JPS59188690A

JPS59188690A - 多色液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPS59188690A
Application number: JP6290783A
Authority: JP
Inventors: 桐栄　敬二; 修三山本; 山野　章; 清水　洋文
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多色液晶表示素子に関し、！Ｉ？に、多色表
示のために、表示用電極の所要部に、複数種のカラーフ
ィルタが所要形状に配置積層されてなる素子において、
各カラーフィルタ領域の間隙部を不透光性とすることに
より、表示さｎる多色画像の視覚的コントラストを改善
した多色液晶表示素子及びその製造方法に関する。

本発明の対象である多色液晶表示素子については、本発
明者等による特願昭５６−２０１９８７号（発明の名称
「多色画像表示装置の製造方法」）の明細書及び図面に
開示されており、第１図及び第２図は、その概略を示す
。

第１図は、透明基板上に透明電極及びカラーフィルタ層
を形成した状態を模式的に示す平面１＆で、（１）は透
明基板、（２）は、平行ストライブ状に形成した透明電
極、（５Ｒ）（３Ｇ）（３Ｂ）は、透明電極（２）の所
要部に重畳形成した赤、緑、青のカラーフィルタ層であ
る。

第２図は、前記出願に係る挟置の一部の縦断面を模式的
シて示す図で、１対の透明基板（１）及び（５）が対設
さ几、一方の基板（１）には、上記透明電極（２）及び
カラーフィルタ層（３）が形成さｎ、かつ他方の基板（
５）の対向面には、電極（２）と交差する方向の平行ス
トライプ状の透明電極（６）が形成されている。両基板
（１）及び（５）の対向面には、それぞれ配向膜（４）
、（７）が設けられ、両基板の間の空隙には、液晶（８
）が充填さｎている。また、基板（１）及び（５）の外
面には、偏向板（９）が設けられている。

かかる構成の液晶表示素子は、カラーフィルタ層（３）
を除いては公知であり、その作用効果として、電極（２
）、（６）に電圧が印加されない状態では、不透光性を
呈するが、電圧が印加さｎると、液晶の配向状態が変化
して、局部的に透光性となることも知られている。

前記先願の発明は、透明電極（２１Ｋ、例えば、赤（Ｒ
）、緑ｆＧ）、青（Ｂ）の３色のフィルタ層を積層する
ことにより、透過光を着色し、カラー画像を表示する装
置に関するものである。

こルは、多色画像表示手段として有益なものであるが、
表示されるカラー画像のコントラストが低い欠点がある
。これは、第２図示の如く、カラーフィルタ層（３）を
積層した透明電極（２）の間は、基板（１）が露出して
いるため、カラーフィルタ層（３）を通過しない白色光
が混入して、カラー画像の彩度を低下させることが原因
である。

もちろん、電極（２）が形成さｎていない領域は、液晶
（８）の層に裏って遮光されるが、素子面に対してほぼ
直角な方向から見た場合には、比較的良好なコントラス
トを有するカラー画像が得ら扛ても、第２図示矢印の如
く、斜め方向から見た場合は、カラーフィルタ層形成領
域の縁端部に白色光の細線が現われ、コントラストを低
下させる。

したがって、視線が素子面に肖る角度が直角に近い画面
中央部では、比較的良質の画像が見らεるが、周辺部で
は、コントラストが低下し、著しく画像品質が劣化する
ことになる。

本発明は、上記欠点を改善し、高コントラストのカラー
画像を表示することができる多色液晶表示素子及びその
製造方法を提供することを目的とするものである。

第６図及び簗４図は、本発明の多色液晶表示素子を模式
的ｐ示す平面図及び断面図で、前記第１図及び第２図に
示す先願発明に係る素子のカラーフィルタ層を形成した
領域以外の部分に、不透光層（１１）を形成して、この
部分を遮光したものである。

