JPH095784A - Liquid crystal display device, its production and display electrode substrate - Google Patents
Liquid crystal display device, its production and display electrode substrateInfo
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- JPH095784A JPH095784A JP15454695A JP15454695A JPH095784A JP H095784 A JPH095784 A JP H095784A JP 15454695 A JP15454695 A JP 15454695A JP 15454695 A JP15454695 A JP 15454695A JP H095784 A JPH095784 A JP H095784A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置、その製造
方法および表示電極基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, a manufacturing method thereof and a display electrode substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電子デバイスの小型化、低コスト
化が強く要求され、これを実現するため、回路基板等の
高密度実装が不可欠であり、なかでもファインパターン
の形成は高密度実装の最重要の要素技術となっている。
たとえば、イメージセンサ−、液晶パネル、ハイブリッ
ドＩＣなどの電子デバイスには、 100μm 幅以下の微細
配線が必要である。従来、これらの配線は、配線材料の
Al 、 Ag 、 Au などを蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティング等の真空成膜技術により形成する方法
や、あるいは有機金属化合物ペーストをスピンコーター
を用いて成膜し、その後この上にポジレジストをスピン
コーター等を用い形成、露光、現像、エッチングを行
い、最後にレジストを剥離しパターンを形成するフォト
リソグラフィーにより形成する方法、所定のパターンを
印刷により形成する方法等が用いられてきた。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand for downsizing and cost reduction of electronic devices, and in order to achieve this, high-density mounting of circuit boards and the like is indispensable. Above all, fine pattern formation requires high-density mounting. It is the most important elemental technology.
For example, electronic devices such as image sensors, liquid crystal panels and hybrid ICs require fine wiring with a width of 100 μm or less. Conventionally, these wirings are
A method of forming Al, Ag, Au, etc. by a vacuum film forming technique such as vapor deposition, sputtering, ion plating, or a metal organic compound paste is formed by using a spin coater, and then a positive resist is spin-coated thereon. A method of performing photolithography in which the resist is peeled off to form a pattern, a method of forming a predetermined pattern by printing, and the like have been used.
【０００３】真空成膜技術により形成する方法は、その
製造装置が高価であり、またフォトリソグラフィー法は
優れたパターン形成技術であり、最もファイン化が可能
な技術であるが、その反面、その製造装置は高価であ
り、かつ成膜に多くのプロセスを必要とするため、製造
コストが高くなるという問題があった。一方、印刷法
は、所定のパターンを直接形成するため材料の利用効率
がよく、かつプロセスが単純である。このため製造コス
トが安いという特長から低コスト化技術として注目され
ているが、印刷精度の問題、ライン＆スペースが量産レ
ベルで 50 〜 75 μm が限界という問題があった。In the method of forming by the vacuum film forming technique, the manufacturing apparatus thereof is expensive, and the photolithography method is an excellent pattern forming technique, which is the most finely achievable technique. Since the apparatus is expensive and many processes are required for film formation, there is a problem that the manufacturing cost becomes high. On the other hand, in the printing method, since a predetermined pattern is directly formed, the material is efficiently used and the process is simple. For this reason, it has attracted attention as a low-cost technology due to its low manufacturing cost, but it has problems of printing accuracy and line and space of 50 to 75 μm at the mass production level.
【０００４】このような微細配線を応用する一例として
アクティブマトリックス型のカラー液晶表示装置があ
る。アクティブマトリックス型のカラー液晶表示装置の
なかで、製造歩留の向上、コスト低減、生産性向上を図
るため、表示電極基板にあらかじめカラーフィルタを形
成し、一方対向基板には絶縁基板に対向電極のみを形成
して組み合わせるカラー液晶表示装置が、特開昭５６一
２５７１５、同５９−６７５８１、特開平２−１５３３
２５などに提案されている。従来のカラー液晶表示装置
の部分拡大図の一例を図６に示す。絶縁基板６１上に薄
膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する）６２を形成
し、この上に遮光層６３とカラーフィルタ６４を形成し
た後、画素電極６６を形成する。画素電極６６は、遮光
層６３またはカラーフィルタ６４層を介し、ＴＦＴ６２
を構成するドレイン電極６８ａ、６８ｂと接続される。
その後、配向膜６０が基板全面に形成されて表示電極基
板Ｙが得られる。これとは別に、絶縁基板６１全面に対
向電極６９と配向膜６０が形成されて対向基板Ｘが得ら
れる。表示電極基板Ｙと対向基板Ｘとは互いに配向膜形
成面が同かい合うように対向配置され、これらの基板間
に液晶層６５が挟持されている。An example of applying such fine wiring is an active matrix type color liquid crystal display device. Among active matrix type color liquid crystal display devices, color filters are formed in advance on the display electrode substrate to improve manufacturing yield, cost reduction, and productivity, while the counter substrate has only the counter electrode on the insulating substrate. Color liquid crystal display devices which are formed and combined are disclosed in JP-A-56-25715, 59-67581 and JP-A-2-1533.
25 have been proposed. FIG. 6 shows an example of a partially enlarged view of a conventional color liquid crystal display device. A thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) 62 is formed on an insulating substrate 61, a light shielding layer 63 and a color filter 64 are formed thereon, and then a pixel electrode 66 is formed. The pixel electrode 66 is provided with the TFT 62 through the light shielding layer 63 or the color filter 64 layer.
Is connected to the drain electrodes 68a and 68b forming the.
Then, the alignment film 60 is formed on the entire surface of the substrate to obtain the display electrode substrate Y. Separately from this, the counter electrode 69 and the alignment film 60 are formed on the entire surface of the insulating substrate 61 to obtain the counter substrate X. The display electrode substrate Y and the counter substrate X are arranged so as to face each other so that their alignment film forming surfaces are the same, and a liquid crystal layer 65 is sandwiched between these substrates.
【０００５】図６に示す液晶表示装置は、ＴＦＴ６２の
形成後にカラーフィルタを形成するため、色再現性に優
れ、安価で一般的な樹脂材料を染料や顔料で着色したカ
ラーフィルタを使用することができる。また、カラーフ
ィルタ６４上に画素電極６６を形成するため、カラーフ
ィルタ６４による電圧降下が生じなく、良好な表示コン
トラストが得られる利点がある。しかし、遮光層６３ま
たはカラーフィルタ６４層を介し、画素電極６６とドレ
イン電極６８ａ、６８ｂを接続するため、その電気的接
続が十分に行われないという問題があった。In the liquid crystal display device shown in FIG. 6, since the color filter is formed after the TFT 62 is formed, it is possible to use a color filter which is excellent in color reproducibility, inexpensive, and a general resin material colored with a dye or a pigment. it can. Further, since the pixel electrode 66 is formed on the color filter 64, there is an advantage that a voltage drop due to the color filter 64 does not occur and a good display contrast can be obtained. However, since the pixel electrode 66 and the drain electrodes 68a and 68b are connected via the light shielding layer 63 or the color filter 64 layer, there is a problem that the electrical connection is not sufficiently performed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
に対処するためになされたものである。すなわち、請求
項１および請求項２の発明は、色再現性、コントラス
ト、組み立て精度に優れ、安価な液晶表示装置を提供す
ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above problems. That is, it is an object of the inventions of claims 1 and 2 to provide an inexpensive liquid crystal display device which is excellent in color reproducibility, contrast and assembly accuracy.
【０００７】請求項３の発明は、とくに遮光層または着
色層を介し、画素電極とドレイン電極との電気的接続が
十分に行われることのできる液晶表示装置を提供するこ
とを目的としている。It is an object of the invention of claim 3 to provide a liquid crystal display device in which a pixel electrode and a drain electrode can be sufficiently electrically connected through a light shielding layer or a coloring layer.
【０００８】請求項４の発明は、とくに画素電極の表面
を配向処理することにより、配向膜形成工程を削減する
ことができ、かつ優れた平滑性を有する液晶表示装置を
提供することを目的としている。An object of the invention of claim 4 is to provide a liquid crystal display device which can reduce the step of forming an alignment film and which has excellent smoothness by subjecting the surface of the pixel electrode to an alignment treatment. There is.
【０００９】請求項５の発明は、請求項３または請求項
４の発明において、導電性に優れ、画素電極とドレイン
電極との電気的接続が十分に行われることのできる液晶
表示装置を提供することを目的としている。、請求項６
の発明は、色再現性、コントラストおよび組立精度に優
れ、かつ安価な液晶表示装置の製造方法を提供すること
を目的としている。According to a fifth aspect of the invention, there is provided a liquid crystal display device according to the third or fourth aspect of the invention, which has excellent conductivity and in which the pixel electrode and the drain electrode can be sufficiently electrically connected. Is intended. Claim 6
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device, which is excellent in color reproducibility, contrast and assembly accuracy and is inexpensive.
【００１０】請求項７の発明は、配向処理工程を加える
ことにより、より製造工程を短縮できる液晶表示装置の
製造方法を提供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device, which can further shorten the manufacturing process by adding an alignment treatment process.
【００１１】請求項８および請求項９の発明は、色再現
性、コントラスト、組み立て精度に優れ、安価な液晶表
示装置を得ることのできる表示電極基板を提供すること
を目的としている。It is an object of the inventions of claims 8 and 9 to provide a display electrode substrate which is excellent in color reproducibility, contrast and assembly accuracy and which can provide an inexpensive liquid crystal display device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の液晶表示装置
は、対向する基板間に液晶層を挟持し、一方の基板とし
て、絶縁基板上にマトリックス状に形成された薄膜トラ
ンジスタおよび着色層と、少なくとも薄膜トランジスタ
上に形成された遮光層と、この遮光層または着色層内の
接続部を介して薄膜トランジスタに接続され、かつ着色
層上に形成された画素電極とが同一基板上に形成されて
なる表示電極基板を用いた液晶表示装置において、着色
層、接続部、画素電極および遮光層が同一層内に形成さ
れ、これら着色層、接続部、画素電極および遮光層の少
なくとも一つが、下記一般式（１）および（２）According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates, and a thin film transistor and a colored layer formed in a matrix on an insulating substrate as one substrate. A display in which at least a light-shielding layer formed on a thin film transistor and a pixel electrode which is connected to the thin film transistor through the connection portion in the light-shielding layer or the coloring layer and which is formed on the coloring layer are formed on the same substrate. In a liquid crystal display device using an electrode substrate, a coloring layer, a connecting portion, a pixel electrode and a light shielding layer are formed in the same layer, and at least one of the coloring layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer is represented by the following general formula ( 1) and (2)
【化６】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成され
てなることを特徴とする。[Chemical 6] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. In the polysilane layer having silane as a main component represented by the formula (4), the polysilane layer is formed of a substance that interacts with a silanol group generated by the selectively exposed ultraviolet light.
