JPS6175304A - カラ−液晶表示素子 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は電極面にカラーフィルタを形成したカラー液
晶表示素子に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点］ カラーフィルタを用いてカラー表示を行な・うカラー液
晶表示素子には、液晶表示素子の外面にカラーフィルタ
を設けた本のと、液晶表示素子の内部に表示用電極の上
にｉｔねてカラーフィルタを形成したものとがあるが、
液晶表示素子の外面にカラーフィルタを設けたものは、
液晶層とカラーフィルタとが基板の厚さだけ離れている
ために見る角度によって色がずれて見えるという難点が
あるから、表示品質の上では表示用電極の土にカラーフ
ィルタを形成したものが・有利であるとされている。

この電極上に形成されるカラーフィルタは、電極上にカ
ゼインやグリニー等の蛋白質の被染色層を設け、この被
染色層を染料で染色して形成されたものであり、このカ
ラーフィルタは、電極を形成した哉板面に、ＫｔＩ記カ
イカゼイン蛋白質物質に感光硬化剤として重クロム酸ア
ンモニウムを混合１−た被染色材を塗布して被染色層を
形成し喪後、この被染色層の電極と対応する部分を露光
硬化させて現像処理により不要な被染色層を除去するパ
ターニングを行ない、この後電極上に残［、た被染色層
を染色］−て形成されている。

しかしながら、このようなカラーフィルタを電極上に形
成したカラー液晶表示素子は、前記カラーフィルタの形
成において基板面に形成した彼染色ｊ−を露光現像によ
りパターニングするときに、電極上【残すべき被染色層
が電極から剥離してしまうことがあり、そのために、カ
ラーフィルタを電極上に形成１．たカラー液晶表示素子
は、その製造歩留が悪いという問題をもっていた。これ
は、カゼイン等の蛋白質物質からなる有機質の被染色材
と無機質の電極および基板との結合性が悪いためである
。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような実情にかんがみてなこれたもの
であって、その目的とするところは。

カラーフィルタを電極上に形成１．たものでありながら
、カラーフィルタの形成に際して基板面に形ｔ５’；　
Ｌ、た被染色層をパターニングするトキＫ・電極上に残
すべき被染色層が電極から剥離してしまうことがないよ
うにした、歩留よく製造することができるカラー液晶表
示素子を提供することにある。

〔誠明の栽要〕 すなわち、この発明は、被染色層を、水溶性の？７シラ
ン化物を混合Ｉまた蛋白質の被染色材で形成したもので
あ−て、シラン化合物は有機質に対しても無機質に対１
．でも結合性がよい力）ら、被染色材に７７ラン化合物
を混合させておけｔ−１この被染色材で形成される被染
色層と電極とを強く結合させて、被染色層の！（ターニ
ング時に電極上に残すべき染色層が電極から剥離するの
を防ぐことができる。

〔発明の実施θ１１） 以下、この発明の一実施例を、テレビジョン画像を表示
するドノトマｌ−１ツクス型力ラー液晶表示素子を例に
とって図面を参照し説明する。

第１図はドツトマトリ、／クス型カラー液晶表示素子の
断面を示１．たもので、図中１．２はガラス板からなる
上下一対の透明基板であり、一方の基板例えば下部基板
ｌの内面（下面）には所要本数（図では１本だけ見えて
いる）の走査電極３が平行に形成され、下部基板２の内
面（上面）には、ｌＩ前記走査電極３と直交する向きの
所要本数の信号電極４，４．・・・が形成されている。

この走査電極３と偏°号ゼ極４．４．・・・は、いずれ
も酸化インジウム等の透明導雪材からなるみ明改極とさ
れている、 また、　　５Ｒ，５Ｇ、、５Ｂは前記下部基板２の信号
電極４．４．・・・の上に形成された赤、緑、青の三色
のカラーフィルタであり、このカラーフィルタは、赤色
フィルタ５Ｒ，緑色フィルタ５Ｇ。

青色フィルタ５Ｂの舶で交互（（信号電極４，４゜・・
・のトるて形［戊されている、なお、これら各カラーフ
ィルタ５　Ｒ、５Ｇ　、　５　Ｂは、信号電極４．４．
・・・の巾よりもわずかに広巾に形成されている。