このような不透光層Ｑｌ）を設けること［Ｊ：す、前記
欠点は解消し、コントラストが改善さｎた高品質のカラ
ー画像を表示することができる。

前記不透光層（１１）を所要形状に形成するには、感光
性被膜を基板の全面ＶＣＭａし、写真的手段により、不
要部を除去した後、残存被膜を黒色等の染料で着色して
不透光とする方法、あるいけ、基板の全面に蒸着又はス
パッタリング等［Ｊ：り形成した金属層を、フォトエツ
チング法ｉ／１ＬＩＪ所要の形状に蝕刻して、不透光層
とする方法等が適用できる。

第５図は、前者の方法、すなわち感光性被膜を染色する
手段を、模式的に示す工程図である。

第５図（Ａ）は、ガラス等の透明基板ｆｌ）の面に、所
要形状の透明電極（２）を形成した状態を示す。透明電
極（２）は、基板け）の全面に、ＳｎＯ，、釦ＩＯ１な
どの導電膜を、ｏ、ｉμｍ程度の厚さく（真空蒸着した
後、フォトエツチング法［Ｊｌ形成する３第５図（Ｂ）ば、基板の全面に感光性被膜（［２）を施
し、所要パターンのマスクフィルム０３）を整合して露
光を行う状態を示す。この図においては、感光性被膜と
してネガタイプのものを使用するため、露光現像後に被
膜を残存させるべき領域、すなわち、後工程でカラーフ
ィルタ層を形成する部分以外の領域が、透光性であるマ
スクフィルム（１３）ｖｃおける透光部（［４ＪにＪ：
９露光されている。

かかる感光性被膜（１２）としては、たとえば、重量比
で、グルー３０、水２０、重クロム酸アンモン１の割合
の溶液を、スピンナ法を用いて、厚さ約０．２μｍに塗
布し、乾燥させることＶｒ−より得らｎる。

これに、前記マスクフィルム０３）を介して露光し、約
５０℃の温水に６分間浸漬して現像すると、未露光部の
被膜が溶失して、所望の遮光部にのみ、硬化被膜が形成
さｎる。

次に、黒色染剤として「ニュートンブラック（山田化学
株式会社商品名）」を６係、及び酢酸１係（いずｎも重
量比）を水に溶解した約５０℃の水溶液に５分間浸漬し
て、硬化被膜を黒色に着色し、第５図ｆＧ＋の如く、所
要領域に不透光被膜（［５）を形成する。

第５図（Ｄ）は、透明電極（２）と不透光被膜０５）を
形成した基板面に、防染層０６）を重畳形成した状態で
あるっ防染層（１６）としては、たとえば、「ポリジュ
ール（三国ペイント株式会社商品名）」のような有機材
料を、スピンナ法により約０．２μｍの厚さに塗布し、
乾燥せしめる。

次に、上記防染層（１６）の上に、赤、緑、青のカラー
フィルタ層を、所望の配置に形成する。こルは、前記先
願（特願昭５６−２０１９８７号）の明細書に詳述しで
あるので、ここでは概要を述べておく。

要するに、被−秦色層となる感光層（１７）を塗布し、
所要パターンの透光部（を翅を有するマスクフィルム（
１８）を透して露光した後、現像して、個々のフィルタ
層形成領域に被染色層を形成し、所要の染料で染色する
工程を、色数回反復して、所要配置のカラーフィルタ層
（２０Ｇ）（２ｏＢ）（２０Ｒ）を形成するのであり、
第５図ｆＥ）は、第１色の露光状態、同じくア）は、完
成したカラーフィルタ層全示ス。

この後、カラーフィルタ層の色素が液晶中に溶出するこ
とを防止する防染層を兼ねた配向膜を全面に形成させれ
ば、基板が完成する。

以上は、写真的パターン露光と染色法により不透光被膜
を形成する方法であるが、金属蒸着又はスパッタリング
によるには、まず基板上に酸化クロム等の低反射率の金
属材料層を、真空蒸着又はスパッタリングにより全面に
廁し、この金属材料層を、フォトエツチング法により所
要形状に形成し、次いでその上に保護層を全面に形成し
、該保護層の上に電極を設けるようにすればよい。

