专利名称:液晶显示装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及使用液晶来显示字符或符号等标识的液晶显示装置。
背景技术:
为了实现亮的显示,采用不使用偏振光板的显示方式。使用高分子分散型液晶、或混合有色素(宾)与液晶(主)的宾主型液晶来进行显示。在高分子分散型液晶中,有将液晶预先封入高分子树脂中的微胶囊型液晶、聚合物网络型液晶等。使用聚合物网络型液晶(以下称作PN液晶)的聚合物网络型液晶面板(以下称作PN液晶面板)可以进行低电压驱动。PN液晶是混合有由于紫外线而引起交联反应并聚合的高分子树脂、和一般的向列液晶的复合型的液晶材料。若向该液晶材料照射UV,则有高分子形成网络的同时,TN液晶均勻分散在聚合物网络中。其结果是,兼有聚合物和TN液晶的各功能。PN液晶面板是利用聚合物网络与TN液晶的折射率之差,使入射光散射的光散射型的液晶显示元件。因此,不需要以往的TN液晶装置所使用的偏振光板或取向膜。因此, 光的损耗极少,可以进行亮的显示。但是,由于PN液晶缺乏陡峭性,难以进行多分割驱动,主要使用静态驱动。所以, 产生的问题是在显示复杂的形状的情况下布线数会增加,该布线的显示会可见。为了对其进行改善,通过使透明导电膜为层叠构造,用下层的透明导电膜形成布线,使布线的显示不可见。图12是在两片透明基板间封入有PN液晶的PN液晶面板的剖视图。在下侧的第一基板61的表面形成第一透明电极63和绝缘层64。在绝缘层64上,第二透明电极58和周围电极60分离形成。第一透明电极63和第二透明电极58利用开在绝缘层64的接触孔 57连接。在第二基板62的表面,第三透明电极59形成于整个表面。第一基板61和第二基板62利用密封件51贴合,在两个基板之间封入有PN液晶79 (例如参照专利文献1)。PN液晶若不施加电场则处于光散射状态,若施加有电场则处于透射状态。若在第一透明电极63与第三透明电极59之间施加电压,则在第二透明电极58与第三透明电极59 之间的PN液晶79会施加电场,该PN液晶79透射光。若使形成于第二透明电极58的周围的周围电极60与第三透明电极59同电位,则周围电极60与第三透明电极59之间的PN液晶79维持光散射状态。若使第一透明电极63与第三透明电极59同电位,则PN液晶79成为光散射状态。另外,若使周围电极60与第二透明电极58同电位,则周围电极60与第三透明电极59之间的PN液晶79成为透光状态。若将形成于绝缘层64的下部的第一透明电极63作为布线使用,则可以使图像形成用的第二透明电极与布线交叉。S卩,可以构成复杂的图像形成用的图案。图13是PN液晶面板的剖视图。在两片玻璃基板71、72的间隙封入有PN液晶79。 在玻璃基板71形成显示用电极73a、和与其连接的布线用电极73b。在显示用电极73a的端部层叠有绝缘层74和周边电极75。在布线用电极7 上也层叠有绝缘层74和周边电极 75。在对置基板72的表面,同样形成有显示用电极76a、布线用电极76b、绝缘层77及周边电极78。对置基板72与玻璃基板71对置设置。在显示用电极73a、76a之间施加电场来进行显示(例如参照专利文献2)。由于布线用电极73b、76b分别被周边电极75、78电屏蔽,因此布线用电极73b、76b的区域不显示。S卩,在区域70B进行显示,区域70A为非显示区域。另外,由于在周边电极75 (78)与显示用电极73a (76a)之间不形成间隙,因此也无法观察到其边界。图14中示出可以将被关闭的显示用电极包围的孤立电极与周边电极同时进行显示的液晶面板的平面结构(例如参照专利文献3)。是在基板上依次层叠有第一透明导电层、绝缘层、第二透明导电层的构成。图14(a)是表示第二透明导电层,图14(b)是表示绝缘层,图14(c)是表示第一透明导电层的平面图。如图14(c)所示,在玻璃基板910上由第一透明导电膜形成布线电极911和周边电极端子912。如图14(b)所示,在其上设有形成有通孔Hl H4的绝缘层920。在绝缘层上,如图14(a)所示,由第二透明导电层形成标识用电极931、孤立电极932及周边电极933。布线电极911和标识用电极931利用通孔Hl电连接,孤立电极932和周边电极933利用通孔H2和H4电连接,周边电极933和周边电极端子912利用通孔H3电连接。由于利用这样的结构,孤立电极932与周边电极933同电位, 因此孤立电极932与周边电极933进行相同显示。专利文献1 日本特开2001-125086号公报专利文献2 日本特开2007-133088号公报专利文献3 日本特开2008-9386号公报
