JPH036532A - 表示電極基板の製造方法 - Google Patents

表示電極基板の製造方法

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JPH036532A
JPH036532A JP1141505A JP14150589A JPH036532A JP H036532 A JPH036532 A JP H036532A JP 1141505 A JP1141505 A JP 1141505A JP 14150589 A JP14150589 A JP 14150589A JP H036532 A JPH036532 A JP H036532A
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JP
Japan
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electrode
substrate
picture element
color
color filter
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Pending
Application number
JP1141505A
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English (en)
Inventor
Shinichi Ogawa
伸一 小川
Toshiaki Takamatsu
敏明 高松
Norio Hashimoto
典夫 橋本
Masao Yoshikawa
吉川 雅勇
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH036532A publication Critical patent/JPH036532A/ja
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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
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222Colour filters incorporated in the active matrix substrate

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

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、アクティブマトリクス型カラー表示装置に用
いられる表示電極基板の製造方法に関する。
従来の技術 ガラスなどの絶縁基板上に、薄膜トランジスタ(Tb1
n Film Transistor :以下TPTと
略称する)をマトリクス状に配列して形成した表示ZM
基板を用いるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の
渇き、液晶の応答速度が速く、また表示電極基板として
使用される絶縁基板の面積に制約がなく反射型、透過型
のいずれにも適用できるなどの利点を有するため、大容
量の表示装置として有望視されている。
第4図は、そのようなアクティブマトリクス型のカラー
液晶表示装置の従来の構成を概略的に示す断面口である
。第4図において、透明絶縁基板1上には各絵素に対応
する複数の透明絵素電極2と、各透明絵素電極2に1対
1に対応付けて接続された複数のTFT3とがマトリク
ス状に配列して形成され、さらにその上全面に配向膜4
が形成されて表示電極基板5が構成されている。
一方、上記透明絶縁基板1に対して対向配置されるもう
1つの透明絶縁基板6の相手方透明絶縁基板1と対向す
る表面側には、各透明絵素電極2と対向する位置にそれ
ぞれカラーフィルタ7が形成され、その上全面に透明対
向電極8が形成され、さらにその上全面に配向M9が形
成されて対向基板10が構成されている。これら2つの
基板5゜10間には液晶層11が介在させてあり、その
液晶層11はシール部材12によって封止されている。
また、表示電極基板5の配向膜4形成表面とは反対側の
表面には偏光板13が配置される一方、対向基板10の
配向膜9形成表面とは反対側の表面にも偏光板14が配
置されている。
さらに、表面電極基板5の偏光板13配置側には別にバ
ックライト光源15が配置されている。
上記カラー液晶表示装置において、TFT3を介して各
透明絵素電極2に選択的に電圧を印加すると、透明絵素
電8i!2と透明対向電極8とで挟まれた液晶層11の
各部が選択的にオン・オフ駆動されて光学的特性が変わ
る。光透過可能な状態に変化した液晶層11の各部では
バックライト光源15から照射されるバックライトが透
過し、その液晶層11の各部に対応するカラーフィルタ
フの色調に応じた色表示が行われている。
上記カラー液晶表示装置の場き、液晶層11を透過した
バックライトの一部が対向基板10111において、隣
り会うカラーフィルタ7間の間隙部から透過してしまう
と、絵素部分に相当するカラーフィルタ7だけでなく、
その周辺部も発光してしまうことになってコント・ラス
ト比が低下する。そこで、このような事官を回避するた
めに、対向基板10側では、第5図に拡大した平面図で
示すように各カラーフィルタ7 (R,G、Bは各カラ
ーフィルタフの色を示す)間の間隙部にCrなとの金属
1膜からなる遮光WX16が形成され、これによって間
隙部でのバックライトの透過防止がはかられいる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記カラー液晶表示装置のように、対向
基板10側多二おいて、カラーフィルタ7間の間隙部に
遮光膜16を形成するのでは、以下に述べるように絵素
面積が減少して光透過率つまり輝度が低下するという問
題点を有する。
すなわち、透明絵素電極2およびTFT3が形成された
表示電極基板5とカラーフィルタ7が形成された対向基
板10とを対向配置して貼り合わせる場合、通常両方の
基板5,10の位置合わせ精度は約10μm程度であり
、したがって遮光膜16の線幅(隣り合うカラーフィル
タ7間を覆う部分の幅)は表示電極基板5側の隣り合う
透明絵素電極2間の間隙よりも上記位置合わせ精度分だ
け幅広く形成する必要がある。その結果、絵素面積がそ
れだけ減少し光透過率が低下してしまうのである。
したがって、本発明の目的は、各絵素の光透過率が高く
、かつ良好な表示コントラストを得ることのできる表示
電極基板の製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、アクティブマトリクス望カラー表示装置の各
絵素に対応する絵素電極およびカラーフィルタと、各絵
素電極に接続されたスイッチング素子とを絶縁基板上に
マトリクス状に配列した表示電極基板の製造方法におい
て、 絶縁基板上にスイッチング素子と絵素電極とを形成した
あと、電着法を用いて絵素電極上にカラーフィルタを析
出・形成し、さらに前記カラーフィルタの形成領域を避
けた絶縁基板上の残りの全領域に導電膜を析出・形成し
、この導電膜上に電着法を用いて遮光膜を形成すること
を特徴とする表示電極基板の製造方法である。
作  用 本発明に従えば、絶縁基板上にスイッチング素子および
絵素電極が形成されたあと、電着法によって絵素電極上
にカラーフィルタが析出・形成される0次に、この絶縁
基板上のカラーフィルタ形成領域を避けた全領域に導t
aが形成され、この導電膜上に電着法によって遮光膜が
析出・形成される。絵素電極を電着用電極としてその上
にカラーフィルタが形成されるため、絵素電(至)とカ
ラーフィルタの位置きわせおよび絵素電極と遮光膜の位
置きわせの精度が向上し、カラーフィルタの領域にはみ
出させる遮光膜の割合つまりカラーフィルタと遮光膜と
の位置きわせのマージンをそれだけ小さく抑えることが
でき、したがって光透過率が大きくなる。また、カラー
フィルタ周辺部での光透過も十分遮られるので表示コン
トラストも向上する。
実施例 第10は本発明の一実施例である表示電極基板の製造方
法を適用して得られるアクティブマトリクス型のカラー
液晶表示装置を部分的に拡大して示す断面図である。
第1図において、表示電極基板17を構成するガラス基
板18上には、まず複数のTFT19およびこのTFT
19に1対1に対応付けて接続されたITO(インジウ
ノ、朽酸化物)Mからなる複数の絵素電Ff120がマ
トリクス状に配列して形成される。すなわち、ガラス基
板18上にTPT 1つのゲート電極21(走査線とな
るゲートパスラインも含めて)がまず形成され、さらに
その上にゲート絶縁膜22が形成される。またゲー■・
絶縁膜22上にはノンドープa  Si23、リンドー
プa−3i24などの半導体層が形成され、さらにその
上にソース電極25(データ線となるソースパスライン
ら含めて)とドレイ>電M26とが;π択的に形成され
、これによってTFT19が構成される。ついで上記絵
素電&20が、その一部をドレイン’11HI26上に
重ねて形成される。
次に、上記ドレイン;堅26の図示しないスルホール部
を7オトレジス1−によって被覆した半製品グ)表示電
極基板17は、第2(21に示す電着槽27に満たされ
た電着液28に浸漬され、電着法によるカラーフィルタ
2つの形成が行われる。すなわち、Th電着液28中は
別に対向電極30が浸漬され、この対向電極30と上記
表示’xi基板17のTFT19のソース電極25との
間に直流電源31を接続することによって、ソース電極
25に正電圧くたとえば30V)が印加される一方、T
FT19めゲート絶縁膜21には別の直流電源32を接
続することによって、TPT19をオン状態にする正電
圧(たとえば20■)がゲート電極21に印加される。
このとき、ソース;極25に印加される正電圧がTFT
19を経て絵素i極20に及び、電着液28中の高分子
樹脂や顔料が絵素電極20に引き寄せられ、その絵素電
極20上に着色高分子樹脂膜からなるカラーフィルタ2
つが析出・形成される。この電着工程は赤、緑、青の各
色の電着液28に分けて行われる。
このようにしてカラーフィルタ29の形成された表示電
極基板17上の全面に、絶縁性透明樹脂あるいはSin
、からなる絶縁膜33が形成され、このあとその絶縁膜
33上の全面にたとえばITO膜からなる透明電極34
が形成される。さらに、その透明電極34上にはフォト
レジストが塗布され、各カラーフィルタ29間の間隙部
を覆うパターンのマスクを用いて上記フォトレジストが
露光現像され(これにより、フォトレジストのうちカラ
ーフィルタ29を覆う部分が除去される〉、このフォト
レジストをマスクとして上記透明電極34が選択的にエ
ツチング除去される。すなわち、透明;極34はカラー
フィルタ29間の間隙部を覆う部分だけを残して除去さ
れる。
このあと、上記透明電極34を電着用電極として、先の
カラーフィルタ29の形成とほぼ同様の工程により黒色
の遮光膜35が形成される。この場6には、第2(21
に示す電着液28として黒色顔料を混入したアニオン型
の高分子樹脂を含む′S電着液用いられる。
すなわち、このIgj会に電着液28に溶融さぜるアニ
オン型の高分子樹脂はカルボキシル基を5く含んでいて
、上記電着作用の際、水溶液中で解離しているカルボキ
シルアニオンR−Coo−が次に示す反応式に従って透
明電極34に引き寄仕られ上述した黒色の遮光膜35が
形成される。
2H20−448” +021+4e−・−11)R・
COO−+)ド − R−C0OH(析出)   ・・
・(2)こJ)場きの電着液28は下記の組成からなる
iα体を含む。
水溶性ポリエステル樹脂 160wt% 水溶性メラミン樹脂 ブチルセロソルブ )40wt% イソプロピルアルコール さらに、黒色顔料は下記の重量比でエチルグリコール中
に分散させたあと、下記の重量比によって上述した液体
と水との溶液に混きされて電着液28とされる。
液体              =10水     
                     : 12
0エチレングリコール       =20第0図は、
このようにして遮光膜35が形成された半製品の表示電
極基板17の一部を拡大して示す平面図である。同口の
i−を矢視断面が第1目に相当している。
このようにして得られた表示電極基板17は、さらにそ
の表面に保護膜36および配向膜37が積層形成された
あと、対向基板38とで液晶層39を扶んで液晶表示パ
ネル40に組み立てられる。
対向基板38は、ガラス基板41の表面にIOT膜から
なる対向電極−12を形成し、さらにその表面に配向膜
43を形成して構成される。表示電極基板17の配向膜
37形成側表面とは反対側の表面および対向基板38の
配向[43形成側表面とは反対側の表面にそれぞれ清光
板が配置されることは先述した従来のカラー液晶表示装
置の場かと同様であり、上記液晶表示パネル40の表示
電極基板17側には図示しないバックライト光源が配置
される。
このカラー液晶表示装置も、従来の装置と同様にしてカ
ラー表示が行われる。
すなわち、TFT19を介して各絵素電極20に選択的
に電圧を印加すると、絵素電極20と対向電極42とで
挟まれた液晶層3つの各部が選択的にオン・オフ駆動さ
れて光学的特性が変わる。
光透過可能な状態に変化した液晶層39の、各部では、
バックライト光源からカラーフィルタ2つを経て照射さ
れるバックライトがそれぞれ透過し、その液晶層39の
各部に対応するカラーフィルタ29の色調に応じた色表
示が行われる。
発明の効果 以上のように、本発明の表示電極基板の製造方法によれ
ば、絶縁基板上にスイッチング素子および絵素T4極を
形成したあと、電着法によって絵素電極上にカラーフィ
ルタを析出・形成し、さらにその絶縁基板上のカラーフ
ィルタ形成頭載を避けた全領域に導電膜を形成し、この
導電膜上に電着法によって遮光膜な析出・形成するよう
にしたので、絵素電極とカラーフィルタの位置合わせお
よび絵素電極と遮光膜の位置きわせの精度が向上し、そ
れだけカラーフィルタと遮光膜の位ii!自わせの精度
が向上し、それだけカラーフィルタと遮光膜との間の位
W Aiわせのマージンを小さく抑えることができ、し
たがって絵素の光透過率が大きくなる。また、位置会わ
せ精度の向上によって、カラーフィルタ周辺部での光透
過も十分遮られ、表示コントラストも向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である表示電極基板の製造方
法を適用したカラー液晶表示装置の一部を拡大して示す
断面図、第2図はその表示電極基板の製造方法における
t着工程を示す説明口、第3121はその表示電極基板
の工程途中における一部を拡大して示す平面図、第4図
は従来のカラー液晶表示装置の機略的な構成を示す断面
図、第5図はそのカラー液晶表示装置における遮光膜の
パターンを示す平面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アクティブマトリクス型カラー表示装置の各絵素に対応
    する絵素電極およびカラーフィルタと、各絵素電極に接
    続されたスイッチング素子とを絶縁基板上にマトリクス
    状に配列した表示電極基板の製造方法において、 絶縁基板上にスイッチング素子と絵素電極とを形成した
    あと、電着法を用いて絵素電極上にカラーフィルタを析
    出・形成し、さらに前記カラーフィルタの形成領域を避
    けた絶縁基板上の残りの全領域に導電膜を析出・形成し
    、この導電膜上に電着法を用いて遮光膜を形成すること
    を特徴とする表示電極基板の製造方法。
JP1141505A 1989-06-03 1989-06-03 表示電極基板の製造方法 Pending JPH036532A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH052187A (ja) * 1991-01-31 1993-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶電気光学装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH052187A (ja) * 1991-01-31 1993-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶電気光学装置

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