JPH09230314A - Color liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はカラー液晶表示素子
に関し、さらに詳しく言えば、カラーフィルター層の平
坦化膜と透明駆動電極との間に保護膜を有するカラー液
晶表示素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device, and more particularly to a color liquid crystal display device having a protective film between a flattening film of a color filter layer and a transparent driving electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カラー液晶表示素子は、カラーフィルタ
ー層を有する第１基板と、カラーフィルター層がない以
外は第１基板と同じ工程を経て得られる第２基板とをス
ペーサやシール材を介して対向的に組み合わせたものよ
りなるが、図２にはそのカラーフィルター層を有する第
１基板側の層構成が示されている。2. Description of the Related Art In a color liquid crystal display device, a first substrate having a color filter layer and a second substrate obtained through the same steps as the first substrate except that the color filter layer is not provided are provided with a spacer or a sealing material. FIG. 2 shows the layer structure on the side of the first substrate having the color filter layer, which is composed of the elements opposed to each other.
【０００３】すなわち、第１基板側においては、透明ガ
ラス基板上にカラーフィルター層が設けられるが、例え
ばＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉ
ｃ）カラー表示用に用いられるカラーフィルター層は、
そのほとんどが製法にかかわらず、ＲＧＢの各画素およ
びブラックマトリックス部の凹凸が０．０５ミクロンま
たはそれ以上であるため、そのカラーフィルター層上に
平坦化層を形成するようにしている。That is, on the first substrate side, a color filter layer is provided on a transparent glass substrate. For example, STN (Super Twisted Nemati) is used.
c) The color filter layer used for color display is
Regardless of the manufacturing method, most of them have unevenness of each pixel of RGB and the black matrix portion of 0.05 μm or more, so that the flattening layer is formed on the color filter layer.
【０００４】この平坦化層は、通常有機高分子材からな
るため、この上に直接透明駆動電極（ＩＴＯ；インジウ
ムスズ酸化物）を形成しようとすると、そのパターニン
グ時に劣化などの問題が生ずる。そこで、従来では平坦
化層上にスパッタ法でシリカ膜を形成した上で、透明駆
動電極を形成するようにしている。Since the flattening layer is usually made of an organic polymer material, if a transparent drive electrode (ITO; indium tin oxide) is directly formed on the flattening layer, problems such as deterioration occur during patterning. Therefore, conventionally, a transparent driving electrode is formed after forming a silica film on the flattening layer by a sputtering method.
【０００５】このシリカ膜の存在により、ＩＴＯスパッ
タ成膜時に平坦化膜がそのプラズマに晒されて劣化する
のが防止されることに加えて、ＩＴＯ膜のパターニング
精度の向上が図られる。すなわち、シリカ膜がないとす
ると、そのパターニング時にレジストと平坦化膜との密
着性が良くないためにサイドエッチが生ずるが、シリカ
膜の存在によりそのサイドエッチが減少する。The presence of the silica film prevents the flattening film from being exposed to the plasma and deteriorating during the ITO sputtering film formation, and also improves the patterning accuracy of the ITO film. That is, if there is no silica film, side etching occurs due to poor adhesion between the resist and the flattening film during patterning, but the presence of the silica film reduces the side etching.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、シリカの成
膜速度はスパッタ出力に比例するが、シリカのスパッタ
速度はきわめて遅いため、生産性を高めるにはスパッタ
出力を上げなければならない。しかしながら、スパッタ
出力を上げるとその際のプラズマによって平坦化膜が甚
だしく劣化され、パネルとしての信頼性が損なわれる。
もっとも、これを防止するにはスパッタ出力を下げれば
良いのであるが、他方において生産性の低下は否めな
い。By the way, although the film formation rate of silica is proportional to the sputter output, the sputter rate of silica is extremely slow, and therefore the sputter output must be increased in order to improve productivity. However, when the sputter output is increased, the flattening film is extremely deteriorated by the plasma at that time, and the reliability of the panel is impaired.
