JP2744950B2 - 多色表示装置の製造方法 - Google Patents
多色表示装置の製造方法Info
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- JP2744950B2 JP2744950B2 JP1018938A JP1893889A JP2744950B2 JP 2744950 B2 JP2744950 B2 JP 2744950B2 JP 1018938 A JP1018938 A JP 1018938A JP 1893889 A JP1893889 A JP 1893889A JP 2744950 B2 JP2744950 B2 JP 2744950B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーフィルターを用いた多色表示装置に関
し、さらに詳しくは表示装置の駆動電圧を低減するため
にカラーフィルター上に透明電極を設けた多色表示装置
の製造方法に関する。
し、さらに詳しくは表示装置の駆動電圧を低減するため
にカラーフィルター上に透明電極を設けた多色表示装置
の製造方法に関する。
本発明は多色表示装置に用いるカラーフィルター上に
イオンプレーティング法により透明電極を設ける事によ
り、駆動電圧が低減できるにもかかわらず、従来、見ら
れたような透明電極の剥離，劣化がなく耐久性の向上し
た多色表示装置を提供するものである。
イオンプレーティング法により透明電極を設ける事によ
り、駆動電圧が低減できるにもかかわらず、従来、見ら
れたような透明電極の剥離，劣化がなく耐久性の向上し
た多色表示装置を提供するものである。
〔従来の技術〕 第３図は従来の多色液晶表示装置の断面図である。21
はガラスより成る基板、22はインジウム−錫酸化物（以
下ITOという）等から成る透明電極、23は有機高分子と
色素から成るカラーフィルターで形成方法としては染
色，印刷，電着等により作られる。染色法，印刷法につ
いては22のITOは不用である。24はカラーフィルターと
パターンを一致させて形成したITOから成る第２の透明
電極で、従来はスパッタリング法により作成されてい
た。25は対向基板で、上にITOより成る透明電極26が形
成され、基板21と相対向させ、間に液晶27を挟持して多
色液晶表示装置を形成する。このような液晶表示装置は
カラーフィルター上の透明電極24を液晶に電圧を印加す
るための駆動用電極として用いる事ができるため、今ま
でのようにカラーフィルターを介して電圧を印加する事
による電圧ロスもなく、直接、駆動電圧が液晶に印加さ
れるため低電圧駆動に適し、実用価値が大きいものであ
る。
はガラスより成る基板、22はインジウム−錫酸化物（以
下ITOという）等から成る透明電極、23は有機高分子と
色素から成るカラーフィルターで形成方法としては染
色，印刷，電着等により作られる。染色法，印刷法につ
いては22のITOは不用である。24はカラーフィルターと
パターンを一致させて形成したITOから成る第２の透明
電極で、従来はスパッタリング法により作成されてい
た。25は対向基板で、上にITOより成る透明電極26が形
成され、基板21と相対向させ、間に液晶27を挟持して多
色液晶表示装置を形成する。このような液晶表示装置は
カラーフィルター上の透明電極24を液晶に電圧を印加す
るための駆動用電極として用いる事ができるため、今ま
でのようにカラーフィルターを介して電圧を印加する事
による電圧ロスもなく、直接、駆動電圧が液晶に印加さ
れるため低電圧駆動に適し、実用価値が大きいものであ
る。
しかし、カラーフィルター上透明電極の作成を従来の
スパッタリング法で行うと、カラーフィルターが有機高
分子から成るため、耐熱性の点で成膜時の基板温度をあ
まり上げる事ができず、ガラス等の無機物基板に成膜す
る場合に比べ低温プロセスとなってしまい、できた膜と
基材との密着性が劣る事となる。その結果、剥離等の不
良を引き起こしやすい。また、密着性を向上させるため
に使用している有機高分子の耐熱性の限界まで加熱して
成膜すると、今度はカラーフィルターの熱変形によるス
トレスが膜界面に集中しクラック等の不良が起きやす
い。このような不良を避けるためにカラーフィルターと
透明電極の間に緩衝作用のあるオーバーコート層を配置
する場合があるが、透明電極成膜後の工程の加熱に対す
る耐久性や実際の使用時の信頼性を満足するのは非常に
困難である。
スパッタリング法で行うと、カラーフィルターが有機高
分子から成るため、耐熱性の点で成膜時の基板温度をあ
まり上げる事ができず、ガラス等の無機物基板に成膜す
る場合に比べ低温プロセスとなってしまい、できた膜と
基材との密着性が劣る事となる。その結果、剥離等の不
良を引き起こしやすい。また、密着性を向上させるため
に使用している有機高分子の耐熱性の限界まで加熱して
成膜すると、今度はカラーフィルターの熱変形によるス
トレスが膜界面に集中しクラック等の不良が起きやす
い。このような不良を避けるためにカラーフィルターと
透明電極の間に緩衝作用のあるオーバーコート層を配置
