JP2872450B2 - カラーフィルタ基板 - Google Patents
カラーフィルタ基板Info
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- JP2872450B2 JP2872450B2 JP17565891A JP17565891A JP2872450B2 JP 2872450 B2 JP2872450 B2 JP 2872450B2 JP 17565891 A JP17565891 A JP 17565891A JP 17565891 A JP17565891 A JP 17565891A JP 2872450 B2 JP2872450 B2 JP 2872450B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示パネルに
使用されるカラーフィルタ基板に関する。
使用されるカラーフィルタ基板に関する。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】従来より
カラー液晶表示パネルには、主として有機物から構成さ
れたカラーフィルタ基板が用いられている（たとえば特
開昭61-19813号公報など）。
カラー液晶表示パネルには、主として有機物から構成さ
れたカラーフィルタ基板が用いられている（たとえば特
開昭61-19813号公報など）。
【０００３】図３はそのような従来のカラーフィルタ基
板18の断面図であり、図４は前記カラーフィルタ基板
（対向基板となる）18を使用したカラー液晶表示パネル
の断面図である。図中、１はガラス基板、12は非透光部
に設けられた遮光膜、13〜15はカラーフィルタで、それ
ぞれ赤のフィルタ、緑のフィルタ、青のフィルタであ
る。16はカラーフィルタを保護する保護膜、17は透明導
電膜からなる共通対向電極、19は液晶駆動素子を含む主
基板、20は液晶を配向させる配向膜、21は光のシャッタ
機能を有する液晶、22は主基板と対向基板間の液晶膜厚
を制御するスペーサである。
板18の断面図であり、図４は前記カラーフィルタ基板
（対向基板となる）18を使用したカラー液晶表示パネル
の断面図である。図中、１はガラス基板、12は非透光部
に設けられた遮光膜、13〜15はカラーフィルタで、それ
ぞれ赤のフィルタ、緑のフィルタ、青のフィルタであ
る。16はカラーフィルタを保護する保護膜、17は透明導
電膜からなる共通対向電極、19は液晶駆動素子を含む主
基板、20は液晶を配向させる配向膜、21は光のシャッタ
機能を有する液晶、22は主基板と対向基板間の液晶膜厚
を制御するスペーサである。
【０００４】つぎに従来のカラーフィルタ基板18の製法
について説明する。まず、ガラス基板１上に遮光膜12と
して厚さ数100 〜1500ＡのＣｒをパターニングしたの
ち、カラーフィルタ13 〜15 が色材を染色法、顔料分散
法、電着法などによって２〜３μｍの膜厚に付与するこ
とにより形成される。前記染色法は変性タンパク質や合
成染色性樹脂に感光性を付与後パターニングし染色する
方法であり、顔料分散法は顔料を感光性樹脂に分散した
ものをパターニングする方法であり、電着法は電離した
有機顔料を電着する方法である。これらのカラーフィル
タは３色の色材を使用して形成するため、パターニング
は３回行なわれる。カラーフィルタ13〜15を形成後、保
護膜16としてアクリル系樹脂膜が0.3 〜１μｍの厚さで
形成され、続いて共通対向電極17であるＩＴＯ（インジ
ウム−錫酸化物）などからなる透明導電膜が約100 〜10
00Ａの厚さで蒸着法などによって形成される。このよう
に製造されたカラーフィルタ基板18は、配向膜20を形成
後、同様に配向膜20が形成された主基板19とスペーサ2
２を介して液晶パネルに組立てられる。
について説明する。まず、ガラス基板１上に遮光膜12と
して厚さ数100 〜1500ＡのＣｒをパターニングしたの
ち、カラーフィルタ13 〜15 が色材を染色法、顔料分散
法、電着法などによって２〜３μｍの膜厚に付与するこ
とにより形成される。前記染色法は変性タンパク質や合
成染色性樹脂に感光性を付与後パターニングし染色する
方法であり、顔料分散法は顔料を感光性樹脂に分散した
ものをパターニングする方法であり、電着法は電離した
有機顔料を電着する方法である。これらのカラーフィル
タは３色の色材を使用して形成するため、パターニング
は３回行なわれる。カラーフィルタ13〜15を形成後、保
