JPH11237620A - パターン化可能な導伝性トレースを有する表示器の製造方法 - Google Patents
パターン化可能な導伝性トレースを有する表示器の製造方法Info
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- JPH11237620A JPH11237620A JP10354997A JP35499798A JPH11237620A JP H11237620 A JPH11237620 A JP H11237620A JP 10354997 A JP10354997 A JP 10354997A JP 35499798 A JP35499798 A JP 35499798A JP H11237620 A JPH11237620 A JP H11237620A
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Abstract
的に変調された信号を用いる平坦パネル表示器を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 表示器は電気的に感応する光変調層の両
側にわたり、導電性を有しパターン化可能な第一と第二
の光感応層をそれぞれ設け;第一の導電性トレースを形
成するために第一の波長の放射で第一の光感応層をパタ
ーン化し;第二の導電性トレースを形成するために第二
の波長の放射で第二の光感応層をパターン化する各段階
からなる光感応導電トレースを有する。
Description
よる本出願と同日に出願された米国特許出願
,”A Sheet Having Pattern
able Conductive Traces fo
r Use ina Display”、Stanle
y W.Stephensonによる1997年10月
30日に出願された米国特許出願08/96105
9,”Display Apparatus Usin
g Light Patternable Condu
ctive Traces”、Stanley W.S
tephensonによる1997年10月30日に出
願された米国特許出願08/961056,”Sing
le Sheet Display Having P
atternable Conductive Tra
ces”に関係し、これらの関係する出願の開示をここ
に参考として引用する。
る。本発明は光が薄い多層板を通過するよう制御する電
気的に変調された信号を用いる平坦パネル表示器に関す
る。
製造されうる。典型的な実施例はWilliam C.
O’Mara(Chapman&Hall、ニューヨー
ク、1993)による「液晶平坦パネル表示器」及び他
の類似の出版物に開示されている。これらの表示器は基
板として透明ガラス板を用い、電気的トレースは導伝性
トレースの第一の組を形成する平行なラインのパターン
にスパッタされる。インジウム錫酸化物のような透明導
電体は電荷をトレースによりブロックされない透明領域
にわたって分散するようにトレースにわたりスパッタさ
れる。第二の基板は同様に透明導電層を有するトレース
の組でコートされる。層は基板にわたり塗布され、ねじ
れネマチック(TN)又は超ねじれ(super−tw
isted)ネマチック(STN)構造で液晶を方向付
けるようパターン化される。2つの基板は離間され、2
つの基板の間の空間は液晶材料で満たされている。各組
からの導電体の対は選択され、液晶材料の光学的透過特
性を変化するよう給電される。
画成せず、図形的シンボルを形成し、又は英数字表示器
を形成するよう構成される。更なる実施例では透明基板
上の能動的表示器はスパッタされ又はプリントされ、メ
モリ要素に書き込まれた情報に依存して各表示器要素を
連続的に駆動するためにメモリ要素を用いる。SIDD
IGEST 90 article 12.6に開示さ
れている他の実施例では液晶材料は液晶ポリマーマトリ
ックス(LCPC)を形成するよう重合的に分散され
る。LCPCは典型的には紫外線重合アクリルポリマー
に配置される。液晶はポリマー内で均一化され、乳濁液
は基板にコートされる。紫外線が乳濁液に照射される。
