(57)【要約】      （修正有）【課題】透明導電膜の導電率不良の課題を効果的に低減し、且つ電極配線の幅、金属導電膜と接続する透明導電膜の厚さ、抵抗値をそれぞれ減少し、それにより配線幅を縮小し、小型化の目標を達成する。【解決手段】前記上側基板構造は、上から下へ順次に偏光片と上透明基板と透明導電膜と向き方向膜とを有し、前記下側基板構造は、下から上へ順次に偏光膜と下透明基板と透明誘電層と金属電極と透明絶縁層と透明電極と向き方向膜とを有し、表示エリアにおいて、透明電極と金属電極とがずれた方式によって配列され、それぞれ通過と反射の機能を担当し、また、透明電極と金属電極とを誘電層によって隔離し、透明絶縁層がシェード・マスクによってその形状を定義し、非表示エリアにおいて透明電極と金属電極とが相互に積み重ねると共に、直接的に接触し、それぞれの対の透明電極と金属電極が表示エリアの両端で相互に導通され、電極の電圧を保持するようにする。【選択図】    図３
2004151151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側基板構造と下側基板構造とそれらの間に封入される液晶とからなる半透過式液晶表示器であって、
前記上側基板構造は、上から下へ順次に偏光片と上透明基板と透明導電膜と向き方向膜とを有し、
前記下側基板構造は、下から上へ順次に偏光膜と下透明基板と透明誘電層と金属電極と透明絶縁層と透明電極と向き方向膜とを有し、
前記金属反射層は、まず黄色光製造プロセスによってパターン化し、製造するパターンエリアが表示エリアにおいて反射及び導電の機能を有し、且つ非表示エリアにおいて導電の機能を有し、
表示エリアにおいて、透明電極と金属電極とがずれた方式によって配列され、それぞれ通過と反射の機能を担当し、また、透明電極と金属電極とを誘電層によって隔離し、
透明絶縁層がシェード・マスクによってその形状を定義し、単に表示エリアに発生され、
非表示エリアにおいて透明電極と金属電極とが相互に積み重ねると共に、直接的に接触し、
それぞれの対の透明電極と金属電極が表示エリアの両端で相互に導通され、電極の電圧を保持するようにすることを特徴とする、半透過式液晶表示器。
【請求項２】
前記透明誘電層としてＳｉ，Ｔｉなどの無機酸化物からなる誘電層を採用することを特徴とする、請求項１に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項３】
下記の製造プロセスによって製造される半透過式液晶表示器であって、
透明基板にまず誘電層をスパッタリング形成するステップ１と、
誘電層に銀またはアルミニウム合金をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって金属電極になるように定義するステップ２と、
金属電極において表示エリアに透明絶縁層をメッキし、透明絶縁層を一層または一層以上の誘電材料によって形成するステップ３と、
金属電極に透明導電膜をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって透明電極を定義し、下基板の電極製作を完成するステップ４と、
上方透明基板に透明導電膜をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって透明電極になるように定義し、上基板の電極の製作を完成するステップ５と、
上下基板に向き方向液を塗布することによって向き方向膜を製作すると共に、ブラシによって徐々に表面向き方向を擦るステップ６と、
上下基板を組合せ、上下基板の電極を相対的に内方へ向かせるようにし、中間部に液晶を封入するステップ７と、
組立完成の表示器の上下面に偏光片を貼り付けると、この半透過式液晶表示器を完成するステップ８とを有することを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項４】
前記透明絶縁層は一種の透明な薄膜であると共に、絶縁の機能を有し、一層以上の誘電膜または樹脂膜を採用できることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項５】
前記ステップ１に使用される誘電層はＴｉＯ２またはＳｉＯ２を採用すると共に、膜の厚さが７００Å以下であることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項６】
