− 板では、ソーダガラス基板面全体にす）　ＩＪウムイオ
ンの溶出を防ぐ下地絶縁膜を形成し、その上に表示制御
用電極を形成することによって上記のような液晶への悪
影響を防いでいる。

しかしながら、従来は、前記下地絶縁膜として８ｉ０゜
をｆ＜るために、二層電極基板の場合は、下層電極と上
層電極との間を絶縁する絶縁膜（以下中間絶縁膜という
）の不要部分のエツチング時に中間絶縁膜（５ｔｏ２膜
）と同材質の下地絶縁膜も一緒にエツチング除去されて
しまうことになり、従って前記下地絶縁膜によるナトリ
ウムイオンの遮断効果が小さくなってしまう問題があっ
た。すなわち、第２図はソーダガラス基板を使用した従
来の二層電極基板を示したもので、ガラス基板１面に形
成された下地絶縁膜６は、下層電極２．２及び上層電極
３．３とその下の中間絶縁膜５，５で株われている部分
には残っているが、これらによって覆われていない部分
にあった下地絶縁膜は中間絶縁膜の不を部分のエツチン
グ時に一緒にエツチングされて６− なくなっているから、この下地絶縁膜が除去された部分
８ではソーダガラス基板面が直接液晶に接することにな
り、そのために従来のソーダガラス基板を用いた二層電
極基板は、ナ）　ＩＪウムイオンが液晶中に溶出するの
を完全に防ぐことができないという欠点をもっていた。

一方、ホウケイ酸ガラス基板は、ソーダガラス基板のよ
うにナトリウムイオンを含んではいないために、液晶中
へのナトリウムイオンの溶出という問題はなく、従って
従来は、ホウケイ酸ガラス基板を使用する場合は上記の
ような下地絶縁膜は不要とされていた。

しかしながら、ホウケイ酸ガラス基板は、フロンやアル
カリに代して弱いために、二層電極基板に使用すると、
絶縁膜の不要部分のエツチング時にガラス基板面が荒さ
れることになシ、特に中間絶縁膜の不要部分のエツチン
グをフロンプラズマで行なった場合にはガラス基板面の
荒れも大きくなるから、この荒損部分が白濁色を呈し、
これが表示セルの表示面側から見えて美観を損なうだけ
でなく、中間絶縁膜のエツチング後の７オトレジスト剥
離や表示セルの製造工程において付着する汚染物質のう
ち前記荒損部分に付着した汚染物質がその後のクリーニ
ング工程でも完全に除去されずにそのまま残ってしまう
ために、この残存汚染物質が液晶中に溶は込んで液晶の
動作に悪影響を及ばすという問題もあった。すなわち、
第３図はホウケイ酸ガラス基板を使用した従来の二層電
極基板を示したもので、ガラス基板１の下層電極２，２
及び上層電極３．３とその下の絶縁膜５，５で棲われて
いない部分には絶縁膜の不要部分のエツチング時に生じ
だ荒損すができている。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、ガラス基板がソーダ
ガラス基板であってもホウケイ酸ガラス基板であっても
、ソーダガラス基板の場合における液晶中へのナトリウ
ムイオンの溶出や、ホウケイ酸ガラス基板の場合におけ
るガラス基板面の荒損の問題が全くない品質の高い二層
電極基板を提供することにある。

〔発明の要点〕

すなわち、本発明は、ガラス基板がソーダガラス基板で
あるかホウケイ酸ガラス基板であるかにかかわらずガラ
ス基板面に下地絶縁膜を形成し、この下地絶縁膜上に下
層電極と、この下層電極の形成面上に中間絶縁膜を介し
て形成される上層電極とを形成すると共に、前記下地絶
縁膜を、前記中間絶縁膜とはエツチング性が異なる材質
とすることによシ、二層電極基板の製造において中間絶
縁膜の不要部分を除去するエツチングを行なっても下地
絶縁膜は残るようにしたものであり、ガラス基板がソー
ダガラス基板である場合は前記下地絶縁膜でナトリウム
イオンを遮断し、ガラス基板がホウケイ酸ガラス基板で
ある場合は前記下地絶縁膜でガラス基板を保膜して中間
絶縁膜の不要部分のエツチング時におけるガラス基板面
の荒損を防ぐようにしたものである。

９− 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例全第４図を参照して説明する。

第４図において、図中１はソーダガラスまたはホウケイ
酸ガラスからなるガラス基板、７はこのガラス基板Ｉの
上面にその全面にわたって形成された下地絶縁膜、２．
２は前記下地絶縁膜７上に形成された透明下層電極、３
．３は前記下層電極２，２の形成面上に中間絶縁膜５゜
５を介して形成された透明上層電極であり、前記中間絶
縁膜５，５は８４０２からなる厚さ４０００Ｘ程度の透
明絶縁膜とされている。一方、前記下地絶縁膜７は、前
記中間絶縁膜５とはエツチング性が異なる拐質の透明絶
縁膜とされておシ、この下地絶縁膜７は例えは非結晶ア
ルミナ（ＡＬ２０ｓ　）からなる膜厚１０００Ｘ程度の
薄膜とされている。なお非結晶アルミナは１２００Ｘ８
度以下の薄膜であれば十分な透明度を有するから、この
下地絶縁膜７によって二層電極基板の透明度が悪くなる
ことはない。