【００１３】請求項２の液晶表示装置は、対向する基板
間に液晶層を挟持し、一方の基板として、絶縁基板上に
マトリックス状に形成された薄膜トランジスタおよび着
色層と、少なくとも薄膜トランジスタ上に形成された遮
光層と、この遮光層または着色層内の接続部を介して薄
膜トランジスタに接続され、かつ着色層上に形成された
画素電極とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板
を用いた液晶表示装置において、着色層、接続部および
遮光層が同一層内に形成され、これら着色層、接続部お
よび遮光層の少なくとも一つが、下記一般式（１）およ
び（２）According to another aspect of the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates, and as one substrate, thin film transistors and colored layers formed in a matrix on an insulating substrate and at least the thin film transistor are formed. A liquid crystal using a display electrode substrate in which the light-shielding layer and the pixel electrode formed on the coloring layer and connected to the thin film transistor through the connection portion in the light-shielding layer or the coloring layer are formed on the same substrate. In a display device, a colored layer, a connecting portion and a light shielding layer are formed in the same layer, and at least one of the colored layer, the connecting portion and the light shielding layer is represented by the following general formulas (1) and (2).
【化７】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成さ
れ、画素電極がポリシラン層上に形成されてなることを
特徴とする。[Chemical 7] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. In a polysilane layer containing silane as a main component represented by), a pixel electrode is formed on the polysilane layer by a substance that interacts with a silanol group generated by selectively exposed ultraviolet light. It is characterized by
【００１４】請求項３の液晶表示装置は、請求項１また
は請求項２の液晶表示装置において、接続部が、シラノ
ール基と選択的に相互作用する導電性粒子を含む導電性
ゾルにより形成された導電性物質からなることを特徴と
する。A liquid crystal display device according to a third aspect is the liquid crystal display device according to the first or second aspect, wherein the connecting portion is formed of a conductive sol containing conductive particles that selectively interact with a silanol group. It is characterized by being made of a conductive material.
【００１５】請求項４の液晶表示装置は、請求項１の液
晶表示装置において、接続部および画素電極が、シラノ
ール基と選択的に相互作用する導電性粒子を含む導電性
ゾルにより形成された導電性物質からなり、少なくとも
画素電極の表面が配向処理されていることを特徴とす
る。A liquid crystal display device according to a fourth aspect is the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the connection portion and the pixel electrode are formed of a conductive sol containing conductive particles that selectively interact with a silanol group. It is characterized in that it is made of an organic substance and at least the surface of the pixel electrode is subjected to orientation treatment.
【００１６】請求項５の液晶表示装置は、請求項３また
は請求項４の液晶表示装置において、導電性粒子は、 A
l 、 Ag 、 Cu または Ti からなる金属粒子、 In-Snの
酸化物導電体粒子または Sn の酸化物導電体粒子である
ことを特徴とする。A liquid crystal display device according to a fifth aspect is the liquid crystal display device according to the third or fourth aspect, wherein the conductive particles are A
It is characterized in that it is a metal particle made of l, Ag, Cu or Ti, an In-Sn oxide conductor particle, or a Sn oxide conductor particle.
【００１７】請求項６の液晶表示装置の製造方法は、絶
縁基板上にマトリックス状に形成されたＴＦＴおよび着
色層と、少なくともＴＦＴ上に形成された遮光層と、こ
の遮光層または着色層内の接続部を介してＴＦＴに接続
され、かつ着色層上に形成された画素電極とが同一基板
上に形成されてなる表示電極基板を形成する工程と、絶
縁基板上に対向電極が形成されてなる対向電極基板とを
対向させ、両基板間に液晶層を挟持させる工程とからな
る液晶表示装置の製造方法において、着色層、接続部、
画素電極および遮光層の少なくとも一つの形成方法は、
下記一般式（１）および（２）According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein TFTs and colored layers formed in a matrix on an insulating substrate, a light-shielding layer formed at least on the TFTs, and the light-shielding layer or the colored layer. A step of forming a display electrode substrate which is connected to a TFT through a connecting portion and which is formed on the same substrate as a pixel electrode formed on a colored layer, and a counter electrode is formed on an insulating substrate. In a method for manufacturing a liquid crystal display device, which comprises a step of facing a counter electrode substrate and sandwiching a liquid crystal layer between both substrates, a colored layer, a connecting portion,
The method of forming at least one of the pixel electrode and the light shielding layer is
The following general formulas (1) and (2)
【化８】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基及び芳香族炭化水素残基、水素、ア
ルコキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎ
は整数である。）で表されるシランを主成分とするポリ
シラン層を形成する工程と、ポリシラン層に対して選択
的に紫外線を露光し、所定のパターンの潜像を形成する
工程と、潜像が形成されたポリシラン層を、露光するこ
とにより生成するシラノール基と選択的に相互作用する
物質と接触させる工程とからなることを特徴とする。Embedded image (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
An alicyclic hydrocarbon residue and an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, m and n
Is an integer. ), A step of forming a polysilane layer containing silane as a main component, a step of selectively exposing the polysilane layer to ultraviolet rays to form a latent image of a predetermined pattern, and a latent image was formed. And a step of bringing the polysilane layer into contact with a substance that selectively interacts with silanol groups generated by exposure.
【００１８】請求項７の液晶表示装置の製造方法は、請
求項６の液晶表示装置の製造方法において、シラノール
基と選択的に相互作用する物質と接触させる工程後に、
少なくとも画素電極の表面を配向処理する工程と、配向
処理されたポリシラン層を加熱乾燥する工程とからなる
ことを特徴とする。A method of manufacturing a liquid crystal display device according to a seventh aspect is the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the sixth aspect, wherein after the step of contacting with a substance that selectively interacts with a silanol group,
It is characterized by comprising at least a step of aligning the surface of the pixel electrode and a step of heating and drying the polysilane layer subjected to the alignment treatment.
【００１９】請求項８の表示電極基板は、絶縁基板上に
マトリックス状に形成された薄膜トランジスタおよび着
色層と、少なくとも薄膜トランジスタ上に形成された遮
光層と、この遮光層または着色層内の接続部を介して薄
膜トランジスタに接続され、かつ着色層上に形成された
画素電極とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板
において、着色層、接続部、画素電極および遮光層が同
一層内に形成され、これら着色層、接続部、画素電極お
よび遮光層の少なくとも一つが、下記一般式（１）およ
び（２）According to another aspect of the display electrode substrate of the present invention, there are provided a thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate, a light shielding layer formed on at least the thin film transistor, and a connecting portion in the light shielding layer or the coloring layer. In the display electrode substrate, which is connected to the thin film transistor via the pixel electrode formed on the colored layer and is formed on the same substrate, the colored layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer are formed in the same layer. At least one of the colored layer, the connection portion, the pixel electrode, and the light shielding layer has the following general formulas (1) and (2).
【化９】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成され
てなることを特徴とする。Embedded image (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. In the polysilane layer having silane as a main component represented by the formula (4), the polysilane layer is formed of a substance that interacts with a silanol group generated by the selectively exposed ultraviolet light.
【００２０】請求項９の表示電極基板は、絶縁基板上に
マトリックス状に形成された薄膜トランジスタおよび着
色層と、少なくとも薄膜トランジスタ上に形成された遮
光層と、この遮光層または着色層内の接続部を介して薄
膜トランジスタに接続され、かつ着色層上に形成された
画素電極とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板
において、着色層、接続部および遮光層が同一層内に形
成され、これら着色層、接続部および遮光層の少なくと
も一つが、下記一般式（１）および（２）According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a display electrode substrate comprising a thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate, a light shielding layer formed on at least the thin film transistor, and a connecting portion in the light shielding layer or the coloring layer. In the display electrode substrate which is connected to the thin film transistor via the pixel electrode formed on the colored layer and formed on the same substrate, the colored layer, the connecting portion and the light shielding layer are formed in the same layer, and these colored At least one of the layer, the connecting portion, and the light shielding layer has the following general formulas (1) and (2):
【化１０】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成さ
れ、前記画素電極が前記ポリシラン層上に形成されてな
ることを特徴とする。Embedded image (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. ) In a polysilane layer containing silane as a main component, the pixel electrode being formed of a substance that interacts with a silanol group generated by selectively exposed ultraviolet light, and the pixel electrode is formed on the polysilane layer. It is characterized by
【００２１】請求項１または請求項２の液晶表示装置に
使用されるポリシラン層を形成するポリシラン樹脂は有
機溶剤可溶性であり、乾燥後厚さで 0.1〜 5μm 程度の
均一な膜を形成できるものであればよい。ポリシランの
分子量が小さくなると、耐熱性、耐薬品性が低下するの
で、とくに使用環境が耐熱性や耐薬品性を要求される場
合は、分子量が 10,000 以上となるｍおよびｎのポリシ
ラン樹脂が好ましい。また、 R1 、 R2 、 R3 または R
4 はメチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−へ
キシル基、フェニルエチル基、トリフルオロプロピル基
およびフルオロヘキシル基のような置換もしくは無置換
脂肪族炭化水素残基、ｐ−トリル基、ビフェニル基およ
びフェニル基のような置換もしくは無置換芳香族炭化水
素残基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基の
ような置換もしくは無置換脂環式炭化水素残基からなる
群からそれぞれ独立して選択される基または水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基である。このような好
適な具体例としては、 R1、 R3 がメチル基、 R2 、 R
4 がフェニル基であるポリフェニルメチルシランや、 R
1 、 R3 がメチル基、 R2 がフェニル基、 R4 がトリフ
ルオロプロピル基であるポリフェニルメチル／メチルト
リフルオロプロピルシラン、 R1 、 R3 が水素、 R2 、
R4 がフェニル基であるポリヒドロフェニルシラン、 R
1 が水素、 R3 がメチル基、 R2 、 R4 がフェニル基で
あるポリヒドロフェニルメチルフェニルシランなどが挙
げられる。The polysilane resin forming the polysilane layer used in the liquid crystal display device according to claim 1 or 2 is soluble in an organic solvent and can form a uniform film having a thickness of about 0.1 to 5 μm after drying. I wish I had it. When the molecular weight of polysilane is small, heat resistance and chemical resistance are deteriorated. Therefore, especially when heat resistance and chemical resistance are required in the use environment, polysilane resins of m and n having a molecular weight of 10,000 or more are preferable. Also, R 1 , R 2 , R 3 or R
4 is a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residue such as methyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, phenylethyl group, trifluoropropyl group and fluorohexyl group, p-tolyl group Group, independently selected from the group consisting of substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon residues such as biphenyl and phenyl groups, and substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon residues such as cyclohexyl and methylcyclohexyl groups. Or a hydrogen atom, an alkoxyl group or an acyloxyl group. As such a preferred specific example, R 1 and R 3 are methyl groups, R 2 and R 3
Polyphenylmethylsilane in which 4 is a phenyl group, R
1 , polyphenylmethyl / methyltrifluoropropylsilane in which R 3 is a methyl group, R 2 is a phenyl group, and R 4 is a trifluoropropyl group, R 1 and R 3 are hydrogen, R 2 ,
A polyhydrophenylsilane in which R 4 is a phenyl group, R
Examples thereof include polyhydrophenylmethylphenylsilane in which 1 is hydrogen, R 3 is a methyl group, R 2 and R 4 are phenyl groups.
