JPH117035A

JPH117035A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH117035A
Application number: JP10076054A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Akiyama; 久秋山; Mitsuhiro Shigeta; 光浩繁田
Original assignee: UK Government; Sharp Corp
Current assignee: UK Government; Sharp Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-01-12
Also published as: GB9808543D0; GB2324641A; GB2324641B; US6452659B1

Abstract

(57)【要約】【課題】強誘電性液晶の配向性やスイッチング特性を
劣化させずに、高コントラストかつ均一な表示状態を得
ることを可能とする。【解決手段】複数の走査電極１１がストライプ状に設
けられた透明基板５と、該透明基板５に対向配置され、
上記走査電極１１に交差するように複数の信号電極１６
がストライプ状に設けられた透明基板１４と、該透明基
板５・１４間に封入された液晶層４とを備える。走査電
極１１は、カラーフィルタ６、下部オーバーコート膜
７、及び硬質のシリコーン樹脂からなるハードコート膜
３４を介して透明基板５上に配置される。ハードコート
膜３４内には、走査電極１１の電極抵抗を低下させるた
めに、各走査電極１１それぞれに電気的に接続された複
数の金属電極３５が形成される。信号電極１６にも走査
電極１１の場合と同様に、金属電極１５が接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に大画面でしか
も高精細な強誘電性液晶を用いた液晶表示装置及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置としては、ＳＴＮ(S
uper-Twisted Nematic) 方式やＴＮ(Twisted Nematic)
方式を用いた液晶表示装置が知られているが、近年、さ
らに高精細かつ大容量の表示を行うことが可能な液晶表
示装置として、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置が注
目されている。

【０００３】強誘電性液晶は、 Appl. Phys. Lett. 36
(1980) pp.899-901 (N.A.Clark andS.T.Lagerwall)に教
示されているように、メモリ性、高速応答性、及び広視
野角等の優れた特性を備えている。

【０００４】しかも、強誘電性液晶は、従来のＴＮ方式
の液晶表示装置やＳＴＮ方式の液晶表示装置と同様に、
透明基板上に、透明導電膜でストライプ状に形成した走
査電極と信号電極とをマトリクス状に配置した、２枚の
電極基板を対向させた単純マトリクス方式により高精細
大容量表示が可能である。

【０００５】しかしながら、上記強誘電性液晶を単純マ
トリクス方式に適用する場合、透明導電膜のみでストラ
イプ状の電極を形成することで大画面で高精細な強誘電
性液晶表示装置を作製すると、表示面積の拡大に伴っ
て、ストライプ状電極の長手方向の長さが長くなるため
に電極抵抗が大きくなってしまう。この結果、発熱、信
号の遅延、あるいは画素領域に印加される信号波形のな
まり等の駆動上の問題が発生する。

【０００６】尚、従来のＴＮ液晶表示装置やＳＴＮ液晶
表示装置では、周期的な駆動電圧の印加により、複数の
フレーム走査で高コントラストな一画面を形成するマル
チプレクシング駆動が採用されているため、印加電圧の
遅延効果による表示低下は、ほとんど問題にならなかっ
たが、強誘電性液晶表示装置の場合、１フレーム走査で
高コントラストな一画面を形成する必要があるため、印
加電圧の遅延効果は問題となる。

【０００７】上述の理由により、強誘電性液晶表示装置
を大画面化する場合は、走査電極と信号電極の長手方向
に低抵抗の金属からなる金属電極を形成することで、全
体の電極抵抗を低下させる方法が採用されてきた。上記
金属電極は、ストライプ状の透明電極（走査電極あるい
は信号電極）の長手方向に沿って、かつ、電気的に接続
して形成する必要がある。

【０００８】このような金属電極を形成する第一の方法
としては、透明基板上にストライプ状の透明電極を形成
し、その上に、上記透明電極に電気的に接続された金属
電極を形成する方法がある。上記第一の方法としては、
（１）図８に示すように、透明基板１０１上に形成され
たストライプ状の透明電極１０２上に、金属電極１０３
を上記透明電極１０２の上面１０２ａにおける長手方向
エッジ１０２ｂに沿って形成する方法や、（２）図９に
示すように、透明基板１０１上に形成されたストライプ
状の透明電極１０２上に、金属電極１０３を上記透明電
極１０２の上面１０２ａにおける長手方向エッジ１０２
ｂに沿って、かつ、長手方向エッジ１０２ｂから透明電
極１０２の側面１０２ｃにはみ出して形成する方法（特
開平１−２８０７２４号公報）、または、（３）図１０
に示すように、透明基板１０１上に形成されたストライ
プ状の透明電極１０２を、該透明電極１０２を覆う絶縁
膜１０４に設けられたスルーホール１０５を介して絶縁
膜１０４上の金属電極１０３に各々接触させる方法（特
開平１−２８０７２４号公報）等が挙げられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
一の方法を用いた場合、上記金属電極１０３は、透明電
極１０２の上面１０２ａあるいは絶縁膜１０４の上面よ
りも少なくともその厚さだけ突出することとなる。ここ
で、強誘電性液晶素子を大画面パネルに適用したとき
に、印加電圧の遅延を抑制するための低抵抗導電膜とし
ての金属電極１０３の膜厚は、０．１μｍ以上、好まし
くは０．４μｍ以上とすることが必要であるため、金属
電極１０３は透明電極１０２あるいは絶縁膜１０４の上
面から少なくとも０．１μｍは突出することになる。し
かも、パネルが大画面になると上記金属電極１０３の膜
厚をより厚くする必要がある。

【００１０】一方、表面安定型強誘電性液晶装置を実現
するためには、対向する両電極基板間の間隔を１．０μ
ｍ〜３μｍ程度に設定することが好ましい。従って、パ
ネルが大画面になると、透明電極１０２あるいは絶縁膜
１０４の上面よりも突出した金属電極１０３が、対向す
る上下の電極基板間でショートする危険性が増大すると
いう問題を有している。

【００１１】また、金属電極１０３が透明電極１０２あ
るいは絶縁膜１０４の上面よりも突出することで、金属
電極１０３の形成部分において段差が生じる。このた
め、段差が生じた箇所で液晶の配向が変わり、均一な表
示を実現することができないという問題も有している。

【００１２】上記第一の方法の問題を解決するために、
以下に示す第二ないし第四の方法が開示されている。

【００１３】第二の方法は、透明基板上にストライプ状
の金属電極を形成し、その上に、透明電極を金属電極と
電気的に接続されるように形成する方法である。上記第
二の方法としては、例えば、図１１に示すように、透明
基板１０１上に金属電極１０３をストライプ状に形成し
た後、絶縁膜１０４を介してストライプ状に透明電極１
０２を形成し、該金属電極１０３と透明電極１０２と
を、絶縁膜１０４に設けられたスルーホール１０５を介
して各々接触させる方法（特開平２−６３０１９号公
報）等が挙げられる。上記第二の方法を用いた場合、第
一の方法を用いた場合と比較して金属電極１０３を厚く
形成することができるので、電極抵抗をより低くするこ
とが可能となる。

【００１４】しかしながら、上記第二の方法は、金属電
極１０３と透明電極１０２との間に絶縁膜１０４を形成
し、該絶縁膜１０４に、金属電極１０３と透明電極１０
２とを接続するためのスルーホール１０５を形成する工
程が必要であり、製造工程が増加するという問題を有し
ている。

【００１５】さらに、上記第二の方法を採用する場合、
金属電極１０３がブラックマトリクスを兼用することに
なる。このように金属電極１０３にブラックマトリクス
を兼用させる場合、互いに隣り合う透明電極１０２・１
０２間に対向する領域Ａ（図中、網かけで示す）を金属
電極１０３で覆う必要がある。従って、金属電極１０３
を形成する際には、パターニングの位置ずれを考慮し
て、金属電極１０３を、互いに隣り合う透明電極１０２
・１０２間の幅よりも広い幅を有するように形成するこ
とで、透明電極１０２と金属電極１０３とが絶縁膜１０
４を介して重なる部分を設ける必要がある。このため、
上記第二の方法は、金属電極１０３と透明電極１０２と
の間に絶縁膜１０４があるものの、透明電極１０２と該
透明電極１０２に隣接する金属電極１０３との間でリー
ク電流が流れる可能性が高くなるという問題も有してい
る。