Of course, in order to prevent this, the sputter output can be reduced, but on the other hand, the productivity cannot be reduced.
【０００７】本発明者らは鋭意研究した結果、平坦化膜
の保護手段としてのシリカ膜に代えて、塗布焼成型のセ
ラミック膜を用いることにより、上記従来の問題を解決
するに至った。As a result of earnest studies, the present inventors have solved the above-mentioned conventional problems by using a coating and firing type ceramic film instead of the silica film as a means for protecting the flattening film.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、基
板側から見てカラーフィルター層、平坦化膜および透明
駆動電極がその順序で設けられている透明基板を一方の
基板として有するカラー液晶表示素子において、上記平
坦化膜と上記透明駆動電極との間に、塗布焼成型セラミ
ック膜が形成されていることを特徴としている。That is, according to the present invention, a color liquid crystal display having a transparent substrate provided with a color filter layer, a planarizing film and a transparent drive electrode in that order as viewed from the substrate side is one substrate. The device is characterized in that a coating and firing type ceramic film is formed between the flattening film and the transparent drive electrode.
【０００９】本発明において、カラーフィルター層は、
通常、ＳＴＮカラー液晶表示素子に使用されている種類
のものでよく、例えば電着方式もしくは顔料分散型など
により形成することができる。また、平坦化膜にしても
例えばエポキシアクリル型など、一般的に使用されてい
る有機高分子であってよい。In the present invention, the color filter layer is
Generally, it may be of the type used for STN color liquid crystal display elements, and can be formed by, for example, an electrodeposition method or a pigment dispersion type. Further, the planarizing film may be a commonly used organic polymer such as an epoxy acrylic type.
【００１０】本発明によれば、図１に示されているよう
に、平坦化膜上に塗布焼成型セラミック膜が形成され
る。この場合、塗布焼成型の無機高分子としては必ずし
も特殊なものである必要はなく、従来知られている材料
を用いることができ、好ましくは金属アルコキシド類や
ペルヒドロポリシラザンが挙げられる。金属アルコキシ
ド類は一般式として、 ＭＲｎ（ＯＲ）ｎ−４ で表されるものや、それらの部分的加水分解物が使用可
能である。According to the present invention, as shown in FIG. 1, a coating and firing type ceramic film is formed on the flattening film. In this case, the coating and baking type inorganic polymer does not necessarily have to be a special one, and conventionally known materials can be used, and metal alkoxides and perhydropolysilazane are preferable. As the metal alkoxides, those represented by the general formula of MR n (OR) n-4 and partial hydrolysates thereof can be used.
【００１１】要するに、本発明で必要とされる条件は、
低温焼成で緻密な膜が形成されることであり、その低温
焼成の温度としては、有機高分子からなる平坦化膜を熱
分解しない程度の温度、３００℃以下好ましくは２７０
℃以下である。In summary, the conditions required in the present invention are:
A dense film is formed by low-temperature baking, and the low-temperature baking temperature is a temperature at which the planarization film made of an organic polymer is not thermally decomposed, preferably 300 ° C. or lower, preferably 270.
It is below ° C.
【００１２】このような温度で成膜を実現し得る材料と
しては、ペルヒドロポリシラザン、シリコンテトラメト
キシド誘導体が好適である。しかしながら、セラミック
膜（無機高分子膜）は架橋度がきわめて大きく柔軟性に
欠け、ともするとその下地の有機物質からなる平坦化膜
との密着性が十分でない場合が予想される。このような
場合には、その一部を有機原子団で修飾もしくは変性す
ればよい。As a material capable of realizing film formation at such a temperature, perhydropolysilazane and silicon tetramethoxide derivative are preferable. However, it is expected that the ceramic film (inorganic polymer film) has a very large degree of cross-linking and lacks flexibility, and that its adhesion to the underlying flattening film made of an organic substance is not sufficient. In such a case, a part thereof may be modified or modified with an organic atomic group.