发明内容
在图12所示的PN液晶面板中,在第二透明电极58与周围电极60之间存在间隙, 该间隙区域的PN液晶成为光散射状态。进一步,布线电极即第一透明电极63的一部分与该间隙区域隔着绝缘层64交叉。所以,若为了使第二透明电极58上的PN液晶79为透光状态,在第一透明电极63施加电压,则在该交叉部的间隙的绝缘层64表面会施加由于绝缘层64下降的电压。其结果是,会产生一部分的间隙区域半点亮的不良情况。为了防止这一现象,使绝缘层64较厚即可,但这样一来,形成绝缘层64要花费时间、形成接触孔57的时间也会较长等,制造成本会上升。在图13所示的PN液晶面板中,周边电极75、78和显示用电极73a、76a在基板表面的法线方向没有间隙地形成。然而,实际上电极间没有间隙地形成是极其困难的。为了使显示用电极73a、76a的前端部与周边电极75、78的前端部一致,需要高精度的掩模对准和高精度的蚀刻技术。因此,无法避免制造装置变得高价,成本上升。在图14所示的液晶面板中,由于利用第二透明导电层形成标识用电极931、孤立电极932、以及周边电极933,因此在标识用电极931和孤立电极932会产生间隙,同样在标识用电极931和周边电极933会产生间隙。这样的间隙的PN液晶成为光散射状态,在周围为透光状态时的间隙变得可见,显示品质下降。因此,本发明的目的在于,以简单的电极构成实现电极间的间隙不可见的液晶面板。本发明所涉及的液晶显示装置,在至少一个基板是透明的一对基板的间隙夹持有液晶的液晶显示元件中,在一个基板的内表面、从外部可看清的显示区域,形成有由于第一导电膜具有间隙且在内部具有空间的大致环状的间隙电极、及与间隙电极电绝缘的布线电 扱,在间隙电极和布线电极上形成有绝缘膜,在绝缘膜上,利用第二导电膜,外侧第二显示 电极与间隙电极的两个外侧端部和布线电极的一部分重叠而形成,与外侧第二显示电极平 面地分离并电绝缘的环状的显示电极与间隙电极的两个内侧端部和布线电极的另一部分 重叠而形成。外侧第二显示电极经由设在绝缘膜的接触区域而与间隙电极电连接。被环 状的显示电极包围的内侧第二显示电扱,经由设在内侧的其他接触区域而与间隙电极电连 接。显示电极经由设在绝缘膜的其他接触区域而与布线电极电连接。在另一个透明基板的 内表面即显示区域形成有对置电扱。另外,在一个基板的外周端部的内表面形成有与布线电极电连接的显示用电极 端子、与外侧第二显示电极电连接的第二显示电极端子。显示用电极端子和第二显示电极 端子,分別由延伸设置有布线电极和第二显示电极的透明导电膜単独层构成。此处,显示 用电极端子及第二显示电极端子的构造也可以不是如上所述的第一及第ニ导电膜単独层。 艮ロ,显示电极端子在布线电极的延伸设置部上,具有与外侧第二显示电极同时形成的、平面 地分离并电绝缘的第二导电膜、或者在ニ氧化娃薄膜之后形成的第二导电膜的层叠构造。 另外,第二显示电极端子也可以具有在与布线电极电绝缘的延伸设置部的第一导电膜上, 层叠有与外侧第二显示电极电连接的第二导电膜、或者在ニ氧化娃薄膜之后形成的第二导 电膜的层叠构造。将本发明以适用于PN液晶面板的情况为例进行说明。由于间隙电极的端部及布 线电极被第一显示电极及外侧第二显示电极覆盖,因此在形成有布线电极的区域的高分子 分散型液晶不会施加有来自布线电极的电场,也不会产生光散射浓度不同的区域。另外,被 第一显示电极包围的内侧第二显示电极可以与外侧第二显示电极进行相同的显示。并且, 由于不必使第一显示电极的端部和第二显示电极的端部一致,因此不需要高度的掩模对 齐、或高度的蚀刻处理。因此,制造方法简单,可以使制造成本下降。