乳濁液は硬化し、液晶材料のバブルは固形のポリマーマ
トリックスに保持される。
の画素上に形成されている場合にはカラー画像を提供し
うる。米国特許第5462822号では3つのカラー層
がカラーフィルター上に形成されている。この特許では
透明電極層がカラーフィルタ上に形成される。フィルタ
板は液晶層上に整列される。この板はガラスであり、ハ
ロゲン化銀のカラー形成層を有する。透明電極材料はC
FAにわたり高温でスパッタされる。特に透明電極材料
の存在は染料層の染料のイオン的な迷走を引き起こす。
電気的な導電層を染料層から分離することは利点であ
る。
複数の分離された層を必要とした。電気的トレース及び
透明導電性層は典型的には真空蒸着を通して基板に材料
の繰り返しの堆積により形成される。これらのプロセス
は高価であり、資本集約的な装置で長い処理時間を必要
とする。平坦パネル表示器のコストを低くすることは利
点である。付加的に現在の構造は低コストの大規模な平
坦パネル表示器を製造するために変更できない。低コス
トの大規模な平坦パネル表示器を形成しうることは利点
である。
問題を克服した表示装置を提供することにある。本発明
の他の目的は光照射及び化学処理を用いて表示器を変調
する導電性トレースを形成することにある。
性を有しパターン化可能な第一と第二の光感応層をそれ
ぞれ設け; b) 第一の導電性トレースを形成するために第一の波
長の放射で第一の光感応層をパターン化し; c) 第二の導電性トレースを形成するために第二の波
長の放射で第二の光感応層をパターン化する 各段階からなる光感応導電トレースを有する表示器を製
造する方法により達成される。
制御領域を形成するために光及びマスクを用いて層内に
トレースを形成するために特に有用である。感光性を与
えられたシートは次にフィルム内に電気的に応答する光
制御構造を形成するために化学的に処理される。本発明
は低コスト、低温層及び処理を用いた表示器を製造す
る。この表示器は低コスト写真層技術を用いる。マスク
を通過する光はトレース及びカラーフィルタの構成を制
御する。それは光変調層及びパターン化された導電性ト
レースを用いる。大きな容量のシート材料はコートさ
れ、光感応材料の露光を変化することにより表示器の異
なる種類を形成しうる。
い表示器5はポリエステルプラスチックで形成されたコ
ダックEstarベースフィルムのような透明な透過性
材料であり、20から200ミクロンの間の厚さを有す
る基板12を含む。例示的な実施例では第一の基板はポ
リエステルフィルムベースの80ミクロンの厚さのシー
トである。ポリカーボネートのような他の透明ポリマー
もまた使用されうる。基板12は光感応性金属形成層1
4を支持する第一の面12aを有する。
ン化銀粒子の乳剤である。或いは金又は銅塩のような他
の光感応性、金属形成材料が用いられても良い。ハロゲ
ン化銀乳剤の場合にはゼラチンの中の高濃度のハロゲン
化銀塩が従来の画像化乳剤より導電性を改善するために
用いられる。微粒子インジウム錫酸化物又は0.5から
2.0ミクロンの間の直径の銀粒子が金属銀が形成され
るときに導電性を改善するために乳剤に加えられる。
ト可能である。光変調層30は従来の設計の液晶であ
る。一実施例では液晶材料はゼラチンのようなポリマー
バインダー内で均一化される。液晶、ゼラチン乳剤は層
の光変調を最適にするよう1から30ミクロンの間の厚
さにコートされる。ゼラチン内のマイクロ封入された強
誘電性(FLC)材料のような他の光変調し、電気的に
作動する材料もまたコートされうる。
布される。光感応層は第一の光感応層14と類似であ
る。第二の光感応層24は異なる波長の光に感応する。
ハロゲン化銀乳剤の場合には従来の光増感剤が用いられ
る。一実施例では第一の光感応層14は緑の光に増感さ
れたハロゲン化銀乳剤である。第二の光感応層24は赤
又は赤外光に増感されたハロゲン化銀乳剤である。
通して増感された色の光に露光され、非導電性領域26
と導電性領域28とを形成するために現像される。基板
12の第二の面12bはカラーフィルタ配列40を担持
する。カラーフィルタ層40は第一の光感応層14が基
