JPH01201623A - Liquid crystal color display device and its manufacture - Google Patents
Liquid crystal color display device and its manufactureInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、アクティブマトリックス駆動方式の液晶カ
ラー表示装置およびその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an active matrix drive type liquid crystal color display device and a manufacturing method thereof.
（従来の技術）
アクティブマトリックス駆動方式の液晶カラー表示装置
では、各画素ごとにスイッチングのためのアクティブ素
子が設けられ、その素子のスイッチング作用によって、
大容量、高画質のカラー表示が可能である。(Prior Art) In an active matrix drive type liquid crystal color display device, an active element for switching is provided for each pixel, and the switching action of the element causes
Large-capacity, high-quality color display is possible.
第３図は、その装置の一つである液晶カラーテレビの従
来の構成を示す断面図である。液晶カラーテレビ１０は
、所定のギャップをもって互いに対向し配置した２つの
基板２０．３０と、それらの基板間のギャップに封入し
たＴＮ型などの液晶１２とを有する。一方の基板２０が
アクティブマトリックス基板であり、液晶１２に臨む一
面に、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）などのアクティブ素
子２２が形成されている。他方の基板３０はカラーフィ
ルタ基板であり、そこにはカラー表示のための赤、緑、
青の各フィルタ画素Ｒ，Ｇ、Ｂが形成されている。表示
する画像のコントラストを向−ヒするため、各フィルタ
画素の境界域には遮光パターン３２が設けられる。この
遮光パターン３２は、一般に、クロムなどの金属あるい
は黒色の樹脂によって、各フィルタ画素Ｒ，Ｇ、Ｂの形
成時点に形成されている。また、各フィルタ画素Ｒ２Ｇ
、Ｈの上には、保護膜３４、共通電極である透明電極（
ＩＴＯ）３６、および配向膜３８が順次形成されている
。FIG. 3 is a sectional view showing the conventional structure of a liquid crystal color television, which is one of such devices. The liquid crystal color television 10 has two substrates 20 and 30 arranged facing each other with a predetermined gap therebetween, and a liquid crystal 12 such as a TN type liquid crystal sealed in the gap between the substrates. One of the substrates 20 is an active matrix substrate, and an active element 22 such as a thin film transistor (TPT) is formed on one surface facing the liquid crystal 12. The other substrate 30 is a color filter substrate, on which red, green, and
Blue filter pixels R, G, and B are formed. In order to improve the contrast of the displayed image, a light shielding pattern 32 is provided at the boundary area of each filter pixel. This light-shielding pattern 32 is generally formed of metal such as chrome or black resin at the time when each filter pixel R, G, B is formed. In addition, each filter pixel R2G
, H, a protective film 34 and a transparent electrode (
ITO) 36 and an alignment film 38 are sequentially formed.
（発明が解決しようとする課題）
本発明者は、遮光パターン３２の材料として、クロム、
ニッケルを代表とした金属を選択した。(Problems to be Solved by the Invention) The present inventor has proposed that chromium,
Metals such as nickel were selected.
金属は他の材料に比べて遮光性が高く、遮光パターン３
２自体を薄膜化できるからである。Metal has higher light-shielding properties than other materials, and light-shielding pattern 3
This is because 2 itself can be made into a thin film.
しかし、金属製の遮光パターン３２には、次のような問
題がある。However, the metal light shielding pattern 32 has the following problems.
一つは、金属表面からの反射光が画質に悪影響私及ぼす
という問題である。遮光パターン３２は表示面の全体に
わたるので、その影響は無視しえず、しかも、画素数が
増すほどに影響も大になると考えられる。One problem is that light reflected from metal surfaces has an adverse effect on image quality. Since the light-shielding pattern 32 covers the entire display surface, its influence cannot be ignored, and it is thought that the influence becomes greater as the number of pixels increases.
また一つは、金属製の遮光パターン３２が液晶カラーテ
レビ１０の製造工程を面倒にし、液晶カラーテレビのコ
ストを高めるという問題である。Another problem is that the metal light shielding pattern 32 complicates the manufacturing process of the liquid crystal color television 10 and increases the cost of the liquid crystal color television.
