JP2744994B2 - Method for manufacturing multicolor display device - Google Patents
Method for manufacturing multicolor display deviceInfo
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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液晶表示装置
の製造方法に関し、特に詳しくはカラーフィルター上に
透明導電膜を付与し、駆動電圧を低減させる事のできる
多色液晶表示装置の製造方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a multicolor liquid crystal display device using a color filter, and more particularly, to providing a transparent conductive film on a color filter to reduce a driving voltage. The present invention relates to a method for manufacturing a multicolor liquid crystal display device that can be operated.
本発明は基板上に高分子から成る複数のカラーフィル
ターを形成し、次に透明導電膜を形成した後、フォトレ
ジストを塗布し、カラーフィルターをフォトマスクとし
て用いフォトレジストを露光、現像した後、透明導電膜
をエッチング除去してカラーフィルター上のみに透明導
電膜を残存、形成する事により、カラーフィルター上透
明電極の形成が特別のフォトマスクも正確なアラインメ
ントも必要としない、セルフアラインメントとなり工程
が大幅に簡便になると共に精度も向上するものである。The present invention forms a plurality of color filters made of a polymer on a substrate, then, after forming a transparent conductive film, applying a photoresist, exposing and developing the photoresist using the color filter as a photomask, By removing the transparent conductive film by etching and leaving and forming the transparent conductive film only on the color filter, the formation of the transparent electrode on the color filter does not require a special photomask or accurate alignment, and the process becomes self-aligned. This greatly simplifies the operation and improves the accuracy.
近年、液晶表示はセル内のカラーフィルターを通る光
を液晶シャッターでON/OFFする事により多色表示をする
技術が進んできた。この際に最初は液晶駆動用電極の上
にカラーフィルターを形成していたが、カラーフィルタ
ーによる電圧降下のための駆動電圧が上昇する問題があ
り、最近はカラーフィルターの上にカラーフィルターと
パターンを一致させ透明電極を形成する必要が生じてき
た。In recent years, the technology of multi-color display has been advanced by turning on / off the light passing through a color filter in a cell with a liquid crystal shutter. At this time, a color filter was first formed on the liquid crystal drive electrode, but there was a problem that the drive voltage increased due to the voltage drop due to the color filter. Recently, the color filter and pattern were formed on the color filter. The need to match and form a transparent electrode has arisen.
第3図にカラーフィルター上に透明電極を形成した多
色表示装置の従来例の断面図を示し、以下、その製造方
法について説明する。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional example of a multicolor display device in which a transparent electrode is formed on a color filter, and a method of manufacturing the same will be described below.
31はガラスより成る基板で、その上にITO透明電極32
が所定のパターンに形成される。ITO電極上にはカラー
フィルター33が電着法、染色法、印刷法等によって形成
される。電着法は高分子と色素を含む溶液から選択的に
電極に電圧を印加する事により、電極上に着色膜を析出
させるものである。染色法とは感光性のゼラチン等の可
染性の高分子を塗布し、フォトリソグラフィーによって
パターンを形成し、それぞれの色に染色していく方法で
ある。印刷法とはその名の通り多色インクを基板上に精
密に印刷していくものである。Reference numeral 31 denotes a glass substrate on which ITO transparent electrodes 32 are placed.
Are formed in a predetermined pattern. A color filter 33 is formed on the ITO electrode by an electrodeposition method, a dyeing method, a printing method, or the like. In the electrodeposition method, a colored film is deposited on an electrode by selectively applying a voltage to the electrode from a solution containing a polymer and a dye. The dyeing method is a method in which a dyeable polymer such as photosensitive gelatin is applied, a pattern is formed by photolithography, and each color is dyed. The printing method, as the name implies, prints multicolor inks precisely on a substrate.
なお、ITO透明電極32は電着法以外の染色法、印刷法
では不要である。34はカラーフィルター上の透明電極で
あり、第4図にその製造工程を示す。第4図(a)に示
すようにカラーフィルター42のついた基板31全面にITO
透明導電膜43をスパッタ等により形成する。次に第4図
(b)のようにフォトレジスト44を塗布し、フォトマス
ク45を正確にカラーフィルターパターンにアラインメン
トし、光46を照射して露光する。次に第4図(c)のよ
うにフォトレジストを現像する。最後に第4図(d)の
ように露光したITOをエッチング除去し、フォトレジス
トを剥離し、カラーフィルター上に透明電極34を形成す
る。It should be noted that the ITO transparent electrode 32 is not required for a dyeing method other than the electrodeposition method or a printing method. Numeral 34 denotes a transparent electrode on the color filter, and FIG. 4 shows a manufacturing process thereof. As shown in FIG. 4 (a), the entire surface of the substrate 31 with the color filter 42 is covered with ITO.