板12に塗布される前に基板12にプリントされた単一
層である。あるいはカラーフィルタ配列40はハロゲン
化銀カラー染料形成化学の3層であり、各層はカラーフ
ィルタ配列40の別のカラーを形成する。そのような多
層配列の例は米国特許第5462822号に記載されて
いる。この発明はカラーフィルタ配列にわたり高温で導
電性層をスパッタする。本発明では導電層は基板12の
反対側に配置された金属トレースである。
ハロゲン化銀カラー染料形成乳剤の場合には基板12の
第二の面11bに配置されうる。導電性トレース16、
28を形成するために用いられる金属形成プロセスは金
属銀の維持を必要とする。カラー染料形成ハロゲン化銀
乳剤の場合には不透明な金属銀は光が形成された染料を
通過して透過するよう除去されなければならない。第二
の基板表面12b上にカラー形成ハロゲン化銀乳剤を配
置し、第一の基板表面12a上に金属形成ハロゲン化銀
を配置することは両方の層の別の化学処理を許容する。
第二の基板表面12b上に形成されたカラーフィルタ配
列40を有する場合には形成された画素の大きさは一つ
の変調された画素からの光が異なるカラーフィルタ領域
を照射するのを防ぐためにシートの厚さよりも顕著に大
きくなければならない。80ミクロン厚さの基板12の
場合には画素の寸法は基板12の厚さの5倍又は400
ミクロンより大きくなければならない。
タ配列40を含む。赤色フィルタ層50は赤色フィルタ
染色領域52と赤色フィルタ非染色領域54を形成する
ために露光され、現像されたハロゲン化銀乳剤層であ
る。第二の緑色フィルタ層60は緑色フィルタ染色領域
62と緑色フィルタ非染色領域64を形成するために露
光され、現像されたハロゲン化銀乳剤層である。青色フ
ィルタ層70は青色フィルタ染色領域72と青色フィル
タ非染色領域74を形成するために露光され、現像され
たハロゲン化銀乳剤層である。多層カラーフィルタ配列
40の露光と現像は基板12の第一の基板表面12a上
の層の塗布の前になされうる。或いはカラーフィルタ配
列50はスクリーンプリンティングのような光不感応プ
リント処理を用いて光変調された乳剤と同じ側に単一の
層としてプリントされても良い。カラーフィルタ配列4
0がトレースが形成される前に形成される場合には光感
応層14、28のトレースを形成するトレースマスク9
0(図6)が形成されたトレースがカラーフィルタ配列
40と整列するようカラーフィルタ配列40と整列す
る。
の層は処理される。光吸収材料75の層は基板12の片
側又は両側にコートされる。光吸収材料75は当業者に
良く知られた組成であり、それはハロゲン化銀フィルム
のハレーション防止層を提供する。付加的な層はそれぞ
れ第一と第二の基板表面12a、12b上の層の独立し
た露光を許容する。光吸収材料75は光感応層14、2
4を現像するために用いた溶液に溶解し、それにより基
板12は表示器5が処理された後に光学的に透過性を有
する。
れる。分かりやすくするために光変調材料32は透明な
状態に駆動されており、カラーフィルタ配列は第二の基
板表面12bに塗布されていない状態を示す。第二の光
感応層24の垂直トレース28は緑色の光のラインによ
り形成される。光変調層30は図では透明である。水平
トレース16は赤又は赤外光のラインを用いて第一の光
感応層14に形成される。
規格SMPTE274Mにより画像を形成するよう設計
される。水平トレース16はライン間に400ミクロン
のギャップを有する100ミクロン幅である1080の
トレースからなる。ライン間に400ミクロンのギャッ
プを有する100ミクロン幅の1920の垂直トレース
28が存在する。透明な開口82は500ミクロン四方
の画素で400ミクロン四方である。
6、28を示す断面図である。導電性トレース16、2
8は直交し、画素80を画成する。水平トレース16と
垂直トレース28は不透明であり、この実施例では各画
素80を縁取る。透明な開口82は各画素80に対して
光変調領域として動作する。水平トレース16は透明開
口82を横切るフィラメントグリッド84を有する。垂
直フィラメントグリッド84は2組の5ミクロン幅で1
5ミクロンの間隔のフィラメントからなり、それらは相