【００１６】第三の方法は、特開平８−７６１３４号公
報に開示されているように、透明基板上にストライプ状
の金属電極を形成し、金属電極のパターンの隙間にＵＶ
（紫外線）硬化樹脂を充填する方法である。即ち、図１
２に示すように、金属電極１０３がストライプ状に形成
された透明基板１０１に対向するように、ＵＶ硬化樹脂
１０７が滴下された平滑型１０６を配置した後（図１２
（ａ）参照）、透明基板１０１の裏面からＵＶ硬化樹脂
１０７を紫外線露光することによって金属電極１０３と
同じ厚さの絶縁膜を形成する（図１２（ｂ）参照）。そ
して、平滑型１０６を外し（図１２（ｃ）参照）、金属
電極１０３及びＵＶ硬化樹脂１０７からなる層表面上に
透明電極１０２を形成する（図１２（ｄ）参照）。この
方法では、ＵＶ硬化樹脂１０７が滴下された平滑型１０
６を金属電極１０３が形成された透明基板１０１にあて
がってから紫外線露光を行うため、ＵＶ硬化樹脂１０７
からなる絶縁膜の平坦性に優れている。

【００１７】しかしながら、上記第三の方法では、平滑
型１０６を透明基板１０１にあてがうときにＵＶ硬化樹
脂１０７に気泡が入り込むのを防ぐために真空槽中で行
う必要があり、しかも平滑型１０６を透明基板１０１に
あてがうための駆動系が必要である。また、平滑型１０
６を使用する毎に平滑型１０６を洗浄する必要がある
等、製造工程が複雑であるという欠点がある。

【００１８】第四の方法は、J.Electrochem. Soc.; SOL
ID-STATE SCIENCE AND TECHNOLOGYAugust 1988 pp.2013
-2016に開示されているように、ＳｉＯ₂非晶質膜の液
相析出成膜法（Liquid Phase Deposition;ＬＰＤ法）を
用いるものである。ＬＰＤ法は、ケイフッ化水素酸溶液
（Ｈ₂ＳｉＦ₆：ＨＦ）を用い、その溶液の化学的平衡
状態をＳｉＯ₂の析出側に移動させて成膜する方法であ
る。

【００１９】図１３に示すように、まず、透明基板１０
１上に金属電極１０３を成膜し（図１３（ａ）参照）、
金属電極１０３をパターニングすると共にパターニング
したときに使用したフォトレジスト１０８を残し（図１
３（ｂ）参照）、ＬＰＤ法により金属電極１０３のパタ
ーンの隙間にＳｉＯ₂膜１０９を成膜する（図１３
（ｃ）参照）。その後、金属電極１０３上のフォトレジ
スト１０８を剥離する（図１３（ｄ）参照）。この方法
によれば、金属電極１０３とＳｉＯ₂膜１０９との表面
に段差も溝も形成されることがない。

【００２０】しかしながら、上記第四の方法では、金属
電極１０３が化学的にフッ酸に耐性のあるものでなけれ
ばならず、金属電極１０３の材料が制約されてしまう。
また、成膜速度が極端に遅く３００Å／ｈｏｕｒ程度で
あるため１μｍ成膜するのに３０時間を要する。その
他、ＳｉＯ₂膜１０９の成膜時にケイフッ化水素酸溶液
の濃度管理を行う必要がある等の問題がある。

【００２１】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、透明電極面を容易に
平坦に形成することにより、高コントラストで均一な表
示を実現することができる液晶表示装置及びその製造方
法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の液晶表示装置は、複数
の第１の透明電極がストライプ状に設けられた第１の基
板と、該第１の基板に対向配置され、上記第１の透明電
極に交差するように複数の第２の透明電極がストライプ
状に設けられた第２の基板と、該第１及び第２の基板間
に封入された液晶層とを備える液晶表示装置において、
上記第１及び第２の透明電極の少なくとも一方は、硬質
のシリコーン樹脂からなる絶縁膜を介して一方の基板上
に配置され、該絶縁膜内には、ストライプ状の各透明電
極それぞれに電気的に接続された複数の金属電極が形成
されていることを特徴としている。

【００２３】上記の構成によれば、ストライプ状の第１
及び第２の透明電極間に電圧を印加することにより、第
１及び第２の透明電極の交差部（画素領域）での液晶分
子の配向状態が切り替わり、表示が行われる。

【００２４】このとき、第１及び第２の透明電極の少な
くとも一方に、金属電極が接続されているので、第１あ
るいは第２の透明電極の電極抵抗を大幅に低下させるこ
とができ、画素領域に印加される駆動電圧の波形のなま
りや発熱によるセル内の温度ムラを抑え、表示品位を大
幅に向上させることが可能となる。また、金属電極が透
明電極とそれに対応した基板との間に配置されているの
で、より低抵抗化を実現するために金属電極を厚く形成
しても、ショートが発生することもない。

【００２５】ここで、硬質のシリコーン樹脂は、骨格が
シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）からなるため、耐熱
性、耐候性、及び耐水性に優れている。また、硬質のシ
リコーン樹脂は、主に３官能単位と４官能単位のシロキ
サン分子構造で構成され、ガラス骨格に類似しているた
め表面硬度や耐摩耗性に優れている。そして、硬質のシ
リコーン樹脂はアルコキシシランの加水分解で生成した
シラノール基を触媒存在下、低温で縮合して硬質皮膜と
するために基板上に容易に成膜することができる。

【００２６】従って、これらガラスに類似した性質から
硬質のシリコーン樹脂はガラス基板と同様にフッ酸でエ
ッチングすることが可能であり、金属電極を形成する溝
の加工が容易である。このことは、フォトレジスト等の
感光性樹脂をマスクとして、上記シリコーン樹脂にエッ
チングで溝を形成し、真空蒸着やスパッタにより金属で
溝を埋め、リフトオフ方式により、金属電極を形成する
製造方法を可能とする。これにより、高コントラストで
均一な表示を実現することができる液晶表示装置を容易
に得ることが可能となる。

【００２７】請求項２に記載の液晶表示装置は、複数の
第１の透明電極がストライプ状に設けられた第１の基板
と、該第１の基板に対向配置され、上記第１の透明電極
に交差するように複数の第２の透明電極がストライプ状
に設けられた第２の基板と、該第１及び第２の基板間に
封入された液晶層とを備える液晶表示装置において、上
記第１及び第２の透明電極の少なくとも一方は、酸素プ
ラズマあるいは酸素イオンではエッチングされない絶縁
材料からなる第１の絶縁膜及び透光性樹脂からなる第２
の絶縁膜を介して一方の基板上に配置され、該第２の絶
縁膜内には、ストライプ状の各透明電極それぞれに電気
的に接続された複数の金属電極が形成されていることを
特徴としている。

【００２８】上記の構成によれば、請求項１に記載の構
成と同様に、金属電極が設けられているので、第１ある
いは第２の透明電極の電極抵抗を大幅に低下させること
ができ、表示品位を大幅に向上させることが可能とな
る。また、金属電極が透明電極とそれに対応した基板と
の間に配置されているので、より低抵抗化を実現するた
めに金属電極を厚く形成しても、ショートが発生するこ
ともない。

【００２９】ここで、上記の透光性樹脂は、酸素プラズ
マあるいは酸素イオンによるエッチングが可能であり、
金属電極を形成するための溝の加工が容易である。この
ことは、フォトレジスト等の感光性樹脂をマスクとし
て、上記透光性樹脂にエッチングで溝を形成し、真空蒸
着やスパッタにより金属で溝を埋め、リフトオフ方式に
より、金属電極を形成する製造方法を可能とする。これ
により、高コントラストで均一な表示を実現することが
できる液晶表示装置を容易に得ることが可能となる。

【００３０】しかも、第１の絶縁膜が酸素プラズマある
いは酸素イオンではエッチングされない絶縁材料からな
るので、上記エッチングを行ったときに第１の絶縁膜が
エッチングのストッパーとなり、上記溝の深さの制御を
精度よく行うことができる。従って、金属電極の表面高
さを制御することが可能となる。

【００３１】上記請求項１あるいは２に記載の液晶表示
装置は、請求項３に記載の通り、第１あるいは第２の透
明電極表面の段差をほぼなくするように、前記絶縁膜内
に形成された金属電極が絶縁膜の表面高さと同じ表面高
さを有する構成とすることが好ましい。

【００３２】上記請求項１あるいは２に記載の液晶表示
装置は、請求項４に記載の通り、高精細かつ大容量の表
示を行うことが可能なように、上記液晶層が強誘電性液
晶からなる層である構成が好ましい。

