DE3852617T2

DE3852617T2 - Farb-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und ihr Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE3852617T2
Application number: DE3852617T
Authority: DE
Inventors: Yasuhisa Oana; Hitoshi Tomii; Toshihiro Ueki
Original assignee: Toshiba Corp; International Business Machines Corp
Current assignee: Toshiba Corp; International Business Machines Corp
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: US5083853A; EP0317063A3; JPH01142712A; JPH0610702B2; DE3852617D1; EP0317063A2; US5142392A; EP0317063B1; CA1319186C

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Farbfilter, die eine Farbdarstellung liefern kann, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Im allgemeinen sind in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung lichtdurchlässige Elektroden auf gegenüberliegenden Oberflächen von Glassubstraten ausgebildet, die einander gegenüber angeordnet sind, um eine Vielzahl von Pixeln zu bilden, und zwischen diese Elektroden ist eine Flüssigkristall-Zusammensetzung geschichtet. Hierbei ist zu beachten, daß in der normalen Terminologie ein "Pixel" einer Farbanzeigevorrichtung ein einheitliches Bildelement bedeutet, das Mittel zur Erzeugung der entsprechenden Primärfarben oder dergleichen aufweist. In der nachstehenden Beschreibung wird man jedoch erkennen, daß zweckmäßigerweise der Begriff "Pixel" manchmal für Einrichtungen zur Erzeugung nur einer Farbe benutzt wird.
Bei einer solchen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist ein lichtabschirmendes Element zwischen Pixeln vorgesehen, um eine Leckstrahlung von benachbarten Pixeln her zu verhindern, wodurch man einen hohen Kontrast erzielt.
Nach einem in der JP-A-59-188 690 (Kokai) offenbarten Verfahren wird beispielsweise auf der gesamten Oberfläche eines Substrats durch ein Vakuumaufdampfungs - oder Zerstäubungsverfahren eine lichtabschirmende Metallschicht ausgebildet. Die Metallschicht wird durch ein Fotoätzverfahren so geätzt, daß sie eine erforderliche Form annimmt. Auf der gesamten Oberfläche der entstehenden Struktur wird eine Schutzschicht ausgebildet. Auf die Schutzschicht werden lichtdurchlässige Elektroden aufgebracht.
Die JP-A-60-43631 (Kokai) offenbart ein Anzeigefeld, bei dem zwischen Farbfiltern ein lichtundurchlässiges, aus einer dünnen Metallschicht bestehendes Element ausgebildet ist.
Als Verfahren zum Ausbilden eines roten (R), grünen (G) oder blauen (B) Farbfilters in einer, jedem einzelnen Pixel entsprechenden Position, einer Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung, stehenherkömmlicherweise ein Farbstoffverfahren wie das Aufbringen einer Fotolithografie, ein Druckverfahren wie die Anwendung eines Offset- oder Siebdrucks und dergleichen zur Verfügung.
Bei dem Farbstoffverfahren hat jedoch die Verringerung des Durchsatzes bzw. der Fertigungsausbeute einen nachteiligen Einfluß auf die Fertigungskosten. Bei dem Druckverfahren ist die Genauigkeit der Vorrichtung unbefriedigend.
Aus diesen Gründen ist in letzter Zeit ein Verfahren zur Ausbildung eines Farbfilters durch ein elektrolytisches Abscheideverfahren entwickelt worden, womit Probleme bei den Fertigungskosten und der Genauigkeit gelöst werden. Genauer gesagt. beim elektrolytischen Abscheideverfahren kann ein großformatiger Bildschirm realisiert werden, die Verarbeitungszeit kann verkürzt werden, die Hitzebeständigkeit, die optische und die chemische Beständigkeit sind hoch, und die Schichtdicke kann uneingeschränkt und genau kontrolliert werden.
Bei der Ausbildung eines Farbfilters nach dem elektrolytischen Abscheideverfahren, wie oben beschrieben, treten jedoch verschiedene Probleme auf, wenn nach dem in der JP-A-59-188690 (Kokai) und der JP-A-60-43631 (Kokai) und dergleichen offenbarten Verfahren zwischen den Pixeln eine Lichtabschirmungsschicht ausgebildet werden soll, um einen hohen Kontrast zu erzielen.
