JPH1010515A - アクティブマトリックス型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリックス型液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH1010515A JPH1010515A JP15867096A JP15867096A JPH1010515A JP H1010515 A JPH1010515 A JP H1010515A JP 15867096 A JP15867096 A JP 15867096A JP 15867096 A JP15867096 A JP 15867096A JP H1010515 A JPH1010515 A JP H1010515A
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- liquid crystal
- crystal display
- display device
- type liquid
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- Optical Filters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】薄膜トランジスタを有する基板に形成され
た画素電極２０３上層に保護膜２０９層が形成され更に
この上層にブラックマトリックス２１１を有する薄膜ト
ランジスタ基板２０１と、対向電極２１２を有する対向
基板２１０と、前記薄膜トランジスタ基板および前記対
向基板に狭持される液晶素子２０６とを含むアクティブ
マトリックス型液晶表示装置において、従来対向基板上
にブラックマトリックスが必須であったインクジェット
によるカラーフィルタの製造を適応させるために、各ド
ット間にブラックマトリックスが無いストライプ配置に
することで製造を可能にしたアクティブマトリックス型
液晶表示装置。 【効果】カラー濃度にむらのない、開口率の高いアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置を提供する。
た画素電極２０３上層に保護膜２０９層が形成され更に
この上層にブラックマトリックス２１１を有する薄膜ト
ランジスタ基板２０１と、対向電極２１２を有する対向
基板２１０と、前記薄膜トランジスタ基板および前記対
向基板に狭持される液晶素子２０６とを含むアクティブ
マトリックス型液晶表示装置において、従来対向基板上
にブラックマトリックスが必須であったインクジェット
によるカラーフィルタの製造を適応させるために、各ド
ット間にブラックマトリックスが無いストライプ配置に
することで製造を可能にしたアクティブマトリックス型
液晶表示装置。 【効果】カラー濃度にむらのない、開口率の高いアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置およ
びインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方
法に関する。
を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置およ
びインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示パネル等のカラーフィルタを製
造する方法として、染色法、顔料分散法、印刷法、電着
法などがある。以上の製造方法のうち、印刷法は精度の
点で欠点があり、電着法はパターンが限定されていると
いう欠点があったので、従来、染色法および顔料分散法
が主として用いられてきた。
造する方法として、染色法、顔料分散法、印刷法、電着
法などがある。以上の製造方法のうち、印刷法は精度の
点で欠点があり、電着法はパターンが限定されていると
いう欠点があったので、従来、染色法および顔料分散法
が主として用いられてきた。
【０００３】しかし、染色法および顔料分散法は、第１
色、第２色、第３色の領域を形成する際に毎回フォトリ
ソグラフィーの工程が必要であり、カラーフィルタの量
産性向上の大きな妨げとなっていた。
色、第２色、第３色の領域を形成する際に毎回フォトリ
ソグラフィーの工程が必要であり、カラーフィルタの量
産性向上の大きな妨げとなっていた。
【０００４】そこで、特開平７−１４６４０６号公報に
は、あらかじめブラックマトリクスの形成された対向基
板にインク受容層を形成し、インクジェット方式によっ
てこのインク受容層を染色することによりカラーフィル
タの量産性を向上させる方法が開示されている。
は、あらかじめブラックマトリクスの形成された対向基
板にインク受容層を形成し、インクジェット方式によっ
てこのインク受容層を染色することによりカラーフィル
タの量産性を向上させる方法が開示されている。
【０００５】しかし、この方法では、同一画素内におい
ても、その中央部と周囲部とでは、透過率に差が出てカ
ラー濃度にムラができてしまう。そこで、このような問
題点を回避するために着色領域を画素領域よりも大きく
し、不要な領域をあらかじめ対向基板に形成されたブラ
ックマトリックスで隠すことにより透過率のばらつきを
防いでいる。つまり、ブラックマトリックスがこのよう
