(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の透明電極を一方向にストライプ状に配列した一方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第１基板と、
複数の透明電極を他方向にストライプ状に配列しかつ平面視して前記一方の透明電極パターンと交差する他方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在した液晶層と、を備え、
前記一方の透明電極パターンが他方向に沿って分断され、分断された前記一方の透明電極パターンの互いの対向端部における角部を傾斜形状または曲線形状とし、
一方向および他方向における前記角部の長さが３〜１０μｍ、他方向における前記角部間の前記透明電極の長さが２０μｍ以上、かつ互いの前記対向端部間の距離が７μｍ以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、とくに透明電極パターンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スーパーツイストネマチック型など液晶表示装置はガラス基板上に透明電極を形成し、その上に配向膜を形成したものを２個用意し、双方を液晶層を介して所定の間隔（たとえば５〜１０μｍ）で対向配設し、表示領域を形成し、そして、表示領域の外周にそって有機系の接着剤によりシール部を形成した構造である。
【０００３】
この構造の液晶表示装置を作製する工程の一部を図５により説明する。
同図は一方の透明電極パターンが形成されたガラス基板の平面図であって、製造工程の初期において、ガラス基板の分断前の状態を示す。
【０００４】
１は分断前のガラス基板であり、このガラス基板１の上にて、複数の透明電極をストライプ状に配列した透明電極パターン２を表示領域３のほぼ中央近傍にて分断し、各ライン上に配列した一対の透明電極部４、５を成す。これら透明電極部４、５は対向するが、その対向端部とは反対側の端部は、それぞれ引出し配線６および電極端子７と接続され、さらに引出し透明電極パターン８を通して接続パターン９と接続され通電されている。
【０００５】
これら各配線やパターンの作製においては、ＩＴＯや金属などにより蒸着やスパッタリングにより成膜形成し、フォトリソグラフィの工程を経るが、その後にこれらの上に配向膜を被膜形成し、ついで分断ライン１０でもってガラス基板１の一部をカットし、接続パターン９を除く。
【０００６】
このように接続パターン９を形成し、その後に除くようにするのは、下記の理由による。
【０００７】
ポリイミド等の合成樹脂からなる配向膜を塗布した後に、その膜の上を、布を巻いたローラによって一定の方向にこすることで、無数の細かいキズをつけるが、この工程によって、こする際の摩擦により多量の静電気を発生させる。しかし、上記のように接続パターン９によって各透明電極部４、５は、同電位となり、これによって、その静電気による透明電極部４、５間のスパークは発生しなくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ＣＯＧタイプの液晶表示装置のように、駆動用ＩＣをガラス基板の上に直に搭載する構成においては、上記のような接続パターン９を設けることができない。
【０００９】
図６はＣＯＧタイプの液晶表示装置に用いる透明電極パターンが形成されたガラス基板の概略構成を示す平面図である。なお、図５に示す箇所と同一部分は同一符号を記す。
【００１０】
１１はガラス基板であり、このガラス基板１１の上にて、表示領域３のほぼ中央近傍にて分断した透明電極部４、５を形成し、これらの端部は、それぞれ引出し配線６および電極端子７と接続されている。
【００１１】
１２は駆動用ＩＣをフェイスダウンによりボンディングする領域であり、これにともなって入力端子１３が形成されている。
【００１２】
上記構成の透明電極パターンにおいては、透明電極部４と透明電極部５とは電気的に接続されていないので、同電位になっておらず、そのために配向膜に対するラビング工程において発生した静電気によって、領域１４における透明電極部４、５間にてスパークが生じていた。
【００１３】
このスパークによる欠陥状態を図７〜図９に示す。
図７は領域１４の透明電極部４と透明電極部５の付近を示す要部拡大図である。図８は図７における切断面線ａ―ａによる断面図、図９は図７における切断面線ｂ−ｂによる断面図である。なお、１５は配向膜である。
【００１４】
これらの図に示されるとおり、スパークによって透明電極部４と透明電極部５の双方の先端部に欠け１６が生じ、これによって配向膜１５が乱れ、液晶分子の配向に影響し、表示欠陥となっていた。
【００１５】
したがって、本発明は上記事情に鑑みて案出されたものであり、その目的はライン上に配列した一対の透明電極部における双方の対向端の間にてスパークが発生しなくなって、配向膜に乱れのない高性能な液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、複数の透明電極を一方向にストライプ状に配列した一方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第１基板と、複数の透明電極を他方向にストライプ状に配列しかつ平面視して前記一方の透明電極パターンと交差する他方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在した液晶層と、を備え、前記一方の透明電極パターンが他方向に沿って分断され、分断された前記一方の透明電極パターンの互いの対向端部における角部を傾斜形状または曲線形状とし、一方向および他方向における前記角部の長さが３〜１０μｍ、他方向における前記角部間の前記透明電極の長さが２０μｍ以上、かつ互いの前記対向端部間の距離が７μｍ以上である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置を図１〜図４により説明する。
図１はＣＯＧタイプのようなスーパーツイストネマチック型などの液晶表示装置１７の概略平面図であり、図２は透明電極パターンが形成されたガラス基板の概略構成を示す平面図である。また、図３と図４は各ライン上に配列した一対の透明電極部における双方の対向端付近を示す要部拡大図である。
【００１８】
まず、図１に示す液晶表示装置１７を述べる。
ガラス製の走査用基板１８と、信号用基板１９とをシール部２０でもって貼り合わせた構造であり、シール部２０にて囲まれる領域内に液晶が封入されている。シール部２０はエポキシ系、アクリル系、シリコーン系などの熱硬化型樹脂からなる。
【００１９】
このような貼り合わせた構造を作製するには、走査側基板１８と信号側基板１９とをシール剤を介して接着し、さらに位置合わせすることで空間を設け、そして、このシール剤を加熱し、硬化させることで、シール部２０となす。しかも、走査側基板１８と信号側基板１９との間には樹脂球状体から成る非導電性のスペーサが多く分散され、これによって両基板間隔を一定にして、その内部に液晶が封入されている。
【００２０】
上記信号用基板１９の上には前記透明電極である複数の信号電極２１がストライプ状に平行に配列され、その配列パターンがシール部２０の外側にまで延在している。同様に走査用基板１８上にも複数の走査電極２２がストライプ状に平行に配列され、その配列パターンがシール部２０の外側にまで延在している。これら信号電極２１と走査電極２２は交差するように配置され、これら交差する領域が方形状の表示領域２３となる。信号電極２１および走査電極２２はインジウムスズオキサイド：ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などから構成する。さらに信号電極２１上および走査電極２２上にはポリイミド系樹脂の配向膜を被覆している。表示領域２３とシール部２０との間にＩＴＯなどからなるダミーパターン２４を形成し、基板間の厚みを一定にしている。
【００２１】
図２は上記構成の信号用基板１９を作製する工程の一部を説明する。
同図は前記一方の透明電極パターンが形成されたガラス基板の平面図であって、製造工程の初期において、ガラス基板の分断前の状態を示す。
【００２２】
２５は分断前のガラス基板であり、このガラス基板２５の上にて、信号電極２１が表示領域２３のほぼ中央近傍にて分断され、各ライン上に配列した一対の透明電極部２６、２７をなす。これら透明電極部２６、２７の対向端部とは反対側の端部は、それぞれ引出し配線２８および電極端子２９と接続され通電されている。
【００２３】
これら各配線やパターンの作製においては、ＩＴＯや金属などにより蒸着やスパッタリングにより成膜形成し、フォトリソグラフィの工程を経るが、その後にこれらの上に配向膜を被膜形成し、ついで分断ライン３０でもってガラス基板２５の一部をカットし、信号用基板１９と成す。
【００２４】
また、上記の引出し配線２８および電極端子２９は、図６にて説明したように、駆動用ＩＣをフェイスダウンによりボンディングする領域において、入力端子として形成される。すなわち、ボンディング領域、入力端子が図６に示す如き、分断ライン３０の内側に形成される。ちなみに、これら引出し配線２８と電極端子２９は、それぞれ図６に示す引出し配線６および電極端子７に相当する。
【００２５】
図３と図４は、図２に示す表示領域２３のほぼ中央近傍の領域３１における透明電極部２６、２７の要部拡大図である。
【００２６】
図３においては、透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３２を傾斜形状にしている。また、図４においては、透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３３を曲線形状にしている。
【００２７】
蓄積された静電気は電位差を生じた近接電極パターンの尖った個所からスパークしやすいので、その尖った形状をなくすことでスパークしにくくなるが、本発明の液晶表示装置１７においては、信号用基板１９において透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３２、３３を傾斜形状や曲線形状にしたことで、双方の対向端の角部の尖った箇所がなくなっている。したがって、静電気が飛びにくい形状にしたことで、配向膜に対しラビングをおこなって、その摩擦により発生した多量の高電位の静電気が発生しても、局所的に蓄積されなくなり、その静電気による透明電極部２６、２７間のスパークは発生しなくなる。
【００２８】
図３に示すように透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３２を傾斜形状にした場合にて、その寸法例を図１０に示す。
【００２９】
図１０は傾斜形状の角部３２の寸法の一例を示し、本発明者が繰り返しおこなった実験によれば、ｄは２０μｍ以上、ｅは３〜１０μｍにするとよく、これにより、透明電極部２６、２７間にはスパークがまったく発生しなくなり、もっとも効果的である。
【００３０】
詳細には、ｄを２０μｍ以上にして、ｅを０とした従来の構成においては、スパークが発生したが、ｅが１μｍ、２μｍである場合には、印加電圧が大きくなると、若干スパークが発生したが、実用上支障がない程度であり、さらにｅが３μｍ、４μｍ・・・９μｍ、１０μｍの場合には、まったくスパークが発生しなかった。さらにｅが１１μｍ、１２μｍにまで大きくなると、スパークは発生しないにしても、液晶駆動が十分におこなわれず、表示異常が発生した。
【００３１】
また、図４に示すように透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３３を曲線形状にした場合にて、その寸法例を図１２に示す。
【００３２】
図１２にて示すとおり、ｆは２０μｍ以上、曲線部分のｇは３〜１０μｍにするとよく、これにより、透明電極部２６、２７間にはスパークがまったく発生しなくなり、もっとも効果的である。
【００３３】
本発明者がおこなった実験によれば、ｆを２０μｍ以上にして、ｇを０とした従来の構成においては、スパークが発生したが、ｇが１μｍ、２μｍである場合には、印加電圧が大きくなると、若干スパークが発生したが、実用上支障がない程度であり、さらにｇが３μｍ、４μｍ・・・９μｍ、１０μｍの場合には、まったくスパークが発生しなかった。さらにｇが１１μｍ、１２μｍにまで大きくなると、スパークは発生しないにしても、液晶駆動が十分におこなわれず、表示異常が発生した。
【００３４】
また、本発明においては、透明電極部２６、２７における双方の対向端の間隔ｘについては、表示精度やドット数、ならびに隣接する透明電極の間隔にもよるが、７μｍ以上に規定するとよく、これによって透明電極部２６、２７の両対向端間にてショートの発生をもっとも効果的に防ぐことができる。そして、透明電極部２６、２７における双方の対向端の間隔ｘを大きくすることで、対向端間でのショートの発生度合が小さくなる傾向にあるが、間隔ｘを２５μｍにまで大きくしても本発明の効果が奏することを実験により確認した。
【００３５】
つぎに本発明の他の実施形態例を述べる。
前述した液晶表示装置１７においては、信号用基板１９にて透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３２、３３を傾斜形状や曲線形状にしたことで、双方の対向端の角部の尖った箇所がなくし、これによってスパークの発生を防いでいるが、これに代えて図１１に示すように透明電極部２６、２７における双方の対向端の角部３２、３３を段差形状にしてもよく、このように双方の対向端の角部同士の間隔が広がることでも、双方の対抗電極のショートを防ぐことができる。
【００３６】
この段差形状については、ａは２０μｍ以上、ｂは３〜１０μｍ、ｃは１．５〜２μｍにすることで、透明電極部２６、２７間にはスパークがもっとも効果的に発生しなくなる。
【００３７】
本発明者は対向端の間隔ｘ＝７〜２５μｍ、ａ＝２０μｍ、ｃ＝（１／２）ｂに規定し、そして、ｂを０、１μｍ、２μｍ、３μｍ・・・１０μｍ、１１μｍと変えたところ、下記のような結果が得られた。
【００３８】
スパークの発生は、対向する電極パターンがショートし、表示欠陥となることで判別できるが、さらには図８に示すような欠陥に起因した液晶分子の配向の乱れでもって表示欠陥を確認することもできる。
【００３９】
ｂ＝０にすると、すなわち従来のように段差がない場合には、また、ｂ＝１μｍの場合もスパークが発生した。
【００４０】
ｂ＝２μｍの場合には、わずかにスパークの発生が確認されたが、実用上支障がなく、ｂ＝３μｍ、４μｍ・・・７μｍ、８μｍ、９μｍ、１０μｍの場合には、まったくスパークが発生しなかった。
【００４１】
さらにｂ＝１１μｍ、＝１２μｍの場合には、液晶駆動が十分におこなわれず、表示異常が発生した。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等は何ら差し支えない。
【００４３】
たとえば、本例では図１０〜図１２に示すように、それぞれに傾斜形状や段差形状、曲線形状にしたが、これに代えて、これら各形状を組み合わせた形状、すなわち傾斜形状と段差形状とを組み合わせた構成、段差形状と曲線形状とを組み合わせた構成、傾斜形状と曲線形状とを組み合わせた構成にしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、複数の透明電極を一方向にストライプ状に配列した一方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第１基板と、複数の透明電極を他方向にストライプ状に配列しかつ平面視して一方の透明電極パターンと交差する他方の透明電極パターン、および配向膜が設けられた第２基板と、第１基板と第２基板との間に介在した液晶層と、を備え、一方の透明電極パターンが他方向に沿って分断され、分断された一方の透明電極パターンの互いの対向端部における角部を傾斜形状または曲線形状とし、一方向および他方向における角部の長さが３〜１０μｍ、他方向における角部間の透明電極の長さが２０μｍ以上、かつ互いの対向端部間の距離が７μｍ以上であるので、双方の対向端部の間にてスパークが発生しなくなり、これにより、配向膜に乱れが生じなくなり、その結果、高信頼性かつ高性能な液晶表示装置が提供できた。
【００４５】
また、本発明によれば、かかる本発明の液晶表示装置を製造するに際し、検査工程において、上述したようなスパークの発生の有無でもって品質検査をおこなう場合、その品質が向上したことで、製造歩留まりが向上し、製造コストが低下し、これにより、低コストな液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の概略平面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置における透明電極パターンが形成されたガラス基板の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明における一対の透明電極部における双方の対向端付近を示す要部拡大図である。
【図４】本発明における一対の透明電極部における双方の対向端付近を示す要部拡大図である。
【図５】従来の液晶表示装置を作製する工程の一部であり、透明電極パターンが形成されたガラス基板の平面図である。
【図６】従来の液晶表示装置を作製する工程の一部であり、透明電極パターンが形成されたガラス基板の概略構成を示す平面図である。
【図７】スパークによる欠陥状態を示す透明電極部付近を示す要部拡大図である。
【図８】図７における切断面線ａ―ａによる断面図である。
【図９】図７における切断面線ｂ−ｂによる断面図である。
【図１０】角部を傾斜形状にした透明電極部の要部拡大図である。
【図１１】角部を段差形状にした透明電極部の要部拡大図である。
【図１２】角部を曲線形状にした透明電極部の要部拡大図である。
【符号の説明】
１７・・・液晶表示装置
１８・・・走査用基板
１９・・・信号用基板
２１・・・信号電極
２２・・・走査電極
２５・・・分断前のガラス基板
２６、２７・・・透明電極部
２８・・・引出し配線
２９・・・電極端子
３０・・・分断ライン
３１・・・表示領域のほぼ中央近傍の領域
３２、３３・・・角部
【図１】
0004712954.tif 000002
【図２】
0004712954.tif 000003
【図３】
0004712954.tif 000004
【図４】
0004712954.tif 000005
【図５】
0004712954.tif 000006
【図６】
0004712954.tif 000007
【図７】
0004712954.tif 000008
【図８】
0004712954.tif 000009
【図９】
0004712954.tif 000010
【図１０】
0004712954.tif 000011
【図１１】
0004712954.tif 000012
【図１２】
0004712954.tif 000013