JPS61170725A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPS61170725A JPS61170725A JP1294985A JP1294985A JPS61170725A JP S61170725 A JPS61170725 A JP S61170725A JP 1294985 A JP1294985 A JP 1294985A JP 1294985 A JP1294985 A JP 1294985A JP S61170725 A JPS61170725 A JP S61170725A
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- liquid crystal
- film
- crystal display
- silicon nitride
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は、液晶表示装置に関し、特にマトリックス型液
晶表示セルのセル基板に形成される表示用電極構造に関
するものである。
晶表示セルのセル基板に形成される表示用電極構造に関
するものである。
〈従来技術〉
近年、表示情報量の増加に伴ない、直交配列された信号
電極と走査電極間に電界効果型液晶層を介在させて電圧
を印加するマ） ＩＪソックス液晶表示方式が注目視さ
れている。この液晶表示方式の中で広く一般に用いられ
ている液晶表示モードとしてツィステッド・ネマティッ
ク（以下ＴＮと略す）方式がある。ＴＮ方式を用いた代
表的な液晶表示装置のパネル構造を第２図に示す。相対
する２枚のガラス基板１．１′の一方に信号側透明電極
２を、他方のガラス基板１′上には赤、緑、青のカラー
フィルタ一層４．４’、 ４’を配置しかつその上に走
査側透明電極２′を重畳形成することによりフルカラー
のマトリックス電極構造が構成されている。
電極と走査電極間に電界効果型液晶層を介在させて電圧
を印加するマ） ＩＪソックス液晶表示方式が注目視さ
れている。この液晶表示方式の中で広く一般に用いられ
ている液晶表示モードとしてツィステッド・ネマティッ
ク（以下ＴＮと略す）方式がある。ＴＮ方式を用いた代
表的な液晶表示装置のパネル構造を第２図に示す。相対
する２枚のガラス基板１．１′の一方に信号側透明電極
２を、他方のガラス基板１′上には赤、緑、青のカラー
フィルタ一層４．４’、 ４’を配置しかつその上に走
査側透明電極２′を重畳形成することによりフルカラー
のマトリックス電極構造が構成されている。
さらに上記透明電極２，２′上には配向層３．３′がコ
ートされており、その配向層３．３′間にはＴＮ配向さ
れた液晶５が介設されている。両透明−極２．２′間に
電圧を印加して液晶５０分子を選択的に配向変換するこ
とにより光学的変調が行なわれ、フルカラー表示が実行
される。ガラス基板１ 、１’の外方には、液晶分子の
配向変換を顕視化する偏光板６が偏光方向を平行位にし
て配置されている。
ートされており、その配向層３．３′間にはＴＮ配向さ
れた液晶５が介設されている。両透明−極２．２′間に
電圧を印加して液晶５０分子を選択的に配向変換するこ
とにより光学的変調が行なわれ、フルカラー表示が実行
される。ガラス基板１ 、１’の外方には、液晶分子の
配向変換を顕視化する偏光板６が偏光方向を平行位にし
て配置されている。
尚、７は偏光方向、８は電極２．２′に接続される電源
、９は背面側に設置された白熱灯、螢光対、ＥＬ発光灯
等の光源、１０は観測者を示す。
、９は背面側に設置された白熱灯、螢光対、ＥＬ発光灯
等の光源、１０は観測者を示す。
上記の如きパネル構造において、最近、配向層と透明電
極の屈折率を同一にして電極からの光反射をなくしたり
、液晶分子配向のディスクリネーションを改良するため
、また量産性の点などから、ポリイミド膜等の有機配向
膜が用いられるようになってきている。しかしながら、
この有機配向膜は極めて薄＜ （：５００Ａ）、硬度が
低いため液晶セル製作中に導電性の異物や液晶の抵抗値
より低い抵抗値を持つ異物が混入すると、第３図に示し
たように異物１１によって透明電極２．２′が短絡する
という問題が発生していた０このようにセル内の上下透
明電極２．２′が短絡すると液晶層に十分な電界が印加
されず、表示に必要なコントラストを得ることができな
くなる０さらに駆動回路を構成しているＩＣ等に過剰の
電流が流れＩＣ等が破損するといった問題を生ずる。こ
の問題対策として、セルを試作する部屋のクリーン度を
高くすることや、有機配向膜中に侵入した異物の除去等
全確実に行なう方法がある。しかしながら、このような
対策は装置が大がかりとなったり、プロセスが繁雑にな
るといった欠点を有する。そこで、この問題の対策とし