１０− 次に、前記二層電極基板の製造方法について説明すると
、前記下地絶縁膜１は、ガラス基板１而全体にアルミナ
を、Ｃ−Ｄ法、スノ卆ツタリング法、Ｅ−Ｂ蒸着法、Ｃ
−Ｖ−Ｄ法等により被着させて非結晶アルミナを生成さ
せるか、あるいは酸素雰囲気中で上記方法によりアルミ
ニウムをガラス基板１而全体に被着させて非結晶アルミ
ナを生成させることによって形成する。そして、ガラス
基板１而全体に下地絶縁膜７を形成した後は、この下地
絶縁膜７上に酸化インジウム等の透明導電膜を形成し、
これをフォトエツチング法によりパターニングして所定
ｉ４ターンの下層電極（コモン電極まｆｃけセグメント
電極）２゜２を形成した後、この下層１１ｉ極２，２の
形成面上にその全面にわたって５ｔｏ２をコーティング
して中間絶縁膜を形成し、次いでこの中間絶縁膜の上面
に透明導電膜を形成し、これをフォトエツチング法によ
シバターニングして所定ノｅターンの上層電極３．３を
形成した後に、前記上層型ｒｉ３．３上に残っているフ
ォトレジスト（図示せず）をマスクとしてフロンプラズ
マによるエツチングを行ない、図示のように上層蜜１極
３゜３下の中間絶縁膜５，５にけを残して他の部分の不
要な中間絶縁膜を除去し、この後前記フォトレジストを
剥離する。

しかして、前記中間絶ＲＭの不要部分のエツチングにお
いては、中間絶縁膜の不要部分が除去されるのにともな
って下地絶縁膜２が７０ングラズマにさらされることに
なるが、非結晶アルミナはフロンでは全くエツチングさ
れないから、非結晶アルミナからなる下地絶縁膜７はエ
ツチングされることなくガラス基板１全而にそのまま残
される。

なお、上記製造方法では中間絶縁膜の不要部分のエツチ
ングをフロンプラズマによって行なっているが、このエ
ツチングは強アルカリによる湿式エツチングとしてもよ
く、その場合でも非結晶アルミナからなる下地絶縁膜７
はエツチングされることなくガラス基板１面に残される
。

従って、前記二層電極基板によれは、ガラス基板１がソ
ーダガラス基板である場合はガラス基板Ｉ面全体に残さ
れている下地絶縁膜７によってガラス基板１から出るナ
トリウムイオンをガラス基板全面において完全に遮断す
ることができるし、またガラス基板Ｉがホウケイ酸ガラ
ス基板である場合には萌配下地絶縁膜７でガラス基板Ｉ
を保護して中間絶縁膜の不要部分のエツチング時におけ
るガラス基板１面の荒損を防ぐことができるから、いず
れのガラス基板を使用する二層ｍ、極基板であってもそ
の品質を高くすることができる。

なお、上記実施例では下地絶縁膜７として非結晶アルミ
ナを用いているが、この下地絶縁膜は酸化ニッケル（Ｎ
ｉＯ）や酸化クロム（Ｃｒ２０ｓ）等で形成してもよく
、これらの下地絶縁膜でも上記実施例と同様な効果を得
ることができる。

また、上記実施例では中間絶縁膜５をＳ　ｉ０２として
いるが、この中間絶縁膜を他の材質とする場合も、下地
絶縁膜を、中間絶縁膜の材質に応じて、中間絶縁膜とは
エツチング性の異なる材１３− 質つまり中間絶縁膜をエツチングし得るエツチングガス
やエツチング液では全くエツチングされないか、あるい
はエツチングされるとしても中間絶縁膜よりはエツチン
グ速度が格段に遅い材質としてやれば上記実施例と同様
な効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のようなものであるから、ガラス基板面ソ
ーダガラ−基板であってもホウケイ酸ガラス基板であっ
ても、ソーダガラス基板の場合における液晶中へのナト
リウムイオンの溶出や、ホウケイ酸ガラス基板の場合に
おけるガラス基板面の荒損の問題をなくすことができ、
従って二層電極基板の品質を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二層電極基板を用いた液晶表示セルの断面図、
第２図はソーダガラス基板を使用する従来の二層電極基
板の断面図、第３１￥１はホウケイ酸ガラス基板を使用
する従来の二層酸極基１４− 板の断面図、第４図は本発明の一実施例を示す二層電極
基板の断面図である。 Ｉ・・・ガラス基板、２・・・下層電、極、３・・・上
層電極、５・・・中間絶縁膜、７・・・下地絶縁膜。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１５− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板上に上下二層に表示制御用電極を形成した液
   晶表示セル用二層電極基板において、前記ガラス基板上
   に下地絶縁膜を形成し、この下地絶縁膜上に下層電極と
   、この下層電極の形成面上に中間絶縁膜を介して形成さ
   れる上層電極とを形成すると共に、前記下地絶縁膜を、
   前記中間絶縁膜とはエツチング性が異なる材質としたこ
   とを特徴とする二層電極基板。