JPS6230223A - カラ−液晶デイスプレ−の製造方法 - Google Patents

カラ−液晶デイスプレ−の製造方法

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JPS6230223A
JPS6230223A JP60169443A JP16944385A JPS6230223A JP S6230223 A JPS6230223 A JP S6230223A JP 60169443 A JP60169443 A JP 60169443A JP 16944385 A JP16944385 A JP 16944385A JP S6230223 A JPS6230223 A JP S6230223A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
color filter
color
color liquid
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Pending
Application number
JP60169443A
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English (en)
Inventor
Shuji Ariga
有賀 修二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS6230223A publication Critical patent/JPS6230223A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー液晶ディスプレーに関する。
〔従来の技術〕
従来のカラー液晶ディスプレーの代表的な構造を第2図
(〜、(すに示す。第2図(a)は特開昭59−168
485に代表される構造である。透明電極2上に3g、
色カラーフィルター#5を形成し更にその上に保護II
4を形成した基板と透明電極付ガラス基板1とをスペー
サー5を介して液晶6を充填してなる液晶パネルである
。一方第2図(b)はTV学会技術報告、1984.I
PD86−117C代表される液晶パネルである。透明
基板7上に形成したカラーフィルター1i18と透明電
極10付薄板ガラス板9をはシ合せた基板と透明電極1
0付対向ガラス基板7′fcスペーサー11を介して液
晶を充填してなる液晶パネルである。いづれの液晶パネ
ルもR,G、Bの加法混色によりフルカラー表示が可能
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しか、しながら前述の従来技術においては以下の問題点
を含む。
■ 第2図(−)に代表される液晶パネルにおいては透
明電極上にカラーフィルタ層、保1i/itを設けるた
め液晶層に加わる実効的な電圧の低下を引き起し、コン
トラスト低下を生む。また配向処理の際カラーフィルタ
ー1にキズが発生しやすい。
■ 第2図(b)に化7表される液晶パネルにおいては
、(L21111以下の厚みの薄板ガラス板を使用する
ためパネルのノリ及び割れ等を誘発し量産性に劣る。
またガラス板の厚みの影響によシニ重像及び視差を生じ
やすい。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは高コントラストで視差の無い高画
質なカラー液晶ディスプレーの製造方法を提供するとこ
ろにある。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明のカラー液晶ディスプレーの製造方法はカラーフ
ィルター層とストライブ状透明電極を有する基板と該対
向基板間に液晶を保持するカラー液晶ディスプレーの製
造方法において、カラーフィルター上に金属アルコキシ
ド化合物及びその加水分解物からなる薄膜をゾル−ゲル
法によpo、1μ〜100μの膜厚に設ける工程、該薄
膜上にストライプ状に透明電極を形成する工程を有する
ことを特徴とする。
〔作 用〕
金属アルコキシド化合物及びその加水分解物はゾル−ゲ
ル過程を通して低温焼成によりガラス質な膜看形成する
。上記焼成膜は強酸に対して十分な耐酸性及び耐アルカ
リ性を有する。従って本発明のカラー液晶ディスプレー
の製造方法によればカラーフィルター層上に上記金属ア
ルコキシド化合物及びその加水分解物からなる中間層を
形成することによシカジ−フィルター1−上において透
明電極をパターンエツチングすることが可能となる。
このようにして得られたカラー液晶ディスプレーの構成
においては駆動電圧が電圧降下することなしに実効的に
液晶層に印加する。従って従来のようなカラーフィルタ
ー層によるコントラスト低下という問題は生じない。更
に上記金属アルコキシド化合物及び加水分解物はスピン
コード、デツプコート、ロールコートなどにより任意の
膜厚に塗膜でき、かつ色素を熱分解せしめないような低
温で焼成できるため量産性は非常に良い。ここで上記膜
厚はα1μ〜100μの範囲に限定される。
(L1μ以下では十分な耐酸性を得ることが困難であり