護膜16としてアクリル系樹脂膜が0.3 〜１μｍの厚さで
形成され、続いて共通対向電極17であるＩＴＯ（インジ
ウム−錫酸化物）などからなる透明導電膜が約100 〜10
00Ａの厚さで蒸着法などによって形成される。このよう
に製造されたカラーフィルタ基板18は、配向膜20を形成
後、同様に配向膜20が形成された主基板19とスペーサ2
２を介して液晶パネルに組立てられる。
【０００５】従来のカラーフィルタ基板18は、前記のよ
うに主として有機物から構成されているため、脆く、耐
熱性や耐薬品性におとるという欠点がある。また共通対
向電極17にはカラーフィルタ間で約0.2〜0.8μｍの表面
段差が生じており、カラー液晶表示パネルとしたとき液
晶の膜厚が均一とならず、画像品質低下の原因となって
いる。さらに共通対向電極17を構成するＩＴＯの導電性
は数10〜数100Ω／□であるが、基板が大きくなるとＩ
ＴＯ膜内での拡がり抵抗が発生してくる。ＩＴＯ膜形成
前の基板表面に大きなまたは急峻な段差が存在するばあ
い、ＩＴＯ膜のつきまわり性がわるくなるため、ＩＴＯ
膜内での拡がり抵抗が助長される。このＩＴＯ膜の導電
性はＩＴＯ膜を厚くすることによって改善できるが、そ
れに伴なって光透過率が低下するためＩＴＯ膜を厚くす
ることは困難である。カラー液晶表示パネルでは、ＩＴ
Ｏ膜の導電性がわるく均一でないばあいには、各画素間
で電位差が生じ、画像品質が低下する原因となる。
うに主として有機物から構成されているため、脆く、耐
熱性や耐薬品性におとるという欠点がある。また共通対
向電極17にはカラーフィルタ間で約0.2〜0.8μｍの表面
段差が生じており、カラー液晶表示パネルとしたとき液
晶の膜厚が均一とならず、画像品質低下の原因となって
いる。さらに共通対向電極17を構成するＩＴＯの導電性
は数10〜数100Ω／□であるが、基板が大きくなるとＩ
ＴＯ膜内での拡がり抵抗が発生してくる。ＩＴＯ膜形成
前の基板表面に大きなまたは急峻な段差が存在するばあ
い、ＩＴＯ膜のつきまわり性がわるくなるため、ＩＴＯ
膜内での拡がり抵抗が助長される。このＩＴＯ膜の導電
性はＩＴＯ膜を厚くすることによって改善できるが、そ
れに伴なって光透過率が低下するためＩＴＯ膜を厚くす
ることは困難である。カラー液晶表示パネルでは、ＩＴ
Ｏ膜の導電性がわるく均一でないばあいには、各画素間
で電位差が生じ、画像品質が低下する原因となる。
【０００６】またスペーサ22は散布材などを主基板19上
に散布して設けられたものであるため、液晶21中にラン
ダムに多数個分散しているが、スペーサとして有効に作
用しているのは、遮光膜12領域内の主基板19の表面高さ
の最も高い場所に位置したものだけである。多くのスペ
ーサ22は画素領域内に存在するため、色特性などの画像
品質低下の原因となっている。
に散布して設けられたものであるため、液晶21中にラン
ダムに多数個分散しているが、スペーサとして有効に作
用しているのは、遮光膜12領域内の主基板19の表面高さ
の最も高い場所に位置したものだけである。多くのスペ
ーサ22は画素領域内に存在するため、色特性などの画像
品質低下の原因となっている。
【０００７】前記問題点の解決方法として、最近は主と
して無機材料から構成されたカラーフィルタ基板が提案
されており、その例としてアルミニウムを陽極酸化して
多孔質としたのち染色し、封孔処理してカラーフィルタ
を作製する方法が特開昭 60-168121号公報やシー・ジェ
イ・ウォーカー（C.J.Walker）ら、ジャパン・ディスプ
レイ（Japan Display）、294〜297頁、1986年に記載さ
れている。
して無機材料から構成されたカラーフィルタ基板が提案
されており、その例としてアルミニウムを陽極酸化して
多孔質としたのち染色し、封孔処理してカラーフィルタ
を作製する方法が特開昭 60-168121号公報やシー・ジェ
イ・ウォーカー（C.J.Walker）ら、ジャパン・ディスプ
レイ（Japan Display）、294〜297頁、1986年に記載さ
れている。
【０００８】また、前記技術を含む陽極酸化可能な金属
薄膜を陽極酸化して多孔質膜としたのち染色するカラー
フィルタ作製方法が、特開平1-229205号公報に記載され
ている。
薄膜を陽極酸化して多孔質膜としたのち染色するカラー
フィルタ作製方法が、特開平1-229205号公報に記載され
ている。
【０００９】さらに、特開平2-34803号公報には、多孔
質膜に染料を染着してカラーフィルタを形成し、その間