【００１３】上記のようにして形成したセラミック膜の
上にスパッタ法により透明駆動電極（ＩＴＯ膜）を形成
する。そして、カラー液晶表示素子とするには、配向処
理を行なった透明駆動電極付きの基板を２枚（もっと
も、その内の１の枚はカラーフィルター層を有しない）
を用意し、その一方にスペーサーを散布するとともに、
他方の基板にシール材を設けて両基板を対向させて圧着
し、空セルを作成する。A transparent drive electrode (ITO film) is formed on the ceramic film formed as described above by a sputtering method. Then, in order to obtain a color liquid crystal display element, two substrates having an alignment treatment and having transparent driving electrodes (though one of them has no color filter layer)
Prepare, and sprinkle the spacer on one side,
A sealing material is provided on the other substrate, and both substrates are opposed to each other and pressure-bonded to form an empty cell.
【００１４】そして、その空セル内に液晶を注入して液
晶セルとした後、必要に応じて偏光板、反射板、位相差
板、タッチパネル、光源などを組み合わせることによ
り、所望とするカラー液晶表示素子が得られる。After injecting liquid crystal into the empty cell to form a liquid crystal cell, a polarizing plate, a reflection plate, a retardation plate, a touch panel, a light source and the like are combined as necessary to obtain a desired color liquid crystal display. The device is obtained.
【００１５】[0015]
《実施例１》ガラス基板上に顔料分散型カラーフィルタ
ー層を形成し、同カラーフィルター層の上に、アクリル
エポキシ樹脂系の平坦化剤ＪＳＳ−７１５（日本合成ゴ
ム社製）をスピンコーティング法で塗布し２５０℃で焼
成して、約２ミクロンの平坦化膜を形成した。次に、ペ
ルヒドロキシシラザンＮＬ−１１０（固形分１０％溶液
のキシレン溶液、東燃社製）をスピンコーティングで塗
布し、２５０℃で１時間焼成した。このときの膜厚は１
２００オングストロームであった。Example 1 A pigment-dispersed color filter layer is formed on a glass substrate, and an acrylic epoxy resin-based planarizing agent JSS-715 (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is spin-coated on the color filter layer. It was applied and baked at 250 ° C. to form a flattening film of about 2 μm. Next, perhydroxysilazane NL-110 (xylene solution of 10% solid content solution, manufactured by Tonensha Co., Ltd.) was applied by spin coating and baked at 250 ° C. for 1 hour. The film thickness at this time is 1
It was 200 Å.
【００１６】そして、その上にＩＴＯをスパッタ法にて
３０００オングストロームの膜厚に成膜した。この基板
を６００℃まで昇温したときに生成したガス量は、１０
０平方ｃｍあたり約０．０１ｍｌであった。続いて、Ｉ
ＴＯ膜を通常の方法でパターニングして透明駆動電極を
形成した。このときのサイドエッチの大きさは約３〜５
ミクロンでスパッタ法による従来のシリカ膜と遜色はな
く、サイドエッチ防止の効果が確認された。このように
して得られた基板と、カラーフィルター層を有しない対
向基板とを通常の方法によって組み合わせてカラー液晶
表示パネルを作製したところ、各種試験後も不良現象は
見られなかった。Then, ITO was deposited thereon by sputtering to a film thickness of 3000 angstroms. The amount of gas generated when the temperature of this substrate was raised to 600 ° C. was 10
It was about 0.01 ml per 0 cm 2. Then I
The TO film was patterned by a usual method to form a transparent drive electrode. The size of the side etch at this time is about 3 to 5
At the micron level, it was comparable to the conventional silica film produced by the sputtering method, and the effect of preventing side etching was confirmed. When a color liquid crystal display panel was produced by combining the substrate thus obtained and a counter substrate having no color filter layer by a usual method, no defective phenomenon was observed even after various tests.
