JPS63301025A - 液晶用電極板の製造方法 - Google Patents

液晶用電極板の製造方法

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JPS63301025A
JPS63301025A JP62137384A JP13738487A JPS63301025A JP S63301025 A JPS63301025 A JP S63301025A JP 62137384 A JP62137384 A JP 62137384A JP 13738487 A JP13738487 A JP 13738487A JP S63301025 A JPS63301025 A JP S63301025A
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JP
Japan
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transparent
resin
protective layer
liquid crystal
electrode plate
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JP62137384A
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English (en)
Inventor
Hisao Hoshi
久夫 星
Hirotake Marumichi
博毅 円道
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers

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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) 本発明は色分解フィルターを内蔵したフルカラー液晶表
示装置に用いると好適な液晶用電極板の製造方法に係わ
り、更に詳細には多数の微細な色分解フィルターの1面
に透明顔料を分散した透明樹脂よりなる保護層を設け、
該保護層の上に透明導電膜及び配向膜を設けたことを特
徴とする液晶用電極板の製造方法に関する。
(従来の技術) フルカラー液晶表示装置としてスタティック方式、単純
マトリックス方式、アクチブマトリックス方式等が実用
化されているが、いずれの方式も液晶素子に対応して微
細な色分解用カラーフィルターを組合せ、液晶表示素子
に任意の電圧を印加して階調を有する光スイチング素子
として利用することによりフルカラー表示を可能にして
いる。
第1図はフルカラー液晶表示装置のセル構造を示す断面
図であり、図を参照しながら説明する。フルカラー液晶
表示装置のセルはガラス基板(1)上に透明導電M(2
) 、色分解フィルター(3)、配向膜(4)を順次形
成し、他方ガラス基板(8)上に透明導電膜(1)、配
向膜(6)を形成し、配向M(4)及び配向M(6)の
間に液晶(5)を封入する0色分解フィルター(3)の
下に透明導電M(2)がある構造では、駆動に際し色分
解フィルター(3)を介して液晶(5)に電圧が印加さ
れるので応答速度が遅くなり、また、より高い電圧を必
要とする。これに対し第2図に示すごとく色分解フィル
ター(3)の上に透明導電膜(2)あるいは第3図に示
す々lく色分解フィルター(3)の上に保護層(9)を
設け、その上に透明導電膜(2)を形成することにより
液晶(5)に対して直接に電圧が印加できるので、前記
の欠点を改善することが可能である。
(発明が解決しようとする問題点) 従来からフルカラー液晶表示装置に用いられている色分
解フィルター(3)は各種の方式か提案され、実用化さ
れてきている9例えば染色法、印刷法、蒸着法、電着法
等により形成されるが、いずれの方式でも色分解フィル
ター(3)を構成する微細なフィルター素子は独立して
存在しているので画面全体では表面が凹凸状に成りやす
い。したがって第2図のように該色分解フィルター(3
)上に直接に透明導電膜(2)を形成するより、第3図
のように保護層(9)を設けて、その上に透明導電膜(
2)を形成することの方が、該透明導電膜(2)を容易
にかつ高精度にパタニングする事が可能になる。更に現
像剤・エツチング剤等の処理液から色分解フィルター(
3)を保護することができる。ここで第2図および第3
図に示すように透明導電膜(2)上に配向M、(4)を
形成する必要があるが、該配向膜(4)としてはポリイ
ミド膜が優れている。
通常ポリイミドは150″C以上望ましくは250°C
で加熱焼成する。しかし第3図にしめず様な保護層(9
)上に透明導電膜(2)を設ける構成では、前記高温加
熱によって保護層(9)が軟化して透明導電膜(2)の
表面にピッチ5μ乃至10μの無数の細かいしわが発生
する。このために透明導電1(2)の電気抵抗が増加し
、かつ透明性が低下し、場合によっては該透明導電pA
(2)に亀裂が生じ断線する事さえある。透明導電膜(
2)のかわりにS iO,膜、A1□03膜、金属膜を
設けた場合でも、し、わが発生する。この原因は加熱に
より保護層(9)を構成する透明樹脂が軟化し同時に透