互に直交し、45゜の角度で配置される。水平フィラメ
ントグリッド86は垂直フィラメントグリッド84と類
似の構造であり、各垂直トレース28から水平に走る。
透明開口82を横切る2組のフィラメントグリッドの交
差は透明開口82を横切るトレース16、28から電荷
を拡散する。換言すれば垂直及び水平の第一と第二の導
電性トレースはそれらの間に電位が印加されたときに光
変調材料層30が表示された画像が形成されるように第
一の光感応層14、第二の光感応層24、基板12、カ
ラーフィルタ配列40を通過する光を選択的に透過する
よう動作する電界を形成する。
(b)に示されるようにトレース16、28の交差に囲
まれた4つの四角形(quadrant)として画成さ
れる。フィラメントグリッド84、86は各4つの四角
形のそれぞれに配置される。この代替的な構造は電界が
透明開口82にわたり半分より少なく伸張するという利
点を有する。これはフィラメントグリッド84、86が
電荷を分散しなければならない距離を減少することによ
りフィラメントグリッド84、86を横切る電界の損失
を減少する。
領域は限られた金属銀をフィラメントグリッド84と8
6との間の透明開口に堆積させる放射のレベルに露光さ
れる。或いは5から2ミクロンの間の粒子の大きさの微
粒子のインジウム錫酸化物のような光感応性のない導電
性材料がフィラメントグリッド84と86との間の開口
を横切る電界を拡散するように層14、24に用いられ
得る。他の実施例ではインジウム錫酸化物は光感応性層
14、24(図1を参照)が塗布される前に基板12に
スパッタコートされる。ITOがスパッタされたときに
スパッタされた材料が水平トレース16の近傍で基板1
2を横切る電荷を拡散するよう作用する。これにより第
一の光感応層15の透明開口82を通過する光透過特性
が改善される。各画素80に入射する光のあるものはト
レース16、18及びフィラメントグリッド84、86
の不透明さにより阻止され、残りは処理された第一の光
感応層14と処理された第二の光感応層24との間の電
界により制御される。
るトレースマスク90を示す。この実施例ではトレース
を形成する化学物質は光により活性化される領域の銀導
電性トレースを形成するよう設計される。パンクロマチ
ック光源(図示せず)は全ての波長の光をトレースマス
ク90に供給する。トレースマスク90はパンクロマチ
ック光の波長の部分を選択的に阻止する着色された領域
88、89を有し、それによりトレースマスク90の領
域は特定の波長で着色された光を通過する。光感応層1
4、24は従来技術の光感応染料でコートされた従来技
術のハロゲン化銀結晶である。ハロゲン化銀粒子を表す
三角形の中心の破線はハロゲン化銀粒子が露光されてい
ることを示す。光感応層14は第一の波長λ1に応答
し、光感応層24は第二の波長λ2に応答する。上記の
ように光感応層14は緑色光に感光性を与えられ、トレ
ースマスク90はこれらの領域にわたり緑色の第一の染
料88を含み、それは光感応層14で導電性及び光感応
層24で非導電性を必要とする。光感応層24は赤色放
射に感応し、赤色の第二の染料89は光感応層24で導
電性を必要とし、光感応層14で非導電性を必要とする
領域に配置される。染色された領域では特定の波長のみ
が通過し、2つの層14、24の一つのみが銀を現像す
る。
層50、60、70は光の異なる波長に感光性を与えら
れた感光性のハロゲン化銀結晶を有する。光吸収材料7
5は導電性トレース16、28を形成するために用いら
れた光と同じ波長を使用することを許容する。カラーフ
ィルタマスク87は選択されたカラーフィルタ層の光感
応性と適合する光の選択された放射の通過を許容するフ
ィルタされた領域を有する。カラーフィルタマスク87
は別の又は同時のいずれかの露光段階でトレースマスク
90と整列され、それによりカラーフィルタ配列40は
第一の基板表面12a上の導電体と整列される。これは
トレースマスク90及びカラーフィルタマスク87を整
列フレームに配置し、2つのマスクの間に未処理の表示
器5を配置することによりなされる。次に光を表示器5
の両面を同時に露光するためにマスクを通して照射す