【００１７】《実施例２》実施例２では実施例１のペル
ヒドロキシシラザンＮＬ−１１０に代えて、ペルヒドロ
キシシラザンＮＤ−１１０（部分的に有機原子団で修飾
したもの。固形分１０％のキシレン溶液、東燃社製）を
塗布液として用い、これをスピンコーティングで塗布
し、２５０℃で１時間焼成した。このときの膜厚は１８
００オングストロームであった。これ以外は実施例１と
同様にしてカラー液晶表示パネルを作製したところ、実
施例１と同じ効果が確認できた。Example 2 In Example 2, instead of perhydroxysilazane NL-110 of Example 1, perhydroxysilazane ND-110 (partially modified with an organic atomic group. Solid content 10% xylene) A solution, manufactured by Tonensha Co., Ltd.) was used as a coating solution, which was applied by spin coating and baked at 250 ° C. for 1 hour. The film thickness at this time is 18
It was 00 angstrom. A color liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1 except for this, and the same effects as in Example 1 were confirmed.
【００１８】《実施例３》実施例３では塗布液として、
ＭＳ５１ＳＧ１（三菱化学社製、メチルシリケートの加
水分解物）を用い、これをＩＰＡ（イソプロパノール）
で希釈した後、スピンコーティングで塗布し、２５０℃
で１時間焼成した。このときの膜厚は１２００オングス
トロームであった。これ以外は実施例１と同様にしてカ
ラー液晶表示パネルを作製したところ、実施例１と同じ
効果が確認できた。Example 3 In Example 3, the coating liquid was
MS51SG1 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, hydrolyzate of methyl silicate) was used, and this was IPA (isopropanol).
After diluting with, apply by spin coating, 250 ℃
It was baked for 1 hour. The film thickness at this time was 1200 Å. A color liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1 except for this, and the same effects as in Example 1 were confirmed.
【００１９】《実施例４》実施例４では塗布液として、
上記のＭＳ５１ＳＧ１ １００部に対し、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−４０３、信
越化学社製）２０部と、水２．５部とを加えて攪拌した
ものを用いた。この塗布液をスピンコーティングで塗布
し、２５０℃で１時間焼成した。このときの膜厚は４３
０オングストロームであった。これ以外は実施例１と同
様にしてカラー液晶表示パネルを作製したところ、実施
例１と同じ効果が確認できた。Example 4 In Example 4, as the coating liquid,
To 100 parts of the above MS51SG1, 20 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 2.5 parts of water were added and stirred, and then used. This coating solution was applied by spin coating and baked at 250 ° C. for 1 hour. The film thickness at this time is 43
It was 0 angstroms. A color liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1 except for this, and the same effects as in Example 1 were confirmed.
【００２０】〈比較例１〉実施例１と同様にカラーフィ
ルター層の上に平坦化膜を形成した後、シリカ層をスパ
ッタ法で２００オングストロームの膜厚で膜付けし、続
いてＩＴＯを３０００オングストロームの膜厚に成膜し
た。この基板を実施例１と同様の測定法でその脱ガス量
を測定したところ、１００平方ｃｍあたり０．９ｍｌで
あった。そして、この基板を実施例１と同じ製造工程に
投入してカラー液晶表示パネルを形成したところ、液晶
注入で泡が残り、著しく見栄えが損なわれた。Comparative Example 1 After forming a flattening film on the color filter layer in the same manner as in Example 1, a silica layer is formed by sputtering to a film thickness of 200 angstroms, and subsequently ITO is 3000 angstroms. The film was formed to a film thickness of. When the degassing amount of this substrate was measured by the same measurement method as in Example 1, it was 0.9 ml per 100 cm 2. Then, when this substrate was put into the same manufacturing process as in Example 1 to form a color liquid crystal display panel, bubbles were left when the liquid crystal was injected, and the appearance was remarkably impaired.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平坦化膜と透明駆動電極との間に塗布焼成型のセラミッ
ク膜を形成するようにしたことにより、次のような効果
が奏される。As described above, according to the present invention,
By forming the coating and firing type ceramic film between the flattening film and the transparent drive electrode, the following effects are achieved.
