JP2916191B2 - 表面着色体 - Google Patents

表面着色体

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JP2916191B2
JP2916191B2 JP4380990A JP4380990A JP2916191B2 JP 2916191 B2 JP2916191 B2 JP 2916191B2 JP 4380990 A JP4380990 A JP 4380990A JP 4380990 A JP4380990 A JP 4380990A JP 2916191 B2 JP2916191 B2 JP 2916191B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は表面着色体に係り、特に、液晶ディスプレー
のフルカラー化用のフィルターとして好適な表面着色体
に関する。
[従来の技術] 液晶ディスプレーをフルカラー化するためのフィルタ
ーとして使用される表面着色体としては、透明基板上に
赤色、緑色および青色の着色層を所定パターンに配して
画素とし、不要光の遮光や画像のコントラストの向上等
を目的として画素間に遮光膜を設けたものが広く利用さ
れている。
このような表面着色体における画素は、画素数の増加
や開口率の増加、およびこれらに伴う画素の微小化等
を、画素の形状や寸法といった精度の低下をまねくこと
なく図ることを目的として、一般に、高分子電着法によ
り形成される場合がある。この際、画素を設ける透明基
板表面には、画素の配置パターンに応じた複数の透明電
極パターンが設けられている。
また遮光膜は、上記透明電極パターンと隣接して、透
明基板の一主表面上に配されている。遮光膜の材料とし
ては、高分子電着法により画素を形成する際における透
明電極パターンとの電気的な導通の防止等を目的とし
て、カーボン粒子や顔料等を含有した不導体有機樹脂が
用いられており、その遮光率は、最大で96%程である。
[発明が解決しようとする課題] 近年、液晶カラーディスプレーの画像の高品位化が望
まれており、フルカラー化するためのフィルターとして
使用される表面着色体においても、画素数の増加や開口
率の増加およびこれらに伴う画素の微小化、コントラス
トを向上させるための遮光率の向上等が望まれている。
これらのうち、表面着色体における画素数の増加や開口
率の増加およびこれらに伴う画素の微小化については、
前述のように、高分子電着法を用いて画素を形成するこ
とで、画素の形状や寸法といった精度の低下をまねくこ
となく達成することができる。
しかしながら、遮光膜の材料として不導体有機樹脂を
用いた従来構造の表面着色体では、高分子電着法により
画素を形成するための透明電極パターンとの電気的な導
通を防止しつつ遮光膜の遮光率を向上させることが非常
に困難であるため、遮光率については高コントラストの
画像が得られる域にまで向上させることができないとい
う問題があった。また、遮光膜に遮光率の高い金属膜を
用いても、その導性のため、高分子電着法においては選
択的に着色する点で不都合が生ずる。
したがって本発明の目的は、高分子電着法により形成
された画素を有し、かつ高コントラストの画像を得るに
十分な極めて高い遮光率を有する遮光膜(遮光膜パター
ン)を備えた表面着色体を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を解決するためになされたもので
あり、本発明の表面着色体は、透明基板と、この透明基
板の一主表面上に設けられた、金属または金属含有無機
物質からなる遮光膜パターンと、この遮光膜パターンお
よび前記透明基板の前記一主表面の露出部を被覆し、か
つ実質的に平坦な主表面を有する単層構造または複数層
構造の電気絶縁層と、この電気絶縁層の前記実質的に平
坦な主表面上に設けられた複数の透明電極パターンから
なる電極群と、この電極群を構成する前記透明電極パタ
ーンを基材とし、該基材となる前記透明電極パターン上
に設けられた、着色された高分子電着層とを有すること
を特徴とするものである。
[実施例] 以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明す
る。
実施例 第1図は、50μmの大きさの画素を、画素間間隔20
μmの70μmピッチでトライアングル状に配してなる表
面着色体に本発明を適用した場合の一例を模式的に示す
断面斜視図である。
この表面着色体1は、厚さ1.1mmのアルミノボロシリ
ケートガラスを透明基板2として使用しており、この透
明基板2の一主表面上には、画素の配置位置に対応する
部分を除いて、スパッタ法により成膜された膜厚約1200
Åのクロム膜からなる遮光膜パターン3が設けられてい
る。
このクロム膜からなる遮光膜パターン3と、透明基板
2の遮光膜パターン3が設けられている側の主表面の露
出部は、ゾル−ゲル法により成膜された膜厚4000ÅのSi
O2膜4aにより被覆されている。SiO2膜4aの、透明基板2
から離れる側の主表面は実質的に平坦で、この平坦な主
表面上には、スパッタ法により成膜された膜厚3000Åの
SiO2膜4bが設けられており、このSiO2膜4bと上述のSiO2
膜4aとで、2層構造の電気絶縁層4を形成している。な
お、電気絶縁層4の、透明基板2から離れる側の主表面
も、実質的に平坦である。
電気絶縁層4上には、スパッタ法により成膜された膜
厚約1700ÅのITO膜からなる透明電極パターン5R、5Gお
よび5Bが設けられており、電極群5を形成している。各
透明電極パターン5R、5Gおよび5Bは、画素の配置形状に
応じたピクセルパターンpおよびリードパターンlを有
している。
そして、各透明電極パターン5R、5Gおよび5B上には、
これら透明電極パターン5R、5Gおよび5Bを基材(電極)
とした高分子電着法により、高分子電着層6R、6Gおよび
6Bが設けられている。高分子電着層6R、6Gおよび6Bは、
それぞれ実質的に、赤色、緑色および青色のうちのいず
れか1色を呈し、本実施例の表面着色体1では、高分子
電着層6Rが赤色を、高分子電着層6Gが緑色を、高分子電
着層6Bが青色をそれぞれ呈する。高分子電着層6R、6Gお
よび6Bの形成は、隣接する高分子電着層が互いに同色と
ならないように行なわれている。これらの高分子電着層
6R、6Gおよび6Bのうち、透明電極パターン5R、5Gおよび
5Bの各ピクセルパターンp上に設けられた部分が、画素
に相当する。
このようにしてなる表面着色体1においては、クロム
膜からなる遮光膜パターン3の可視光領域(波長380〜7
80nm)における遮光率が99.7%と極めて高いため、液晶
ディスプレーをフルカラー化するためのフィルターとし
て使用した場合には、コントラストの高いフルカラー画
像を得ることができる。
なお、本発明の表面着色体は、以上説明した実施例に
限定されるものではなく、下記の変形例や応用例を含む
ものである。
まず、上記実施例では透明基板としてアルミノボロシ
リケートガラスを使用したが、本発明の表面着色体に使
用する透明基板の材料は特に限定されるものではなく、
ソーダライムガラス、石英ガラス等の透明ガラスや、透
光性アルミナ焼結体、サイアロン、PLZT等の透明セラミ
ックス、アクリル系樹脂、塩化ビニル等の透明樹脂等を
用いることができ、用途に応じて適宜選択可能である。
また遮光膜パターンの材料は、可視光領域における遮
光率が99.7%以上となる金属または金属含有無機物質で
あれば特に限定されるものではなく、実施例で使用した
クロムの他、タンタル、タングステン、モリブデン等の
金属単体、クロム酸化物やモリブデン酸化物等の金属酸
化物、タンタル珪化物、タングステン珪化物、モリブデ
ン珪化物等の金属珪化物等を用いることができる。遮光
膜の構造は単層構造でなくてもよく、2層構造等の複数
層構造としてもよい。
電気絶縁層の材料は、遮光膜パターンと透明電極パタ
ーンとの間を電気的に絶縁状態とすることができ、かつ
透明であれば特に限定されるものではなく、実施例で使
用したSiO2の他、シリコン含有の樹脂、アクリル系樹脂
等を用いることができる。電気絶縁層の構造は、実質的
に平坦な主表面を有していれば単層構造であっても、ま
た2層構造等の複数層構造であってもよい。複数層構造
とする場合には、最上層すなわち透明電極パターンを設
ける層の材質が上記材質であればよく、この場合には最
上層以外の層の材料として、MgF2、TiO2、ZrO2等の透明
物質を用いることもできる。このとき、使用する材料を
適宜組み合わせることにより、最上層以外の層により反
射防止性を備えることができる。
透明電極パターンの材料は、実施例で用いたITOの
他、アンチモンをドープしたSnO2、In2O3等を用いても
よい。
高分子電着層の材料は、表面着色体の画素として機能
し得るものであれば特に限定されるものではなく、従来
より表面着色体の画素として利用されている高分子電着
層の材料を用いることができる。このような高分子電着
層の材料としては、例えば、マレイン化油系、アクリル
系、ポリエステル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィ
ン系等の樹脂材料を主原料とし、この主原料に、赤色を
呈する高分子電着層を得る場合にはベンガラ、アゾ系赤
色顔料、キナクリドン系赤色顔料、ペリレン系赤色顔料
等を含有させたもの、緑色を呈する高分子電着層を得る
場合にはフタロシアニン系緑色顔料等を含有させたも
の、青色を呈する高分子電着層を得る場合にはフタロシ
アニン系青色顔料等を含有させたもの等を挙げることが
できる。
本発明の表面着色体は、例えば以下のようにして製造
することができる。
まず、透明基板の一主表面上に、スパッタ法や真空蒸
着法等の物理的蒸着法により、金属または金属含有無機
物質からなる厚さ1000〜3500Åの膜を成膜する。次いで
この膜上に、スピンコート法等により厚さ0.5〜3μm
のレジスト膜を設け、100℃で30分間プレベークした
後、所望のパターンを有するフォトマスクを用いて露光
処理し、さらに現像、エッチング、レジスト剥離処理を
行って、金属または金属含有無機物質からなる所望パタ
ーンの遮光膜パターンを得る。このようなフォトリソグ
ラフィ技術を用いることにより、位置精度の高い遮光膜
パターンを得ることができ、かつ液晶ディスプレーにお
ける画像の高解像度化を図ることが可能となる。
次に、この遮光膜パターンと、透明基板の遮光膜パタ
ーンが設けられている側の主表面の露出部とを被覆し、
かつ実質的に平坦な主表面を有する電気絶縁層を形成す
る。電気絶縁層を単層構造とする場合は、実質的に平坦
な主表面を形成する点から、ゾル−ゲル法により設ける
ことが好ましく、ゾル溶液をスピンコート法等により50
00〜10000Åの厚さに塗布した後、200〜400℃で焼成す
ることで得られる。また複数層構造とする場合は、最上
層すなわち透明電極パターンを設ける層が絶縁性物質か
らなり、かつ実質的に平坦な主表面を有しておればよ
く、この場合には、実質的に平坦な主表面を形成するこ
とができるゾル−ゲル法や樹脂のスピンコート法等と、
実質的に平坦な主表面を形成することが困難であるスパ
ッタ法や真空蒸着法等の物理的成膜法あるいは気相成長
法(CVD)等の化学的成膜法とを種々組合わせることが
できる。
電気絶縁層の主表面を実質的に平坦とする理由は、電
気絶縁層の主表面に、遮光膜パターンと透明基板との段
差が反映された凹凸があると、後述する透明電極パター
ンを設ける際に、この凹凸部で透明電極パターンが破断
することがあり、破断した場合には電極として使用する
ことができず、歩留まりの低下をまねくからである。こ
の現象は、表面着色体の外周部で特に生じ易い。
次いで、電気絶縁層上に透明電極パターンを形成す
る。この透明電極パターンの形成は、用いるフォトマス
クのパターンや膜材料(パターンの材料)が異なる以外
は、遮光膜パターンと同様に行うことができる。
この後、透明電極パターンを電極とした高分子電着法
により、透明電極パターン上に高分子電着層を設ける。
このとき、隣接する高分子電着層が互いに同色とならな
いように留意して所望回数電着を行う以外は、通常の高
分子電着法と同様にして行うことができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の表面着色体は、高分子
電着法により形成された画素を有し、かつかつ高コント
ラストの画像を得るに十分な極めて高い遮光率を有する
遮光膜を備えている。
したがって本発明を実施することにより、液晶ディス
プレーに高コントラストのフルカラー画像を再現するこ
とができ、液晶カラーディスプレーの高品位化を図るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の表面着色体の一例を模式的に示す断
面斜視図である。 1……表面着色体、2……透明基板、3……遮光膜パタ
ーン、4……電気絶縁層、5R、5G、5B……透明電極パタ
ーン、5……電極群、6R、6G、6B……高分子電着層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 理 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホ ーヤ株式会社内 (72)発明者 安川 淳一 神奈川県茅ケ崎市東海岸南2丁目13番13 号 (72)発明者 太田 敏秋 千葉県習志野市東習志野5丁目1番 (56)参考文献 特開 昭63−124003(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 505

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板と、 この透明基板の一主表面上に設けられた、金属または金
    属含有無機物質からなる遮光膜パターンと、 この遮光膜パターンおよび前記透明基板の前記一主表面
    の露出部を被覆し、かつ実質的に平坦な主表面を有する
    単層構造または複数層構造の電気絶縁層と、 この電気絶縁層の前記実質的に平坦な主表面上に設けら
    れた複数の透明電極パターンからなる電極群と、 この電極群を構成する前記透明電極パターンを基材と
    し、該基材となる前記透明電極パターン上に設けられ
    た、着色された高分子電着層とを有することを特徴とす
    る表面着色体。
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