JPH09185073A - Liquid crystal element and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal element and manufacturing method thereof

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JPH09185073A
JPH09185073A JP35412795A JP35412795A JPH09185073A JP H09185073 A JPH09185073 A JP H09185073A JP 35412795 A JP35412795 A JP 35412795A JP 35412795 A JP35412795 A JP 35412795A JP H09185073 A JPH09185073 A JP H09185073A
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film
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Abstract

(57)【要約】 【課題】透明電極のエッジ部でのテーパー領域で発生し
ていた不適正電界強度を招く液晶の配向乱れを抑制す
る。 【解決手段】透明電極7のエッジ部7aでのテーパー領
域7bの幅をw、その膜厚をdとした時に、0≦w/d
≦2/3となるように、透明電極7をアモルファスのI
TO膜を弱酸のエッチング液でエッチング処理して形成
することにより、0≦w/d≦2/3を満足するような
急崚なテーパー領域7bを有する透明電極7が形成さ
れ、不適正電界強度を招く液晶の配向乱れが抑制され
る。
(57) An object of the present invention is to suppress alignment disorder of liquid crystal which causes an inappropriate electric field strength which is generated in a taper region at an edge portion of a transparent electrode. SOLUTION: When the width of a taper region 7b at an edge portion 7a of a transparent electrode 7 is w and the film thickness thereof is d, 0 ≦ w / d
The transparent electrode 7 is made of amorphous I so that ≦ 2/3.
By forming the TO film by etching with a weak acid etching solution, a transparent electrode 7 having a steep taper region 7b satisfying 0 ≦ w / d ≦ 2/3 is formed, resulting in an inappropriate electric field strength. Distortion of the liquid crystal orientation that causes the occurrence of light is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子及び液晶
素子の製造方法に係り、詳しくは透明電極のエッジ部の
形状を改善して表示品位の向上を図れるようにした液晶
素子及び液晶素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device and a method for manufacturing the liquid crystal device, and more particularly, to a liquid crystal device and a liquid crystal device which are capable of improving the display quality by improving the shape of the edge portion of the transparent electrode. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、強誘電性液晶分子の屈折率異
方性を利用して偏向表示装置との組み合わせによって透
過光線を制御する方式の液晶素子が、クラーク(Clar
k)、 及びラガーウオル(Lagerwall)らにより提案されて
いる(例えば、特開昭56−107216号公報、米国
特許第4367924号等)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal element of a system in which a transmitted light beam is controlled in combination with a deflection display device by utilizing a refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules has been known as Clarke (Clar
k), and Lagerwall et al. (for example, JP-A-56-107216 and US Pat. No. 4,367,924).

【0003】強誘電性液晶は、一般に特定の温度域にお
いてカイラルメクチックC相(SmC* )、又はH相
(SmH* )を有し、この状態において、印加される電
界に応答して第1の光学的安定状態と第2の光学的安定
状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはそ
の状態を維持する性質、即ち双安定性を有し、また、電
界の変化に対する応答も速やかであり、高速、並びに記
憶型の表示素子としての広い利用が期待されている。
Ferroelectric liquid crystals generally have a chiral mectic C phase (SmC * ) or an H phase (SmH * ) in a specific temperature range, and in this state, they have a first phase in response to an applied electric field. Has an optical stable state and a second optical stable state, and has the property of maintaining that state when no electric field is applied, that is, bistability, and also responds to changes in the electric field. It is expected to be used quickly and widely as a high speed and memory type display element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した強
誘電性液晶を用いた液晶素子は、STN型の液晶素子と
極似した構造を採るが、大きく異なる点は、透明電極を
形成した対向する一対の基板間の隙間(セルギャップ)
が1μm程度と極めて狭いことである。
By the way, the above-mentioned liquid crystal element using the ferroelectric liquid crystal has a structure very similar to that of the STN type liquid crystal element, but the major difference is that the transparent electrodes are opposed to each other. Gap between a pair of substrates (cell gap)
Is about 1 μm, which is extremely narrow.

【0005】更に、現状では応答速度を早める方向で透
明電極間への駆動電圧も20V位と従来の駆動電圧より
高く、結果的に1桁位高い電界強度が液晶分子に加わっ
て駆動される。
Further, at present, the driving voltage between the transparent electrodes is about 20V, which is higher than the conventional driving voltage in the direction of increasing the response speed, and as a result, the electric field strength higher by one digit is applied to the liquid crystal molecules.

【0006】このため、従来では大きな問題にならなか
った透明電極のエッジ部の形状によって表示品位に影響
が現れる。
Therefore, the display quality is affected by the shape of the edge portion of the transparent electrode, which has not been a big problem in the past.