图1是局部地表示实施例1的液晶面板的示意图。图2是表示实施例1的液晶面板的电极和绝缘膜的形状的示意图。图3是表示实施例1的液晶面板的显示状态的示意图。图4是局部地表示实施例2的液晶面板的示意图。图5是表示实施例2的液晶面板的电极和绝缘膜的形状的示意图。图6是表示实施例2的液晶面板的显示状态的示意图。图7是表示实施例3的液晶面板的示意图。图8是表示实施例3的液晶面板的显示状态的示意图。图9是表示实施例4的液晶面板的示意图。图10是作为比较例表示的以往的液晶面板的示意纵向剖视图。图11是作为比较例表示的以往的液晶面板的显示状态的示意图。图12是以往的液晶面板的截面示意图。图13是以往的液晶面板的截面示意图。图14是以往的液晶面板的平面示意图。
标号说明1 液晶面板;2 上基板;3 下基板;4布线电极;5 间隙电极;6 绝缘膜;7 第一显示电极;8a 外侧第二显示电极;8b 内侧第二显示电极;9 液晶层;10 对置电极;11密封件;12第一电极端子;13第二电极端子;14公共电极端子。
具体实施例方式本发明的液晶显示装置设有间隙电极,以与相邻的显示电极的间隙对应。即,在基板上设有间隙电极,形成有绝缘膜以覆盖该间隙电极。在该绝缘膜上形成显示电极。若在间隙电极施加与形成间隙的一个显示电极相同的信号,则有助于间隙电极与该显示电极同样显示,开口率提高。所以,包括形成有绝缘膜的基板;形成于绝缘膜上的第一显示电极及第二显示电极;以与第一显示电极及第二显示电极对置的方式形成的对置基板;以及设在第一显示电极及第二显示电极与对置电极之间的液晶层。在基板与绝缘膜之间设有间隙电极,以与第一显示电极与第二显示电极的间隙对应。并且,向间隙电极供给与供给至第一显示电极和第二显示电极中一个的驱动信号相同的驱动信号。第一显示电极和第二显示电极中一个显示电极与间隙电极,经由设在绝缘膜的接触区域电连接。此处,第一显示电极和第二显示电极是相邻的条纹状的电极,利用在与对置电极的交点构成的像素进行矩阵显示。或者,在透明基板与绝缘膜之间与间隙电极绝缘地形成有布线电极,第一显示电极和间隙电极电连接,向间隙电极供给与供给至第一显示电极的驱动信号相同的驱动信号,第二显示电极与布线电极电连接。此时,间隙电极利用设在绝缘膜的接触区域与第一显示电极电连接,布线电极利用设在绝缘膜的接触区域与第二显示电极电连接。实施例1基于图1说明本实施例的液晶显示装置。本实施例的液晶显示装置将形成于下基板3的多个显示电极进行组合,显示各种形状(标记)。图1 (a)是示意液晶面板1的显示画面的一部分的显示区域DA的纵向剖视图。图1(b)是下基板3的俯视图,示意表示形成于下基板3的1个单位像素。另外,图1(a)表示图1(b)的XX’线的截面结构。如图所示, 在上基板2与下基板3之间夹持有液晶层9。上基板2和下基板3的至少一个是透明基板。 在显示区域DA,在下基板3的表面(液晶层侧)形成布线电极4和间隙电极5,形成有绝缘膜6以覆盖这些电极,在其上形成第一显示电极7和外侧第二显示电极8a和内侧第二显示电极8b。在绝缘膜形成有用于将第一显示电极7和布线电极4电连接的接触孔C2、用于将外侧第二显示电极8a和间隙电极5电连接的接触孔Cl、以及用于将内侧第二显示电极 8b和间隙电极5电连接的接触孔C3。间隙电极5和显示电极7以宽度δ重叠。另外,在上基板2的表面(液晶层侧)形成有对置电极10。在下基板3的端子区域形成有与上基板2的对置电极10电连接的公共电极端子14、与布线电极4电连接的第一电极端子12、与第二显示电极8和间隙电极5电连接的第二电极端子13。第二电极端子 13、公共电极端子14、第一电极端子12分别电绝缘。基于图2说明这些电极和绝缘膜的形状。图2(a)是示意布线电极4和间隙电极5 的形状的平面图,图2(b)是示意绝缘膜6的形状的平面图,图2 (c)是示意形成于绝缘膜6 上的电极的形状的平面图。在下基板3的表面,间隙电极5、与间隙电极5电绝缘的布线电极4由第一导电膜形成。间隙电极5包括在内部具有空间的大致环状的电极、形成于该内部的较小的环状电极。布线电极4通过间隙电极5的间隙,形成于大致环状的电极与较小的环状电极之间。布线电极4延伸设置到下基板3的端部,在其端部构成第一电极端子12。 在间隙电极5不连接由第一导电膜形成的布线。另外,图1(b)所示的第一电极端子12和第二电极端子13和公共电极端子14由第一导电膜同时形成。在下基板3的表面形成有绝缘膜6,以覆盖间隙电极5和布线电极4。绝缘膜6如图1(a)所示,形成于显示区域DA的大致整个表面。但是,绝缘膜6如图2(b)所示,将成为接触区域C1、C2、C3的部分除外。此外,在间隙电极5上形成绝缘膜6,但也可以将绝缘膜6形成得较薄;或者增大接触区域Cl、C2、C3的面积,增大间隙电极4与显示电极7的接触面积、间隙电极5与外侧第二显示电极8a的接触面积、间隙电极4与内侧第二显示电极8b的接触面积;或者使用介电常数较大的绝缘材料,从而降低绝缘膜6导致的电压降。使用图1(b)和图2(c)说明第一显示电极7、外侧第二显示电极8a、及内侧第二显示电极8b的形状。第一显示电极7是环状,是被外侧第二显示电极8a完全包围,且将内侧第二显示电极8b完全包围的形状。各显示电极在绝缘膜上电绝缘地形成。外侧第二显示电极8a与内侧第二显示电极8b利用间隙电极5电连接。另外,第一显示电极7经由接触区域C2与布线电极4电连接。并且,与间隙电极5重叠,以宽度δ互相重叠而形成。由于在该重叠宽度S的区域存在绝缘膜6,因此第一显示电极7与间隙电极5电绝缘。重叠宽度S设定得大于第一显示电极7相对于间隙电极5的位置对齐精度即可。外侧第二显示电极8a完全包围第一显示电极7而形成,且由端子区域构成第二电极端子13。另外,外侧第二显示电极8a形成为与间隙电极5局部地重叠,经由接触区域Cl 而与间隙电极5电连接。此时的外侧第二显示电极8a与间隙电极5的重叠宽度是任意的, 但由于重叠宽度越大接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。内侧第二显示电极8b被第一显示电极7完全包围而形成,与间隙电极5经由接触区域C3电连接而形成。此时的间隙电极5与内侧第二显示电极8b的重叠宽度是任意的, 但由于重叠宽度越大接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。利用这样的结构,可以使内侧第二显示电极8b与间隙电极5与外侧第二显示电极8a为同电位。因此,在使第一显示电极7和外侧第二显示电极8a和内侧第二显示电极8b进行显示的情况下,在显示电极间不会产生非显示部。在图2(a)中,配置在第二内侧显示电极8b下的间隙电极 5是环状,但也可以不挖出而是全面状。如图1(a)所示,液晶面板1是上述结构的下基板3、在液晶侧表面形成有对置电极10的上基板2利用密封件11贴合而成的。在其间隙填充有液晶层9。图3是表示在液晶层9使用PN液晶的情况的显示状态的示意图。若在第一显示电极7与对置电极10之间施加电压,则在其间的PN液晶会施加电场,从光散射状态改变至透光状态。而且,若使外侧第二显示电极8a和内侧第二显示电极8b与对置电极为同电位,则可以维持光散射状态,实现在光散射状态的背景进行透光状态的显示。这是图3(c)所示的显示状态。另一方面,若在外侧第二显示电极8a和内侧第二显示电极8b施加电压,使第一显示电极7与对置电极 10为同电位,则可以实现在透光状态的背景进行光散射状态的显示。这是图3(b)所示的显示状态。进一步,图3 (a)表示在第一显示电极7、外侧第二显示电极8a、内侧第二显示电极8b与对置电极10之间施加电压的情况的显示状态,在显示电极的整个区域为透光状态。这样,由于PN液晶面板在光的散射状态和透射状态间切换进行显示动作,因此不必使用偏振光板。若将该PN液晶面板进行显示,则在第一显示电极7与外侧第二显示电极8a及内侧第二显示电极8b之间没有间隙,另外,在显示区域DA内,布线电极4被外侧第二显示电极8a覆盖。所以,布线电极4的上部的PN液晶不会半点亮。在第一显示电极7与外侧第二显示电极8a的图案间的一部分,会产生与间隙电极5不重叠且不存在任何电极之处,并始终处于光散射状态,但通过不使用高度的技术,使第一显示电极7与外侧第二显示电极 8a的图案间为可以利用通常的图案形成技术来形成的微小区域,不会使进行显示的第一显示电极7的环状的形状大幅变化。此处,PN液晶是混合紫外线(以后称为UV)聚合性高分子树脂与向列液晶,照射 UV光来形成聚合物网络。聚合物网络的粒径比可见光波长大,大致为Iym以上。另外,PN 液晶层的厚度为数Pm至数十μπι。另外,布线电极4、间隙电极5、第一显示电极7、外侧第二显示电极8a、内侧第二显示电极Sb、对置电极10可以使用ΙΤ0、氧化锡、氧化锌等透明导电膜。绝缘膜6可以使用二氧化硅膜、氧化硅膜、氮化硅膜、其他金属氧化物及丙烯酸类的透明树脂等透明高分子树脂膜。另外,间隙电极5与第一显示电极7的端部的重叠宽度δ, 设定得大于第一显示电极7相对于间隙电极5的图案的位置对齐精度即可。另外,可以在上基板2的液晶层侧形成布线电极4、间隙电极5、绝缘膜6、第一显示电极7、外侧第二显示电极8a及内侧第二显示电极8b,在下基板3的液晶层侧形成对置电极10。并且,通过使布线电极4、间隙电极5、第一显示电极7、外侧第二显示电极8a、内侧第二显示电极Sb、第一电极端子12、第二电极端子13及公共电极端子14等电极组为铬或铝等金属电极,可以实现反射式的液晶面板1。也可以使对置电极10为金属电极。此外,在绝缘膜6使用采用了溅射法等真空成膜法的二氧化硅膜,覆盖布线电极4 及间隙电极5而形成的情况下,利用剥离(lift-off)法形成接触区域C1、C2、C3。或者,使用掩模仅在接触区域C1、C2、C3的部分不形成二氧化硅膜。绝缘膜6的膜厚优选为30nm 200nm。若使绝缘膜6的膜厚为30nm以下,则在布线电极4或间隙电极5与第一显示电极 7、外侧第二显示电极8a及内侧第二显示电极8b之间绝缘容易毁坏、容易产生电泄漏 ’若为 500nm以上,则间隙电极5上的绝缘膜6导致的电压降增大。另外,根据需要,显示电极的图案可以为字符或记号、标记符号等自由的形状。实施例2图4是用于说明本实施例所涉及的PN液晶面板21的图,与实施例1同样,图4(a) 是图4(b)所示的下透明基板23的XX’线的PN液晶面板21的示意剖视图,图4(b)是下透明基板23的示意平面图。图5(a)是布线电极Ma、24b及间隙电极25的示意平面图,图 5(b)是绝缘膜6的示意平面图。图5 (c)是第一显示电极27a、27b及外侧第二显示电极^a 和内侧第二显示电极^bJSc的示意平面图。图8是表示显示的状态的示意图。参照图4、图5,说明下透明基板23的电极结构。如图4(a)、(b)所示,在下透明基板23的表面的显示区域DA,形成布线电极Ma、24b和间隙电极25,在其上形成绝缘膜26, 在其上形成第一显示电极27a、27b、外侧第二显示电极^a、内侧第二显示电极^b J8c。另外,在下透明基板23的端子区域,形成第一电极端子32a、32b、第二电极端子33、与对置电极30进行电连接的公共电极端子34。第二电极端子33与公共电极端子34电绝缘地进行图案形成。如图5(a)所示,利用第一导电膜在下透明基板23的表面形成有间隙电极25。间隙电极25形成有在内部具有空间的双层的大致环状的电极、在最内部较小的完全关闭的环状电极。双层的环状的电极电连接。通过双层的环状的电极的间隙,在各内部的空间区域形成布线电极Ma、Mb。布线电极Ma、24b延伸到下透明基板23的端部,由该端部构成第一电极端子32a、32b。在间隙电极25不设有端子。另外,图4(b)所示的与第一电极端子 32a、32b电绝缘而设的第二电极端子33及公共电极端子34也由第一导电膜形成。绝缘膜沈形成于显示区域DA的大致整个表面,以覆盖布线电极Ma、24b及间隙电极25。但是,如图5(b)所示,绝缘膜沈在接触区域Dl D5的部分被除去。使用图4(b)说明第一显示电极27a、27b、外侧第二显示电极^a、内侧第二显示电极^bJ8c。环状的第一显示电极27a被第二显示电极28a完全包围,且将内侧第二显示电极28b完全包围。另外,环状的第一显示电极27a经由接触区域D2而与布线电极Ma电连接。并且,与间隙电极25以宽度δ重叠。由于在该重叠宽度δ的区域存在绝缘膜沈, 因此电绝缘。重叠宽度δ设定得大于第一显示电极相对于间隙电极25的位置对齐精度即可。外侧第二显示电极28a完全包围第一显示电极27a、27b而形成,由下透明基板23 的外周部构成第二电极端子33。第一电极端子32a、32b及公共电极端子34电绝缘而形成。 另外,隔着接触区域Dl与间隙电极25重叠而形成,并电连接。此时的外侧第二显示电极^a 与间隙电极25的重叠宽度是任意的,但由于重叠宽度越大电接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。内侧第二显示电极28b被第一显示电极27a完全包围而形成,与间隙电极25经由接触区域D3电连接而形成。此时的间隙电极25与内侧第二显示电极8b的重叠宽度是任意的,但由于重叠宽度越大接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。环状的第一显示电极27b具有被内侧第二显示电极28b完全包围且将内侧第二显示电极28c完全包围的形状,电绝缘而形成。另外,环状的第一显示电极27b隔着接触区域 D4覆盖布线电极Mb的前端部而形成,与布线电极Mb电连接。并且,与间隙电极25的空间内部的内侧两端部以宽度S互相重叠而形成。由于在该重叠宽度S的区域存在绝缘膜 26,因此电绝缘。重叠宽度δ设定得大于第一显示电极相对于间隙电极25的位置对齐精度即可。内侧第二显示电极28c被内侧第一显示电极27b完全包围而形成,与间隙电极25 经由接触区域D5电连接而形成。此时的间隙电极25与内侧第二显示电极^c的重叠宽度是任意的,但由于重叠宽度越大接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。在图 5(a)中,配置在内侧第二显示电极28c下的间隙电极25是环状,但也可以不挖出。通过这样,内侧第二显示电极^c由于与间隙电极25电连接,可以与外侧第二显示电极28a及内侧第二显示电极28b为同电位。通过利用这样的电极结构,如上述在显示部与非显示部之间不产生间隙。如图4(a)所示,PN液晶面板21是上述结构的下透明基板23、和在液晶侧表面形成有由透明导电膜构成的对置电极30的上透明基板22经由密封件31贴合而成的。在其间隙填充有PN液晶四。若在第一显示电极27a、27b与对置电极30之间施加电压,则在其
9间的PN液晶四会施加电场,从光散射状态改变至透光状态。而且,若使外侧第二显示电极 ^a、内侧第二显示电极^b、28c与对置电极30为同电位,则可以实现在光散射状态的背景进行透光状态的显示。这是图6(c)所示的显示状态。相反,若在外侧第二显示电极、内侧第二显示电极8b、8c施加电压,使第一显示电极27a、27b与对置电极30为同电位,则可以实现在透光状态的背景进行光散射状态的显示。这是图6(b)所示的显示状态。并且,图 6(a)表示在第一显示电极27a、27b、外侧第二显示电极^a、内侧第二显示电极^b、28c与对置电极30施加电压的情况的PN液晶面板21的整个区域透射光的显示状态。这样,由于 PN液晶面板21在光的散射状态和透射状态间切换进行显示动作,因此不必使用偏振光板。此外,作为绝缘膜沈利用旋涂法等使用感光性的丙烯酸类高分子树脂,遍及布线电极Ma、24b及间隙电极25的上表面的整个表面形成,利用光刻法形成各接触区域Dl D5。绝缘膜沈的膜厚优选为0. Ιμπι 0.5μπι。若使绝缘膜沈的膜厚为0.1 μπι以下,则在布线电极Ma、24b或间隙电极25与第一显示电极27和第二显示电极观之间绝缘容易毁坏、容易产生电泄漏 ’若为0. 5 μ m以上,则间隙电极25上的绝缘膜沈导致的电压降增大。并且,形成第一显示电极27a、27b、外侧第二显示电极^a、内侧第二显示电极 ^b、28c的第二导电层,可以是ITO单独层、或者以提高相对于绝缘膜沈的紧贴力等为目的而在Si02层等透明无机氧化物上形成ITO等连续层叠膜。此时,Si02层等的膜厚为20A 至IOOOA,但优选的是30A至300A。另外,根据需要,第一显示电极27a、27b的图案可以为字符或记号、标记符号等自由的形状。另外,在下透明基板23的端子区域,除第一电极端子32a、32b、第二电极端子33 之外,形成与上透明基板22的对置电极30电连接的公共电极端子34。以上,说明了双层的环状显示电极,但3层以上的环状显示电极也可以实现。实施例3基于图7说明本实施例的液晶面板31。在本实施例中是使条纹状的电极对置,将交叉的部分作为显示像素的构成。图7 (a)及(b)是表示液晶面板31的截面结构的示意图。 图7(c)是下基板43的示意俯视图。图7(a)是图7(c)的XX’线的液晶面板31的剖视图, 图7(b)是图7(c)的YY’线的液晶面板31的纵截面。如图所示,在上基板2与下基板3之间夹持有液晶层9。上基板2和下基板3的至少一个是透明基板。参照图7说明下基板43的电极结构及使用下基板的液晶面板31。如图7(c)所示,下基板43的表面的显示区域DD是条纹形状,与通常的被动型的液晶面板一样。在下基板43的表面形成多个间隙电极45,在其上形成绝缘膜46,在其上形成与间隙电极45相同条数的显示电极47。另外,在下基板43的端子区域M形成显示电极端子52、用于与对置电极50电连接的公共电极端子。公共电极端子与显示电极端子52电绝缘而形成。如图7(a)、(b)所示,在下基板43条纹状的间隙电极45由第一导电膜形成多条线。不必将向隙电极45供给电压的布线设在下基板43上。另外,绝缘膜46设在下基板43 上,以覆盖多个间隙电极45。但是,如图7(a)所示,绝缘膜46将电连接间隙电极45与显示电极47的接触区域E的部分除外。使用图7(a)、(b)说明显示电极47的结构。显示电极47由在形成绝缘膜46后成膜的第二导电膜形成。显示电极47经由接触区域E而与间隙电极45电连接。另外,显示电极47与相邻的间隙电极45隔着绝缘膜46以宽度δ 2重叠而形成,与相邻的显示电极47离开宽度δ 3而形成。重叠宽度δ 2和显示电极47的间隙δ 3,设定得大于显示电极47 相对于间隙电极45的位置对齐精度即可。另外,间隙电极45和接触区域E的长度是任意的,但由于通过增大间隙电极45与显示电极47的接触面积,电压降会减小,因此显示性能良好。如图7(a)、(b)所示,液晶面板31是上述结构的下基板43、在液晶侧表面形成有条纹状的对置电极50的上基板42利用密封件51贴合而成的。对置电极50与显示电极47 正交,交点为显示像素。在上基板42与下基板43的间隙设有液晶层49。此处,作为液晶层 49,可以例举能以无源驱动显示的PN液晶、TN液晶、STN液晶、VA液晶等。根据各液晶的种类会需要取向膜或偏振光板,但在图7(a)、(b)中省略。图8示意出常黑模式的液晶面板的显示状态。图8是在显示电极47与对置电极 50之间施加电场的情况的显示状态。由于利用接触区域E显示电极47的电位与间隙电极 45的电位相同,因此在整个DD区域施加电场。即,不仅显示像素,而且相邻的显示电极47 的间隙也为透光状态。另一方面,由于在相邻的对置电极50的间隙55与显示电极47之间不施加电场,因此该部分保持遮光状态。所以,如图所示纵向的黑条纹(非显示部)不会出现。另外,若使显示电极47与对置电极67为同电位,则在各DD的区域其间的液晶层 49不施加电场,维持遮光状态。这种情况与以往的显示一样。此处,为了与本实施例对比,说明以往的液晶面板的显示。图10是一般的液晶面板的示意剖视图。图11表示该液晶面板的显示状态。图10(a)表示X方向的截面,图10(b) 表示Y方向的截面。在这样的液晶面板中,若在显示电极47与对置电极50之间施加电场, 则显示电极47与对置电极50的交点即显示像素成为透明状态。由于在相邻的显示电极的间隙、相邻的对置电极的间隙不施加电场,因此保持遮光状态。这样,在使用以往的显示电极线图案的被动型液晶面板中,不仅对置电极线间55,而且显示电极线间56也为遮光状态,无助于显示。因此,开口率下降。以上,说明了常黑模式的显示的情况,但在常白模式的显示的情况下,透光状态和遮光状态当然会相反。此外,绝缘膜46使用了与实施例2同样的感光性的丙烯酸类高分子树脂,但由于以后的内容与实施例2同样,因此省略说明。如上所述,通过利用本实施例的电极结构,如上所述在区域DD,在显示部与非显示部间不产生间隙,因此开口率提高,亮度上升。实施例4在本实施例中,在上基板也形成间隙电极。由于除此之外与实施例3相同,因此适当省略细节。图9示意出本实施例的液晶面板41。图9(a)及(b)是液晶面板41的X轴方向及Y轴方向的示意剖视图。如图9(a)所示,形成于下基板43的显示区域DD的电极与实施例3同样。如图9(a)、(b)所示,在上基板42与下基板43同样层叠导电膜。在上基板 42的表面形成多个对置间隙电极65,形成有绝缘膜66以将其覆盖,在其上形成与对置间隙电极65相同条数的对置电极67。下基板43和上基板42利用密封件51贴合,在基板间隙填充有液晶层49。此处,显示电极47和对置电极67是多个线状电极,显示电极47与对置电极67垂直而形成。由第四导电膜构成的对置电极67经由接触区域F与对置间隙电极65电连接而形