隙に金属メッキを施してブラックマスクを形成する方法
が記載されている。
質膜に染料を染着してカラーフィルタを形成し、その間
隙に金属メッキを施してブラックマスクを形成する方法
が記載されている。
【００１０】そして、特開平1-246506号公報には、酸化
チタンなどの粉末を分散した液を塗布、仮焼したのち、
加熱処理して多孔質膜を作製し、着色したカラーフィル
タが記載されている。
チタンなどの粉末を分散した液を塗布、仮焼したのち、
加熱処理して多孔質膜を作製し、着色したカラーフィル
タが記載されている。
【００１１】しかしながら、前記のカラーフィルタ基板
ではフィルターのカラー化に染料を用いたものが多くこ
れらは耐熱性が230℃以下と比較的低い。また、陽極酸
化する方法は下地に導電膜がないばあい酸化が充分に行
なわれず、微細な被陽極金属膜が残存し、光透過率が低
くなる。さらに、透明多孔質を所定のサイズ、膜厚で均
一に形成することも困難である。
ではフィルターのカラー化に染料を用いたものが多くこ
れらは耐熱性が230℃以下と比較的低い。また、陽極酸
化する方法は下地に導電膜がないばあい酸化が充分に行
なわれず、微細な被陽極金属膜が残存し、光透過率が低
くなる。さらに、透明多孔質を所定のサイズ、膜厚で均
一に形成することも困難である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解消するためになされたもので、カラーフィルタ
基板の耐熱性、耐薬品性をあげ、堅牢にしてその信頼性
を向上させ、表面平坦性を改善させ、カラー液晶表示パ
ネルを構成したとき、大型パネルにおいても各画素部の
電位差が均一になり、さらに液晶膜厚を高精度に制御す
ることによって画像品質の高いものとなるカラーフィル
タ基板をうることを目的とする。
題点を解消するためになされたもので、カラーフィルタ
基板の耐熱性、耐薬品性をあげ、堅牢にしてその信頼性
を向上させ、表面平坦性を改善させ、カラー液晶表示パ
ネルを構成したとき、大型パネルにおいても各画素部の
電位差が均一になり、さらに液晶膜厚を高精度に制御す
ることによって画像品質の高いものとなるカラーフィル
タ基板をうることを目的とする。
【００１３】すなわち本発明は、絶縁基板表面に付着し
た透明導電膜上に形成された透明無機絶縁膜を有するカ
ラーフィルタ基板であって、前記透明無機絶縁膜が少な
くとも画素部に貫通孔を有し、前記画素部の貫通孔に電
着法により色材が埋め込まれてカラーフィルタが形成さ
れていることを特徴とするカラーフィルタ基板、透明無
機絶縁膜が、カラーフィルタと同等の膜厚で少なくとも
高導電性金属からなる遮光膜を有する前記カラーフィル
タ基板、遮光膜と接触した共通対向電極を有する前記カ
ラーフィルタ基板および共通対向電極上の遮光膜領域内
に液晶膜厚制御が可能な無機絶縁膜が形成された前記カ
ラーフィルタ基板に関する。
た透明導電膜上に形成された透明無機絶縁膜を有するカ
ラーフィルタ基板であって、前記透明無機絶縁膜が少な
くとも画素部に貫通孔を有し、前記画素部の貫通孔に電
着法により色材が埋め込まれてカラーフィルタが形成さ
れていることを特徴とするカラーフィルタ基板、透明無
機絶縁膜が、カラーフィルタと同等の膜厚で少なくとも
高導電性金属からなる遮光膜を有する前記カラーフィル
タ基板、遮光膜と接触した共通対向電極を有する前記カ
ラーフィルタ基板および共通対向電極上の遮光膜領域内
に液晶膜厚制御が可能な無機絶縁膜が形成された前記カ
ラーフィルタ基板に関する。
【００１４】
【作用】本発明のカラーフィルタ基板は、カラーフィル
タ部に透明無機絶縁膜を使用し、遮光膜を無機材料で構
成することで堅牢で機械的外力に強く、信頼性の高いも
のとしている。
タ部に透明無機絶縁膜を使用し、遮光膜を無機材料で構
成することで堅牢で機械的外力に強く、信頼性の高いも
のとしている。
【００１５】本発明のカラーフィルタ基板を用いてカラ
ー液晶表示パネルを構成したばあい、フィルタ部と遮光
膜が同等の膜厚で形成されているので平坦な表面がえら
れ、液晶のギャップ制御が容易となる。
ー液晶表示パネルを構成したばあい、フィルタ部と遮光
膜が同等の膜厚で形成されているので平坦な表面がえら
れ、液晶のギャップ制御が容易となる。
【００１６】また、共通対向電極である透明導電膜は、
少なくとも高導電性金属を含む遮光膜と接続しているの
で、パネル全体の画素電位が均一となる。
少なくとも高導電性金属を含む遮光膜と接続しているの
で、パネル全体の画素電位が均一となる。