明導電膜(2)は膨張しようとするが、水平方向には拘
束力がはたらいて動く事が出来ず、垂直方向に作用して
軟化した透明樹脂表面に、しわを形成する。第5図Aに
簡単なモデルをしめす、今、容器(101)内に、液体
(102)が満たされ、その上に極めて薄い無機薄膜(
103)が浮遊し、かつ該容器(101)の壁面で拘束
されているとする。75図Bに示す系に於いて、無機薄
膜(103)が膨張すると、界面の長さを増加させるよ
うにして液面上で波打つことが考えられる。従って、こ
のしわは保護層(9)のうえに透明導電膜(2)がない
場合には生じないし、また該透明導電[(2)が極めて
小面積の場合には、拘束力が働かないので、しわは生じ
ない、この現象を防ぐには加熱勾配を緩やかにして、可
能な範囲で加熱温度を下げる必要がある。また保護層(
9)を出来るだけ薄く例えば0.5μ以下にし、保訳層
(9)に使用する樹脂のガラス転移温度を上げる。また
樹脂の分子量を大きくすることにより改善することがで
きる。しかし膜厚を薄くすることは、他方色分解フィル
ター(3)の凹凸を平坦にする目的から外れる。また、
該樹脂のガラス転移温度を上げたりあるいは分子量を高
くする事は、材料自身の物性及び特性を大幅に変えるこ
とになり、製造工程の変更を余儀無くするので必ずしも
最良ではない。
(問題点を解決するための手段) 本発明について第5図を参照しながら詳しく説明する。
ガラス基板(1)上に多数の微細な色分解フィルター(
3)を形成し、更に保護層(9)を介して透明導電11
11(2)及び配向膜(4)を順次積層してなるフルカ
ラー液晶表示装置の電極板(A)に於いて、該保護層(
9)にもちいる透明樹脂(11)中に透明顔料(10)
を分散させる事によりポリイミド等配向plA(4)の
加熱焼成中に、しわが発生ずるのを防ぐことのできる、
すぐれた液晶用電極板を提供することができる。第5図
に示すように、該保護層(9)は透明樹脂(11)およ
び透明顔料(10)で構成されているので該保護層(9
)を加熱したとき、透明樹脂(11)が軟化しても、透
明顔料(10)が存在するために該保護層(9)は軟化
することはない。仮に透明導電膜(2)が膨張して該保
護層(9)に力が作用してもしわが発生することはない
、以下本発明になる液晶用電極板の構成及びその製造方
法について説明する。ガラス基板(1)としてはホウケ
イ酸ガラス、表面を酸化ケイ素で被覆したソーダーガラ
ス等がもちいられる0色分解フィルター(3)は各種の
方式が提案され、実用化されている0例えは染色法、印
刷法、蒸着法、電着法等により形成することができる。
該保護N(9)にもちいる透明樹脂(11)としては、
ポリイソシアネート樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、メラミン樹脂
、アルキッド樹脂、ベブタイト樹脂等が適用できる。透
明樹脂(11)中に分散させる透明顔料(10)として
屈折率が該透明樹脂(11)のそれと近似する無機顔料
、例えばシリカ粉SiO□、沈降性炭酸カルシュームC
aCO3炭酸バリウム、パライト粉Ba5O,、アルミ
ナホワイト、タルク等の体質顔料、並びに、メラミン樹
脂、グアナミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポ
リイミド樹脂等の熱硬化性樹脂の微粉末が適用できる。
透明樹脂(11)と透明顔料(10)との混合比は、1
0対10乃至10対3が好ましい、透明顔料(10)の
平均粒径は無機系体質顔料では0.0571以下が、熱
硬化性樹脂では03μ以下が好ましい、保護層(9)の
形成方法として通常透明樹脂(11)を有機溶媒に溶解
し透明顔料(10)を適量添加し、ボールミル、サンド
ミル、三木ロール等で十分混練する。仮にこれを透明顔
料フェスと呼ぶと、該透明顔料フェスをカラーフィルタ
ー(3)の上にスピンナー・ロールコータ−等で塗布し
加熱焼成して保護層(9)を形成することができる。上
記透明顔F1(10)の混合比を増加すると、透明顔料
フェスの粘度が増加し塑性流動が顕在化して、塗膜適性
が著しく低下する。保護@(9)の透明性を維持するた
めには、透明顔料(10)の屈折率と透明樹脂(11)
の屈折率とを極カ一致させ、透明顔料(1o)の粒径を
小さくし、分散状態を良好にする必要がある9次に該保
護層(9)の上に、透明導電yA(2)を形成する。該
透明導電膜(2)は通常酸化インジューム及び酸化錫と
の混合物である汀0が用いられスパッタリング等で成膜
できる。必要に応じ該透明電導膜(2)をバタン化する
ことができる。即ち該透明導電膜(2)の上にポジ型ホ
トレジストを塗布しプリベーク後所定のパターンでマス
ク露光をして現像する。ボストベーク後酸でエツチング
しポジ型レジストを剥膜する。この一連の作業を通じ保
護層(9)が存在することにより、カラーフィルター(
3)は薬剤から保護される。一般的に配向膜(4)とし
てポリイミドが使用されている。オフセット印刷等の手
段により、膜厚を数100人程度に塗布し、加熱焼成し
て配向処理する1以上の工程により、フルカラー液晶表
示装置にもちいると好適な液晶用電極板を製造すること
ができる。
コ、実施例(1) 平均分子量が9000以上12000以下の低分子量ゼ
ラチン10重量部に対し、重クロム酸アンモニューム2
重量部及び純水46重量部を混合撹はんして水溶性感光
液を用意した。ガラス基板としてコーニング社製705
9ガラスをもちい上記水溶性感光液をスピンナーで20
00rpm 15秒間回転塗布し加熱乾燥して感光?T
!i塗膜を形成しな9適当な光学マスクをもちいて該感
光液塗膜に活性光を照射し、次に水現像によりレリーフ
像を形成後、赤色酸性染料をもちいて染色し防染処理を
施し微細な赤色フィルターを作成した。以下同様な工程
を繰返して、緑色フィルター・青色フィルターを順次同
一基板上に形成し、微細な色分解フィルター(3)を製
造した0次に透明樹脂(11)として、平均分子量6=
1700、M w = 20600 、ガラス転移温度
Tq=70”Cである熱硬化性アクリル樹脂10重量部
に対し、透明顔料(10)として沈降性炭酸カルシュー
ム5重量部を混合し、三本ロールで十分混練し透明顔料
フェスを製造した。この透明顔料フェスを上記色分解フ
ィルター(3)の上に、スピンナーで回転塗布して後1
80℃で60分間加熱焼成し膜厚1.5μの保護層(9
)を形成した9次に透明導電H(2)としてITO膜を
スパッタで400第2ングストロームに成膜して液晶用
電極板を製造した。この液晶用電極板を170℃で60
分間加熱したが、しわの発生は全く認められなかった。
比較例(1) 実施例(1)で製造した色分解フィルター(3)の上に
実施例(1)で使用した透明樹脂(11)を直接スピン
ナーで回転塗布して後180°Cで60分間加熱焼成し
膜厚1.5μの保護層(9)を形成した0次に透明導電
膜(2)とし、てI″rO膜をスパッタで400オンゲ
ストロームに成膜して、液晶用電極板を製造しな、この
液晶用電極板を170℃で60分間加熱したところ多数
のしbが発生した。このときのしわのピッチは約2本/
10μ〜3本710μであった。
実施例(2) 透明樹脂(11)とし、て無黄変インシア杢−ト(デス
モジュールN−75) 100部、ポリエステルポリオ
ール(Des++ophen 651 ) 120部(
以上バイエル社製)及び平均粒径L5μのガ°ラスフリ
ット65部を混合し三本ロールで十分混練し透明顔料ワ
ニスを製造した0次に実施例(1)ソ製造した色分解フ
ィルター(3)の上に有機溶剤を適宜混合した上記透明
顔料ワニスを滴下しスピンナーで回転塗布してf&17
5℃で60分間加熱焼成し膜厚2.5μの保護R(9)
を形成した0次に透明導電!(2)としてITO膜をス
パッタで400オングストロームに成膜して液晶用電極
板を製造しな、この液晶用電極板を170℃で60分間
加熱したが、しわの発生は全く認められなかった。
実施例(3) 透明樹脂(11)ヒしてゴム系ホトレジストJSR−C
BR−H−901<固型分15%)1(1部に対しシリ
カ粉3部を添加し、実施例(1)で製造した色分解フィ
ルター(3)の上に滴下後スピンナーで回転塗布し、9
0℃60分間乾燥し次に紫外光によりマスク露光し、現
像・リンス工程を経て未露光部を除去し200°Cで6
0分間加熱焼成し、膜厚1.1μの保護層(9)を形成
した0次に透明導電膜(2)としてITO膜をスパッタ
で400オングストロームに成膜して液晶用電極板を製
造した。この液晶用電極板を170℃で60分間加熱し
たが、しわの発生は全く認められなかった。
比較例(2) 実施例(1)で製造した色分解フィルター(3〉の上に
実施例(3)で使用した透明樹脂(11)を直接スピン
ナーで回転塗布して後200℃で60分間加熱焼成し膜
厚1.1μの保護層(9)を形成した0次に該保護層(
9)の上に透明導電膜(2)としてITO膜をスパッタ
で400オングストロームに成膜して液晶用電極板を製
造した。この液晶用電極板を170℃で60分間加熱し
たところ多数のしわが発生した。
(発明の効果) 以上のごとく本発明の液晶用電極板の製造方法によれば
、色分解フィルター(3)の上に保護層(9)を介して
透明導電膜(2)を形成した液晶用電極板を製造するに
際し、該保護層(9)にもちいられる透明樹脂(11)
の選択範囲が広がりかつ膜厚も十分厚くとることが可能
となり産業上の貢献は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶表示装置のセル断面を示す説明図であり、 第2図及び第3図は従来の液晶用電極板を示す説明図で
あり、 第4図は本発明による液晶用電極板を示す説明図であり
、 第5図A、Bはしb発生の機構を示す説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 透明基板上に、多数の色分解フィルターを形成し、該色
    分解フィルター上に透明顔料を分散した透明樹脂よりな
    る保護層を設け、更に該保護層上に透明導電膜及び配向
    膜を形成したことを特徴とする液晶用電極板の製造方法
JP62137384A 1987-05-30 1987-05-30 液晶用電極板の製造方法 Pending JPS63301025A (ja)

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