【００２２】本発明は、有機ポリシラン層に紫外線を照
射すると Si-Si結合が切れて、親水性の Si-OH結合（シ
ラノール基）が生成すること、さらに表面をシラノール
基で覆った顔料や微粒子をシラノール基が生成したポリ
シラン層に接触させると、有機ポリシラン層内のシラノ
ール基とイオン交換反応が起きて、顔料や微粒子が有機
ポリシラン層内に入ることを利用するものである。本発
明は、この作用を損なわない範囲で有機ポリシラン層の
耐熱性、耐薬品性、機械的強度を改善する目的で、架橋
剤や他の樹脂を添加することができる。本発明のポリシ
ラン層に添加し得る架橋剤としては、ポリジメチルシロ
キサンジオールのような両末端にシラノール基を有する
シリコーンオイルに、アセトキシシラン、オキシムシラ
ン、アミノオキシシランのような 3官能シランと、錫化
合物、白金化合物のような金属触媒からなるシリコーン
ゴム組成物を用いることができる。このシリコーンゴム
組成物の好ましい組成比を表１に示す。According to the present invention, when the organic polysilane layer is irradiated with ultraviolet rays, the Si-Si bond is broken to form a hydrophilic Si-OH bond (silanol group), and further, the surface of the pigment or fine particle is covered with a silanol group. When is contacted with a polysilane layer in which a silanol group is generated, an ion exchange reaction occurs with the silanol group in the organic polysilane layer, and pigments and fine particles enter the organic polysilane layer. In the present invention, a crosslinking agent or another resin may be added for the purpose of improving the heat resistance, chemical resistance and mechanical strength of the organic polysilane layer within a range not impairing this action. Crosslinking agents that can be added to the polysilane layer of the present invention include silicone oils having silanol groups at both ends, such as polydimethylsiloxane diol, trifunctional silanes such as acetoxysilane, oxime silane, and aminooxysilane, and tin. A silicone rubber composition comprising a metal catalyst such as a compound or a platinum compound can be used. Table 1 shows preferable composition ratios of this silicone rubber composition.
【００２３】[0023]
【表１】 このシリコーンゴム組成物のポリシラン樹脂への好まし
い添加量は、ポリシラン樹脂 100重量部に対し、0.1 〜
20 重量部である。とくに好ましくは、 1〜 10 重量部
である。ポリシラン樹脂中への架橋剤の添加は耐熱性、
耐薬品性、機械的強度の向上のみならず、均一な導電性
の付与のためにも有効である。本発明のポリシラン層に
添加し得る樹脂としては、フタル酸エステル類、芳香族
カルボン酸エステル類、脂肪族エステル類、多価アルコ
ールのエステル類、リン酸エステル類などのエステル系
化合物が挙げられる。好ましい配合比は、ポリシラン 1
00重量部に対し、10〜 50 重量部で、とくに好ましくは
25 〜 35 重量部である。ポリシラン樹脂へのエステル
化合物の添加は、膜の機械的強度を向上させるととも
に、紫外線に対する感度を向上させ、露光時間の短縮が
図れる。[Table 1] The preferred addition amount of this silicone rubber composition to the polysilane resin is 0.1 to 100 parts by weight of the polysilane resin.
20 parts by weight. It is particularly preferably 1 to 10 parts by weight. Addition of cross-linking agent to polysilane resin is heat resistant,
It is effective not only for improving chemical resistance and mechanical strength, but also for imparting uniform conductivity. Examples of the resin that can be added to the polysilane layer of the present invention include ester compounds such as phthalic acid esters, aromatic carboxylic acid esters, aliphatic esters, polyhydric alcohol esters, and phosphoric acid esters. The preferred compounding ratio is polysilane 1
10 to 50 parts by weight relative to 00 parts by weight, particularly preferably
25 to 35 parts by weight. The addition of the ester compound to the polysilane resin improves the mechanical strength of the film and also improves the sensitivity to ultraviolet rays, thus shortening the exposure time.
【００２４】基板へのポリシラン層の形成は、上述の樹
脂溶液を塗布して行われるが、均一なポリシラン層が形
成可能であれば、塗布方法に制限はない。均一な膜が形
成できる方法として、スピンコート法、ノズルコート法
などが好ましい。The formation of the polysilane layer on the substrate is carried out by applying the above-mentioned resin solution, but the application method is not limited as long as a uniform polysilane layer can be formed. As a method capable of forming a uniform film, a spin coating method, a nozzle coating method and the like are preferable.
【００２５】着色層、接続部、画素電極または遮光層と
なるパターンの潜像を形成するために用いられる紫外線
は、ポリシランのσ・σ＊吸収域である 250〜400nm の
波長を有するものであればよい。このような波長の発生
源としては、中圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、メタルハライドランプなどが例示される。この紫外
線の照射は、0.5 〜10J/cm2 の光量で行われることが望
ましい。光量が 0.5J/cm2 未満であると十分なシラノー
ル基が生成されず、十分な着色層、接続部、画素電極ま
たは遮光層パターンの形成ができなくなるからである。
また、光量が10J/cm2 を越えるとピンホールなどの発生
が増加するためである。なお、とくに好ましい照射光量
の範囲は 3〜5 J/cm2 である。The ultraviolet light used for forming the latent image of the pattern to be the colored layer, the connection portion, the pixel electrode or the light shielding layer has a wavelength of 250 to 400 nm which is the σ · σ * absorption region of polysilane. Good. Examples of sources of such wavelengths include medium-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, and metal halide lamps. It is desirable that the irradiation with ultraviolet rays be performed with a light amount of 0.5 to 10 J / cm 2 . If the amount of light is less than 0.5 J / cm 2 , sufficient silanol groups will not be generated and sufficient colored layers, connecting parts, pixel electrodes or light-shielding layer patterns cannot be formed.
Also, if the light quantity exceeds 10 J / cm 2 , the occurrence of pinholes will increase. The particularly preferable range of irradiation light amount is 3 to 5 J / cm 2 .
【００２６】請求項３または請求項４の発明における導
電性粒子を含む導電性ゾル溶液は、導電性粒子を含む金
属アルコキシドを原料とする導電性ゾル溶液である。こ
の溶液は、シラノール基と選択的に相互作用する導電性
ゾルであり、 Al 、 Ag 、 Cu および Ti のような粒子
表面に導電性を損なわない範囲で自然酸化膜が形成され
ている金属粒子や ITO（ In-Snの酸化物）やネサ（ Sn
の酸化物）のような酸化物導電体粒子のようにシラノー
ル基と相互作用をすることができるもので、金属アルコ
キシドのアルコール溶液に分散できる導電性粒子を含ん
だ溶液である。導電性ゾルの材料としては、 Si 、 Al
、 Ti 、 Zr 等の金属アルコキシドが使用できるが、
とくに取扱いが容易な Si のアルコキシドが本発明に適
している。このような Si のアルコキシドとしては、テ
トラエトキシシランが例示される。The conductive sol solution containing conductive particles according to the invention of claim 3 or 4 is a conductive sol solution containing a metal alkoxide containing conductive particles as a raw material. This solution is a conductive sol that selectively interacts with silanol groups, and metal particles such as Al, Ag, Cu and Ti that have a natural oxide film formed on the surface of the particles within the range that does not impair the conductivity or ITO (In-Sn oxide) and Nesa (Sn
A solution containing conductive particles that can interact with silanol groups, such as oxide conductor particles such as oxides), and that can be dispersed in an alcohol solution of a metal alkoxide. Materials for the conductive sol include Si and Al
, Metal alkoxides such as Ti and Zr can be used,
Si alkoxides, which are particularly easy to handle, are suitable for the present invention. An example of such Si alkoxide is tetraethoxysilane.
【００２７】また、加熱などにより ITO粒子が生成する
ゾル・ゲル法と言われる方法を使用することもできる。
たとえば、アセチルアセトン（別名；2,4-ペンタジオ
ン）から酸解離により生じた陰イオン（acac- ）がイン
ジウム原子に配位した In(acac）3 や錫原子に配位した
Sn(acac）2 などのアセチルアセトナト錯体を含有する
ゾル溶液とシラノール基を含むポリシランとを接触させ
た後、加熱することにより ITO粒子が生成する成膜方法
を用いることができる。Further, it is also possible to use a method called a sol-gel method in which ITO particles are formed by heating or the like.
For example, acetylacetone (aka; 2,4-pentanedione) anion produced by acid dissociation from (acac -) is coordinated to an In (acac) 3 and tin atoms coordinated to the indium atoms
It is possible to use a film formation method in which ITO particles are generated by bringing a sol solution containing an acetylacetonato complex such as Sn (acac) 2 into contact with a polysilane containing a silanol group, and then heating.
【００２８】本発明に使用する導電性粒子の粒子径は、
とくに画素電極にあっては光の波長以下、とくに可視光
線の波長よりも小さいことが望ましい。さらに望ましく
は紫外線の波長よりも小さいことが望ましい。The particle size of the conductive particles used in the present invention is
Especially for the pixel electrode, it is desirable that the wavelength is shorter than the wavelength of light, especially smaller than the wavelength of visible light. More preferably, the wavelength is shorter than the wavelength of ultraviolet rays.
【００２９】本発明において、シラノール基が生成した
ポリシラン層への導電性の付与は、上記導電性ゾル溶液
等と接触させることにより行われる。接触方法としては
導電性ゾル溶液中に浸漬する方法、ポリシラン層のシラ
ノール基が生成した部分に、インキジェット法などの記
録技術に使用されるインキ噴射技術を用い、導電性ゾル
を吹き付ける方法などを用いることができる。とくに均
一に接触させる方法として導電性ゾル溶液中に浸漬する
方法が望ましい。またインキジェットによる方法を採用
した場合、低分子量のポリシランを用いた場合にしばし
ば見られる導電性ゾル溶液浴中へのポリシランの溶解に
よる表面層の乱れ（凹凸）や、ピンホールの生成を防ぐ
ことができる。In the present invention, the conductivity is imparted to the polysilane layer in which the silanol group is generated by bringing it into contact with the above-mentioned conductive sol solution or the like. As the contact method, there is a method of immersing in a conductive sol solution, a method of spraying a conductive sol on a portion of the polysilane layer where silanol groups are formed, using an ink jet technology used for recording technology such as an ink jet method. Can be used. In particular, a method of immersing in a conductive sol solution is desirable as a method of making uniform contact. In addition, when the ink jet method is used, the disturbance of the surface layer (unevenness) due to the dissolution of polysilane in the conductive sol solution bath, which is often seen when low molecular weight polysilane is used, and the formation of pinholes are prevented. You can
【００３０】請求項１および請求項２の液晶表示装置に
おいて、シラノール基と選択的に相互作用する物質とし
て、着色層および遮光層にあっては着色液を、接続部お
よび画素電極にあっては上述の導電性ゾル溶液を用いる
ことができる。In the liquid crystal display device according to any one of claims 1 and 2, as the substance that selectively interacts with the silanol group, a coloring liquid is used in the coloring layer and the light shielding layer, and a coloring liquid is used in the connecting portion and the pixel electrode. The conductive sol solution described above can be used.
【００３１】シラノール基と選択的に相互作用する着色
液として、つぎのものを用いることができる。第１に、
染料の水溶液である。本発明に用い得る染料は、水性溶
媒中でシラノール基とイオン交換等の相互作用をし得る
全ての染料で、とくに塩基性染料が望ましい。この染料
の水溶液には、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒ
ドロフランのような水溶性有機溶剤を添加することがで
きる。水溶性有機溶剤の添加量は、好ましくは水溶液の
1〜10重量％である。このような水溶性有機溶剤の添加
により、露光によりシラノール基が生成した有機ポリシ
ランの着色速度をあげることができる。The following may be used as the coloring liquid which selectively interacts with the silanol group. First,
An aqueous solution of dye. The dyes usable in the present invention are all dyes capable of interacting with silanol groups such as ion exchange in an aqueous solvent, and basic dyes are particularly desirable. A water-soluble organic solvent such as acetonitrile, dioxane, or tetrahydrofuran can be added to the aqueous solution of this dye. The amount of the water-soluble organic solvent added is preferably that of the aqueous solution.
It is 1 to 10% by weight. By adding such a water-soluble organic solvent, it is possible to increase the coloring speed of the organic polysilane in which silanol groups are formed by exposure.
【００３２】第２に、染料または顔料を含む金属アルコ
キシドを原料とする着色ゾル溶液である。本発明に使用
し得る染料または顔料は、金属アルコキシドのアルコー
ル溶液に溶解もしくは分散できる染料または顔料であ
り、ゾル溶液中で、シラノール基と相互作用し得る全て
の染料または顔料である。このような染料としては、塩
基性染料、油溶性染料、分散染料をあげることができ
る。また、本発明に使用する顔料は、可視光の波長より
も小さな粒子径であることが望ましい。着色ゾルの材料
としては、Si、Al、Ti、Zr等の金属アルコキシドが使用
できるが、とくに取扱いが容易な Si の金属アルコキシ
ドが好適である。Secondly, a colored sol solution containing a metal alkoxide containing a dye or a pigment as a raw material. The dye or pigment that can be used in the present invention is a dye or pigment that can be dissolved or dispersed in an alcohol solution of a metal alkoxide, and any dye or pigment that can interact with a silanol group in a sol solution. Examples of such dyes include basic dyes, oil-soluble dyes, and disperse dyes. The pigment used in the present invention preferably has a particle size smaller than the wavelength of visible light. As the material of the colored sol, metal alkoxides such as Si, Al, Ti, and Zr can be used, but Si metal alkoxides, which are particularly easy to handle, are preferable.
【００３３】シラノール基が生成したポリシラン層の着
色は、導電性ゾル溶液と接触させる方法と同様に行うこ
とができる。すなわち、着色剤を含んだ着色浴に浸漬す
ることにより行われることが好ましい。また、ポリシラ
ン層のシラノール基が生成した部分にインキジェット法
を用い、着色剤を選択的に吹き付ける方法も使用でき
る。インキジェットによる着色方法を採用した場合、低
分子量のポリシランを用いた場合にしばしば見られる着
色剤浴中へのポリシランの溶解による表面層の乱れ（凹
凸）や、ピンホールの生成を防ぐことができる。The coloring of the polysilane layer in which silanol groups are formed can be carried out in the same manner as the method of contacting with the conductive sol solution. That is, it is preferably carried out by immersing in a coloring bath containing a coloring agent. Further, a method of selectively spraying a colorant on the polysilane layer where silanol groups are generated by using an ink jet method can also be used. When the ink jet coloring method is adopted, the disturbance of the surface layer (irregularities) due to the dissolution of polysilane in the colorant bath, which is often seen when low molecular weight polysilane is used, and the formation of pinholes can be prevented. .
【００３４】液晶表示装置のとくに接続部に導電性ゾル
により形成された導電性物質を用いることにより、画素
電極とＴＦＴ部のドレイン電極との電気的接続が容易に
かつ十分に行うことができる。By using a conductive substance formed of a conductive sol especially in the connection portion of the liquid crystal display device, the pixel electrode and the drain electrode of the TFT portion can be easily and sufficiently electrically connected.
【００３５】請求項１ないし請求項２の発明において、
着色層、接続部、画素電極または遮光層は、導電性ゾル
や着色ゾル溶液等がシラノール基と相互作用することに
より、たとえば導電性材料が露光された部分に吸着され
る結果、形成される。より具体的には、導電性材料が吸
着された部分のシラン層は加熱によりポリシラン層中に
浸透したゾルの溶媒が除去されるとともに、露光の工程
において多数生成したシラノール基が相互に反応して、
結果的に Si-O-Si結合の 3次元構造を有するケイ素系マ
トリックスが形成される。したがって、このケイ素系マ
トリックス中に導電性材料や着色材料が含有され、着色
層や接続部等が形成される。このような着色層や接続部
等は、露光、吸着、乾燥の工程を繰り返すことにより同
一のシラン層内に形成することができる。In the inventions of claims 1 and 2,
The colored layer, the connection portion, the pixel electrode or the light shielding layer is formed as a result of, for example, a conductive sol or a colored sol solution or the like interacting with the silanol group, so that the conductive material is adsorbed to the exposed portion. More specifically, the silane layer in the portion where the conductive material is adsorbed removes the solvent of the sol that has penetrated into the polysilane layer by heating, and the silanol groups generated in the exposure process react with each other. ,
As a result, a silicon-based matrix with a three-dimensional structure of Si-O-Si bonds is formed. Therefore, a conductive material and a coloring material are contained in this silicon-based matrix to form a coloring layer, a connecting portion and the like. Such a colored layer, a connecting portion, and the like can be formed in the same silane layer by repeating the steps of exposure, adsorption, and drying.
【００３６】請求項４の発明は、上述のようにして形成
された有機ポリシラン層を配向膜として使用することが
できることを見出だしたことによりなされたものであ
る。配向方法としては、従来の種々のラビング方法を使
用することができる。The invention of claim 4 is based on the finding that the organic polysilane layer formed as described above can be used as an alignment film. As the orientation method, various conventional rubbing methods can be used.
【００３７】請求項６の発明におけるポリシラン層の形
成方法、パターンの潜像を形成する方法およびシラノー
ル基と選択的に相互作用する物質と接触させる方法は、
請求項１および請求項２における方法と同様の方法を使
用することができる。The method of forming a polysilane layer, the method of forming a latent image of a pattern, and the method of contacting with a substance which selectively interacts with silanol groups in the invention of claim 6 are:
A method similar to the method in claims 1 and 2 can be used.
【００３８】請求項７の発明におけるポリシラン層を加
熱乾燥する方法は、以下のように行うことができる。ま
ず、露光されたポリシラン層を導電性ゾル溶液に浸漬す
ると、露光によりシラノール基が生成した部分に導電性
材料が吸着して、この部分に選択的に導電性が付与され
る。続いて選択的に導電性が付与されたポリシラン層を
50 〜 150℃で 5〜 30 分程度加熱乾燥することで、ポ
リシラン層中に浸透したゾルの溶媒が除去されるととも
に、露光の工程において多数生成したシラノール基が相
互に反応して、結果的に Si-O-Si結合の 3次元構造を有
するケイ素系マトリックスが形成される。したがって、
このケイ素系マトリックス中に導電性材料が含有されて
なる耐久性や機械的強度の優れた導電層が得られる。The method of heating and drying the polysilane layer in the invention of claim 7 can be carried out as follows. First, when the exposed polysilane layer is dipped in a conductive sol solution, the conductive material is adsorbed to a portion where a silanol group is generated by the exposure, and the portion is selectively imparted with conductivity. Then, a polysilane layer to which conductivity is selectively applied is formed.
By heating and drying at 50-150 ° C for about 5-30 minutes, the solvent of the sol that has penetrated into the polysilane layer is removed, and many silanol groups generated during the exposure process interact with each other, resulting in A silicon-based matrix with a three-dimensional structure of Si-O-Si bonds is formed. Therefore,
A conductive layer having excellent durability and mechanical strength, which is obtained by containing a conductive material in the silicon-based matrix, can be obtained.
【００３９】請求項８および請求項９の発明は、請求項
１および請求項２の発明における製造方法を利用して製
造することができる。The inventions of claims 8 and 9 can be manufactured by utilizing the manufacturing methods of the inventions of claims 1 and 2.
【００４０】[0040]
【作用】請求項１ないし請求項９の発明において、着色
層や接続部などの形成は、有機ポリシラン層に紫外線を
照射すると Si-Si結合が切れて、親水性の Si-OH結合
（シラノール基）が生成すること、さらに表面をシラノ
ール基で覆った導電性粒子等をシラノール基が生成した
ポリシラン層に接触させると、有機ポリシラン層内のシ
ラノール基とつぎつぎとイオン交換反応が起きて、導電
性粒子や染料、顔料などが有機ポリシラン層内に入るこ
とによりなされる。つぎに吸着された導電性粒子を含む
有機ポリシラン層を加熱すると、シラノール基が相互に
反応して 3次元構造を有するケイ素系マトリックスとな
り、シロキサン樹脂中に導電性粒子が含有された導電層
が形成される。In the inventions of claims 1 to 9, the formation of the colored layer and the connecting portion is such that the organic polysilane layer is irradiated with ultraviolet rays to break the Si-Si bond, resulting in a hydrophilic Si-OH bond (silanol group). ) Is generated, and when the conductive particles whose surface is covered with a silanol group are brought into contact with the polysilane layer in which the silanol group is generated, an ion exchange reaction occurs with the silanol groups in the organic polysilane layer, resulting in conductivity. This is done by allowing particles, dyes, pigments, etc. to enter the organic polysilane layer. Next, when the organic polysilane layer containing the adsorbed conductive particles is heated, silanol groups react with each other to form a silicon-based matrix with a three-dimensional structure, forming a conductive layer containing conductive particles in the siloxane resin. To be done.