【００１７】さらに、スペーサとして無機材料をパター
ニングにより一定の厚さで遮光膜内に形成することによ
り、均一な液晶膜厚がえられ、スペーサの分布による画
素領域の表示特性を損なうことはない。
ニングにより一定の厚さで遮光膜内に形成することによ
り、均一な液晶膜厚がえられ、スペーサの分布による画
素領域の表示特性を損なうことはない。
【００１８】
【実施例】以下、本発明のカラーフィルタ基板を図１お
よび図２を用いて説明する。
よび図２を用いて説明する。
【００１９】図１は、本発明のカラーフィルタ基板の断
面図であり、図２は透明無機絶縁膜３を詳細に示す断面
図である。
面図であり、図２は透明無機絶縁膜３を詳細に示す断面
図である。
【００２０】図中、１は絶縁基板、２は透明導電膜、３
は透明無機絶縁膜である。透明無機絶縁膜３は透明無機
絶縁体11、色材10とで構成された赤、緑または青のカラ
ーフィルタ５〜７と遮光膜４とからなる。８は共通対向
電極、９はスペーサである。
は透明無機絶縁膜である。透明無機絶縁膜３は透明無機
絶縁体11、色材10とで構成された赤、緑または青のカラ
ーフィルタ５〜７と遮光膜４とからなる。８は共通対向
電極、９はスペーサである。
【００２１】前記絶縁基板１はガラス基板などからな
る。
る。
【００２２】絶縁基板１の表面に付着した透明導電膜２
は、たとえばＩＴＯなどからなり、その厚さは数100〜1
000Ａである。この透明導電膜２は色材を電着する際の
電着用電極となる。
は、たとえばＩＴＯなどからなり、その厚さは数100〜1
000Ａである。この透明導電膜２は色材を電着する際の
電着用電極となる。
【００２３】前記透明無機絶縁膜３は、たとえばＳｉＯ
2 、Ａｌ2Ｏ3などの透明無機絶縁体11からなり、少なく
とも画素部には色材10を電着法により埋め込むための貫
通孔が形成されている。前記貫通孔の形状は透明無機絶
縁体11の形成法によって異なるが、数100Ａ 〜数10μｍ
の大きさを有する。また透明無機絶縁膜３の貫通孔に金
属を電着法により埋め込んで遮光膜４を形成するばあい
には、そのための貫通孔も形成されている。透明無機絶
縁膜３の厚さは２〜３μｍであるのが光透過率の確保や
透明無機絶縁膜形成の点から好ましい。
2 、Ａｌ2Ｏ3などの透明無機絶縁体11からなり、少なく
とも画素部には色材10を電着法により埋め込むための貫
通孔が形成されている。前記貫通孔の形状は透明無機絶
縁体11の形成法によって異なるが、数100Ａ 〜数10μｍ
の大きさを有する。また透明無機絶縁膜３の貫通孔に金
属を電着法により埋め込んで遮光膜４を形成するばあい
には、そのための貫通孔も形成されている。透明無機絶
縁膜３の厚さは２〜３μｍであるのが光透過率の確保や
透明無機絶縁膜形成の点から好ましい。
【００２４】前記色材10は赤、緑、青の３種からなり、
たとえば水溶液中でアニオンとなる耐熱性の高い樹脂か
ら構成される有機顔料である。
たとえば水溶液中でアニオンとなる耐熱性の高い樹脂か
ら構成される有機顔料である。
【００２５】前記遮光膜４は、たとえばＮｉやＡｌなど
の高導電性金属からなるものが好ましいが、透明無機絶
縁膜３の貫通孔にＮｉや導電性顔料を電着によって埋め
込んだものなどであってもよい。遮光膜４の厚さは、カ
ラーフィルタ膜厚と同等であるのが、共通対向電極８を
平坦な膜にしうるので好ましい。
の高導電性金属からなるものが好ましいが、透明無機絶
縁膜３の貫通孔にＮｉや導電性顔料を電着によって埋め
込んだものなどであってもよい。遮光膜４の厚さは、カ
ラーフィルタ膜厚と同等であるのが、共通対向電極８を
平坦な膜にしうるので好ましい。
【００２６】以上のように本発明のカラーフィルタ基板
では、カラーフィルタ５〜７は透明無機絶縁膜３を構成
する透明無機絶縁体11と貫通孔に埋め込まれた色材10か
ら形成されているので機械的外力に対して堅牢であり、
色材10に損傷が発生することもない。さらに、遮光膜４
も無機材料で形成されているので、従来の有機材料を主
構成要素とするカラーフィルタ基板に比べ、耐薬品性、
耐熱性、耐光性などの信頼性にすぐれている。
では、カラーフィルタ５〜７は透明無機絶縁膜３を構成
する透明無機絶縁体11と貫通孔に埋め込まれた色材10か
ら形成されているので機械的外力に対して堅牢であり、
色材10に損傷が発生することもない。さらに、遮光膜４
も無機材料で形成されているので、従来の有機材料を主
構成要素とするカラーフィルタ基板に比べ、耐薬品性、
耐熱性、耐光性などの信頼性にすぐれている。