The transparent conductive film 43 is formed by sputtering or the like. Next, as shown in FIG. 4B, a photoresist 44 is applied, the photomask 45 is accurately aligned with the color filter pattern, and light 46 is irradiated and exposed. Next, the photoresist is developed as shown in FIG. Finally, as shown in FIG. 4 (d), the exposed ITO is removed by etching, the photoresist is removed, and a transparent electrode 34 is formed on the color filter.
以後、第3図に戻り多色表示装置の製造方法を説明す
ると、このようにカラーフィルターと透明電極34を形成
した基板31を電極35を付けた基板36と相対向させ間に液
晶37を挟持させて多色表示装置とする。Returning to FIG. 3, the method of manufacturing the multi-color display device will be described below. Thus, a multi-color display device is obtained.
第3図に示したような多色表示装置はカラーフィルタ
ーによる電圧ロスがなく、低電圧駆動に適したものであ
るが、第4図に示したようにカラーフィルターの上に透
明電極を形成するには複雑な工程を必要とする。特に表
示装置の電極パターンは精細であるため、フォトマスク
の精度も高いものが要求され、またそのアラインメント
も非常な正確さを要求される。そのため製造設備は複雑
となり簡便には製造できなくなる。The multicolor display device as shown in FIG. 3 has no voltage loss due to the color filter and is suitable for low-voltage driving. However, as shown in FIG. 4, a transparent electrode is formed on the color filter. Requires a complicated process. In particular, since the electrode pattern of the display device is fine, a photomask having high precision is required, and its alignment is also required to be extremely accurate. Therefore, the manufacturing equipment is complicated and cannot be manufactured easily.
〔課題を解決するための手段〕 上記のような問題を解決するために本発明はカラーフ
ィルターまたは紫外線吸収物質が固着されたカラーフィ
ルターをフォトマスクとして、透明電極をセルフアライ
ンメントでカラーフィルター上にパターニングする方法
である。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-described problems, the present invention uses a color filter to which a color filter or an ultraviolet absorbing substance is fixed as a photomask, and patterns a transparent electrode on the color filter by self-alignment. How to
カラーフィルターをフォトマスクとしてセルフアライ
メントで形成するようにしたので、高精度のフォトマス
クは不要となり、また正確なアラインメントも必要もな
く、工程が大幅に簡便、容易化されるものである。Since the color filter is formed as a photomask by self-alignment, a high-precision photomask is not required, and no accurate alignment is required, so that the process is greatly simplified and facilitated.
一般的なフォトレジストは紫外線領域を感光波長とし
ているものが多く、カラーフィルターが紫外線領域を完
全に吸収すれば本発明の目的は達せられる。Many general photoresists have a photosensitive wavelength in the ultraviolet region, and the object of the present invention can be achieved if the color filter completely absorbs the ultraviolet region.
しかし、カラーフィルターに用いる色素は可視領域の
分光特性を重視するため紫外領域を完全にカットする特
性は付与されていない。またカラーフィルターに用いる
高分子も透明性が要求されるため紫外領域をシャープに
カットするものは少ない。このため実際にはカラーフィ
ルターは膜厚が薄いときには感光性物質の感光波長領域
をわずかながら透過してしまうためカラーフィルター上
でも露光される事となり、現像してもカラーフィルター
上にフォトレジストが残存し、透過電極のパターニング
がうまくいかない事となる。However, the pigment used in the color filter attaches importance to spectral characteristics in the visible region, and thus does not have a characteristic of completely cutting off the ultraviolet region. Further, since polymers used for color filters are also required to have transparency, there are few polymers that sharply cut an ultraviolet region. Therefore, in practice, when the color filter is thin, it is slightly exposed to the photosensitive wavelength region of the photosensitive substance, so that the color filter is also exposed, and the photoresist remains on the color filter even after development. However, the patterning of the transmission electrode is not successful.
