JPH06130214A - 液晶用ガラス基板、ｔｆｔ液晶用カラーフィルター、プロジェクション用ｔｆｔ液晶表示装置、カラーｔｆｔ液晶表示装置 - Google Patents
液晶用ガラス基板、ｔｆｔ液晶用カラーフィルター、プロジェクション用ｔｆｔ液晶表示装置、カラーｔｆｔ液晶表示装置Info
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- JPH06130214A JPH06130214A JP30032492A JP30032492A JPH06130214A JP H06130214 A JPH06130214 A JP H06130214A JP 30032492 A JP30032492 A JP 30032492A JP 30032492 A JP30032492 A JP 30032492A JP H06130214 A JPH06130214 A JP H06130214A
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- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/32—After-treatment
- C03C2218/324—De-oxidation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶パネルの画素電極以外の領域の不要な光
を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を抑制し、またブ
ラックマトリックス部分の光の反射を抑えることができ
る高コントラストなＴＦＴ液晶表示装置を得るための液
晶用ガラス基板、ＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プロ
ジェクション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶
表示装置を得る。 【構成】 一般式M(OR1)m(OR2)nXpYqで表わされる有機
金属化合物の単体または混合物を加水分解してゾル化
し、ガラス基板にコーティングし、焼成して形成された
多孔質の透明活性皮膜層内部に、金属の酸化還元反応で
生成されたガラス面からの透視の全反射率が６％以下
で、かつ、光学濃度が3.5以上であるブラックマトリッ
クスを有する。
を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を抑制し、またブ
ラックマトリックス部分の光の反射を抑えることができ
る高コントラストなＴＦＴ液晶表示装置を得るための液
晶用ガラス基板、ＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プロ
ジェクション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶
表示装置を得る。 【構成】 一般式M(OR1)m(OR2)nXpYqで表わされる有機
金属化合物の単体または混合物を加水分解してゾル化
し、ガラス基板にコーティングし、焼成して形成された
多孔質の透明活性皮膜層内部に、金属の酸化還元反応で
生成されたガラス面からの透視の全反射率が６％以下
で、かつ、光学濃度が3.5以上であるブラックマトリッ
クスを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶パネルの画素電
極以外の領域の不要な光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リー
ク電流を抑制し、またブラックマトリックス部分の光の
反射をほとんど抑えることができる高コントラストなＴ
ＦＴ液晶表示装置を得るための液晶用ガラス基板とそれ
を使用したＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プロジェク
ション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶表示装
置に関するものである。
極以外の領域の不要な光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リー
ク電流を抑制し、またブラックマトリックス部分の光の
反射をほとんど抑えることができる高コントラストなＴ
ＦＴ液晶表示装置を得るための液晶用ガラス基板とそれ
を使用したＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プロジェク
ション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶表示装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレーなどに用いられ
るカラーフィルターにおいて、高コントラストの画像を
得るには、画素と画素の間隙を埋めるための遮光膜を有
するブラックマトリックスを形成することが良好とされ
てきた。このようなブラックマトリックスとしては一般
に次のようなものが知られている。
るカラーフィルターにおいて、高コントラストの画像を
得るには、画素と画素の間隙を埋めるための遮光膜を有
するブラックマトリックスを形成することが良好とされ
てきた。このようなブラックマトリックスとしては一般
に次のようなものが知られている。
【０００３】1.黒色の顔料を含むインキまたは感光剤を
使用して、透明基板上の遮光すべき部分にブラックマト
リックスを形成したもの。
使用して、透明基板上の遮光すべき部分にブラックマト
リックスを形成したもの。
【０００４】2.クロムなどの金属薄膜をスッパタリング
法や蒸着法によって透明基板上に全面的に形成し、その