する場合があるが、透明電極成膜後の工程の加熱に対す
る耐久性や実際の使用時の信頼性を満足するのは非常に
困難である。
本発明者らは、上記のような問題点は本質的にスパッ
タリング法で透明電極を有機高分子からなるカラーフィ
ルター上に成膜しようとする事にあると考え、有機高分
子のカラーフィルター上に、より密着性のある成膜技術
について鋭意研究した。その結果、イオンプレーティン
グ法により成膜した透明電極が有機高分子から成るカラ
ーフィルターに対して高い密着性を持ち、その透明電極
を用いた多色表示装置は高い信頼性を有する事を見出し
たものである。
タリング法で透明電極を有機高分子からなるカラーフィ
ルター上に成膜しようとする事にあると考え、有機高分
子のカラーフィルター上に、より密着性のある成膜技術
について鋭意研究した。その結果、イオンプレーティン
グ法により成膜した透明電極が有機高分子から成るカラ
ーフィルターに対して高い密着性を持ち、その透明電極
を用いた多色表示装置は高い信頼性を有する事を見出し
たものである。
通常、有機高分子とITOのような無機物では、熱的変
形の程度は大きく異なり、両者がただ面で接触している
だけでは熱が加われば界面にはすぐにずれが生じてしま
う。スパッタリング法による成膜ではカラーフィルター
上に到達する分子の持つエネルギーが比較的小さいた
め、膜を構成する分子とカラーフィルターとの結合は弱
く、界面の熱的ストレスに打ち勝てないため、剥離やク
ラック等の不良を生じるものと思われる。これに対し、
イオンプレーティング法の場合は到達分子のエネルギー
が高いためカラーフィルターにもぐり込み、強い結合状
態をとっているため、密着力が高く、熱的ストレスに耐
えうるものと考えられる。
形の程度は大きく異なり、両者がただ面で接触している
だけでは熱が加われば界面にはすぐにずれが生じてしま
う。スパッタリング法による成膜ではカラーフィルター
上に到達する分子の持つエネルギーが比較的小さいた
め、膜を構成する分子とカラーフィルターとの結合は弱
く、界面の熱的ストレスに打ち勝てないため、剥離やク
ラック等の不良を生じるものと思われる。これに対し、
イオンプレーティング法の場合は到達分子のエネルギー
が高いためカラーフィルターにもぐり込み、強い結合状
態をとっているため、密着力が高く、熱的ストレスに耐
えうるものと考えられる。
以下、実施例と比較例に基づいて本発明の効果を具体
的に述べる。
的に述べる。
〔実施例１〕 第１図は本発明による多色表示装置の断面図である。
１はガラスよりなる基板、２は基板１上に形成されたIT
O電極、ITO電極上にはポリエステル−メラミン樹脂と色
素を水に分散させた電着溶中で、ITO電極に電圧を印加
することによって、カラーフィルター３がITO電極２上
に析出され形成される。なお、電着によるカラーフィル
ターの製法については、特開昭59−114572に詳しく開示
されている。４はイオンプレーティング法によりカラー
フィルター３上に形成されたITOからなる第２の電極で
ある。５はガラスよりなる対向基板でその上にITO電極
６が形成されている。そして、基板１と基板５とを対向
させ、その間に液晶７を挟持して多色表示装置が構成さ
れている。
１はガラスよりなる基板、２は基板１上に形成されたIT
O電極、ITO電極上にはポリエステル−メラミン樹脂と色
素を水に分散させた電着溶中で、ITO電極に電圧を印加
することによって、カラーフィルター３がITO電極２上
に析出され形成される。なお、電着によるカラーフィル
ターの製法については、特開昭59−114572に詳しく開示
されている。４はイオンプレーティング法によりカラー
フィルター３上に形成されたITOからなる第２の電極で
ある。５はガラスよりなる対向基板でその上にITO電極
６が形成されている。そして、基板１と基板５とを対向
させ、その間に液晶７を挟持して多色表示装置が構成さ
れている。
この装置は次の様にして製造される。
（１） 基板１上にITO膜を堆積し、フォトリソグラフ
ィーを用いて所定形状に形成し、ITO電極２とする。
ィーを用いて所定形状に形成し、ITO電極２とする。
（２） 次にポリエステル−メラミン樹脂と色素を水に
分散させた電着溶中で、ITO電極２に電圧を印加しカラ
ーフィルターを形成する。（カラーフィルターの耐熱温
度は約250℃） （３） 次にイオンプレーティング法によりITOをカラ
ーフィルターの形成された基板上に堆積し、フォトリソ
グラフィーを用いてカラーフィルター上に所定の形状で
ITOからなる第２の電極４を形成する。
分散させた電着溶中で、ITO電極２に電圧を印加しカラ
ーフィルターを形成する。（カラーフィルターの耐熱温
度は約250℃） （３） 次にイオンプレーティング法によりITOをカラ
ーフィルターの形成された基板上に堆積し、フォトリソ
グラフィーを用いてカラーフィルター上に所定の形状で
ITOからなる第２の電極４を形成する。
（４） ITO電極６が形成された基板５と上記した基板
１の対向面を配向処理し間隙に液晶７を挟持させ、第１
図に示すような表示装置を製造する。
１の対向面を配向処理し間隙に液晶７を挟持させ、第１
図に示すような表示装置を製造する。
なお、（１），（２）は電着カラーフィルターを用い
た場合では必要な工程であるか、染色法，印刷法により
カラーフィルターが形成される場合は（１）は必要な
く、（２）の工程において、基板１上に染色法，印刷法
によりカラーフィルターが形成される。
た場合では必要な工程であるか、染色法，印刷法により
カラーフィルターが形成される場合は（１）は必要な
く、（２）の工程において、基板１上に染色法，印刷法
によりカラーフィルターが形成される。
次にITOをカラーフィルター３上に形成するイオンプ
レーティング法の一例につて説明する。
レーティング法の一例につて説明する。
第４図はこの一例のイオンプレーティング法に用いた
イオンプレーティング装置の断面図である。
イオンプレーティング装置の断面図である。
図中、真空室31はベルジャ32によって気密に保たれて
いる。この真空室31は真空ポンプによる排気系33によっ
て排気する。ベルジャ32にはガス導入口34を設けてい
る。
いる。この真空室31は真空ポンプによる排気系33によっ
て排気する。ベルジャ32にはガス導入口34を設けてい
る。
透明導電膜形成時には、まずベルジャ32内を排気系33
によって排気して、次いで、ガス導入口34より不活性ガ
スを導入して不活性ガス分圧をおよそ10-5〜10-2Torr程
度に調整する。この不活性ガスは、アルゴン，ヘリウム
などから選択できるが本実施例ではアルゴンを7.5×10
-4Torrの圧力にして用いた。
によって排気して、次いで、ガス導入口34より不活性ガ
スを導入して不活性ガス分圧をおよそ10-5〜10-2Torr程
度に調整する。この不活性ガスは、アルゴン，ヘリウム
などから選択できるが本実施例ではアルゴンを7.5×10
-4Torrの圧力にして用いた。
ベルジャ32の内部には、カラーフィルターのついた基
板35およびホルダー36からなる基板系と、膜形成のため
の酸化錫５％，酸化インジウム95％よりなる蒸発物質37
およびハース38とともに、プラズマビーム発生装置39を
設ける。このプラズマビーム発生装置には、プラズマ放
電のための不活性ガス導入装置40を設けている。
板35およびホルダー36からなる基板系と、膜形成のため
の酸化錫５％，酸化インジウム95％よりなる蒸発物質37
およびハース38とともに、プラズマビーム発生装置39を
設ける。このプラズマビーム発生装置には、プラズマ放
電のための不活性ガス導入装置40を設けている。
アルゴン等の不活性ガスを導入装置40から導入して、
次に電圧を印加してプラズマ放電を生起させ、プラズマ
ビーム41を放射させる。
次に電圧を印加してプラズマ放電を生起させ、プラズマ
ビーム41を放射させる。
このプラズマビーム41は蒸発源物質37の蒸発とイオン
化励起を行う。プラズマビーム41の集束化，安定化のた
めに磁石42,43を設けてもよい。
化励起を行う。プラズマビーム41の集束化，安定化のた
めに磁石42,43を設けてもよい。
この磁石による磁界により、プラズマビームはより効
果的に集束する。
果的に集束する。
またベルジャ32には、反応性ガスの導入装置44を設け
る。この装置44は、反応性ガスをプラズマビーム中に供
給するようにする。本実施例では反応性ガスとして酸素
を９×10-2Torrの圧力で用いた。
る。この装置44は、反応性ガスをプラズマビーム中に供
給するようにする。本実施例では反応性ガスとして酸素
を９×10-2Torrの圧力で用いた。
本実施例ではカラーフィルターのついた基板35を移動
させながら70V,250Aの放電を行い、膜厚2500Å、透過率
83％、表面抵抗13〜17Ω／□のITOの透明導電膜を得
た。
させながら70V,250Aの放電を行い、膜厚2500Å、透過率
83％、表面抵抗13〜17Ω／□のITOの透明導電膜を得
た。
以上のようにして形成された本実施例の表示装置にお
いては、カラーフィルター上のITO電極４は密着力にす
ぐれており、成膜時の剥離，クラック等は全くなく、そ
の後の200℃、５時間程度の加熱に対しても抵抗値も変
化せず、充分な密着性を維持していた。また、それを用
いた多色液晶表示装置も80℃で2000時間駆動後も低電圧
で駆動でき、カラーフィルター上の電極の劣化は見られ
なかった。
いては、カラーフィルター上のITO電極４は密着力にす
ぐれており、成膜時の剥離，クラック等は全くなく、そ
の後の200℃、５時間程度の加熱に対しても抵抗値も変
化せず、充分な密着性を維持していた。また、それを用
いた多色液晶表示装置も80℃で2000時間駆動後も低電圧
で駆動でき、カラーフィルター上の電極の劣化は見られ
なかった。
なお、透明導電膜の成膜時の基板温度は特に加熱を行
わなかったが200℃までの加熱では特に効果の差はなか
った。カラーフィルターが有機高分子であること、及び
成膜での加工時間等を考慮すれば、常温でイオンプレー
ティング成膜するほうが望ましい。
わなかったが200℃までの加熱では特に効果の差はなか
った。カラーフィルターが有機高分子であること、及び
成膜での加工時間等を考慮すれば、常温でイオンプレー
ティング成膜するほうが望ましい。
〔実施例２〕 第２図に本発明による多色表示装置のもう１つの実施
例の断面図を示す。11はガラスより成る基板、12はITO
透明電極、透明電極上に電着によりアクリル−メラミン
樹脂と色素から成るカラーフィルター13が形成される。
14は基板11の表面の凹凸を平滑にする平滑化およびカラ
ーフィルター保護のためのオーバーコート層でアクリル
−エポキシ樹脂より成る。15はITOから成る第２の透明
電極で実施例１と同様にイオンプレーティング法にて作
成される。16はガラスより成る対向基板でその上にITO
透明電極17を形成した後、基板11と相対向させ、間に液
晶18を挟持して多色液晶表示装置を作製したところ実施
例１と同様の効果が得られた。
例の断面図を示す。11はガラスより成る基板、12はITO
透明電極、透明電極上に電着によりアクリル−メラミン
樹脂と色素から成るカラーフィルター13が形成される。
14は基板11の表面の凹凸を平滑にする平滑化およびカラ
ーフィルター保護のためのオーバーコート層でアクリル
−エポキシ樹脂より成る。15はITOから成る第２の透明
電極で実施例１と同様にイオンプレーティング法にて作
成される。16はガラスより成る対向基板でその上にITO
透明電極17を形成した後、基板11と相対向させ、間に液
晶18を挟持して多色液晶表示装置を作製したところ実施
例１と同様の効果が得られた。
〔実施例３〕 第１図におけるカラーフィルター３を染色法で形成し
た例であり、感光性ゼラチンをフォトリソグラフィーで
パターニングし染色を施す染色法により形成した。なお
この場合、ITO電極２は不要である。他は実施例１と同
様にして多色液晶表示装置を作製したところ実施例１と
同様の効果が得られた。
た例であり、感光性ゼラチンをフォトリソグラフィーで
パターニングし染色を施す染色法により形成した。なお
この場合、ITO電極２は不要である。他は実施例１と同
様にして多色液晶表示装置を作製したところ実施例１と
同様の効果が得られた。
第３図におけるカラーフィルター上のITO電極24をイ
ンジウム−錫酸化物をターゲットとして基板温度200℃
で直流スパッタリングにより成膜したところ、成膜直後
に電極上にクラックが見られ、充分な密着性は得られな
かった。
ンジウム−錫酸化物をターゲットとして基板温度200℃
で直流スパッタリングにより成膜したところ、成膜直後
に電極上にクラックが見られ、充分な密着性は得られな
かった。
以上、実施例にて具体的に説明したように、本発明に
よる多色表示装置の製造方法は、カラーフィルター上に
イオンプレーティング法により透明導電膜を形成するこ
とにより、有機高分子と色素からなるカラーフィルター
に対する密着性にすぐれ、耐薬品性および耐熱性の高
い、低抵抗の透明導電膜を形成することが可能になると
ともに、この透明導電膜をフォトリソグラフィー法によ
りパターニングすることが可能になり、さらには低電圧
駆動に適した多色表示装置を安定に製造できるものであ
る。
よる多色表示装置の製造方法は、カラーフィルター上に
イオンプレーティング法により透明導電膜を形成するこ
とにより、有機高分子と色素からなるカラーフィルター
に対する密着性にすぐれ、耐薬品性および耐熱性の高
い、低抵抗の透明導電膜を形成することが可能になると
ともに、この透明導電膜をフォトリソグラフィー法によ
りパターニングすることが可能になり、さらには低電圧
駆動に適した多色表示装置を安定に製造できるものであ
る。
第１図は本発明による多色液晶表示装置の実施例の断面
図、第２図は本発明による多色液晶表示装置の他の実施
例の断面図、第３図は従来の多色表示装置の断面図、第
４図はイオンプレーティング装置の断面図である。 1,5,11,16,21,25……基板 2,4,6,12,15,17,22,24,26……透明電極 3,13,23……カラーフィルター 7,18,27……液晶 31……真空室 32……ベルジャ 33……排気系 34……ガス導入口 35……カラーフィルター付基板 36……基板ホルダー 37……蒸発源物質 38……ハース 39……プラズマビーム発生装置 40……不活性ガス導入装置 41……プラズマビーム 42,43……磁石 44……反応性ガス導入装置
図、第２図は本発明による多色液晶表示装置の他の実施
例の断面図、第３図は従来の多色表示装置の断面図、第
４図はイオンプレーティング装置の断面図である。 1,5,11,16,21,25……基板 2,4,6,12,15,17,22,24,26……透明電極 3,13,23……カラーフィルター 7,18,27……液晶 31……真空室 32……ベルジャ 33……排気系 34……ガス導入口 35……カラーフィルター付基板 36……基板ホルダー 37……蒸発源物質 38……ハース 39……プラズマビーム発生装置 40……不活性ガス導入装置 41……プラズマビーム 42,43……磁石 44……反応性ガス導入装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 高和 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (72)発明者 釜森 均 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (72)発明者 岩佐 浩二 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (72)発明者 守田 幸信 東京都中央区日本橋小伝馬町２番３号 王子トービ株式会社内 (72)発明者 野町 ▲てつ▼也 東京都中央区日本橋小伝馬町２番３号 王子トービ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−50815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−908（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】カラーフィルタを用いた多色表示装置の製
造方法において、 基板上に有機高分子と色素からなるカラーフィルターを
形成する工程と、 イオンプレーティング法によりカラーフィルター上に透
明導電膜を形成する工程と、 前記透明導電膜をフォトリソグラフィー法によりパター
ニングして透明電極とする工程と、を含むとともに、 前記イオンプレーティング法が、前記基板を真空容器内
で減圧する工程と、 プラズマビームを磁場により収束させ、酸化インジウ
ム、酸化スズに照射することにより高エネルギーのイオ
ン化粒子にする工程と、高エネルギーにイオン化粒子と
なった酸化インジウム、酸化スズに酸素を反応させなが
ら基板上に堆積させる工程と、を含むことを特徴とする
多色表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018938A JP2744950B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 多色表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018938A JP2744950B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 多色表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198419A JPH02198419A (ja) | 1990-08-06 |
| JP2744950B2 true JP2744950B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=11985587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1018938A Expired - Fee Related JP2744950B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 多色表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744950B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598342B2 (ja) * | 1991-02-26 | 1997-04-09 | セイコー電子工業株式会社 | 多色表示装置の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114572A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-02 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 多色表示装置の製造方法 |
| JPS59189318A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 多色表示装置の製造方法 |
| JPS6250815A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Sharp Corp | カラ−液晶表示装置の製造方法 |
| JPH0734332B2 (ja) * | 1986-03-12 | 1995-04-12 | 株式会社ト−ビ | 透明導電性フイルムの製造方法 |
| JPH01107291A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Konica Corp | 液晶カラー表示装置 |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1018938A patent/JP2744950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02198419A (ja) | 1990-08-06 |
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