上記のような問題を解決するためには、カラーフィル
ターの膜厚を充分厚くして紫外線の透過率を小さくする
か、またはカラーフィルターに紫外領域をシャープにカ
ットする紫外線吸収剤を混入させれば良いのだが、カラ
ーフィルター形成時の材料に紫外線吸収剤を混ぜるのは
問題が多い。例えば染色法によりカラーフィルターを形
成する場合はカラーフィルター材料そのものが紫外線に
感光するものであるため、この中に紫外線吸収剤を混ぜ
る事はカラーフィルター形成時の露光を妨げる事とな
り、現像不良を引き起こす事となる。また電着法では高
分子と色素の溶液に紫外線吸収剤を混ぜる事は電着反応
そのもののバランスを崩し、膜の析出に悪影響を及ぼ
す。そこで、本発明者らはカラーフィルター形成後にカ
ラーフィルター中に紫外線吸収剤を混入させる手段とし
て紫外線吸収剤溶液からカラーフィルター中に紫外線吸
収剤を固着させる方法を見出したものである。In order to solve the above problems, the thickness of the color filter is made sufficiently thick to reduce the transmittance of ultraviolet rays, or if a color filter is mixed with an ultraviolet absorber that sharply cuts the ultraviolet region. Although good, mixing UV absorbers into the material used to form the color filters is problematic. For example, when a color filter is formed by a dyeing method, the color filter material itself is exposed to ultraviolet light, so that mixing an ultraviolet absorber therein prevents exposure at the time of forming the color filter and causes poor development. It will be. In addition, in the electrodeposition method, mixing an ultraviolet absorber in a solution of a polymer and a dye disrupts the balance of the electrodeposition reaction itself, and adversely affects the deposition of a film. Thus, the present inventors have found a method of fixing an ultraviolet absorber from a solution of the ultraviolet absorber into the color filter as a means for mixing the ultraviolet absorber into the color filter after forming the color filter.
一般に紫外線吸収剤として多くの物質が存在している
が、高分子に固着可能なものは少なく、混合させるもの
が大部分である。しかし、繊維等の耐光性を向上させる
事を目的とした染色助剤の中で紫外線を効果的に吸収
し、しかも高分子に染着するものが存在する。例えば、
下記構造式で示されるヒドロキシベンゾトリアゾールの
誘導体がこのような目的に使用される。In general, there are many substances as ultraviolet absorbers, but few can be fixed to a polymer, and most of them can be mixed. However, among dyeing aids for improving the light resistance of fibers and the like, there are dyeing assistants that effectively absorb ultraviolet light and dye the polymer. For example,
A hydroxybenzotriazole derivative represented by the following structural formula is used for such a purpose.
その他にも螢光増白剤と称せられているものも紫外線
吸収能を持ち、本発明に使用できる。 In addition, those which are called fluorescent brighteners also have an ultraviolet absorbing ability and can be used in the present invention.
これらの物質は溶液とされ、一般的な染色と同様な方
法で高分子に固着され紫外線吸収能を付加することがで
きる。これによって本発明のように、カラーフィルター
を形成した後でも簡便な方法でカラーフィルター自体を
紫外線吸収膜とする事が可能となる。These substances are made into a solution, fixed to the polymer in the same manner as in general dyeing, and can add ultraviolet absorbing ability. This makes it possible to use the color filter itself as an ultraviolet absorbing film by a simple method even after forming the color filter as in the present invention.
以下実施例と比較例に基づき本発明の効果を具体的に
説明する。Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described based on examples and comparative examples.
(実施例1) 第1図は本発明により製造された多色液晶表示装置の
断面図である。第1図に従い製造方法を説明すると1は
ガラス基板であり、その上にITOから成る透明電極2が
所定の形状に形成される。3はカラーフィルターで高分
子と色素を含んだ溶液から透明電極2を選択的に電圧を
印加して透明電極上に析出、形成した。本実施例におい
て高分子はポリエステル−メラミン樹脂を使用し、カラ
ーフィルターの膜厚は1.0μmであった。次にカラーフ
ィルター3を紫外線吸収剤Sumipon UL(住友化学製)の
水溶液に浸漬し90℃で紫外線吸収剤を染着させた。その
後、カラーフィルターを完全に硬化させ、第2図に示す
工程にて透明電極4を形成した。第2図(a)に示すよ
うにカラーフィルター22のついたガラス基板1全面にIT
O透明導電膜23をスパッタ等により形成する。Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a multicolor liquid crystal display device manufactured according to the present invention. The manufacturing method will be described with reference to FIG. 1. Reference numeral 1 denotes a glass substrate on which a transparent electrode 2 made of ITO is formed in a predetermined shape. Reference numeral 3 denotes a color filter in which a transparent electrode 2 was selectively deposited from a solution containing a polymer and a dye by applying a voltage to the transparent electrode 2 to form a precipitate on the transparent electrode. In this example, the polymer used was a polyester-melamine resin, and the film thickness of the color filter was 1.0 μm. Next, the color filter 3 was immersed in an aqueous solution of an ultraviolet absorber Sumipon UL (manufactured by Sumitomo Chemical) and dyed with the ultraviolet absorber at 90 ° C. Thereafter, the color filter was completely cured, and the transparent electrode 4 was formed in the step shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the entire surface of the glass substrate 1 having the color filter 22 is covered with IT.
The O transparent conductive film 23 is formed by sputtering or the like.
次に第2図(b)のように24のフォトレジストOFPR-8
00(東京応化製)を塗布し、カラーフィルターをフォト
マスクとして背面から光25を照射して露光する。次に第
2図(c)のようにフォトレジストを現像する。最後に
第2図(d)のように露光したITOをエッチング除去
し、フォトレジストを剥離し、カラーフィルター上に透
明電極4を形成した。このように本実施例では非常に簡
便な方法でカラーフィルター上に透明電極を作成したに
もかかわらず、セルフアラインメントであるためカラー
フィルターと透明電極の位置ずれは全くないものであっ
た。以後、第1図に戻り多色表示装置の製造方法を説明
すると、このようにカラーフィルターと透明電極が形成
された基板1と透明電極5が形成された第2の基板6と
の間に液晶7を挟持して多色液晶表示装置としたとこ
ろ、低電圧駆動で良好な表示品質が簡便な方法で得られ
た。Next, as shown in FIG. 2 (b), 24 photoresist OFPR-8
00 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied, and light 25 is irradiated from behind to expose the color filter as a photomask. Next, as shown in FIG. 2C, the photoresist is developed. Finally, as shown in FIG. 2 (d), the exposed ITO was removed by etching, the photoresist was removed, and a transparent electrode 4 was formed on the color filter. As described above, in this embodiment, although the transparent electrode was formed on the color filter by a very simple method, there was no displacement between the color filter and the transparent electrode because of the self-alignment. Hereinafter, returning to FIG. 1, the method of manufacturing the multicolor display device will be described. The liquid crystal is disposed between the substrate 1 on which the color filter and the transparent electrode are formed and the second substrate 6 on which the transparent electrode 5 is formed. 7, a good display quality with a low voltage drive was obtained by a simple method.
(実施例2) 第1図におけるカラーフィルター3を感光性ゼラチン
を露光、現像してパターニングした後、染色して1.0μ
mの膜厚に形成した。このように形成したカラーフィル
ターを銅錯体系の紫外線吸収剤Chibafast N(チバガイ
ギー製)の水溶液に浸漬し、60℃で染着させ、以後、実
施例1と同様に多色表示装置を作製したところ実施例1
と同様の効果があった。(Example 2) The color filter 3 in FIG. 1 was patterned by exposing and developing photosensitive gelatin, and then dyed by 1.0 μm.
m. The color filter thus formed was immersed in an aqueous solution of a copper complex-based ultraviolet absorber Chibafast N (manufactured by Ciba Geigy) and dyed at 60 ° C. Thereafter, a multicolor display device was produced in the same manner as in Example 1. Example 1
The same effect was obtained.
(実施例3) 実施例1におけるカラーフィルター3を螢光増白剤Uv
itex BAC(チバガイギー製)の水溶液に浸漬し、70℃で
染着させ、以後、実施例1と同様に多色表示装置を作製
したところ実施例1と同様の効果があった。(Example 3) The color filter 3 in Example 1 was replaced with a fluorescent whitening agent Uv.
It was immersed in an aqueous solution of itex BAC (manufactured by Ciba Geigy) and dyed at 70 ° C. Thereafter, a multicolor display device was produced in the same manner as in Example 1, and the same effect as in Example 1 was obtained.
(実施例4) 実施例1におけるカラーフィルター3の膜厚を2.0μ
mにして形成して、紫外線吸収剤を染着させずに多色液
晶表示装置を作製したところ、カラーフィルターの膜厚
が厚いため紫外線の吸収が充分となり実施例1と同様の
効果が得られた。Example 4 The thickness of the color filter 3 in Example 1 was set to 2.0 μm.
m, and a multicolor liquid crystal display device was produced without dyeing the ultraviolet absorbent. The thickness of the color filter was large, so that the ultraviolet absorption was sufficient and the same effect as in Example 1 was obtained. Was.
(比較例1) 実施例1におけるカラーフィルター3の膜厚を1.0μ
mのままにして、紫外線吸収剤を染着させずに多色液晶
表示装置を作製したところ、カラーフィルターの紫外線
吸収が不充分となり、カラーフィルター上も露光されて
しまい、透明電極のパターニングが不良となってしまっ
た。(Comparative Example 1) The thickness of the color filter 3 in Example 1 was set to 1.0 μm.
When a multi-color liquid crystal display device was manufactured without dyeing the ultraviolet absorber, the color filter became insufficient in ultraviolet absorption, and the color filter was also exposed, resulting in poor patterning of the transparent electrode. It has become.
以上、実施例にて具体的に説明したように、本発明に
よるカラーフィルターをフォトマスクとしてセルフアラ
インメントで透明電極を形成する方法は、簡便な方法な
がらカラーフィルターを完全な紫外線遮断マスクとでき
るため、カラーフィルターとその上の透明電極の間の位
置ずれがなく、歩留り向上が期待でき、しかも低電圧駆
動の良好な表示品質の多色表示装置を実現できるもので
ある。As described above, as specifically described in Examples, the method of forming a transparent electrode by self-alignment using a color filter according to the present invention as a photomask is a simple method because the color filter can be a complete ultraviolet shielding mask. There is no displacement between the color filter and the transparent electrode on the color filter, the yield can be expected to be improved, and a multi-color display device with good display quality driven by low voltage can be realized.
第1図は本発明による多色表示装置の実施例の断面図、
第2図は本発明によるカラーフィルター上透明電極形成
のための工程図、第3図は従来の多色表示装置の断面
図、第4図は従来のカラーフィルター上透明電極形成の
ための工程図である。 1,6,31,36,……基板 2,4,5,32,34,35……透明電極 3,22,33,42……カラーフィルター 7,37……液晶 24,44……フォトレジスト 25,46……UV光 45……フォトマスクFIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a multicolor display device according to the present invention,
2 is a process diagram for forming a transparent electrode on a color filter according to the present invention, FIG. 3 is a sectional view of a conventional multicolor display device, and FIG. 4 is a process diagram for forming a conventional transparent electrode on a color filter. It is. 1,6,31,36, ... Substrate 2,4,5,32,34,35 ... Transparent electrode 3,22,33,42 ... Color filter 7,37 ... Liquid crystal 24,44 ... Photoresist 25, 46 UV light 45 Photo mask
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−34520(JP,A) 特開 昭61−116333(JP,A) 特開 昭61−198216(JP,A) 特開 昭63−70828(JP,A) 特開 平1−277202(JP,A) 特開 平2−77014(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-57-34520 (JP, A) JP-A-61-116333 (JP, A) JP-A-61-198216 (JP, A) JP-A-63-1982 70828 (JP, A) JP-A-1-277202 (JP, A) JP-A-2-77014 (JP, A)
Claims (2)
製造方法において、基板上に高分子から成る複数のカラ
ーフィルターを形成し、次に透明導電膜を形成した後、
フォトレジストを塗布し、該カラーフィルターをフォト
マスクとして用いフォトレジストを露光、現像し、透明
導電膜をエッチング除去して、カラーフィルター上のみ
に透明電極を形成する事を特徴とする多色表示装置の製
造方法。In a method of manufacturing a multicolor display device using a color filter, a plurality of color filters made of a polymer are formed on a substrate, and then a transparent conductive film is formed.
A multi-color display device comprising applying a photoresist, exposing and developing the photoresist using the color filter as a photomask, etching away the transparent conductive film, and forming a transparent electrode only on the color filter. Manufacturing method.
おいて、前記カラーフィルターに紫外線吸収物質を固着
せしめた後に、透明導電膜を形成しフォトレジストを塗
布、カラーフィルターをフォトマスクとして用いフォト
レジストを露光、現像して、カラーフィルター上のみに
透明電極を形成する事を特徴とする多色表示装置の製造
方法。2. A method for manufacturing a multi-color display device according to claim 1, wherein a UV-absorbing substance is fixed to said color filter, and then a transparent conductive film is formed and a photoresist is applied, and said color filter is used as a photomask. A method for manufacturing a multicolor display device, comprising exposing and developing a photoresist to form a transparent electrode only on a color filter.
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JP1004459A JP2744994B2 (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Method for manufacturing multicolor display device |
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JPH02184815A JPH02184815A (en) | 1990-07-19 |
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