後、金属薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスクを介
して露光、現像を行うことによって遮光すべくレジスト
を形成し、エッチングによって不要な部分を除去してブ
ラックマトリックスを形成したもの。
法や蒸着法によって透明基板上に全面的に形成し、その
後、金属薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスクを介
して露光、現像を行うことによって遮光すべくレジスト
を形成し、エッチングによって不要な部分を除去してブ
ラックマトリックスを形成したもの。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、1.のブラック
マトリックスは、ガラス面からのブラックマトリックス
の反射は抑えることができるが、十分な遮光性を得よう
とすれば、膜の厚みを多くする必要がある。インクを用
いて印刷する場合は、十分な膜厚を得ることができず、
ＴＦＴ光リーク電流を抑えることができない。また、微
細なブラックマトリックスを形成することもできない。
感光剤を使用し膜を厚くしようとした場合は、感光剤が
黒色であるため十分に膜の内部まで光が通過せず未感光
となり、微細なブラックマトリックスを得ることができ
ない。また光学濃度3.5以上を得ようとすれば、ブラッ
クマトリックスの膜厚が厚すぎて平滑性が保てなくな
り、液晶パネルを組み立てるのに不適当となる。
マトリックスは、ガラス面からのブラックマトリックス
の反射は抑えることができるが、十分な遮光性を得よう
とすれば、膜の厚みを多くする必要がある。インクを用
いて印刷する場合は、十分な膜厚を得ることができず、
ＴＦＴ光リーク電流を抑えることができない。また、微
細なブラックマトリックスを形成することもできない。
感光剤を使用し膜を厚くしようとした場合は、感光剤が
黒色であるため十分に膜の内部まで光が通過せず未感光
となり、微細なブラックマトリックスを得ることができ
ない。また光学濃度3.5以上を得ようとすれば、ブラッ
クマトリックスの膜厚が厚すぎて平滑性が保てなくな
り、液晶パネルを組み立てるのに不適当となる。
【０００６】また、2.のブラックマトリックスは、蒸着
法やスッパタリング法によって形成するが、これらは金
属光沢を有しているため、ガラス面から見た場合のブラ
ックマトリックスの反射が59％と極めて大きく、パネル
のコントラストが著しく低下する。また、これらの方法
は、高価な真空装置が必要で、光学濃度3.5以上を得よ
うとすれば、長時間の処理が必要で、生産性が極めて悪
く、高価となる。
法やスッパタリング法によって形成するが、これらは金
属光沢を有しているため、ガラス面から見た場合のブラ
ックマトリックスの反射が59％と極めて大きく、パネル
のコントラストが著しく低下する。また、これらの方法
は、高価な真空装置が必要で、光学濃度3.5以上を得よ
うとすれば、長時間の処理が必要で、生産性が極めて悪
く、高価となる。
【０００７】したがって、この発明は以上のような問題
点を解決し、ガラス面からの透視の全反射率が６％以下
で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する液晶用ガラス基
板とそれを使用したＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プ
ロジェクション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液
晶表示装置を提供することを目的とする。
点を解決し、ガラス面からの透視の全反射率が６％以下
で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する液晶用ガラス基
板とそれを使用したＴＦＴ液晶用カラーフィルター、プ
ロジェクション用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液
晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、液晶用ガラス基板を、一般式M(OR1)
m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の単体または混
合物を加水分解してゾル化し、ガラス基板にコーティン
グし、焼成して形成された多孔質の透明活性皮膜層内部
に、金属の酸化還元反応で生成されたガラス面からの透
視の全反射率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上
であるブラックマトリックスを有するように構成したも
のである。（ただし、一般式中、Mはマグネシウム、カ
ルシウム、ジリコニウム、チタニウム、ハフニウム、ゲ
ルマニウム、イットリウム、インジウム、アルミニウ
ム、ガリウム、スズ、ケイ素からなる群より選ばれた少
なくとも一つの元素を示す。R1およびR2は水素原子、ア
ルキル基、アシル基のいずれかを示す。Ｘ、Ｙは水素原
子、塩素原子、水酸基のいずれかを示す。m、n、p、qは
０から８の整数であり、m+n+p+qはMの原子価に等し
い。）
を達成するために、液晶用ガラス基板を、一般式M(OR1)
m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の単体または混
合物を加水分解してゾル化し、ガラス基板にコーティン
グし、焼成して形成された多孔質の透明活性皮膜層内部
に、金属の酸化還元反応で生成されたガラス面からの透
視の全反射率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上
であるブラックマトリックスを有するように構成したも
のである。（ただし、一般式中、Mはマグネシウム、カ