【００２７】前記共通対向電極８は、ＩＴＯ、ＳｎＯ2
などからなる。その厚さは数100 〜1000Ａであるのが光
透過率を充分に低く保ち、高い導電性をうるという点か
ら好ましい。本発明のカラーフィルタ基板では、遮光膜
４を少なくとも高導電性金属から構成し、その一部と共
通対向電極８とを接触させることによってＩＴＯなどか
らなる共通対向電極８の膜厚が数100 〜1000Ａであって
も、電気抵抗が膜面内で均一となり、パネル画面サイズ
が大きくなっても膜面内での電位差が発生せず、パネル
の各単位画素部の表示動作特性が均一となるため、画像
品質が向上する。
などからなる。その厚さは数100 〜1000Ａであるのが光
透過率を充分に低く保ち、高い導電性をうるという点か
ら好ましい。本発明のカラーフィルタ基板では、遮光膜
４を少なくとも高導電性金属から構成し、その一部と共
通対向電極８とを接触させることによってＩＴＯなどか
らなる共通対向電極８の膜厚が数100 〜1000Ａであって
も、電気抵抗が膜面内で均一となり、パネル画面サイズ
が大きくなっても膜面内での電位差が発生せず、パネル
の各単位画素部の表示動作特性が均一となるため、画像
品質が向上する。
【００２８】前記スペーサ９は、液晶膜厚を制御するた
めのものであり、たとえばＳｉＯ2などの無機絶縁膜か
ら形成されたガラス球、ガラス棒などからなり、共通対
向電極８上の遮光膜４領域内に形成されており、その厚
さは一定で通常２〜４μｍの範囲内である。
めのものであり、たとえばＳｉＯ2などの無機絶縁膜か
ら形成されたガラス球、ガラス棒などからなり、共通対
向電極８上の遮光膜４領域内に形成されており、その厚
さは一定で通常２〜４μｍの範囲内である。
【００２９】以上のようにカラーフィルタ５〜７および
遮光膜４の膜厚が同等で、平坦化した透明無機絶縁膜３
表面上に共通対向電極８を形成後、スペーサ９を一定膜
厚の無機材料で遮光膜４領域内に形成したことにより、
スペーサ９が画素部以外の領域に存在することによる画
質の低下がなく、また、パネル内の液晶膜厚を高精度に
制御できる。
遮光膜４の膜厚が同等で、平坦化した透明無機絶縁膜３
表面上に共通対向電極８を形成後、スペーサ９を一定膜
厚の無機材料で遮光膜４領域内に形成したことにより、
スペーサ９が画素部以外の領域に存在することによる画
質の低下がなく、また、パネル内の液晶膜厚を高精度に
制御できる。
【００３０】本発明のカラーフィルタ基板においては、
さらにカラーフィルタの保護膜としてＳｉＯ2などから
なる透明無機絶縁膜を色材10を電着後、透明無機絶縁体
11上に形成してもよい。このばあい遮光膜４と共通対向
電極８を接続するためのコンタクトホールを形成する。
平均化のためには遮光膜４を事前に厚くし、ＳｉＯ2膜
形成後研磨などによって遮光膜４を露出させるとともに
平坦化を図るのが好ましい。またＡｌ2Ｏ3などからなる
透明無機絶縁体11を封孔処理して色材10を保護してもよ
い。
さらにカラーフィルタの保護膜としてＳｉＯ2などから
なる透明無機絶縁膜を色材10を電着後、透明無機絶縁体
11上に形成してもよい。このばあい遮光膜４と共通対向
電極８を接続するためのコンタクトホールを形成する。
平均化のためには遮光膜４を事前に厚くし、ＳｉＯ2膜
形成後研磨などによって遮光膜４を露出させるとともに
平坦化を図るのが好ましい。またＡｌ2Ｏ3などからなる
透明無機絶縁体11を封孔処理して色材10を保護してもよ
い。
【００３１】つぎに本発明のカラーフィルタ基板の製法
を説明する。
を説明する。
【００３２】まず、ガラス基板１の上に、たとえばスパ
ッタリング法によってＩＴＯ膜などの透明導電膜２を形
成する。
ッタリング法によってＩＴＯ膜などの透明導電膜２を形
成する。
【００３３】この透明導電膜２上に、たとえば蒸着法な
どによりＳｉＯ2などからなる透明無機絶縁膜を形成
し、前記透明無機絶縁膜に、たとえば写真製版により貫
通孔を形成する。
どによりＳｉＯ2などからなる透明無機絶縁膜を形成
し、前記透明無機絶縁膜に、たとえば写真製版により貫
通孔を形成する。
【００３４】形成された透明無機絶縁膜３の画素部の貫
通孔に、透明導電膜２を陽極として色材となる顔料を電
着法により埋め込み、カラーフィルタを形成する。
通孔に、透明導電膜２を陽極として色材となる顔料を電
着法により埋め込み、カラーフィルタを形成する。
【００３５】カラーフィルタ５〜７を形成したのち、色
材の埋め込まれていない貫通孔に遮光膜４となるＮｉな