る。単一のフレームでの同時の露光により正確な整列が
確実にされる。或いは光の特定の波長で励起される異な
る光源を用いることにより一連のマスクが用いられ得
る。
(b)に示される。図7の(a)は好ましい実施例によ
るトレースマスク90を示す。垂直トレース28に対応
する領域は赤色染料を含む。2つのトレースが交差する
部分では染料は塗布されない。何故ならば銀が両方の層
14、24で必要とされるからである。透明開口82に
対応する領域は、そこに銀を形成する光を阻止する黒い
染料をコートされる。透明開口82にわたるフィラメン
トグリッド84、86は透明な開口82に対応する領域
にわたる黒い染料に形成された透明なラインにより形成
される。
(b)に示される。フィラメントグリッド84、86
(図7の(a))は脆弱である故に代替実施例ではフィ
ラメントグリッド84、86は除去され、導電性トレー
ス16、28はほとんどの画素80にわたり配置され
る。各導電性トレース16、28は狭い水平のギャップ
88と狭い垂直のギャップ89により隣接する導電性ト
レース16、28から電気的に分離される。この代替的
な実施例では画素80は500ミクロン四方であり、ギ
ャップ88、89に対して25ミクロン幅を有する。水
平ギャップ88は緑色に感応する水平導電性トレース1
6に対してのみ形成され、マゼンタで染色される。垂直
ギャップ89は赤色に感応する垂直導電性トレース28
でのみ銀の形成を阻止し、シアンで染色される。
領域での不透明な点は光開口91に対応する。光開口9
1はトレース18、16の交差を通して光出射穴として
作用する。光開口91はトレース18、16を通して5
0パーセントの有効な光透過を得るよう11.6ミクロ
ンオフセットされた13.5ミクロンの中心に10ミク
ロンの開口を有するよう配列された交互の配列である。
光開口91の直径と間隔は表示器5を通して光導電性を
最大にする一方でトレース16、28に沿って導電性を
最大にするよう制御される。
(b)に示される。図8の(a)はトレースフィラメン
ト設計により作られる。トレース16、28はそれぞれ
の層で形成され、水平トレース16はトレース28の下
で導電性であることは示されていない。透明開口82の
拡大図はフィラメントグリッド84、86を示す。図8
の(b)は広いトレース設計により作られた表示器5を
示す。トレース16、28は各画素80にわたり概略全
幅である。トレース構造の拡大図は両方の層14、24
(図6を参照)を通して形成される光開口91を示す。
光変調材料32はトレース16、28の交差での電界に
応答して光開口91を通過する光を制御する。カラーフ
ィルタ配列40はあらかじめ形成され、又は第一の基板
表面12a上の導電体の形成と共に処理される。
ために用いられるカラーフィルタマスク87の例であ
る。赤色フィルタ染料領域52緑色フィルタ染料領域6
2、青色フィルタ染料領域72に対応するカラー領域は
繰り返しのパターンで形成される。画素マスク81はス
トレイ光を隣接する画素からマスクする、又は代替実施
例のトレース間の開口を阻止ために画素80の境界に形
成される。
び光感応層14、24に対して必要とされる。そのよう
な処理は同時に又は別の段階でなされうる。導電性トレ
ース形成の場合には銀は維持されなければならない。カ
ラー染料形成の場合には染料は知られているカラー染料
形成処理により形成される。一例では染料形成化学物質
は各層に配置される。ハロゲン化銀の金属銀への現像は
現像材を消耗させ、そのプロセスで染料プレカーサーを
染料へ変換する。現像された銀は不透明であり、現像さ
れていないハロゲン化銀は光の存在下で銀に変換されう
る故に全ての銀は抽出されなければならない。故に第二
の従来技術の漂白固定段階はフィルタ層から全ての銀を
抽出する。代替的なプロセスでは染料プレカーサーは現
像剤に含まれ、3つの別の現像処理が染料を各層に順次
堆積する。再び第二の段階はカラーフィルタ層から銀を
抽出する。
4、24に形成された導電性トレース16、28を形成
するプロセスの異なる段階を表す概略断面図である。用
いられたプロセスは米国特許第3033765号及び米
国特許第3464822号に開示されており、この開示
はここに参考として引用する。この実施例で露光されな
いハロゲン化銀92は光感応性物質である。図10の
(a)を理解するためにそれは図6の一部であることが
助けとなる。トレースマスク90は未露光のハロゲン化
銀92に影響せずに露光されたハロゲン化銀94を照射
する波長で光を通過する。図10の(b)で光感応性層
14、24は露光されたハロゲン化銀94は金属の銀9
6に変換するよう写真的に現像される。図10の(c)
では従来の写真的に固定する段階が未露光のハロゲン化
銀92を除去するために用いられる。図10の(d)で
は金属銀96はハロゲン化銀98を形成するために漂白
剤により再ハロゲン化される。図10の(e)では再ハ
ロゲン化された銀98は再現像された銀100を形成す
るために現像される。現像剤中の金属塩は導電性を改善
するために付加的な金属102を堆積するよう用いられ
る。代替的な処理ではゼラチン内の金属銀粒子は銀粒子
上に金属パラジウムを堆積するために第一のプレーティ
ング浴に浸けられる。銅塩の最後のプレーティング浴は
トレース16、28の導電性を改善するために付加的な
導電体を付加する。
(a),(b)に示されている。水平トレース16と垂
直トレース28は導電パッド114の格子状のパターン
で端子配置(終端)される。鋭い先端112を有するピ
ン110は固定の非導電性基板(図示せず)に配置され
る。ピン110は表示器5に押されて入り、それにより
鋭い先端112は導電性パッド114を通り各トレース
16、28の端まで貫く。貫通動作は表示器5のトレー
ス16、28間の電気的相互接続を提供する。
細に説明されてきたが、変更及び改良は本発明の精神及
び範囲内でなされうる。
ートの断面図である。
断面図である。
る。
一部を除去した図である。
面図、(b)はその一部を除去した図である。
示す断面図である。
用いられるマスクを示す。
(b)のマスクにより形成された表示器構造の平面図を
示す。
用いられる他のマスクの平面図を示す。
段階を示す。
電性トレースの端子配置を示す平面図、(b)はライン
A−Aに沿った断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】a) 電気的に感応する光変調層の両側に
わたり、導電性を有しパターン化可能な第一と第二の光
感応層をそれぞれ設け; b) 第一の導電性トレースを形成するために第一の波
長の放射で第一の光感応層をパターン化し; c) 第二の導電性トレースを形成するために第二の波
長の放射で第二の光感応層をパターン化する 各段階からなる光感応導電トレースを有する表示器を製
造する方法。 - 【請求項2】 該第一と第二の導電性トレースは画素の
直交パターンを形成する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 該第一と第二の光感応層はハロゲン化銀
結晶を含み、パターン化段階はそれぞれ第一と第二の光
感応層で領域を金属化し、及び金属化しないために感光
し及び感光しなかったハロゲン化銀結晶を現像する段階
を含む請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US08/990,891 US5858581A (en) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Method of producing a display having a patternable conductive traces |
| US990891 | 1997-12-15 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237620A true JPH11237620A (ja) | 1999-08-31 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JPH11237620A (ja) |
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