(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、
前記透明電極は、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、前記保護膜の形成されていない領域にある第１屈曲部と前記保護膜上にある第２屈曲部とを有し、
前記第１屈曲部は前記透明電極の一方の側面に設けられ、前記第２屈曲部は前記透明電極の他方の側面に設けられ、
前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第１屈曲部側の側面との交差角が直角となり、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第２屈曲部側の側面との交差角が鈍角になるように構成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記保護膜の外縁部を基板面に対して順テーパーに形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、
前記透明電極を前記保護膜の外縁部上において外側に向けて窄まるように形成し、
前記保護膜の外縁部と前記透明電極の両側面との交差角が鈍角になるように構成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、
前記透明電極は、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、
前記保護膜の外縁部と前記透明電極の両側面との交差角が直角若しくは鈍角になるように構成され、
前記交差角が得られるように、前記保護膜に前記透明電極が屈曲する方向に向かって突出する突出部を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置の製造方法において、
前記透明電極が、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、前記保護膜の形成されていない領域にある第１屈曲部と前記保護膜上にある第２屈曲部とを有し、前記第１屈曲部は前記透明電極の一方の側面に設けられ、前記第２屈曲部は前記透明電極の他方の側面に設けられ、且つ前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第１屈曲部側の側面との交差角が直角となり、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第２屈曲部側の側面との交差角が鈍角になるように、前記透明電極をパターン形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記保護膜の形成条件を調整して前記保護膜の外縁部を基板面に対して順テーパーに形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に係り、特に、カラーフィルタ上に透明電極を備えた構造を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置においてカラー表示を可能にする場合、液晶層を挟持する２枚の基板のうち一方の基板の内面上にカラーフィルタを形成する方法が最も一般的である。このカラーフィルタを形成する方法は種々あるが、その中で、着色レジストを塗布してフォトリソグラフィ法によりパターン形成する方法は、着色層を高精度に形成できる点で優れている。
【０００３】
図７及び図８は、従来のカラーフィルタを有する液晶表示装置を構成する対向基板の内面構造を示すものである。対向基板１０の表面上に形成されるカラーフィルタ１１には、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）の３色の顔料を含む着色レジストを用いて、順次塗布、露光、現像することにより、画素領域に対応した形状の３色の着色層が形成されている。また、各着色層の境界部分には遮光のためのブラックマトリクス層が形成されている。このブラックマトリクス層は、ブラックの顔料を含むレジストで構成する場合、金属層で構成する場合、異なる色調の着色層を積層させて構成する場合等がある。
【０００４】
上記カラーフィルタ１１の表面上には、透明なアクリル系樹脂からなる保護膜１２が形成され、この保護膜１２によってカラーフィルタ１１が保護されるようになっている。
【０００５】
保護膜１２の表面上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）から成る透明電極１３がストライプ状に形成される。この透明電極１３は、保護膜１２の上の表示領域において直線的なストライプ形状に形成された電極部１３ａと、この電極部１３ａに接続され、表示領域から外側に引き出された引出線部１３ｂと、この引出線部１３ｂの先端部に形成された端子部１３ｃとが一体に形成されてなるものである。
【０００６】
対向基板１０の表面上に形成された複数の端子部１３ｃは、外部のフレキシブル配線基板に接続されたり、直接ＩＣチップに接続されたりするなど、用途に応じて所定ピッチで並列配置されており、これらの端子部１３ｃに向けて、引出線部１３ｂが電極部１３ａから延長している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカラーフィルタを有する液晶表示装置においては、以下のような問題点がある。