ルシウム、ジリコニウム、チタニウム、ハフニウム、ゲ
ルマニウム、イットリウム、インジウム、アルミニウ
ム、ガリウム、スズ、ケイ素からなる群より選ばれた少
なくとも一つの元素を示す。R1およびR2は水素原子、ア
ルキル基、アシル基のいずれかを示す。Ｘ、Ｙは水素原
子、塩素原子、水酸基のいずれかを示す。m、n、p、qは
０から８の整数であり、m+n+p+qはMの原子価に等し
い。）
【０００９】また、上記の構成の液晶用ガラス基板にお
いて、金属の種類がスズ、ニッケル、コバルト、銅、
銀、金のいずれかであるように構成してもよい。
いて、金属の種類がスズ、ニッケル、コバルト、銅、
銀、金のいずれかであるように構成してもよい。
【００１０】また、ＴＦＴ液晶用カラーフィルターを、
上記の構成の液晶用ガラス基板に着色層が形成されるよ
うにしてもよい。
上記の構成の液晶用ガラス基板に着色層が形成されるよ
うにしてもよい。
【００１１】また、プロジェクション用ＴＦＴ液晶表示
装置を、上記の構成の液晶用ガラス基板が組み込まれる
ように構成してもよい。
装置を、上記の構成の液晶用ガラス基板が組み込まれる
ように構成してもよい。
【００１２】また、カラーＴＦＴ液晶表示装置を、上記
の構成のＴＦＴ液晶用カラーフィルターが組み込まれる
ように構成してもよい。
の構成のＴＦＴ液晶用カラーフィルターが組み込まれる
ように構成してもよい。
【００１３】この発明をさらに詳しく説明する。まず、
一般式M(OR1)m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の
単体または混合物を加水分解してゾル状にする。一般式
中、Mはマグネシウム、カルシウム、ジリコニウム、チ
タニウム、ハフニウム、ゲルマニウム、イットリウム、
インジウム、アルミニウム、ガリウム、スズ、ケイ素か
らなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。R1
およびR2はそれぞれ水素原子、アルキル基、アシル基を
示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X、Yはそれぞれ水素原子、塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m、
n、p、qは０から８の整数であり、m+n+p+qはMの原子価
に等しい。一般式で示される有機金属化合物の例として
は、テトラエチルチルシリケート、アルミニウムトリイ
ソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、ジリコニウ
ムテトラブトキシドあるいはこれらの部分加水分解物な
どがある。
一般式M(OR1)m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の
単体または混合物を加水分解してゾル状にする。一般式
中、Mはマグネシウム、カルシウム、ジリコニウム、チ
タニウム、ハフニウム、ゲルマニウム、イットリウム、
インジウム、アルミニウム、ガリウム、スズ、ケイ素か
らなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。R1
およびR2はそれぞれ水素原子、アルキル基、アシル基を
示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X、Yはそれぞれ水素原子、塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m、
n、p、qは０から８の整数であり、m+n+p+qはMの原子価
に等しい。一般式で示される有機金属化合物の例として
は、テトラエチルチルシリケート、アルミニウムトリイ
ソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、ジリコニウ
ムテトラブトキシドあるいはこれらの部分加水分解物な
どがある。
【００１４】このゾルを透明基板に塗布、乾燥して、焼
成することによって多孔質の透明活性皮膜を得る。ま
た、ゾルは、必要量の水や、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸な
どの加水分解の触媒や、アルコールなどを含むものであ
る。このゾルを透明基板に塗布する方法には、バーコテ
ィング、ロールコーティング、スピンコーティング、デ
ィプコーティングなどの方法がある。
成することによって多孔質の透明活性皮膜を得る。ま
た、ゾルは、必要量の水や、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸な
どの加水分解の触媒や、アルコールなどを含むものであ
る。このゾルを透明基板に塗布する方法には、バーコテ
ィング、ロールコーティング、スピンコーティング、デ
ィプコーティングなどの方法がある。
【００１５】透明基板としては、液晶ディスプレーの表
示基板装置に用いられるものが使用される。たとえば、
アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、二酸化
ケイ素をコーティングしたソーダライムガラスなどが使
用できる。
示基板装置に用いられるものが使用される。たとえば、
アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、二酸化
ケイ素をコーティングしたソーダライムガラスなどが使
用できる。
【００１６】焼成温度は、一般式Ｍの金属化合物の種類
に依存するが、300℃から透明基板が熱変形するまでの
温度範囲で選ばれる。
に依存するが、300℃から透明基板が熱変形するまでの
温度範囲で選ばれる。
【００１７】このようにして形成された膜は、透明であ
り、かつ数nm〜100nm程度の大きさの多数の微細孔を有