なばらつきを抑えるための重要な要素になっている。
ても、その中央部と周囲部とでは、透過率に差が出てカ
ラー濃度にムラができてしまう。そこで、このような問
題点を回避するために着色領域を画素領域よりも大きく
し、不要な領域をあらかじめ対向基板に形成されたブラ
ックマトリックスで隠すことにより透過率のばらつきを
防いでいる。つまり、ブラックマトリックスがこのよう
なばらつきを抑えるための重要な要素になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、特開平８
−１２２５２２号に示されるように、アクティブマトリ
ックス型液晶表示装置の開口率を上げるために、カラー
フィルタやブラックマトリックスを対向基板ではなく薄
膜トランジスタ基板に設ける技術が提案されており、対
向基板側にブラックマトリックスを必要としない液晶表
示装置の製造方法が注目されている。これは、基板貼合
わせの際のアライメント精度を確保する必要が無いとい
う点で、歩留まり向上に大きく寄与する技術である。こ
の場合、対向基板にブラックマトリックスが無いので、
インクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造は困
難であり、これに対応するインクジェット方式を用いて
製造されたカラーフィルタを備えた液晶表示体の新しい
製造方法が期待されていた。
−１２２５２２号に示されるように、アクティブマトリ
ックス型液晶表示装置の開口率を上げるために、カラー
フィルタやブラックマトリックスを対向基板ではなく薄
膜トランジスタ基板に設ける技術が提案されており、対
向基板側にブラックマトリックスを必要としない液晶表
示装置の製造方法が注目されている。これは、基板貼合
わせの際のアライメント精度を確保する必要が無いとい
う点で、歩留まり向上に大きく寄与する技術である。こ
の場合、対向基板にブラックマトリックスが無いので、
インクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造は困
難であり、これに対応するインクジェット方式を用いて
製造されたカラーフィルタを備えた液晶表示体の新しい
製造方法が期待されていた。
【０００７】本発明は、上述したような課題を解決する
ものであり、その目的は、対向基板上のブラックマトリ
ックスを必要としないインクジェット方式によるカラー
フィルタを備えた、アクティブマトリックス型液晶表示
装置およびその製造方法を提供することにある。
ものであり、その目的は、対向基板上のブラックマトリ
ックスを必要としないインクジェット方式によるカラー
フィルタを備えた、アクティブマトリックス型液晶表示
装置およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる液晶表示
装置およびその製造方法は、ブラックマトリックスを有
する薄膜トランジスタ基板と、対向電極を有する対向基
板と、前記薄膜トランジスタ基板および前記対向基板に
狭持される液晶素子とを含むアクティブマトリックス型
液晶表示装置において、カラー表示のために前記対向基
板に設けられたカラーフィルタが各ドット間にブラック
マトリックスを有しないストライプ配置であることを特
徴とする。
装置およびその製造方法は、ブラックマトリックスを有
する薄膜トランジスタ基板と、対向電極を有する対向基
板と、前記薄膜トランジスタ基板および前記対向基板に
狭持される液晶素子とを含むアクティブマトリックス型
液晶表示装置において、カラー表示のために前記対向基
板に設けられたカラーフィルタが各ドット間にブラック
マトリックスを有しないストライプ配置であることを特
徴とする。
【０００９】また、前記カラーフィルタのストライプ配
置が、インクジェット方式によりなされることを特徴と
する。
置が、インクジェット方式によりなされることを特徴と
する。
【００１０】前記対向基板に、インク受容層を形成する
ことを特徴とし、前記インク受容層は、セラミックスに
より形成されることを特徴とする。さらに、前記インク
受容層は、セルロース誘導体であることを特徴とし、前
記インク受容層は、親水性樹脂であることを特徴とす
る。
ことを特徴とし、前記インク受容層は、セラミックスに
より形成されることを特徴とする。さらに、前記インク
受容層は、セルロース誘導体であることを特徴とし、前
記インク受容層は、親水性樹脂であることを特徴とす
る。
【００１１】本発明は、要するに、図１に示すように、
対向基板１０１上にインク受容層１０２を形成し、イン
クジェット方式によりカラーフィルタ３原色パターン１
０３、１０４、１０５のストライプ印字を行なう。その
際生じるインクの着色濃度のばらつきや、各画素に対応
する一つのフィルタ領域内における中央部と周囲部との
透過率差を、薄膜トランジスタ基板側に形成されている
ブラックマトリックスで隠すことによりばらつきを防い
でいる。したがって、薄膜トランジスタ基板上にブラッ
クマトリックスを有する液晶表示装置のカラーフィルタ
をインクジェット方式という簡単かつ低コスト、省エネ
ルギーなプロセスで製造することが可能となる。
対向基板１０１上にインク受容層１０２を形成し、イン
クジェット方式によりカラーフィルタ３原色パターン１
０３、１０４、１０５のストライプ印字を行なう。その
際生じるインクの着色濃度のばらつきや、各画素に対応
する一つのフィルタ領域内における中央部と周囲部との
透過率差を、薄膜トランジスタ基板側に形成されている
ブラックマトリックスで隠すことによりばらつきを防い
でいる。したがって、薄膜トランジスタ基板上にブラッ
クマトリックスを有する液晶表示装置のカラーフィルタ
をインクジェット方式という簡単かつ低コスト、省エネ
ルギーなプロセスで製造することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照して説明する。
ついて図面を参照して説明する。
【００１３】図２は、薄膜トランジスタ基板２０１の画
素電極２０３上に保護膜２０９層が形成され、更にこの
上層にブラックマトリックス２１１が設けられたアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置の一例を示す構造断面
図である。
素電極２０３上に保護膜２０９層が形成され、更にこの
上層にブラックマトリックス２１１が設けられたアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置の一例を示す構造断面
図である。
【００１４】ブラックマトリックス材料としては、例え
ばレジスト内に赤色、緑色、青色等の顔料を分散した顔
料分散型のブラックレジスト等を用いることができる。
レジストに分散する顔料としては、特に制限されない
が、例えば赤色系顔料としてはペリレン系、アントラキ
ノン系、ジアントラキノン系、アゾ系、ジアゾ系、キナ
クリドン系、アントラセン系等の顔料が挙げられる。ま
た緑色系顔料としてはハロゲン化フタロシアニン系等の
顔料が挙げられる。また青色系顔料としては、金属フタ
ロシアニン系、インダンスロン系、インドフェノール系
等の顔料が挙げられる。この他にも、紫色系、黄色系、
シアニン系及びマゼンタ系の顔料等を併用することも可
能である。また本実施例のブラックレジストはネガ型の
みならずポジ型でもよく、ネガ型のレジストとしては、
例えば溶剤（エチル−３−エトキシプロピオネート、メ
トキシプロピルアセテート、シクロヘキサン、３−メト
キシブチルアセテート等）と樹脂（メタクリル樹脂等）
とモノマー（多感能アクリルモノマー等）とから成るも
の等が考えられる。
ばレジスト内に赤色、緑色、青色等の顔料を分散した顔
料分散型のブラックレジスト等を用いることができる。
レジストに分散する顔料としては、特に制限されない
が、例えば赤色系顔料としてはペリレン系、アントラキ
ノン系、ジアントラキノン系、アゾ系、ジアゾ系、キナ
クリドン系、アントラセン系等の顔料が挙げられる。ま
た緑色系顔料としてはハロゲン化フタロシアニン系等の
顔料が挙げられる。また青色系顔料としては、金属フタ
ロシアニン系、インダンスロン系、インドフェノール系
等の顔料が挙げられる。この他にも、紫色系、黄色系、
シアニン系及びマゼンタ系の顔料等を併用することも可
能である。また本実施例のブラックレジストはネガ型の
みならずポジ型でもよく、ネガ型のレジストとしては、
例えば溶剤（エチル−３−エトキシプロピオネート、メ
トキシプロピルアセテート、シクロヘキサン、３−メト
キシブチルアセテート等）と樹脂（メタクリル樹脂等）
とモノマー（多感能アクリルモノマー等）とから成るも
の等が考えられる。
【００１５】ブラックマトリックスの膜厚としては、た
とえば１．３μｍ〜２．０μｍ程度が考えられる。
とえば１．３μｍ〜２．０μｍ程度が考えられる。
【００１６】一般的には、ブラックマトリックスは、ク
ロム等からなる遮光膜により形成されている。しかし、
応力によるクラックが生じたり、クロム等の反射による
ギラツキが生じる等の問題がありるため、本発明のブラ
ックマトリックスは色素を添加した絶縁膜により形成さ
れることが望ましい。
ロム等からなる遮光膜により形成されている。しかし、
応力によるクラックが生じたり、クロム等の反射による
ギラツキが生じる等の問題がありるため、本発明のブラ
ックマトリックスは色素を添加した絶縁膜により形成さ
れることが望ましい。
【００１７】また本実施例によれば、画素電極及びゲー
ト線との間の寄生容量の問題が生じないため、画質の低
下等を防止できる。
ト線との間の寄生容量の問題が生じないため、画質の低
下等を防止できる。
【００１８】薄膜トランジスタ基板２０１は対向基板２
１０と張り合わされ、その間に液晶２０６が封入されて
いる。
１０と張り合わされ、その間に液晶２０６が封入されて
いる。
【００１９】対向基板２１０には、ゼラチン等で形成さ
れたインク受容層２０４が形成されている。なお、イン
ク受容層を形成する材料は従来公知のものを使用するこ
とができる。耐熱性等を考慮すると、アクリル系樹脂、
エポキシ系樹脂、イミド系樹脂が好適であり、更に水性
インクの吸収性を考慮すると、ヒドロキシプロピルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体
が望ましい。その形成方法としては、スピンコート、ロ
ールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコ
ート等の方法を用いることができる。表面グラフト重合
法により高分子鎖を導入してもよい。また、受容層材料
をインクジェット法により塗布・形成する方法は、材料