【０００８】
まず、上述のように保護膜１２の上に透明電極１３を形成する場合、透明電極１３が保護膜１２の外縁部１２ａの上にも形成されるため、この外縁部１２ａの上に形成された透明電極１３の部分１３ｄと外縁部１２ａとの間に、成膜時の回り込み不良によって空間ができる場合がある。特に、保護膜２１の外縁部１２ａは一般に、図２に示すように基板面に対して逆テーパー（外縁部に形成された側面が下向きとなっている状態）となっていることが多いため、透明電極１３との間には大きな空間が発生してしまう。
【０００９】
また、保護膜１２の上に透明電極１３を形成しているので、保護膜１２の耐熱温度によってＩＴＯの成膜温度が制限され、充分に緻密で強度の高い透明電極１３を形成することができない。例えば、通常、保護膜１２の耐熱温度は高々２４０℃であるが、高品位の透明電極１３を形成するには３００〜３５０℃程度の成膜温度が必要である。したがって、上記構造における透明電極１３は低温で成膜せざるを得ず、そのため、膜質が弱く、エッチングレートも高くなる。
【００１０】
さらに、保護膜１２の外縁部１２ａの外側には、パターニング時に形成された保護膜１２の残渣が残っていたり、スパッタリング時の蒸散物が再付着していたりしており、その上に形成された透明電極１３と下地との間の密着性が充分でない。
【００１１】
以上のような原因によって、透明電極１３の部分１３ｄと保護膜１２の外縁部１２ａとの間には、透明電極１３のパターニング時等において、アンダーエッチング現象が発生しやすく、特に、引出線部１３ｂと外縁部１２ａとが鈍角θで交差する部分は良いが、鋭角φの部分からは、部分１３ｄの下にエッチング液が侵入しやすく、Ｖ型の切れ込み状のエッチング跡が発生し、極端な場合には配線切れを起こすという問題点がある。
【００１２】
上記のような問題点を解決するために、保護膜１２を基板１０の全面上に形成するという方法も考えられるが、この場合には、外部端子部にフレキシブル基板を取り付けたり、ＩＣチップを実装したりした後に、基板やＩＣチップに欠陥が発見されて取り除くと、端子部１３ｃが保護膜１２上から剥離してしまうという問題点がある。
【００１３】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液晶表示装置において、上記のようなカラーフィルタの保護膜上に透明電極を形成する場合に、透明電極の引出線部のエッチングによる配線切れを防止できる新規の構造及び製造方法を実現することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明が講じた手段は、２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、前記透明電極は、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、前記保護膜の形成されていない領域にある第１屈曲部と前記保護膜上にある第２屈曲部とを有し、前記第１屈曲部は前記透明電極の一方の側面に設けられ、前記第２屈曲部は前記透明電極の他方の側面に設けられ、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第１屈曲部側の側面との交差角が直角となり、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第２屈曲部側の側面との交差角が鈍角になるように構成したことを特徴とする。
【００１５】
この手段によれば、保護膜の外縁部と透明電極との交差角がほぼ直角若しくは鈍角になるように構成したことによって、その交差部分においてエッチング液の侵入が抑制され、透明電極における配線切れ、配線抵抗の増大を防止することができる。
【００１６】
なお、保護膜の外縁部との交差部分は、透明電極の引出線部であっても、引出線部以外の部分であってもよい。
【００１７】
ここで、前記保護膜の外縁部を基板面に対して順テーパーに形成することが好ましい。
【００１８】
この手段によれば、外縁部が基板面に対して順テーパーになるように形成されているので、外縁部の上に被着される透明電極との間に隙間が形成されたり、密着性が低下したりすることを防止できるから、透明電極の障害をさらに低減できる。
【００１９】
また、前記透明電極の両側面が前記保護膜の外縁部に対してほぼ直交するように構成し、前記引出線部を、前記保護膜の外縁部よりも外側において前記外部端子部の存在する方向に伸びるように構成することが好ましい。
【００２０】
この手段によれば、引出線部の伸びる位置を保護膜の外縁部よりも外側に限定することによって、外縁部上の透明電極の交差形状を所望の形状に形成できるとともに、引出線部の延伸方向を任意に設計することができる。
【００２１】
さらに、２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、前記透明電極を前記保護膜の外縁部上において外側に向けて窄まるように形成し、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の両側面との交差角が鈍角になるように構成することが好ましい。
【００２２】
この手段によれば、透明電極の両側面と外縁部との交差角を共に鈍角に形成することができるため、透明電極の障害をさらに低減できる。
