DE69207636T2 - Farbige elektrooptische Vorrichtung - Google Patents

Farbige elektrooptische Vorrichtung

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristailfarbanzeigeeinheit des Typs mit aktiver Matrix, wie er für Büro-Automatisierungsmaschinen und Computerterminaleinheiten verwendet wird.
  • Eine Mehrfarbanzeigeeinheit des Typs mit aktiver Matrix des Standes der Technik ist in Figur 4 gezeigt und umfaßt ein TFT- Substrat 2 mit Schaltelementen 8 und Bildelementelektroden 9, drei Primärfarben (R, G, B)-Färbungsschichten 3, Lichtabschirmungsschichten 4, welche in Zwischenräumen zwischen den Färbungsschichten 3 angeordnet sind, einen Färbungsschichtschutzfilm 5, welcher auf die Färbungsschichten 3 laminiert ist, und ein Farbfiltersubstrat 1, welches darauf laminiert ist und eine transparente Elektrode 6 umfaßt, die eine gemeinsame Anzeigeelektrode ist. Ein Flüssigkristall 7 ist beispielsweise zwischen diesen beiden Elektroden angeordnet.
  • In letzter Zeit ist es gewünscht worden, den Widerstand der gemeinsamen Elektrode 6 der Mehrfarbanzeigeeinheit des Typs mit aktiver Matrix zu verringern, um die Bildqualität zu verbessern. Es ist jedoch nicht leicht, den Widerstand zu verringern, da die gemeinsame Elektrode eine transparente Elektrode sein muß. Die transparente Elektrode muß darüber hinaus auf der Färbungsschicht gebildet werden, welche keine Hitzefestigkeit aufweist, so daß die Bedingungen zum Bilden des Films beschränkt sind, was das Senken des Widerstands noch schwieriger macht.
  • Die EP-A-0 326 112 und die US-A-4 853 296 schlagen Anordnungen zum Verringern des spezifischen Widerstands der gemeinsamen Elektrode von elektronischen Vorrichtungen vor. Die Färbungsschichten sind jedoch nicht voneinander getrennt und können daher nicht durch Elektroablagerung gebildet werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorangehend erwähnten Probleme zu lösen und eine Mehrfarbanzeigeeinheit mit hoher Bildqualität zu erhalten, indem eine gemeinsame Elektrode mit geringem Widerstand vorgesehen wird.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, kostengünstige Farb-elektrooptische Vorrichtungen vorzusehen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Farbelektrooptische Vorrichtung vorgesehen, umfassend: ein aktives Matrixsubstrat mit einer Mehrzahl von Schaltelementen und Bildelementelektroden, ein Farbfiltersubstrat parallel zu dem aktiven Matrixsubstrat und ein Flüssigkristallmaterial, welches zwischen dem aktiven Matrixsubstrat und dem Farbfiltersubstrat sandwichartig angeordnet ist, worin das Farbfiltersubstrat eine Mehrzahl von Färbungsschichten aufweist, die auf einem transparenten Substrat gebildet sind, eine transparente leitfähige Filmschicht, welche auf den Färbungsschichten gebildet ist, und eine Metallfilmschicht, welche eine Mehrzahl von im Abstand zueinander angeordneten Abschnitten aufweist, die auf der transparenten leitfähigen Filmschicht über einem Bereich zwischen den Färbungsschichten gebildet sind, um den spezifischen Widerstand der transparenten leitfähigen Filmschicht zu senken und die Transmission von Licht zu und von dem Bereich abzuschirmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbungsschichten durch Blektroablagerung und im Abstand zueinander ausgebildet sind, wobei ein Zwischenraum zwischen benachbarten Färbungsschichten geringer ist als die Breite der Abschnitte der Metallfilmschicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bilden einer Farb-elektrooptischen Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Abschnitt vorgesehen, umfassend: das Elektroablagern einer Mehrzahl von Färbungsschichten, welche auf einem transparenten Substrat durch einen Zwischenraum getrennt sind, das Ablagern einer transparenten leitfähigen Filmschicht über den Färbungsschichten und das Ablagern einer Metallfilmschicht, welche eine Mehrzahl von zueinander im Abstand angeordneten Abschnitten aufweist, auf der transparenten leitfähigen Filmschicht derart, daß der Zwischenraum zwischen den Färbungsschichten geringer ist als die Breite der Abschnitte der Metallfilmschicht.