どの高導電性金属をフィルタ膜厚と同等の膜厚になるよ
うに透明導電膜２を陰極として電着法により形成する。
その結果、遮光膜４を有する透明無機絶縁膜３表面全体
が平坦となり、遮光膜４表面に高導電性金属が露出す
る。
材の埋め込まれていない貫通孔に遮光膜４となるＮｉな
どの高導電性金属をフィルタ膜厚と同等の膜厚になるよ
うに透明導電膜２を陰極として電着法により形成する。
その結果、遮光膜４を有する透明無機絶縁膜３表面全体
が平坦となり、遮光膜４表面に高導電性金属が露出す
る。
【００３６】前記方法では、色材を埋め込むための貫通
孔を、透明無機絶縁膜を成膜後通常の写真製版によって
形成したが、Ａｌなどの陽極酸化可能な金属の膜を蒸着
法またはスパッタリング法によって形成後、カラーフィ
ルタ部のみ選択的に透明導電膜２を陽極として陽極酸化
してもよい。前記陽極酸化によって直径が約300Ａでそ
の密度が約1010個／cm2 の貫通孔を含む透明なＡｌ2Ｏ3
無機絶縁体が形成できる。非陽極酸化部のＡｌは遮光膜
４としてもよく、さらにより膜表面を平坦化するために
研磨してもよい。
孔を、透明無機絶縁膜を成膜後通常の写真製版によって
形成したが、Ａｌなどの陽極酸化可能な金属の膜を蒸着
法またはスパッタリング法によって形成後、カラーフィ
ルタ部のみ選択的に透明導電膜２を陽極として陽極酸化
してもよい。前記陽極酸化によって直径が約300Ａでそ
の密度が約1010個／cm2 の貫通孔を含む透明なＡｌ2Ｏ3
無機絶縁体が形成できる。非陽極酸化部のＡｌは遮光膜
４としてもよく、さらにより膜表面を平坦化するために
研磨してもよい。
【００３７】さらに、陽極酸化をカラーフィルタ部だけ
に限定せずに全面に行なってもよく、そのばあい画素部
の貫通孔に電着法により色材を埋め込み、色材の埋めら
れていない貫通孔に透明導電膜２を陽極としてＮｉなど
の高導電性金属をフィルタ膜厚と同等の膜厚になるよう
に電着して遮光膜を形成すればよい。
に限定せずに全面に行なってもよく、そのばあい画素部
の貫通孔に電着法により色材を埋め込み、色材の埋めら
れていない貫通孔に透明導電膜２を陽極としてＮｉなど
の高導電性金属をフィルタ膜厚と同等の膜厚になるよう
に電着して遮光膜を形成すればよい。
【００３８】このようにして平坦化された遮光膜４およ
びカラーフィルタ５〜７を有する透明無機絶縁膜３表面
に、さらに共通対向電極８としてＩＴＯ膜などを蒸着法
などによって形成する。
びカラーフィルタ５〜７を有する透明無機絶縁膜３表面
に、さらに共通対向電極８としてＩＴＯ膜などを蒸着法
などによって形成する。
【００３９】ついで、共通対向電極８上の遮光膜４領域
内で主基板の液晶駆動素子を除く配線上の最も表面高さ
の高い位置に対向した任意の場所に、スペーサ９である
ＳｉＯ2などからなる無機絶縁膜をたとえばリフトオフ
法を用いて形成する。前記スペーサ９は、共通対向電極
８上にＡｌを２〜４μｍの厚さに蒸着したのち、パター
ニングによって任意のスペーサ位置にあるＡｌを残し、
続いて陽極酸化によってＡｌ2Ｏ3 無機絶縁膜を形成し
てスペーサ９としてもよい。
内で主基板の液晶駆動素子を除く配線上の最も表面高さ
の高い位置に対向した任意の場所に、スペーサ９である
ＳｉＯ2などからなる無機絶縁膜をたとえばリフトオフ
法を用いて形成する。前記スペーサ９は、共通対向電極
８上にＡｌを２〜４μｍの厚さに蒸着したのち、パター
ニングによって任意のスペーサ位置にあるＡｌを残し、
続いて陽極酸化によってＡｌ2Ｏ3 無機絶縁膜を形成し
てスペーサ９としてもよい。
【００４０】以上のような本発明のカラーフィルタ基板
は、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示パネ
ルなどに好適に使用できる。
は、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示パネ
ルなどに好適に使用できる。
【００４１】つぎに本発明のカラーフィルタ基板を実施
例によってさらに具体的に説明する。
例によってさらに具体的に説明する。
【００４２】［実施例１］ガラス基板１上に、スパッタ
リング法によって800Ａの厚さのＩＴＯ透明導電膜２を
形成した。
リング法によって800Ａの厚さのＩＴＯ透明導電膜２を
形成した。
【００４３】この透明導電膜２上に蒸着法により2.5μ
ｍの厚さのＳｉＯ2からなる透明無機絶縁膜を形成し、
前記透明無機絶縁膜に、写真製版により遮光膜部とフィ
ルター部に必要サイズの貫通孔を形成した。