した多孔質の活性皮膜となる。この膜の厚みは0.5〜10
μm、好ましくは0.8〜5μmのものが望ましい。
り、かつ数nm〜100nm程度の大きさの多数の微細孔を有
した多孔質の活性皮膜となる。この膜の厚みは0.5〜10
μm、好ましくは0.8〜5μmのものが望ましい。
【００１８】この多孔質の透明活性膜を形成した透明基
板を、まず還元剤の溶解した溶液に浸漬する。還元剤と
しては、塩化第一スズ、塩化第一スズ−塩化パラジウ
ム、酒石酸ナトリウムカリウム、水素化ホウ素化合物、
次亜燐酸ナトリウム、ヒドラジン、ホルムアルテヒドな
どを使用する。
板を、まず還元剤の溶解した溶液に浸漬する。還元剤と
しては、塩化第一スズ、塩化第一スズ−塩化パラジウ
ム、酒石酸ナトリウムカリウム、水素化ホウ素化合物、
次亜燐酸ナトリウム、ヒドラジン、ホルムアルテヒドな
どを使用する。
【００１９】これらの還元剤を多孔質の微細孔中に十分
吸着させた後、コロイドとして析出させる金属イオンを
溶解させた溶液に浸漬する。還元剤および金属イオンの
溶解した溶液のpHはそれぞれの使用金属に依存する。使
用する金属としては、ニッケル、スズ、銅、銀、金、コ
バルトなどから選ばれる。このように金属イオンを溶解
させた溶液に浸漬すると、数nm〜100nmの微細孔内部で
金属イオンとあらかじめ吸着されていた還元剤とが接触
し、次のような反応が微細孔内部で生じ、金属が微細孔
中に析出する。微細孔中で析出した金属は、一様な金属
皮膜とはなりえずコロイド粒子となって、金属光沢を持
たない完全黒色を呈することになる。
吸着させた後、コロイドとして析出させる金属イオンを
溶解させた溶液に浸漬する。還元剤および金属イオンの
溶解した溶液のpHはそれぞれの使用金属に依存する。使
用する金属としては、ニッケル、スズ、銅、銀、金、コ
バルトなどから選ばれる。このように金属イオンを溶解
させた溶液に浸漬すると、数nm〜100nmの微細孔内部で
金属イオンとあらかじめ吸着されていた還元剤とが接触
し、次のような反応が微細孔内部で生じ、金属が微細孔
中に析出する。微細孔中で析出した金属は、一様な金属
皮膜とはなりえずコロイド粒子となって、金属光沢を持
たない完全黒色を呈することになる。
【００２０】R ＋ H2O → Ox ＋ H+ ＋ e Mn+ ＋ ne → M0 または 2H+ ＋ 2e → H2 （Rは還元剤、Mは金属をそれぞれ示す。）
【００２１】この黒色の金属コロイド粒子は、微細径数
nm〜100nmで、厚み0.8〜5μmの容積の中に満たされてお
り、このため透明基板は、ガラス面からの透視の全反射
率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する黒
色の皮膜を有するガラス基板となり得る。このような特
長を有するガラス基板の黒色皮膜をブラックマトリック
スに利用することによって液晶パネルの画素電極以外の
領域の不要な光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を
完全に抑制し、またブラックマトリックス部分の光の反
射をほとんど抑えることができることで、これまでにな
い高コントラストなカラーフィルター、プロジェクショ
ン用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶表示装置を
得ることができる。
nm〜100nmで、厚み0.8〜5μmの容積の中に満たされてお
り、このため透明基板は、ガラス面からの透視の全反射
率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する黒
色の皮膜を有するガラス基板となり得る。このような特
長を有するガラス基板の黒色皮膜をブラックマトリック
スに利用することによって液晶パネルの画素電極以外の
領域の不要な光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を
完全に抑制し、またブラックマトリックス部分の光の反
射をほとんど抑えることができることで、これまでにな
い高コントラストなカラーフィルター、プロジェクショ
ン用ＴＦＴ液晶表示装置、カラーＴＦＴ液晶表示装置を
得ることができる。
【００２２】黒色皮膜をパターン化してブラックマトリ
ックスを形成した液晶用ガラス基板には、次のようなも
のがある。
ックスを形成した液晶用ガラス基板には、次のようなも
のがある。
【００２３】1.透明基板全面に設けた黒色皮膜に、フォ
トレジストを塗布しマスクを介して露光、現像を行うこ
とによって、遮光すべき部分にレジストを形成し、エッ
チングによって不要な黒色の金属コロイド粒子だけを除
去して得たブラックマトリックスを有する液晶用ガラス
基板。
トレジストを塗布しマスクを介して露光、現像を行うこ
とによって、遮光すべき部分にレジストを形成し、エッ
チングによって不要な黒色の金属コロイド粒子だけを除
去して得たブラックマトリックスを有する液晶用ガラス
基板。
【００２４】2.透明基板全面に設けた黒色皮膜に、フォ
トレジストを塗布しマスクを介して露光、現像を行うこ
とによって、遮光すべき部分にレジストを形成し、エッ
チングによって不要な多孔質皮膜と金属コロイド粒子を
同時に除去し、不要なレジストを剥離して得たブラック
マトリックスを有する液晶用ガラス基板。
トレジストを塗布しマスクを介して露光、現像を行うこ
とによって、遮光すべき部分にレジストを形成し、エッ
チングによって不要な多孔質皮膜と金属コロイド粒子を
同時に除去し、不要なレジストを剥離して得たブラック
マトリックスを有する液晶用ガラス基板。
【００２５】3.多孔質の透明活性基板に、フォトレジス
トを塗布しマスクを介して露光、現像を行うことによっ
て、遮光すべき部分以外の部分にレジストを形成し、レ