【００３３】請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法
は、複数の第１の透明電極がストライプ状に設けられた
第１の基板と、該第１の基板に対向配置され、上記第１
の透明電極に交差するように複数の第２の透明電極がス
トライプ状に設けられた第２の基板と、該第１及び第２
の基板間に封入された液晶層とを備える液晶表示装置の
製造方法において、上記第１及び第２の基板の少なくと
も一方に絶縁材料を成膜する工程と、該絶縁材料に感光
性樹脂によるフォトリソグラフィとエッチング処理とを
施すことによってストライプ状の絶縁膜を形成する工程
と、該感光性樹脂を残存させた状態で、上記絶縁膜上に
金属を成膜する工程と、絶縁膜上に成膜された金属を上
記感光性樹脂と共に除去することにより、絶縁膜内に金
属電極を形成する工程と、上記絶縁膜及び金属電極から
なる層上に透明導電材料を成膜する工程と、該透明導電
材料に感光性樹脂によるフォトリソグラフィとエッチン
グ処理とを施すことによって、上記金属電極と電気的に
接続するようにストライプ状の透明電極を形成する工程
とを備えることを特徴としている。

【００３４】上記の製造方法によれば、ストライプ状に
絶縁膜を形成した後、感光性樹脂を除去せずにその上に
真空蒸着またはスパッタリングにて金属を成膜し、リフ
トオフ方式にて金属電極を形成するので、パターンずれ
を起こさずに絶縁膜中に金属電極を埋め込むことが可能
となる。しかも真空蒸着またはスパッタリングによって
金属を成膜するため、金属電極表面と絶縁膜表面とを３
０ｎｍ以内で一致させるように金属の膜厚を制御するこ
とは容易である。このため、金属電極及び絶縁膜上に形
成される透明電極表面にほぼ段差が生じないようにする
ことができる。この結果、液晶の配向性やスイッチング
特性に悪影響を及ぼすことなく、高コントラストで均一
な表示を実現することが可能な液晶表示装置を製造する
ことが可能となる。

【００３５】請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項６に記載の通り、酸素プラズマや酸素イオン
によるエッチングが可能でリフトオフ方式にて金属電極
を埋め込むことができるように、前記基板に成膜する絶
縁材料が透光性樹脂であることが望ましい。

【００３６】請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項７に記載の通り、容易に上記透光性樹脂をス
トライプ状にパターニングすることが可能なように、前
記絶縁材料のエッチングが酸素プラズマあるいは酸素イ
オンによるドライエッチングであることが好ましい。

【００３７】請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項８に記載の通り、フッ酸によるエッチングが
可能でリフトオフ方式にて金属電極を埋め込むことがで
きるように、前記絶縁材料が熱硬化型のシリコーン樹脂
を硬化させた硬質のシリコーン樹脂であることが望まし
い。

【００３８】請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項９に記載の通り、容易に上記シリコーン樹脂
をストライプ状にパターニングすることが可能なよう
に、前記絶縁材料のエッチングがフッ酸によるウェット
エッチングであることが好ましい。

【００３９】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施形態１について図１ない
し図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実
施形態では、カラー表示が可能な液晶表示装置について
説明する。

【００４０】上記液晶表示装置は、図１に示すように、
互いに対向する２枚の電極基板１・２を備えている。上
記電極基板１・２は、スペーサ３により所定の間隔に保
たれ、図示しないシール材により、電極基板１・２の周
辺部において互いに貼り合わされて接着固定されてい
る。

【００４１】そして、上記電極基板１・２の間に形成さ
れる空間には、例えば強誘電性液晶等の液晶材料が充填
されることにより、液晶層４が形成される。上記強誘電
性液晶は、高速応答が可能でメモリ性を有する等の優れ
た特性を持つことから、大容量且つ高精細な画像を表示
することが可能となる。

【００４２】上記電極基板１は、透明基板（第１の基
板）５における電極基板２の対向面に、カラーフィルタ
６、下部オーバーコート膜７、絶縁膜８、金属電極１０
が埋め込まれた上部オーバーコート膜９、走査電極１
１、絶縁膜１２、及び配向膜１３がこの順に積層されて
なる。

【００４３】一方、電極基板２は、透明基板（第２の基
板）１４における電極基板１の対向面に、金属電極１５
が埋め込まれた図示しないオーバーコート膜、信号電極
１６、絶縁膜１７、及び配向膜１８がこの順に積層され
てなる。

【００４４】透明基板５・１４は、ガラスあるいはプラ
スチック等の透光性材料からなる。

【００４５】カラーフィルタ６は、赤・緑・青色のフィ
ルタからなる。このカラーフィルタ６の配列としては、
特に限定されるものではなく、例えば、ストライプ配
列、モザイク配列、デルタ（トライアングル）配列等、
用途等に応じて種々の配列に設定すればよい。また、カ
ラーフィルタ６の形成方法としては、顔料分散法、染色
法、電着法、印刷法等、従来公知の種々の方法を用いる
ことができる。

【００４６】上記カラーフィルタ６には、非表示画素部
分以外の光の抜けてくる部分を遮光してコントラストを
高くするために、金属あるいは樹脂からなる複数のブラ
ックマトリクス６ａが設けられている。

【００４７】下部オーバーコート膜７は、カラーフィル
タ６を保護するためのものであり、その材料としては、
ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、あるいはスチレ
ン系樹脂等が用いられる。

【００４８】絶縁膜（第１の絶縁膜）８は、上部オーバ
ーコート膜９内に金属電極１０を形成するときに、エッ
チングのストッパーとして機能させるためのものであ
る。絶縁膜８の材料としては、酸素プラズマあるいは酸
素イオンでエッチングされないＳｉＯ₂（二酸化ケイ
素）やＴａ₂Ｏ₅（酸化タンタル）等の透明な絶縁材料
が用いられる。

【００４９】上部オーバーコート膜（第２の絶縁膜）９
は、ストライプ状に複数に分離されて各々絶縁膜８上に
配される。上部オーバーコート膜９の材料としては、リ
フトオフ方式によりストライプ状の上部オーバーコート
膜９の各溝に金属電極１０を埋め込むために、フォトレ
ジスト等の感光性樹脂をマスクとしてエッチングするこ
とが可能な、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、あ
るいはスチレン系樹脂等の透光性樹脂が用いられる。こ
れらの透光性樹脂は、酸素プラズマあるいは酸素イオン
によるドライエッチングが可能である。

【００５０】金属電極１０は、走査電極１１の電極抵抗
を低下させるためのものである。金属電極１０は、上記
上部オーバーコート膜９のストライプにより形成される
各溝に埋め込まれ、上部オーバーコート膜９と合わせて
１つの層を形成している。即ち、金属電極１０は、隣り
合う上部オーバーコート膜９・９のエッジ間に挟持され
た状態となる。このとき、金属電極１０は、上部オーバ
ーコート膜９の表面高さと同じ高さを有するように配置
される。つまり、上部オーバーコート膜９及び金属電極
１０は、それぞれの表面がほぼ同一平面を形成するよう
に隣接して配置され、各構成要素間で段差のない構造を
有している。

【００５１】また、金属電極１５は、上記金属電極１０
が上部オーバーコート膜９に埋め込まれているのと同様
に、図示しないオーバーコート膜に埋め込まれ、上記金
属電極１０に直交する方向にストライプ状に配される。

【００５２】さらに、金属電極１０・１５は、画素面積
／（画素面積＋非画素面積）で表される開口率を大きく
取るために、上記ブラックマトリクス６ａと重なりをも
って配置される。

【００５３】ここで、金属電極１０・１５は、図３に示
すように、金属膜２２と金属膜２３とで形成される２層
構造となっている。金属膜２２は、金属膜２３が直接絶
縁膜８（金属電極１５の場合には透明基板１４）や上部
オーバーコート膜９（金属電極１５の場合には図示しな
いオーバーコート膜）に接しないように、金属電極１０
と絶縁膜８及び上部オーバーコート膜９との接触界面に
形成される。

【００５４】金属膜２３の材料としては、走査電極１１
あるいは信号電極１６の材料よりも低抵抗なＣｕ、Ａ
ｌ、またはそれらの合金等の、いわゆる低抵抗金属が用
いられる。また、金属膜２２の材料としては、低抵抗金
属との密着性が高く、かつガラスや透光性樹脂との密着
性も高い、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＴａ（タン
タル）が用いられる。

【００５５】図１に示すように、複数の走査電極（第１
の透明電極）１１は、上記金属電極１０が埋め込まれた
上部オーバーコート膜９上に、金属電極１０の長手方向
に平行にストライプ状に配される。このとき、金属電極
１０の絶縁膜８に接する面に対向する面の全面を走査電
極１１面に接触させて、走査電極１１と金属電極１０と
を接続させる。走査電極１１の材料としては、ＩＴＯ等
の透明導電材料が用いられる。

【００５６】複数の信号電極（第２の透明電極）１６
は、上記金属電極１５が埋め込まれたオーバーコート膜
上に、上記走査電極１１の長手方向に直交する方向、即
ち金属電極１５の長手方向にストライプ状に配される。
このとき、金属電極１５の透明基板１４に接する面に対
向する面の全面を信号電極１６面に接触させて、信号電
極１６と上記金属電極１５とを接続させる。信号電極１
６の材料としては、ＩＴＯ等の透明導電材料が用いられ
る。

