JP2002207221A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半透過反射型液晶表示装置において、表示領
域周辺の引き廻し配線や端子部の占める面積を極力少な
くし、液晶表示装置を狭額縁化して小型化を図る。 【解決手段】 透明電極と引き廻し配線を絶縁層を介し
た２層構造として表示領域内に設け、表示領域の両側に
あった引き廻し配線を無くして、液晶表示パネルの幅を
狭くした。透明電極と引き廻し配線との接続方法として
は、間に介在する絶縁膜にコンタクトホールを設ける方
法を採用した。引き廻し配線を光反射率の高い金属膜で
構成し、かつ一方の画素電極と引き廻し配線とのピッチ
を１／２づつずらすことにより反射膜としての機能を持
たせ、透過モードと反射モードが得られるようにした。

Description

【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
するものであって、特に液晶表示装置を小型化するに当
たり、液晶表示領域以外の領域を極力狭くした表示画面
の明るい半透過反射型の液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノートパソコン、携帯電話機、電
子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段とし
て液晶表示装置が広く使用されている。通常、これらの
液晶表示装置は２枚の透明基板に挟まれた狭い空間、い
わゆるセルギャップ内に液晶を封入し、各透明基板の内
面に互いに対向する透明電極を形成してある。これら透
明電極が対向する部分が画素となり、各画素の液晶を外
部から駆動して表示・非表示をさせる方式が採用されて
いる。液晶を外部から駆動するためには、透明基板上の
画素がある液晶表示領域以外の部分に端子を設け、この
端子と液晶表示領域内の各透明電極とを引き廻し配線を
用いて接続するとともに、端子に駆動用ＩＣ等を接続し
ている。ところが最近は液晶表示装置を利用した電子機
器においても小型化の要求が高く、それに伴い液晶表示
パネルの小型化の必要性も高まっている。液晶表示パネ
ルを小型化するには、外部との接続端子部を１ヶ所に集
める方法が提案されている。

【０００３】例えば、図１５に従来の半透過反射型の液
晶表示装置１２０を透視した斜視図を示す。この液晶表
示装置１２０は２枚の基板１０２，１０３の間に液晶を
挟持しており、基板の中央部はマトリクス状に配置され
た画素１０８を有する表示領域１０９となっている。画
素１０８の中央部にはバックライト光が透過するための
窓１１３が設けられている。図１６は表示領域１０９の
中央部の一部を拡大して示した平面図である。この例で
は画素１０８がマトリクス状に配置され、画素１０８の
中央部にバックライト光の透過用の窓１１３が設けられ
ている。画素１０８の上では上下基板にストライプ状に
設けられた透明電極１０６と１０７が交差している。図
１６の線Ｄ−Ｄ’に沿って切断した断面構造を図１７に
示す。図１７に示すように、液晶表示装置１２０は一方
の基板１０２と他方の基板１０３が所定の間隔で対向配
置され、各基板１０２，１０３の間には液晶層１１０が
挟持されている。ここで、他方の基板１０３は対向基板
となっていて、ガラス等からなる透明な基板１０３の下
面（対向面）に、例えばＩＴＯ（ Indium TinOxide ）
等からなる複数の透明電極（対向電極）１０７がストラ
イプ状に形成されている。

【０００４】また、一方の基板１０２には、ガラス等か
らなる透明な基板１０２上に金属膜からなる反射膜１１
２がほぼ全面にわたって形成されている。そして、反射
膜１１２の上には、前記対向電極１０７に直交するよう
にストライプ状の電極（画素電極）１０６が形成されて
いる。さらに反射膜１１２の対向電極１０７のほぼ中央
部に対向する位置には、前述のバックライト光の透過用
の窓１１３が設けられている。一方の基板１０２の外側
に配置された補助光源（バックライト）５０からの光
（Ｌ₁ ）は、このバックライト光透過用の窓１１３を通
して他方の基板１０３側へ透過するようになっている。
もう一方の基板（対向基板）１０３側の光源４０から入
射した光（Ｌ₀ ）は、基板１０２上に設けられた反射膜
１１２で反射して、他方の基板１０３側へ戻っていく。
つまり、この液晶表示装置１２０では、各画素１０８の
周縁部では反射による反射表示を行い、中心部では窓１
１３による透過表示を行うようになっている。

【０００５】また、図１５に示す液晶表示装置１２０は
いわゆるＣＯＧ（ Chip On Glass）実装と呼ばれる形態
のものであり、下側基板１０２の一辺側１０２ａが上側
基板１０３の外側に張り出しており、この部分に１個の
駆動用ＩＣ１１８が搭載され、駆動用ＩＣにはフレキシ
ブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit,以
下、ＦＰＣと略記する）１１９が接続されている。各透
明電極１０６，１０７は引き廻し配線１０５によって駆
動用ＩＣ１１８に接続されている。このように、図１５
に示す液晶表示装置１２０では、各透明電極からの引き
廻し配線１０５を液晶表示装置の一端に集めて液晶表示
装置の長さ（Ｌ）を縮小することにより、液晶表示装置
の小型化を図っている。さらに、最近主流を占めるよう
になってきたカラー表示方式の液晶表示装置において
も、装置の小型化の要求は当然強いものとなっている。
カラー表示方式の場合は画素数が多くなるのに伴って引
き廻し配線の数も多くなり、液晶表示装置の小型化も難
しくなる。