Genauer gesagt, da bei dem in der JP-A-59-188690 (Kokai) offenbarten Verfahren die Elektrode, auf der ein Filter ausgebildet werden soll, und die lichtundurchlässige Schicht durch die Schutzschicht elektrisch isoliert werden, kann die lichtundurchlässige Schicht nicht als elektrolytische Abscheidungselektrode verwendet werden. Wenn ein Filter durch elektrolytische Abscheidung ausgebildet werden soll, müssen eine lichtundurchlässige Schicht, eine Schutzschicht und eine lichtdurchlässige Elektrode gebildet werden. Danach muß eine elektrolytische Abscheidungselektrode mit der lichtdurchlässigen Elektrode verbunden werden, nach dem elektrolytischen Abscheideverfahren muß ein Filter ausgebildet werden, und dann muß die elektrolytische Abscheidungselektrode entfernt werden. Infolgedessen erfordert der Fertigungsprozeß eine groBe Anzahl von Schritten.
Da bei dem in der JP-A-60-43 631 (Kokai) offenbarten Verfahren eine gegenüberliegende Elektrode, auf der Filter auszubilden sind, nicht nur auf dem Pixelbereich, sondern auf der gesamten Oberfläche des Substrats aufgebracht ist, kann nach dem elektrolytischen Abscheideverfahren ein Filterelement nicht ausschließlich auf dem Pixelbereich aufgebracht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung einer Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Lichtabschirmung zwischen den Pixeln nach einem elektrolytischen Abscheideverfahren und mit einer geringen Anzahl von Fertigungsschritten.
Eine bekannte Flüssigkristallanzeige mit verschiedenfarbigen Pixeln und dazwischen eingefügten Lichtabschirmungsschichten wird in der EP-A-0179922 offenbart.
Nach einem Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird auf einem Substrat eine leitfähige Lichtabschirmungsschicht ausgebildet. In einer Position, die einem Pixel entspricht, für das ein Filter ausgebildet werden soll, wird ein Teil der Lichtabschirmungsschicht entfernt, und gleichzeitig wird die Lichtabschirmungsschicht teilweise so entfernt, daß Teile der Schicht, die zumindest Pixeln verschiedener Farbe entsprechen, elektrisch isoliert werden. In einer Position, die einem Pixel entspricht, für das ein Filter ausgebildet werden soll, wird eine leitfähige Schicht ausgebildet, und auf der Oberfläche der leitfähigen Schicht wird eine Farbschicht ausgebildet, die mit der des entsprechenden Pixels übereinstimmt.
Somit wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung geschaffen, die aufweist: ein erstes und ein zweites Substrat, die einander gegenüber angeordnet sind, eine zwischen den Substraten eingeschlossene Schicht aus Flüssigkristall-Material. Anzeigeelektroden und eine Adressierschaltung, die auf der Innenseite des zweiten Substrats aufgebracht sind, auf der Innenseite des ersten Substrats aufgebrachte Lichtabschirmungsschichten, lichtdurchlässige Elektroden und verschiedenfarbige Farbfilter, wobei die lichtdurchlässigen Elektroden angrenzend an die Lichtabschirmungsschichten auf der Innenseite des ersten Substrats aufgebracht sind, wobei jedes Farbfilter durch elektrolytische Abscheidung auf einer anderen der lichtdurchlässigen Elektroden aufgebracht wird, wobei jedes Farbfilter und die entsprechende lichtdurchlässige Elektrode ein Farbelement bilden; und wobei alle Farbelemente mit den Lichtabschirmungsschichten elektrisch so verbunden sind, daß jede Lichtabschirmungsschicht mit einem einzigen Farbelement oder mit mehreren Farbelementen der gleichen Farbe verbunden ist.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit den folgenden Schritten geschaffen: Ausbilden von Anzeigeelektroden und einer Adressierschaltung auf der Innenseite eines zweiten Substrats; Ausbilden einer Lichtabschirmungsschicht auf der Innenseite eines ersten Substrats; selektives Entfernen von Teilen der Lichtabschirmungsschicht, um mehrere Lichtabschirmungsschichten und mehrere Farbelementpositionen abzugrenzen; Ausbilden einer lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht auf dem ersten Substrat, welche die Lichtabschirmungsschichten und die Farbelementpositionen einschließt, und selektives Entfernen der lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht, um mehrere lichtdurchlässige Elektroden auszubilden, die den Anzeigeelektroden entsprechen; und Ausbilden jedes Farbfilters verschiedener Farben auf verschiedenen lichtdurchlässigen Elektroden durch elektrolytische Abscheidung unter Verwendung der leitfähigen Lichtabschirmungsschichten als Kurzschlußelektrode für die elektrolytische Abscheidung, wobei jedes Farbfilter und die entsprechende lichtdurchlässige Elektrode ein Farbelement bilden, wobei alle Farbelemente mit den Lichtabschirmungsschichten elektrisch so verbunden sind, daß jede Lichtabschirmungsschicht mit einem einzigen oder mit mehreren Farbelementen der gleichen Farbe verbunden ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die leitfähige Lichtabschirmungsschicht elektrisch mit der leitfähigen Schicht verbunden, auf der ein Farbfilter ausgebildet werden soll. Wenn daher die Lichtabschirmungsschicht als Kurzschlußelektrode für die elektrolytische Abscheidung dient, können ein Farbfilter und die Lichtabschirmungsschicht ausgebildet werden, ohne die Anzahl der Fertigungsschritte gegenüber dem herkömmlichen elektrolytischen Abscheideverfahren zu erhöhen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine in Längsrichtung geschnittene Vorderansicht einer Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Teildraufsicht, die eine Struktur der lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten und der Lichtabschirmungsschichten darstellt, die auf dem in Fig. 1 gezeigten Substrat angeordnet sind;
Fig. 3 eine teilweise Schnittdarstellung von Fig. 2;
Fig. 4 eine Teildraufsicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 5. 6 und 7 jeweils Teildraufsichten verschiedener Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtungen nach anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Farbflüssigkristall- Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist ein Glassubstrat 1, auf dem ein Farbfilter ausgebildet werden soll. und ein Glassubstrat 2 auf, das dem Glassubstrat 1 gegenüberliegt und auf dem eine Halbleitersteuerschaltung angeordnet werden soll. Zwischen den Glassubstraten 1 und 2 ist ein verdreht-nematischer (TN) Flüssigkristall angeordnet. Dies ist die Grundstruktur des in Fig. dargestellten Bauelements.
Schaltungen für die jeweiligen Pixel sind matrixartig auf der gesamten Oberfläche des Glassubstrats 2 aufgebracht. Jedes Pixel weist eine lichtdurchlässige Pixelelektrode (d. h. eine Anzeigeelektrode) 4R, 4G oder dergleichen und einen Dünnschichttransistor aus amorphem Silizium (a-SiTFT; nicht dargestellt) auf. Auf diese Weise wird eine Anzeigefläche mit einer Vielzahl von Matrix-Pixeln gebildet. Ta- oder Al-Gate-Elektrodenleitungen 6 mit einer Breite von etwa 50 pm und Source-Elektrodenleitungen (nicht dargestellt) mit einer Breite von etwa 20 pm sind zeilen- und spaltenweise mit den Gate- bzw. Source-Elektroden der Dünnschichttransistoren (TFTs) verbunden, und zum Abdecken dieser Leitungen ist eine Orientierungsschicht 7 ausgebildet.
Fig. 2 zeigt eine Struktur von leitfähigen lichtdurchlässigen Schichten und von leitfähigen Lichtabschirmungsschichten, die auf dem in Fig. 1 dargestellten Glassubstrat 1 angeordnet sind.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Farbflüssigkristall- Anzeigevorrichtung besteht ein Anzeigeelement aus Pixeln vier verschiedener Farben. Dabei sind ein quadratisches rotes Pixel, ein quadratisches grünes Pixel, ein quadratisches blaues Pixel bzw. ein quadratisches weißes (lichtdurchlässiges) Pixel im oberen linken Teil, im oberen rechten Teil, im unteren rechten Teil bzw. im unteren linken Teil angeordnet, die ein Elementarquadrat bilden. Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie A - A' von Fig. 2. Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch einen blauen Pixelbereich des Glassubstrats 1.
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hat die folgende Struktur: in Bereichen des Glassubstrats 1, die einer roten Anzeigeelektrode 4R, einer grünen Anzeigeelektrode 4G bzw. einer blauen Anzeigeelektrode entsprechen, sind lichtdurchlässige leitfähige Schichten 19R, 19G bzw. 19B angeordnet.
Leitfähige Lichtabschirmungsschichten 18R, 18G bzw. 18B sind so ausgebildet, daß sie mit den lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R. 19G bzw. 19B verbunden sind und sich in Bereichen zwischen den roten. grünen, blauen bzw. weißen Pixeln erstrecken. Rote, grüne bzw. blaue Filter 8R, 8G bzw. 8B sind auf die lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R, 19G bzw. 19B aufgebracht. Die lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R, 19G bzw. 19B sind mit der roten Anzeigeelektrode 4R, der grünen Anzeigeelektrode 4G bzw. der blauen Anzeigeelektrode (nicht dargestellt) gepaart. Jedes Paar dient als Elektroden zum Ansteuern des Flüssigkristalls. Die Lichtabschirmungsschicht 18R verbindet die mehreren roten lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R elektrisch miteinander. Die Lichtabschirmungsschicht 18G verbindet die mehreren grünen lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19G elektrisch miteinander. Die Lichtabschirmungsschicht 18B verbindet die mehreren blauen lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19B elektrisch miteinander. Zwischenräume 20 zwischen den Schichten 18G und 18R, zwischen 18R und 18B und zwischen 18B und 18G, d. h. die Bereiche, welche diese Lichtabschirmungsschichten elektrisch isolieren, sind mit den auf dem Glassubstrat 2 angeordneten Gate-Elektrodenleitungen 6 oder den Source-Elektrodenleitungen (nicht dargestellt) ausgerichtet. Da diese Elektrodenleitungen lichtundurchlässig sind, haben sie eine lichtabschirmende Wirkung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Flüssigkristall-Vorrichtung überdecken die roten, grünen bzw. blauen Filter 8R, 8G bzw. 8B nicht nur die lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R, 19G bzw. 19B, sondern auch die Lichtabschirmungsschichten 18R, 18G bzw. 18B. Da diese Lichtabschirmungsschichten außerhalb der Pixelbereiche liegen, tritt in der Praxis kein Problem auf.
In einem Bereich des Glassubstrats 1, der einem weißen Pixel entspricht, ist nur eine lichtdurchlässige leitfähige Schicht 19W ausgebildet. Da auf der Schicht 19W kein Farbfilter ausgebildet wird, ist mit der Schicht 19W keine Lichtabschirmungsschicht verbunden.
Jede der Lichtabschirmungsschichten 18R, 18G und 18B besteht aus einer Legierung von 60 Gew.-% Mo und 40 Gew.-% Ta und hat eine Dicke von etwa 1500 Å und eine optische Dichte (O.D.) oder dekadische Extinktion von 2.0. Die Breite des Zwischenraums 20 zwischen benachbarten Lichtabschirmungsschichten (d. h. den Schichten 18R und 18G) von Pixeln für verschiedenfarbige Farbfilter liegt im Bereich von 10 bis 20 um. Wenn die optische Dichte (O.D.) oder dekadische Extinktion der Lichtabschirmungsschicht 18R, 18G oder 18B kleiner als 1,5 ist, dann funktioniert die Lichtabschirmungsschicht häufig nicht zufriedenstellend. Ist bei einer Ausbildung des roten, grünen und blauen Filters 8R, 8G und 8B die Breite des Zwischenraums 20 kleiner als der obenerwähnte Bereich, dann tritt leicht ein Kurzschluß auf; ist die Breite größer, dann kann mit den Gate- Elektrodenleitungen und den Source-Elektrodenleitungen (nicht dargestellt) keine ausreichende Lichtabschirmungswirkung erzielt werden.
Jede der lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R, 19G und 19B besteht beispielsweise aus Indiumzinnoxid (ITO) und hat eine Dicke von etwa 1500 Å.
Die Lichtabschirmungsschicht 18R, 18G oder 18B überlappt sich teilweise mit der lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht 19R, 19G oder 19B um etwa 4 bis 20 pm innerhalb eines Teils, welcher der zugeordneten, auf dem Glassubstrat 2 ausgebildeten Anzeigeelektrode 4R, 4G oder dergleichen entspricht. Infolgedessen sind die Lichtabschirmungsschicht und eine entsprechende lichtdurchlässige leitfähige Schicht zuverlässig elektrisch miteinander verbunden (s. Fig. 3).
Das rote, grüne bzw. blaue Filter 8R, 8G bzw. 8B werden durch ein elektrolytisches Abscheideverfahren ausgebildet, wobei die Lichtabschirmungsschichten 18R, 18G bzw. 18B als Elektroden für die elektrolytische Abscheidung dienen, und haben eine Dicke von etwa 1 bis 1,5 um. Wenn die Dicke des roten, grünen und blauen Filters 8R, 8G und 8G unterhalb dieses Bereichs liegt, dann treten gewöhnlich Probleme mit der Färbung auf; ist die Dicke größer, dann treten gewöhnlich Probleme mit der Kontrolle des Zellenzwischenraums und mit der Ausrichtungsbehandlung auf.
Bei der erfindungsgemäßen Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit der oben beschriebenen Struktur kann die in einer Vielzahl von gleichfarbigen Pixelbereichen angeordnete Lichtabschirmungsschicht für die elektrische Verbindunglichtdurchlässigerleitfähiger Schichten als Elektrode für die elektrolytische Abscheidung zum Aufbringen eines Filterelements der gleichen Farbe verwendet werden. Daher können die Lichtabschirmungsschichten und die Filter in einer geringeren Anzahl von Fertigungsschritten ausgebildet werden.
Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel das rote, grüne und blaue Filter 8R, 8G und 8B durch ein elektrolytisches Abscheideverfahren ausgebildet werden, sind zwischen benachbarten Lichtabschirmungsschichten für Pixel verschiedenfarbiger Farbfilter Zwischenräume 20 mit einer Breite von etwa 10 bis 20 pm vorhanden. Aus den Zwischenräumen 20 kann Licht austreten und den Kontrast verschlechtern. Wegen der lichtabschirmenden Wirkung bei den Gate-Elektrodenleitungen 6 und den Source- Elektrodenleitungen (nicht dargestellt), die auf Teilen des Glassubstrats 2 ausgebildet sind, welche den Zwischenräumen 20 entsprechen, wird jedoch die Leckstrahlung verhindert, und es kann ein hoher Kontrast aufrechterhalten werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein Herstellungsverfahren für die Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung beschrieben.
Eine Schicht aus 60 Gew.-% Mo und 40 Gew.-% Ta (optische Dichte = 2,0) mit einer Dicke von 1500 Å wird durch ein Zerstäubungsverfahren auf die gesamte Oberfläche des Glassubstrats 1 aufgebracht (Fig. 4(a)).
Anschließend wird die Schicht aus 60 Gew.-% Mo und 40 Gew.-% Ta mittels Fotolithografie so entfernt, daß sie teilweise als Verbindungsteil stehen bleibt, um die gleichfarbigen Pixel der gleichen Zeile außerhalb einer Position, die ein wenig (2 bis 5 pm) innerhalb einer Position liegt, welche der auf dem Glassubstrat 2 ausgebildeten Pixelelektrode 4R, 4G oder dergleichen entspricht, elektrisch miteinander zu verbinden, und daß zwischen den benachbarten Lichtabschirmungsschichten (d. h. zwischen den Schichten 18R, 18G, zwischen 18G und 18B und zwischen 18B und 18R) von Pixeln für verschiedenfarbige Farbfilter ein Zwischenraum 20 mit einer Breite von etwa 10 bis 20 pm vorhanden ist (Fig. 4(b)).
Auf der gesamten Oberfläche des Glassubstrats 1 wird durch ein Zerstäubungsverfahren Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 1500 Å aufgebracht (Fig. 4(c)).
Nur diejenigen Teile der Indiumzinnoxidschicht, die den auf dem Glassubstrat 2 ausgebildeten Anzeigeelektroden 4R, 4G und dergleichen entsprechen, bleiben stehen, während die anderen Teile mittels Fotolithografie entfernt werden (Fig. 4(d)). Im Ergebnis werden die lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R, 19B und 19G ausgebildet.
Anschließend werden Grünfilter 8G auf die lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19G aufgebracht, indem die leitfähige Lichtabschirmungsschicht 18G für die elektrische Verbindung der in den grünen Pixelbereichen angeordneten licht durchlässigen leitfähigen Schichten 19G als Kurzschlußelektrode für die elektrolytische Abscheidung benutzt wird. In diesem Fall wird das grüne Filtermaterial auch auf den Lichtabschirmungsschichten 18G ausgebildet (in Fig. 4(d) (nicht dargestellt). Da jedoch die Lichtabschirmungsschicht 18G außerhalb der Pixelbereiche liegt, tritt kein Problem auf. Anschließend werden Rotfilter 8R auf die in den roten Pixelbereichen angeordneten lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19R aufgebracht, und auf die in den blauen Pixelbereichen angeordneten lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19B werden Blaufilter 8B aufgebracht. Da die elekrolytische Abscheidung von außerhalb der Verbindungsleitung erfolgt, werden durch ein elektrolytisches Abscheideverfahren bei der in Fig. 2 dargestellten Struktur Filter in der Reihenfolge grün, rot und blau ausgebildet. Jedes Filter hat eine Dicke von etwa 1 bis 1,5 pm (Fig. 4(e)).
Dann wird die Justierschicht 9 in herkömmlicher Weise aufgebracht.
Bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren kann das Kurzschließen der lichtdurchlässigen Elektroden der Pixelbereiche, das beim herkömmlichen elektrolytischen Abscheideverfahren ausgeführt wird, während der Bildung der Lichtabschirmungsschichten erfolgen. Daher können die Farbfilter und die Lichtabschirmungsschichten ausgebildet werden, ohne die Anzahl der Fertigungsschritte gegenüber dem herkömmlichen elektrolytischen Abscheideverfahren zu erhöhen.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel besteht ein einzelnes Anzeigeelement aus Farbpixeln in vier verschiedenen Farben. Das einzelne Farbelement kann jedoch auch aus Pixeln in drei verschiedenen Farben bestehen, z. B. rot, grün und blau. In diesem Fall können die Pixel eine Kombination aus Mosaikmustern roter, grüner und blauer Pixel, wie in Fig. dargestellt, eine Kombination aus Dreiecksmustern roter, grüner und blauer Pixel, wie in Fig. 6 dargestellt, oder eine Kombination aus quadratischen Mustern eines roten Pixels und eines blauen Pixels sowie zweier grüner Pixel aufweisen, wie in Fig. 7 dargestellt.
Beim obigen Ausführungsbeispiel wird die Justierschicht 9 direkt auf die Farbfilter aufgetragen. Mit abnehmender Dicke des TN-Flüssigkristalls 5 führt jedoch die Höhendifferenz (Stufendifferenz) zwischen den Farbfiltern und den übrigen Teilen zu einer unerwünschten Veränderung der wirklichen Dicke des TN-Flüssigkristalls 5. Um dies zu verhindern, kann ein Acrylharz oder Urethanharz so aufgebracht werden, daß es die ungleichmäßige Oberfläche einschließlich der lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten 19W überdeckt und auf diese Weise eine ebene Oberfläche liefert, und danach kann die Justierschicht 9 aufgebracht werden.
Jede lichtdurchlässige leitfähige Schicht 19W kann ebenso wie bei anderen Farbfiltern eine Elektrode für die elektrolytische Abscheidung aufweisen, und auf die Schicht 19W kann ein Weißfilter durch elektrolytische Abscheidung aufgebracht werden. In diesem Fall kann anstelle eines lichtdurchlässigen Filters ein opakes Filter (Graufilter) verwendet werden, um die Lichtdurchlässigkeit zu kontrollieren. Die ungleichmäßige Oberfläche, die bei Verwendung eines lichtdurchlässigen oder durchscheinenden Filters auftritt, kann auf die oben beschriebene Weise ausgeglichen werden.
Beim obigen Ausführungsbeispiel besteht die Lichtabschirmungsschicht aus einer Legierung von 60 Gew.-% Mo und 40 Gew.-% Ta. Die Lichtabschirmungsschicht kann jedoch auch aus anderen Metallen bestehen, wie z. B. aus Mo, Ti, Ta, Ni und Cr.
Wie oben beschrieben, kann bei der Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung und bei dem Verfahren zu seiner Herstellung gemäß der obigen Erfindung eine Lichtabschirmungsschicht für die elektrische Verbindung leitfähiger Schichten, auf denen Farbfilter auszubilden sind, als Kurzschlußelektrode für die elektrolytische Abscheidung verwendet werden. Daher können die Lichtabschirmungsschicht und die elektrolytisch aufgebrachten Filter in einer geringeren Anzahl von Fertigungsschritten ausgebildet werden. Im Ergebnis kann eine kontrastreiche Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit niedrigen Kosten hergestellt werden.

Claims

1. Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit:

einem ersten und einem zweiten Substrat (1, 2), die einander gegenüberliegend angeordnet sind;

einer zwischen den Substraten (1, 2) eingeschlossenen Schicht aus Flüssigkristall-Material (5);

Anzeigeelektroden (4B, 4G, 4R) und einer auf der Innenseite des zweiten Substrats (2) aufgebrachten Adressierschaltung;

auf der Innenseite des ersten Substrats (1) aufgebrachten Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R);

lichtdurchlässigen Elektroden (19B, 19G, 19P) und Farbfiltern (8B, 8G, 8R) in verschiedenen Farben;

dadurch gekennzeichnet. daß:

die lichtdurchlässigen Elektroden (19B, 19G, 19R) angrenzend an die Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G. 18R) auf der Innenseite des ersten Substrats (1) aufgebracht sind, wobei jedes Farbfilter (18B, 18G, 18R) durch elektrolytische Abscheidung auf einer anderen der lichtdurchlässigen Elektroden (19B, 19G, 19R) aufgebracht wird, wobei jedes Farbfilter (8B, 8G, 8R) und die entsprechende lichtdurchlässige Elektrode (19B, 19G, 19R) ein Farbelement bilden;

alle Farbelemente mit den Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) so elektrisch verbunden sind, daß jede Lichtabschirmungsschicht (18B, 18G, 18R) mit einem einzigen Farbelement oder mit mehreren Farbelementen der gleichen Farbe verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Substrat (2) Elektrodenleiterbahnen zum Ansteuern des Flüssigkristalls ausgebildet sind, die durch den Flüssigkristall hindurch dem zweiten Substrat (2) gegenüberliegen, und daß ein Isolierbereich genau auf die Elektrodenleiterbahnen ausgerichtet ist, um die Lichtabschirmungsschichten (18B. 18G, 18R) voneinander zu isolieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) eine optische Dichte (O.D.) oder dekadische Extinktion von nicht weniger als 1,5 aufweisen.

4. Verfahren zur Herstellung der Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit den folgenden Schritten:

Ausbilden von Anzeigeelektroden (4B 4G, 4R) und einer Adressierschaltung auf der Innenseite eines zweiten Substrats (2);

Ausbilden einer Lichtabschirmungsschicht auf der Innenseite eines ersten Substrats (1);

selektives Entfernen von Teilen der Lichtabschirmungsschicht, um mehrere Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) und mehrere Farbelementpositionen abzugrenzen;

Ausbilden einer lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht auf dem ersten Substrat (1) welche die Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) und die Farbelementpositionen einschließt, und selektives Entfernen der lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht, um mehrere lichtdurchlässige Elektroden (19B, 19G, 19R) auszubilden, die den Anzeigeelektroden (4B, 4G, 4R) entsprechen; und

Ausbilden jedes Farbfilter (8B, 8G, 8R) verschiedener Farben auf verschiedenen lichtdurchlässigen Elektroden (19B, 19G, 19R) durch elektrolytische Abscheidung unter Verwendung der leitfähigen Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) als Kurzschlußelektrode für die elektrolytische Abscheidung, wobei jedes Farbfilter (8B, 8G, 8R) und die entsprechende lichtdurchlässige Elektrode (19B, 19G, 19R) ein Farbelement bilden, wobei alle Farbelemente mit den Lichtabschirmungsschichten (18B, 18G, 18R) elektrisch so verbunden sind, daß jede Lichtabschirmungsschicht (18B, 18G, 18R) mit einem einzigen oder mit mehreren Farbelementen der gleichen Farbe verbunden ist.