の損失が無く、非常に有効な塗布方法と言える。さらに
セラミックス層を形成する方法として、ゾルゲル法、電
着法およびスパッタ法による従来公知の薄膜形成技術が
応用できる。
れたインク受容層２０４が形成されている。なお、イン
ク受容層を形成する材料は従来公知のものを使用するこ
とができる。耐熱性等を考慮すると、アクリル系樹脂、
エポキシ系樹脂、イミド系樹脂が好適であり、更に水性
インクの吸収性を考慮すると、ヒドロキシプロピルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体
が望ましい。その形成方法としては、スピンコート、ロ
ールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコ
ート等の方法を用いることができる。表面グラフト重合
法により高分子鎖を導入してもよい。また、受容層材料
をインクジェット法により塗布・形成する方法は、材料
の損失が無く、非常に有効な塗布方法と言える。さらに
セラミックス層を形成する方法として、ゾルゲル法、電
着法およびスパッタ法による従来公知の薄膜形成技術が
応用できる。
【００２０】つぎに、インクジェットプリント装置によ
り、赤色・緑色・青色のインクを用いて、画素電極２０
３のピッチと同じピッチでストライプの直線２０５を印
字する。インク成分は、酸性染料、反応性染料等を用い
ることがでる。赤色の染色液としてはカヤノールミーリ
ングレッドＲＳ（日本化薬製）＋酢酸＋水、緑色の染色
液としてはブリリアントインドブルー（ヘキスト製）＋
スミノールイエローＭＲ（住友化学製）＋酢酸＋水、青
色の染料液としてはカヤノールサヤニン６Ｂ（日本化薬
製）＋酢酸＋水を用いることができる。但し染料液はこ
れらに限られるものではない。また、インク成分は、無
機および有機顔料を用いることが出来る。例えば、赤色
の有機顔料としてはアゾ系、キナクリドン系、緑・青色
の顔料としてはフタロシアニン系が主に使用される。顔
料は、水および溶剤分散系が使用される。必要に応じて
分散樹脂、分散助剤が使用される。また、インク受容層
へのインク浸透を促進する浸透成分を用いることができ
る。
り、赤色・緑色・青色のインクを用いて、画素電極２０
３のピッチと同じピッチでストライプの直線２０５を印
字する。インク成分は、酸性染料、反応性染料等を用い
ることがでる。赤色の染色液としてはカヤノールミーリ
ングレッドＲＳ（日本化薬製）＋酢酸＋水、緑色の染色
液としてはブリリアントインドブルー（ヘキスト製）＋
スミノールイエローＭＲ（住友化学製）＋酢酸＋水、青
色の染料液としてはカヤノールサヤニン６Ｂ（日本化薬
製）＋酢酸＋水を用いることができる。但し染料液はこ
れらに限られるものではない。また、インク成分は、無
機および有機顔料を用いることが出来る。例えば、赤色
の有機顔料としてはアゾ系、キナクリドン系、緑・青色
の顔料としてはフタロシアニン系が主に使用される。顔
料は、水および溶剤分散系が使用される。必要に応じて
分散樹脂、分散助剤が使用される。また、インク受容層
へのインク浸透を促進する浸透成分を用いることができ
る。
【００２１】画素電極２０３上と対向電極２１２上に
は、配向膜２０７が積層されラビング処理されている。
画素電極と対向電極間の距離は、一般にセルギャップと
呼ばれており、光学特性を大きく左右するパラメータで
ある。このセルギャップは、大型液晶パネルになる程ば
らつき易く、この為大型液晶パネルにおいては、ギャッ
プ材（スペーサ）２０８を使用し均一性を保っている。
は、配向膜２０７が積層されラビング処理されている。
画素電極と対向電極間の距離は、一般にセルギャップと
呼ばれており、光学特性を大きく左右するパラメータで
ある。このセルギャップは、大型液晶パネルになる程ば
らつき易く、この為大型液晶パネルにおいては、ギャッ
プ材（スペーサ）２０８を使用し均一性を保っている。
【００２２】本発明によれば、画素電極とブラックマト
リックスの間に保護膜層を形成することで、ブラックマ
トリックスの比抵抗が低い場合でも画質に影響を与える
ことがなくなった。また本実施例の様に、ブラックマト
リックス材料として、顔料分散型のブラックレジストを
用いる場合には、保護膜層により顔料等からのＮａ汚染
等も防止できる。
リックスの間に保護膜層を形成することで、ブラックマ
トリックスの比抵抗が低い場合でも画質に影響を与える
ことがなくなった。また本実施例の様に、ブラックマト
リックス材料として、顔料分散型のブラックレジストを
用いる場合には、保護膜層により顔料等からのＮａ汚染
等も防止できる。
【００２３】
【発明の効果】トランジスタ基板側にブラックマトリッ
クスのある、開口率の高いアクティブマトリックス型液
晶表示装置に関し、本発明により、対向基板上にカラー
フィルターを形成する際、リソグラフィ工程が不要なイ
ンクジェット方式を用いることができ、省エネルギー、
低コストのプロセスが構築できるという点で効果は大き
い。
クスのある、開口率の高いアクティブマトリックス型液
晶表示装置に関し、本発明により、対向基板上にカラー
フィルターを形成する際、リソグラフィ工程が不要なイ
ンクジェット方式を用いることができ、省エネルギー、
低コストのプロセスが構築できるという点で効果は大き
い。
【図１】本発明の液晶表示装置の対向基板上のカラーフ
ィルタの断面を示す図である。
ィルタの断面を示す図である。
【図２】本発明のアクティブマトリックス型液晶表示装
置の一例を示す構造断面を示す図である。
置の一例を示す構造断面を示す図である。
１０１ 対向基板 １０２ インク受容層 １０３ インク（第１色） １０４ インク（第２色） １０５ インク（第３色） ２０１ 薄膜トランジスタ基板 ２０２ 偏光板 ２０３ 画素電極 ２０４ インク受容層 ２０５ インク ２０６ 液晶 ２０７ 配向膜 ２０８ ギャップ材 ２０９ 保護膜 ２１０ 対向基板 ２１１ ブラックマトリックス ２１２ 対向電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 勝 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 ブラックマトリックスを有する薄膜トラ
ンジスタ基板と、対向電極を有する対向基板と、前記薄
膜トランジスタ基板および前記対向基板に狭持される液
晶素子とを含むアクティブマトリックス型液晶表示装置
において、カラー表示のために前記対向基板に設けられ
たカラーフィルタが各ドット間にブラックマトリックス
を有しないストライプ配置であることを特徴とするアク
ティブマトリックス型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記カラーフィルタのストライプ配置
が、インクジェット方式によりなされることを特徴とす
る請求項１記載のアクティブマトリックス型液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項３】 前記対向基板に、インク受容層を形成す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアク
ティブマトリックス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記インク受容層は、セラミックスによ
り形成されることを特徴とする請求項３記載のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記インク受容層は、セルロース誘導体
であることを特徴とする請求項３記載のアクティブマト
リックス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記インク受容層は、親水性樹脂である
ことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリック
ス型液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867096A JPH1010515A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | アクティブマトリックス型液晶表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867096A JPH1010515A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | アクティブマトリックス型液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010515A true JPH1010515A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15676803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15867096A Withdrawn JPH1010515A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | アクティブマトリックス型液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1010515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003069957A1 (fr) * | 2002-02-12 | 2003-08-21 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Ecran electroluminescent et son procede de fabrication |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15867096A patent/JPH1010515A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003069957A1 (fr) * | 2002-02-12 | 2003-08-21 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Ecran electroluminescent et son procede de fabrication |
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