て、透明電極の少なくとも一方を硬度の高い絶縁体で被
覆することにより、導電性異物が両方の透明電極と接触
し短絡することを防止できる。透明電極を被覆する硬度
の高い絶縁体としては一般に二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）
が考えられるが、二酸化ケイ素は次のような欠点を有し
ている。
極の屈折率を同一にして電極からの光反射をなくしたり
、液晶分子配向のディスクリネーションを改良するため
、また量産性の点などから、ポリイミド膜等の有機配向
膜が用いられるようになってきている。しかしながら、
この有機配向膜は極めて薄＜ （：５００Ａ）、硬度が
低いため液晶セル製作中に導電性の異物や液晶の抵抗値
より低い抵抗値を持つ異物が混入すると、第３図に示し
たように異物１１によって透明電極２．２′が短絡する
という問題が発生していた０このようにセル内の上下透
明電極２．２′が短絡すると液晶層に十分な電界が印加
されず、表示に必要なコントラストを得ることができな
くなる０さらに駆動回路を構成しているＩＣ等に過剰の
電流が流れＩＣ等が破損するといった問題を生ずる。こ
の問題対策として、セルを試作する部屋のクリーン度を
高くすることや、有機配向膜中に侵入した異物の除去等
全確実に行なう方法がある。しかしながら、このような
対策は装置が大がかりとなったり、プロセスが繁雑にな
るといった欠点を有する。そこで、この問題の対策とし
て、透明電極の少なくとも一方を硬度の高い絶縁体で被
覆することにより、導電性異物が両方の透明電極と接触
し短絡することを防止できる。透明電極を被覆する硬度
の高い絶縁体としては一般に二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）
が考えられるが、二酸化ケイ素は次のような欠点を有し
ている。
（１） 二酸化ケイ素膜を電子ビーム蒸着法、イオン
ブレーティング法により形成した場合、膜質がもろく、
液晶表示セルに製作した際に導電性異物に対する絶縁体
となり難い。
ブレーティング法により形成した場合、膜質がもろく、
液晶表示セルに製作した際に導電性異物に対する絶縁体
となり難い。
（２）二酸化ケイ素膜の形成法としてはアルコキシシラ
ン化合物をディップ、加熱焼成して成膜する方法がある
が、この場合焼成温度が３００℃と高く素子形成に際し
次の問題点がある。即ち、 ｌ透明電極の酸化
度が上が９電気抵抗値が上昇する。カラーフィルター側
基板の透明電極にコートする場合は、カラーフィルター
がゼラチンで構成されているのでこの焼成温度では熱破
壊される。
ン化合物をディップ、加熱焼成して成膜する方法がある
が、この場合焼成温度が３００℃と高く素子形成に際し
次の問題点がある。即ち、 ｌ透明電極の酸化
度が上が９電気抵抗値が上昇する。カラーフィルター側
基板の透明電極にコートする場合は、カラーフィルター
がゼラチンで構成されているのでこの焼成温度では熱破
壊される。
（３）二酸化ケイ素膜は誘電率が３．５と小さく、液晶
層に印加される電圧が次式に従って低下し、液晶表示に
おけるコントラストが十分にとれなくなる。
層に印加される電圧が次式に従って低下し、液晶表示に
おけるコントラストが十分にとれなくなる。
Ｖａｐｐｔ：対向電極にかかる印加電圧Ｖ ：実際
に液晶にかかる電圧 Ｃ εＬＣ：液晶の誘電率 ε ：絶縁体の誘電率 ｄｌ、ｄｉ ：絶縁体の厚み ｄ２ ：液晶層の厚み 以上より、カラー液晶表示セルに用いる絶縁膜としては
次のような特性が求められる。即ち絶縁膜の特性として
誘電率が大きく膜厚を可及的に薄く層設することが可能
であるものが望ましい。さらに透明度が高く、硬度が大
きく、有機配向膜のコートむらがなく液晶分子の配向を
損なわない絶縁膜であることが望ましい。このような条
件を満足させる絶縁膜としてプラズマケミカルヴエイパ
ディポジション（Ｐ−ＣＶＤ）法で作製した窒化シリコ
ンｊ（、、Ｓ ｉＮｘ ）膜（誘電率６．５）が考えら
れる。
に液晶にかかる電圧 Ｃ εＬＣ：液晶の誘電率 ε ：絶縁体の誘電率 ｄｌ、ｄｉ ：絶縁体の厚み ｄ２ ：液晶層の厚み 以上より、カラー液晶表示セルに用いる絶縁膜としては
次のような特性が求められる。即ち絶縁膜の特性として
誘電率が大きく膜厚を可及的に薄く層設することが可能
であるものが望ましい。さらに透明度が高く、硬度が大
きく、有機配向膜のコートむらがなく液晶分子の配向を
損なわない絶縁膜であることが望ましい。このような条
件を満足させる絶縁膜としてプラズマケミカルヴエイパ
ディポジション（Ｐ−ＣＶＤ）法で作製した窒化シリコ
ンｊ（、、Ｓ ｉＮｘ ）膜（誘電率６．５）が考えら
れる。
〈発明の目的〉
本発明は液晶表示装置において液晶セルを構成するガラ
ス基板内面に形成された透明電極の少なくとも一方に低
温薄膜形成可能なＰ−ＣＶＤ法により誘電率が６．５程
度と比較的大きく硬度の高い窒化シリコン膜を形成し、
さらにその上にポリイミド膜等の有機配向膜全コートす
ることにより対向する透明電極間の短絡を解消し、良好
な液晶分子配向を有する表示品位及び信頼性の高い液晶
表示装置を提供することを目的とする。
ス基板内面に形成された透明電極の少なくとも一方に低
温薄膜形成可能なＰ−ＣＶＤ法により誘電率が６．５程
度と比較的大きく硬度の高い窒化シリコン膜を形成し、
さらにその上にポリイミド膜等の有機配向膜全コートす
ることにより対向する透明電極間の短絡を解消し、良好
な液晶分子配向を有する表示品位及び信頼性の高い液晶
表示装置を提供することを目的とする。
〈実施例〉
第１図は本発明のｌ実施例の説明に供するカラー液晶表
示装置の電極構造を示す構成図である。
示装置の電極構造を示す構成図である。
ガラス基板ｌの内面に透明電極２が帯状に多数本平行配
列されて信号側電極群を形成している。
列されて信号側電極群を形成している。
透明電極２に重畳してガラス基板ｌ上には窒化シリコン
膜１２が層状に被覆されており、この窒化ンリコン膜Ｉ
２にポリイミド膜から成る有機配向層３が積層されて信
号側のセル基板が構成されている。ガラス基板ｌに対向
する他方のガラス基板１′の内面には赤、緑、青の三原
色カラーフィルタ一層４．４’、４“が正規配置されそ
の上に上記信号側透明電極２と直交して平行配列された
帯状の透明電極２′が走査側電極群を形成している０信
号側電極群と走査側電極群でマトリックス電極構造が構
成され、マトリックスの各交点に対応して上記三原色カ
ラーフィルタ一層４．４Ｓ ４″が配置されることにな
る。走査側透明電極２′に重畳してガラス基板１′上に
は上記同様にポリイミド膜から成る有機配向層３′が積
層されている。有機配向膜３，３′間にはＴＮ配向され
た電界効果型の液晶５が注入され、またガラス基板１．
１’の周辺はシールされて液晶５が封止されたカラー液
晶表示セルが形成される。液晶表示セル内に混入された
導電性の異物１１は硬い窒化シリコン膜１２を破ること
がなく従って窒化シリコン膜１２で被覆された透明電極
２に接触することなく透明電極２．２′間の短絡は確実
に防止される。
膜１２が層状に被覆されており、この窒化ンリコン膜Ｉ
２にポリイミド膜から成る有機配向層３が積層されて信
号側のセル基板が構成されている。ガラス基板ｌに対向
する他方のガラス基板１′の内面には赤、緑、青の三原
色カラーフィルタ一層４．４’、４“が正規配置されそ
の上に上記信号側透明電極２と直交して平行配列された
帯状の透明電極２′が走査側電極群を形成している０信
号側電極群と走査側電極群でマトリックス電極構造が構
成され、マトリックスの各交点に対応して上記三原色カ
ラーフィルタ一層４．４Ｓ ４″が配置されることにな
る。走査側透明電極２′に重畳してガラス基板１′上に
は上記同様にポリイミド膜から成る有機配向層３′が積
層されている。有機配向膜３，３′間にはＴＮ配向され
た電界効果型の液晶５が注入され、またガラス基板１．
１’の周辺はシールされて液晶５が封止されたカラー液
晶表示セルが形成される。液晶表示セル内に混入された
導電性の異物１１は硬い窒化シリコン膜１２を破ること
がなく従って窒化シリコン膜１２で被覆された透明電極
２に接触することなく透明電極２．２′間の短絡は確実
に防止される。
以下第４図に示す製造工程に従って上記実施例の電極構
造を有するセル基板について詳細に説明する。
造を有するセル基板について詳細に説明する。
まず、信号側電極の形成法について説明する。
ガラス基板１上に、真空蒸着法で透明電極２として例え
ば酸化インジウムを約２０００Ａ程度の膜厚に蒸着する
。次に、透明電極上にフォトレジストをコートし所定の
パターンで露光現像を行ない、塩酸−塩化第二鉄溶液で
エツチングする。その後レジストをアセトンで剥離する
ことによりパターン化された透明電極２を得る。次に電
極引き出し部の導電部をガラスマスク又はメタルマスク
でカバーし、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜１２をプラズ
マケミカルヴエイパーデポジション（Ｐ−ＣＶＤ）法で
形成する。この時の形成条件は基板温度約２００℃
１以下で膜厚は＋ｏｏｏＸ程度とする。得
られる窒化シリコン膜は硬度が高く誘電率が約６．５程
度で光透過率の高い膜となる。さらにその上にポリイミ
ド膜から成る有機配向層３を堆積する。
ば酸化インジウムを約２０００Ａ程度の膜厚に蒸着する
。次に、透明電極上にフォトレジストをコートし所定の
パターンで露光現像を行ない、塩酸−塩化第二鉄溶液で
エツチングする。その後レジストをアセトンで剥離する
ことによりパターン化された透明電極２を得る。次に電
極引き出し部の導電部をガラスマスク又はメタルマスク
でカバーし、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜１２をプラズ
マケミカルヴエイパーデポジション（Ｐ−ＣＶＤ）法で
形成する。この時の形成条件は基板温度約２００℃
１以下で膜厚は＋ｏｏｏＸ程度とする。得
られる窒化シリコン膜は硬度が高く誘電率が約６．５程
度で光透過率の高い膜となる。さらにその上にポリイミ
ド膜から成る有機配向層３を堆積する。
次に走査電極の形成法について説明する。まずガラス基
板上ｌ′上にゼラチン等を基材とした三原色カラーフィ
ルタ一層４．４’、 ４”をフォトリソグラフィー法と
酸性染料を用いた染色法により形成する。その後、イオ
ンブレーティング法を用いて透明電極２′として例えば
信号側と同様の酸化インジウム膜を形成する。透明電極
２′はフォトレジストをコートし所定のパターンで露光
現像を行ない、塩酸−塩化第二鉄溶液でエツチングした
後、フォトレジストを剥離することによりパターン化さ
れた透明電極２′となる。さらにその上にポリイミド膜
から成る有機配向膜３′をコートする。以上のようにし
て得られた信号側及び走査側のガラス電極基板（セル基
板）をラビング処理した後シールして液晶注入を行ない
カラー液晶表示装置のセルを作製する。（透明電極２．
２′の電極引き出し部を外部駆動回路と接続し、偏光板
、光源等を付設することによシフルカラーの液晶表示装
置が構成される。
板上ｌ′上にゼラチン等を基材とした三原色カラーフィ
ルタ一層４．４’、 ４”をフォトリソグラフィー法と
酸性染料を用いた染色法により形成する。その後、イオ
ンブレーティング法を用いて透明電極２′として例えば
信号側と同様の酸化インジウム膜を形成する。透明電極
２′はフォトレジストをコートし所定のパターンで露光
現像を行ない、塩酸−塩化第二鉄溶液でエツチングした
後、フォトレジストを剥離することによりパターン化さ
れた透明電極２′となる。さらにその上にポリイミド膜
から成る有機配向膜３′をコートする。以上のようにし
て得られた信号側及び走査側のガラス電極基板（セル基
板）をラビング処理した後シールして液晶注入を行ない
カラー液晶表示装置のセルを作製する。（透明電極２．
２′の電極引き出し部を外部駆動回路と接続し、偏光板
、光源等を付設することによシフルカラーの液晶表示装
置が構成される。
なお、窒化シリコン膜は、カラーフィルター側基板（走
査側基板）に形成し、走査側透明電極２′を被覆する構
成としても良い。また有機配向層はポリイミド膜以外の
材料を用いることができる。
査側基板）に形成し、走査側透明電極２′を被覆する構
成としても良い。また有機配向層はポリイミド膜以外の
材料を用いることができる。
更に本発明はＴＮ方式のカラー液晶表示装置以外に種々
のタイプの液晶表示装置に適用することが可能である。
のタイプの液晶表示装置に適用することが可能である。
〈発明の効果〉
以上、説明した如く対向配置された透明電極の少なくと
も一方にＰ−ＣＶＤ法等の低温成膜法で形成された窒化
シリコン膜を被覆した液晶表示装置は対向する電極間で
短絡することが皆無となり液晶分子の配向も良好であり
、同じ膜厚の二酸化ケイ素膜を用いた場合と比較して、
液晶層に印加される電界も高くなり、良好なコントラス
トが得られると共に駆動回路を構成しているＩＣの破損
防止にも寄与する。
も一方にＰ−ＣＶＤ法等の低温成膜法で形成された窒化
シリコン膜を被覆した液晶表示装置は対向する電極間で
短絡することが皆無となり液晶分子の配向も良好であり
、同じ膜厚の二酸化ケイ素膜を用いた場合と比較して、
液晶層に印加される電界も高くなり、良好なコントラス
トが得られると共に駆動回路を構成しているＩＣの破損
防止にも寄与する。
第１図は本発明の！実施例の説明に供するカラー液晶表
示装置の電極構造を示す構成図である。 第２図は、従来のカラー液晶表示装置の構成図である。 第３図は、従来のカラー液晶表示セルに導電性異物が混
入して対向する電極間が短絡していることを示す断面図
である。第４図は第１図に示す液晶表示装置の電極構造
部の製作工程図である。 １．１′・・・ガラス基板 ２．２′・・・透明電極
３゜３′・・・配向層 ４．４′、４＃・・・カラーフ
ィルタ一層（赤、緑、青） ５・・・液晶 ６・・・偏
光板 ９・・・光源 １０・・・観測者 １１・・・導
電性異物 １２・・・窒化シリコン膜 代理人 弁理士 福 士 愛 彦 （他２名）第１図 第３図 不−１０ 第２図 ３′ 第４図
示装置の電極構造を示す構成図である。 第２図は、従来のカラー液晶表示装置の構成図である。 第３図は、従来のカラー液晶表示セルに導電性異物が混
入して対向する電極間が短絡していることを示す断面図
である。第４図は第１図に示す液晶表示装置の電極構造
部の製作工程図である。 １．１′・・・ガラス基板 ２．２′・・・透明電極
３゜３′・・・配向層 ４．４′、４＃・・・カラーフ
ィルタ一層（赤、緑、青） ５・・・液晶 ６・・・偏
光板 ９・・・光源 １０・・・観測者 １１・・・導
電性異物 １２・・・窒化シリコン膜 代理人 弁理士 福 士 愛 彦 （他２名）第１図 第３図 不−１０ 第２図 ３′ 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液晶表示セルの内面に対向して配置された液晶層に
電界を印加する１対の電極の少なくとも一方を窒化シリ
コン膜で被覆したことを特徴とする液晶表示装置。 ２、窒化シリコン膜と液晶層内に液晶分子配向用の有機
配向層が介層されている特許請求の範囲第１項記載の液
晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294985A JPS61170725A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294985A JPS61170725A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170725A true JPS61170725A (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=11819528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1294985A Pending JPS61170725A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61170725A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0315821A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示器 |
| JP2014016549A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Panasonic Corp | 表示装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5366250A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-13 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
| JPS53126954A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-06 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
| JPS5624321A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display cell |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP1294985A patent/JPS61170725A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5366250A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-13 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
| JPS53126954A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-06 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
| JPS5624321A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display cell |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0315821A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示器 |
| JP2014016549A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Panasonic Corp | 表示装置 |
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