ｍの厚さのＳｉＯ2からなる透明無機絶縁膜を形成し、
前記透明無機絶縁膜に、写真製版により遮光膜部とフィ
ルター部に必要サイズの貫通孔を形成した。
【００４４】前記透明無機絶縁膜の画素部の貫通孔に、
透明導電膜２を陽極として、電着法により赤の色材とな
る顔料、緑の色材となる顔料、青の色材となる顔料を順
次埋め込んだ。このとき、遮光膜４の部分は色材が埋め
込まれず、貫通孔のまま残されていた。
透明導電膜２を陽極として、電着法により赤の色材とな
る顔料、緑の色材となる顔料、青の色材となる顔料を順
次埋め込んだ。このとき、遮光膜４の部分は色材が埋め
込まれず、貫通孔のまま残されていた。
【００４５】つぎに、残された貫通孔に、Ｎｉをカラー
フィルタ膜厚と同等の膜厚になるよう透明導電膜２を陰
極として電着法により埋め込んだ。透明無機絶縁膜３表
面は平坦でＮｉが露出していた。
フィルタ膜厚と同等の膜厚になるよう透明導電膜２を陰
極として電着法により埋め込んだ。透明無機絶縁膜３表
面は平坦でＮｉが露出していた。
【００４６】つぎに、ＩＴＯを蒸着法により1000Ａの厚
さになるよう付与し、共通対向電極８を形成した。
さになるよう付与し、共通対向電極８を形成した。
【００４７】さらに共通対向電極８上の遮光膜４領域内
の主基板19の液晶駆動素子部に対向した場所に、リフト
オフ法により２μｍの厚さになるようＳｉＯ2 からなる
無機絶縁膜を形成した。
の主基板19の液晶駆動素子部に対向した場所に、リフト
オフ法により２μｍの厚さになるようＳｉＯ2 からなる
無機絶縁膜を形成した。
【００４８】その後、図４で示されるようにえられたカ
ラーフィルタ基板と配向膜を有する主基板とで５インチ
のカラー液晶表示パネルを作製し、画質評価を行なっ
た。その結果、輝度傾斜がない色特性の均一な画像品質
の高い表示特性がえられた。
ラーフィルタ基板と配向膜を有する主基板とで５インチ
のカラー液晶表示パネルを作製し、画質評価を行なっ
た。その結果、輝度傾斜がない色特性の均一な画像品質
の高い表示特性がえられた。
【００４９】また、カラーフィルタ基板の信頼性評価で
は約２５０℃でも色特性変化のない結果がえられた。
は約２５０℃でも色特性変化のない結果がえられた。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、カラー
フィルタを透明無機絶縁膜とその膜中に存在する貫通孔
に埋め込まれた色材とで形成しているので、堅牢で信頼
性が高くなるという効果がある。また、カラーフィルタ
と遮光膜の膜厚を同等にしたため本発明のカラーフィル
タ基板を用いてカラー液晶表示パネルを組み立てた際、
液晶膜の厚さが均一になり、高導電性を有する遮光膜と
共通対向電極が接しているので、共通対向電極の導電性
が均一になり、スペーサである無機絶縁膜を遮光膜領域
内の任意の場所に形成しているため、液晶膜の厚さの制
御が容易となるとともに画素部にスペーサが存在しなく
なり、以上の結果画像品質の高いカラー液晶表示パネル
となるという効果がある。
フィルタを透明無機絶縁膜とその膜中に存在する貫通孔
に埋め込まれた色材とで形成しているので、堅牢で信頼
性が高くなるという効果がある。また、カラーフィルタ
と遮光膜の膜厚を同等にしたため本発明のカラーフィル
タ基板を用いてカラー液晶表示パネルを組み立てた際、
液晶膜の厚さが均一になり、高導電性を有する遮光膜と
共通対向電極が接しているので、共通対向電極の導電性
が均一になり、スペーサである無機絶縁膜を遮光膜領域
内の任意の場所に形成しているため、液晶膜の厚さの制
御が容易となるとともに画素部にスペーサが存在しなく
なり、以上の結果画像品質の高いカラー液晶表示パネル
となるという効果がある。
【図１】本発明のカラーフィルタ基板の断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの基板における無機透
明絶縁膜を詳細に示す断面図である。
明絶縁膜を詳細に示す断面図である。
【図３】従来のカラーフィルタ基板の断面図である。
【図４】従来のカラー液晶表示パネルの断面図である。
１ 絶縁基板 ２ 透明導電膜 ３ 透明無機絶縁膜 ４ 遮光膜 ５、６、７ カラーフィルタ ８ 共通対向電極 ９ スペーサ 10 色材 11 透明無機絶縁体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−252622（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252623（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−263002（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−303803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−249107（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145626（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−184803（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−15025（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−100729（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−106408（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335 505 G02B 5/20 101
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁基板表面に付着した透明導電膜上に
形成された透明無機絶縁膜を有するカラーフィルタ基板
であって、前記透明無機絶縁膜が少なくとも画素部に貫
通孔を有し、前記画素部の貫通孔に電着法により色材が
埋め込まれてカラーフィルタが形成されていることを特
徴とするカラーフィルタ基板。 - 【請求項２】 透明無機絶縁膜が、カラーフィルタ膜厚
と同等の膜厚で少なくとも高導電性金属からなる遮光膜
を有する請求項１記載のカラーフィルタ基板。 - 【請求項３】 遮光膜と接触した共通対向電極を有する
請求項２記載のカラーフィルタ基板。 - 【請求項４】 共通対向電極上の遮光膜領域内に液晶膜
厚制御が可能な無機絶縁膜が形成された請求項３記載の
カラーフィルタ基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565891A JP2872450B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | カラーフィルタ基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565891A JP2872450B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | カラーフィルタ基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519246A JPH0519246A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2872450B2 true JP2872450B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=15999953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17565891A Expired - Fee Related JP2872450B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | カラーフィルタ基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2872450B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007193300A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示素子 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP17565891A patent/JP2872450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519246A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |