(57)【要約】【課題】液晶表示素子において、機器の小型化、情報量の増加に伴って表示画素が小さくなり開口率が低くなることの視認性低下を防ぐこと。【解決手段】電極の隙間を１５μｍ以下かつ電極間段差を２０００オングストローム以上設けることで、ドット間スペースを補助的に表示として利用し開口率を高めた。そのため、液晶表示装置の視認性を向上することが可能となる。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極が形成された基板と、複数の信号電極が形成された対向基板と、前記走査電極と前記信号電極の間に設けられた液晶層と、を備える液晶表示装置において、
隣接する電極の間隙が１５μｍ以下であり、かつ、電極段差が２０００オングストローム以上設けられたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記電極段差は、透明導電膜により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記電極段差は、透明導電膜と該透明導電膜の下または上に設けられた透明材料により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子の製造方法に関する。詳しくは、液晶等を用いたＰＤＡ用表示パネル、時計用表示パネル等の単純マトリックスパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ページャ、及びＰＤＡ等に利用されている液晶表示素子は、情報量の増加で表示画素数が増大しているが携帯性、コンパクト化が必要とされるため要求に対して表示エリアは小さくなっている。したがって、ドット間の隙間が一定とすると１ドットの大きさが小さくなるためドット間の隙間の面積と表示可能なドット面積の比が小さくなっている。ここで、１ドットの表示面積とドット間スペースと表示面積の和の面積比を開口率とよぶ。
【０００３】
液晶表示素子の画素部の電極配置を図３に示す。液晶表示パネルは、複数の走査電極が形成された基板と、複数の信号電極が形成された対向基板との間に、液晶を挟み込んだ構造をしている。図示するように、一方の基板には、複数の走査電極３３、３４がコモン側ドット隙間３７を介して隣接して形成されている。同様に、他方の基板には、複数の信号電極３５、３６がセグメント側ドット隙間３８を介して隣接して形成されている。
【０００４】
このように、液晶表示パネルでは、（Ｍ−１）本目の走査電極３４、Ｍ本目の走査電極３３と（Ｎ−１）本目の信号電極３５、Ｎ本目の信号電極３６はマトリクス状に配置され、Ｍ本の走査電極とＮ本の信号電極とのＮ・Ｍの交点が表示画素３１となる。通常はこのＮ・Ｍ個の画素の中で表示オンさせたい画素には選択電圧を印加して選択画素とし、また表示オフさせたい画素には非選択電圧を印加して非選択画素として画面の全体で表示を行なう。表示画素３１の面積が制御可能な表示面積を構成する。図４に一例としてスタティック選択波形及び非選択波形を示す。走査電極にはコモン波形４１が印加され、信号電極にはセグメントの選択波形４２または非選択波形４３が印加される。すなわち、表示オンする表示画素には選択合成波形４４が、表示オフする表示画素には非選択合成波形４５が加わる。図４において、表示波形の実効電圧は２Ｖｒｍｓ、非表示波形の実効電圧は０Ｖｒｍｓとなり実効電圧の差で表示または非表示が可能になる。電極の交差した部分（画素部分）は実効値を変化させると透過強度が図２の２１の様に変化するが、交差していない場所は２２の様に実効電圧を印加しても透過強度変化は起こらない。よって、選択波形を印加しても電極が交差する場所（画素部）以外は透過強度が変化しないため表示としては機能していない。したがって、ドット間スペースが大きいほど視認性が低下する。
【０００５】
現状のパターンニング精度を考えた場合、５μｍ以上のドット隙間が必要である。それ以下のドット隙間でパターンニングを行なうとパターン間ショートが発生し、極端に歩留まりが悪くなる。特に、カラー液晶表示素子では、それぞれに赤、緑、青のフィルターが対応する３つのドットで一つの画素（ピクセル）を表示するために、１ドットの表示面積がかなり小さくなる。例えば、１画素が縦３００μｍ、横３００μｍで、縦及び横方向のドット隙間を各１０μｍで形成した場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ各ドットは横９０μｍ、縦２９０μｍとなり、各ドットの表示面積は０．０２６１ｍｍ２　、ドット隙間の総面積は０．０１１７ｍｍ２　となり開口率は、０．０２６１×３／（０．０２６１×３＋０．０１１７）＝０．８７（８７％）になる。　前述したように、開口率が低いと、コントラストの低下が起こり視認性の悪い液晶表示素子になってしまう。ドット隙間（コモン側ドット隙間３７、セグメント側ドット隙間３８）を小さくすることができれば開口率を高くすることが可能であるが、透明電極パターン形成時の露光精度やエッチング精度の限界があるため狭くできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ドット隙間は表示に寄与しないため、ドット隙間の割合が大きくなると（すなわち、開口率が低くなると）表示のコントラストが低下し、視認性が落ちてしまうという問題があった。一方、開口率を大きくするためにドット隙間を小さくすると、パターニングでショートが発生するため、ドット隙間を限界以上小さくすることはできない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電極の隙間を１５μｍ以下かつ電極段差を２０００オングストローム以上設けることにより、ドットの隙間も表示機能として利用できる液晶表示装置を実現した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置は、複数の走査電極が形成された基板と、複数の信号電極が形成された対向基板とを、それぞれの電極が相対するように基板と対向基板とを対向させてなる間隔に液晶層が封入された構成であり、隣接する走査電極間と隣接する信号電極間の少なくとも一方の間隙が１５μｍ以下であり、かつ、電極段差が２０００オングストローム以上設けられている。このような構成では、ドット間隙部は、隣接する画素電極に印加される信号の影響を受けて液晶層の透過率が変化することとなり、表示の補助的な機能として利用できる。
【０００９】
【実施例】
本発明の液晶表示装置は、複数の走査電極が形成された基板と、複数の信号電極が形成された対向基板との間に液晶層が封入された構成であり、電極間の間隙が１５μｍ以下であり、かつ、電極段差が２０００オングストローム以上設けられている。このような構成の電極に選択波形を印加することにより、図３に示すドット間面積部分３２の透過強度が変化する。図１に、表示画素に印加する電圧の実効値を変化させたときの画素電極部とドット間面積部の透過強度の変化を示す。電極の交差した部分（すなわち、表示画素部）の透過強度カーブ１１は従来と同じ挙動を示すが、電極が交差していないドット間面積部（ドット間隙）の透過強度カーブ１２も通常の表示画素部とくらべて立ち上がりは遅いものの、周囲の表示画素部に印加される実効電圧が上昇するにつれ、表示部と同様に透過率が変化する。そのため、ドット間面積部を表示機能として利用することが可能であり、それにより開口率が向上することとなる。
【００１０】
このように、開口率が低い液晶表示素子でも、ドット間隙が表示の補助的な役割をするために、見かけ上、ドット間隙も画素の表示機能を持つこととなり、従来技術の液晶表示よりも高い視認性を得ることが可能である。
【００１１】
例えば、無印加状態で透過率が高く、電圧印加状態で透過率が低くなる、いわゆるポジモードの場合、画素電極の透過率が２０％のとき画素間の領域（ドット間隙）の遮光率は５０％となり、このときの表示画面全体では、遮光率は５％程度改善された。ドット間スペースと段差の実験では、ドット間スペースを２０μｍ、１５μｍ、１０μｍとし、電極膜を１５００オングストローム、２５００オングストローム、３０００オングストロームとして行ったが、スペース２０μｍの段差１５００オングストロームの組み合わせだけこの現象は起こらなかった。
【００１２】
ＬＣＤパネルを形成するときに、液晶を一定方向に規則正しく並ばせるために、電極上に設けた配向膜にラビングを行なうが、電極の段差が大きいとドット間隙の配向条件が変化し、通常の配向条件とは違う配向性能を持つことになる。そのため、ドット間隙に配列した液晶分子は通常の配向より動きやすい構造を取る。したがって、横の画素のセグメントまたはコモン駆動波形との作用で表示が可能となる。
【００１３】
段差の形成方法は、電極膜のみで段差を形成する方法と、電極膜の上または下に高分子樹脂やＳｉＯ２　膜を形成し段差を設ける方法が考えられる。電極膜のみで段差を形成する場合、例えばＩＴＯを２０００オングストローム程度の膜厚で形成した場合に、その抵抗は１０Ω／□以下に、３０００オングストロームの膜厚で形成した場合には、その抵抗は５Ω／□以下になる。高分子透明樹脂については、フォトレジスト等による露光パターンニング方法やオフセット印刷方法で塗布した高分子透明樹脂を電極と同じ場所に２０００オングストローム以上の膜厚を形成し段差を設ける方法がある。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明した様に、電極のドット隙間を１５μｍ以下かつ電極を２０００オングストローム以上の段差で形成することにより、電極に印加電圧を加えることでドット間スペースも透過率が変化するため、表示の補助的な機能を果たすこととなる。そのため、見かけ上の開口率が高くなり、高い視認性が得られる、という効果がある
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の表示画素およびドット間隙の透過強度変化を示す図表である。
【図２】従来の液晶表示装置の表示画素およびドット間隙の透過強度変化を示す図表である。
【図３】画素部の電極配置を説明する模式図である。
【図４】駆動方法の一例を説明するための波形図である。
【符号の説明】
３１　表示画素
３２　ドット間面積
３３、３４　走査電極
３５、３６　信号電極
３７　コモン側ドット隙間
３８　セグメント側ドット隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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