ジストの除去された遮光すべき部分に還元剤を吸着さ
せ、金属イオン溶液に浸漬し、遮光すべき部分に金属コ
ロイド粒子を析出させ、不要なレジストを除去して得た
ブラックマトリックスを有する液晶用ガラス基板。
トを塗布しマスクを介して露光、現像を行うことによっ
て、遮光すべき部分以外の部分にレジストを形成し、レ
ジストの除去された遮光すべき部分に還元剤を吸着さ
せ、金属イオン溶液に浸漬し、遮光すべき部分に金属コ
ロイド粒子を析出させ、不要なレジストを除去して得た
ブラックマトリックスを有する液晶用ガラス基板。
【００２６】このような液晶用ガラス基板に保護膜を塗
布することも可能である。保護膜は、液晶用ガラス基板
が、カラーフィルターや液晶表示装置を作る工程でさら
される各種薬品から保護する目的で採用したり、透明電
極を液晶用ガラス基板に設ける場合の密着強度向上の目
的で採用する。保護膜としては無機化合物塗膜、有機樹
脂塗膜のいずれであってもよい。無機塗膜としては、シ
リカ、酸化ジリコニウムなどをゾルゲル法で塗布・焼成
するか、スパッタリング法や蒸着法で設けてもよい。ま
た有機塗膜としては、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エ
ポキシ樹脂などを塗布・ベーキングして設けるとよい。
布することも可能である。保護膜は、液晶用ガラス基板
が、カラーフィルターや液晶表示装置を作る工程でさら
される各種薬品から保護する目的で採用したり、透明電
極を液晶用ガラス基板に設ける場合の密着強度向上の目
的で採用する。保護膜としては無機化合物塗膜、有機樹
脂塗膜のいずれであってもよい。無機塗膜としては、シ
リカ、酸化ジリコニウムなどをゾルゲル法で塗布・焼成
するか、スパッタリング法や蒸着法で設けてもよい。ま
た有機塗膜としては、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エ
ポキシ樹脂などを塗布・ベーキングして設けるとよい。
【００２７】高コントラストのカラーフィルターを得る
には、カラーフィルターの製法にしたがって、上記の３
種類のブラックマトリックスを有する液晶用ガラス基板
のうち最も適したものを選択し、製造することができ
る。顔料分散法、染色法、電着法、ミセル電解法、印刷
法などすべての公知の方法を適用して作成したカラーフ
ィルターは、いずれもガラス面からの透視の全反射率が
６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有するものと
なった。このようなカラーフィルターを適用すること
で、液晶パネルの画素電極以外の領域の不要な光を完全
に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を完全に抑制し、またブ
ラックマトリックス部分の光の反射をほとんど抑えて写
り込みを防止することができ、これまでにない高コント
ラストなカラーＴＦＴ液晶表示装置を得ることができ
た。
には、カラーフィルターの製法にしたがって、上記の３
種類のブラックマトリックスを有する液晶用ガラス基板
のうち最も適したものを選択し、製造することができ
る。顔料分散法、染色法、電着法、ミセル電解法、印刷
法などすべての公知の方法を適用して作成したカラーフ
ィルターは、いずれもガラス面からの透視の全反射率が
６％以下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有するものと
なった。このようなカラーフィルターを適用すること
で、液晶パネルの画素電極以外の領域の不要な光を完全
に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を完全に抑制し、またブ
ラックマトリックス部分の光の反射をほとんど抑えて写
り込みを防止することができ、これまでにない高コント
ラストなカラーＴＦＴ液晶表示装置を得ることができ
た。
【００２８】また、このような構成の液晶用ガラス基板
をプロジェクション用液晶表示装置に使用する場合は、
ブラックマトリックスの光学濃度が4.5以上のブラック
マトリックス基板を使用することが望ましい。この理由
は、プロジェクションの場合、バックライトとして使用
する光源が非常に強いのに加え、通常バックライトの照
射はブラックマトリックス付き基板側から照射するた
め、わずかな光の漏れでもＴＦＴ光リーク電流が発生し
てしまい、コントラストの低下、ＴＦＴの動作不良を招
いてしまうからである。
をプロジェクション用液晶表示装置に使用する場合は、
ブラックマトリックスの光学濃度が4.5以上のブラック
マトリックス基板を使用することが望ましい。この理由
は、プロジェクションの場合、バックライトとして使用
する光源が非常に強いのに加え、通常バックライトの照
射はブラックマトリックス付き基板側から照射するた
め、わずかな光の漏れでもＴＦＴ光リーク電流が発生し
てしまい、コントラストの低下、ＴＦＴの動作不良を招
いてしまうからである。
【００２９】
実施例１ アルミニウムイソプロポキシドを加水分解・縮合するこ
とによって得られた透明なゾル液を、洗浄・乾燥したホ
ウケイ酸ガラス基板上に、スピンコーターを用いてスピ
ン塗布した。これを70℃にて乾燥後、厚み1.5μmの皮膜
を得た。次に基板を470℃にて３時間、焼成し、多孔質
の厚み1.2μmの透明活性膜を有するガラス基板を得た。
とによって得られた透明なゾル液を、洗浄・乾燥したホ
ウケイ酸ガラス基板上に、スピンコーターを用いてスピ
ン塗布した。これを70℃にて乾燥後、厚み1.5μmの皮膜
を得た。次に基板を470℃にて３時間、焼成し、多孔質
の厚み1.2μmの透明活性膜を有するガラス基板を得た。
【００３０】この基板を下記の配合の還元剤を溶解させ
た溶液に５分間浸漬した。 塩化第一スズ ５部 36％塩酸 20部 超純水 75部
た溶液に５分間浸漬した。 塩化第一スズ ５部 36％塩酸 20部 超純水 75部
【００３１】水洗・乾燥後、60℃の下記配合の金属イオ
ン溶解液に揺動しながら10分間浸漬した。 硝酸銀 ３部 アンモニア水 適量 Ｎ−メチロールアミン 10部 水 残部（合計100部）
ン溶解液に揺動しながら10分間浸漬した。 硝酸銀 ３部 アンモニア水 適量 Ｎ−メチロールアミン 10部 水 残部（合計100部）
【００３２】つぎに水洗乾燥すると黒色の皮膜を有する
ガラス基板が得られた。この皮膜と通常のクロム膜（膜
厚1500Å）および感光剤に黒顔料を分散させてコーティ
ング作成した樹脂膜（膜厚3μm、富士ハントエレクトロ
製）との各種比較データは下記のようになった。測定は
ガラス面からの測定であり、ガラスの反射も含んだもの
である。
ガラス基板が得られた。この皮膜と通常のクロム膜（膜
厚1500Å）および感光剤に黒顔料を分散させてコーティ
ング作成した樹脂膜（膜厚3μm、富士ハントエレクトロ
製）との各種比較データは下記のようになった。測定は
ガラス面からの測定であり、ガラスの反射も含んだもの
である。
【００３３】 反射率および光学濃度 本願皮膜 クロム膜 樹脂 -------------------------- -------- -------- ---- 積分球反射率(400〜700nm) 3％ 59％ 5％ 45°−45°反射率 5％ 58％ 8％ 光学濃度 5以上 3.0 2.8
【００３４】上記デ−タより、本願の黒色皮膜は、低反
射、高光学濃度であることが明らかである。
射、高光学濃度であることが明らかである。
【００３５】次にガラス基板の黒色皮膜全面に、ポジレ
ジスト（東京応化製OFPR-800）を厚み1.5μmにスピンコ
ーティングして、クリーンオーブンで、100℃で20分間
ベーキングした。次にＴＦＴ用フォトマスクを介して露
光し、アルカリ現像を行い、ブラックマトリックス部分
にレジストを形成した。ガラス基板を下記配合の40℃の
処理液に４分間浸漬し、金属コロイド粒子を除去した。
ジスト（東京応化製OFPR-800）を厚み1.5μmにスピンコ
ーティングして、クリーンオーブンで、100℃で20分間
ベーキングした。次にＴＦＴ用フォトマスクを介して露
光し、アルカリ現像を行い、ブラックマトリックス部分
にレジストを形成した。ガラス基板を下記配合の40℃の
処理液に４分間浸漬し、金属コロイド粒子を除去した。
【００３６】 64％硝酸 15部 95％燐酸 21部 純水 64部
【００３７】次に不要となったレジスト膜を、アルカリ
剥膜を行い、洗浄乾燥すると、微細なブラックマトリッ
クスパターンを有する液晶用ガラス基板が得られた。
剥膜を行い、洗浄乾燥すると、微細なブラックマトリッ
クスパターンを有する液晶用ガラス基板が得られた。
【００３８】実施例２ 実施例１で得られた液晶用ガラス基板に、青顔料を分散
させた感光剤をコ−ティングし、フォトマスクを介し
て、露光・現像してブルーのレリーフを得た。同様にレ
ッド、グリーンのレリーフをブラックマトリックス以外
の部分にそれぞれ設け、保護膜をコーティングして、顔
料カラーフィルターを得た。このカラーフィルターのブ
ラックマトリックスは、実施例１のデータをそのまま再
現していた。
させた感光剤をコ−ティングし、フォトマスクを介し
て、露光・現像してブルーのレリーフを得た。同様にレ
ッド、グリーンのレリーフをブラックマトリックス以外
の部分にそれぞれ設け、保護膜をコーティングして、顔
料カラーフィルターを得た。このカラーフィルターのブ
ラックマトリックスは、実施例１のデータをそのまま再
現していた。
【００３９】実施例３ 実施例１で得られた液晶用ガラス基板にシリカを800Å
スパッタリングで膜付けし、さらにITO膜を1400Å膜付
けして、シート抵抗30Ω／□のITO膜を有するブラック
マトリックス付きガラス基板を得た。この基板を使用し
てＴＦＴ回路を有する基板と組み合わせてプロジェクシ
ョン用のＴＦＴ表示パネルを製作した。このパネルは、
点灯時にはまったくＴＦＴ光リーク電流の発生が認めら
れなかった。
スパッタリングで膜付けし、さらにITO膜を1400Å膜付
けして、シート抵抗30Ω／□のITO膜を有するブラック
マトリックス付きガラス基板を得た。この基板を使用し
てＴＦＴ回路を有する基板と組み合わせてプロジェクシ
ョン用のＴＦＴ表示パネルを製作した。このパネルは、
点灯時にはまったくＴＦＴ光リーク電流の発生が認めら
れなかった。
【００４０】実施例４ 実施例１と同様に作成された13インチの液晶用ガラス基
板を得た。さらにこの基板を使用して実施例２と同様に
処理してカラーフィルターを得た。このカラーフィルタ
ーにITO膜を設け、ＴＦＴ回路を有する基板とを組み合
わせて13インチの大型ＴＦＴカラー表示装置を製作し
た。この表示装置は明るいところで点灯しても周りのラ
イトの写り込みが、ほとんど無く非常に見やすいパネル
となった。
板を得た。さらにこの基板を使用して実施例２と同様に
処理してカラーフィルターを得た。このカラーフィルタ
ーにITO膜を設け、ＴＦＴ回路を有する基板とを組み合
わせて13インチの大型ＴＦＴカラー表示装置を製作し
た。この表示装置は明るいところで点灯しても周りのラ
イトの写り込みが、ほとんど無く非常に見やすいパネル
となった。
【００４１】
【発明の効果】この発明の液晶用ガラス基板は、一般式
M(OR1)m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の単体ま
たは混合物を加水分解してゾル化し、ガラス基板にコー
ティングし、焼成して形成された多孔質の透明活性皮膜
層内部に、金属の酸化還元反応で生成されたガラス面か
らの透視の全反射率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.
5以上であるブラックマトリックスを有するように構成
されている。
M(OR1)m(OR2)nXpYqで表される有機金属化合物の単体ま
たは混合物を加水分解してゾル化し、ガラス基板にコー
ティングし、焼成して形成された多孔質の透明活性皮膜
層内部に、金属の酸化還元反応で生成されたガラス面か
らの透視の全反射率が６％以下で、かつ、光学濃度が3.
5以上であるブラックマトリックスを有するように構成
されている。
【００４２】したがって、この発明によるとブラックマ
トリックスは、ガラス面からの透視の全反射率が６％以
下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する黒色の皮膜を
有するので、液晶パネルの画素電極以外の領域の不要な
光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を完全に抑制
し、またブラックマトリックス部分の光の反射をほとん
ど抑えることができ、これまでにない高コントラストな
カラーフィルター、プロジェクション用ＴＦＴ液晶表示
装置、カラーＴＦＴ液晶表示装置を得ることができる。
トリックスは、ガラス面からの透視の全反射率が６％以
下で、かつ、光学濃度が3.5以上を有する黒色の皮膜を
有するので、液晶パネルの画素電極以外の領域の不要な
光を完全に遮断し、ＴＦＴ光リーク電流を完全に抑制
し、またブラックマトリックス部分の光の反射をほとん
ど抑えることができ、これまでにない高コントラストな
カラーフィルター、プロジェクション用ＴＦＴ液晶表示
装置、カラーＴＦＴ液晶表示装置を得ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】この発明をさらに詳しく説明する。まず、
一般式Ｍ（ＯＲ１）ｍ（ＯＲ２）ｎＸｐＹｑで表される
有機金属化合物の単体または混合物を加水分解してゾル
状にする。一般式中、Ｍはマグネシウム、カルシウム、
ジリコニウム、チタニウム、ハフニウム、ゲルマニウ
ム、イットリウム、インジウム、アルミニウム、ガリウ
ム、スズ、ケイ素からなる群より選ばれた少なくとも一
つの元素を示す。Ｒ１およびＲ２はそれぞれ水素原子、
アルキル基、アシル基を示し、それらは同一であっても
異なっていてもよい。Ｘ、Ｙはそれぞれ水素原子、塩素
原子または水酸基を示し、それらは同一であっても異な
っていてもよい。ｍ、ｎ、ｐ、ｑは０から８の整数であ
り、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑはＭの原子価に等しい。一般式で示
される有機金属化合物の例としては、テトラエチルシリ
ケート、アルミニウムトリイソプロポキシド、チタンテ
トラプトキシド、ジリコニウムテトラブトキシドあるい
はこれらの部分加水分解物などがある。
一般式Ｍ（ＯＲ１）ｍ（ＯＲ２）ｎＸｐＹｑで表される
有機金属化合物の単体または混合物を加水分解してゾル
状にする。一般式中、Ｍはマグネシウム、カルシウム、
ジリコニウム、チタニウム、ハフニウム、ゲルマニウ
ム、イットリウム、インジウム、アルミニウム、ガリウ
ム、スズ、ケイ素からなる群より選ばれた少なくとも一
つの元素を示す。Ｒ１およびＲ２はそれぞれ水素原子、
アルキル基、アシル基を示し、それらは同一であっても
異なっていてもよい。Ｘ、Ｙはそれぞれ水素原子、塩素
原子または水酸基を示し、それらは同一であっても異な
っていてもよい。ｍ、ｎ、ｐ、ｑは０から８の整数であ
り、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑはＭの原子価に等しい。一般式で示
される有機金属化合物の例としては、テトラエチルシリ
ケート、アルミニウムトリイソプロポキシド、チタンテ
トラプトキシド、ジリコニウムテトラブトキシドあるい
はこれらの部分加水分解物などがある。
Claims (5)
- 【請求項１】 一般式M(OR1)m(OR2)nXpYqで表わされる
有機金属化合物の担体または混合物を加水分解してゾル
化し、ガラス基板にコーティングし、焼成して形成され
た多孔質の透明活性皮膜層内部に、金属の酸化還元反応
で生成されたガラス面からの透視の全反射率が６％以下
で、かつ、光学濃度が3.5以上であるブラックマトリッ
クスを有することを特徴とする液晶用ガラス基板。（一
般式中、Mはマグネシウム、カルシウム、ジリコニウ
ム、チタニウム、ハフニウム、ゲルマニウム、イットリ
ウム、インジウム、アルミニウム、ガリウム、スズ、ケ
イ素からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示
す。R1およびR2は水素原子、アルキル基、アシル基のい
ずれかを示す。Ｘ、Ｙは水素原子、塩素原子、水酸基の
いずれかを示す。m、n、p、qは０から８の整数であり、
m+n+p+qはMの原子価に等しい。） - 【請求項２】 金属の種類がスズ、ニッケル、コバル
ト、銅、銀、金のいずれかである請求項１記載の液晶用
ガラス基板。 - 【請求項３】 請求項１記載の液晶用ガラス基板に着色
層が形成されたことを特徴とするＴＦＴ液晶用カラーフ
ィルター。 - 【請求項４】 請求項１記載の液晶用ガラス基板が組み
込まれたことを特徴とするプロジェクション用ＴＦＴ液
晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項３記載のＴＦＴ液晶用カラーフィ
ルターが組み込まれたことを特徴とするカラーＴＦＴ液
晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30032492A JPH06130214A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 液晶用ガラス基板、ｔｆｔ液晶用カラーフィルター、プロジェクション用ｔｆｔ液晶表示装置、カラーｔｆｔ液晶表示装置 |
| US08/244,838 US5478611A (en) | 1992-10-12 | 1993-10-06 | Glass substrate for liquid crystals, color filter for TFT liquid crystals, TFT liquid-crystal display for projection, and color TFT liquid-crystal display |
| EP93922042A EP0625717A4 (en) | 1992-10-12 | 1993-10-06 | GLASS PLATE FOR LIQUID CRYSTAL, COLORED FILTER FOR TFT LIQUID CRYSTAL, TFT LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND COLORED TFT LIQUID CRYSTAL DISPLAY. |
| PCT/JP1993/001436 WO1994009394A1 (en) | 1992-10-12 | 1993-10-06 | Glass plate for liquid crystal, color filter for tft liquid crystal, tft liquid crystal display for projection, and color tft liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30032492A JPH06130214A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 液晶用ガラス基板、ｔｆｔ液晶用カラーフィルター、プロジェクション用ｔｆｔ液晶表示装置、カラーｔｆｔ液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06130214A true JPH06130214A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17883407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30032492A Pending JPH06130214A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 液晶用ガラス基板、ｔｆｔ液晶用カラーフィルター、プロジェクション用ｔｆｔ液晶表示装置、カラーｔｆｔ液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5478611A (ja) |