【００５７】ここで、上記走査電極１１および信号電極
１６が対向する領域により、図示しない画素領域が形成
される。この画素領域は、走査電極１１と信号電極１６
とに電圧が印加されると、強誘電性液晶の分子の配向状
態が切り替わることにより、表示状態を明と暗とで変化
させて表示を行うようになっている。

【００５８】絶縁膜１２・１７は、ＳｉＯ₂やＳｉＮ
（窒化ケイ素）等の透明な絶縁材料からなる。

【００５９】配向膜１３・１８は、ラビング処理等の一
軸配向処理が施されている。配向膜１３・１８として
は、ポリイミド、ナイロン、またはポリビニルアルコー
ル等の有機高分子からなる膜またはＳｉＯ₂斜方蒸着膜
等が用いられる。配向膜１３・１８に有機高分子膜を用
いた場合には、一般的に、液晶分子が電極基板に対して
ほぼ平行に配向するように配向処理がなされる。

【００６０】次に、図２及び図３に基づいて、上記液晶
表示装置における電極基板１の製造方法について説明す
る。

【００６１】まず、図２（ａ）に示すように、前記カラ
ーフィルタ６が形成された透明基板５（図１参照）上
に、膜厚２．０μｍの透光性のアクリル系樹脂からなる
下部オーバーコート膜７、膜厚３００ÅのＳｉＯ₂から
なる絶縁膜８、及び膜厚２．０μｍの透光性のアクリル
系樹脂からなる上部オーバーコート膜９をこの順に成膜
する。そして、感光性樹脂としてのフォトレジスト２１
（商品名ＴＳＭＲ−８８００：東京応化工業株式会社
製）をスピンコーティングし、金属電極形成用フォトマ
スクと紫外線露光装置とを用いたフォトリソグラフィー
によって上記フォトレジスト２１をストライプ状にパタ
ーンニングする。

【００６２】そして、３００Ｗ、４０分間の酸素プラズ
マエッチングで上部オーバーコート膜９を２．０μｍの
深さまでエッチングする。ここで、上部オーバーコート
膜９の材料は、上記アクリル系樹脂に限定されず、ポリ
メチルメタクリレート、ポリスチレン、あるいはポリイ
ミド等の、酸素プラズマエッチングすることが可能な樹
脂であれば良い。これにより、図２（ｂ）に示すよう
に、ストライプ状の上部オーバーコート膜９が形成され
る。このとき、絶縁膜８がエッチングのストッパーとな
るためエッチングによる溝の深さの制御を精度良く行う
ことができる。

【００６３】ここで、上記成膜時のフォトレジスト２１
の膜厚は、以下のことから３．０μｍ以上必要である。
つまり、上記酸素プラズマエッチング時には、フォトレ
ジスト２１も上部オーバーコート膜９よりはエッチング
レートは小さいものの同様にエッチングされる。このた
めリフトオフ方式により金属電極１０をパターニングし
ようとすると、少なくとも酸素プラズマエッチング後の
フォトレジスト２１の膜厚は１．５μｍ以上は必要であ
るため、予めエッチングされる膜厚を考慮して成膜時の
フォトレジスト２１の膜厚を３．０μｍ以上とする必要
がある。

【００６４】また、上記絶縁膜８の膜厚は、３０ｎｍ以
上であれば、エッチングのストッパーとしての機能を果
たすことができる。また、成膜のし易さを考慮に入れる
と、２００ｎｍ以下が好ましい。

【００６５】次に、図２（ｃ）に示すように、フォトレ
ジスト２１を除去せずに、スパッタ装置を用いてＩＴＯ
を膜厚３０ｎｍでスパッタリングすることにより金属膜
２２を形成し、引き続きＣｕをスパッタリングすること
により、金属膜２３を形成する。このときの基板温度は
１００〜１２０℃、成膜レートは３０〜５０ｎｍ／ｍｉ
ｎとする。また、金属膜２３の蒸着量は上部オーバーコ
ート膜９のエッチング溝の深さである２．０μｍにほぼ
等しくなるように制御する。但し、上記金属膜２２・２
３の合計の膜厚は、上部オーバーコート膜９の膜厚を超
えないものとする。

【００６６】その後、上記金属膜２２・２３形成後の基
板を３重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、超音波
をかけてフォトレジスト２１を除去することで、フォト
レジスト２１上のＩＴＯ／Ｃｕからなる金属膜２２・２
３をリフトオフする。これにより、図３（ａ）に示すよ
うに、上部オーバーコート膜９に埋め込まれたＩＴＯ／
Ｃｕからなる金属電極１０が形成される。

【００６７】上記金属電極１０の膜厚と幅は、金属電極
と透明電極（走査電極あるいは信号電極）とを合わせた
電極の必要とされる抵抗値（シート抵抗）によって決定
される。但し、この抵抗値は透明電極の幅と金属電極の
膜厚及び幅との関係によって異なるものである。例え
ば、必要とされる抵抗値を０．１Ω／□、透明電極の幅
を３００μｍとすると、Ｃｕの膜厚が２μｍ、幅が３０
μｍとなる。

【００６８】このようにして形成された上部オーバーコ
ート膜９と金属電極１０との表面形状を段差計で測定し
た結果を図４に示す。図４からわかるように、金属電極
１０（主にＣｕ部分）と上部オーバーコート膜９との各
表面間の段差は２０〜３０ｎｍの範囲内に収まってい
る。

【００６９】ここで、この段差は金属電極１０表面が上
部オーバーコート膜９表面よりも必ず下になるように、
つまり金属電極１０が上部オーバーコート膜９表面から
飛び出さないようにする。これは、上部オーバーコート
膜９表面よりも突出した金属電極１０によって、画素領
域の強誘電性液晶の配向を乱さないようにするためであ
る。

【００７０】次に、上部オーバーコート膜９及び金属電
極１０が形成された基板上にＩＴＯからなる透明導電材
料を成膜し、フォトレジストによるフォトリソグラフィ
とエッチング処理とを施す。これにより、図３（ｂ）に
示すように、上記金属電極１０と電気的に接続されたス
トライプ状の走査電極１１が形成される。

【００７１】続いて、図１に示すように、上記走査電極
１１上に、ＳｉＯ₂からなる絶縁膜１２、及びポリイミ
ドからなる配向膜１３をこの順に形成し、配向膜１３に
ラビングによる一軸配向処理を施す。

【００７２】こうして作製した電極基板１は、同様にし
て作製したもう一枚の電極基板２に対向させ、強誘電性
液晶を注入して液晶表示装置を作製する。但し、電極基
板２の作製に関しては、電極基板１におけるカラーフィ
ルタ６、下部オーバーコート膜７、及び絶縁膜８の形成
工程は除くこととする。また、この場合、透明基板１４
がエッチングのストッパーとして機能することになる。

【００７３】このようにして作製された液晶表示装置
は、走査電極１１及び信号電極１６に信号を印加したと
ころ、ショートせず、また、画素領域への印加信号の波
形のなまりがほとんどなかった。しかも、金属電極１０
・１５がブラックマトリクス６ａに重なって形成されて
いるため、非画素部分である金属電極部分はブラックマ
トリクス６ａにより遮光され、均一で高いコントラスト
の表示を行うことができた。

【００７４】以上のように、本実施形態に係る液晶表示
装置は、複数の走査電極１１がストライプ状に設けられ
た透明基板５と、該透明基板５に対向配置され、上記走
査電極１１に交差するように複数の信号電極１６がスト
ライプ状に設けられた透明基板１４と、該透明基板５・
１４間に封入された液晶層４とを備えている。

【００７５】このとき、走査電極１１は、酸素プラズマ
あるいは酸素イオンではエッチングされない絶縁材料か
らなる絶縁膜８及び透光性樹脂からなる上部オーバーコ
ート膜９を介して透明基板５上に配置され、該上部オー
バーコート膜９内には、ストライプ状の各走査電極１１
それぞれに電気的に接続された複数の金属電極１０が形
成されている。

【００７６】上記の構成によれば、走査電極１１及び信
号電極１６間に電圧を印加することにより、該電極の交
差部（画素領域）での液晶分子の配向状態が切り替わ
り、表示が行われる。

【００７７】このとき、走査電極１１に金属電極１０が
接続されているので、走査電極１１の電極抵抗を大幅に
低下させることができ、画素領域に印加される駆動電圧
の波形のなまりや発熱によるセル内の温度ムラを抑え、
表示品位を大幅に向上させることが可能となる。また、
金属電極１０が走査電極１１と透明基板５との間に配置
されているので、より低抵抗化を実現するために金属電
極１０を厚く形成しても、ショートが発生することもな
い。

