JP2537562B2 - 液晶表示装置のカラ―フィルタ―層の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置のカラ―フィルタ―層の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、各種カラー表示ディスプレイとして用いら
れる液晶表示装置のカラーフィルター層の製造方法に関
する。
【従来の技術】
従来、この種の液晶表示装置のカラーフィルター層の
製造方法としては、電極着色法を用いた以下に説明する
ものがある。 先ず、ガラス基板上にITO(錫添加酸化インジウム)
透明電極をストライプ状に形成し、次に、上記ITO透明
電極上にカラーフィルタを電極着色によって形成し、次
に、上記ガラス基板上の上記ITO透明電極を形成してい
ない部分に、光を遮ぎるブラックマスク材を形成して、
上記ガラス基板上の上記ITO透明電極を形成していない
部分からの光の漏れを防いでいる。上記方法により製造
した液晶表示装置のカラーフィルター層の拡大図を第3
図に示す。第3図において、11,12,13はそれぞれ赤色カ
ラーフィルタ,緑色カラーフィルタ,青色カラーフィル
タを形成したITO透明電極からなるSEG側表示用電極、18
は上記SEG側表示用電極と向かい合い、かつ上記SEG側表
示用電極11,12,13と直交する方向に配列したCOM側表示
用電極、9は上記SEG側表示用電極のうち上記SEG側表示
用電極11,12,13と上記COM側表示用電極18とが対向する
部分すなわち表示部分であり、10は上記SEG側表示用電
極11,12,13のうち上記COM側表示用電極18と対向してい
ない部分すなわち非表示部分、14はブラックマスクであ
る。そして、上記SEG側表示電極11,12,13と上記COM側表
示用電極18の間に設ける光学変調素子としての図示しな
い液晶層と、上記2つの電極をはさんでクロスニコルに
配置した図示しない偏光子と検光子とで光シャッターを
構成する。そして、上記2つの電極の間に電圧を印加し
て、光を遮ぎる光シャッター効果を発生するようにして
いる。 ところで、今日、カラー液晶表示パネルに用いられて
いる液晶表示方式のうち、例えばDST(ダブルスーパー
ツイスト)方式およびSTN(スーパーツイステッドネマ
ティック)方式においては、液晶層のねじれ角を、従来
から用いられていたTN(ツイステッドネマティック)方
式の液晶層のねじれ角90゜より大きく、200゜〜250゜に
している。この大きなねじれ角を有する液晶層は、光シ
ャッター効果を得ることのできる直線偏光を、光シャッ
ター効果を損なう楕円偏光に変換するので、上記液晶層
に補償板や位相差板等を重ね合せて、上記楕円偏光を直
線偏光へ再変換することにより、光シャッター効果を損
なわないようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の液晶表示装置のカラーフィ
ルター層の製造方法による液晶表示装置では、次のよう
な問題がある。すなわち、上記補償板や位相差板等は、
上記楕円偏光を直線偏光へ完全には変換できないので、
上記補償板や位相差板からの出射光に位相差が発生し
て、ごく微量の干渉色の光が上記光シャッターから漏れ
る。特に、上記非表示部分からの光の漏れが、液晶表示
装置のコントラストを低下させるという問題がある。 そこで、本発明の目的は、上記光シャッターの非表示
部分からの光の漏れを減少できて、表示品位の高い液晶
表示装置のカラーフィルター層の製造方法を提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置のカ
ラーフィルター層の製造方法は、互いに直交する方向に
配列され、互いに対向する電極の間に電圧を印加して液
晶を駆動する液晶表示装置のカラーフィルター層を製造
する方法において、ガラス基板上に透明電極をストライ
プ状に形成し、次に、上記透明電極の対向側の透明電極
と対向しない非対向部分にレジストを形成し、次に、上
記透明電極の上記レジストで覆われていない部分にカラ
ーフィルタを電着によって形成し、次に、上記透明電極
上のレジストを除去し、次に、上記ガラス基板,透明電
極の非対向部およびカラーフィルタの上の全面に、光硬
化性のブラックマスク材を塗布し、次に、上記ガラス基
板を下方から露光して、上記ガラス基板上および透明電
極の非対向部上のブラックマスク材のみを感光して硬化
させる一方、上記カラーフィルタ上に塗布したブラック
マスク材を、硬化させないで除去することを特徴として
いる。
【作用】
ガラス基板と、このガラス基板上にストライプ状に形
成した透明電極および上記透明電極上の、上記透明電極
と直交する方向に配列される電極が対向する部分に形成
したカラーフィルター上に光硬化性のブラックマスク材
を塗布し、上記ガラス基板を下方から露光することによ
って、上記カラーフィルタ上に塗布したブラックマスク
材のみを硬化させないで除去するので、上記カラーフィ
ルターを形成した部分以外の透明電極と上記ガラス基板
はすべて上記ブラックマスク材で覆われる。したがっ
て、上記透明電極の非対向部分からの光の漏れを減少さ
せることができる。
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第1図は本発明の液晶表示装置のカラーフィルター層
の製造方法により、カラーフィルター層を製造する工程
を(A)→(B)→(C)→(D)→(E)→(F)の
順に示す図である。 (A)まず、ガラス基板上にITO(錫添加酸化インジウ
ム)膜をスパッタ方式またはEB方式によって形成し、次
に、上記ITO膜を、フォトプロセスおよびエッチング工
程によって、例えばピッチ50μmまたは30μmの所定の
ストライプパターンに形成してITO透明電極とする。こ
こで、上記ITO膜の抵抗値は、あらかじめ電極着色が容
易で良好な値10〜20Ω/□に設定しておくことが望まし
い。 (B)SEG側表示用電極としての上記ITO透明電極上の、
上記ITO透明電極に直交する方向に配列される図示しな
いCOM側表示用電極と対向しない部分に、レジストをフ
ォトプロセスにより形成する。ここで、上記レジストの
膜厚は、例えば1.5μm〜2.0μmの範囲内に設定してお
く。 (C)上記ITO透明電極上のレジストを100℃で10分間だ
け仮焼成した後に、赤色カラーフィルタR、緑色カラー
フィルタG、青色カラーフィルタBを順に、上記ITO透
明電極上に電極着色,水洗およびその後の仮焼成(80℃
で10分間だけ加熱)する。ここで、上記R,G,Bの各カラ
ーフィルタのフィルタ膜厚とそのバラツキ範囲は、ほぼ
1.5±0.1μmである。 (D)上記ITO透明電極上のレジストを、濃度1%のNaO
Hアルカリ溶液によって、剥離し、その後、水洗を繰り
返し実施してから本焼成(280℃で1時間だけ加熱)す
る。こうして、カラーフィルタのドットパターンを上記
ITO透明電極上に形成する。 (E)2.0μmの膜厚で99.99%の入射光を遮断できる光
硬化性ポリイミド主成分のブラックマスク材を上記ガラ
ス基板と上記カラーフィルタと上記ITO電極の全面に塗
布する。なお、上記ブラックマスク材としては、その光
硬化感度が上記カラーフィルタの透過光である赤色、緑
色、青色の光に対し急峻に不感応となるものを用いるよ
うにする。 次に、上記ブラックマスク材を100℃で10分間だけ仮
焼成した後、上記ガラス基板を下方から全面露光して、
非感光部である上記カラーフィルタ上のブラックマスク
材のみを硬化させないでおく。 (F)上記ブラックマスク材を現像して、上記カラーフ
ィルタ上のブラックマスク材のみを剥離する。最後に、
上記ブラックマスク材を本焼成(250℃で1時間だけ加
熱)してブラックマスクを完成する。上記カラーフィル
タと上記ブラックマスクとでカラーフィルター層を構成
している。 以上の工程で作成した上記カラーフィルター層を備え
た液晶表示パネルの平面図を第2図に示す。第2図にお
いて、3は液晶表示エリア、8はCOM側基板1にストラ
イプ状に形成したCOM側表示用電極、5,6,7はガラス基板
からなるSEG側基板2にストライプ状に形成され、それ
ぞれ赤色カラーフィルタR,緑色カラーフィルタG,青色カ
ラーフィルタBをドットパターンに形成したSEG側表示
用電極としてのITO透明電極、4はブラックマスクであ
る。なお、上記COM側基板1と上記SEG側基板2の間には
図示しない液晶層を備えている。第2図に示す液晶表示
パネルのカラーフィルタのドットパターンの寸法L1,L2,
W1,W2はそれぞれ0.33mm,0.30mm,0.11mm,0.08mmである。
また、上記液晶表示パネルの1/240デューティ駆動時の
評価電圧は、上記液晶層の非駆動時には2.15V、液晶層
の駆動時には2.29Vである。 ここで、上記液晶表示エリア3のうち上記COM側表示
用電極8と上記SEG側表示用電極とが対向する部分を表
示部、上記2つの電極が対向しない部分を非表示部と呼
び表わすと、上記液晶表示パネルのコントラスト比C
は、液晶層非駆動時の表示部の光透過率Ts(Vオフ)
と、液晶層駆動時の表示部の光透過率Ts(Vオン)と、
非表示部の光透過率Ts(もれ光)を用いて、次式で計算
できる。 C={Ts(Vオン)+Ts(もれ光)}/{Ts(Vオフ) +Ts(もれ光)} ところで、上述の工程で作成したカラーフィルター層
を備えた上記液晶表示パネルは、そのすべての非表示部
をブラックマスク4で覆っているので、上記非表示部の
光透過率Ts(もれ光)をほとんど零とすることができ
て、従来の工程で作成したカラーフィルター層を備えた
液晶表示パネルに較べてコントラスト比Cを30%以上向
上させることができ、表示品位を向上できる。
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の液晶表示装
置のカラーフィルター層の製造方法は、ガラス基板と、
上記ガラス基板上にストライブ状に形成した透明電極上
のカラーフィルタを形成した部分とカラーフィルタを形
成していない部分の上の全面に光硬化性のブラックマス
ク材を塗布し、次に、上記ガラス基板を下方から露光し
て、上記ガラス基板上および透明電極上のカラーフィル
タを形成していない部分上のブラックマスク材のみを感
光して硬化させる一方、上記カラーフィルタ上に塗布し
たブラックマスク材を硬化させないで除去するので、カ
ラーフィルタを形成していない部分をすべてブラックマ
スク材で覆ったカラーフィルター層を形成できて、上記
カラーフィルタ以外からの光の透過量をほとんど零とす
ることができる。したがって、液晶表示装置のコントラ
ストを向上できて、表示品位を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の液晶表示装置のカラーフィ
ルター層の製造方法を示す図、第2図は上記実施例の製
造方法で製造したカラーフィルター層を備えた液晶表示
パネルの平面図、第3図は従来の液晶表示装置のカラー
フィルター層の製造方法で製造したカラーフィルター層
を備えた液晶表示パネルの拡大平面図である。 1……COM側基板、2……SEG側基板、 3……液晶表示エリア、4,14……ブラックマスク、 5,6,7……ITO透明電極、 8,18……COM側表示用電極、9……表示部分、 10……非表示部分、 11,12,13……SEG側表示用電極。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−145626(JP,A) 特開 平2−73302(JP,A) 特開 昭62−160421(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに直交する方向に配列され、互いに対
    向する電極の間に電圧を印加して液晶を駆動する液晶表
    示装置のカラーフィルター層を製造する方法において、 ガラス基板上に透明電極をストライブ状に形成し、 次に、上記透明電極の対向側の透明電極と対向しない非
    対向部分にレジストを形成し、 次に、上記透明電極の上記レジストで覆われていない部
    分にカラーフィルタを電着によって形成し、 次に、上記透明電極上のレジストを除去し、 次に、上記ガラス基板,透明電極の非対向部およびカラ
    ーフィルタの上の全面に、光硬化性のブラックマスク材
    を塗布し、 次に、上記ガラス基板を下方から露光して、上記ガラス
    基板上および透明電極の非対向部上のブラックマスク材
    のみを感光して硬化させる一方、上記カラーフィルタ上
    に塗布したブラックマスク材を、硬化させないで除去す
    ることを特徴とする液晶表示装置のカラーフィルター層
    の製造方法。
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