金属製の遮光パターンの製法としては物理的な成膜法、
たとえば真空蒸着やスパッタリング法が利用される。し
かし、それに際しては、基板の洗浄や一定の真空圧まで
引くことにかなりの時間と手間が必要である。この点、
液晶カラーテレビ１０に必須の共通電極３６も物理的な
成膜法によるため、煩雑な工程を２回も行なうことにな
る。Methods for manufacturing metal light-shielding patterns include physical film formation,
For example, vacuum evaporation or sputtering methods are used. However, in this case, a considerable amount of time and effort are required to clean the substrate and to draw the vacuum to a certain level. In this point,
Since the common electrode 36, which is essential to the liquid crystal color television 10, is also formed by a physical film formation method, a complicated process is performed twice.
この発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、
金属製の遮光パターンを用いる場合に好適な技術を提供
することを目的とする。This invention was made in consideration of the above points,
The present invention aims to provide a suitable technique when using a metal light-shielding pattern.
（発明の概要）
この発明では、実施例に対応する第１図に示すように、
金属製の遮光パターン１３２と共通電極１３６とを互い
に上下に接し、あるいは重ねて形成し、しかも、金属製
の遮光パターン１３２の方を液晶１２に近い側に配置す
るようにしている。(Summary of the invention) In this invention, as shown in FIG. 1 corresponding to the embodiment,
The metal light-shielding pattern 132 and the common electrode 136 are formed in contact with each other vertically or on top of each other, and the metal light-shielding pattern 132 is arranged closer to the liquid crystal 12.
これは、アクティブマトリックス駆動方式のものでは、
カラーフィルタ基板側の共通電極がベタであるため、遮
光パターンと重ねて形成することができる点に着目し、
見い出したものである。This is an active matrix drive type.
We focused on the fact that the common electrode on the color filter substrate side is solid, so it can be formed overlapping the light shielding pattern.
This is what I discovered.
これにより、画面を見る者にとって、金属製の遮光パタ
ーン１３２は着色された各フィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ’
、Ｂ’の後方に位置するため、金属に起因する表面反射
が低減され画質の向上が図れる。As a result, for those viewing the screen, the metal light-shielding pattern 132 is visible to each colored filter pixel R', G'.
, B', surface reflection caused by metal is reduced and image quality can be improved.
しかもまた、物理的な成膜法による２つの層が互いに上
下に重なるため、連続的に形成することができ、基板の
洗浄や真空に引く処理を一回分省略することができる。Moreover, since the two layers formed by the physical film forming method overlap each other one above the other, they can be formed continuously, and the cleaning and vacuuming processes of the substrate can be omitted once.
（実施例）
第１図は、この発明によって得た第３図と同様の液晶カ
ラーテレビの断面構造を示す図である。(Example) FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a liquid crystal color television similar to that of FIG. 3 obtained by the present invention.
なお、この発明の特徴は、カラーフィルタ基板の側の層
橘造にある。アクティブマトリックス基板および液晶は
第３図のものと同様であるので、第３図の場合と同一の
符号を付し、その説明を省略する。Note that the feature of this invention lies in the layered structure on the side of the color filter substrate. Since the active matrix substrate and liquid crystal are the same as those shown in FIG. 3, they are given the same reference numerals as in FIG. 3, and their explanation will be omitted.
カラーフィルタ基板１３０の本体は、透明なガラス板４
０である。このガラス板４０は厚さｉｎｍ程度の平板ガ
ラスである。このガラス板４０の一面に、赤、緑、青の
各フィルタ画素ＲＩ 、 Ｇ ｌ。The main body of the color filter substrate 130 is a transparent glass plate 4
It is 0. This glass plate 40 is a flat glass plate with a thickness of about inm. On one side of this glass plate 40, each red, green, and blue filter pixel RI, Gl.
Ｂ′がマトリックス状に形成されている。各フィルタ画
素Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’それ自体は公知の種々の方法、
たとえば印刷法、染色法あるいは着色樹脂のパターニン
グ法などによって形成される。各フィルタ画素Ｒ’ 、
Ｇ’ 、Ｂ’ の互いに隣り合う部分に隙間が生じない
ようにするのが好ましい。B' is formed in a matrix shape. Each filter pixel R', G', B' itself can be adjusted in various ways known in the art.
For example, it is formed by a printing method, a dyeing method, or a patterning method using colored resin. Each filter pixel R',
It is preferable to prevent gaps from forming between adjacent portions of G' and B'.
図では、端面が互いに接するようになっているが、実際
には、各フィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’は、互いに
隣り合う部分が重なり合って接することになるであろう
。In the figure, the end faces are in contact with each other, but in reality, adjacent portions of each filter pixel R', G', and B' would overlap and contact each other.
各フィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’の上は保護膜１３
４によって被われる。保護膜１３４は、各フィルタ画素
Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’の表面の平坦化、あるいは色の抜
は出し防止などのための膜である。A protective film 13 is provided on each filter pixel R', G', B'.
Covered by 4. The protective film 134 is a film for flattening the surface of each filter pixel R', G', B' or for preventing color extraction.
保護膜１３４としては、ポリイミド、ウレタンあるいは
二酸化ケイ素などの有機あるいは無機の各種の材料を用
い、各種の方法で形成することができる。材料によって
も異なるが、保護膜１３４の写さば０．２〜１．５ｐｍ
程度である。この保護膜１３４の上に、透明導電材料か
らなる共通電極１３６、さらに遮光パターン１３２、そ
して、それらの上を配向膜１３８が被う。共通電極１３
６の材料はたとえばインジウム・スズ酸化物、また遮光
パターン１３２のそれはクロムであり、その厚さは、各
々、たとえば５００〜５０００Ａ程度と非常に薄い。ま
た、配向膜１３８は、たとえば印刷法によるポリイミド
であり、その形成面が平坦であるので、その厚さも０．
１〜０．３μｍ程度で充分である。The protective film 134 can be formed using various organic or inorganic materials such as polyimide, urethane, or silicon dioxide, and by various methods. Although it varies depending on the material, the thickness of the protective film 134 is 0.2 to 1.5 pm.
That's about it. On this protective film 134, a common electrode 136 made of a transparent conductive material, a light shielding pattern 132, and an alignment film 138 cover these. Common electrode 13
The material 6 is, for example, indium tin oxide, and the material of the light shielding pattern 132 is chromium, and the thickness of each is very thin, for example, about 500 to 5000 Å. Further, the alignment film 138 is made of polyimide made by, for example, a printing method, and the surface on which it is formed is flat, so that its thickness is also 0.5 mm.
A thickness of about 1 to 0.3 μm is sufficient.
以上のような構造の液晶カラーテレビ１１０は、アクテ
ィブマトリックス基板２０の外側Ａ（図の上方）から透
過方式の照明を受け、見る者が、カラーフィルタ基板１
３０の外側Ｂ（図の下方）から画面を観察することにな
る。したがって、見る者にとって、クロムからなる遮光
パターン１３２は着色された各フィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ
’ 、Ｂ’の後方に位置するため、遮光パターン１３２
からの表面反射光はほとんど気にならない。The liquid crystal color television 110 having the above structure receives transmission type illumination from the outside A of the active matrix substrate 20 (upper part of the figure), so that the viewer can see the color filter substrate 1.
The screen will be observed from the outside B of 30 (lower side in the figure). Therefore, for the viewer, the light-shielding pattern 132 made of chrome is visible to each colored filter pixel R', G.
' , B', so the light shielding pattern 132
The light reflected from the surface is almost unnoticeable.