【００７８】ここで、上部オーバーコート膜９の材料で
ある透光性樹脂は、酸素プラズマあるいは酸素イオンに
よるエッチングが可能であり、金属電極１０を形成する
ための溝の加工が容易である。このことは、フォトレジ
スト等の感光性樹脂をマスクとして、上記透光性樹脂に
エッチングで溝を形成し、真空蒸着やスパッタにより金
属で溝を埋め、リフトオフ方式により、金属電極１０を
形成する製造方法を可能とする。これにより、高コント
ラストで均一な表示を実現することができる液晶表示装
置を容易に得ることが可能となる。

【００７９】しかも、絶縁膜８が酸素プラズマあるいは
酸素イオンではエッチングされない絶縁材料からなるの
で、上記エッチングを行ったときに絶縁膜８がエッチン
グのストッパーとなり、上記溝の深さの制御を精度よく
行うことができる。従って、金属電極１０の表面高さを
制御することが可能となる。

【００８０】また、前記上部オーバーコート膜９内に形
成された金属電極１０は、上部オーバーコート膜９の表
面高さと同じ表面高さを有する構成である。

【００８１】上記の構成によれば、金属電極１０が上部
オーバーコート膜９の表面高さと同じ表面高さを有する
ので、平坦面に走査電極１１が形成されることとなる。
従って、液晶表示装置の表示品位に影響を与える走査電
極１１表面の段差をほぼなくすことができ、このため、
段差によって発生する液晶層４の配向の乱れの発生を防
止することが可能となる。この結果、液晶表示装置の表
示品位をより向上させることができる。

【００８２】さらに、上記液晶層４は強誘電性液晶から
なる層である。これによれば、メモリ性、高速応答性、
及び広視野角等の優れた特性を備え、より高精細かつ大
容量の表示を行うことができる液晶表示装置を提供する
ことが可能となる。

【００８３】また、本実施形態に係る上記液晶表示装置
の製造方法は、透明基板５に絶縁材料を成膜する工程
と、該絶縁材料にフォトレジスト２１によるフォトリソ
グラフィとエッチング処理とを施すことによってストラ
イプ状の上部オーバーコート膜９を形成する工程と、該
フォトレジスト２１を残存させた状態で、上部オーバー
コート膜９上に金属を成膜する工程と、上部オーバーコ
ート膜９上に成膜された金属を上記フォトレジスト２１
と共に除去することにより、上部オーバーコート膜９内
に金属電極１０を形成する工程と、上部オーバーコート
膜９及び金属電極１０からなる層上に透明導電材料を成
膜する工程と、該透明導電材料にフォトレジストによる
フォトリソグラフィとエッチング処理とを施すことによ
って、上記金属電極１０と電気的に接続するようにスト
ライプ状の走査電極１１を形成する工程とを備えるもの
である。

【００８４】上記の製造方法によれば、ストライプ状に
上部オーバーコート膜９を形成した後、フォトレジスト
２１を除去せずにその上に真空蒸着またはスパッタリン
グにて金属を成膜し、リフトオフ方式にて金属電極１０
を形成するので、パターンずれを起こさずに上部オーバ
ーコート膜９中に金属電極１０を埋め込むことが可能と
なる。しかも真空蒸着またはスパッタリングによって金
属を成膜するため、金属電極１０表面と上部オーバーコ
ート膜９表面とを３０ｎｍ以内で一致させるように金属
の膜厚を制御することは容易である。このため、金属電
極１０及び上部オーバーコート膜９上に形成される走査
電極１１表面にほぼ段差が生じないようにすることがで
きる。この結果、液晶の配向性やスイッチング特性に悪
影響を及ぼすことなく、高コントラストで均一な表示を
実現することが可能な液晶表示装置を製造することが可
能となる。

【００８５】また、前記透明基板５に成膜される絶縁材
料は透光性樹脂である。リフトオフ方式により上部オー
バーコート膜９の溝に金属電極１０を埋め込むために
は、上部オーバーコート膜９として、フォトレジスト等
の感光性樹脂をマスクとしてエッチングすることが可能
な材料であることが必要とされる。この点で、透光性樹
脂は酸素プラズマや酸素イオンによるエッチングが可能
でリフトオフ方式にて金属電極１０を埋め込むことが可
能である。尚、絶縁材料として感光性樹脂を用いた場合
にはパターン形成は容易であるが、リフトオフ方式を適
用することはできない。但し、感光性という性質を用い
ない場合は、本実施の形態と同様の工程で、リフトオフ
方式を適用することは可能である。

【００８６】さらに、前記上部オーバーコート膜９のエ
ッチングが酸素プラズマあるいは酸素イオンによるドラ
イエッチングである。これによれば、上部オーバーコー
ト膜９の材料である透光性樹脂は酸素プラズマや酸素イ
オンによるエッチングが可能であるので、フォトリソグ
ラフィーと酸素プラズマや酸素イオンによるドライエッ
チング処理とによって、容易に透光性樹脂をストライプ
状にパターニングすることができる。

【００８７】尚、信号電極１６に接続された金属電極１
５に関しても、上記と同じ構成及び製造方法としている
ので、上記同様の効果が得られる。

【００８８】〔実施の形態２〕本発明の実施形態２につ
いて図５ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、前記の実施形態の図面に
示した部材と同一の部材には同一の符号を付記し、その
説明を省略する。

【００８９】本実施形態に係る液晶表示装置は、図５に
示すように、実施形態１の電極基板１・２の代わりに、
電極基板３１・３２を備えており、その他の構成につい
ては実施形態１と同じである。

【００９０】上記電極基板３１は、透明基板５における
電極基板３２の対向面に、ブラックマトリクス６ａが形
成されたカラーフィルタ６、下部オーバーコート膜７、
金属電極３５が埋め込まれたハードコート膜３４、走査
電極１１、絶縁膜１２、及び配向膜１３がこの順に積層
されてなる。

【００９１】一方、電極基板３２は、前記実施形態１の
電極基板２と同様のものとする。即ち、電極基板３２
は、透明基板１４における電極基板３１の対向面に、金
属電極１５が埋め込まれた図示しないオーバーコート
膜、信号電極１６、絶縁膜１７、及び配向膜１８がこの
順に積層されてなる。

【００９２】ハードコート膜（絶縁膜）３４は、ストラ
イプ状に複数に分離されて各々下部オーバーコート膜７
上に配される。ハードコート膜３４の材料としては、リ
フトオフ方式によりストライプ状のハードコート膜３４
の各溝に金属電極３５を埋め込むために、フォトレジス
ト等の感光性樹脂をマスクとしてエッチングすることが
可能な材料である硬質のシリコーン樹脂が用いられる。
硬質のシリコーン樹脂は、フッ酸によるウェットエッチ
ングが可能である。

【００９３】金属電極３５は、走査電極１１の電極抵抗
を低下させるためのものである。金属電極３５は、上記
ハードコート膜３４のストライプにより形成される各溝
に埋め込まれ、該ハードコート膜３４と合わせて１つの
層を形成している。即ち、金属電極３５は、隣り合うハ
ードコート膜３４・３４のエッジ間に挟持された状態と
なる。このとき、金属電極３５は、ハードコート膜３４
の表面高さと同じ高さを有するように配置される。つま
り、ハードコート膜３４及び金属電極３５は、それぞれ
の表面がほぼ同一平面を形成するように隣接して配置さ
れ、各構成要素間で段差のない構造を有している。

【００９４】また、金属電極３５は、金属電極１０と同
様に、画素面積／（画素面積＋非画素面積）で表される
開口率を大きく取るために、上記ブラックマトリクス６
ａと重なりをもって配置される。

【００９５】上記金属電極３５の材料及び内部構造は、
実施形態１の金属電極１０と同様である。

【００９６】次に、図６及び図７に基づいて、上記液晶
表示装置における電極基板３１の製造方法について説明
する。

【００９７】まず、図６（ａ）に示すように、前記カラ
ーフィルタ６が形成された透明基板５（図５参照）上
に、膜厚３．５μｍのアクリル系樹脂からなる下部オー
バーコート膜７を成膜する。そして、熱硬化型シリコー
ンハードコート剤（商品名ＫＰ−８５３０：信越化学工
業株式会社製）をスピンコーターによって２．０μｍの
膜厚で成膜する。そして、室温で１０分間放置した後、
１２０℃で１時間加熱することでハードコート膜３４の
反応を行う。その後、感光性樹脂としてのフォトレジス
ト４１（商品名ＴＳＭＲ−８８００：東京応化工業株式
会社製）をスピンコーティングし、金属電極形成用フォ
トマスクと紫外線露光装置とを用いたフォトリソグラフ
ィーによって上記フォトレジスト４１をストライプ状に
パターンニングする。

【００９８】そして、バッファードフッ酸（ＨＦ（フッ
化水素）：ＮＨ₄Ｆ（フッ化アンモニウム）＝１：６混
合溶液）でハードコート膜３４をエッチングする。２．
０μｍの厚さのハードコート膜３４をエッチングするの
に４０分を要する。但し、アクリル系樹脂からなる下部
オーバーコート膜７がエッチングのストッパーとして機
能するため、エッチングされる溝の深さはハードコート
膜３４の膜厚に等しく、この場合は２．０μｍである。
これにより、図６（ｂ）に示すように、ストライプ状の
ハードコート膜３４が形成される。

【００９９】これより後の工程は、前記実施形態１と同
様である。即ち、図６（ｃ）に示すように、フォトレジ
スト４１を除去せずに、スパッタ装置を用いてＩＴＯを
膜厚３０ｎｍでスパッタリングすることにより金属膜４
２を形成し、引き続きＣｕをスパッタリングすることに
より、金属膜４３を形成する。このときの基板温度は１
００〜１２０℃、成膜レートは３０〜５０ｎｍ／ｍｉｎ
とする。また、金属膜４３の蒸着量はハードコート膜３
４のエッチング溝の深さである２．０μｍにほぼ等しく
なるように制御する。但し、上記金属膜４２・４３の合
計の膜厚は、ハードコート膜３４の膜厚を超えないもの
とする。

【０１００】尚、バッファードフッ酸によるウェットエ
ッチングは等方性であるためハードコート膜３４をエッ
チング後にフォトレジスト４１が図６（ｂ）に示すよう
にオーバーハング状になり、そのままＩＴＯやＣｕ等の
金属をスパッタリングすると、金属とハードコート膜３
４との間に溝を生じる。このためフォトレジストに紫外
線を照射して加熱することでオーバーハングを除去し、
リフトオフ後の溝の発生を防ぐようにする。

【０１０１】その後、上記金属膜４２・４３形成後の基
板を３重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、超音波
をかけてフォトレジスト４１を除去することで、フォト
レジスト４１上のＩＴＯ／Ｃｕからなる金属膜４２・４
３をリフトオフする。これにより、図７（ａ）に示すよ
うに、ハードコート膜３４に埋め込まれたＩＴＯ／Ｃｕ
からなる金属電極３５が形成される。

【０１０２】次に、ハードコート膜３４及び金属電極３
５が形成された基板上にＩＴＯからなる透明導電材料を
成膜し、フォトレジストによるフォトリソグラフィとエ
ッチング処理とを施す。これにより、図７（ｂ）に示す
ように、上記金属電極３５と電気的に接続されたストラ
イプ状の走査電極１１が形成される。

【０１０３】続いて、図５に示すように、上記走査電極
１１上に、ＳｉＯ₂からなる絶縁膜１２、及びポリイミ
ドからなる配向膜１３をこの順に形成し、配向膜１３に
ラビングによる一軸配向処理を施す。

【０１０４】こうして作製した電極基板３１は、実施形
態１の電極基板２と同様にして作製したもう一枚の電極
基板３２に対向させ、強誘電性液晶を注入して液晶表示
装置を作製する。

【０１０５】このようにして作製された液晶表示装置
は、実施形態１と同様に、走査電極１１及び信号電極１
６に信号を印加したところ、ショートせず、また、画素
領域への印加信号の波形のなまりがほとんどなかった。
しかも、金属電極３５・１５がブラックマトリクス６ａ
に重なって形成されているため、非画素部分である金属
電極部分はブラックマトリクス６ａにより遮光され、均
一で高いコントラストの表示を行うことができた。

【０１０６】以上のように、本実施形態に係る液晶表示
装置は、複数の走査電極１１がストライプ状に設けられ
た透明基板５と、該透明基板５に対向配置され、上記走
査電極１１に交差するように複数の信号電極１６がスト
ライプ状に設けられた透明基板１４と、該透明基板５・
１４間に封入された液晶層４とを備えている。

【０１０７】このとき、走査電極１１は、硬質のシリコ
ーン樹脂からなるハードコート膜３４を介して透明基板
５上に配置され、該ハードコート膜３４内には、ストラ
イプ状の各走査電極１１それぞれに電気的に接続された
複数の金属電極３５が形成されている。

【０１０８】上記の構成によれば、実施形態１と同様
に、走査電極１１に金属電極３５が接続されているの
で、走査電極１１の電極抵抗を大幅に低下させることが
でき、画素領域に印加される駆動電圧の波形のなまりや
発熱によるセル内の温度ムラを抑え、表示品位を大幅に
向上させることが可能となる。また、金属電極３５が走
査電極１１と透明基板５との間に配置されているので、
より低抵抗化を実現するために金属電極３５を厚く形成
しても、ショートが発生することもない。

【０１０９】ここで、硬質のシリコーン樹脂は、骨格が
シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）からなるため、耐熱
性、耐候性、及び耐水性に優れている。また、硬質のシ
リコーン樹脂は、主に３官能単位と４官能単位のシロキ
サン分子構造で構成され、ガラス骨格に類似しているた
め表面硬度や耐摩耗性に優れている。

【０１１０】この硬質のシリコーン樹脂は、コロイダル
金属酸化物もしくは４官能アルコキシシランと３官能ア
ルコキシシラン、必要に応じて２官能アルコキシシラン
を用いて製造され、アルコキシシランの加水分解で生成
したシラノール基を触媒存在下、低温で縮合して硬質皮
膜とするために基板上に容易に成膜することができる。
尚、被膜硬度は、主にコロイダル金属酸化物等の４官能
単位で達成される。

【０１１１】従って、これらガラスに類似した性質から
硬質のシリコーン樹脂はガラス基板と同様にフッ酸でエ
ッチングすることが可能であり、金属電極３５を形成す
る溝の加工が容易である。このことは、フォトレジスト
等の感光性樹脂をマスクとして、上記シリコーン樹脂に
エッチングで溝を形成し、真空蒸着やスパッタにより金
属で溝を埋め、リフトオフ方式により、金属電極３５を
形成する製造方法を可能とする。これにより、高コント
ラストで均一な表示を実現することができる液晶表示装
置を容易に得ることが可能となる。

【０１１２】また、前記ハードコート膜３４内に形成さ
れた金属電極３５は、ハードコート膜３４の表面高さと
同じ表面高さを有する構成である。

【０１１３】上記の構成によれば、金属電極３５がハー
ドコート膜３４の表面高さと同じ表面高さを有するの
で、平坦面に走査電極１１が形成されることとなる。従
って、液晶表示装置の表示品位に影響を与える走査電極
１１表面の段差をほぼなくすことができ、このため、段
差によって発生する液晶層４の配向の乱れの発生を防止
することが可能となる。この結果、液晶表示装置の表示
品位をより向上させることができる。

【０１１４】さらに、上記液晶層４は、強誘電性液晶か
らなる層である。これによれば、メモリ性、高速応答
性、及び広視野角等の優れた特性を備え、より高精細か
つ大容量の表示を行うことができる液晶表示装置を提供
することができる。

【０１１５】また、本実施形態に係る液晶表示装置の製
造方法は、透明基板５に絶縁材料を成膜する工程と、該
絶縁材料にフォトレジスト４１によるフォトリソグラフ
ィとエッチング処理とを施すことによってストライプ状
のハードコート膜３４を形成する工程と、該フォトレジ
スト４１を残存させた状態で、上記ハードコート膜３４
上に金属を成膜する工程と、該ハードコート膜３４上に
成膜された金属を上記フォトレジスト４１と共に除去す
ることにより、ハードコート膜３４内に金属電極３５を
形成する工程と、上記ハードコート膜３４及び金属電極
３５からなる層上に透明導電材料を成膜する工程と、該
透明導電材料にフォトレジストによるフォトリソグラフ
ィとエッチング処理とを施すことによって、上記金属電
極３５と電気的に接続するようにストライプ状の走査電
極１１を形成する工程とを備えるものである。

【０１１６】上記の製造方法によれば、ストライプ状に
ハードコート膜３４を形成した後、フォトレジスト４１
を除去せずにその上に真空蒸着またはスパッタリングに
て金属を成膜し、リフトオフ方式にて金属電極３５を形
成するので、パターンずれを起こさずにハードコート膜
３４中に金属電極３５を埋め込むことが可能となる。し
かも真空蒸着またはスパッタリングによって金属を成膜
するため、金属電極３５表面とハードコート膜３４表面
とを３０ｎｍ以内で一致させるように金属の膜厚を制御
することは容易である。このため、金属電極３５及びハ
ードコート膜３４上に形成される走査電極１１表面にほ
ぼ段差が生じないようにすることができる。この結果、
実施形態１と同様に、液晶の配向性やスイッチング特性
に悪影響を及ぼすことなく、高コントラストで均一な表
示を実現することが可能な液晶表示装置を製造すること
が可能となる。

【０１１７】また、前記透明基板５に成膜する絶縁材料
が熱硬化型のシリコーン樹脂を硬化させた硬質のシリコ
ーン樹脂である。リフトオフ方式によりハードコート膜
３４の溝に金属電極３５を埋め込むためには、ハードコ
ート膜３４として、フォトレジスト等の感光性樹脂をマ
スクとしてエッチングすることが可能な材料であること
が必要とされる。この点で、硬質のシリコーン樹脂はフ
ッ酸によるエッチングが可能でリフトオフ方式にて金属
電極３５を埋め込むことが可能である。尚、絶縁材料と
して感光性樹脂を用いた場合にはパターン形成は容易で
あるが、リフトオフ方式に適用することができない。

【０１１８】さらに、ハードコート膜３４のエッチング
がフッ酸によるウェットエッチングである。これによれ
ば、硬質のシリコーン樹脂はフッ酸によるエッチングが
可能であるので、フォトリソグラフィーとフッ酸による
ウェットエッチング処理とによって、容易に上記シリコ
ーン樹脂をストライプ状にパターニングすることができ
る。

【０１１９】尚、本実施形態では、電極基板３２の構成
を実施形態１の電極基板２と同じ構成としたが、電極基
板３１と同様にハードコート膜を用いる構成としてもよ
い。即ち、透明基板上に、ハードコート膜及び金属電極
からなる層、信号電極、絶縁膜、及び配向膜がこの順に
積層された電極基板を用いてもよい。この電極基板の製
造工程においては、ハードコート膜をエッチングすると
きに透明基板もエッチングされるが、エッチングされた
溝にフォトレジストを残したまま金属を成膜してリフト
オフ方式で金属電極を埋め込むこととする。

【０１２０】尚、上記実施形態１及び２では、金属電極
をリフトオフ方式で形成したが、リフトオフ方式ではな
くフォトマスクを用いて金属電極を形成することも可能
である。この方法では、まず、パターニングされた絶縁
膜上のフォトレジストを除去した後に、金属を真空蒸着
またはスパッタリングによって成膜する。その後、再度
フォトレジストを成膜し、絶縁膜のパターンに一致する
ようにフォトマスクを合わせて露光現像することで絶縁
膜の溝パターンに埋まった金属の上にのみフォトレジス
トを残す。そして、フォトレジストをマスクにして金属
をエッチングすることで金属電極を形成することができ
る。しかしながら、この場合には、フォトマスクの位置
合わせが困難であるため、パターンずれを起こす虞れが
ある。そこで、金属電極は、リフトオフ方式を用いて形
成する方が、位置ずれがなく基板上に段差のない液晶表
示装置を作製することが可能であるので好ましい。

【０１２１】尚、上記実施形態１及び２では、金属電極
を２層構造としたが、１層構造とすることも可能であ
る。しかしながら、一般に、ＣｕやＡｌ、またはそれら
の合金等の低抵抗金属は、ガラス、カラーフィルタある
いは透光性樹脂等との密着性が劣っているため、低抵抗
金属のみを用いて金属電極を形成すると、金属電極と、
ガラス、カラーフィルタ、あるいは透光性樹脂等との接
触界面で膜剥がれが生じる虞れがある。

【０１２２】そこで、低抵抗金属からなる膜の下地とし
て、低抵抗金属と密着性が高く、しかもガラス、カラー
フィルタあるいは透光性樹脂等との密着性も高い、ＩＴ
ＯあるいはＴａを薄く成膜し、金属電極を２層構造とす
ると、低抵抗金属膜と、該低抵抗金属膜と接する他の膜
との間での膜剥がれを防止し、かつ、低抵抗金属によ
り、電極抵抗の充分な低抵抗化を図ることができる。

【０１２３】尚、上記金属電極に用いることができる低
抵抗金属としては、ＩＴＯやＴａよりも抵抗が低い金属
であれば、特に限定されるものではない。このような低
抵抗金属としては、前記Ａｌ、Ｃｕの他に、例えば、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、およびそれらの合金等が挙げら
れる。これら低抵抗金属の中でも、Ｃｕ、Ａｌ、および
それらの合金が、ＴａやＩＴＯとの密着性、抵抗率、お
よび製造コスト等の点から特に好ましい。

【０１２４】即ち、実施形態１及び２に係る液晶表示装
置における金属電極は、Ｃｕ、Ａｌ、及びそれらの合金
から選ばれる少なくとも一種の金属からなる層を有する
構成が好ましい。これにより、該液晶表示装置における
電極抵抗を効率良く、しかも安価に低下させることがで
きる。

【０１２５】さらに、上記金属電極は、その下層及び両
側に配置された層と接触配置される第１の金属膜と、該
下層及び両側に配置された層には接触せずに第１の金属
膜上に配置される第２の金属膜とからなる２層構造であ
り、上記第１の金属膜がＩＴＯ及びＴａから選ばれる一
種の金属からなる構成が望ましい。これにより、上記金
属電極と金属電極の下層及び両側に配置された層との密
着性を向上させることができるので、金属電極との接触
界面での膜剥がれによる断線や導通不良を防止すること
ができる。

【０１２６】尚、上記実施形態１及び２では、カラーフ
ィルタを用いた構成としたが、カラーフィルタのない構
成とすることもできる。

【０１２７】また、実施形態１及び２では、金属電極を
２つの電極基板それぞれに形成する構成としたが、何れ
か一方の電極基板にのみ金属電極を形成する構成として
もよい。

【０１２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の液晶表示装置は、第１及び第２の透明電極の少なくと
も一方が、硬質のシリコーン樹脂からなる絶縁膜を介し
て一方の基板上に配置され、該絶縁膜内には、ストライ
プ状の各透明電極それぞれに電気的に接続された複数の
金属電極が形成されている構成である。

【０１２９】これにより、第１及び第２の透明電極の少
なくとも一方に、金属電極が接続されているので、第１
あるいは第２の透明電極の電極抵抗を大幅に低下させる
ことができ、表示品位を大幅に向上させることが可能と
なる。また、絶縁膜にガラスに類似した性質を有する硬
質のシリコーン樹脂を用いているので、リフトオフ方式
により金属電極を形成する製造方法が可能となる。これ
らの結果、高コントラストで均一な表示を実現すること
ができる液晶表示装置を容易に得ることが可能となると
いう効果を奏する。

【０１３０】請求項２に記載の液晶表示装置は、第１及
び第２の透明電極の少なくとも一方が、酸素プラズマあ
るいは酸素イオンではエッチングされない絶縁材料から
なる第１の絶縁膜及び透光性樹脂からなる第２の絶縁膜
を介して一方の基板上に配置され、該第２の絶縁膜内に
は、ストライプ状の各透明電極それぞれに電気的に接続
された複数の金属電極が形成されている構成である。

【０１３１】これにより、第１及び第２の透明電極の少
なくとも一方に、金属電極が接続されているので、第１
あるいは第２の透明電極の電極抵抗を大幅に低下させる
ことができ、表示品位を大幅に向上させることが可能と
なる。また、第１及び第２絶縁膜に酸素プラズマあるい
は酸素イオンではエッチングされない絶縁材料及び透光
性樹脂をそれぞれ用いているので、リフトオフ方式によ
り金属電極を形成する製造方法が可能となる。この結
果、請求項１による構成と同様に、高コントラストで均
一な表示を実現することができる液晶表示装置を容易に
得ることが可能となるという効果を奏する。

【０１３２】さらに、第１の絶縁膜が酸素プラズマある
いは酸素イオンではエッチングされない絶縁材料からな
るので、エッチング溝の深さの制御を精度よく行うこと
ができ、金属電極の表面高さを制御することが可能とな
るという効果も奏する。

【０１３３】請求項３に記載の液晶表示装置は、請求項
１又は２に記載の構成に加えて、前記絶縁膜内に形成さ
れた金属電極は、絶縁膜の表面高さと同じ表面高さを有
する構成である。

【０１３４】これにより、平坦面に第１あるいは第２の
透明電極が形成されることとなるので、段差によって発
生する液晶層の配向の乱れの発生を防止することが可能
となり、液晶表示装置の表示品位をより向上させること
ができるという効果を奏する。

【０１３５】請求項４に記載の液晶表示装置は、請求項
１、２、又は３に記載の構成に加えて、上記液晶層が強
誘電性液晶からなる層である構成である。

【０１３６】これにより、メモリ性、高速応答性、及び
広視野角等の優れた特性を備え、より高精細かつ大容量
の表示を行うことができる液晶表示装置を提供すること
ができるという効果を奏する。

【０１３７】請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法
は、第１及び第２の基板の少なくとも一方に絶縁材料を
成膜する工程と、該絶縁材料に感光性樹脂によるフォト
リソグラフィとエッチング処理とを施すことによってス
トライプ状の絶縁膜を形成する工程と、該感光性樹脂を
残存させた状態で、上記絶縁膜上に金属を成膜する工程
と、絶縁膜上に成膜された金属を上記感光性樹脂と共に
除去することにより、絶縁膜内に金属電極を形成する工
程と、上記絶縁膜及び金属電極からなる層上に透明導電
材料を成膜する工程と、該透明導電材料に感光性樹脂に
よるフォトリソグラフィとエッチング処理とを施すこと
によって、上記金属電極と電気的に接続するようにスト
ライプ状の透明電極を形成する工程とを備える製造方法
である。

【０１３８】これにより、リフトオフ方式にて金属電極
を形成するので、パターンずれを起こさずに絶縁膜中に
金属電極を埋め込むことが可能となる。しかも金属の膜
厚を制御することは容易であるため、金属電極及び絶縁
膜上に形成される透明電極表面にほぼ段差が生じないよ
うにすることができる。この結果、液晶の配向性やスイ
ッチング特性に悪影響を及ぼすことなく、高コントラス
トで均一な表示を実現することが可能な液晶表示装置を
製造することが可能となるという効果を奏する。

【０１３９】請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項５に記載の方法に加えて、前記絶縁材料が透
光性樹脂である。

【０１４０】請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項６に記載の方法に加えて、前記絶縁材料のエ
ッチングが酸素プラズマあるいは酸素イオンによるドラ
イエッチングである。

【０１４１】請求項６及び７に記載の製造方法によれ
ば、透光性樹脂は酸素プラズマや酸素イオンによるエッ
チングが可能であるので、フォトリソグラフィーと酸素
プラズマや酸素イオンによるドライエッチング処理とに
よって、容易に透光性樹脂をストライプ状にパターニン
グすることができるという効果を奏する。

【０１４２】請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項５に記載の方法に加えて、前記絶縁材料が熱
硬化型のシリコーン樹脂を硬化させた硬質のシリコーン
樹脂である。

【０１４３】請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項８に記載の方法に加えて、前記絶縁材料のエ
ッチングがフッ酸によるウェットエッチングである。

【０１４４】請求項８及び９に記載の製造方法によれ
ば、硬質のシリコーン樹脂はフッ酸によるエッチングが
可能であるので、フォトリソグラフィーとフッ酸による
ウェットエッチング処理とによって、容易に上記シリコ
ーン樹脂をストライプ状にパターニングすることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成
を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１の液晶表示装置におけ
る電極基板の製造工程を示す断面図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は、図２の続きの製造工程を
示す断面図である。

【図４】上記製造工程により作製した金属電極及び上部
オーバーコート膜の表面を段差計で測定した結果を示す
グラフである。

【図５】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構成
を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図５の液晶表示装置におけ
る電極基板の製造工程を示す断面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図６の続きの製造工程を
示す断面図である。

【図８】透明電極上に金属電極が設けられた従来の液晶
表示装置の電極基板の構成を示す斜視図である。

【図９】透明電極上に金属電極が設けられた他の従来の
液晶表示装置の電極基板の構成を示す斜視図である。

【図１０】透明電極上に金属電極が設けられたさらに他
の従来の液晶表示装置の電極基板の構成を示す斜視図で
ある。

【図１１】透明基板と透明電極との間に絶縁膜及び金属
電極が形成された従来の液晶表示装置の電極基板の構成
を示す斜視図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、透明基板と透明電極との
間に絶縁膜及び金属電極が形成され、該絶縁膜表面と金
属電極表面とがほぼ同一平面上にある従来の液晶表示装
置の電極基板の製造工程を示す断面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、透明基板と透明電極との
間に絶縁膜及び金属電極が形成され、該絶縁膜表面と金
属電極表面とがほぼ同一平面上にある他の従来の液晶表
示装置の電極基板の製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

４液晶層５・１４透明基板（第１あるいは第２の基板）８絶縁膜（第１の絶縁膜）９上部オーバーコート膜（第２の絶縁膜）１０・１５金属電極１１走査電極（第１の透明電極）１６信号電極（第２の透明電極）２１フォトレジスト（感光性樹脂）３４ハードコート膜（絶縁膜）３５金属電極４１フォトレジスト（感光性樹脂）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国ＴＨＥＳＥＣＲＥＴＡＲＹＯＦＳＴＡＴＥＦＯＲＤＥＦＥＮＣＥＩＮＨＥＲＢＲＩＴＡＮＮＩＣＭＡＪＥＳＴＹ’ＳＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴＯＦＴＨＥＵＮＥＴＥＤＫＩＮＧＤＯＭＯＦＧＲＥＡＴＢＲＩＴＡＩＮＡＮＤＮＯＲＴＨＥＲＮＩＲＥＬＡＮＤイギリス国ハンプシャージーユー14 ０エルエックスファーンボローアイヴェリーロード（番地なし）ディフェンスエヴァリュエイションアンドリサーチエージェンシー (72)発明者秋山久大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者繁田光浩大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の第１の透明電極がストライプ状に設
けられた第１の基板と、該第１の基板に対向配置され、
上記第１の透明電極に交差するように複数の第２の透明
電極がストライプ状に設けられた第２の基板と、該第１
及び第２の基板間に封入された液晶層とを備える液晶表
示装置において、上記第１及び第２の透明電極の少なくとも一方は、硬質
のシリコーン樹脂からなる絶縁膜を介して一方の基板上
に配置され、該絶縁膜内には、ストライプ状の各透明電
極それぞれに電気的に接続された複数の金属電極が形成
されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】複数の第１の透明電極がストライプ状に設
けられた第１の基板と、該第１の基板に対向配置され、
上記第１の透明電極に交差するように複数の第２の透明
電極がストライプ状に設けられた第２の基板と、該第１
及び第２の基板間に封入された液晶層とを備える液晶表
示装置において、上記第１及び第２の透明電極の少なくとも一方は、酸素
プラズマあるいは酸素イオンではエッチングされない絶
縁材料からなる第１の絶縁膜及び透光性樹脂からなる第
２の絶縁膜を介して一方の基板上に配置され、該第２の
絶縁膜内には、ストライプ状の各透明電極それぞれに電
気的に接続された複数の金属電極が形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記絶縁膜内に形成された金属電極は、絶
縁膜の表面高さと同じ表面高さを有することを特徴とす
る請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記液晶層が、強誘電性液晶からなる層で
あることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の液
晶表示装置。
【請求項５】複数の第１の透明電極がストライプ状に設
けられた第１の基板と、該第１の基板に対向配置され、
上記第１の透明電極に交差するように複数の第２の透明
電極がストライプ状に設けられた第２の基板と、該第１
及び第２の基板間に封入された液晶層とを備える液晶表
示装置の製造方法において、上記第１及び第２の基板の少なくとも一方に絶縁材料を
成膜する工程と、該絶縁材料に感光性樹脂によるフォトリソグラフィとエ
ッチング処理とを施すことによってストライプ状の絶縁
膜を形成する工程と、該感光性樹脂を残存させた状態で、上記絶縁膜上に金属
を成膜する工程と、絶縁膜上に成膜された金属を上記感光性樹脂と共に除去
することにより、絶縁膜内に金属電極を形成する工程
と、上記絶縁膜及び金属電極からなる層上に透明導電材料を
成膜する工程と、該透明導電材料に感光性樹脂によるフォトリソグラフィ
とエッチング処理とを施すことによって、上記金属電極
と電気的に接続するようにストライプ状の透明電極を形
成する工程とを備えることを特徴とする液晶表示装置の
製造方法。
【請求項６】前記絶縁材料が透光性樹脂であることを特
徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】前記絶縁材料のエッチングが酸素プラズマ
あるいは酸素イオンによるドライエッチングであること
を特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方
法。
【請求項８】前記絶縁材料が熱硬化型のシリコーン樹脂
を硬化させた硬質のシリコーン樹脂であることを特徴と
する請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】前記絶縁材料のエッチングがフッ酸による
ウェットエッチングであることを特徴とする請求項８に
記載の液晶表示装置の製造方法。