【００４１】このような形成方法によれば、通常のフォ
トリソグラフィ法と同様パターンのファイン化が可能で
あり、また、膜の形成、レジストの現像、膜のエッチン
グ工程が不要となるために製造コストを大幅に削減でき
る。さらに、接続部等の 3次元パターンも容易に形成で
きる。その結果、複雑な工程を経ることなく容易に、カ
ラーフィルタ層を介して、ＴＦＴとカラーフィルタ層上
に形成された画素電極との接続ができる。また、赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のフィルタ層、遮光
層、導電部が同一の膜内に形成されるため、平滑性に優
れた表示電極基板を得ることができる。さらに、画素電
極が、有機ポリシランで形成されるため、この上に配向
膜を形成する必要がなく直接ラビングして使用すること
ができる。この結果、色再現性、コントラスト、組立精
度にすぐれ、安価なカラー液晶表示装置を実現すること
ができる。According to such a forming method, the pattern can be made finer as in the ordinary photolithography method, and the film forming process, the resist developing process, and the film etching process are not required, so that the manufacturing cost can be reduced. Can be significantly reduced. Furthermore, three-dimensional patterns such as connection parts can be easily formed. As a result, the TFT and the pixel electrode formed on the color filter layer can be easily connected via the color filter layer without going through a complicated process. Moreover, since the red (R), green (G), and blue (B) filter layers, the light shielding layer, and the conductive portion are formed in the same film, a display electrode substrate having excellent smoothness can be obtained. Furthermore, since the pixel electrode is formed of organic polysilane, it is not necessary to form an alignment film on the pixel electrode and can be used by directly rubbing. As a result, an inexpensive color liquid crystal display device having excellent color reproducibility, contrast, and assembly accuracy can be realized.
【００４２】[0042]
実施例１ カラー液晶表示装置の表示電極基板における画素電極と
ＴＦＴとの接続部となるスルーホールの形成および画素
電極の形成について図１および図２を用いて説明する。Example 1 The formation of through holes and the formation of pixel electrodes, which will be the connecting portions between the pixel electrodes and the TFTs, on the display electrode substrate of the color liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【００４３】図１において、１はガラス基板であり、こ
の上にＴＦＴ２が形成され、ＴＦＴ２の上に、ポリシラ
ン層が形成され、この層内に遮光層３、カラーフィルタ
層（着色層）４、スルーホール（接続部）５が形成さ
れ、さらにこの上にポリシラン層に形成された画素電極
６が形成され、スルーホール５を介してＴＦＴ２のドレ
イン電極８ａ、８ｂと接続されてカラー液晶表示装置の
表示電極基板が得られる。In FIG. 1, reference numeral 1 is a glass substrate on which a TFT 2 is formed, a polysilane layer is formed on the TFT 2, and a light-shielding layer 3, a color filter layer (coloring layer) 4, is formed in this layer. A through hole (connecting portion) 5 is formed, and a pixel electrode 6 formed on a polysilane layer is further formed on the through hole 5 and is connected to the drain electrodes 8a and 8b of the TFT 2 through the through hole 5 to form a color liquid crystal display device. A display electrode substrate is obtained.
【００４４】ＴＦＴ２はコーニング社の７０５７、ＮＨ
テクノグラス社のＮＡ一４５、日本電気硝子社のＯＡ一
２等の無アルカリガラスからなる絶縁基板１の上に形成
される。この絶縁基板１の上に、ＴＦＴ２を構成するゲ
ート電極９が Ta 、Mo-Ta などにより構成され、その上
にTa2 ０5 、 SiNx 、Al2 Ｏ3 などからなるゲート絶縁
層１０が形成される。ゲー卜絶縁層１０上には、ｉ-Si
（真性半導体非晶質シリコン）などの半導体層１１が形
成され、さらにその上に Ti やｎ+ -Si （ｎ型半導体非
晶質シリコン）などからなるソース電極７ａ、７ｂ（ソ
ースバスラインＳも含む）とドレイン電極８ａ、８ｂと
が選択的に形成され、これによりａ-Si（半導体非晶質
シリコン）を用いたＴＦＴ２が構成される。TFT2 is Corning 7057, NH
It is formed on an insulating substrate 1 made of non-alkali glass such as NA-145 manufactured by Techno Glass Co., Ltd. and OA-12 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. On the insulating substrate 1, a gate electrode 9 constituting the TFT2 are configured Ta, or the like Mo-Ta, Ta 2 0 5 thereon, SiN x, a gate insulating layer 10 made of Al 2 O 3 formed To be done. I-Si is formed on the gate insulating layer 10.
A semiconductor layer 11 such as (intrinsic semiconductor amorphous silicon) is formed, and source electrodes 7a and 7b (also source bus line S also made of Ti, n + -Si (n-type semiconductor amorphous silicon), etc. are further formed thereon. (Including) and the drain electrodes 8a and 8b are selectively formed, whereby the TFT 2 using a-Si (semiconductor amorphous silicon) is configured.
【００４５】図２において、ＴＦＴ２が形成されたガラ
ス基板１上にスピンコーターを用いて有機ポリシラン組
成物を有機溶剤に溶解させた液を塗布した。有機ポリシ
ランは、式（１）および（２）において、 R1 、 R3 が
メチル基、 R2 がフェニル基、 R4 がトリフルオロプロ
ピル基であるポリフェニルメチル／メチルトリフルオロ
プロピルシランを用いた。有機ポリシラン組成物はポリ
フェニルメチル／メチルトリフルオロプロピルシラン 1
00重量部に、架橋剤としてシリコーンゴム組成物（ジメ
チルシリコーンオイル（東芝シリコーン社製シリコーン
オイルＹＥ３９０２）98.9重量部とメチルトリアセトキ
シシラン 1重量部とジブチル錫ジラウレ−ト 0.1重量部
からなる組成物）を 8重量部、エチレン系化合物として
ジエチレングリコールジベンゾエートを 15 重量部を添
加したトルエン溶液を用いた。固形分濃度は、 30 重量
％であった。塗布後、ホットプレートを用い乾燥させ
た。得られたポリシラン層１２の層厚は 2.5μm であっ
た（図２（ａ））。In FIG. 2, a liquid prepared by dissolving an organic polysilane composition in an organic solvent was applied onto a glass substrate 1 on which the TFT 2 was formed by using a spin coater. As the organic polysilane, polyphenylmethyl / methyltrifluoropropylsilane in which R 1 and R 3 are methyl groups, R 2 is a phenyl group, and R 4 is a trifluoropropyl group in the formulas (1) and (2) is used. . Organic polysilane composition is polyphenylmethyl / methyltrifluoropropylsilane 1
Silicone rubber composition as a cross-linking agent (composition consisting of 98.9 parts by weight of dimethyl silicone oil (silicone oil YE3902 manufactured by Toshiba Silicone Co.), 1 part by weight of methyltriacetoxysilane and 0.1 part by weight of dibutyltin dilaurate) as a crosslinking agent. Was used, and a toluene solution containing 15 parts by weight of diethylene glycol dibenzoate as an ethylene compound was used. The solid content concentration was 30% by weight. After coating, it was dried using a hot plate. The thickness of the obtained polysilane layer 12 was 2.5 μm (FIG. 2 (a)).
【００４６】ついで、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層に
なる部分および遮光層になる部分を順次形成する。たと
えば、Ｒのカラーフィルタ層になる部分を露光によりシ
ラノール基を生成させた後、赤色の着色ゾルに浸漬して
赤色フィルタ層４を形成し、同様の方法により緑色、青
色フィルタ層および黒の顔料を分散させた着色ゾルに浸
漬して遮光層３を形成する（図２（ｂ））。Then, a portion which becomes the R, G and B color filter layers and a portion which becomes the light shielding layer are sequentially formed. For example, after a portion of the R color filter layer is exposed to light to generate a silanol group, it is immersed in a red colored sol to form a red filter layer 4, and a green, blue filter layer and a black pigment are formed by the same method. The light-shielding layer 3 is formed by immersing it in a colored sol in which is dispersed (FIG. 2B).
【００４７】本実施例における露光は、中圧水銀灯を用
い、5 J/cm2 の光量で行った。紫外線露光により、カラ
ーフィルタ層になる部分に親水性の Si-OH結合（シラノ
ール基）が生成し、紫外線が露光されないポリシラン層
は有機ポリシラン層として残る。The exposure in this example was performed using a medium pressure mercury lamp with a light amount of 5 J / cm 2 . Upon exposure to ultraviolet light, a hydrophilic Si—OH bond (silanol group) is generated in the portion that becomes the color filter layer, and the polysilane layer that is not exposed to ultraviolet light remains as an organic polysilane layer.
【００４８】この後、カラーフィルタ層４および遮光層
３を形成していない部分１３にマスク１４を用いて紫外
線を照射し（図２（ｃ））、ＩＴＯの微粒子を分散させ
た導電性ゾルに浸漬してスルーホール５を形成した（図
２（ｄ））。本実施例に用いた着色ゾルは顔料の微粒子
を、導電性ゾルはＩＴＯの微粒子をそれぞれ分散させた
ものである。After that, the portion 13 where the color filter layer 4 and the light-shielding layer 3 are not formed is irradiated with ultraviolet rays using a mask 14 (FIG. 2C) to form a conductive sol in which fine particles of ITO are dispersed. The through hole 5 was formed by immersion (FIG. 2 (d)). The colored sol used in this example is a dispersion of pigment fine particles, and the conductive sol is a dispersion of ITO fine particles.
【００４９】これらのゾル溶液はつぎのようにして作製
した。出発原料の金属アルコキシドとしては、テトラエ
トキシシランを用いた。テトラエトキシシラン 100重量
部、エチルアルコール 100重量部、純水 70 重量部から
なる溶液に、平均粒径 0.1μm の顔料微粒子または平均
粒径 0.1μm のＩＴＯ微粒子を 20 重量部添加し、常温
で 30 分間よく撹拌しながら分散させた。その後塩酸
0.3重量部を添加し、さらに常温で 2時間撹拌しながら
分散させるとともにゾル化を続けた。こうして得られた
着色ゾルまたは導電性ゾル溶液 100重量部に、顔料また
は導電性粒子を添加せず同様の工程で作られたゾル溶液
300重量部、純水 300重量部を添加希釈し、着色ゾルま
たは導電性ゾル溶液とした。These sol solutions were prepared as follows. Tetraethoxysilane was used as the starting metal alkoxide. To a solution consisting of 100 parts by weight of tetraethoxysilane, 100 parts by weight of ethyl alcohol, and 70 parts by weight of pure water, add 20 parts by weight of pigment particles having an average particle size of 0.1 μm or ITO particles having an average particle size of 0.1 μm, and add 30 parts at room temperature Disperse with good stirring for a minute. Then hydrochloric acid
0.3 part by weight was added, and the mixture was further dispersed at room temperature for 2 hours with stirring, and sol formation was continued. 100 parts by weight of the colored sol or conductive sol solution obtained in this way was prepared in the same process without adding pigment or conductive particles.
300 parts by weight and 300 parts by weight of pure water were added and diluted to obtain a colored sol or a conductive sol solution.
【００５０】着色ゾルまたは導電性ゾルへの浸漬は、常
温で 10 〜 15 分の浸漬で終了した。ゾル溶液の温度を
上げると、浸漬時間は短くなるが、ポリシラン層の再溶
解によるピンホールの発生が起り易くなるので、ゾル溶
液の温度は 40 ℃以下、望ましくは 30 ℃以下であるこ
とが好ましい。着色および導電性を付与した後、水洗
し、 100℃、 30 分の乾燥を行いカラーフィルタ層や遮
光層パターンおよび接続部が完成する。なお、ポリシラ
ン層の露光、ゾル溶液に浸漬する代わりに、ポリシラン
層の露光を行わず、例えばインキジェット法などの記録
技術に使用されるインキ噴射技術を用いてカラーフィル
タ層や遮光層パターン等を形成することができる。The immersion in the colored sol or the conductive sol was completed by immersion for 10 to 15 minutes at room temperature. When the temperature of the sol solution is raised, the immersion time is shortened, but pinholes are likely to occur due to re-dissolution of the polysilane layer. Therefore, the temperature of the sol solution is preferably 40 ° C or lower, preferably 30 ° C or lower. . After coloring and imparting conductivity, the product is washed with water and dried at 100 ° C for 30 minutes to complete the color filter layer, the light-shielding layer pattern and the connection part. Instead of exposing the polysilane layer and immersing it in a sol solution, the polysilane layer is not exposed, and a color filter layer, a light-shielding layer pattern, etc. are formed by using an ink jet technique used in a recording technique such as an ink jet method. Can be formed.
【００５１】つぎに再度、スピンコータを用いて、図２
（ａ）と同様の有機ポリシラン組成物を塗布、乾燥し、
0.5μm のポリシラン層１２を形成した（図２
（ｅ））。この後、画素電極に相当する部分が開口され
たマスク１４を用い、ポリシラン層を露光し（図２
（ｆ））、ＩＴＯの微粒子を分散させた導電性ゾルに浸
漬して画素電極６を形成し、カラーフィルタ層、遮光
層、画素電極が同一の層内に形成された表示電極基板を
作製した（図２（ｇ））。Next, using the spin coater again, as shown in FIG.
The same organopolysilane composition as in (a) is applied and dried,
A 0.5 μm polysilane layer 12 was formed (Fig. 2
(E)). After that, the polysilane layer is exposed by using the mask 14 having an opening corresponding to the pixel electrode (see FIG. 2).
(F)), the pixel electrode 6 was formed by immersing it in a conductive sol in which ITO fine particles were dispersed, and a display electrode substrate having a color filter layer, a light shielding layer, and a pixel electrode formed in the same layer was produced. (FIG. 2 (g)).
【００５２】得られた表示電極基板は、表面凹凸の極め
て少ないものであった。また、画素電極とＴＦＴとの電
気的接続も優れていた。The resulting display electrode substrate had very few surface irregularities. Also, the electrical connection between the pixel electrode and the TFT was excellent.
【００５３】実施例１においては、基板としてガラス基
板を用いた場合について説明したが、本発明は基板によ
り限定されるものではなく、セラミック基板、樹脂基
板、金属基板、グレーズドセラミック基板、樹脂脂被覆
金属基板等、広く用いることができる。Although the case where the glass substrate is used as the substrate has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to the substrate, and a ceramic substrate, a resin substrate, a metal substrate, a glaze ceramic substrate, a resin coating. It can be widely used as a metal substrate.
【００５４】実施例２ カラー液晶表示装置について図３により説明する。図３
はそのカラー液晶表示装置の部分拡大図である。図３に
おいて、Ｙは表示電極基板、Ｘは対向基板で、この間に
液晶層１５が挟持されている。表示電極基板Ｙは、ガラ
ス基板上にＴＦＴ２が形成され、ＴＦＴ２の上に、ポリ
シラン層が形成され、この層内に遮光層３、カラーフィ
ルタ層４、スルーホール５が形成され、さらにこの上に
ポリシラン層に形成された画素電極６が形成されてい
る。ＴＦＴ２は、ゲート電極９、ゲート絶縁層１０、半
導体層１１、ソース、ドレイン電極７、８より構成され
ている。また対向基板Ｘは、絶縁基板１上に、ＩＴＯな
どの透明電極からなる対向電極１６と、配向膜１７が形
成され、表示電極基板Ｙと向かい合うように配置されて
いる。なお、表示電極基板Ｙの表面にも配向膜１７が形
成されている。Example 2 A color liquid crystal display device will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the color liquid crystal display device. In FIG. 3, Y is a display electrode substrate and X is a counter substrate, and a liquid crystal layer 15 is sandwiched between them. In the display electrode substrate Y, the TFT 2 is formed on the glass substrate, the polysilane layer is formed on the TFT 2, the light shielding layer 3, the color filter layer 4 and the through hole 5 are formed in this layer, and further on this. The pixel electrode 6 formed on the polysilane layer is formed. The TFT 2 is composed of a gate electrode 9, a gate insulating layer 10, a semiconductor layer 11, source and drain electrodes 7 and 8. Further, the counter substrate X is formed so that the counter electrode 16 formed of a transparent electrode such as ITO and the alignment film 17 are formed on the insulating substrate 1, and the counter electrode X faces the display electrode substrate Y. The alignment film 17 is also formed on the surface of the display electrode substrate Y.
【００５５】表示電極基板Ｙの形成方法について図４を
用いて説明する。ＴＦＴ２の形成は、コーニング社の７
０５７、ＮＨテクノグラス社のＮＡ−４５、日本電気硝
子社のＯＡ一２等の無アルカリガラスからなる絶縁基板
１上に、ゲート電極９が Ta 、Mo-Ta などを用い、スパ
ッタリング等公知の成膜技術とフォトリソグラフィー法
を組合せて形成され、その上にTa2 ０5 、 SiNx 、Al2
Ｏ3 などからなるゲート絶縁層１０がスパッタリングや
ＣＶＤ等公知の成膜技術とフォトリソグラフィー法を用
いて形成される。ゲート絶縁層１０上には、ｉ-Si（真
性半導体非晶質シリコン）どの半導体層１１がＣＶＤ等
公知の成膜技術とフォトリソグラフィー法を組合せて形
成され、さらにの上に Ti やｎ+ -Si （ｎ型半導体非晶
質シリコン）などからなるソース電極７ａ、７ｂ（ソー
スバスラインＳも含む）とドレイン電極８ａ、８ｂとが
スパッタリングやＣＶＤ等公知の成膜技術フォトリソグ
ラフィー法を用いて選択的に形成され、これによりａ-S
i （半導体非晶質シリコン）を用いたＴＦＴ２が構成さ
れる（図４（ａ））。A method of forming the display electrode substrate Y will be described with reference to FIG. The TFT2 is formed by Corning 7
057, NH-45 of NH Techno Glass Co., OA-12 of Nippon Electric Glass Co., Ltd., etc. On the insulating substrate 1 made of non-alkali glass, the gate electrode 9 is made of Ta, Mo-Ta or the like, and sputtering or other known methods are used. is formed by combining a film technology and photolithography, Ta 2 0 5 thereon, SiN x, Al 2
The gate insulating layer 10 made of O 3 or the like is formed by using a known film forming technique such as sputtering or CVD and a photolithography method. A semiconductor layer 11 such as i-Si (intrinsic semiconductor amorphous silicon) is formed on the gate insulating layer 10 by combining a known film forming technique such as CVD and a photolithography method, and further Ti or n + -is formed thereon. The source electrodes 7a and 7b (including the source bus line S) and the drain electrodes 8a and 8b made of Si (n-type semiconductor amorphous silicon) or the like are selected by using a known film forming technique such as sputtering or CVD, such as photolithography. Formed by the a-S
The TFT 2 using i (semiconductor amorphous silicon) is configured (FIG. 4A).
【００５６】この後、たとえば図４（ｂ）に示すように
ノズルコート法を用いて、有機ポリシラン組成物を有機
溶媒に溶解させた液を塗布し、乾燥することによりポリ
シラン層１２を形成する。本実施例においては、有機ポ
リシランは、式（１）および（２）において、 R1 、 R
3 がメチル基、 R2 、 R4 がフェニル基であるポリフェ
ニルメチルシラン（CH3 Ｃ6 Ｈ5 Si）を用いた。このポ
リフェニルメチルシラン 100重量部に対し、架橋剤とし
てシリコーンゴム組成物（ジメチルシリコーンオイル
（東芝シリコーン社製シリコーンオイルＹＥ３９０２）
98.9重量部とメチルトリアセトキシシラン 1重量部とジ
ブチル錫ジラウレ−ト 0.1重量部からなる組成物）を 2
重量部、エステル化合物としてｎ−ブチルオレートを 3
0 重量部添加したトルエン溶液（固形分濃度 20 重量
％）を用いた。これをさきに示したノズルコート１９を
用いて塗布し、減圧乾燥を行った後、さらにクリーンオ
ーブンで 100℃、 30 分乾燥した。得られた膜厚は 2μ
m であった。After this, as shown in FIG. 4B, for example, a nozzle coating method is used to apply a solution of an organic polysilane composition dissolved in an organic solvent and dry it to form a polysilane layer 12. In the present embodiment, the organic polysilane is represented by the formula (1) and (2) in which R 1 , R
Polyphenylmethylsilane (CH 3 C 6 H 5 Si) in which 3 is a methyl group and R 2 and R 4 are phenyl groups was used. A silicone rubber composition (dimethyl silicone oil (Silicone oil YE3902 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) as a cross-linking agent was added to 100 parts by weight of this polyphenylmethylsilane.
98.9 parts by weight, 1 part by weight of methyltriacetoxysilane and 0.1 part by weight of dibutyltin dilaurate).
3 parts by weight of n-butyl oleate as an ester compound
A toluene solution (solid concentration 20% by weight) added with 0 parts by weight was used. This was applied using the nozzle coat 19 shown above, dried under reduced pressure, and then dried in a clean oven at 100 ° C. for 30 minutes. The film thickness obtained is 2μ
It was m.
【００５７】ついで、たとえば赤色（Ｒ）に着色する部
分４ａを裏面より紫外線により露光する（図４
（ｃ））。この時、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に着色する
部分は、図示しないマスクで覆われ、露光されないよう
になっている。また、ＴＦＴ部は光を通さないため、赤
色（Ｒ）の開口部となる部分４ａのみ露光され、シラノ
ール基が生成される。本実施例では、中圧水銀灯を用
い、 4〜5 J/cm2 の光量で露光したが、ポリシランの紫
外線吸収域である 250〜400nm の波長を発する光源なら
他の光源でも使用することができる。Then, for example, the portion 4a colored red (R) is exposed to ultraviolet rays from the back surface (FIG. 4).
(C)). At this time, the portions colored in green (G) and blue (B) are covered with a mask (not shown) so as not to be exposed. Further, since the TFT portion does not transmit light, only the portion 4a serving as the red (R) opening portion is exposed and a silanol group is generated. In this example, a medium-pressure mercury lamp was used and the exposure was performed with a light amount of 4 to 5 J / cm 2 , but other light sources can be used as long as they emit a wavelength of 250 to 400 nm, which is the ultraviolet absorption region of polysilane. .
【００５８】この後、赤色顔料（たとえばＰｉｇ．Ｒｅ
ｄ１７７）と色補正用の黄色顔料（たとえばｐｉｇ．Ｙ
ｅ１１ｏｗ１３９）を分散させた着色ゾルに浸漬してＲ
の部分を着色した（図４（ｄ））。着色ゾルはテトラエ
トキシシラン 100重量部、エタノール 100重量部、純水
70 重量部からなる溶液に、上記顔料（ＲとＹの重量比
は 70 ： 30 ）を 15 重量部添加し、常温で 30 分間撹
拌しながら分散させた。その後、塩酸 0.3重量部を加
え、さらに常温で 1時間分散を続けた。この着色ゾル溶
液 1に対し、着色剤を添加していないゾル溶液 3と、純
水 3を添加希釈し、着色ゾル溶液とした。着色は常温で
10 〜 15 分の浸漬で終了する。着色後は、水洗して、
100〜115 ℃ 30 分程度の乾燥を行ない、着色部４を形
成した。その後、Ｇの部分、Ｒの部分についても、
（ｃ）、（ｄ）の操作を繰り返してカラーフィルタ層を
作製する。なお、着色に浸漬法ではなく、インキジェッ
ト法を用いれば、Ｒ、Ｇ、Ｂに着色される部分の露光が
1回ですむ。After this, a red pigment (eg Pig.
d177) and a yellow pigment for color correction (for example, pig.Y).
e11ow139) is immersed in a colored sol in which R is dispersed.
Was colored (FIG. 4 (d)). Colored sol is 100 parts by weight of tetraethoxysilane, 100 parts by weight of ethanol, pure water
To a solution consisting of 70 parts by weight, 15 parts by weight of the above pigment (ratio of R and Y is 70:30) was added and dispersed at room temperature for 30 minutes while stirring. Then, 0.3 part by weight of hydrochloric acid was added, and the dispersion was further continued at room temperature for 1 hour. To this colored sol solution 1, a sol solution 3 containing no colorant and pure water 3 were added and diluted to obtain a colored sol solution. Coloring at room temperature
Dip for 10 to 15 minutes to finish. After coloring, wash with water,
The colored part 4 was formed by drying at 100 to 115 ° C. for about 30 minutes. After that, for the G part and the R part,
The operations of (c) and (d) are repeated to produce a color filter layer. If the ink jet method is used for coloring instead of the immersion method, the exposure of the portions colored R, G, and B can be performed.
It only needs to be done once.
【００５９】ついで、表面から、接続部を形成する部分
を開口したマスク１４を用いて、接続部を形成する部分
５ａを表側より露光し（図４（ｅ））、ＩＴＯの微粒子
を分散させた導電性ゾルに浸漬して接続部５を形成した
（図４（ｆ））。この後、水洗して、 100〜115 ℃ 30
分程度の乾燥を行う。導電性ゾルは、上述の着色ゾルの
顔料分を、ＩＴＯの微粒子に置き換えたものであり、着
色ゾルと同様にして得ることができる。Then, from the surface, a mask 14 having openings for connecting portions is used to expose the connecting portion forming portions 5a from the front side (FIG. 4E) to disperse ITO fine particles. The connection part 5 was formed by immersing in a conductive sol (FIG. 4 (f)). After that, wash with water to 100-115 ℃ 30
Dry for about a minute. The conductive sol is obtained by replacing the pigment component of the above-mentioned colored sol with fine particles of ITO, and can be obtained in the same manner as the colored sol.
【００６０】ついで表面からＴＦＴ上に遮光膜を形成す
る部分を開口したマスクを用いて、遮光膜を形成する部
分３ａを表側より露光し（図４（ｇ））、Ｒ、Ｂ、黄色
（Ｙ）、紫色（Ｖ）の顔料（Ｒ、Ｂ、Ｙ、Ｖの重量比は
15 ： 20 ： 20 ： 15 ）を分散させた黒色の着色ゾル
に浸漬して遮光層３を形成した（図４（ｈ））。この
後、水洗して、 100〜115 ℃ 30 分程度の乾燥を行う。
この着色ゾルは、上述の着色ゾルと同様にして得ること
ができる。Then, using a mask in which a portion where a light shielding film is formed on the TFT is opened from the surface, the portion 3a where the light shielding film is formed is exposed from the front side (FIG. 4 (g)), and R, B, and yellow (Y ), A purple (V) pigment (R, B, Y, V weight ratio is
15: 20: 20: 15) was immersed in a black colored sol to form a light-shielding layer 3 (FIG. 4 (h)). After that, it is washed with water and dried at 100 to 115 ° C for about 30 minutes.
This colored sol can be obtained in the same manner as the above-mentioned colored sol.
【００６１】つぎに、再度、たとえば図４（ｂ）に示す
ようにノズルコート法を用いて、有機ポリシラン組成物
を有機溶媒に溶解させた液１８を塗布し乾燥する（図４
（ｉ））。この後、画素電極に相当する部分が開口され
たマスク１４を用い、ポリシラン層を露光し（図４
（ｊ））、ＩＴＯの微粒子を分散させた導電性ゾルに浸
漬して導電部５および画素電極６を形成した（図４
（ｋ））。こうして表示電極基板Ｙを作製した。この表
示電極基板Ｙに配向膜１７を形成してラビング処理し、
同様にラビング処理した対向基板Ｘとその間に挟持した
液晶層１５により液晶表示装置を得た。Then, again, for example, as shown in FIG. 4 (b), a nozzle coating method is used to coat and dry the liquid 18 in which the organic polysilane composition is dissolved in an organic solvent (FIG. 4).
(I)). After that, the polysilane layer is exposed using the mask 14 having an opening corresponding to the pixel electrode (see FIG. 4).
(J)), the conductive part 5 and the pixel electrode 6 were formed by immersing in a conductive sol in which fine particles of ITO were dispersed (FIG. 4).
(K)). Thus, the display electrode substrate Y was manufactured. An alignment film 17 is formed on the display electrode substrate Y and subjected to a rubbing treatment,
Similarly, a liquid crystal display device was obtained from the counter substrate X that was rubbed and the liquid crystal layer 15 sandwiched between them.
【００６２】実施例３ 実施例２の液晶表示装置において、表示電極基板Ｙに配
向膜１７を形成することなく、遮光膜、接続部、画素電
極が同一ポリシラン層内に形成させた基板表面を直接ラ
ビング処理を施した。この基板を用いる以外は実施例２
と同一の液晶表示装置を作製した。ラビング処理は、図
４（ｋ）において、導電部５および画素電極６を形成し
た後に行い、その後基板の加熱乾燥を行った。なお、加
熱乾燥後にラビング処理を行うこともできる。Example 3 In the liquid crystal display device of Example 2, without forming the alignment film 17 on the display electrode substrate Y, the light-shielding film, the connecting portion and the pixel electrode are directly formed on the substrate surface formed in the same polysilane layer. Rubbed. Example 2 except that this substrate is used
The same liquid crystal display device as described above was manufactured. The rubbing treatment was performed after forming the conductive portion 5 and the pixel electrode 6 in FIG. 4K, and then heating and drying the substrate. Note that rubbing treatment can be performed after heat drying.
【００６３】得られた液晶表示装置は配向膜形成工程を
省略することができた。In the obtained liquid crystal display device, the alignment film forming step could be omitted.
【００６４】実施例４ 実施例４のカラー液晶表示装置の部分拡大図を図５に示
す。本実施例の表示電極基板Ｙは、画素電極６が、カラ
ーフィルタ４上に、スパッタリング、イオンプレーティ
ングなどの薄膜形成法とフォトリソグラフィ法の組み合
わせで形成されている以外は、実施例２と同様である。
本実施例の場合は、表示電極基板上に配向膜１７が必要
となる。Example 4 FIG. 5 shows a partially enlarged view of a color liquid crystal display device of Example 4. The display electrode substrate Y of this embodiment is the same as that of the second embodiment except that the pixel electrode 6 is formed on the color filter 4 by a combination of a thin film forming method such as sputtering and ion plating and a photolithography method. Is.
In the case of this embodiment, the alignment film 17 is required on the display electrode substrate.
【００６５】[0065]
【発明の効果】請求項１ないし請求項９の発明におい
て、着色層や接続部などの形成は、有機ポリシラン層に
紫外光を照射すると Si-Si結合が切れて、親水性の Si-
OH結合（シラノール基）が生成すること、さらに表面を
シラノール基で覆った導電性粒子をシラノール基が生成
したポリシラン層に接触させると、有機ポリシラン層内
のシラノール基とつぎつぎとイオン交換反応が起きて、
導電性粒子や染料、顔料などが有機ポリシラン層内に入
ることによりなされる。According to the inventions of claims 1 to 9, the formation of the colored layer, the connecting portion and the like is such that when the organic polysilane layer is irradiated with ultraviolet light, the Si-Si bond is broken and the hydrophilic Si-
When OH bond (silanol group) is generated, and when the conductive particles whose surface is covered with silanol group are brought into contact with the polysilane layer where the silanol group is generated, ion exchange reaction occurs with the silanol groups in the organic polysilane layer one after another. hand,
Conductive particles, dyes, pigments, etc. enter the organic polysilane layer.
【００６６】その結果、請求項１ないし請求項９の発明
にあっては、複雑な工程を経ることなく容易に、カラー
フィルタ層を介して、ＴＦＴとカラーフィルタ層上に形
成された画素電極との接続ができる。As a result, in the inventions of claims 1 to 9, the TFT and the pixel electrode formed on the color filter layer can be easily formed through the color filter layer without complicated steps. Can be connected.
【００６７】また、Ｒ，Ｇ、Ｂのフィルタ層、遮光層、
画素電極および接続部が同一の層内に形成されるため、
平滑性に優れた表示電極基板が得られる。Further, R, G, B filter layers, light shielding layers,
Since the pixel electrode and the connection part are formed in the same layer,
A display electrode substrate having excellent smoothness can be obtained.
【００６８】さらに、画素電極が、有機ポリシランで形
成されるため、この上に配向膜を形成する必要がなく直
接ラビングして使用することができる。Further, since the pixel electrode is formed of organic polysilane, it is not necessary to form an alignment film on it, and it can be directly rubbed for use.
【００６９】この桔果、色再現性、コントラスト、組立
精度にすぐれ、安価なカラー液晶表示装置、その製造方
法および表示基板を得られる。It is possible to obtain an inexpensive color liquid crystal display device, a method of manufacturing the same, and a display substrate which are excellent in the results, color reproducibility, contrast and assembly accuracy.
【図１】カラー液晶表示装置の表示電極基板を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a display electrode substrate of a color liquid crystal display device.
【図２】表示電極基板の形成方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of forming a display electrode substrate.
【図３】カラー液晶表示装置を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a color liquid crystal display device.
【図４】表示電極基板の形成方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of forming a display electrode substrate.
【図５】実施例４のカラー液晶表示装置を説明する図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating a color liquid crystal display device according to a fourth embodiment.
【図６】従来のカラー液晶表示装置の部分拡大図を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a partially enlarged view of a conventional color liquid crystal display device.
１………基板、２………ＴＦＴ、３………遮光層、４…
……カラーフィルタ、５………スルーホール、１２……
…ポリシラン層、１５………液晶層、１７………配向
膜。1 ... Substrate, 2 ... TFT, 3 ......... Shading layer, 4 ...