【０００６】図１８及び図１９に、従来のカラー表示方
式の液晶表示装置の一例を示す。図に示す液晶表示装置
１５０は、アクティブマトリクス型のＴＦＤ（ Thin Fi
lm Diode）駆動方式を用いたカラー液晶表示装置であっ
て、一方の下側基板２１２と他方の上側基板２１３が所
定の間隔で対向配置され、各基板２１２，２１３の間に
は図示しない液晶が挟持されている。ここで、上側基板
２１３は素子基板となっていて、ガラス等からなる透明
な基板２０３の内側にマトリクス状に、例えばＩＴＯ等
からなる複数の透明電極（画素電極）２０７、及び該画
素電極２０７を制御するＴＦＤ２３９が設けられてい
る。各画素電極２０７は略矩形状に形成され、そのうち
一の隅部にはＴＦＤ２３９が配置され、この部分が切欠
部となっている。ＴＦＤ２３９は走査線２３４に接続さ
れ、走査信号と対向する透明電極２０６とに印可された
信号に基づいて、液晶を表示状態、非表示状態又はその
中間状態に切り換えて表示動作の切り替えが行えるよう
になっている。

【０００７】また、一方の下側基板２１２はカラーフィ
ルタ基板になっていて、ガラス等からなる透明な基板２
０２上に金属膜からなる反射膜２１４がほぼ全面にわた
って形成されている。そして、反射膜２１４の上には、
後述する各カラーフィルター層２３５，２３６，２３７
を介して、ＩＴＯからなりデータ線をなすストライプ状
の透明電極（対向電極）２０６が形成されている。さら
に各カラーフィルタ層２３５，２３６，２３７の中心付
近における反射膜２１４には矩形状の小さな窓２１４ａ
が形成されている。このカラー表示の液晶表示装置１５
０の図１８の線Ｅ−Ｅ’に沿った断面構造を図１９に示
す。一方の下側基板２１２の外側に配置された補助光源
（バックライト）５０からの光（Ｌ₁ ）は、反射膜２１
４に設けられた窓２１４ａを通して他方の上側基板側へ
透過するようになっている。また、もう一方の上側基板
（対向基板）側の光源から入射した光（Ｌ₀ ）は、基板
２０２上に設けられた反射膜２１４で反射して、上側基
板側へ戻っていく。つまり、この液晶表示装置１５０
は、各カラーフィルター層２３５，２３６，２３７の周
縁部では反射によっる反射表示を行い、その中心部では
窓２１４ａによる透過表示を行うようになっている。

【０００８】各カラーフィルタ層２３５，２３６，２３
７は、上側基板２１３の画素電極２０７に対向した位置
にマトリクス状に配置されており、青色のカラーフィル
タ層（図示「Ｂ」）２３５、緑色のカラーフィルタ層
（図示「Ｇ」）２３６、赤色のカラーフィルタ層（図示
「Ｒ」）２３７から構成されている。ここで、各カラー
フィルタ層は光の３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を構成してい
る。このようなカラー表示方式の液晶表示装置の場合に
おいても、先に図１５で示したＣＯＧ実装形態が用いら
れ、各透明電極と外部と接続するための端子との間は、
引き廻し配線によって接続されている。カラー表示方式
ではＲ，Ｇ，Ｂの３色に対応した画素電極を使用するた
め、引き廻し配線の数もそれだけ多くなるので、液晶表
示装置の小型化も益々困難になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法でも液晶表示領域の両側に引き廻し配線が配置される
ので、液晶表示装置の大きさに占める非液晶表示領域面
積の割合は、なお大きなものとなっている。特に高精度
の画質が要求される液晶表示装置やカラー表示方式の液
晶表示装置では、画素数の増大に伴って引き廻し配線の
数も多くなるので、引き廻し配線部が占める面積も大き
なものとなる。本発明は、表示画面が明るい半透過反射
式を採用し、しかも引き廻し配線部を表示領域内に取り
込んで引き廻し配線部が占める面積を縮小して狭額縁化
をはかり、液晶表示装置のさらなる小型化を図ろうとす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、引き廻し配
線と透明電極とを絶縁層を介した２層構造として液晶表
示領域内に設け、液晶表示領域の両側にあった引き廻し
配線を無くして、液晶表示パネルの幅を狭くする方法を
採用した。それとともに引き廻し配線を光反射率の高い
金属膜で構成し、かつ該引き廻し配線をもう一方のスト
ライプ状の透明電極と平行でかつ該引き廻し配線の間隙
の少なくとも一部が該もう一方の透明電極に対向するよ
うに配置して形成した。このような構成をとることによ
り、複数の引き廻し配線の間隙では基板下面からの光が
透過して反射モードとして作動し、一方、引き廻し配線
の上部では入射した光が反射膜を兼ねた引き廻し配線で
反射されて、反射モードとして作動するので、明るい表
示画面を有する半透過反射式の液晶表示装置とすること
ができる。

【００１１】そして本発明の液晶表示装置では、外部と
の接続端子は表示領域外の一端に集中して配置すること
ができ、液晶表示領域の両側には引き廻し配線が配置さ
れていないので、狭額縁化されて全体として小型化した
液晶表示装置とすることができる。本発明においては、
透明電極と引き廻し配線との接続方法は、表示領域内で
コンタクトホールを用いる方法を採用することができ
る。また、透明電極に接続する外部との接続端子は、基
板の一端に集中して配置するのが好ましい。このような
配置を採ることにより、液晶表示装置の一層の小型化を
図ることが可能となる。

【００１２】本発明においては、前記引き廻し配線と平
行でかつ同一ピッチで形成された金属反射膜を具備した
ものであっても良い。カラー表示方式のように縦横の画
素数が異なる場合、すなわち縦横の引き廻し配線の数が
異なる場合には、電気的接続機能を持たずに光の反射機
能のみを有する金属反射膜を形成しておくことにより、
表示領域全域に渡って均一な半透明反射機能を有し、静
電容量も均一となるので、表示ムラの無い良質な表示画
面が得られる。本発明はカラー表示方式の液晶表示装置
にも適用できる。カラー表示方式の場合には、Ｒ，Ｇ，
Ｂの３色に対応した画素電極を使用するため、引き廻し
配線の数もそれだけ多くなるので、本発明を利用すれば
液晶表示装置の小型化が容易となり、顕著な効果を発揮
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面に
おいては各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大き
さに表示するため、各層や各部毎に縮尺を異ならせて描
いてある。 （第１の実施形態）まず、本発明の対象となる液晶表示
装置の構造について説明する。図１〜図４は、本発明の
第１の実施形態であるパッシブ方式の白黒液晶表示装置
の構造を説明する図である。図１は、本発明の第１の実
施形態の液晶表示装置全体を上面側から見た斜視図であ
る。図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１
は、下側基板１２と上側基板１３とが対向配置され、こ
れら基板間に液晶層（図示略）が挟持されている。本実
施の形態では、下側基板１２及び上側基板１３共透明基
板が用いられている。以下の説明では、双方の基板の液
晶層に面する側の面を「内面」、それと反対側の面を
「外面」という。

【００１４】下側基板１２の内面上には多数の透明電極
（信号電極）６がストライプ状に設けられ、それと対向
する上側基板１３の内面上には前記透明電極６と直交す
る方向に延在する多数の透明電極（走査電極）７がスト
ライプ状に設けられている。そして、信号電極６と走査
電極７が交差する部分が個々の画素８となり、多数の画
素８がマトリクス状に配列した領域が表示領域９とな
る。なお、本実施の形態では下側基板１２側の電極を信
号電極、上側基板１３側の電極を走査電極として説明す
るが、これは逆であっても一向にかまわない。

【００１５】図２は表示領域９の一部を上側基板１３の
一部を剥ぎ取って透視して示した平面図である。上側基
板１３の内面には、紙面上下方向に形成された複数のス
トライプ状のＩＴＯ等からなる透明電極７が配置されて
いる。下側基板１２には、前記上側基板１３に形成され
た透明電極７と直交する方向に形成された、複数のスト
ライプ状のＩＴＯ等からなる透明電極６が配置されてい
る。透明電極６の下には、前記上側基板１３に形成され
た透明電極７と平行に形成された、複数のストライプ状
の引き廻し配線５が配置されている。そして該透明電極
７と該引き廻し配線５とは、同一ピッチでストライプ状
に形成されているが、互いにピッチをずらして形成され
ており、引き廻し配線５がほぼ透明電極７の間隙に位置
するように配置されている。画素の一つには、ストライ
プ状の透明電極６と引き廻し配線５を接続するためのコ
ンタクトホール４が設けられている。

【００１６】図３には、画素８の一つの周辺を拡大して
示してある。上下基板１２，１３上に形成された互いに
直交する透明電極６，７の交差する部分が画素８を形成
している。そして紙面上下方向に伸びるストライプ状の
透明電極７に平行に、一定の幅と前記透明電極７と同じ
ピッチで引き廻し配線５が配置してある。しかも透明電
極７と引き廻し配線５は、互いに１／２ピッチづつずれ
て形成されている。このため一つの画素８内に引き廻し
配線５の間隙５ａが入ってくる。図４は、図２、図３で
線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面構造を示す。下側基板
１２では、透明なガラス等からなる基板２の内面に、紙
面垂直方向に伸びる複数の引き廻し配線５を形成してあ
る。各引き廻し配線５は同じ幅、同じピッチで形成して
ある。引き廻し配線５の上には絶縁膜１１を介して紙面
左右方向に伸びる透明電極６が形成されている。

【００１７】一方、上側基板１３では基板３の内面に、
紙面垂直方向に伸びる複数の透明電極７を形成してあ
る。各透明電極７も同じ幅、同じピッチで形成してあ
る。従って、透明電極７と前記引き廻し配線５とは互い
に平行に形成されていることになる。ここで、透明電極
７と前記引き廻し配線５とは互いにほぼ１／２ピッチづ
つずれて形成されているので、引き廻し配線５の間隙５
ａはほぼ透明電極７の中央に対向して位置することにな
る。また、透明電極７の間隙７ａはほぼ引き廻し配線５
の中央に対向して位置することになる。このように構成
された下側基板１２と上側基板１３の内面に形成された
透明電極６，７の間に、配向膜（図示量略）を介して液
晶層１０を挟持して液晶表示装置１としている。図４に
おいて上側基板１３に形成された透明電極７の位置が画
素８となる。

【００１８】透明な基板２，３としてはガラスの他にポ
リカーボネート、ポリエーテルスルホン、アクリル系樹
脂等からなる透明基板を用いることもできる。透明電極
６，７としては、厚さ１００〜２００ｎｍのＩＴＯ膜の
他に、ＩＺＯ（ Indium Zinc Oxide ）、ＩＴＺＯ（ In
dium Tin Zinc Oxide ）等の透明電導膜も利用できる。
絶縁膜１１としては、透明なアクリル系感光樹脂等の有
機絶縁膜が好んで利用できる。有機絶縁膜の他にＳｉＯ
ｘ等の無機絶縁膜も利用できる。絶縁膜１１の厚さは２
〜５μｍ程度が適当である。反射膜を兼ねた引き廻し配
線５としては、電気比抵抗が低く、かつ光反射率の高い
金属で構成する。このような金属としては、純アルミニ
ウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銀−パラジウム−銅合金
（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ：ＡＰＣ）あるいはアルミニウム−
ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄ）等が利用できる。引き廻し
配線５の厚さは５０〜１５０ｎｍ程度が良い。

【００１９】本実施形態の液晶表示装置では、図４に示
すように下側基板１２の外側に設けられた補助光源（バ
ックライト）５０から出た光（Ｌ₁） は、引き廻し配線
５の間隙５ａ部を透過して液晶層１０を通過し、上側基
板１３の上方へ抜けて視野に入り、いわゆる透過モード
の表示が行われる。また、上側基板１３の上方の光源４
０から進入した光（Ｌ₀） は、液晶層１０を通過した後
反射膜を兼ねる引き廻し配線５に当たって反射し、再び
液晶層１０を通過して上側基板１３の上方へ抜けて視野
に入り、いわゆる反射モードの表示が行われる。この構
造の液晶表示装置では、反射膜を兼ねる引き廻し配線５
のピッチは一定とし、引き廻し配線の間隔５ａを調整す
ることにより、透過モードと反射モードの割合を調整す
ることができるので、液晶表示装置の使用目的や使用環
境に合わせて、最適な表示画面の明るさを選択すること
ができる。

【００２０】図５はいわゆるＣＯＦ（Chip On Film）実
装と呼ばれる形態のものを示す斜視図であり、下側基板
１２の一辺側が上側基板１３の外側に張り出しており、
この部分に１個の駆動用ＩＣ１１８が搭載されたフレキ
シブルプリント配線板１１９（ＦＰＣ）が接合されてい
る。このような実装方法が採れれば、表示領域両側にあ
った引き廻し配線が表示領域に取り込まれて無くなり、
また、引き廻し配線は表示領域の一端に集約されるの
で、液晶表示の小型化が達成できる。

【００２１】次に、液晶表示領域内に設ける引き廻し配
線５と透明電極６との接続方法について説明する。本発
明では、上側基板１３と下側基板１２に設ける透明電極
６，７が互いに直交しているにもかかわらず、外部との
接続端子は表示領域の一辺に配置しようとしてる。従っ
て、どちらかの透明電極からの引き廻し配線を途中で直
角に曲げる必要がある。本発明では、例えば透明電極と
引き廻し配線を絶縁膜を介して互いに直交するよう構成
し、コンタクトホールを通じて両者を接続する方法によ
り、引き廻し配線を一方向に集合させるようにすること
ができる。この接続方法を図６を用いて説明する。図６
（ａ）は透明導電体からなる引き廻し配線５である。こ
の引き廻し配線５は紙面に対して上下方向に形成されて
いる。図６（ｂ）は透明電極６である。透明電極６は紙
面に対して左右方向に形成されている。これらの引き廻
し配線５と透明電極６とを重ね合わせたのが図６（ｃ）
である。図６（ｃ）に示すように引き廻し配線５と透明
電極６とは互いに直交しており、交差する部分にコンタ
クトホール４を設けて接続してある。コンタクトホール
４は対応する引き廻し配線５と透明電極６の組み合わせ
に対して１個設ければ良い。引き廻し配線５の一端は外
部との接続端子となる。図６（ｃ）の線Ｂ−Ｂ’に沿っ
た断面を示したのが図７である。図７に示すように引き
廻し配線５と透明電極６との間には、絶縁膜１１を設け
て両者を隔絶してある。そして両者は絶縁膜１１を除去
したコンタクトホール４のところでのみ接触している。
このように構成することにより引き廻し配線５により透
明電極方向から直角の方向に回路を曲げて、その先端に
外部との接続端子を配置することが可能となる。この方
法で上下２枚の基板に設ける透明電極の数が一致しない
場合には、透明電極の数が少ない方の基板に本方法の接
続方法を適用し、各画素の表示品位を高めるために信号
を入力しないダミー透明電極を形成しておけば良い。

【００２２】以下に本発明の液晶表示パネルの製造方法
について説明する。製造方法については、主に下側基板
の引き廻し配線と透明電極の形成方法を中心に説明す
る。図８（ａ）〜図８（ｄ）はコンタクトホールを用い
た場合の製造工程の概要を示す断面工程図である。ま
ず、一方の透明基板２の全表面に厚さ１００ｎｍ程度の
例えばアルミニウム等からなる金属膜をスパッタリング
等により形成する。次いで、フォトリソグラフィにより
所定の位置に引き廻し配線５を形成する。引き廻し配線
５の一端は外部との接続端子となる（図８（ａ）参
照）。次に、この引き廻し配線５上の端部を除いた部分
に、例えばＳｉＯ₂ からなる絶縁膜１１を厚さ０．１μ
ｍ〜２μｍ程度に形成し、マスクを使用して絶縁膜１１
をエッチングし、コンタクトホール４の位置に丸形ある
いは角形の穴を明ける（図８（ｂ）参照）。コンタクト
ホール４の大きさは例えば１０μｍ□程度が適当である
が、画素サイズに応じて５〜５００μｍ□、好ましくは
５〜５０μｍ□とする。

【００２３】次に、上記基板の全面に再度ＩＴＯ膜を形
成した後、透明電極部６６及び端子部６５のパターンを
有するマスク６０（図８（ｃ）参照）を使用して、フォ
トリソグラフィによってＩＴＯ膜をエッチングして透明
電極６及び端子を形成する。この時先に形成した引き廻
し配線５と透明電極６とは、直交するように形成する
（図８（ｄ）参照）。このよにして引き廻し配線５と透
明電極６とが絶縁層１１を介して２層構造をなす、断面
構造が図７に示される一方の下側基板が得られる。次
に、対向電極を有するもう一方に基板の製造方法につい
て説明する。先ず、透明基板の全面に厚さ１００ｎｍ程
度のＩＴＯ膜をスパッタリング等で形成する。次いで、
フォトリソグラフィにより所定の位置に対向電極となる
透明電極を形成する。この対向電極となる透明電極は先
の透明電極と直交する方向に、引き廻し配線と同じピッ
チでかつ１／２ピッチづつずらした位置に形成する。こ
のようにして得られた２枚の基板の透明電極の表面に絶
縁膜を形成した後、配向膜を塗布してラビング処理を施
す。次いで、２枚の基板を透明電極が直交し、しかも対
向基板の透明電極と引き廻し配線とが１／２ピッチづつ
ずれるようにして対向させ、シール材を用いて貼り合わ
せ、液晶表示パネルに組み立てる。シール材としては例
えばシリカ混入の熱硬化１液性のエポキシ樹脂が使用で
きる。２枚の基板の間には粒子径６μｍの樹脂球を散布
して間隙を保つようにする。２枚の基板の間隙に液晶を
封入して液晶表示パネルが完成する。

【００２４】（第２の実施形態）図９〜図１２におい
て、本発明の第２の実施形態であるアクティブ方式のカ
ラー液晶表示装置について説明する。図９は第２の実施
形態であるカラー液晶表示装置の構成を説明する斜視図
である。図９に示すように本発明の液晶表示装置２１
は、アクティブマトリクス型のＴＦＤ（ Thin Film Dio
de）液晶表示装置であって、下側基板３２と上側基板３
３が所定の間隔で対向配置され、両基板３２，３３の間
には図示しない液晶層が挟持されている。ここで下側基
板３２はカラーフィルタ基板となっていて、ガラス等か
らなる透明な基板２２の上に金属膜からなる複数の引き
廻し配線２５がストライプ状に形成されている。そして
引き廻し配線２５の上には、カラーフィルタ層３４，３
５，３６を介してＩＴＯ等からなりデータ線をなすスト
ライプ状の透明電極２６が形成されている。各カラーフ
ィルタ層３４，３５，３６は、上側基板３３の透明電極
２７に対向した位置にマトリクス状に形成され、青色の
カラーフィルタ層（図示「Ｂ」）３４、緑色のカラーフ
ィルタ層（図示「Ｇ」）３５、赤色のカラーフィルタ層
（図示「Ｒ」）３６から構成されている。

【００２５】また、もう一方の上側基板３３は素子基板
となっていて、ガラス等からなる透明基板２３の内面
に、例えばＩＴＯ等からなる複数の透明電極２７がマト
リクス状に設けられている。さらに各透明電極２７の隅
部には、透明電極２７を駆動させるための液晶駆動素子
としてのＴＦＤ３９が接続されている。各ＴＦＤ３９は
走査線３８に接続され、走査信号と前述の透明電極（デ
ータ線）２６に印加されたデータ信号に基づいて液晶を
表示状態、非表示状態またはその中間状態に切り替えて
表示動作の制御を行うようになっている。

【００２６】ここで、上側基板３３の透明電極２７は、
下側基板３２の引き廻し配線２５と平行かつ同ピッチで
形成されているが、互いに１／２ピッチづつずれて配置
されている。この関係を拡大して示した平面透視図が図
１０であり、図９及び図１０の線Ｃ−Ｃ’に沿って切断
した断面図を図１１に示す。図１０に示すようにＢ，
Ｇ，Ｒのカラーフィルタ層３４，３５，３６がマトリク
ス状に並んでおり、各カラーフィルタ層３４，３５，３
６の列の間隙（紙面縦方向）に、引き廻し配線２５が平
行に配置されている。また、引き廻し配線２５と直角方
向には各カラーフィルタ層３４，３５，３６を連ねるよ
うに（紙面左右方向に）透明電極２６が設けられてい
る。図１１に示す線Ｃ−Ｃ’に沿った断面構造を見る
と、下側基板３２の上には引き廻し配線２５が同一幅、
等ピッチで設けられ、その上に各カラーフィルタ層３
４，３５，３６が、同一幅で引き廻し配線２５と同一ピ
ッチで設けられている。さらに、各カラーフィルタ層３
４，３５，３６の上には絶縁層３１を介して透明電極２
６が紙面左右方向に形成されている。一方、上側基板３
３の内面に設けられた透明電極２７は、同一幅で引き廻
し配線２５と同一ピッチに、かつ引き廻し配線２５と１
／２ピッチづつずらして配置してある。こうして形成し
た２枚の基板３２，３３間に液晶層３０が挟持されてい
る。

【００２７】このようにして構成した液晶表示装置２１
では、下側基板３２の外側に配置された補助光源（バッ
クライト）５０から出た光（Ｌ₁） は、引き廻し配線２
５の間隙２５ａを透過して液晶層３０を通過し、上側基
板３３を通って視野に入る。即ち、画素２８の中央部で
はいわゆる透過モードの表示が行われる。また、上側基
板３３の外側の光源４０から出た光（Ｌ₀） は、液晶層
３０を通過した後反射膜を兼ねる引き廻し配線２５で反
射されて再び液晶層３０を通過し、上側基板３３の外側
へ戻って行く。つまり、画素２８の周辺部ではいわゆる
反射モードの表示が行われる。この構造の液晶表示装置
では、反射膜を兼ねる引き廻し配線２５のピッチは一定
とし、引き廻し配線２５の間隔２５ａを調整することに
より、透過モードと反射モードの割合を調整することが
できるので、液晶表示装置の使用目的や使用環境に合わ
せて最適な表示画面の明るさを選択することができる。

【００２８】図１２は上記の液晶表示装置をＣＯＧ実装
した場合の平面図を示す。上側基板の外側に張り出した
下側基板１２の一辺に１個の駆動用ＩＣ２１８が搭載さ
れ、さらにＦＰＣ２１９が接合されている。カラー表示
の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のカラーフィルタで一組
の表示を行うので、マトリクス状に並べた表示領域では
縦方向と横方向で画素の数が３：１と異なった数とな
る。このため、表示領域全域で半透過反射モードを達成
するために、図１２において紙面左右方向の画素の数に
対応した引き廻し配線２５を設けると、引き廻し配線２
５の数は紙面左右方向に伸びる透明電極の数の３倍とな
る。つまり、方向を変えるべき透明電極２６の数は、引
き廻し配線２５の数の１／３しか無いことになる。この
ような場合には、図１２に示すように接続領域（ａ）に
おいて透明電極２６と引き廻し配線２５をコンタクトホ
ール２４を介して接続し、非接続領域（ｂ）では電気的
接続は行わず、光の反射機能のみを有する金属からなる
反射膜２５’を引き廻し配線２５と同様にして形成して
おく。反射膜２５’を設けることにより、表示領域全域
にわたって半透過反射モードの表示を行うことができ、
かつ液晶層が形成する静電容量を一定に保つことができ
るので、均一なムラの無い表示画面を得ることができ
る。

【００２９】このような実装方法が採れれば、表示領域
両側にあった引き廻し配線が表示領域に取り込まれて無
くなり、また、引き廻し配線は表示領域の一端に集約さ
れるので、液晶表示の小型化が達成できる。

【００３０】図１３，図１４に第２の実施形態のカラー
液晶表示装置の製造方法について説明する。ここでも主
にカラーフィルタ基板である下側基板の引き廻し配線と
透明電極の形成方法を中心に説明する。図１３〜図１４
は、コンタクトホールを用いて引き廻し配線と透明電極
を接続する場合の製造工程の概要を示す断面工程図であ
る。 まず、一方の透明基板２２の全表面に厚さ１００
ｎｍ程度の例えばアルミニウム等からなる金属膜をスパ
ッタリング等により形成する。次いで、フォトリソグラ
フィにより所定の位置に引き廻し配線２５を形成する。
引き廻し配線２５の一端は外部との接続端子となる。次
にこの引き廻し配線２５上の端部を除いた部分に、青色
のカラーフィルタ層形成用膜３４１を形成する。青色
（Ｂ）のカラーフィルタ層形成用膜３４１としては、所
定のフォトレジストに青色顔料を分散させたものが利用
できる（図１３（ａ）参照）。

【００３１】そして所定のパターンマスクを使用して、
青色のカラーフィルタ層形成用膜３４１を現像・パター
ニングして、図１３（ｂ）に示すような青色のカラーフ
ィルタ層３４を形成する。次に、この青色のカラーフィ
ルタ層３４、引き廻し配線２５及び露出した透明基板２
２の上に、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ層形成用膜を全
面にわたって形成し、所定のパターンマスクを使用し
て、緑色のカラーフィルタ層形成用膜を現像・パターニ
ングして、図１３（ｃ）に示すような緑色のカラーフィ
ルタ層３５を形成する。緑色のカラーフィルタ層形成用
膜としては、所定のフォトレジストに緑色顔料を分散さ
せたものが利用できる。最後に、青色及び緑色カラーフ
ィルタ層と同様な方法で、赤色顔料を使用して図１４
（ｄ）に示すような赤色（Ｒ）のカラーフィルタ層３６
を形成する。次いで、このようにして形成した３色のカ
ラーフィルタ３４，３５，３６及び露出している引き廻
し配線２５の上に、例えばＳｉＯ₂ 等からなる絶縁膜３
１を厚さ０．１μｍ〜２μｍ程度に形成し、マスクを使
用して絶縁膜３１をエッチングし、コンタクトホール２
４の位置に丸形あるいは角形の穴を明ける（図１４
（ｅ）参照）。

【００３２】次に、上記基板の全面に再度ＩＴＯ膜を形
成した後、透明電極部２６及び端子部のパターンを有す
るマスク（図示省略）を使用して、フォトリソグラフィ
によってＩＴＯ膜をエッチングして透明電極２６及び端
子を形成する（図１４（ｆ）参照）。この時先に形成し
た引き廻し配線２５と透明電極２６とは、直交するよう
に形成する（図１０参照）。このよにして引き廻し配線
２５と透明電極２６とが絶縁層３１を介して２層構造を
なす、断面構造が図１１に示されるカラーフィルタを具
備した下側基板３２が得られる。

【００３３】対向電極を有するもう一方に上側基板（素
子基板）３３の製造方法について説明する。上側基板
（素子基板）３３は画素駆動用素子を組み込む以外は、
先の第１の実施形態の対向基板と同様であるので簡単に
説明する。上側基板（素子基板）３３は概ね以下のよう
にして製造することができる。先ず、透明基板２３の全
表面に例えばタンタル膜をスパタリングにより形成し、
熱酸化させて酸化タンタルからなる下地層を形成する。
その上に例えばタングステンを含むタンタル膜を形成
し、所定のパターニングを行って、走査線及び該走査線
から直角方向に伸びる、ＴＦＤを構成する片状部を形成
した後、これらの走査線と片状部を酸化させて表面に絶
縁膜を形成する。次いで、上記片状部と交差するように
して該絶縁膜の上にクロム等からなる導電膜をスパッタ
リング等により形成し、適宜所定のパターニングを行っ
て、片状部、絶縁膜及び導電膜からなるＴＦＤを形成す
る。

【００３４】次ぎに、このＴＦＤを含む基板の全面に厚
さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ膜をスパッタリング等で形成
する。次いで、フォトリソグラフィにより所定の位置に
対向電極となる透明電極を形成する。この対向電極とな
る透明電極は先の下側基板（カラーフィルタ基板）３２
の透明電極２６と直交する方向に、引き廻し配線２５と
同じピッチでかつ１／２ピッチづつずらした位置に形成
する。このようにして得られた２枚の基板の透明電極の
表面に絶縁膜を形成した後、配向膜を塗布してラビング
処理を施す。次いで、２枚の基板を透明電極が直交し、
しかも上側基板（素子基板）３３の透明電極２７と下側
基板（カラーフィルタ基板）３２の引き廻し配線２５と
が１／２ピッチづつずれるようにして対向させ、シール
材を用いて貼り合わせ、液晶表示パネルに組み立てる
（図９参照）。対向配置された２枚のカラーフィルタ基
板と素子基板との間に液晶を封じ込んで、カラー液晶表
示装置とする。

【００３５】

【実施例】（実施例１）図１〜図４に示す構造の白黒表
示に液晶表示装置を作成した。液晶表示装置の表示領域
９の寸法は、４３ｍｍ×４３ｍｍとした。この表示領域
９の中に１個の寸法が２３０μｍ×２３０μｍの画素８
を、互いに１０μｍの間隔を置いてマトリクス状に１６
０個×１６０個、合計２５６００個の画素を設けた。下
側基板１２には、厚さ１００ｎｍ、幅２００μｍのアル
ミニウム（Ａｌ）からなる反射膜を兼ねた引き廻し配線
５を互いに４０μｍの間隔を開けて２４０μｍピッチに
ストライプ状に形成した。各引き廻し配線５を厚さ４μ
ｍのアクリル系感光樹脂からなる絶縁膜で覆った後、フ
ォトリソグラフィーによりコンタクトホール４を形成す
べき位置の絶縁膜を除去して孔を開口させた。次いで、
その上から厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタ法によ
り形成した。さらに、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフ
ィーにより所定のパターニングをして、透明電極６を形
成した。透明電極６は引き廻し配線５の幅より太い２３
０μｍとし、ピッチは引き廻し配線５と同じ２４０μｍ
で、引き廻し配線５と直交する方向に互いに１０μｍの
間隔を置いてストライプ状に形成した。

【００３６】次いで、上側基板１３として透明基板３の
内面に、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタ法により
形成した。さらに、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ
ーにより所定のパターニングをして、透明電極７を形成
した。透明電極７は下側基板１２の透明電極６と同じ幅
２３０μｍ、同じピッチ２４０μｍで、引き廻し配線５
と平行する方向に互いに１０μｍの間隔を置いて、ピッ
チを半分の１２０μｍづつずらしてストライプ状に形成
した。この結果、１個の画素内の２００μｍの領域は反
射モードの表示領域となり、中央部の４０μｍの領域は
透過モードの表示領域となった。反射モードと透過モー
ドの領域との割合は、５対１となり従来よりも明るい液
晶表示装置とすることができた。また、表示領域両側に
は引き廻し配線が無いので、表示領域両側のいわゆる額
縁部分は１．５ｍｍとすることができ、従来の液晶表示
装置と比較して額縁幅は３０％に減少し、一層の狭額縁
化を図ることができた。

【００３７】（実施例２）図９〜図１２に示す構造のア
クティブマトリクス型カラー表示の液晶表示装置を作成
した。液晶表示装置の表示領域の寸法は、４３ｍｍ×４
３ｍｍとした。この表示領域の中に１個の寸法が７５μ
ｍ×２３０μｍのカラーフィルタ層３４，３５，３６
を、横方向は互いに１０μｍの間隔を置いて、また縦方
向は互いに５μｍの間隔を置いてマトリクス状に４８０
個×１６０個、合計７６８００個の画素を設けた。

【００３８】下側基板２２には、厚さ１００ｎｍ、幅６
５μｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる反射膜を兼ねた
引き廻し配線２５を、互いに１５μｍの間隔を開けて８
０μｍピッチにストライプ状に形成した。各引き廻し配
線２５を厚さ４μｍのアクリル系感光樹脂からなる絶縁
膜で覆った後、フォトリソグラフィーによりコンタクト
ホール２４を形成すべき位置の絶縁膜を除去して孔を開
口させた。次いで、その上から厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ
膜をスパッタ法により形成した。さらに、このＩＴＯ膜
をフォトリソグラフィーにより所定のパターニングをし
て、透明電極２６を形成した。透明電極２６はカラーフ
ィルタ層３４，３５，３６の縦方向の大きさと同じ２３
０μｍとし、ピッチは２４０μｍで、引き廻し配線２５
と直交する方向に互いに１０μｍの間隔を置いてストラ
イプ状に形成した。次いで、上側基板２３としてＴＦＤ
３９を形成した透明基板３３の内面に、厚さ１５０ｎｍ
のＩＴＯ膜をスパッタ法により形成した。さらに、この
ＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーにより所定のパターニ
ングをして、透明電極２７を形成した。透明電極２７は
下側基板２２の透明電極２６と同じ幅の２３０μｍと
し、同じピッチの２４０μｍで、引き廻し配線２５と平
行する方向に互いに１０μｍの間隔を置いて、ピッチを
半分の１２０μｍづつずらして、マトリクス状に形成し
た。

【００３９】この結果、１個の各画素内の両端の幅６０
μｍの領域は反射モードの表示領域となり、中央部の幅
１５μｍの領域は透過モードの表示領域となった。反射
モードと透過モードの領域との割合は、４対１となり従
来よりも明るい液晶表示装置とすることができた。ま
た、表示領域両側には引き廻し配線が無いので、表示領
域両側のいわゆる額縁部分は１．５ｍｍとすることがで
き、従来の液晶表示装置と比較して額縁幅は３０％に減
少し、一層の狭額縁化を図ることができた。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、外部との接続端子は液
晶表示領域を挟んだ一方向に配列され、接続端子と透明
電極とを結ぶ引き廻し配線は、表示領域内に収容される
ので、表示領域両側のいわゆる額縁の幅は従来の三分の
一程度の狭額縁化することができる。その結果、液晶表
示パネル全体に占める液晶表示領域の大きさを大きくで
き、相対的に液晶表示装置全体の大きさを小型化して
も、見やすい液晶表示領域を有する液晶表示装置とする
ことができる効果を有する。

【００４１】さらに、本発明の液晶表示装置は引き廻し
配線が反射膜を兼ねており、半透過反射型の明るい表示
画面を有する液晶表示装置とすることができるので、液
晶表示装置の使用環境がますます広くなる利点を有す
る。また、引き廻し配線は画素間の光透過を遮蔽する機
能も有するので、従来のように特に遮蔽層を設けなくて
もコントラストに優れ、工程も簡略化できる利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装
置全体を上面側から見た斜視図である。

【図２】 図１に示す液晶表示装置の表示領域の一部を
破断して透視して示す平面図である

【図３】 図１に示す液晶表示装置の１個の画素の周辺
を透視した平面図である。

【図４】 図２，図３の線Ａ−Ａ’に沿った断面図であ
る。

【図５】 ＣＯＦ実装を適用した本発明に係わる液晶表
示装置の一例を示す斜視図である。

【図６】 本発明に係わる液晶表示装置の透明電極と引
き廻し配線との接続方法を説明する図である。

【図７】 図６（ｃ）の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図であ
る。

【図８】 本発明に係わる液晶表示装置の製造工程の一
例を説明する断面工程図である。

【図９】 第２の実施形態に係わる液晶表示装置を示す
斜視図である。

【図１０】 図９に示す液晶表示装置の表示領域の一部
を透視した平面図である。

【図１１】 図９及び図１０の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面
図である。

【図１２】 ＣＯＧ実装を適用した第２の実施形態に係
わる液晶表示装置の一例を示す平面図である。

【図１３】 第２の実施形態に係わる液晶表示装置の製
造工程の一例を説明する断面工程図である。

【図１４】 図１３に続く製造工程の一例を示す断面工
程図である。

【図１５】 ＣＯＧ実装を適用した従来の半透過反射式
の液晶表示装置の例を示す斜視図である。

【図１６】 図１５の半透過反射式の液晶表示装置の表
示領域の一部を拡大した平面図である。

【図１７】 図１６の線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図であ
る。

【図１８】 従来のアクティブマトリクス式半透過反射
式カラー液晶表示装置の一例を示す斜視図である。

【図１９】 図１８の線Ｅ−Ｅ’に沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２１・・・液晶表示装置 ２，３，２２，２３・・・基板 ４，２４・・・コンタクトホール ５，２５・・・引き廻し配線 ６，７，２６，２７・・・透明電極 ８，２８・・・画素 ９・・・表示領域 １０，３０・・・液晶層 １１，３１・・・絶縁膜 １２，３２・・・下側基板 １３，３３・・・上側基板 ３４，３５，３６・・・ カラーフィルタ層 ３８・・・走査線 ３９・・・ＴＦＤ ４０・・・光源 ５０・・・バックライト １０２，２０２，１０３，２０３・・・基板 １０５・・・引き廻し配線 １０６，２０６，１０７，２０７・・・透明電極 １０８・・・画素 １０９・・・表示領域 １１０・・・液晶層 １１２，２１４・・・反射膜 １１３，２１４ａ・・・窓 １１７・・・ＦＰＣ １１８・・・駆動用ＩＣ ２３４・・・走査線 ２３５，２３６，２３７・・・カラーフィルタ層 ２３９・・・ＴＦＤ １２０，１５０・・・液晶表示装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する２枚の基板の内側面に透
   明電極を有し、該２枚の基板間に液晶を挟持した液晶表
   示装置であって、少なくとも一方の基板の各透明電極が
   金属膜からなる引き廻し配線に接続されているととも
   に、該透明電極と該引き廻し配線の少なくとも一部とが
   絶縁膜を挟んだ２層構造をなし、該引き廻し配線がもう
   一方の透明電極と平行でかつ該引き廻し配線の間隙の少
   なくとも一部が該もう一方の透明電極に対向して形成さ
   れており、さらに該透明電極と引き廻し配線の２層構造
   の少なくとも一部が液晶表示領域内に配置されてなるこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記透明電極と前記引き廻し配線とがコ
   ンタクトホールを介して接続されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記各引き廻し配線の一端が、当該引き
   廻し配線の形成されている基板の端部に形成された端子
   に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶表示装置が半透過反射式である
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
   載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記引き廻し配線と平行で、かつ同じ幅
   で同一ピッチで形成された金属反射膜を具備したことを
   特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液
   晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記液晶表示装置がカラー表示方式ある
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記
   載の液晶表示装置。