  • Bei einer Mehrfarbanzeigeeinheit, welche wie vorangehend beschrieben strukturiert ist, kann der Widerstandswert der gemeinsamen Elektrode effektiv gesenkt werden, da die Metallfilmschicht direkt darauf gebildet ist
  • Daher ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß der Widerstand der gemeinsamen Elektrode leicht gesenkt werden kann, was in der Vergangenheit schwierig gewesen ist, indem der Metallfilm auf der gemeinsamen Elektrode als der Lichtabschirmungsfilm gebildet wird und als Ergebnis daher eine Mehrfarbanzeigeeinheit mit hoher Bildqualität vorsieht.
  • Ferner kann, da der Widerstandswert der gemeinsamen Elektrode selbst hoch sein kann, die Dicke des ITO (Indiumzinnoxid)- Films, beispielsweise verringert werden, so daß die Transmisivität des ITO verbessert werden kann und die Zeit zum Bilden des ITO verkürzt werden kann. Das erstere führt zu einer weiteren Verbesserung der Bildqualität der Mehrfarbanzeigeeinheit und das letztere trägt zum Senken der Kosten bei.
  • Figur 1 ist eine Zeichnung, welche eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Figur 2 ist eine Zeichnung, welche die Herstellungsschritte eines Farbfiltersubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Figur 3 ist eine Zeichnung, welche einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • Figur 4 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel des Stands der Technik darstellt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen derselben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Farbfiltersubstrat 1 ist zunächst durch Bilden von Färbungsschichten 3 und dann durch Bilden eines Schutzfilms 5 gebildet worden, um die Färbungsschichten zu schützen oder zu glätten, und dann durch Bilden eines ITO-Films 6 durch ein Niedertemperatur-Zerstäubungsverfahren.
  • Das Farbfiltersubstrat 1 wird auf einem aktiven Matrixsubstrat 13 angeordnet, um dazwischen ein Flüssigkristallmaterial 12 und ein Dichtungsmaterial 15 sandwichartig aufzunehmen. Eine Mehrzahl von Schaltelementen ist auf dem aktiven Matrixsubstrat 13 gebildet, um die elektrischen Ladungen für die Flüssigkristallschicht zu steuern.
  • Die Dicke des Films war 1 x 10&supmin;&sup7; m und der Schichtwiderstandswert war 50 Ohm. Ein Chrom (Cr)-Film ist darauf gebildet worden und ist in eine Gitterform geätzt worden, um Lichtabschirmungsfilme 10 zu bilden. Der Widerstandswert des ITO könnte als ein Ergebnis des Cr-Films auf 10 Ohm gesenkt werden. Es ist wünschenswert, den Schutzfilm 5 zu haben, um die Zuverlässigkeit der Einheit zu verbessern, obwohl dieser in Abhängigkeit der Eigenschaft des Materials der Färbungsschicht nicht notwendig sein muß.
  • Wenn eine Mehrfarbanzeigeeinheit, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, unter Verwendung dieses Farbfiltersubstrats hergestellt wird, kann eine Anzeigeeinheit mit hoher Bildqualität erhalten werden, welche insgesamt über den ganzen Bildschirm hinweg keine Kontrastungleichmäßigkeit aufweist.
  • Die Figur 2 zeigt die Herstellungsschritte des Farbfiltersubstrats, wobei die Färbungsschicht durch Elektroablagerung gebildet wird.
  • Ein ITO-Film 11 wird auf einem isolierenden Substrat 1 durch Zestäuben oder irgendein anderes geeignetes Verfahren gebildet und wird vor dem Elektroablagern in ein beliebiges Muster geätzt (Figur 2a). Ein Streifenmuster, wie es in Figur 2f gezeigt ist, ist am besten geeignet.
  • Eine Färbungsschicht 3 wird auf dem ITO-Film durch Elektroablagerung gebildet (Figur 2b). Wenn Färbungsschichten für eine Mehrzahl von Farben dabei gebildet werden sollen, dann wird das Elektroablagern für jede Farbe wiederholt.
  • Ein Schutzfilm 5 wird durch ein Schleuderverfahren oder ein anderes geeignetes Verfahren wie in Figur 2c gezeigt, gebildet. Dieser Schutzfilm muß nicht notwendig sein. Dann wird ein ITO-Film 6 durch Zerstäuben oder ein anderes geeignetes Verfahren gebildet (Figur 2d). Zu dieser Zeit ist, da die Färbungsschicht bereits auf dem Substrat gebildet worden ist, während des Bildens des Films die Temperatur vorzugsweise geringer als 250ºC. Im Gebrauch wird der ITO-Film 6 als eine gemeinsame Antriebselektrode der Anzeigeeinheit verwendet.
  • Dann wird ein Metallfilm 10, beispielsweise Chrom (Cr) oder andere geeignete Metalle, durch Zerstäuben oder ein anderes geeignetes Verfahren gebildet und wird geätzt, so daß er als ein Lichtabschirmungsfilmmuster verwendet werden kann (Figur 2e). Jegliche Muster, wie z.B. ein Gittermuster, wie in Figur 2g gezeigt, können gebildet werden.
  • Das Farbfiltersubstrat mit der transparenten Elektrode mit geringem Widerstand, welches dem der ersten Ausführungsform gleich ist, kann durch die vorangehenden Schritte hergestellt werden und es kann eine Mehrfarbanzeigeeinheit mit hoher Bildqualität erhalten werden.
  • Wie man aus der vorliegenden Ausführungsform erkennen kann, verwendet die vorliegende Erfindung einen Lichtabschirmungsfilm mit Gitterform, welcher für Mehrfarbanzeigeeinheiten des Typs mit aktiver Matrix geeignet ist, so daß eine kostengünstige Mehrfarbanzeigeeinheit vorgesehen werden kann.
  • Die Figur 3 zeigt, daß der Zwischenraum m zwischen den Färbungsschichten 3 eine Beziehung von m < n aufweist, wobei n die Breite des Lichtabschirmungsfilms 10 ist. Dadurch wird jegliche Verschiebung, welche zwischen dem Lichtabschirmungsfilm 10 und dem Farbfilter 3 entstehen könnte, vermieden. Daher gibt es keine Verschlechterung der Bildqualität aufgrund irgendeiner Verschiebung und gleichzeitig kann der Ertrag bei dem Herstellungsprozeß verbessert werden.

Claims (4)

1. Farb-elektrooptische Vorrichtung, umfassend:
ein aktives Matrixsubstrat (13) mit einer Mehrzahl von Schaltelementen und Bildelementelektroden,
ein Farbfiltersubstrat (1) parallel zu dem aktiven Matrixsubstrat (13), und
ein Flüssigkristallmaterial (12), welches sandwichartig zwischen dem aktiven Matrixsubstrat (13) und dem Farbfiltersubstrat (1) angeordnet ist,
worin das Farbfiltersubstrat (1) eine Mehrzahl von Färbungsschichten (3) umfaßt, welche auf einem transparenten Substrat (1) gebildet sind, eine transparente leitfähige Filmschicht (6), welche auf den Färbungsschichten (3) gebildet ist, und eine Metallfilmschicht (10), welche eine Mehrzahl von zueinander im Abstand angeordneten Abschnitten aufweist, die auf der transparenten leitfähigen Filmschicht (6) über einem Bereich zwischen den Färbungsschichten (3) gebildet sind, um den spezifischen Widerstand der transparenten leitfähigen Filmschicht (6) zu senken und eine Lichttransmission zu und von dem Bereich abzuschirmen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Färbungsschichten (3) elektrisch abgelagert sind und zueinander im Abstand angeordnet sind, wobei der Zwischenraum (m) zwischen benachbarten Färbungsschichten (3) kleiner ist als die Breite (n) der Abschnitte der Metallfilmschicht (10).
2. Farb-elektrooptische Vorrichtung nach Anspruch 1, worin eine weitere transparente Schutzfilmschicht (5) ebenso zwischen der transparenten leitfähigen Filmschicht (6) und der Färbungsschicht (3) gebildet ist.
3. Verfahren zum Bilden einer farb-elektrooptischen Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend:
das elektrische Ablagern einer Mehrzahl von Färbungsschichten (3), die auf einem transparenten Substrat (1) durch einen Zwischenraum (m) getrennt sind, Ablagern einer transparenten leitfähigen Filmschicht (6) über den Färbungsschichten (3), und
Ablagern einer Metallfilmschicht (10) mit einer Mehrzahl von im Abstand zueinander angeordneten Abschnitten auf der transparenten leitfähigen Filmschicht (6) derart, daß der Zwischenraum (m) zwischen den Färbungsschichten (3) kleiner ist als die Breite (n) der Abschnitte der Metallfilmschicht (10).
4. Verfahren nach Anspruch 3, worin eine weitere transparente Schutzfilmschicht (5) ebenso zwischen der transparenten leitfähigen Filmschicht (6) und der Färbungsschicht (3) gebildet wird.
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