【００２２】すなわち、この塗布焼成型セラミック膜
によれば、平坦化膜をＩＴＯのスパッタ成膜時のプラズ
マから保護するための保護膜を、その平坦化膜を劣化さ
せることなく形成することができる。That is, according to this coating and firing type ceramic film, a protective film for protecting the flattening film from the plasma during sputtering of ITO can be formed without degrading the flattening film. .
【００２３】また、その保護膜をスパッタ法による従
来のシリカ膜に比べて短時間に形成できるため、高い生
産性が得られる。Further, since the protective film can be formed in a shorter time than the conventional silica film by the sputtering method, high productivity can be obtained.
【００２４】ＩＴＯのパターニング時に発生するサイ
ドエッチが最小限に抑えられるため、画素の重ね合わせ
精度のよいパネルが作製でき、コントラスト比の高いカ
ラー液晶表示素子が提供される。Since side etching that occurs during ITO patterning is suppressed to a minimum, a panel with good pixel overlay accuracy can be manufactured, and a color liquid crystal display element with a high contrast ratio is provided.
【図１】本発明によるカラー液晶表示素子の基板上にお
ける層構成を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a layer structure on a substrate of a color liquid crystal display element according to the present invention.
【図２】従来例としてのカラー液晶表示素子の基板上に
おける層構成を説明するための図１と同様な模式図。FIG. 2 is a schematic view similar to FIG. 1 for explaining a layer structure on a substrate of a color liquid crystal display element as a conventional example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1343 Ｇ０２Ｆ 1/1343 // Ｃ０８Ｌ 83/16 ＬＲＲ Ｃ０８Ｌ 83/16 ＬＲＲ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02F 1/1343 G02F 1/1343 // C08L 83/16 LRR C08L 83/16 LRR
Claims (3)
坦化膜および透明駆動電極がその順序で設けられている
透明基板を一方の基板として有するカラー液晶表示素子
において、上記平坦化膜と上記透明駆動電極との間に、
塗布焼成型セラミック膜が形成されていることを特徴と
するカラー液晶表示素子。1. A color liquid crystal display device having, as one of the substrates, a transparent substrate on which a color filter layer, a planarizing film and a transparent driving electrode are provided in that order when viewed from the substrate side. Between the drive electrode,
A color liquid crystal display device having a coating and firing type ceramic film formed thereon.
コキシドまたはペルヒドロポリシラザンの焼成物である
ことを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示素
子。2. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the coating and firing type ceramic film is a fired product of metal alkoxide or perhydropolysilazane.
ポリシラザンの一部が有機原子団で修飾されていること
を特徴とする請求項２に記載のカラー液晶表示素子。3. The color liquid crystal display element according to claim 2, wherein a part of the metal alkoxide or perhydropolysilazane is modified with an organic atomic group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837396A JPH09230314A (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Color liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837396A JPH09230314A (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Color liquid crystal display element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230314A true JPH09230314A (en) | 1997-09-05 |
Family
ID=13082534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5837396A Withdrawn JPH09230314A (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Color liquid crystal display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230314A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686233B1 (en) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | Manufacturing method of color filter substrate for liquid crystal display device |
| JP2010014988A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sony Corp | Liquid crystal panel and display device |
| CN116009324A (en) * | 2023-02-09 | 2023-04-25 | 江西兴泰科技股份有限公司 | Design method of a low-thickness module for color electronic paper |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP5837396A patent/JPH09230314A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686233B1 (en) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | Manufacturing method of color filter substrate for liquid crystal display device |
| JP2010014988A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sony Corp | Liquid crystal panel and display device |
| CN116009324A (en) * | 2023-02-09 | 2023-04-25 | 江西兴泰科技股份有限公司 | Design method of a low-thickness module for color electronic paper |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |