(57)【要約】【課題】  配線電極が見えたり、配線電極の一部が半点灯することが無く、簡素な製造方法により製造可能な光散乱型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  表示電極５と配線電極６に近接し、隙間を設けた第１ダミー電極７を形成し、その上に絶縁膜８を形成し、その上に第２ダミー電極９を形成している。第２ダミー電極９は、絶縁膜８を介して表示電極５の外周部を重なるように、更に、配線電極６や第１ダミー電極７にも絶縁膜８を介して重なるように形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板の間隙に光散乱型液晶を挟持した光散乱型液晶表示装置において、
一方の透明基板の内表面であって外部から視認可能な表示領域には、表示電極と、前記表示電極に接続する配線電極と、前記表示電極及び前記配線電極に対して隙間を設けて近接し、電気的に分離する第１ダミー電極が形成され、
前記表示電極の外周部、前記配線電極、及び、前記第１ダミー電極の上には絶縁膜が形成され、
前記絶縁膜の上には、前記表示電極の外周部、前記配線電極、及び、前記第１ダミー電極に重なるように第２ダミー電極が形成され、
他方の透明基板の内表面であって前記表示領域には、対向電極が形成されていることを特徴とする光散乱型液晶表示装置。
【請求項２】
前記絶縁膜は、表示電極の上面の全面に渡って形成され、前記第２ダミー電極は、前記絶縁膜の上であって表示電極の外周部に重なるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光散乱型液晶表示装置。
【請求項３】
前記一方の透明基板の外周端部の内表面には、前記配線電極と電気的に接続する表示用電極端子と、前記第１ダミー電極及び前記第２ダミー電極と電気的に接続するダミー端子が形成され、
前記表示用電極端子は、前記配線電極の延設部の上に前記第２ダミー電極と同時に形成した導電性膜の積層構造を有し、
前記ダミー端子は、前記第１ダミー電極の延設部の上に前記第２ダミー電極の延設部が積層された積層構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光散乱型液晶表示装置。
【請求項４】
前記絶縁膜が無機絶縁膜または有機絶縁膜で形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光散乱型液晶表示装置。
【請求項５】
一対の透明基板の間隙に光散乱型液晶を挟持する光散乱型液晶表示装置の製造方法において、
一方の透明基板の表面に第１透明導電膜を堆積し、前記第１透明電極を、表示電極及び前記表示電極に接続する配線電極と、前記表示電極及び前記配線電極に隙間を介して近接する第１ダミー電極とに分離する第１の電極パターン形成工程と、
前記一方の透明基板の表面にレジスト膜を形成し、端面が逆テーパーとなるように前記レジスト膜をパターニングして、前記配線電極の延設部により構成される表示端子の領域と、前記第１ダミー電極の延設部により構成されるダミー端子の領域に前記レジスト膜を残すレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜が残された透明基板の表面に絶縁膜を堆積する絶縁膜堆積工程と、
前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、
前記絶縁膜が形成された透明基板の表面に第２透明導電膜を堆積し、前記第２透明導電膜を、前記表示電極の外周部の上、前記配線電極の上及び前記第１ダミー電極の上に残し、前記外周部を除いて前記表示電極の上から除去する第２の電極パターン形成工程と、
他方の透明基板の表面に第３透明導電膜を堆積する工程と、
前記一方の透明基板の電極が形成された表面と、前記他方の透明基板の電極が形成された表面と対向して間隙を設けて貼り合わせ、前記間隙に光散乱型液晶を封入する液晶セル組立工程と、を含むことを特徴とする光散乱型液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
一対の透明基板の間隙にポリマーネットワーク液晶を挟持する光散乱型液晶表示装置の製造方法において、
一方の透明基板の表面に第１透明導電膜を堆積し、前記第１透明電極を、表示電極及び前記表示電極に接続する配線電極と、前記表示電極及び前記配線電極に隙間を介して近接する第１ダミー電極とに分離する第１の電極パターン形成工程と、
前記一方の透明基板の表面にレジスト膜を形成し、端面が逆テーパーとなるように前記レジスト膜をパターニングして、前記レジスト膜を、前記配線電極の延設部により構成される表示端子の領域と、前記第１ダミー電極の延設部により構成されるダミー端子の領域に残すレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜が残された透明基板の表面に、絶縁膜と、第２透明導電膜を連続的に堆積する膜堆積工程と、
前記第２透明導電膜を、前記表示電極の外周部の上、前記配線電極の上及び前記第１ダミー電極の上に残し、前記外周部を除いて前記表示電極の上から除去する第２の電極パターン形成工程と、
前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、
他方の透明基板の表面に第３透明導電膜を堆積する工程と、
前記一方の透明基板の電極が形成された表面と、前記他方の透明基板の電極が形成された表面と対向して間隙を設けて貼り合わせ、前記間隙に光散乱型液晶を封入する液晶セル組立工程と、を含むことを特徴とする光散乱型液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光散乱型の液晶表示装置、詳しくはポリマーネットワーク液晶を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、明るい表示を実現させたいとの要求から、偏光板を使用しない表示方式として光散乱型の液晶表示装置が検討されている。光散乱型液晶表示装置の代表例としてポリマーネットワーク液晶（以降、ＰＮ−ＬＣと称す）を用いたポリマーネットワーク型液晶表示装置（以降、ＰＮ−ＬＣＤと称す）が挙げられる。ＰＮ−ＬＣは、紫外線（ＵＶ）によって架橋反応を起こし重合する高分子樹脂と、通常用いられているＴＮ液晶とを混合分散させた複合型の液晶材料である。ＵＶ重合性高分子樹脂とＴＮ液晶を適度の配合で混合させて、ＵＶ照射すると高分子がネットワークを形成すると同時に、配合されているＴＮ液晶がポリマーネットワーク中に均一に分散される。その結果、ポリマーとＴＮ液晶のそれぞれの機能を併せ持った性質を有するようになる。
【０００３】
ＰＮ−ＬＣＤは、ポリマーネットワークとＴＮ液晶の屈折率の差を利用して入射光を散乱させる、光散乱型の液晶表示素子である。そのため、従来のＴＮ液晶表示装置で使用された偏光板が不要である。更に、液晶分子を配向させるための配向膜を形成する必要がない。そのため、光の損失が極めて少なく、明るい表示が可能となる。ＰＮ−ＬＣＤは、高分子分散型液晶を硬化させる紫外線照射装置が必要になるだけで、高温処理を伴う配向膜や、高価な偏光板を不要とすることから、低価格で提供することができる。
【０００４】
図７は、二枚の透明基板間にＰＮ−ＬＣを封入したＰＮ−ＬＣＤの断面図である。下側の第１の基板５１の液晶層側の表面には、第１の透明電極５３が形成され、その上に絶縁膜層５６が形成され、その上に第２の透明電極５８と周囲の周囲電極６０が分離して形成されている。第１の透明電極５３と第２の透明電極５８とは、絶縁膜層５６に開口したコンタクトホール５７を介して接続されている。対向する第２の基板５２の液晶層側の表面には第３の透明電極５９が全面に形成されている。第１の基板５１と第２の基板５２とはシール材５５を介して間隙を設けて貼り合わされ、この間隙にＰＮ−ＬＣ５４が封入されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
ＰＮ−ＬＣは、電界を印加しないときに光散乱状態であり、電界を印加することにより透過状態へ変化する。第１の透明電極５３と第３の透明電極５９との間に電圧を印加することにより、第２の透明電極５８と第３の透明電極５９の間のＰＮ−ＬＣ５４に電界が印加され、ＰＮ−ＬＣ５４は入射した光を透過する。第２の透明電極５８の周囲に形成した周囲電極６０は、例えば、第３の透明電極５９と同電位にする。これにより、周囲電極６０と第３の透明電極５９の間のＰＮ−ＬＣ５４は光散乱状態を維持する。第１の透明電極５３と第３の透明電極５９との間の電位を同電位にすれば、ＰＮ−ＬＣ５４は光透過状態から光散乱状態に戻る。また、周囲電極６０を第２の透明電極５８と同電位にする。これにより、周囲電極６０と第３の透明電極５９の間のＰＮ−ＬＣ５４は光透過状態を維持する。第１の透明電極５３は絶縁膜層５６の下部に形成されている。従って、第１の透明電極５３により配線電極を構成すれば、他の領域に形成された画像形成用の第２の透明電極と交差することができる。つまり、より複雑な画像形成用のパターンを構成することができる。
【０００６】
しかし、ＰＮ−ＬＣ５４と接する第２の透明電極５８と周囲電極６０の間には隙間が形成されている。この隙間の領域に入射した光は散乱されるため、周囲電極６０と第２の透明電極５８が光透過状態のときに、この隙間が視認できるようになる。
【０００７】
図８は、上記の隙間が見える不具合を改善したＰＮ−ＬＣＤの断面図である。二枚のガラス基板６１、６２の間隙にＰＮ−ＬＣが封入されている。ガラス基板６１の液晶層側には、標識表示用電極パターン６３ａと、これに接続する配線用電極パターン６３ｂが形成されている。標識表示用電極パターン６３ａの端部には、絶縁層６４と周辺電極パターン６５が積層して形成されている。配線用電極パターン６３ｂの上にも、絶縁層６４と周辺電極パターン６５が積層して形成されている。ガラス基板６２の液晶層側の表面にも、同様の電極パターンが形成され、ガラス基板６１に対向して設置されている。標識用パターン６３ａと６６ａの間に電圧を印加して標識表示を行う（例えば、特許文献２を参照）。配線用電極パターン６３ｂ、６６ｂは、それぞれ周辺電極パターン６５、６８により電気的に遮蔽されるので、配線用電極パターン６３ｂ、６６ｂの領域は表示されない。即ち、領域７０Ｂにおいて標識表示が行われ、領域７０Ａは非表示領域として構成されている。また、周辺電極パターン６５（６８）と標識表示用電極パターン６３ａ（６６ａ）との間に隙間が形成されていないので、その境界が観察されることもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１２５０８６号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３０８８号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７に示したＰＮ−ＬＣＤでは、ＰＮ−ＬＣ５４と接する第２の透明電極５８と周囲電極６０と間には隙間が形成されているため、光透過状態において、この隙間の領域に入射した光が散乱され、隙間が見えるようになる。更に、配線電極である第１の透明電極５３は、第２の透明電極５８と周囲電極６０との間の隙間の領域と、絶縁膜層５６を介して交差する。従って、第２の透明電極５８の上のＰＮ−ＬＣ５４を点灯させるために、第１の透明電極５３に電圧を印加すれば、この交差部の隙間の上のＰＮ−ＬＣ５４にも、絶縁膜層５６により電圧が降下した電界が印加され、半点灯することになる。その結果、不均一な表示、或いは表示すべきでない領域の隙間が半点灯する不具合が発生する。これを防止するためには、絶縁膜層５６を厚くすればよいが、そうすると、絶縁膜層５６を堆積するのに長時間かかること、厚い絶縁膜層５６を貼り付けるための工程を必要とすることや、コンタクトホール５７を形成するための時間が長くなる等により、製造コスト高となる。
【００１０】
図８のＰＮ−ＬＣＤにおいては、周辺電極パターン６５、６８と標識表示用電極パターン６３ａ、６６ａとは、基板表面の法線方向において隙間無く形成されている。しかしながら、現実に電極間の隙間を無くすように形成することは極めて難しい。標識表示用電極パターン６３ａ、６６ａの先端部と、周辺電極パターン６５、６８の端部とを一致させるためには、高精度のマスクアライメント工程と、高精度のエッチング技術を必要とする。そのため、製造装置が高価となり、コスト高となることが避けられない。
【００１１】
そこで、本発明は、比較的簡単な電極構成で、電極間の隙間が見えることによる表示品質の低下を防止した光散乱型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による液晶表示装置は、一対の透明基板の間隙に光散乱型液晶を挟持した光散乱型液晶表示装置において、一方の透明基板の内表面であって外部から視認可能な表示領域には、表示電極と、表示電極に接続する配線電極と、表示電極及び配線電極に対して隙間を設けて近接し、電気的に分離する第１ダミー電極が形成され、表示電極の外周部、配線電極、及び、第１ダミー電極の上には絶縁膜が形成され、絶縁膜の上には、表示電極の外周部、配線電極、及び、第１ダミー電極に重なるように第２ダミー電極が形成され、他方の透明基板の内表面であって表示領域には、対向電極が形成されていることとした。
【００１３】
また、絶縁膜を表示電極の上面の全面に渡って形成し、第２ダミー電極を絶縁膜の上であって表示電極の外周部に重なるように形成することとした。
【００１４】
また、一方の透明基板の外周端部の内表面に、配線電極と電気的に接続する表示用電極端子と、第１ダミー電極及び第２ダミー電極と電気的に接続するダミー端子を形成した。ここで、表示用電極端子は、配線電極の延設部と、その上に第２ダミー電極と同時に形成した導電性膜との積層構造を有し、ダミー端子は、第１ダミー電極の延設部の上に第２ダミー電極の延設部が積層された構造とした。
【００１５】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、一対の透明基板の間隙に光散乱型液晶を挟持する光散乱型液晶表示装置の製造方法において、一方の透明基板の表面に第１透明導電膜を堆積し、第１透明電極を、表示電極及び表示電極に接続する配線電極と、表示電極及び配線電極に隙間を介して近接する第１ダミー電極とに分離する第１の電極パターン形成工程と、一方の透明基板の表面にレジスト膜を形成し、端面が逆テーパーとなるようにレジスト膜をパターニングして、配線電極の延設部により構成される表示端子の領域と、第１ダミー電極の延設部により構成されるダミー端子の領域にレジスト膜を残すレジスト膜形成工程と、レジスト膜が残された透明基板の表面に絶縁膜を堆積する絶縁膜堆積工程と、レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、絶縁膜が形成された透明基板の表面に第２透明導電膜を堆積し、第２透明導電膜を、表示電極の外周部の上、配線電極の上及び第１ダミー電極の上に残し、外周部を除いて表示電極の上から除去する第２の電極パターン形成工程と、他方の透明基板の表面に第３透明導電膜を堆積する工程と、一方の透明基板の電極が形成された表面と、他方の透明基板の電極が形成された表面と対向して間隙を設けて貼り合わせ、間隙に光散乱型液晶を封入する液晶セル組立工程と、を含むこととした。
【００１６】
また、一対の透明基板の間隙に光散乱型液晶を挟持する光散乱型液晶表示装置の製造方法において、一方の透明基板の表面に第１透明導電膜を堆積し、第１透明電極を、表示電極及び表示電極に接続する配線電極と、表示電極及び配線電極に隙間を介して近接する第１ダミー電極とに分離する第１の電極パターン形成工程と、一方の透明基板の表面にレジスト膜を形成し、端面が逆テーパーとなるようにレジスト膜をパターニングして、レジスト膜を、配線電極の延設部により構成される表示端子の領域と、第１ダミー電極の延設部により構成されるダミー端子の領域に残すレジスト膜形成工程と、レジスト膜が残された透明基板の表面に、絶縁膜と、第２透明導電膜を連続的に堆積する膜堆積工程と、第２透明導電膜を、表示電極の外周部の上、配線電極の上及び第１ダミー電極の上に残し、外周部を除いて表示電極の上から除去する第２の電極パターン形成工程と、レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、他方の透明基板の表面に第３透明導電膜を堆積する工程と、一方の透明基板の電極が形成された表面と、他方の透明基板の電極が形成された表面と対向して間隙を設けて貼り合わせ、間隙に光散乱型液晶を封入する液晶セル組立工程と、を含むこととした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による液晶表示装置は、表示電極と配線電極に近接し、隙間を設けた第１ダミー電極を形成し、その上に絶縁膜を形成し、その上に第２ダミー電極を形成している。第２ダミー電極は、絶縁膜を介して表示電極の外周部を重なるように、更に、配線電極や第１ダミー電極にも絶縁膜を介して重なるように形成した。これにより、表示電極と第１ダミー電極の間に隙間が生じない。また、配線電極はすべて第１ダミー電極により覆われるので、配線電極が形成された領域の光散乱型液晶に、配線電極からの電界が印加されず、光散乱濃度が異なる領域も生じない。更に、表示電極の端部に第１ダミー電極の端部と一致させる必要がないので、高度なマスク合わせや、高度なエッチング処理を必要としない。そのために、製造方法が簡素になり、製造コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤの模式的な縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤを表す模式図である。
【図３】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤを表す模式図である。
【図４】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤの製造方法を表す模式図である。
【図５】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤの製造方法を表す模式図である。
【図６】本発明の実施例に係るＰＮ−ＬＣＤのダミー端子部を説明するための図である。
【図７】従来公知のＰＮ−ＬＣＤの断面模式図である。
【図８】従来公知のＰＮ−ＬＣＤの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明による光散乱型液晶表示装置を図面に基づいて説明する。なお、ここでは光散乱型の液晶としてポリマーネットワーク液晶を用いたＰＮ−ＬＣＤについて説明する。図１は、ＰＮ−ＬＣＤ１の表示領域ＤＡの一部を模式的に示す縦断面図である。上透明基板２と下透明基板３の間にＰＮ−ＬＣ４が挟持されている。下透明基板３の液晶層側の表面には、表示電極５と、この表示電極５に接続する配線電極６と、表示電極５に対して間隔を設けて近接し、電気的に分離する第１ダミー電極７が形成されている。表示電極５、配線電極６及び第１ダミー電極７の上には絶縁膜８が形成されている。この絶縁膜８の上であって、表示電極５の外周部、配線電極６及び第１ダミー電極７と重なるように第２ダミー電極９が形成されている。上透明基板２の液晶層側の表面には、透光性の対向電極１０が形成されている。絶縁膜８を介して、表示電極５と第２ダミー電極９とは重なり幅δで重なっている。
【００２０】
このＰＮ−ＬＣＤ１は次のように動作する。配線電極６を介して表示電極５と対向電極１０の間に電圧を印加し、第２ダミー電極９は対向電極１０と同電位にする。すると、表示電極５上の第２ダミー電極９の端部により仕切られるＰＮ−ＬＣ４に電界が印加され、光散乱状態から光透過状態へ変化する。第２ダミー電極９の上部のＰＮ−ＬＣ４には電界が印加されないので、光散乱状態を維持する。表示電極５を対向電極１０と同電位にすることにより、ＰＮ−ＬＣ４を光透過状態から光散乱状態に戻すことができる。
【００２１】
他の駆動方法として、第２ダミー電極９と対向電極１０との間に電圧を印加し、配線電極６を介して表示電極５は対向電極１０と同電位にする。これにより、第２ダミー電極９の上のＰＮ−ＬＣ４は光透過状態に変化し、表示電極５の上のＰＮ−ＬＣ４には電界が印加されず、光散乱状態を維持する。従って、光透過状態の背景に、光散乱状態の表示を行うことができる。なお、表示電極５の上に絶縁膜８が形成されているが、絶縁膜８を比較的薄く形成することにより、絶縁膜８による電圧降下を低減することができる。また、第２ダミー電極９と同様に、表示電極５の上の絶縁膜８を除去してもよい。
【００２２】
このようなＰＮ−ＬＣＤ１の構成によれば、上部からＰＮ−ＬＣＤ１を見たときに、表示電極５と第２ダミー電極９の間に隙間が無く、表示領域ＤＡ内において配線電極６は第２ダミー電極９により覆われる。従って、配線電極６の上部のＰＮ−ＬＣ４が半点灯することもない。また、第１ダミー電極７と表示電極５とを透明導電膜により同時に形成し、第２ダミー電極９を同じ材料からなる透明導電膜とすれば、表示電極５と下透明基板３との境界の光反射率と、第１ダミー電極７と下透明基板３との境界の光反射率とは同じとなる。また、表示電極５と第１ダミー電極７の隙間は、表示電極５や第１ダミー電極７と同じ材質の第２ダミー電極９により覆われるので、点灯又は非点灯のときに表示電極５が見えたり、表示電極５と第１ダミー電極７との間の隙間が見えたりすることがない。
【００２３】
ここで、ＰＮ−ＬＣ４では、ＵＶ重合性高分子樹脂とＴＮ液晶とを混合し、ＵＶ光を照射することでポリマーネットワークが形成される。ポリマーネットワークの粒径は可視光波長よりも大きく、概ね１μｍとした。また、ＰＮ−ＬＣ４による液晶層厚は、数μｍから数十μｍとした。液晶層の厚さは、好ましくは概ね１０μｍとする。また、第１ダミー電極７、表示電極５、配線電極６、第２ダミー電極９、対向電極１０として、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、酸化スズ、酸化亜鉛等の透明電極を使用することができる。絶縁膜８として、二酸化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、その他の金属酸化物を使用することができる。また、表示電極５と第２ダミー電極９の端部との重なり幅δは、表示電極５のパターンに対する第２ダミー電極９の位置合わせ精度より大きく設定すればよい。また、上透明基板２の液晶層側に表示電極５、第１ダミー電極７、絶縁膜８、第２ダミー電極９を形成し、下透明基板３の液晶層側に対向電極１０を形成してもよい。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本実施例に係るＰＮ−ＬＣＤ１を説明するための図であり、図３は、電極構成を説明するための図である。図２（ａ）は、下透明基板３の模式的な上面図であり、図２（ｂ）は、下透明基板３のＸＸ’部分の縦断面図であり、図２（ｃ）は、ＰＮ−ＬＣＤ１の模式的な縦断面である。図３（ａ）は、第１ダミー電極７、表示電極５及び配線電極６の模式的な平面図であり、図３（ｂ）は、第２ダミー電極９の模式的な平面図である。
【００２５】
図２（ａ）及び（ｂ）と、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して下透明基板３の上の電極構成を説明する。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、下透明基板３の表面の表示領域ＤＡには、表示電極５、配線電極６及び第１ダミー電極７が形成され、その上に絶縁膜８が形成され、その上に第２ダミー電極９が形成されている。また、下透明基板３の電極端子形成領域には、表示端子１１とダミー端子１２が形成されている。
【００２６】
図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、下透明基板３の表面には、四角形の表示電極５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、円形の表示電極５ｅと、２つの円弧状の表示電極５ｆ、５ｇが形成されている。配線電極６ａは表示電極５ａに接続し、下透明基板３の右辺端部まで延設されて、その端部において表示端子１１ａを構成する。配線電極６ｂは表示電極５ｂに接続し、下透明基板３の右辺端部まで延設されて、その端部において表示端子１１ａを構成している。その他の配線電極６ｃ〜６ｇも同様に夫々表示電極５ｃ〜５ｇに接続し、右辺端部まで延設されて表示端子１１ａを構成している。
【００２７】
下透明基板３の表面には第１ダミー電極７が形成されている。第１ダミー電極７は、各表示電極５ａ〜５ｇ及び各配線電極６ａ〜６ｇに対して隙間を設けて近接し、表示電極５が形成されていない表示領域ＤＡの全面に形成されている。第１ダミー電極７は、下透明基板３の右辺端部まで延設されて、その端部においてダミー端子１２ａを構成している。
【００２８】
表示電極５及び配線電極６と、第１ダミー電極７との間の隙間は、数μｍから数十μｍとするのが好ましい。本実施例のＰＮ−ＬＣＤ１では、表示電極５及び配線電極６と、第１ダミー電極７との隙間の領域はもともとも目立たない構造を有しているが、その隙間を狭くすることにより、より視認し難くなる。表示電極５、配線電極６及び第１ダミー電極７は、透明導電膜とし、同時に形成することができる。
【００２９】
絶縁膜８は、表示電極５、配線電極６及び第１ダミー電極７の表示領域ＤＡの全面に形成されている。表示端子１１ａ及びダミー端子１２ａが形成される領域は、絶縁膜８が除去されている。下透明基板３の端部には、対向電極１０と接続するための対向電極端子２３ａ、２３ｂが形成されている。
【００３０】
図２（ｂ）と図３（ｂ）を用いて第２ダミー電極９の構成を説明する。第２ダミー電極９の表示領域ＤＡには、各表示電極５ａ〜５ｇに対応して開口部１８ａ〜１８ｇが形成されている。第２ダミー電極９の各開口部１８ａ〜１８ｇの端部は、各表示電極５ａ〜５ｇの外周部と、重なり幅δを持って重なるように形成されている。この構成により、表示部と非表示部の間に隙間が生じない。この重なり幅δは、表示電極５に対する第２ダミー電極９の位置合わせ精度よりも大きく設定すればよい。第２ダミー電極９は、下透明基板３の右端部に形成したダミー端子１２ａの上部に延設されてダミー端子１２ｂを構成する。ダミー端子１２ｂはダミー端子１２ａの上に直接積層するので、互いに電気的に接続される。下透明基板３の右辺端部には、複数の表示端子１１ｂが互いに分離して形成されている。表示端子１１ｂは、ダミー端子１２ｂや第２ダミー電極９とは電気的に分離して形成されている。第２ダミー電極９と表示端子１１ｂを同時に形成することができる。
【００３１】
図２（ｃ）に示すように、ＰＮ−ＬＣＤ１は、上述した構成の下透明基板３と、液晶側表面に透明導電膜からなる対向電極１０が形成された上透明基板２が、シール部１４を介して貼り合わされている。その間隙にＰＮ−ＬＣ４が充填されている。表示電極５ｆ、５ｅ及び５ｇと対向電極１０の間に電圧を印加することにより、その間のＰＮ−ＬＣ４に電界が印加され、光散乱状態から光透過状態に変わることとなる。このように、ＰＮ−ＬＣＤ１は、光の散乱状態と透過状態を切り替えて表示動作を行うので、偏光板を使用する必要がない。
【００３２】
なお、絶縁膜８として二酸化シリコン膜を使用し、図２（ｂ）に示すように表示電極５の上面の全面に渡って形成する場合、絶縁膜８の膜厚を、好ましくは３０ｎｍ〜１６０ｎｍとし、より好ましくは略４０〜８０ｎｍとする。二酸化シリコン膜を３０ｎｍ以下にすると、表示電極５や配線電極６と第２ダミー電極９との間で絶縁破壊やショートが発生しやすくなり、１６０ｎｍ以上にすると、表示電極５上の絶縁膜８による電圧降下が大きくなるためである。また、二酸化シリコン膜を４０ｎｍ以下にすると、光の干渉により着色されやすくなる。
【００３３】
また、表示電極５のパターンは必要に応じて文字や記号、シンボルマーク等、自由な形状とすることができる。また、下透明基板３の電極端子形成領域には、表示端子１１やダミー端子１２の他に、上透明基板２の対向電極１０と電気的に接続した対向端子を形成し、端子部の電極を集約的に構成することができる。
【００３４】
次に、図３及び図４を用いてＰＮ−ＬＣＤ１の製造方法の基本的な構成について説明する。まず、一方の透明基板の表面に第１透明導電膜１５を堆積する。次に、パターニング工程を通して、この第１透明導電膜１５を、表示電極５、この表示電極５に接続する配線電極６、及び、表示電極５及び配線電極６に対して隙間を介して隣接する第１ダミー電極７に分離する。配線電極６の端部には表示端子１１を構成し、第１ダミー電極７の端部にはダミー端子１２を構成する。
【００３５】
次に、上記基板の表面にレジスト膜１６を塗布する。そして、表示端子１１とダミー端子１２の領域に、断面が逆テーパーとなるようにレジスト膜１６を残す。次に、そのレジスト膜１６が残された表面に絶縁膜８を堆積する。次に、当該絶縁膜８が堆積された表面に第２透明導電膜１７を堆積する。次に、レジスト膜を除去して、リフトオフ法により絶縁膜８をパターニングする。レジスト膜は端部断面が逆テーパーとなっているので、除去されやすい。次に、第２透明導電膜１７を堆積し、この第２透明導電膜１７を、表示電極の外周部の上、配線電極の上及び第１ダミー電極の上に残し、その外周部を除いて、表示電極の上から除去する。このパターニングされた第２透明導電膜１７を第２ダミー電極９とする。
【００３６】
また、他方の透明基板の表面に第３透明導電膜を設けて、対向電極１０とする。次に、一方の透明基板の電極が形成された表面と、他方の透明基板の電極が形成された表面と対向して間隙をもって貼り合わせ、この間隙にＰＮ−ＬＣ４を挟持して完成する。
【００３７】
このようにすれば、製造プロセスの位置合わせ精度に応じて、表示電極５の外周部と第２ダミー電極９との間の重なり幅を設定することができる。製造プロセスの位置合わせ精度が低い場合は、表示電極５の外周部と第２ダミー電極９の間の重なり幅δを大きく設定すればよいし、位置合わせ精度が高い場合には、その重なり幅δを小さく設定することができる。従って、簡素な製造装置により表示品質の良好なＰＮ−ＬＣＤを製造することができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、図４を用いて、本実施例のＰＮ−ＬＣＤ１の製造方法を具体的に説明する。図４（ａ）は、下透明基板３の表面に第１透明導電膜１５を形成した状態を表す基板断面の模式図である。第１透明導電膜１５はＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等を使用することができる。第１透明導電膜１５は、スパッタリング法や蒸着法により、１０ｎｍから４００ｎｍ堆積する。好ましくは、３０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに堆積する。
【００３９】
図４（ｂ）は、第１透明導電膜１５をパターニングした状態を表す基板断面の模式図である。第１透明導電膜１５の上にレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程を通して第１透明導電膜１５をパターニングし、表示電極５、第１ダミー電極７、配線電極６及び表示端子１１ａに分離する。表示端子１１ａは配線電極６の延設部である。また、図示しないが、第１ダミー電極７の延設部であるダミー端子１２が表示端子１１ａに近接して形成されている。
【００４０】
図４（ｃ）は、レジスト膜１６をパターニングした状態を表す基板断面の模式図である。表示電極５等が形成された下透明基板３の上にレジスト膜１６をスピンナー等により塗布する。次に、表示端子１１ａの上に、端部断面が逆テーパーとなるようにレジスト膜１６を残す。下透明基板３の他方の端部にもレジスト膜１６を残しているが、必ずしも残す必要はない。
【００４１】
図４（ｄ）は、絶縁膜８を堆積した状態を表す基板断面の模式図である。レジスト膜１６が残された下透明基板３に絶縁膜８を堆積する。二酸化シリコンをスパッタリング法により数１０ｎｍから数１００ｎｍ堆積する。二酸化シリコン膜は、レジスト膜１６の上面、表示電極５等の電極表面、及び下透明基板３の表面に堆積される。絶縁膜８として二酸化シリコン膜に代えて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、その他の金属酸化膜を使用することができる。
【００４２】
図４（ｅ）は、レジスト膜１６を除去後に第２透明導電膜１７を堆積した状態を表す基板断面の模式図である。レジスト膜１６を除去することにより、表示端子１１ａ、及び図示しないダミー端子１２ａの表面を露出させる。レジスト膜１６は端部を逆テーパーの形状としたので、レジスト膜１６上に堆積された絶縁膜８と、配線電極６上に堆積された絶縁膜８とが分離する。そのため、レジスト膜１６の剥離が容易となる。この表面に、ＩＴＯからなる第２透明導電膜１７をスパッタリング法や蒸着法により堆積する。第１透明導電膜の膜厚およびシート抵抗は、第１透明導電膜と同様に任意に選択できる。また、ＩＴＯに代えて、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等の透明導電材料を使用することができる。
【００４３】
図４（ｆ）は、第２透明導電膜１７をパターニングした状態を表す基板断面の模式図である。表示電極５の外周部を残し、その内側の第２透明導電膜１７を除去して第２ダミー電極９とする。また、第２ダミー電極９と分離するようにして、表示端子１１ａの上部に残して、導電性膜としての表示端子１１ｂとする。これにより、ダミー端子１２ａとダミー端子１２ｂとが電気的に接続される。図示しないダミー端子１２ａの上部には、第２ダミー電極９と電気的に接続するように残している。これにより、ダミー端子１２ａとダミー端子１２ｂとが電気的に接続される。
【００４４】
表示電極５の外周部と第２ダミー電極９との間の重なり幅は、製造プロセスの位置合わせ精度に応じて設定することができる。製造プロセスの位置合わせ精度が低い場合は、表示電極５の外周部と第２ダミー電極９の間の重なり幅δを大きく設定すればよいし、位置合わせ精度が高い場合には、その重なり幅δを小さく設定することができる。また、表示電極５と第１ダミー電極７との間には、必ず絶縁膜８を介して第２ダミー電極９が設置される。これにより、表示電極５と第１ダミー電極７との間の隙間を見え難くすることができる。
【００４５】
図４（ｇ）は、液晶パネルに組み立てた状態を表す模式的な縦断面図である。透明電極からなる対向電極１０を形成した上透明基板２と、下透明基板３とをシール部１４を介して貼り合わせる。液晶層の厚さは、数μｍ〜数十μｍとする。この基板の間隙に、ＵＶ重合性高分子樹脂とＴＮ液晶を混合分散させた液晶を充填する。この液晶パネルにメタルハライドランプや水銀ランプを使用して紫外線を照射する。これにより、概ね１μｍのポリマーネットワークを生成し、ＰＮ−ＬＣ４とする。
【実施例３】
【００４６】
図５を用いて、本実施例のＰＮ−ＬＣＤ１の製造方法を説明する。本実施例では、表示電極５、配線電極６、第１ダミー電極７のパターニング工程までは、図４（ａ）、（ｂ）に示した実施例２の製造方法と同様なので、説明を省略する。
【００４７】
図５（ａ）は、レジスト膜１６をパターニングした状態を表す基板断面の模式図である。表示電極５等が形成された下透明基板３の上にレジスト膜１６をスピンナー等により塗布する。次に、下透明基板３の左端部及びダミー端子１２ａの上に、端部断面が逆テーパーとなるようにレジスト膜１６を残す。なお、ダミー端子１２ａの上に残すレジスト膜１６は、ダミー端子１２（図２を参照）が形成される平面形状よりも小面積を占めるように形成する。
【００４８】
図５（ｂ）は、絶縁膜８と第２透明導電膜１７を堆積した状態を表す基板断面の模式図である。絶縁膜８と第２透明導電膜１７とは連続的に堆積する。絶縁膜８として二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜をスパッタリング法により堆積する。第２透明導電膜１７としてＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等をスパッタリング法や蒸着法により堆積する。レジスト膜１６の端部断面が逆テーパー状の形状であるために、レジスト膜１６上の堆積膜とダミー端子１２ａ上の堆積膜とは分離されている。そのために、次のリフトオフ工程でレジスト膜１６の剥離を容易に行うことができる。
【００４９】
図５（ｃ）は、レジスト膜１６を除去した状態を表す基板断面の模式図である。ダミー端子１２ａの中央部は表面が露出する。同様に、図示しない表示端子１１も表面が露出する。図５（ｄ）は、表示電極５の上部の第２透明導電膜１７をパターニングして除去した基板断面の模式図である。リソグラフィー工程とエッチング工程を通して第２透明導電膜１７をパターニングして、第２ダミー電極９、及び、第２ダミー電極９の延在部からなるダミー端子１２ｂを形成する。第２ダミー電極９は、表示電極５の外周部の上、配線電極６の上及び第１ダミー電極７の上に残し、外周部を除いて表示電極５の上から除去する。
【００５０】
図６は、ダミー端子１２の領域を説明するための拡大図である。図６（ａ）はダミー端子１２の上面模式図であり、図６（ｂ）はその縦断面模式図であり、図６（ｃ）は、外部回路と接続するためのフレキシブル基板２０を接着した状態を表す断面模式図である。図６（ａ）に示すように、第２ダミー電極９の延在部からなるダミー端子１２ｂの中央部には、レジスト膜１６を除去した開口部が形成され、ダミー端子１２ａが露出している。図６（ｂ）に示す断面から理解できるように、ダミー端子１２ａとダミー端子１２ｂとは絶縁膜８を介して電気的に分離している。しかし、図６（ｂ）に示すように、異方性導電フィルム２２の導電材料２１を介してフレキシブル基板２０を圧着することにより、ダミー端子１２ａとダミー端子１２ｂとを電気的に接続することができる。これにより、第１ダミー電極７と第２ダミー電極９とを電気的に接続している。
【００５１】
次に、図５（ｅ）は、液晶パネルに組み立てた状態を表す液晶パネルの模式的な縦断面図である。図４（ｇ）と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
このように形成することにより、実施例２における製造方法と比較して、パターニング工程が１回少ない。そのために、製造コストを低減することができる。また、上記実施例２と同様に、製造プロセスの位置合わせ精度に応じて、表示電極５の上に形成するレジスト膜１６の大きさを設定すればよい。即ち、製造プロセスの位置合わせ精度が低い場合には、表示電極５の外周部よりも内側にレジスト膜１６を残すように設定し、位置合わせ精度が高い場合には、表示電極５の外周部に接近させてレジスト膜１６を残すようにすればよい。
【００５３】
上述した各実施例では、図１に示す第１ダミー電極７を形成しているが、これを無くしても同様の効果がある。また、絶縁膜８として無機絶縁膜を例示しているが、有機絶縁膜を利用することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ＰＮ−ＬＣＤ
２  上透明基板
３  下透明基板
４  ＰＮ−ＬＣ
５  表示電極
６  配線電極
７  第１ダミー電極
８  絶縁膜
９  第２ダミー電極
１０  対向電極
１１  表示端子
１２  ダミー端子
１４  シール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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