、また100μ以上の膜厚ではディスプレーを直視する
方向により視差を生じることによシ上記の範囲に限定さ
れる。上記膜厚の範囲で形成された薄膜は非常に硬質で
あり通常のラビング処理には十分耐えうるものである。
このようにカラーフィルター層上に金属アルコキシド化
合物及び加水分解物からなる中間層を0.1μから10
0μの範囲で形成し該中間層上に透明電極をストライプ
状に微細化することにより高コントラストかつ視差の無
いカラー液晶ディスプレーヲ量産性良く提供できる。
〔実施例1〕 第1図は本発明の製造方′法によシ形成した単純マトリ
ックスカラー液晶ディスプレーの断面図である。以下第
1図を用いて本実施例を説明する。
透明ガラス基板1上にフォトリソグラフィ一方式によシ
レツド、グリーン、ブルーからなる3原色カラーフィル
ター層2を形成した。カラーフィルター層の形成方法は
上記フォトリソグラフィー技術に限定されるものではな
く色素の蒸着法、印刷法、電着法などによシ形成された
もので良い。
上記カラーフィルター層上に金属アルコキシド化合物と
してテトラエトキシシランあるいはテトラメトキシシラ
ンあるいはアルミニウムイソプロポキシドあるいはチタ
ンイソプロポキシドなどのアルコール溶液をスピンコー
ド、デツプコート、ロールコートによシ厚さ約1μに塗
膜し150℃数時間の熱処理を行い焼結し中間層3を得
た。焼結温度はカラーフィルターの耐熱温度200℃以
下に設定するのが望ましい1、」二記中間j−上に透明
電極としてITO膜をスパッタ法により形成し通常のポ
ジ1/シストをコートシた後、強塩酸を用いてITOの
エツチングを行い、ストライプ状の透明′N、極4を得
た。対向基板にも同様にストライプ状ITO膜・7を形
成し上記基板に上配向誘導層として有機高分子I#を設
はラビング処理を行った。上記基板のラビング方向が互
いに90°になるようにスペーサ〜を介して液晶パネル
を組み真空下においてツイストネマチック液晶を封入し
単純マトリックスカラー液晶デイスブ)/−を得た。不
実施例では縦240杢横240本から構成されている。
本実施例のカラー液晶ディスプレーの印刀り電圧に対す
る透過率の変化を第2図に示した。本発明の構成の液晶
ディスプレーの透過率の印加電圧依存性1は第2図(a
)K示される従来構造の液晶ディスプレーの印加電圧依
存性2に比較して急しゅんな特性を示した。従って動作
電圧において高コントラストな画像を得ることができる
。上記単純マトリックスカラー液晶ディスプレー−i1
/120デユーティ−で時分割駆動したとこ5、従来構
造パネルの1/120  デユーチー駆動のコントラス
ト比に比較して約50%コントラスト比が向上した。ま
た画面の視差は生じなかった。このように本発明のカラ
ー液晶ディスプレーの製造方法によれば高画質をMする
カラー液晶ディスプレーを量産性良く提供できることが
判明した。
〔実施例2〕 本実施例では本発明のカラー液晶デイスプV −の製造
方法を用い液晶として強誘電性液晶を保持せしめること
によりメモリー性を有する単純−ントリックスマルチカ
ラー液晶ディスプレーを作成した。以下その製造方法を
説明する。
透明ガラス基板上にフォトリソグラフィー技術色素蒸着
法、印刷法、電着法などによりレッド、グリーン、ブル
ーからなるカラーフィルター層を形成した。強誘電性液
晶を保持する液晶パネルにおいてはセル厚の精度を要求
されるため、カラーフィルター鳴の厚みは各色とも均一
になっているのが望ましく、その場合、フォトリングラ
フイー技術、色素蒸着法、電着法が有効である。上記カ
ラーフィルター層上に金属アルコキシド化合物としてテ
トラエトキシシランあるいはテトラメトキシシランある
いはアルミニウムイソプロポキシドあるいはチタンイソ
プロポキシドなどのアルコール溶液tスピンコード、テ
ップコート、ロールコー・トにより厚さ約1μに塗膜し
170℃数時間の熱処理を行い焼結し中間層全形成し、
た。上記中間層上に透明電優としてITO膜をスパッタ
法により塗膜した。ポジレジストに用い」二記XTO膜
全ストライプ状にパターンエラチングラ行った。更に」
二記基板上にシランカップリング剤により配向処理を行
った。一方スドライブ状透明電極を有する基板上に有機
高分子層に形成しラビング処理全行った。上記一対の基
板をギャップ剤を用いて厚さ約2μmの液晶セルとし、
真空下で強誘電性液晶を封入し単純マトリックスカラー
液晶パネルを得た。カラーフィルター層上に形成した金
属アルコキシド及びその加水分解物からなる膜は硬く、
また平滑層として働くためパネル[りのセル厚のばらつ
きはほとんど無く、均一な画質が得られる。
また従来の製造方法によって得られる液晶ディスプレー
に比較して液晶音に印加される電圧が低く、従って駆動
電圧を低くすることが可能となった。
〔実施例3〕 本実施例において、不発明のカラー液晶ディスプレーの
製造方法を使ってMIMカラー液晶ディスプレーを作成
した。第4図にMIMカラー液晶ディスプレーの断面図
を示す。以下第4図を用いて本実施例を説明する。
透明ガラス基板上にデータ線5をタンタルで形成しその
表面を陽極酸化法にてタンタルオキザイドトシタ。該タ
ンタルオキザイド層と画素電極4ともクロム6によって
結びM I ME子を形成した。
一方透明ガラス基板上eこフォトリングラフイー技術、
色素蒸着法、印刷法、電着法によりレッド、クリーン、
ブルーからなるカラーフィルター層1を形成した。該カ
ラーフィルター層上に金属アルコキシド化合物としてテ
トラエトキシシラン、あるいはテトラメトキシシランあ
るいはアルミニウムインプロポキシドあるいはチタンイ
ンプロポキシドなどのアルコール溶液をスピンコード、
テップコート、ロールコートにより厚さ約1μに塗膜し
150℃数時間の熱処理を行い焼結し中間層2を設けた
。上記中間層上に透明電極としてITO膜3をストライ
プ状に形成した。上記一対の基板上に配同硼として有機
高分子層を形成しラビング処理を行った後、ラビング方
向が互いに直焚するように組み合せ、真空下でネマチッ
ク液晶を封入した。上記金属アルコキシドとその加水分
解物からなる中間層2はITO膜のエツチング工程にお
いてその耐酸、耐アルカリ性によりカラーフィルター層
を完全に保護できる。また硬質な膜であるため上記ラビ
ング処理においてもキズつくことはない。
上記MIMカラー液晶ディスプレーを駆動したところ、
ITO電極上にカラーフィルター層を形成したMIMカ
ラー液晶ディスプレーに比較してコントラスト比が同上
した。液晶1・に印加される実効電圧が増したため液晶
層のオン特性が向上したことによる。またカラーフィル
ター層1と液晶層7との距離は1μであるため画像中に
視差を生じることはない。このように本発明のカラー液
晶ディスプレーの製造方法によれば高コントラストな画
像を有するMIMカラー液晶ディスプレーを量産性良く
提供できる。
〔効 果〕 以上述べたように本発明のカラー液晶ディスプレーの製
造方法によれば低電圧で駆動でき、高コントラスト比、
均一な画質を有し、視差のないカラー液晶ディスプレー
を提供できる。またカラーフィルター側のラビング処理
が十分に行え、かつその際カラーフィルター上かきすっ
くという問題も生じない。またカラーフィルターが強酸
、アルカリ中で変色、脱色することもないため、極めて
量産性良くカラー液晶ディスプレーを製造できるという
効果を有する。更に本発明のカラー液晶ディスプレーの
製造方法によればカラーフィルターを金属アルコキシド
及びその加水盆解物からなる膜によって保護できるため
、カラーフィルター層から液晶層への不純物の移動及び
カラーフィルター層と液晶分子との反応はほとんど起こ
らない。
このためカラー液晶ディスプレーの信頼性が大巾に向上
した。
【図面の簡単な説明】
第1図 単純マトリックス液晶ディスプレーの断面図 1.8・・・透明基板 4.7・・・透明電極 。 2・・・カラーフィルター層 3・・・中間層 5・・・スペーサー 6・・・液晶層 第2図(a)+(b)  従来のカラー液晶ディスプレ
ーの断面図 1.7・・・ガラス基板 2.10・・・透明電極 3.8・・・カラーフィルター層 4・・・保護層 5.11・・・スペーサー 6、12・・・液晶層 9・・・薄板ガラス 第3図 スレッシュホールド特性図 1・・・本発明のカラー液晶ディスプレーの製造方法に
よる単純マトリックスカラー液晶ディスプレーの特性曲
線 2・・・従来方法による単純マトリックスカラー液晶デ
ィスプレーの特性曲線 第4図 MIMカラー液晶ディスプレーの断面図 1・・・カラーフィルター層 2・・・中間層 3・・・透明電極 4・・・画素電極 5・・・データ線 6・・・クロム配線 第1図 17N−鯨7J′7−看晶テ;スγレーー11助菌第2
図(久) 赫のカラー渣晶ガスアレこI斤淘図 第2図(ト) 卿カロ電万り 又レツシエホ −フレド 騎」11A 第3図 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カラーフィルター層とストライプ状透明電極とを
    有する基板とストライプ状透明電極あるいはマトリック
    ス状アクテッブスイッチング素子を有する基板との間に
    液晶を保持するカラー液晶ディスプレーの製造方法にお
    いて、カラーフィルター層上に金属アルコキシド化合物
    及びその加水分解物からなる薄膜をゾル−ゲル法により
    設ける工程、該薄膜上にストライプ状透明電極を形成す
    る工程を有することを特徴とするカラー液晶ディスプレ
    ーの製造方法。
  2. (2)上記金属アルコキシド化合物及びその、加水分解
    物からなる薄膜の膜厚が0.1μから100μの範囲内
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカ
    ラー液晶ディスプレーの製造方法。
JP60169443A 1985-07-31 1985-07-31 カラ−液晶デイスプレ−の製造方法 Pending JPS6230223A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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