JPH04100021A - 液晶表示用電極基板の製造方法 - Google Patents

液晶表示用電極基板の製造方法

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JPH04100021A
JPH04100021A JP2217724A JP21772490A JPH04100021A JP H04100021 A JPH04100021 A JP H04100021A JP 2217724 A JP2217724 A JP 2217724A JP 21772490 A JP21772490 A JP 21772490A JP H04100021 A JPH04100021 A JP H04100021A
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JP
Japan
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film
pigment
liquid crystal
black
active matrix
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JP2217724A
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Fumiaki Matsushima
文明 松島
Kunikata Matsui
松井 邦容
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • G02F1/1309Repairing; Testing
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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] 本発明は液晶表示体に用いる電極基板の製造方法に関す
る。
[従来の技術] 液晶テレビなどに用いられるアクティブマトリクスカラ
ー液晶パネルは、−4に色調のよいノマリーホワイト表
示が多く採用されている。すなわち液晶に電圧が印加さ
れていない状態で白表示がなされ、電圧が印加された状
態で黒表示がなされるものである。
ところが、このノーマリ−ホワイト表示において、アク
ティブマトリクス素子に欠陥があるなどの理由で特定の
画素電極に所定の電圧が印加されない場合、その画素は
常に液晶がOFF状態となり、常時光が透過する点燈状
態となるため暗い色調の表示状態においては非常に目立
ち易い点欠陥となり見映えの悪さが問題となっていた。
一方、その声、欠陥が約十万個前後の画素中、数カ所に
発生することは製造工程上、ダスト等の影響により避け
られない問題であるが、液晶パネルを作成後初めて見い
出される欠陥であり、パネル組立て前に見い出すことは
極めて困難なものであった。従って、あらかじめ欠陥画
素に選択的に遮光膜を設けるなどして、点欠陥として目
立たなくする手段を講しることは不可能に近かった。
従来、例えば当社のMIMアクティブマトリクスパネル
においては、上述のような点欠陥が主にMIM素子のC
r電極の断線により一画面中に少なくとも数画素程度発
生する場合が多く、カラー表示として色調のよいノーマ
リ−ホワイト表示を行なう際には、たとえ十万個前後の
画素中の数画素とは言え、視覚的に目立ち易い欠陥とし
て問題となっていた。
[発明が解決しようとする課題] 上述のように従来液晶カラーテレビ等のアクティブマト
リクスカラー液晶パネルにおいては、ノーマリ−ホワイ
ト表示において上述のような点欠陥が発生し、画像品質
上問題となっていた。そこで本発明の目的とするところ
は、パネル組立て前にあらかしめアクティブマトリクス
素子基板上の欠陥画素電極上に選択的に遮光膜を形成す
る方法を提供し、数カ所程度の画素欠陥発生にとどまっ
ているレベルのパネルについては、それを目立たなくシ
、パネルとしての画像品質を改善するところにある。
〔課題を解決するための手段] 本発明の液晶表示用電極基板の製造方法は、アクティブ
マトリクス素子を形成した透明基板において画素透明電
極上に第1の工程として、所定の分光特性を持つ顔料膜
を湿式電解法により形成した後、第2の工程として遮光
性を有する黒色ネガ型レジストを該アクティブマトリク
ス素子および顔料膜を形成した面上に塗布し、塗布面の
裏面側から露光することによりブラックマトリクスを形
成することを特徴とする。
以下に本発明の製造方法について、ポイントを要約して
説明する。
アクティブマトリクス素子を形成した基板の各の画素透
明電極上に湿式の電解法でカラーフィルター層となる顔
料膜を形成するわけであるが、この時、画素電極にはア
クティブ素子を介して通電され電解が行なわれるため、
アクティブ素子が欠陥である画素については顔料膜が形
成されないことになる。この結果、欠陥素子を持った画
素が検出されるわけである。
次に全面に黒色のネガ型レジストが塗布されて裏面側か
ら露光されるわけであるが、このとき、顔料膜によるカ
ラーフィルター層は、露光時にネガレジストの感光波長
を吸収するマスクの役目をはたす。一方、アクティブマ
トリクス基板上の配線等も露光時の光を遮光するマスク
の役目をはだすため、結果的に基板上に検出された欠陥
画素部および、画素電極と配線の隙間等にはすべてくま
なく、自己整合的に黒色のレジスト層が形成されること
になる。従って、液晶パネル化した際に、欠陥画素が光
を透過しないことにより、目立たなくなるとともにカラ
ーフィルター層以外は全く可視光を通さないため、極で
容易に高コントラストが確保できることになる。
さらに本発明の顔料膜によるカラーフィルターの形成法
は、すでに我々が特開平2−24603により提案した
方法であるが、レドックス反応性を有する界面活性剤の
ミセル水溶液中に顔料を分散した後、該ミセル水滴液中
で電解を行なうことにより顔料膜を形成するものであり
、R,G、B3原色の顔料膜を形成できる。また、この
電解は通常+0.3〜0.5V (V、、S、C,E)
(7)低電位で可能であるため、アクティブ素子を形成
した基板をアノード電極として膜形成に用いても、少な
くともアクティブ素子における電解液に接する金属は0
.5V以下の電位に保持できるためその溶解は極めて起
こりにくい、この方法にょり形成される顔料膜からなる
カラーフィルター層は通常10μm以下の膜厚で十分な
分光特性を得ることができる。
通常、ノーマリ−ホワイト表示を行なう際には、液晶パ
ネルの上下基板間には液晶と配向膜以外の層(例えばカ
ラーフィルター層)が介在するとその層による電圧ロス
が発生するため液晶が十分に立ち上がらなくなる。従っ
て、透過率の十分に低い黒色が得られず、結果的に高コ
ントラストが得られないことになる。本発明の場合アク
ティブマトリクス基板の画素電極上にカラーフィルタ層
が形成されるため、結果的に対向基板との間には液晶と
配向膜以外にカラーフィルター層が存在することになる
が、該カラーフィルター層は前述のように1μm以下の
薄い膜厚であるため、印加電圧のロスは極めて低く、ノ
ーマリ−ホワイト表示には支障をきたさないという大き
なメリットがある。
[実 施 例] 対角26インチのガラス基板上にT a / Ta20
5/Crの薄膜の積層構造からなるM I lt1素子
をマトリクス状に230X330個形成しさらに各M 
I M素子にITOによる透明画素電極をあわせて形成
した。第1図a、bに画素平面図と断面図を示した。T
aの膜厚は3000人であり、その上に形成されたTa
x OsはTaの陽極酸化により形成し、600人の膜
厚をもつ。さらにTa2e5の上に膜厚1500人のC
rをTa/ T a 20.の積層パターンと交さする
ように所定のパターンに形成した。交さ部の面積は5×
4μmとした。この交さ部がMIM素子としての機能を
はたす。ITOによる透明画素電極はM I L】素子
のCrとのみ電気的にコンタクトするように所定のパタ
ーンに加工した。
次にこの基板のITO画素電極上に電解により有機顔料
膜を形成した。電解はTaライン電極(第1図aの3)
を導通し、そのラインに接続された画素電極について、
各々のMIM素子を通して通電することにより行なった
。この時、アクティブマトリクス基板はアノードとし、
カリードとしてはpt板を用いた。Taライン電極は多
数のラインのうち所定のラインを選択的に通電し、電解
した。すなわち、通電したライン電極上に配列された画
素電極上にはすべて同一色の有機顔料膜が形成されるよ
うにし、R,G、Hの3原色の有機作科膜が2ラインお
きに連続的にくり返し配列されるようにTaラインを選
択し合計3回電解成膜した。なお、TaラインはT a
 205が積層された構造となっているが末端の通電部
はTaが露出し、電気に容易にコンタクトがとれるよう
にした。電解条件を以下に記す。R,G、Hの各顔料膜
の形成に用いた電解液の組成を第1表に示す。
第1表 * 1 フェロセニルPEG (同口化学製) *2   LiBr 電解液は酸化還元できる界面活性剤のミセル水溶液中に
支持塩を溶解し、さらに有機顔料を加えた後超音波ホモ
ジナイザーで有機顔料を分散し、コロイド化して作成し
た。この電解液中で電解を行なえばアノード電極として
用いた基板上に有機那料微料子による薄膜が形成できる
ものである。
最初にRの顔料膜を所定のTaライン電極を通電し電解
形成した。電解は1.5V (vs、S、C,E)で行
ない成膜厚が08μmとなるよう通電量を調整した。成
膜後は水洗した後、200°Cて20分焼成した。
続いてG、Bの順に同様の操作により所定のTaライン
電極を選択的に通電し成膜した。膜厚は各々08.07
μmとした。以上の操作によりアクティブマトリクス基
板上にR,G、Hのカラーフィルター層が第2図のよう
に形成された。
結果として、230X330 (75900)個の画素
中の10画素電極上に顔料膜が形成されなかった。原因
は主にM I M素子のCrパターン断線によるものと
判明した。これらの10画素は液晶パネル化しても液晶
駆動が行なわれないことになる。
次にこの顔料膜を形成した基板上全面に透明アクリル系
樹脂膜を02μm形成し、顔料膜の保護膜とした。
続いて黒色ネガレジスト(富士ハントテクノロジー社製
)を上述のアクリル樹脂膜上にスビンコトにより、膜厚
2.!5umとなるよう塗布した。90°Cでプリベー
クした後、塗布面の裏面fullから水銀ランプにより
UV露光した。この時Bの顔料膜はレジスト感光波長の
一部を透過するため、その波長のカットフィルターを用
いて露光した。現像により顔料膜形成部およびMIM素
子の形成部、T a / T a 20 sライン部以
外のすべての部分に遮光膜としての黒色レジスト膜、す
なわちブラックマトリクスが形成された。もちろん、電
解により顔料膜が形成されなかった画素電極上にも同様
にブラックマトリクスとしての黒色レジスト膜が形成さ
れた。この様子を第3図に示した。
この結果、液晶が駆動されない不良画素はすべて黒色レ
ジストにより遮光された。
最終的にTN型液晶を用いパネル化し、ノーマノ−ホワ
イト表示状態をチエツクした結果、不良画素は黒色レジ
スト膜の形成により、はとんど目立たず、TV画像とし
て悪影響を及ぼさないことがわかった。従って、欠陥の
目立たない高コントラストのカラー画像が得られた。
[発明の効果1 以上のように本発明により、湿式電解法によりアクティ
ブマトリクス基板上にカラーフィルターを形成すること
により、不良画素が検出され、さらにそのカラーフィル
ターを露光マスクとして用いることでカラーフィルター
層の形成されない不良画素は自己整合的にブラックマト
リクスが形成されるため、ノーマリ−ホワイト表示で欠
陥画素を目立たなくする顕著な効果が見い出された。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明を説明する実施例で用いたアクテ
ィブマトリクス基板の一部の平面を示す図。 透明画素電極 2・・・MIM素子 ・・Taライン電極 第1図(b)は本発明を説明する実施例で用いたアクテ
ィブマトリクス基板の一画素のMIM素子部の断面を示
す図。 透明画素電極 Cr電極 Ta2’。 Ta電極 ガラス基板 第2図は、実施例において、顔料膜(カラーフィルター
層)を形成した状態を示す図。 1・・・顔料膜が形成された画素電極 (斜線のある画素) 2・・・顔料膜が形成されなかった画素電極3・・・M
IM素子 第3図は実施例においてブラックマトリクス(黒色レジ
スト膜) を形成した状態を示す図。 ブラックマト ノクス 不良画素上に形成されたブラノクマ ト ノクス 以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)アクティブマトリクス素子を形成した透明基板にお
    いて画素透明電極上に第1の工程として所定の分光特性
    を持つ顔料膜を湿式電解法により形成した後、第2の工
    程として遮光性を有する黒色ネガ型レジストを該アクテ
    ィブマトリクス素子および顔料膜を形成した面上に塗布
    し、塗布面の裏面側から露光することによりブラックマ
    トリクスを形成することを特徴とする液晶表示用電極基
    板の製造方法。 2)請求項1記載の液晶表示用電極基板の製造方法にお
    いて、第1の工程の顔料膜を、レドックス反応性を有す
    る界面活性剤のミセル水溶液中に顔料を分散した後、該
    ミセル水溶液中に該アクティブマトリクス素子を形成し
    た透明基板を電解用電極として浸漬し、電解することに
    より該基板上の所定の位置に形成することを特徴とする
    液晶表示用電極基板の製造方法。 3)請求項1記載のアクティブマトリクス素子がMIM
    (金属−絶縁体−金属)素子であることを特徴とする液
    晶表示用電極基板の製造方法。
JP2217724A 1990-08-18 1990-08-18 液晶表示用電極基板の製造方法 Pending JPH04100021A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996036903A1 (fr) * 1995-05-16 1996-11-21 Citizen Watch Co., Ltd. Affichage a cristaux liquides, procede de fabrication de substrat actif et procede de fabrication de substrat a filtre colore
JP2001222020A (ja) * 2000-12-14 2001-08-17 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
KR101272895B1 (ko) * 2006-06-30 2013-06-11 엘지디스플레이 주식회사 일렉트로 웨팅 디스플레이 소자

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1996036903A1 (fr) * 1995-05-16 1996-11-21 Citizen Watch Co., Ltd. Affichage a cristaux liquides, procede de fabrication de substrat actif et procede de fabrication de substrat a filtre colore
JP2001222020A (ja) * 2000-12-14 2001-08-17 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
KR101272895B1 (ko) * 2006-06-30 2013-06-11 엘지디스플레이 주식회사 일렉트로 웨팅 디스플레이 소자

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