ところで、液晶カラーテレビ１１０、特に、カラーフィ
ルタ基板１３０を製造する場合、共通電極１３６と遮光
パターン１３２とが上下に接しているため、次のような
方法によって工程を簡略化することが好ましい。第２図
（ａ）に示すように、保護膜１３４を形成したガラス板
４０の上に、共通電極１３６を形成する第１の膜５ｏを
形成した後、第１の膜５０の形成に用いた成膜装置によ
って連続的に遮光パターン１３２を形成する第２の膜６
０を形成する。第１および第２の各膜５０゜６０は、ス
パッタリング法などの物理的な成膜法によるので、たと
えば、成膜材料であるターゲットを交換するだけで良く
、第１の膜５０の成膜時に、基板の洗浄を終え、また所
定の真空圧を得るならば、第２の膜６０の成膜時には、
それらの処理は不要である。By the way, when manufacturing the liquid crystal color television 110, especially the color filter substrate 130, since the common electrode 136 and the light shielding pattern 132 are vertically in contact with each other, it is preferable to simplify the process by the following method. As shown in FIG. 2(a), a first film 5o forming a common electrode 136 was formed on the glass plate 40 on which a protective film 134 was formed, and then the first film 5o used for forming the first film 50 was formed. A second film 6 that continuously forms a light-shielding pattern 132 using a film forming apparatus.
form 0. Since each of the first and second films 50 and 60 is formed by a physical film forming method such as sputtering, it is only necessary to replace the target, which is the film forming material, and when the first film 50 is formed, , after cleaning the substrate and obtaining a predetermined vacuum pressure, when forming the second film 60,
Those treatments are unnecessary.
ついで、第２図（ｂ）に示すように、ホトレジストパタ
ーン７０をマスクとして、上層の第２の膜６０をエツチ
ングすることによって、遮光パターン１３２を形成する
。その後、第２図（ｃ）に示すように、ホトレジストパ
ターン７０を除去してから、遮光パターン１３２を含む
基板表面に第１の膜５０をエツチングするための別のホ
トレジストパターン７２を形成する。そして、ホトレジ
ストパターン７２をマスクとして、第１の膜５０の周辺
部分をエツチングし除去することによって、共通電極１
３６を得る。第１の膜５０は、液晶１２の封止用スペー
サの固定のために、ガラス板４０の周辺部分のみが除去
されるだけであるので、既に形成した遮光パターン１３
２には何ら悪影響を及ぼすことはない。エツチング後、
ホトレジストパターン７２も除去されることは勿論であ
る。Next, as shown in FIG. 2(b), the upper second film 60 is etched using the photoresist pattern 70 as a mask, thereby forming a light shielding pattern 132. Thereafter, as shown in FIG. 2(c), after removing the photoresist pattern 70, another photoresist pattern 72 for etching the first film 50 is formed on the substrate surface including the light shielding pattern 132. Then, by etching and removing the peripheral portion of the first film 50 using the photoresist pattern 72 as a mask, the common electrode 1
Get 36. Since only the peripheral portion of the glass plate 40 is removed from the first film 50 in order to fix the sealing spacer for the liquid crystal 12, the light shielding pattern 13 that has already been formed is removed from the first film 50.
2 has no adverse effect. After etching,
Of course, the photoresist pattern 72 is also removed.
なお、第１図に示した例のように、各フィルタ画素Ｒ’
、Ｇ’ 、Ｂ’は、遮光パターン１３２の反射を低下
させる意味からすれば、互いに隣り合う部分に隙間を生
じないように形成することが好ましいが、アライメント
あるいは表面の平坦化の関係から、若干の隙間が生じる
ことも許される。Note that, as in the example shown in FIG. 1, each filter pixel R'
, G', and B' are preferably formed so that there are no gaps between adjacent portions in order to reduce the reflection of the light-shielding pattern 132. It is also allowed for gaps to occur.
また、各フィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’ をポリイ
ミド等の耐性の高い材料で形成する場合、保護膜１３４
を省略することもできる。In addition, when each filter pixel R', G', B' is formed of a highly resistant material such as polyimide, the protective film 134
can also be omitted.
（発明の効果）
この発明によれば、金属製の遮光パターン１３２を各フ
ィルタ画素Ｒ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’の後方に配置するよう
にしていることから、遮光パターン１３２の表面反射光
を低減して画質の向上を図ることができ、また、共通電
極１３６を形成する第１の膜５０と、遮光パターン１３
２を形成する第２の膜６０とを連続的に成膜することに
よって、工程を簡略化してコストの低減を図ることがで
きる。(Effects of the Invention) According to the present invention, since the metal light-shielding pattern 132 is arranged behind each filter pixel R', G', B', the light reflected from the surface of the light-shielding pattern 132 is reduced. In addition, the first film 50 forming the common electrode 136 and the light shielding pattern 13
By continuously forming the second film 60 forming the second film 2, the process can be simplified and costs can be reduced.
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の発明の製法例を示す概略的な工程図、第３図は従来例
を示す断面図である。
１０．１１０・・・液晶カラーテレビ（液晶カラー表示
装置）、１２・・・液晶、２０・・・アクティブマトリ
ックス基板、２２・・・アクティブ素子、３０．１３０
・・・カラーフィルタ基板、３２．１３２・・・遮光パ
ターン、
３６．１３６・・・共通電極、
Ｒ，Ｇ、ＢＡＲ’ 、Ｇ’ 、Ｂ’ ・・・フィルタ画
素。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic process diagram showing an example of the manufacturing method of the invention, and FIG. 3 is a sectional view showing a conventional example. 10.110... Liquid crystal color television (liquid crystal color display device), 12... Liquid crystal, 20... Active matrix substrate, 22... Active element, 30.130
... Color filter substrate, 32.132 ... Light shielding pattern, 36.136 ... Common electrode, R, G, BAR', G', B' ... Filter pixel.
Claims (1)
クティブマトリックス基板と、カラー表示のための各フ
ィルタ画素を形成したカラーフィルタ基板とを、アクテ
ィブ素子および各フィルタ画素を形成した面を互いに対
向させ、かつ、所定のギャップをもって配置し、そのギ
ャップ内に液晶を封入してなる液晶カラー表示装置にお
いて、前記カラーフィルタ基板の側に、各フィルタ画素
の境界域を被う金属製の遮光パターンと、アクティブ素
子側の電極に対向する共通電極とが互いに上下に接して
形成され、しかも、金属製の遮光パターンの方が液晶に
近い側に配置されていることを特徴とする液晶カラー表
示装置。 ２、遮光パターンおよび共通電極が、各フィルタ画素を
被い、各フィルタ画素よりも液晶に近い側に配置されて
いる、請求項１記載の液晶カラー表示装置。 ３、各フィルタ画素は、互いに隣り合う部分が接するよ
うにして形成されている、請求項１あるいは２記載の液
晶カラー表示装置。 ４、請求項１記載の液晶カラー表示装置を製造する方法
であって、共通電極を形成する第１の膜を形成した後、
第１の膜の形成に用いた成膜装置によって連続的に遮光
パターンを形成する第２の膜を形成することを特徴とす
る液晶カラー表示装置の製造方法。[Claims] 1. An active matrix substrate on which active elements for switching are formed and a color filter substrate on which each filter pixel for color display is formed, with the surface on which the active elements and each filter pixel are formed. In a liquid crystal color display device in which the liquid crystal is placed facing each other with a predetermined gap and a liquid crystal is sealed in the gap, a metal light shielding member is provided on the side of the color filter substrate and covers the boundary area of each filter pixel. A liquid crystal color display characterized in that a pattern and a common electrode facing an electrode on the active element side are formed in vertical contact with each other, and the metal light-shielding pattern is placed closer to the liquid crystal. Device. 2. The liquid crystal color display device according to claim 1, wherein the light shielding pattern and the common electrode cover each filter pixel and are arranged closer to the liquid crystal than each filter pixel. 3. The liquid crystal color display device according to claim 1 or 2, wherein each filter pixel is formed such that adjacent portions are in contact with each other. 4. A method for manufacturing a liquid crystal color display device according to claim 1, which comprises: after forming the first film forming the common electrode;
A method for manufacturing a liquid crystal color display device, comprising forming a second film that continuously forms a light-shielding pattern using the film forming apparatus used to form the first film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026285A JPH01201623A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Liquid crystal color display device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63026285A JPH01201623A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Liquid crystal color display device and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201623A true JPH01201623A (en) | 1989-08-14 |
Family
ID=12189022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026285A Pending JPH01201623A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Liquid crystal color display device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201623A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381921U (en) * | 1989-12-11 | 1991-08-21 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63026285A patent/JPH01201623A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381921U (en) * | 1989-12-11 | 1991-08-21 |
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