【0007】即ち、図5に示すように、強誘電性液晶1
00がその間に注入される一対のガラス基板101,1
02に、スパッタ法で成膜されたITO膜をフォトリソ
法によってエッチング処理して透明電極103,104
を形成した時、従来は、強酸のエッチング液を用いるこ
とにより、一般に透明電極103のエッジ部104aで
のテーパー領域104bの幅wが、その膜厚dと同程度
かそれより大きくなっている。例えば、膜厚dが100
0〜1500Å程度の時に、テーパー領域104bの幅
wは2000〜3000Å程度である。尚、透明電極1
03側は図示されていないが、透明電極103にも同様
のエッジ部とテーパー領域が形成されている。
That is, as shown in FIG. 5, the ferroelectric liquid crystal 1
00 is injected between the pair of glass substrates 101, 1
02, the ITO film formed by the sputtering method is etched by the photolithography method to form the transparent electrodes 103, 104.
In the prior art, the width w of the tapered region 104b at the edge portion 104a of the transparent electrode 103 is generally the same as or larger than the film thickness d by using a strong acid etching solution. For example, the film thickness d is 100
When it is about 0 to 1500Å, the width w of the tapered region 104b is about 2000 to 3000Å. The transparent electrode 1
Although not shown on the 03 side, the transparent electrode 103 also has similar edge portions and tapered regions.

【0008】このため、透明電極103,104間に電
界が印加されると、透明電極103,104によって形
成される画素の表示領域内から電界強度が徐々に弱まり
ながら不均一に加わる領域が存在する。この領域部分
は、本来の表示部分に適正な電界強度が印加された時、
不適正な電界強度となっている。
Therefore, when an electric field is applied between the transparent electrodes 103 and 104, there is a region where the electric field strength gradually decreases from the display region of the pixel formed by the transparent electrodes 103 and 104, and the electric field intensity is nonuniformly applied. . This area part is, when proper electric field strength is applied to the original display part,
The electric field strength is inappropriate.

【0009】例えば、図5において、透明電極103,
104間のギャップGが1μm、透明電極104の膜厚
dが0.1μmとした場合、そのエッジ部104aのテ
ーパー領域104bでの範囲では、駆動電圧が20Vの
時に電界強度は20〜18v/μmとなり、強誘電性液
晶100の駆動において必要な電界強度に対して約10
%以下の電界しか印加されない部分となる。
For example, in FIG. 5, the transparent electrodes 103,
When the gap G between 104 is 1 μm and the film thickness d of the transparent electrode 104 is 0.1 μm, the electric field strength is 20 to 18 v / μm when the driving voltage is 20 V in the range of the taper region 104 b of the edge portion 104 a. Is about 10 with respect to the electric field strength required for driving the ferroelectric liquid crystal 100.
It is a portion to which only an electric field of not more than% is applied.

【0010】この場合、透明電極103,104の各画
素間における液晶分子配向状態の双安定方向のうち不特
定領域でそれぞれの安定方向を保持した領域が存在し、
外観上では偏光板(図示省略)を介して黒と白の領域を
示す。
In this case, among the bistable directions of the alignment state of the liquid crystal molecules between the pixels of the transparent electrodes 103 and 104, there is a region in which each stable direction is held in an unspecified region,
In appearance, black and white regions are shown through a polarizing plate (not shown).

【0011】そして、この画素間での2つの配向状態で
駆動電圧を上げていくと、図6に示すように、マトリク
ス状に配置にされた透明電極103,104の黒い領域
105から画素106内に走査信号に同期した反転しな
い領域107が成長し、事実上の表示品位を欠落させて
しまう。この表示品位が欠落しない限界電圧値までを駆
動マージンとして、実使用上の大きな特性として重要と
なる。
Then, when the driving voltage is increased in the two orientation states between the pixels, as shown in FIG. 6, the black regions 105 of the transparent electrodes 103 and 104 arranged in a matrix form the inside of the pixel 106. Then, the non-inversion region 107 synchronized with the scanning signal grows, effectively degrading the display quality. The drive margin is up to the limit voltage value at which the display quality is not lost, which is important as a large characteristic in actual use.

【0012】即ち、この各画素106間の一部配向領域
を、透明電極103,104のテーパー領域にて延長さ
れた領域から駆動時に画素106内に引っ込みやすくな
り、結果的に上述した駆動マージンが狭くなってしまう
という問題があった。
That is, the partially oriented regions between the pixels 106 are easily retracted into the pixels 106 during driving from the regions extended by the tapered regions of the transparent electrodes 103 and 104, and as a result, the above-mentioned driving margin is obtained. There was a problem of becoming narrow.

【0013】そこで、本発明は、駆動マージンを広くし
て表示品位の向上を図ることができる液晶素子及び液晶
素子の製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal element and a method for manufacturing the liquid crystal element, which can improve a display quality by widening a driving margin.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、互いに対向するように配置さ
れた一対の基板と、前記基板にそれぞれ形成された透明
電極と、前記一対の基板間に挟持された液晶とを有する
液晶素子において、前記透明電極のエッジ部でのテーパ
ー領域の幅をw、その膜厚をdとした時に、0≦w/d
≦2/3となるように前記透明電極のテーパー領域を形
成したことを特徴としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a pair of substrates arranged so as to face each other, a transparent electrode formed on each of the substrates, and the pair of substrates. In the liquid crystal element having a liquid crystal sandwiched between the substrates, 0 ≦ w / d, where w is the width of the tapered region at the edge of the transparent electrode and d is the film thickness.
It is characterized in that the tapered region of the transparent electrode is formed so that ≦ 2/3.

【0015】また、前記透明電極は、前記基板上に成膜
されたアモルファスからなるITO膜をフォトリソ法に
より弱酸のエッチング液でエッチング処理して形成され
ることを特徴としている。
Further, the transparent electrode is formed by etching an amorphous ITO film formed on the substrate with a weak acid etching solution by a photolithography method.

【0016】また、前記ITO膜はスパッタ法により成
膜されることを特徴としている。
Further, the ITO film is formed by a sputtering method.

【0017】また、前記ITO膜の前記基板上へのスパ
ッタ法による成膜温度は、スパッタ時の基板温度で80
℃以下で、均一なアモルファスITO膜を得るために
は、基板温度で0℃以上で50℃以下にするのが好まし
い。
The deposition temperature of the ITO film on the substrate by the sputtering method is 80 at the substrate temperature at the time of sputtering.
In order to obtain a uniform amorphous ITO film at a temperature of 0 ° C. or lower, it is preferable to set the substrate temperature to 0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.

【0018】また、液晶がその間に注入される一対の基
板に、それぞれ透明電極を形成する工程を少なくとも有
する液晶素子の製造方法において、前記基板上にアモル
ファスからなるITO膜を成膜し、前記ITO膜をフォ
トリソ法により弱酸のエッチング液でエッチング処理し
て透明電極を、該透明電極のエッジ部でのテーパー領域
の幅をw、その膜厚をdとした時に、0≦w/d≦2/
3となるようにパターニングすることを特徴としてい
る。
Further, in a method of manufacturing a liquid crystal device having at least a step of forming transparent electrodes on a pair of substrates into which liquid crystal is injected, an ITO film made of an amorphous film is formed on the substrate, and the ITO film is formed on the ITO film. When the width of the tapered region at the edge of the transparent electrode is w and the film thickness is d, the transparent electrode is etched by a photolithography method with a weak acid etching solution, and 0 ≦ w / d ≦ 2 /
The feature is that the patterning is performed so as to be 3.

【0019】本発明では、上述したプロセスにより得ら
れた基板の透明電極(ITO膜)上に絶縁層、配向膜等
を形成し、かかる電極付基板と同様に形成した他方の電
極付基板とを対向して貼り合わせて、液晶を注入するこ
とにより液晶素子が得られる。尚、上述した透明電極
(ITO膜)のパターンに、このパターン形成以後の工
程において、必要に応じてアニーリング処理を施し、透
過性等の特性を最適な状態とすることができる。
In the present invention, an insulating layer, an alignment film and the like are formed on the transparent electrode (ITO film) of the substrate obtained by the above-mentioned process, and the other electrode-bearing substrate formed in the same manner as this electrode-bearing substrate. A liquid crystal element is obtained by facing and bonding and injecting liquid crystal. Incidentally, the transparent electrode (ITO film) pattern described above may be subjected to an annealing treatment, if necessary, in the steps after the pattern formation so that the characteristics such as transparency can be optimized.

【0020】(作用)本願発明者らは、上述した透明電
極のエッジ部でのテーパー領域の幅wと、その膜厚dと
の関係を研究した結果、0≦w/d≦2/3となるよう
に透明電極のテーパー領域を形成することにより、透明
電極間に電界を印加して液晶を駆動させた時に、透明電
極のエッジ部でのテーパー領域で発生していた不適正電
界強度を招く液晶の配向乱れを抑制できることを実験的
に見い出した。
(Function) The inventors of the present application have studied the relationship between the width w of the tapered region at the edge portion of the transparent electrode and the film thickness d thereof. As a result, 0 ≦ w / d ≦ 2/3. By forming the tapered regions of the transparent electrodes so that the liquid crystal is driven by applying an electric field between the transparent electrodes, the inappropriate electric field strength generated in the tapered regions at the edges of the transparent electrodes is caused. We have experimentally found that the alignment disorder of the liquid crystal can be suppressed.

【0021】そこで、本発明によれば、透明電極の膜厚
dと、透明電極のエッジ部に形成されるテーパー領域の
幅wと、その膜厚dの関係が、0≦w/d≦2/3とな
るような急崚なテーパー領域を形成することにより、液
晶の配向乱れをなくして表示品位の向上を図ることがで
きる。
Therefore, according to the present invention, the relationship between the film thickness d of the transparent electrode, the width w of the tapered region formed at the edge of the transparent electrode, and the film thickness d is 0≤w / d≤2. By forming a steep taper region such as / 3, it is possible to improve the display quality by eliminating the liquid crystal alignment disorder.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は、第 1の実施の形態に係る液晶素子
を示す概略断面図である。この液晶素子1は、偏光板
2,3の間に対向して配置された一対のガラス基板4,
5を備えており、ガラス基板4,5には、それぞれ透明
電極6,7、絶縁膜8,9、配向膜10,11が形成さ
れている。また、透明電極6,7には、金属引廻し電極
12,13がそれぞれ形成されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a liquid crystal element according to the first embodiment. The liquid crystal element 1 is composed of a pair of glass substrates 4 and 4 which are arranged to face each other between polarizing plates 2 and 3.
5, glass substrates 4 and 5 are provided with transparent electrodes 6 and 7, insulating films 8 and 9, and alignment films 10 and 11, respectively. Metal transparent electrodes 12 and 13 are formed on the transparent electrodes 6 and 7, respectively.

【0024】そして、配向膜10,11の間に径が均一
なスペーサ(図示省略)を散布してガラス基板4,5が
貼り付けられており、その間に電界に対して双安定性を
有する強誘電性を示すカイラルスメクチック液晶(以
下、液晶と略称する)14が注入されている。尚、液晶
として、ネマチック液晶等、他の液晶表示モードによる
液晶材料も使用することができる。
Spacers (not shown) having a uniform diameter are scattered between the alignment films 10 and 11, and the glass substrates 4 and 5 are attached to the alignment films 10 and 11, and a strong bistability against an electric field is provided therebetween. A chiral smectic liquid crystal (hereinafter, abbreviated as liquid crystal) 14 having a dielectric property is injected. As the liquid crystal, a nematic liquid crystal or other liquid crystal material according to another liquid crystal display mode can be used.

【0025】透明電極6,7は、結晶性が低くなるよう
にアモルファスのITO膜からなり、マトリクス状に配
置されている。また、透明電極6,7は、そのエッジ部
でのテーパー領域の幅wと、その膜厚dの関係が、0≦
w/d≦2/3となるように形成されている(詳細は後
述する)。
The transparent electrodes 6 and 7 are made of an amorphous ITO film so as to have low crystallinity and are arranged in a matrix. In the transparent electrodes 6 and 7, the relationship between the width w of the tapered region at the edge portion and the film thickness d is 0 ≦.
It is formed so that w / d ≦ 2/3 (details will be described later).

【0026】次に、上述した液晶素子1の製造方法にお
ける透明電極6,7の形成方法を、図2(a)〜(e)
を参照して説明する。尚、図では透明電極7側を示して
いる。
Next, the method of forming the transparent electrodes 6 and 7 in the method of manufacturing the liquid crystal element 1 described above will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. The transparent electrode 7 side is shown in the figure.

【0027】先ず、ガラス基板(厚さが1.1mm)5
上に、スパッタ法により1500Å程度の膜厚でアモル
ファスのITO膜15を成膜する(図2(a)参照)。
First, a glass substrate (thickness: 1.1 mm) 5
An amorphous ITO film 15 having a film thickness of about 1500 Å is formed thereon by a sputtering method (see FIG. 2A).

【0028】この時のITO膜15の成膜条件は、圧
力:0.23Pa、O2 流量:0.53sccm、設定
成膜温度:20℃(基板温度:40℃)、パワー:2k
w、搬送速度:220mm/minであり、スパッタ装
置には、日電アネルバ(株)社製のILC3949を用
いた。尚、この時の成膜温度(基板温度)は80℃以
下、より好ましくは0〜50℃の範囲とする。
The film forming conditions of the ITO film 15 at this time are as follows: pressure: 0.23 Pa, O 2 flow rate: 0.53 sccm, set film forming temperature: 20 ° C. (substrate temperature: 40 ° C.), power: 2 k
w, transport speed: 220 mm / min, and ILC3949 manufactured by Nichiden Anelva Co., Ltd. was used as the sputtering device. The film forming temperature (substrate temperature) at this time is 80 ° C. or lower, and more preferably 0 to 50 ° C.

【0029】成膜されたアモルファスのITO膜15
は、50〜70Åの極微細な粒径を示す粒体からなり、
X線回析でITO結晶に特徴的な222面、411面に
ピークが観察されないアモルファス性を示した。尚、シ
ート抵抗値は50Ω/□であった。
Amorphous ITO film 15 formed
Is composed of particles showing an extremely fine particle size of 50 to 70Å,
X-ray diffraction showed an amorphous property in which no peaks were observed on the 222nd and 411st faces, which are characteristic of ITO crystals. The sheet resistance value was 50Ω / □.

【0030】そして、このITO膜15にフォトレジス
ト16をスピンコート法により2μm程度の膜厚で形成
し、パターンマスク17を用いて110mmJ/cm2
のエネルギーで露光し(図2(b)参照)、テトラメチ
ルアンモニウムハイドライド(2.38±0.01wt
%)で制御した現像液でフォトレジスト16を現像して
フォトレジストパターン18を形成する(図2(c)参
照)。この時のポストベーク温度は120℃とした。
Then, a photoresist 16 having a film thickness of about 2 μm is formed on the ITO film 15 by a spin coating method, and 110 mmJ / cm 2 is used by using a pattern mask 17.
Exposure (see FIG. 2 (b)), and tetramethylammonium hydride (2.38 ± 0.01 wt)
%) To develop the photoresist 16 to form a photoresist pattern 18 (see FIG. 2C). The post bake temperature at this time was 120 ° C.

【0031】そして、フォトレジストパターン18が形
成されたITO膜15を弱酸のエッチング液でエッチン
グ処理して、透明電極7をパターニングし(図2(d)
参照)、その後、フォトレジストパターン18を剥離す
る(図2(e)参照)。
Then, the ITO film 15 having the photoresist pattern 18 formed thereon is subjected to an etching treatment with a weak acid etching solution to pattern the transparent electrode 7 (FIG. 2 (d)).
Then, the photoresist pattern 18 is peeled off (see FIG. 2E).

【0032】この時、ITO膜15のエッチング処理に
用いたエッチング液には、弱酸である希釈ヨウ化水素酸
液(混合容積比は、57wt%HI:H2 O=1:7)
を用い、液温35℃で、エッチング時間は300sec
とした。
At this time, the etching solution used for the etching treatment of the ITO film 15 is a dilute hydroiodic acid solution which is a weak acid (mixing volume ratio is 57 wt% HI: H 2 O = 1: 7).
With a liquid temperature of 35 ° C. and an etching time of 300 sec.
And

【0033】この透明電極7は、アモルファスのITO
膜と弱酸のエッチング液を用いたことにより、フォトレ
ジストパターン18で覆われた内側までサイドエッチン
グされ、図3に示すように、エッジ部7aにテーパー領
域7bが形成された。上述した条件で形成された透明電
極7は、その膜厚dが1500Å程度であるのに対し、
テーパー領域7bの幅wが900〜1000Å程度に制
御され、上述した0≦w/d≦2/3の関係を満足する
ものであった。尚、透明電極6も同様にして作製され
る。
This transparent electrode 7 is made of amorphous ITO.
By using the film and a weak acid etching solution, side etching was performed to the inside covered with the photoresist pattern 18, and a tapered region 7b was formed at the edge portion 7a as shown in FIG. The transparent electrode 7 formed under the above conditions has a film thickness d of about 1500 Å,
The width w of the tapered region 7b was controlled to about 900 to 1000Å, and the above-described relationship of 0 ≦ w / d ≦ 2/3 was satisfied. The transparent electrode 6 is also manufactured in the same manner.

【0034】そして、図1に示したように、この透明電
極6,7にMoTa・AlSiCuを材料とする金属引
廻し電極12,13を、フォトリソ法により1600Å
程度の膜厚でそれぞれ成膜し、更にその上にTi:Si
=1:1の混合比率からなる絶縁膜8,9、及びポリイ
ミド系の配向膜10,11(例えば、東レ(株)社製L
P−64)をそれぞれ50Å程度の膜厚で形成する。そ
して、1μm程度のギャップに保持されたガラス基板
4,5の配向膜10,11間に液晶14を注入する。
Then, as shown in FIG. 1, metal routing electrodes 12 and 13 made of MoTa.AlSiCu are formed on the transparent electrodes 6 and 7 by a photolithography method at 1600Å.
Film with a thickness of about 3
= 1: 1 mixed insulating films 8 and 9 and polyimide-based alignment films 10 and 11 (for example, L manufactured by Toray Industries, Inc.)
P-64) each with a film thickness of about 50 Å. Then, the liquid crystal 14 is injected between the alignment films 10 and 11 of the glass substrates 4 and 5 held in the gap of about 1 μm.

【0035】このように、本実施の形態では、透明電極
6,7の各エッジ部でのテーパー領域の幅wと、その膜
厚dの関係が、0≦w/d≦2/3となるような急崚な
テーパー領域を形成することにより、透明電極6,7間
に駆動電圧を印加して液晶14を駆動させた時に、透明
電極6,7のエッジ部でのテーパー領域で発生していた
不適正電界強度を招く液晶14の配向乱れが解消され、
表示品位の向上を図ることができた。
As described above, in the present embodiment, the relationship between the width w of the tapered region at each edge of the transparent electrodes 6 and 7 and the film thickness d thereof is 0 ≦ w / d ≦ 2/3. By forming such a steep taper region, when a drive voltage is applied between the transparent electrodes 6 and 7 to drive the liquid crystal 14, it occurs in the taper region at the edges of the transparent electrodes 6 and 7. The disordered alignment of the liquid crystal 14 which causes an unsuitable electric field strength is eliminated,
We were able to improve the display quality.

【0036】そして、上述した本実施の形態で製造され
た液晶素子1の透明電極6,7との比較を行うために、
図4に示すような比較例用の液晶素子における透明電極
20を作製した。
Then, in order to compare with the transparent electrodes 6 and 7 of the liquid crystal element 1 manufactured in the above-mentioned embodiment,
The transparent electrode 20 in the liquid crystal element for the comparative example as shown in FIG. 4 was produced.

【0037】この比較例では、先ず、スパッタ法により
結晶性のITO膜をガラス基板上に成膜(膜厚は150
0Å程度)する。この時のITO膜の成膜条件は、圧
力:0.23Pa、O2 流量:0.53sccm、設定
成膜温度:300℃(基板温度:320℃)、パワー:
2kw、搬送速度:220mm/minであり、スパッ
タ装置には、日電アネルバ(株)社製のILC3949
を用いた。そして、このITO膜上にフォトレジストパ
ターンを形成し、濃酸のエッチング液である57wt%
の濃ヨウ化水素酸を用い、液温40℃、エッチング時間
300secでエッチング処理を行って透明電極20を
パターニングした。
In this comparative example, first, a crystalline ITO film was formed on a glass substrate by sputtering (the film thickness was 150).
0 Å). The film forming conditions of the ITO film at this time are: pressure: 0.23 Pa, O 2 flow rate: 0.53 sccm, set film forming temperature: 300 ° C. (substrate temperature: 320 ° C.), power:
2 kW, transport speed: 220 mm / min, and the sputtering apparatus was ILC3949 manufactured by Nichiden Anelva Co., Ltd.
Was used. Then, a photoresist pattern is formed on the ITO film, and 57 wt% of a concentrated acid etching solution is used.
The transparent electrode 20 was patterned by performing an etching process using the concentrated hydroiodic acid described above at a liquid temperature of 40 ° C. and an etching time of 300 sec.

【0038】上述した条件で形成された透明電極20
は、図4に示すように、その膜厚dが1500Å程度で
あるのに対し、そのエッジ部20aでのテーパー領域2
0bの幅wが2000〜3000Å程度に形成され、上
述した0≦w/d≦2/3の関係を満足していない。こ
のため、駆動電圧を印加して液晶を駆動させた時に、透
明電極20のエッジ部20aでのテーパー領域20bで
不適正電界強度が発生して液晶の配向乱れが生じ、表示
品位がよくなかった。
The transparent electrode 20 formed under the above conditions
As shown in FIG. 4, the film thickness d is about 1500 Å, while the taper region 2 at the edge portion 20a is
The width w of 0b is formed in the range of 2000 to 3000Å and does not satisfy the relationship of 0 ≦ w / d ≦ 2/3 described above. Therefore, when a drive voltage is applied to drive the liquid crystal, an inappropriate electric field strength is generated in the tapered region 20b at the edge portion 20a of the transparent electrode 20, causing alignment disorder of the liquid crystal, resulting in poor display quality. .

【0039】次に、第2の実施の形態に係る液晶素子の
製造方法における透明電極の形成方法を説明する。
Next, a method of forming a transparent electrode in the method of manufacturing a liquid crystal element according to the second embodiment will be described.

【0040】本実施の形態では、上述した第1の実施の
形態と同様にアモルファスのITO膜をガラス基板上に
成膜(膜厚は700Å程度)する。この時のITO膜の
成膜条件は、圧力:0.23Pa、O2 流量:0.53
sccm、設定成膜温度:20℃(基板温度:40
℃)、パワー:2kw、搬送速度:220mm/min
であり、スパッタ装置には日電アネルバ(株)社製のI
LC3949を用いた。そして、このITO膜上にフォ
トレジストパターンを形成する。
In this embodiment, an amorphous ITO film is formed on a glass substrate (thickness is about 700Å) as in the first embodiment described above. The conditions for forming the ITO film at this time are as follows: pressure: 0.23 Pa, O 2 flow rate: 0.53
sccm, set film forming temperature: 20 ° C. (substrate temperature: 40
℃), power: 2 kW, transport speed: 220 mm / min
Therefore, the sputtering equipment is I manufactured by Nichiden Anelva Co., Ltd.
LC3949 was used. Then, a photoresist pattern is formed on this ITO film.

【0041】そして、弱酸のエッチングである希釈ヨウ
化水素酸液(混合容積比は、57wt%HI:H2 O=
1:7)を用い、液温35℃、エッチング時間150s
ecでエッチング処理を行って透明電極をパターニング
した。このように、本実施の形態は、ITO膜の膜厚を
700Å程度し、エッチング時間を150secとした
以外は第1の実施の形態と同様である。 この条件で形
成された透明電極のエッジ部でのテーパー領域の幅w
は、その膜厚d(700Å程度)に対して450Å程度
に形成され、0≦w/d≦2/3の関係を満足するもの
であった。
Then, a dilute hydroiodic acid solution for weak acid etching (mixing volume ratio: 57 wt% HI: H 2 O =
1: 7), liquid temperature 35 ° C., etching time 150 s
The transparent electrode was patterned by performing an etching process with ec. As described above, this embodiment is the same as the first embodiment except that the thickness of the ITO film is set to about 700 Å and the etching time is set to 150 sec. The width w of the tapered region at the edge of the transparent electrode formed under these conditions
Was formed to a thickness of about 450 Å with respect to the film thickness d (about 700 Å), and satisfied the relationship of 0 ≦ w / d ≦ 2/3.

【0042】このように、本実施の形態においても、透
明電極のエッジ部でのテーパー領域の幅wと、その膜厚
dの関係が、0≦w/d≦2/3となるような急崚なテ
ーパー領域を形成することにより、透明電極間に駆動電
圧を印加して液晶を駆動させた時に、透明電極のエッジ
部でのテーパー領域で発生していた不適正電界強度を招
く液晶の配向乱れが解消され、表示品位の向上を図るこ
とができた。
As described above, also in the present embodiment, the relationship between the width w of the tapered region at the edge portion of the transparent electrode and the film thickness d thereof is such that 0 ≦ w / d ≦ 2/3. When a driving voltage is applied between the transparent electrodes to drive the liquid crystal by forming a small tapered region, the alignment of the liquid crystal that causes the inappropriate electric field strength generated in the tapered region at the edge of the transparent electrode. Disturbances have been eliminated and the display quality has been improved.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
透明電極のエッジ部でのテーパー領域の幅をw、その膜
厚をdとした時に、0≦w/d≦2/3を満足するよう
な急崚なテーパー領域を有する透明電極を形成すること
により、透明電極のエッジ部でのテーパー領域で発生し
ていた不適正電界強度を招く液晶の配向乱れが抑制され
て駆動マージンが広くなり、表示品位の向上を図ること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Forming a transparent electrode having a steep taper region that satisfies 0 ≦ w / d ≦ 2/3, where w is the width of the taper region at the edge of the transparent electrode and d is the film thickness thereof. Thereby, the alignment disorder of the liquid crystal which causes the inappropriate electric field strength generated in the tapered region at the edge portion of the transparent electrode is suppressed, the driving margin is widened, and the display quality can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る液晶素子を示す概略
断面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る液晶素子の製造方法
を説明するための図で、(a)はITO膜の成膜工程を
示す図、(b)はフォトレジストへの露光工程を示す
図、(c)はフォトレジストパターンの形成工程を示す
図、(d)はITO膜のエッチング処理工程を示す図、
(e)は透明電極の形成工程を示す図。
2A and 2B are views for explaining a method of manufacturing a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a diagram showing a step of forming an ITO film, and FIG. 2B is a step of exposing a photoresist. The figure which shows, (c) the figure which shows the formation process of the photoresist pattern, (d) the figure which shows the etching treatment process of ITO film,
(E) is a figure which shows the formation process of a transparent electrode.

【図3】本発明の実施の形態に係る製造方法で形成され
た透明電極のエッジ部でのテーパー領域を示す縦断面
図。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a taper region at an edge portion of a transparent electrode formed by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明に対する比較例として形成された透明電
極のエッジ部でのテーパー領域を示す縦断面図。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a taper region at an edge portion of a transparent electrode formed as a comparative example with respect to the present invention.

【図5】従来例に係る液晶素子を示す概略断面図。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal element according to a conventional example.

【図6】従来例に係る液晶素子における液晶の配向の乱
れを説明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining disorder of alignment of liquid crystal in a liquid crystal element according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶素子 4,5 基板(ガラス基板) 6,7 透明電極 7a エッジ部 7b テーパー領域 10,11 配向膜 15 ITO膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal element 4,5 Substrate (glass substrate) 6,7 Transparent electrode 7a Edge part 7b Tapered area 10,11 Alignment film 15 ITO film

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向するように配置された一対の
基板と、前記基板にそれぞれ形成された透明電極と、前
記一対の基板間に挟持された液晶とを有する液晶素子に
おいて、 前記透明電極のエッジ部でのテーパー領域の幅をw、そ
の膜厚をdとした時に 0≦w/d≦2/3 となるように前記透明電極のテーパー領域を形成した、 ことを特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal element comprising a pair of substrates arranged so as to face each other, transparent electrodes formed on the substrates, and liquid crystal sandwiched between the pair of substrates. The liquid crystal element is characterized in that the taper region of the transparent electrode is formed so that 0 ≦ w / d ≦ 2/3 when the width of the taper region at the edge portion is w and the film thickness thereof is d.
【請求項2】 前記透明電極は、前記基板上に成膜され
たアモルファスからなるITO膜をフォトリソ法により
エッチング処理して形成される、 請求項1記載の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the transparent electrode is formed by etching an amorphous ITO film formed on the substrate by a photolithography method.
【請求項3】 前記ITO膜はスパッタ法により成膜さ
れる、 請求項2記載の液晶素子。
3. The liquid crystal element according to claim 2, wherein the ITO film is formed by a sputtering method.
【請求項4】 前記ITO膜の前記基板上へのスパッタ
法による成膜温度は、基板温度で80℃以下である、 請求項3記載の液晶素子。
4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein a film forming temperature of the ITO film on the substrate by a sputtering method is 80 ° C. or lower at a substrate temperature.
【請求項5】 前記ITO膜をフォトリソ法によって前
記透明電極にパタンニングするエッチング液は弱酸であ
る、 請求項2記載の液晶素子。
5. The liquid crystal device according to claim 2, wherein the etching solution for patterning the ITO film on the transparent electrode by a photolithography method is a weak acid.
【請求項6】 前記液晶は、配向状態において少なくと
も2つの安定状態を示すカイラルスメクチック液晶であ
る、 請求項1記載の液晶素子。
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal that exhibits at least two stable states in an aligned state.
【請求項7】 液晶がその間に注入される一対の基板
に、それぞれ透明電極を形成する工程を少なくとも有す
る液晶素子の製造方法において、 前記基板上にアモルファスからなるITO膜を成膜し、
前記ITO膜をフォトリソ法により弱酸のエッチング液
でエッチング処理して透明電極を、該透明電極のエッジ
部でのテーパー領域の幅をw、その膜厚をdとした時
に、 0≦w/d≦2/3 となるようにパターニングする、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
7. A method of manufacturing a liquid crystal device, which comprises at least a step of forming transparent electrodes on a pair of substrates into which liquid crystal is injected, wherein an ITO film made of amorphous is formed on the substrates,
When the width of the tapered region at the edge of the transparent electrode is w and the film thickness is d, the transparent film is etched by etching the ITO film with a weak acid etching solution by photolithography, and 0 ≦ w / d ≦ A method for manufacturing a liquid crystal element, which comprises patterning so as to be ⅔.
【請求項8】 前記ITO膜はスパッタ法により成膜さ
れる、 請求項7記載の液晶素子の製造方法。
8. The method for manufacturing a liquid crystal element according to claim 7, wherein the ITO film is formed by a sputtering method.
【請求項9】 前記ITO膜の前記基板上へのスパッタ
法による成膜温度は、基板温度で80℃以下である、 請求項8記載の液晶素子の製造方法。
9. The method for manufacturing a liquid crystal element according to claim 8, wherein a film forming temperature of the ITO film on the substrate by a sputtering method is 80 ° C. or lower at a substrate temperature.
【請求項10】 前記液晶は、配向状態において少なく
とも2つの安定状態を示すカイラルスメクチック液晶で
ある、 請求項7記載の液晶素子の製造方法。
10. The method for manufacturing a liquid crystal element according to claim 7, wherein the liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal that exhibits at least two stable states in an aligned state.
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JP2005172929A (en) * 2003-12-08 2005-06-30 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device and electronic device
JP2009237444A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Stanley Electric Co Ltd Method for manufacturing liquid crystal display element, nd the liquid crystal display elemnt
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