| EP (1) | EP0625717A4 (ja) |
| JP (1) | JPH06130214A (ja) |
| WO (1) | WO1994009394A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2737799B1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-10-17 | Thomson Multimedia Sa | Perfectionnement au dispositif d'affichage comportant un systeme d'eclairage arriere fournissant une lumiere collimatee |
| JPH09127492A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-05-16 | Nikon Corp | 表示体及びその製造方法 |
| JPH10104606A (ja) * | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Toray Ind Inc | 液晶表示装置 |
| WO1998018044A1 (fr) * | 1996-10-22 | 1998-04-30 | Seiko Epson Corporation | Panneau a cristaux liquides a matrice active |
| US7872728B1 (en) * | 1996-10-22 | 2011-01-18 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal panel substrate, liquid crystal panel, and electronic device and projection display device using the same |
| CN1244837C (zh) | 1996-10-22 | 2006-03-08 | 精工爱普生株式会社 | 液晶面板用基板和液晶面板 |
| US5903100A (en) * | 1997-03-07 | 1999-05-11 | Industrial Technology Research Institute | Reduction of smearing in cold cathode displays |
| DE19943789A1 (de) * | 1999-09-13 | 2001-03-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Abscheidung von Zirkonoxid-Schichten unter Verwendung von löslichen Pulvern |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411201A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Nissha Printing | Production of color filter |
| JPH01250948A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-05 | Nissha Printing Co Ltd | 着色画像板とその製造方法 |
| JPH01277804A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-08 | Seiko Epson Corp | カラーフィルターの製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172222A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示体用カラ−フイルタの製造法 |
| JPS647003A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Nissha Printing | Production of color filter |
| JPS6452156A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Nissha Printing | Light shielding film and its production |
| JPH01170901A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Nissha Printing Co Ltd | 着色画像板 |
| JP2774105B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1998-07-09 | 日本写真印刷株式会社 | 遮光膜とその製造方法 |
| JPH0380414U (ja) * | 1989-12-01 | 1991-08-19 | ||
| JPH0430140A (ja) * | 1990-05-26 | 1992-02-03 | Sharp Corp | 投影型カラー液晶表示装置 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP30032492A patent/JPH06130214A/ja active Pending
-
1993
- 1993-10-06 US US08/244,838 patent/US5478611A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-06 EP EP93922042A patent/EP0625717A4/en not_active Withdrawn
- 1993-10-06 WO PCT/JP1993/001436 patent/WO1994009394A1/ja not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411201A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Nissha Printing | Production of color filter |
| JPH01250948A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-05 | Nissha Printing Co Ltd | 着色画像板とその製造方法 |
| JPH01277804A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-08 | Seiko Epson Corp | カラーフィルターの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0625717A4 (en) | 1995-05-10 |
| EP0625717A1 (en) | 1994-11-23 |
| WO1994009394A1 (en) | 1994-04-28 |
| US5478611A (en) | 1995-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970805 |