前記銀またはアルミニウム合金の膜の厚さが２００Å以上であることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項７】
前記透明絶縁層の膜の厚さが２００Å以上であることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項８】
前記透明導電膜の厚さが３００Å以上であると共に、面抵抗が８０Ω以下であることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【請求項９】
前記液晶の位相差値Δｎｄは７００ｎｍないし９００ｎｍの間にあることを特徴とする、請求項３に記載の半透過式液晶表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過式液晶表示器に係わり、特に金属のような高反射率と低抵抗の特性を有し、且つ従来の表示器のラインギャップリミットを突破でき、低導電率の課題を効果的に低減することができると共に、開口率を向上でき、高明るさと低電気消耗率と低クロストークなどの特性を有する半透過式液晶表示器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
従来の液晶表示器は、台湾公告第４４５３８８号（以下は引用例と称する）に開示され、且つ図１に示すように、その主要な構成は当該引用例が下基板１９において、ガラス２８に誘電材料２７をメッキ形成し、且つその上に銀を主とする反射電極２１と電極保護絶縁膜をメッキ形成し、その構造の主要な欠点は、この設計が反射式表示器を主とし、半透過式の表示器を製造しようとする場合、膜の厚さを制御することによって実行しなければならなく、アルミニウムを反射電極とする場合、その光学効率は９０％ぐらいである。他の光効率を影響する開口率は電極と電極との間の黄色光製造プロセスのリミットに制限されて突破できないようになることが現状である。
【０００３】
関連のある従来技術について、例えば台湾公告第４０９２６１号の件を参照できる。図２に示すように、その主要な構成は、当該引用例の下基板１０に底層（ｕｎｄｅｒｌａｉｄ  ｌａｙｅｒ）１を有し、その上に順次に下層アモルファス酸化物電極２と銀反射電極３と上層のアモルファス酸化物電極４とを有する。この設計はアモルファス電極によって銀金属反射電極を包み、その目的はアルミニウムよりもっと高い反射率を取得すると共に、銀系薄膜のインターフェース移動問題を発生することを避けることにあり、その構成における主な欠点は、それらの製造プロセスが金属電極をフルにアモルファス酸化物電極材料の内方に包まなければならないことであり、電極と電極とのギャップが黄色光製造プロセスのリミットを突破しがたいことによる開口率を向上しにくいこともその一つの課題である。
【０００４】
目前の従来の液晶表示器の構造と製造プロセスは、依然として下記の諸課題を突破しがたい。
１．目前の半透過反射膜の光学利用率はほぼ９２％であり、メッキ形成膜の厚さによって通過と反射率を制御する。
２．目前の電極は単に透明導電膜によって形成され、導電膜の厚さがかなり高く、抵抗値も高く、線同士の配列幅は５０μｍより大きくする必要があり、それによって導通率を保持し、表示器の小型化が困難になってしまう。
３．目前の電極のラインギャップはある影響によって単に１０μｍぐらいになり、開口率が黄色光製造プロセスの影響のためリミットを突破しがたく、開口率のリミットはほぼ８０％である。
【０００５】
そのため、前記の従来の構造と製造プロセスには依然として多くの課題を有し、好適な設計ではなく、改善される必要がある。
【０００６】
本発明の発明者は、前記の従来の液晶表示器の生成するそれぞれの課題に鑑みて、研究開発を進めると共に、学術の運用を合わせて極めた結果、とうとう本考案の半透過式液晶表示器を提出するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は半透過式液晶表示器を提供することにあり、金属反射層を電極になるように製作し、透明導電膜の導電率不良の課題を効果的に低減でき、且つ電極配線の幅を減少でき、且つ金属導電膜を加える後の透明導電膜の厚さが減少でき、抵抗値も大幅に低減でき、且つ線配線幅が縮小でき、小型化の目標を達成できる。
【０００８】
本発明の他の目的は他の半透過式液晶表示器を提供することにあり、当該表示器は金属電極と透明導電膜とを合併製作し、そのため、両者の面積比は透過反射率の比になり、パターン反射膜の半透過式液晶表示器はその反射エリアにおける反射膜光学利用率はほぼ９５％に達し、開口エリアにおける光学利用率が１００％に近いのでその光学利用率がかなり好ましい。
【０００９】
また、本発明の他の目的は他の半透過式液晶表示器を提供することにあり、前記電極構造が製造される時に表示エリアの電極線のギャップが広められ、製造プロセスの歩留まりを向上し、且つ電極の配置方式は製造プロセスとオプチカルカバーのラインギャップのリミットを克服でき、表示エリアの開口率を増加し、表示時の明るさを増大でき、前記の構造と配列方式によってオプチカルカバーまたは製造プロセスのリミットを突破でき、開口率をほぼ９０％まで効果的に向上できる。
【００１０】
前記の目的を図るために、本発明による半透過式液晶表示器は、上側基板構造と下側基板構造とそれらの間に封入される液晶とからなる半透過式液晶表示器であって、前記上側基板構造は上から下へ順次に偏光片と上透明基板と透明導電膜と向き方向膜とを有し、前記下側基板構造は下から上へ順次に偏光膜と下透明基板と透明誘電層と金属電極と透明絶縁層と透明電極と向き方向膜とを有し、前記金属反射層はまず黄色光製造プロセスによってパターン化し、製造するパターンエリアが表示エリアにおいて反射及び導電の機能を有し、且つ非表示エリアにおいて導電の機能を有し、表示エリアにおいて、透明電極と金属電極とがずれた方式によって配列され、それぞれ通過と反射の機能を担当し、また、透明電極と金属電極とを誘電層によって隔離し、透明絶縁層がシェード・マスクによってその形状を定義し、単に表示エリアに発生され、非表示エリアにおいて透明電極と金属電極とが相互に積み重ねると共に、直接的に接触し、それぞれの対の透明電極と金属電極が表示エリアの両端で相互に導通され、電極の電圧を保持するようにする、半透過式液晶表示器を提供する。
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３に示すのは本発明の提供する半透過式液晶表示器であり、当該半透過式液晶表示器５は上側基板構造５１と下側基板構造５２とそれらの間に封入される液晶５３とからなる半透過式液晶表示器であって、前記上側基板構造５１は上から下へ順次に偏光片５１１と上透明基板５１２と透明導電膜５１３と向き方向膜５１４とを有し、前記下側基板構造５２は下から上へ順次に偏光膜５２１と下透明基板５２２と透明誘電層５２３と金属電極５２４と透明絶縁層５２５と透明電極５２６と向き方向膜５２７とを有し、その特徴は、前記金属反射層はまず黄色光製造プロセスによってパターン化し、製造するパターンエリアが表示エリアにおいて反射及び導電の機能を有し、且つ非表示エリアにおいて導電の機能を有し、表示エリアにおいて、透明電極５２６と金属電極５２４とがずれた方式によって配列され、それぞれ通過と反射の機能を担当し、また、透明電極５２６と金属電極５２４とを透明絶縁層５２５によって隔離し、透明絶縁層５２５がシェード・マスクによってその形状を定義し、単に表示エリアに発生され、非表示エリアにおいて透明電極５２６と金属電極５２４とが相互に積み重なると共に、直接的に接触し、それぞれの対の透明電極５２６と金属電極５２４が表示エリアの両端で相互に導通され、電極の電圧を保持するようにすると共に、線が切れる時の不良を避けられ、歩留まりを向上できる。
【００１３】
前記の諸特性を有する構造の半透過式液晶表示器は、その製造プロセスが下記のようである。
透明基板にまず誘電層をスパッタリング形成し、ＴｉＯ２またはＳｉＯ２を採用し、膜の厚さが７００Å以下にするステップ１と、
誘電層に銀またはアルミニウム合金をスパッタリング形成し、膜の厚さを２００Åにし、それから黄色光製造プロセスによって金属電極になるように定義するステップ２と、
金属電極において表示エリアに透明絶縁層をメッキし、透明絶縁層を一層または一層以上の誘電材料によって形成し、膜の厚さを２００Å以上にするステップ３と、
金属電極にＩＴＯ透明導電膜をスパッタリング形成し、且つ透明導電膜の厚さを５００Åにし、且つ面抵抗を８０Ω以下にし、それから黄色光製造プロセスによって透明電極を定義し、下基板の電極製作を完成するステップ４と、
上方透明基板にＩＴＯ透明導電膜をスパッタリング形成し、且つ透明導電膜の厚さを３００Åにすると共に、面抵抗８０Ω以下にし、それから黄色光製造プロセスによって透明電極になるように定義し、上基板の電極の製作を完成するステップ５と、
上下基板に向き方向液を塗布することによって向き方向膜を製作すると共に、ブラシによって徐々に表面向き方向を擦るステップ６と、
上下基板を組合せ、上下基板の電極を相対的に内方へ向き合わせるようにし、中間部に液晶を封入し、液晶の位相差値Δｎｄを７００ｎｍないし９００ｎｍにするステップ７と、
組立完成の表示器の上下面に偏光片を貼り付けると、この半透過式液晶表示器を完成するステップ８とを有する。
【００１４】
前記黄色光製造プロセスにはレジスタ塗布と露光とイメージ表示とエッチングと膜剥離製造プロセスなどを包含する。
【００１５】
図４と図５に示すのは、それぞれ半透過式液晶表示器下基板の平面図と下基板表示エリア内の断面図である。図面から分かるように、表示エリア５４において透明電極５２６と金属電極５２４とはずれた方式によって配列され、それぞれ透過と反射の機能を担当し、金属半透過膜の場合より光学利用率を向上でき、且つ表示エリア５４内において透明電極５２６と金属電極５２４とを透明絶縁膜５２５によって隔離させ、画素のラインギャップを製造プロセスとオプチカルカバーのリミットを克服できるようにさせることができ、ショートを生じることはないようにすることができる。透明絶縁層５２５は、シェード・マスクによってその形状を定義し、単に表示エリア５４に発生させる。
【００１６】
図４と図６に示すのは、半透過式液晶表示器の下基板の平面図と下基板表示エリア外の部分の断面図である。図に示すように、非表示エリア５５において透明電極５２６と金属電極５２４とが相互に積み重ねられ、且つ直接に接触する。対毎の透明電極５２６と金属電極５２４とは、表示エリア５４の両端で接し合い、電極の電圧を維持できるようにする。
【００１７】
次世代の携帯電話用カラーＳＴＮ表示器は、縁部の狭い箇所の部分へ向かされるように処理され、即ち、同じような表示面積の場合で表示エリアを表示器の縁部まで縮小できるように期待し、表示器の仕様を縮小できるようにし、表示特性の方面において全体の光利用率の向上が要求され、そのため、金属反射層を電極とする場合、効果的に配線の導電率を向上でき、配線のラインギャップを大幅に減少でき、金属反射層に透明電極を合わせることによって光学利用率を向上でき、且つ誘電体材料を加入することによって従来のオプチカルカバーと製造プロセスのリミットを突破でき、開口率を効果的に向上できる。そのため、本発明の表示器は目前の半透過反射式カラーＳＴＮ−ＬＣＤの設定を突破でき、且つ大幅に表示器の品質を向上できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の提供する半透過式液晶表示器は、前記の引用例と他の従来技術と相互に比較する場合、下記のような優れる点を有する。
一、本発明の半透過式液晶表示器は、反射エリアにおける反射膜光学利用率がほぼ９５％であり、開口エリアにおける光学利用率はほぼ１００％に近接し、そのため、光学利用率が優れている。
二、本発明の半透過式液晶表示器は、金属導電膜を加入する電極膜の厚さが低減され、抵抗値も大幅に低減され、配線ギャップも大幅に減少され、縁部を狭小化することができる。
三、本発明の半透過式液晶表示器は、その構造と配列方式が従来のオプチカルカバーまたは製造プロセスのリミットを突破でき、開口率をほぼ９０％まで効果的に向上できる。
四、本発明の半透過式液晶表示器は、金属反射層を電極になるように製造でき、透明導電膜の導電率の不好適な課題を効果的に減少でき、電極配線ギャップの広さを低減でき、製造プロセスの歩留まりを向上できる。
【００１９】
前記に詳細に説明したのは、単に本発明の好適な実施の形態の具体的な説明に過ぎなく、当該実施の形態は本発明の特許請求の範囲を狭義的に制限するものではなく、本発明の発明要旨より逸脱しないすべての改造や変更や一部転用などは、すべて本発明の請求範囲内に包含されるべきことが言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示器を示す断面図である。
【図２】従来の液晶表示器を示す断面図である。
【図３】本発明の半透過式液晶表示器を示す断面図である。
【図４】本発明の半透過式液晶表示器の下基板を示す平面図である。
【図５】本発明の半透過式液晶表示器の下基板の表示エリア内の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の半透過式液晶表示器の下基板の表示エリア外の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１      底層
２      下層アモルファス酸化物電極
３      銀反射電極
４      上層アモルファス酸化物電極
５      半透過式液晶表示器
１０    下基板
１９    下基板
２１    反射電極
２７    誘電材料
２８    ガラス
５１    上側基板構造
５２    下側基板構造
５３    液晶
５４    表示エリア
５５    非表示エリア
５１１  偏光片
５１２  上透明基板
５１３  透明導電膜
５１４  向き方向膜
５２１  偏光膜
５２２  下透明基板
５２３  透明誘電層
５２４  金属電極
５２５  透明絶縁層
５２６  透明電極
５２７  向き方向膜
【図１】
2004151151.tif 000003
【図２】
2004151151.tif 000004
【図３】
2004151151.tif 000005
【図４】
2004151151.tif 000006
【図５】
2004151151.tif 000007
【図６】
2004151151.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月1日(2002.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
上側基板構造と下側基板構造とそれらの間に封入される液晶とからなる半透過式液晶表示器であって、
前記上側基板構造は、上から下へ順次に偏光片と上透明基板と透明導電膜と向き方向膜とを有し、
前記下側基板構造は、下から上へ順次に偏光膜と下透明基板と透明誘電層と金属電極と透明絶縁層と透明電極と向き方向膜とを有し、
前記金属電極は、まず黄色光製造プロセスによってパターン化し、製造するパターンエリアが表示エリアにおいて反射及び導電の機能を有し、且つ非表示エリアにおいて導電の機能を有し、
表示エリアにおいて、透明電極と金属電極とがずれた方式によって配列され、それぞれ通過と反射の機能を担当し、また、透明電極と金属電極とを誘電層によって隔離し、
透明絶縁層がシェード・マスクによってその形状を定義し、単に表示エリアに発生され、
非表示エリアにおいて透明電極と金属電極とが相互に積み重ねると共に、直接的に接触し、
それぞれの対の透明電極と金属電極が表示エリアの両端で相互に導通され、電極の電圧を保持するようにすることを特徴とする、半透過式液晶表示器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
下記の製造プロセスによって製造される半透過式液晶表示器であって、
透明基板にまず誘電層をスパッタリング形成するステップ１と、
誘電層に銀またはアルミニウム合金をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって金属電極になるように定義するステップ２と、
金属電極において表示エリアに透明絶縁層をメッキし、透明絶縁層を一層または一層以上の誘電材料によって形成するステップ３と、
金属電極に透明導電膜をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって透明電極を定義し、下基板の電極製作を完成するステップ４と、
上方透明基板に透明導電膜をスパッタリング形成してから黄色光製造プロセスによって透明電極になるように定義し、上基板の電極の製作を完成するステップ５と、
上下基板に向き方向液を塗布することによって向き方向膜を製作すると共に、ブラシによって徐々に表面向き方向を擦るステップ６と、
上下基板を組合せ、上下基板の電極を相対的に内方へ向かせるようにし、中間部に液晶を封入するステップ７と、
組立完成の表示器の上下面に偏光片を貼り付けると、この半透過式液晶表示器を完成するステップ８とを有することを特徴とする、請求項１に記載の半透過式液晶表示器。