JPH07128675A - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示素子及びその製造方法に関し、製造
コストを増加させることなく表示部の透明電極を見え難
くすることができるとともに、端子部の透明電極及びア
ライメントマークを見え易くして端子部における位置合
わせを容易に行うことができる他、透明電極のエッチン
グ時に生じる残渣の影響を受けないようにして表示特性
の劣化を抑えることができることを目的とする。 【構成】 一対の透明フィルム基板上に所定のパターン
状に透明電極が形成され、該透明電極上に配向膜が形成
され、該透明電極が形成された側が内側にくるように該
一対の基板が対向して配向され、該一対の基板間の周辺
がシール剤により包囲され、該シール剤により包囲され
た該一対の基板間に液晶が封入されてなる液晶表示素子
において、端子部の透明電極の透明率を表示部の透明電
極の透過率より小さくしてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子及びその
製造方法に係り、特に、製造コストを増加させることな
く表示部の透明電極を見え難くすることができるととも
に、端子部の透明電極及びアライメントマークを見え易
くして端子部における位置合わせを容易に行うことがで
きる他、透明電極のエッチング時に生じる残渣の影響を
受けないようにして表示特性の劣化を抑えることができ
る液晶表示素子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子については、例えば
実開昭６０−１００７８５号公報で報告されたものがあ
り、ここでは、表示素子を構成する透明基板とこの透明
基板の表示電極端子と接続する回路基板との双方に位置
合わせ用のマークを形成し、この両マークを一致させる
ように構成することにより、透明基板の表示電極端子と
回路基板の配線パターンとの位置合わせを行って、表示
電極端子と配線パターンの接続を正確に行うことができ
るという利点を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た実開昭６０−１００７８５号公報で報告された従来の
液晶表示素子では、両基板に形成した位置合わせマーク
を一致させる端子と配線パターンの接続を正確に行うこ
とができるという利点を有するが、目視あるいは光学的
にパターンを検知する自動機で位置合わせを行う際、仮
に端子部のＩＴＯ等の透明電極の透過率が高くて見え難
くなると、位置合わせが行い難くなるという問題があっ
た。

【０００４】また、上記したような従来の液晶表示素子
では、仮にＩＴＯ等の透明電極の透過率が低いと、透明
電極のパターン部分と透明電極のパターンのない部分と
の透過率の差により、表示を点灯させなくても見えてほ
しくない表示部の透明電極のパターンが見えてしまうと
いう問題があった。この表示部の透明電極が見えてしま
うという問題を解消するためには、透明電極に熱処理を
施すことにより透明電極の透過率を向上させて見え難く
することができるが、端子部の透明電極及びアライメン
トマーク等の透過率も向上して見え難くなってしまい、
点灯検査時や実装時に端子部における位置合わせが困難
になるという問題があった。

【０００５】また、従来の液晶表示素子の製造方法で
は、上記の如く透明電極に熱処理を施した後、透明電極
のパターン加工を行っていたため、エッチング時に残渣
が発生してしまい、表示特性が劣化してしまうという問
題があった。さて、従来、透明電極を基板に対して容易
に識別できる液晶表示素子については、例えば特開昭５
４−６９７６９号公報で報告されたものがあり、ここで
は、透明電極が形成された基板上に正又は負の極性のコ
ロナ放電を行って、逆極性に帯電されたトナーを基板に
付着した後、この付着したトナーを定着するように構成
することにより、透明電極を基板にして容易に識別でき
るという利点を有する。

【０００６】しかしながら、この従来の液晶表示素子で
は、透明電極を基板に対して容易に識別できるという利
点を有するが、コロナ放電を行わなければならない等、
大掛かりな設備が必要になるうえ、コロナ放電工程、ト
ナー付着工程及びトナー定着工程を行わなければならな
い等、工程数が増加して、製造コストが増加するという
問題があった。

【０００７】また、例えば実開昭６１−６０２８３号公
報で報告された従来の液晶表示素子では、表示電極と同
じ透明導電膜からなる端子電極若しくはその周囲部の少
なくとも一部に、化学的処理手段により着色化して外部
部材との接続時の目印を形成するように構成することに
より、表示電極を形成する時の透明導電膜を効果的に利
用でき、目印形成の工程を化学的処理手段で行うことが
できるという利点を有する。

【０００８】しかしながら、この液晶表示素子では、表
示電極を形成する時の透明導電膜を効果的に利用できる
という利点を有するが、端子電極部の一部を選択的に着
色するためにＩＴＯ電極への電着及びＩＴＯの着色処理
等が考えられるが、何れの方法も選択的に着色するため
には、前者のＩＴＯ電極への電着では、ＩＴＯ電極の引
き回しが必要になり、また、後者のＩＴＯの着色処理で
は、マスキングのための膜作成が必要になり、結局、上
記と同様大掛かりな設備が必要になるうえ、工程数が増
加して、製造コストが増加してしまうという問題があっ
た。

【０００９】そこで、本発明は、製造コストを増加させ
ることなく表示部の透明電極を見え難くすることができ
るとともに、端子部の透明電極及びアライメントマーク
を見え易くして端子部における位置合わせを容易に行う
ことができる他、透明電極のエッチング時に生じる残渣
の影響を受けないようにして表示特性の劣化を抑えるこ
とができる液晶表示素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
一対の透明フィルム基板上に所定のパターン状に透明電
極が形成され、該透明電極上に配向膜が形成され、該透
明電極が形成された側が内側にくるように該一対の基板
が対向して配向され、該一対の基板間の周辺がシール剤
により包囲され、該シール剤により包囲された該一対の
基板間に液晶が封入されてなる液晶表示素子において、
端子部の透明電極の透明率を表示部の透明電極の透過率
より小さくしてなることを特徴とするものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記表示部の透明電極の透過率は、８
８％以上であることを特徴とするものである。請求項３
記載の発明は、請求項１の液晶表示素子の製造方法にお
いて、透明フィルム基板上に所定のパターン状に透明電
極を形成する工程と、次いで、該基板を熱処理する工程
とを含むことを特徴とするものである。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の発明において、前記透明電極の形成後に端子部の該透
明電極の少なくとも一部上に薄膜の形成し、その後、前
記基板の熱処理を行なうことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明におい
て、前記薄膜は、溶媒可溶型の有機薄膜であることを特
徴とするものである。

【００１３】請求項６記載の発明は、上記請求項１，２
記載の発明において、前記端子部の透明電極の少なくと
も一部に透明薄膜が積層してなることを特徴とするもの
である。請求項７記載の発明は、上記請求項６記載の発
明において、前記透明薄膜は、配向膜と同一の材質で構
成されてなることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】前述した如く、従来、プラスチックフィルム基
板上に設けたＩＴＯ透明電極は、電極透過率が低く、パ
ネル状態でＯＦＦ時においても表示部の見えてほしくな
い透明電極が肉眼で読み取れてしまい、表示品質を損う
ことがあった。そこで、この表示部の透明電極見え現象
を抑えるためには、ＩＴＯ透明電極の透過率を向上させ
ればよく、このＩＴＯ透明電極の透過率を向上させるに
は、単に従来のように熱処理を行うと、表示部の透明電
極の透過率を上げて見え難くすることができるが、上っ
てほしくない端子部の透明電極の透過率も上ってしま
い、端子部の透明電極が見え難くなってしまう。

【００１５】そこで、本発明者は、単に従来のように熱
処理を行うのではなく、ＩＴＯ膜作成時の環境が重要で
あることに着目し、鋭意検討した結果、酸化反応を充分
に進ませることにより、ＩＴＯ膜の透過率が向上するこ
とが判った。そして、ＩＴＯ膜を酸化するために、エア
ー雰囲気における熱処理に着目し、パネルプロセス工程
の熱処理でも充分効果があると判った。更に、詳細に図
面を用いて説明する。

【００１６】透明電極（ＩＴＯ）は、熱処理を行うと酸
化して透過率が上昇するので、端子部の透明電極上に薄
膜を形成することで酸化を防止すると、端子部の透明電
極の透過率の上昇を止めて、端子部の透明電極が見え難
くなるのを防止して見え易くすることができる。この
時、表示部の透明電極の透過率を上げて、表示部の透明
電極が見え易くなるのを防止して見え難くすることがで
きる。このように、薄膜を端子部に形成することで、端
子部の透明電極を見え易くすることができるとともに、
表示部の透明電極を見え難くすることができる。ここ
で、パターン加工後、透明電極の透過率を顕微分光光度
計を用いて測定し、その後、溶媒可溶型の有機薄膜を端
子部に形成し、熱処理１３０℃×２ｈｒを行った後、透
明薄膜を剥して再び透過率を測定した結果を図１に示
す。なお、該薄膜に透明薄膜を用いてもよく、この場合
は、後述の如く、透明薄膜を除去しないでそのまま残し
ておいてもよい。

【００１７】この図１から判るように、薄膜を端子部に
形成することで、熱処理時の端子部の透明電極の透過率
の上昇を抑えることができるとともに、表示部の透明電
極の透過率を上昇させることができた。なお、ここで
は、薄膜として溶媒可溶型の有機薄膜を用いることによ
り、液晶封入後の洗浄時に液晶を落とすのと同時に薄膜
を除去することができる。

【００１８】次に、液晶封入後の液晶表示素子の電極見
えの感応評価の結果を図２に示す。ここでの感応評価
は、表示部のキャラクター（アルファベット）部分の電
極が判読できるか否かで行った。この図２の結果から、
表示部の透明電極の透過率が上昇することで、表示部の
電極見えを防止することができていることが判る。次
に、端子部のアライメントマーク等を見易くするために
は、透明電極に熱がかかる時に前述の如く、端子部に薄
膜を形成しておけばよいが、それを透明薄膜として、外
部回路との接続部分以外（アライメントマーク）に形成
することで透明薄膜の除去は行わないで済ませることが
できる。液晶表示素子の工程で基板に熱がかかる工程と
しては、配向剤のベイク（１２５℃×１ｈｒ）が挙げら
れるが、透明薄膜としては、配向剤を用いることで配向
膜の印刷と同時に端子部の透明薄膜を形成すれば、配向
ベイク以前に工程を増やすことなく、端子部の透明電極
の透過率の上昇を防止して、アライメントマーク等を見
易くすることができる。以下、具体的に請求項毎に本発
明の作用を説明する。

【００１９】請求項１記載の発明では、一対の透明フィ
ルム基板上に所定のパターン状に透明電極が形成され、
該透明電極上に配向膜が形成され、該透明電極が形成さ
れた側が内側にくるように該一対の基板が対向して配向
され、該一対の基板間の周辺がシール剤により包囲さ
れ、該シール剤により包囲された該一対の基板間に液晶
が封入されてなる液晶表示素子において、端子部の透明
電極の透過率を表示部の透明電極の透過率より小さくし
てなるように構成する。 このため、端子部の透明電極
の透過率を表示部の透明電極の透過率より小さくして構
成するので、表示部での透明電極を見え難くすることが
できるとともに、端子部での透明電極を見え易くして、
点灯検査時及び実装時の端子部における位置合わせを容
易に行うことができる。しかも、後述の実施例の如く、
従来のようなコロナ放電や着色処理する場合のような大
掛かりな設備を用いないで端子部の透明電極の透過率を
表示部の透明電極の透過率より小さくすることができる
ので、低コスト化を実現することができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記表示部の透明電極の透過率を、８
８％以上に構成するのが好ましく、このように、表示部
の透明電極の透過率を８８％以上で構成すると、表示パ
ネル部の電極見えを効率良く抑えることができるので、
極めて表示品質の高いパネルを得ることができる。請求
項３記載の発明では、透明フィルム基板上に所定のパタ
ーン状に透明電極を形成した後、該基板を熱処理するこ
とを特徴とする。このため、表示部の透明電極の透過率
を高くすることができるので、表示部の電極見えを効率
良く抑えることができるうえ、エッチング時に生じる残
渣の影響を受けないようにすることができ、極めて表示
品質の高いパネルを得ることができる。具体的には、上
記の如く基枝を熱処理することにより、ＩＴＯ電極の透
過率は、図３に示す透過率を見れば判るように、可視光
領域で透過率を向上させることができる。

【００２１】請求項４記載の発明では、上記請求項３記
載の発明において、前記透明電極の形成後に端子部の該
透明電極の少なくとも一部に薄膜を形成し、その後、前
記基板の熱処理を行うように構成する。このため、端子
部の透明電極に薄膜を形成することで、熱処理時におけ
るその部分の透過率の上昇を抑えて端子部の透明電極
（位置合わせマーク）を見え易くすることができるの
で、端子部における位置合わせを容易に行うことがで
き、外部回路との接続工程での作業性を良好にすること
ができる。しかも、表示部の透明電極の透過率を上昇さ
せることができるので、表示部の透明電極を見え難くす
ることができる。

【００２２】請求項５記載の発明では、上記請求項４記
載の発明において、前記薄膜を溶媒可溶型の有機薄膜で
構成するのが好ましく、熱処理後容易に除去することが
できる。請求項６記載の発明では、上記請求項１，２記
載の発明において、端子部の透明電極の少なくとも一部
に透明薄膜が積層してなるように構成するため、上記請
求項４記載の発明と同様の効果を得ることができる他、
薄膜の除去を行わないで済ませることができる。

【００２３】請求項７記載の発明では、上記請求項６記
載の発明において、前記透明薄膜を配向膜と同一の材質
で構成してなるように構成するため、電極端子部の一部
にも配向膜を形成することで、パネル化プロセスにおけ
る配向剤ベーク工程、シールベーク工程及び注入前処理
工程等の熱処理工程で端子部における透明電極（位置合
わせマーク）の透過率を向上させて、電極が見え難くな
るのを防止することができ、その結果、配向印刷版の設
計変更のみで工数を全く増加させることなく、位置合わ
せマークを見え易くすることができる。

【００２４】

【実施例】まず、両面にガスバリヤー層及びハードコー
ト層が積層された厚さ１００μｍのポリカーボネートフ
ィルム基材上に厚さ１３５０オングストロームのＩＴＯ
透明電極をスパッタ法により形成した後、公知のフォト
リソグラフィー法によりＩＴＯ透明電極をパターニング
加工して、コモン電極基板とセグメント電極基板を形成
する。この時、セグメント電極基板は、１６０本のスト
ライプ電極基板を電極幅３００μｍで、ピッチ３３０μ
ｍの寸法で加工し、外部の回路基板との接続用電極端子
の両端の周辺には、位置合わせ用パターンを２個所設け
る。また、コモン電極基板は、１００本のストライプ電
極基板を電極幅３００μｍで、ピッチ３３０μｍの寸法
で加工し、外部の回路基板との接続用電極端子の両端の
周辺に位置合わせ用パターンを２個所設ける。

【００２５】次に、コモン電極基板及びセグメント電極
基板形成後、シール材が位置する外周の内側の表示内領
域と位置合わせ用パターン上に配向剤（日立化成社製
商品名ＳＴＸ−２４）をフレキソ印刷法によって部分的
に形成し、配向剤キュアとＩＴＯ透明電極の透過率の向
上を行うために、両基板を１２５℃、６０分の熱処理を
行った後、上下液晶分子捻じれ角が２４０度になるよう
にラビング角度を設定して、回転ラビング法によりチル
ト角３．５度の配向膜を形成する。次いで、コモン電極
基板に６．２μｍ粒径のプラスチックビーズを散布密度
が３００〜４００個／ｍｍ² になるように散布し、セグ
メント電極基板に可撓性エポキシ接着剤をスクリーン印
刷し、両基板を重ねて合わせて空セルを形成した後、液
晶材料を真空注入法で注入口より注入し、その後、面加
圧により余剰液晶を注入口部より排出することにより、
均一なセルギャップを得る。

【００２６】なお、この時、気泡が注入口より混入しな
いように加圧状態で注入口を封止剤を用いて封止する。
封止剤には、ＵＶ硬化型アクリレート樹脂等を用いる。
そして、端子部の配向膜をＮ−メチル−２−ピロリドン
溶媒とブチルセルロース溶媒の混合溶媒を含浸された綿
布をロール状にしたもので拭き取った後、位相差板、偏
光板、反射板、補強板を順次貼り合わせることにより、
白黒型ＳＴＮパネルを得ることができる。

【００２７】このようにして得られたパネルの電極見え
は、ほとんどなく、表示部のＩＴＯ透過率は８８．２％
（ｏｔ ５５０ｎｍ）であった。また、端子部の位置合
わせ電極の透過率は８４．８％であり、肉眼でもＩＴＯ
膜が検知され、実装時のアライメントを容易に行うこと
ができた。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、製造コストを増加させ
ることなく表示部の透明電極を見え難くすることができ
るとともに、端子部の透明電極及びアライメントマーク
を見え易くして端子部における位置合わせを容易に行う
ことができる他、透明電極のエッチング時に生じる残渣
の影響を受けないようにして表示特性の劣化を抑えるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱処理前後における表示部と端子部の透明電極
の透過率を示す図である。

【図２】液晶封入後の液晶表示素子の電極見えの感応評
価の結果を示す図である。

【図３】熱処理によりＩＴＯ電極の透過率が可視光領域
で向上する様子を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 研哉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の透明フィルム基板上に所定のパター
   ン状に透明電極が形成され、該透明電極上に配向膜が形
   成され、該透明電極が形成された側が内側にくるように
   該一対の基板が対向して配向され、該一対の基板間の周
   辺がシール剤により包囲され、該シール剤により包囲さ
   れた該一対の基板間に液晶が封入されてなる液晶表示素
   子において、端子部の透明電極の透明率を表示部の透明
   電極の透過率より小さくしてなることを特徴とする液晶
   表示素子。
2. 【請求項２】前記表示部の透明電極の透過率は、８８％
   以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素
   子。
3. 【請求項３】請求項１の液晶表示素子の製造方法におい
   て、透明フィルム基板上に所定のパターン状に透明電極
   を形成する工程と、次いで、該基板を熱処理する工程と
   を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
4. 【請求項４】前記透明電極の形成後に端子部の該透明電
   極の少なくとも一部上に薄膜を形成し、その後、前記基
   板の熱処理を行うことを特徴とする請求項３記載の液晶
   表示素子の製造方法。
5. 【請求項５】前記薄膜は、溶媒可溶型の有機薄膜である
   ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示素子の製造方
   法。
6. 【請求項６】前記端子部の透明電極の少なくとも一部に
   透明薄膜が積層してなることを特徴とする請求項１，２
   記載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】前記透明薄膜は、配向膜と同一の材質で構
   成されてなることを特徴とする請求項６記載の液晶表示
   素子。