上記保護層は、電極形成時のエツチング工程に際して、
下層の遮光性金属層が蝕刻されていることを防止すると
同時に、電極と遮光性金属層が短絡しないようなもので
、たとえば、Ｓ　ｉｏ、など、透明でかつ不導電性の物
質を使用す扛ば工い。

なお、以上の説明ｔよ、透過型の多色液晶表示素子につ
いて、本発明を適用した場合を例示して記述したが、反
射型の素子についても適用することができる。

すなわち、第５図における透明基板ｉｌｌ　を不透明材
料の基板とし、透明電極（２）を反射型電極としたもの
においても、本発明は適用可能であり、透過型素子と同
様に、表示画像のコントラスト改善効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の多色液晶表示素子を模式的に示す平面
図、第２図は、その一部を縦断して示す拡大図、第６図は、
本発明の表示素子を模式的に示す平面図、第４図は、同じく一部拡大縦断面図、第５図は、不透光層を有する基板を製造する工程を順次
示す縦断面図である。（１）透明基板　　　　　（２）透明電極（３）　　カ
ラーフィルタ層　（４）配向膜（５）透明基板　　　　
　（６）透明電極（７）配向膜　　　　　　（８）液晶（９）ｌＪｉｉｉ向板　　　　　　（１１）不透光層（
１２）感光性被膜　　　　（１３）マスクフィルム（１
４）透光部　　　　　　（１５）不透光被膜（１６）防
染層　　　　　　θ７）感光層（１８）　　マスクフィ
ルム　　（Ｉ９）透光部（２０Ｇバ２ＯＢ、）（２ＯＲ
）　　カラーフィルタ層第１図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】＋ｌ）　　互いに対向する１対の基板の内面に形成さｎ
た電極に、所要形状のカラーフィルタ層を積層し、かつ
前記基板の間に、液晶を充填してなる多色液晶表示素子
において、前記カラーフィルタ層積層部以外の領域を、
不透光性又は無反射性としたことを特徴とする多色液晶
表示素子。（２）１対の基板が、ともに透明であり、かつそＩＬら
に形成さｔ′Ｎ、た電極が、透明電極であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項Ｖて記載の多色液晶表
示素子。（３）１対の基板及び電極のうち、カラーフィルタ層が
積層される側が、不透明基板及び反射型電極であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の多色液
晶表示素子。（４）　　基板上に所要形状の電極層を形成する工程と
、該電極層上の所要部に複数種のカラーフィルタ層を形
成する工程と、前記カラーフィルタ層形成部以外の領域
−に、遮光層又は無反射性層を形成する工程と、前記各
層を形成した基板面に配向膜兼防染層を被覆する工程と
を含むことを特徴とする多色液晶表示素子の製造方法。（５）基板−りに所要形状の電極層を形成する工程と、
該電極層の所要部に複数種のカラーフィルタ層を形成す
る工程とに先行して、前記カラーフィルタ層形成部以外
の領域に、遮光層又は無反射性層を形成する工程を実施
することを特徴とする特許１悄求の範囲第（４）項に記
載の方法。（６）基板上に所要形状の電極層を形成する工程と、該
電極層の所要部Ｖこ複数種のカラーフィルタ層を形成す
る工程とに続いて、前記カラーフィルタ層形成部以外の
領域に、遮光層又は無反射性層を形成する工程を実施す
ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に記載の
方法。（７）基板上に所要形状の電極層を形成する工程と、該
電極層の所要部［複数種のカラーフィルタ層を形成する
工程との中間において、前記カラーフィルタ層形成部以
外の領域に、遮光層又は無反射性層を形成する工程を実
施することを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に記
載の方法。