...... Color filter, 5 ......... Through hole, 12 ...
... polysilane layer, 15 ... liquid crystal layer, 17 ... alignment film.
Claims (9)
の基板として、絶縁基板上にマトリックス状に形成され
た薄膜トランジスタおよび着色層と、少なくとも前記薄
膜トランジスタ上に形成された遮光層と、この遮光層ま
たは前記着色層内の接続部を介して前記薄膜トランジス
タに接続され、かつ前記着色層上に形成された画素電極
とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板を用いた
液晶表示装置において、 前記着色層、前記接続部、前記画素電極および前記遮光
層が同一層内に形成され、 前記着色層、前記接続部、前記画素電極および前記遮光
層の少なくとも一つが、下記一般式（１）および（２） 【化１】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成され
てなることを特徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates, and a thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate as one substrate, and a light shielding layer formed at least on the thin film transistor, In a liquid crystal display device using a display electrode substrate, which is connected to the thin film transistor via a connection part in the light shielding layer or the colored layer, and is formed on the same substrate as the pixel electrode formed on the colored layer. The colored layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer are formed in the same layer, and at least one of the colored layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer is represented by the following general formula (1): And (2) (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. ) A liquid crystal display device characterized by being formed in a polysilane layer containing silane as a main component, the substance being capable of interacting with silanol groups generated by selectively exposed ultraviolet rays.
の基板として、絶縁基板上にマトリックス状に形成され
た薄膜トランジスタおよび着色層と、少なくとも前記薄
膜トランジスタ上に形成された遮光層と、この遮光層ま
たは前記着色層内の接続部を介して前記薄膜トランジス
タに接続され、かつ前記着色層上に形成された画素電極
とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板を用いた
液晶表示装置において、 前記着色層、前記接続部および前記遮光層が同一層内に
形成され、 前記着色層、前記接続部および前記遮光層の少なくとも
一つが、下記一般式（１）および（２） 【化２】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成さ
れ、前記画素電極が前記ポリシラン層上に形成されてな
ることを特徴とする液晶表示装置。2. A liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates, and a thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate as one substrate, and a light shielding layer formed on at least the thin film transistor. In a liquid crystal display device using a display electrode substrate, which is connected to the thin film transistor via a connection part in the light shielding layer or the colored layer, and is formed on the same substrate as the pixel electrode formed on the colored layer. The colored layer, the connecting portion and the light shielding layer are formed in the same layer, and at least one of the colored layer, the connecting portion and the light shielding layer is represented by the following general formulas (1) and (2): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. ) In a polysilane layer containing silane as a main component, the pixel electrode being formed of a substance that interacts with a silanol group generated by selectively exposed ultraviolet light, and the pixel electrode is formed on the polysilane layer. A liquid crystal display device characterized by the following.
装置において、 前記接続部が、前記シラノール基と選択的に相互作用す
る導電性粒子を含む導電性ゾルにより形成された導電性
物質からなることを特徴とする液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the connecting portion is made of a conductive material formed of a conductive sol containing conductive particles that selectively interact with the silanol group. And a liquid crystal display device.
選択的に相互作用する導電性粒子を含む導電性ゾルによ
り形成された導電性物質からなり、少なくとも前記画素
電極の表面が配向処理されていることを特徴とする液晶
表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the connection portion and the pixel electrode are made of a conductive substance formed of a conductive sol containing conductive particles that selectively interact with the silanol group. The liquid crystal display device is characterized in that at least the surface of the pixel electrode is subjected to alignment treatment.
装置において、前記導電性粒子は、 Al 、 Ag 、 Cu ま
たは Ti からなる金属粒子、 In-Snの酸化物導電体粒子
または Sn の酸化物導電体粒子であることを特徴とする
液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the conductive particles are metal particles made of Al, Ag, Cu or Ti, oxide conductive particles of In—Sn or oxidation of Sn. A liquid crystal display device, characterized in that it is a material conductor particle.
た薄膜トランジスタおよび着色層と、少なくとも前記薄
膜トランジスタ上に形成された遮光層と、この遮光層ま
たは前記着色層内の接続部を介して前記薄膜トランジス
タに接続され、かつ前記着色層上に形成された画素電極
とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板を形成す
る工程と、 絶縁基板上に対向電極が形成されてなる対向電極基板と
を対向させ、両基板間に液晶層を挟持させる工程とから
なる液晶表示装置の製造方法において、 前記着色層、前記接続部、前記画素電極および前記遮光
層の少なくとも一つの形成方法は、下記一般式（１）お
よび（２） 【化３】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層を形成する工程と、 前記ポリシラン層に対して選択的に紫外線を露光し、所
定のパターンの潜像を形成する工程と、 前記潜像が形成されたポリシラン層を、露光することに
より生成するシラノール基と選択的に相互作用する物質
と接触させる工程とからなることを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。6. A thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate, a light-shielding layer formed at least on the thin film transistor, and the thin-film transistor through the light-shielding layer or a connection portion in the coloring layer. The step of forming a display electrode substrate, which is connected to the pixel electrode formed on the colored layer, is formed on the same substrate, and the counter electrode substrate formed of the counter electrode on the insulating substrate is opposed to each other. In the method for manufacturing a liquid crystal display device, which comprises sandwiching a liquid crystal layer between both substrates, at least one of the coloring layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer is formed by the following general formula ( 1) and (2) (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. ), A step of forming a polysilane layer containing silane as a main component, a step of selectively exposing the polysilane layer to ultraviolet rays to form a latent image having a predetermined pattern, and the latent image being formed. And a step of contacting the formed polysilane layer with a substance that selectively interacts with a silanol group generated by exposure to light.
において、 前記シラノール基と選択的に相互作用する物質と接触さ
せる工程後に、少なくとも前記画素電極の表面を配向処
理する工程と、前記配向処理されたポリシラン層を加熱
乾燥する工程とからなることを特徴とする液晶表示装置
の製造方法。7. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein after the step of contacting with the substance that selectively interacts with the silanol group, at least the step of aligning the surface of the pixel electrode, A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising the step of heating and drying the treated polysilane layer.
た薄膜トランジスタおよび着色層と、少なくとも前記薄
膜トランジスタ上に形成された遮光層と、この遮光層ま
たは前記着色層内の接続部を介して前記薄膜トランジス
タに接続され、かつ前記着色層上に形成された画素電極
とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板におい
て、 前記着色層、前記接続部、前記画素電極および前記遮光
層が同一層内に形成され、 前記着色層、前記接続部、前記画素電極および前記遮光
層の少なくとも一つが、下記一般式（１）および（２） 【化４】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成され
てなることを特徴とする表示電極基板。8. A thin film transistor and a colored layer formed in a matrix on an insulating substrate, a light-shielding layer formed at least on the thin film transistor, and the thin-film transistor through the light-shielding layer or a connection portion in the colored layer. In a display electrode substrate, which is connected and is formed on the same substrate as a pixel electrode formed on the colored layer, the colored layer, the connecting portion, the pixel electrode and the light shielding layer are formed in the same layer. At least one of the colored layer, the connection portion, the pixel electrode, and the light-shielding layer has the following general formulas (1) and (2): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. In a polysilane layer containing silane as a main component represented by the formula (4), the display electrode substrate is formed by a substance that interacts with a silanol group generated by selectively exposed ultraviolet rays.
た薄膜トランジスタおよび着色層と、少なくとも前記薄
膜トランジスタ上に形成された遮光層と、この遮光層ま
たは前記着色層内の接続部を介して前記薄膜トランジス
タに接続され、かつ前記着色層上に形成された画素電極
とが同一基板上に形成されてなる表示電極基板におい
て、 前記着色層、前記接続部および前記遮光層が同一層内に
形成され、 前記着色層、前記接続部および前記遮光層の少なくとも
一つが、下記一般式（１）および（２） 【化５】 （式中、 R1 、 R2 、 R3 および R4 は、互いに同一ま
たは異種の置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素残基、
脂環式炭化水素残基、芳香族炭化水素残基、水素、アル
コキシル基またはアシロキシル基であり、ｍおよびｎは
整数である。）で表されるシランを主成分とするポリシ
ラン層内であって、選択的に露光された紫外線により生
成するシラノール基と相互作用する物質により形成さ
れ、前記画素電極が前記ポリシラン層上に形成されてな
ることを特徴とする表示電極基板。9. A thin film transistor and a coloring layer formed in a matrix on an insulating substrate, a light shielding layer formed at least on the thin film transistor, and a thin film transistor on the light shielding layer or the connection portion in the coloring layer. In a display electrode substrate which is connected and which is formed on the same substrate as the pixel electrode formed on the coloring layer, the coloring layer, the connecting portion and the light shielding layer are formed in the same layer, and the coloring At least one of the layer, the connection portion, and the light-shielding layer has the following general formulas (1) and (2): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon residues,
It is an alicyclic hydrocarbon residue, an aromatic hydrocarbon residue, hydrogen, an alkoxyl group or an acyloxyl group, and m and n are integers. ) In a polysilane layer containing silane as a main component, the pixel electrode being formed of a substance that interacts with a silanol group generated by selectively exposed ultraviolet light, and the pixel electrode is formed on the polysilane layer. A display electrode substrate having the following features.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15454695A JPH095784A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Liquid crystal display device, its production and display electrode substrate |
| US08/623,712 US5706064A (en) | 1995-03-31 | 1996-03-29 | LCD having an organic-inorganic hybrid glass functional layer |
| KR1019960009598A KR960035097A (en) | 1995-03-31 | 1996-03-30 | Substrate for display device and liquid crystal display device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15454695A JPH095784A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Liquid crystal display device, its production and display electrode substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095784A true JPH095784A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15586622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15454695A Withdrawn JPH095784A (en) | 1995-03-31 | 1995-06-21 | Liquid crystal display device, its production and display electrode substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095784A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000129211A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Film-forming polysilane composition for metallic pattern and method for forming metallic pattern |
| US6559066B2 (en) | 1996-08-02 | 2003-05-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for use in display element, method of manufacturing the same, and apparatus for manufacturing the same |
| JP2006292441A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | Manufacturing method of filter, and inspection method using filter |
| JP2008058691A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal, method for manufacturing liquid crystal, substrate for liquid crystal, and projector |
| JP2015219350A (en) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device and manufacturing method thereof |
| KR20190121879A (en) * | 2014-12-22 | 2019-10-28 | 발리오 리미티드 | Whey protein concentrate, acidified milk products comprising the concentrate and methods therefor |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15454695A patent/JPH095784A/en not_active Withdrawn
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| JP4686240B2 (en) * | 2005-04-06 | 2011-05-25 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of filter and inspection method using this filter |
| JP2008058691A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal, method for manufacturing liquid crystal, substrate for liquid crystal, and projector |
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| KR20190121879A (en) * | 2014-12-22 | 2019-10-28 | 발리오 리미티드 | Whey protein concentrate, acidified milk products comprising the concentrate and methods therefor |
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