11成。另外,对置电极67与相邻的对置间隙电极65隔着绝缘膜66以δ4重叠而形成,与相邻的显示电极47离开δ 5而形成。此时的重叠宽度δ 4及对置电极间隔δ 5,设定得大于对置电极67相对于对置间隙电极65的位置对齐精度即可。重叠宽度δ 4和对置电极间隔 S 5是任意的,但由于对置电极67与对置间隙电极65的重叠宽度越大接触电阻越小,可以抑制电压降,因此显示性能良好。另外,对置间隙电极65和接触区域F的长度是任意的,但由于通过使对置间隙电极65与对置电极67的接触面积增大,电压降减小,因此显示性能良好。 若在显示电极47与对置电极67之间施加电场,则由于接触区域Ε,显示电极47和间隙电极45为同电位。同样,由于接触区域F,对置电极67与对置间隙电极65为同电位, 在各DD区域及各DE区域的所有区域在液晶层49施加电场,成为透光状态。所以,图11所示的对置电极线间55与显示电极线间56也为透光状态。所以,开口率提高。另一方面,若使显示电极47与对置电极67为同电位,则在各DD区域及各DE区域的所有区域为遮光状态。在以上的说明中是常黑模式的显示的例子,但在常白模式的显示的在情况下,透光状态和遮光状态当然会相反。此外,绝缘膜46、66使用了与实施例2同样的感光性的丙烯酸类高分子树脂,但由于以后的内容与实施例2同样,因此省略说明。利用上述的电极结构,由于在显示部与非显示部间不产生间隙,开口率提高,亮度上升,从显示电极47的间隙和对置电极67的间隙泄漏的光减少。因此,对比度上升,显示品质良好。
权利要求
1.一种液晶显示装置,其特征在于,包括基板,形成有绝缘膜;第一显示电极和第二显示电极,形成于所述绝缘膜上;对置基板,形成有对置电极以与所述第一显示电极及所述第二显示电极对置;以及液晶层,设在所述第一显示电极和所述第二显示电极与所述对置电极之间,在所述基板与所述绝缘膜之间设有间隙电极,以对应于所述第一显示电极与所述第二显示电极的间隙,向所述间隙电极供给与供给至所述第一显示电极和所述第二显示电极中一个的驱动信号相同的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一显示电极和所述第二显示电极中一个显示电极与所述间隙电极,经由设在所述绝缘膜的接触区域电连接。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一显示电极和所述第二显示电极是相邻的条纹状的电极,利用在与所述对置电极的交点构成的像素进行矩阵显示。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,在所述透明基板与所述绝缘膜之间与所述间隙电极绝缘地形成有布线电极,所述第一显示电极和所述间隙电极电连接,向在所述间隙电极供给与供给至所述第一显示电极的驱动信号相同的驱动信号,所述第二显示电极与所述布线电极电连接。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,所述间隙电极经由设在所述绝缘膜的接触区域而与所述第一显示电极电连接,所述布线电极经由设在所述绝缘膜的接触区域而与所述第二显示电极电连接。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示元件,以改善电极间的间隙导致的显示品质下降,另外,不会有布线电极可见、布线电极的一部分半点亮。形成布线电极(4)和没有布线的独立的间隙电极(5),在其上形成绝缘膜(6),在其上形成显示电极(7)、外侧第二显示电极(8a)及内侧显示电极(8b)。显示电极(7)及外侧第二显示电极(8a)、内侧显示电极(8b),经由设在绝缘膜(6)的各接触区域而与布线电极(4)或者间隙电极(5)电连接。显示电极(7)形成为隔着绝缘膜(6)与间隙电极(5)的端部重叠。另外,外侧第二显示电极(8a)及内侧第二显示电极(8b)形成为隔着绝缘膜(6)与间隙电极(5)的另一端部重叠。
文档编号G02F1/133GK102236217SQ20111012282
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月3日 优先权日2010年4月30日
发明者叶波孝义, 福地高和 申请人:精工电子有限公司