【００２３】
また、２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置において、前記透明電極は、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の両側面との交差角が直角若しくは鈍角になるように構成され、前記交差角が得られるように、前記保護膜に前記透明電極が屈曲する方向に向かって突出する突出部を形成することもできる。
【００２４】
この手段によれば、上述の交差角を得るように保護膜の外縁部の形状を対応させることにより、引出線部のパターン形状の自由度が高まり、配線パターンを任意に設計することが可能になる。
【００２５】
さらに、２枚の基板間に液晶層を配置して所望の表示状態を得るように構成され、前記基板の一方に保護膜及び透明電極を順次積層して成り、前記透明電極は、前記基板上の前記保護膜上にある部分から前記基板上の前記保護膜の形成されていない領域にある外部端子部に引き出された引出線部を備えた液晶表示装置の製造方法において、前記透明電極が、前記保護膜上にある部分から前記外部端子部に向けて屈曲し、前記保護膜の形成されていない領域にある第１屈曲部と前記保護膜上にある第２屈曲部とを有し、前記第１屈曲部は前記透明電極の一方の側面に設けられ、前記第２屈曲部は前記透明電極の他方の側面に設けられ、且つ前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第１屈曲部側の側面との交差角が直角となり、前記保護膜の外縁部と前記透明電極の前記第２屈曲部側の側面との交差角が鈍角になるように、前記透明電極をパターン形成することを特徴とするものである。
【００２６】
ここで、前記保護膜の形成条件を調整して前記保護膜の外縁部を基板面に対して順テーパーに形成することが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法の実施形態について説明する。
【００２８】
図１及び図２は本実施形態における液晶表示装置の対向基板の一部を拡大して示す平面図及び断面図である。対向基板２０の表面上には、カラーフィルタ２１が形成され、その上にＩＴＯからなる保護膜２２が形成され、さらにその上に透明電極２３が形成されている。透明電極２３は、従来と同様に、電極部２３ａと、引出線部２３ｂと、端子部２３ｃとから構成されている。
【００２９】
この実施形態においては、透明電極２３の電極部２３ａが保護膜２２の外縁部２２ａよりも外側にまで伸びるように形成され、保護膜２２の外縁部２２ａと、電極部２３ａとは相互に直交している。その結果、電極部２３ａの両側面と外縁部２２ａとの交差角θ、φは、共にほぼ直角になる。
【００３０】
本実施形態においては、保護膜２２は、ポリアクリレート、エポキシ樹脂等の光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂で形成される。保護膜２２をポリアクリレートにより形成する場合には、スピンコート法等により塗布した後、８０〜１１０℃程度でプリベークを行い、所定の紫外線光で露光した後、水酸化カリウムの０．１〜１．０ｗｔ％水溶液により現像する。その後、温度１８０〜２２０℃にてポストベークを行うことによって形成される。
【００３１】
ここで、保護膜２２の外縁部２２ａの表面形状は、その上に透明電極２３が隙間なく形成できるとともに、透明電極２３との間の密着性を向上させるために、基板面に対して順テーパーとなるように、すなわち、図２に示す基板面と外縁部の表面との間の角度ψが鈍角になるように形成することが好ましい。
【００３２】
外縁部２２ａが基板面に対して順テーパーとなるようにすることは、保護膜２２ａの形成条件を設定することによって可能である。角度ψを大きくするためには、上記のプリベークの温度を低くし（たとえば温度を８０℃とする。）、現像処理を弱く（たとえば水酸化カリウムの濃度を０．１〜０．５ｗｔ％とする。）すればよい。
【００３３】
上述の実施形態において、図１に示す透明電極２３の電極部２３ａの幅は約２００〜３００μｍであり、引出線部２３ｂと端子部２３ｃはそれよりも小さな幅を備えたものとなっている。透明電極２３における幅広の部分は、保護膜２２の外縁部２２ａの前後に亘ってある程度確保されている必要があり、外縁部２２ａの直上から図１に示す電極部２３ａの端部までの距離ｌを５０μｍ程度は確保することが好ましい。
【００３４】
本実施形態によれば、透明電極２３の両側面における保護膜２２の外縁部２２ａとの交差角θ及びφが共にほぼ直角になっているため、透明電極２３ａのエッチング時等における侵食が少なく、アンダーエッチングによる配線切れや配線抵抗の増大を防止することができる。
【００３５】
特に、保護膜２２の外縁部２２ａを順テーパーに形成しているので、透明電極２３の外縁部２２ａに対する被着性が向上し、両者間に隙間が形成されたり、密着性が低下したりすることがなく、外縁部２２ａ上における透明電極２３のアンダーエッチングを抑制することができる。
【００３６】
図３は、別の実施形態における透明電極２３の平面形状を示すものである。この透明電極２３においては、保護膜２２の外縁部２２ａの上方に、電極部２３ａと引出線部２３ｂとの間に形成された延長部２３ｄが形成されている。この延長部２３ｄは、引出線部２３ｂより幅広の直線状部分として形成され、保護膜２２の外縁部２２ａに対する直交する側面を備えている。
【００３７】
この延長部２３ｄによって、エッチングに起因する配線切れを防止できる点は上記実施形態と同じである。延長部２３ｄの幅は、電極部２３ａや引出線部２３ｂの幅とは無関係に、エッチングに起因する配線切れや液晶駆動に支障を与える抵抗値の増大を防止するのに十分な幅に形成することができる。
【００３８】
図４はさらに異なる実施形態の要部を示すものである。この構造においては、透明電極２３の電極部２３ａと引出線部２３ｂとが直接接続されているが、電極部２３ａの側面と引出線部２３ｂの側面との間の屈曲部２３ｅを保護膜２２の外縁部２２ａよりも内側に、反対側の側面の屈曲部２３ｆを外縁部２２ａよりも外側に配置するようにしている。
【００３９】
この結果、透明電極２３の側面と外縁部２２ａとの交差角θは鈍角に、交差角φはほぼ直角になる。したがって、透明電極２３におけるいずれの側面においても、エッチング時におけるアンダーエッチングに起因する配線切れ、配線抵抗の増大は抑制される。
【００４０】
図５は、別の実施形態における透明電極２３の平面形状を示すものである。この実施形態においては、透明電極２３の電極部２３ａと引出線部２３ｂとの間に、電極部２３ａから引出線部２３ｂに向かって幅の減少する方向に斜めに形成された側面部２３ｇ，２３ｈが設けられている。この側面部２３ｇ，２３ｈによって、透明電極２３は外縁部２２ａ上において窄まった形状となり、その結果、透明電極２３と保護膜２２の外縁部２２ａとの間に形成された交差角θ及びφは、共に鈍角となっている。
【００４１】
この結果、透明電極２３における外縁部２２ａとの交差部分の配線切れ、配線抵抗の増大はさらに抑制される。
【００４２】
図６は、さらに別の実施形態における保護膜２２及び透明電極２３の平面形状を示すものである。この実施形態においては、透明電極２３は、従来の平面形状とほぼ同様であるが、保護膜２２の外縁部２２ａに、引出線部２３ｂに応じて形成された突出部２２ｂが形成されている。この突出部２２ｂは、外縁部２２ａの延長方向を引出線部２３ｂの側面とほぼ直交するように変形させている。この結果、交差角θ及びφはほぼ直角になり、上述の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、図６に示す方法と同様に、保護膜２２の外縁形状を変えることによって、適宜、図５に示すような構造と同様の効果を得ることも可能である。この場合には、透明電極２３の両側面との交差部分において、保護膜２２の外縁形状を突出方向に湾曲させると、交差角θ、φの双方を鈍角に設定することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
【００４５】
本発明によれば、保護膜の外縁部と透明電極との交差角がほぼ直角若しくは鈍角になるように構成したことによって、その交差部分においてエッチング液の侵入が抑制され、透明電極における配線切れ、配線抵抗の増大を防止することができる。
【００４６】
本発明によれば、外縁部が基板面に対して順テーパーになるように形成されているので、外縁部の上に被着される透明電極との間に隙間が形成されたり、密着性が低下したりすることを防止できるから、透明電極の障害をさらに低減できる。
【００４７】
本発明によれば、引出線部の伸びる位置を保護膜の外縁部よりも外側に限定することによって、外縁部上の透明電極の交差形状を所望の形状に形成できるとともに、引出線部の延伸方向を任意に設計することができる。
【００４８】
本発明によれば、透明電極の両側面と外縁部との交差角を共に鈍角に形成することができるため、透明電極の障害をさらに低減できる。
【００４９】
本発明によれば、上述の交差角を得るように保護膜の外縁部の形状を対応させることにより、引出線部のパターン形状の自由度が高まり、配線パターンを任意に設計することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の実施形態の対向基板上の平面構造を示す拡大平面図である。
【図２】同実施形態の対向基板上の断面構造を示す拡大断面図である。
【図３】異なる実施形態における透明電極の平面構造を示す拡大平面図である。
【図４】さらに異なる実施形態における透明電極の平面構造を示す拡大平面図である。
【図５】別の実施形態における透明電極の平面構造を示す拡大平面図である。
【図６】さらに別の実施形態における透明電極及び保護膜の平面構造を示す拡大平面図である。
【図７】従来の液晶表示装置における対向基板の一部の平面構造を示す拡大平面図である。
【図８】従来の液晶表示装置における対向基板の一部の断面構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２０  対向基板
２１  カラーフィルタ
２２  保護膜
２２ａ  外縁部
２３  透明電極
２３ａ  電極部
２３ｂ  引出線部
２３ｃ  端子部
θ，φ  交差角
【図１】
0003671536.tif 000002
【図２】
0003671536.tif 000003
【図３】
0003671536.tif 000004
【図４】
0003671536.tif 000005
【図５】
0003671536.tif 000006
【図６】
0003671536.tif 000007
【図７】
0003671536.tif 000008
【図８】
0003671536.tif 000009