６．６はｆｖＩ記一対の基板１．２の内面に形成された
配向ｑｉ、ｔ、ｃはこの一対の基板１，２　間に充１１
■されたネマティック液晶であり、この液晶■ＪＣは前
記配向膜６，６により前基板１．２間においてほぼ９０
庁ツイスト配回されている。

また、７，７は両Ｊ＆板１．２の外面に設けられた一対
の偏光板であり、このイー先板７．７はその偏光軸方向
を住いに平行にして設けられており、これによって無表
示状態では画面全体が暗い液晶表示素子力口、１に＋＋
３ｉされている。

＃紀カラーフィルタ５Ｒ、５Ｇ　、　５　Ｂは、信号電
極４．４．・・・の上に被染色層を形成（１１、この被
染色層を染料で染色して形成されたもので、前記被染色
層は、水溶性のシラン化合物を混合１−た蛋白質の被染
色材で形成されている。

筆２図は前記カラーフィルタ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの形成方
法を工程ｎｖｊに示：またもので、このカラーフィルタ
５Ｒ，５Ｇ　、　、５　Ｒは次のようにして形成される
。

まず第２図１ａｌに示すように、基板２面の信号電極４
，４．・・のうち、赤、緑、青のうちの一色例えば赤を
表示するだめの電極４．４　の上に被染色層５．５を形
成する。

この染色Ｎ　、＜　、　５は次のようにして形成する。

まず、固形４＋１３〜１５％のカゼイン（まだはグリユ
ー等）に、被染色材に感光硬化性を与えるための感光硬
化剤として１「クロム酸アンモニラムを混合（体積比で
カゼイン１００部に対１゜重クロム酸アンモニウム１０
部を混合）した被染色材に言らに水溶性のシラン化合物
を０．１〜０．２％を混合したものを、基板２面会面に
スピンナーコーティング等の手段で均−厚宮に甲布し、
これを７０〜９０℃で乾燥１．て被染色ｎｆｉを形１戊
する。

この被染色層の上に、前記亦を表示するためのけ極と対
１，６する部分に開［１を形成し、たマスクを財ねでそ
の上から紫外線を照射１−１＠配電極上の被染色１−を
残光硬化させる。

この後、＠配液染色層を３０〜６０℃の温水で現像処理
ｊ２て不要な被染色層を除去１．た醗に１００〜２００
°Ｃ以下の温間で乾燥路せる。

この被染色層のパターニングを行なう場合。

従来は電極上に残すべき被染色層も現像処理時に剥離す
ることがあったが、この実施例では。

被染色層に、有機質に対１．ても無Ｍ質に対ｊ−ても結
合性のよいシラン化合物を含有上せているから、電極上
に残すべき被染色層が剥離１．て１−まうようなことは
ない。

なお、Ａｔｌ記波小波染色材合する水溶性のシラン化合
物としては、例えば。

Ｈ，ＮＣＨ，ＣＨ，ＮＨＣＨ，Ｃｌ−１９ＣＨｔ　８　
ｉ　（ＯＣＨ３）　３　　。

の化学構造をもつもの（商品名・５Ｈ−６０２０・・・
東し・シリコーン社）等を使用する。

このよりなシラン化合物は、無機質と化学結合する反応
基と、有機質と化学結合する反応基とをもっており、従
ってカゼイン等の蛋白質物質からなる有機Ｖｔの被染色
Ｉｎを酸イヒインザンウム等からなる無機質の電極に対
１．て強く結合させることができるし、また′電極の両
側にはみ出している被染色１＃４の両側部分もガラスか
らなる無機質の哉板に対して強く結合させることができ
るから、電極上に残すべき被染色層の剥離を防ぐことが
できる。

このように（、て前記赤を表示するための電極４．４上
に被染色層５，５を形成した後は、この被染色層５．５
を赤の染料で染色［、て第２図ｆｂｌに示すように赤色
フィルタＳＲ，ＳＲを形成し。

この赤色フィルタ！；　Ｒ、５ＲＩｃ防染処理を施す。

以上の工程によって赤を表示するための成極４．４上に
赤色フィルタＳＲ，ＳＲを形成１〜た後は、残っだ電極
４．４．・・・のうち例えば緑を表示するための拘；極
４，４上に前記赤色−フィルタ、５　Ｒ、，５Ｒの形成
工程と同様にして第２図（ｅｌ　Ｋ示すように？安置ｆ
Ｑ　＋Ｃ４ｓ　、　５を形１戊し、これを緑の染ｆ４で
・′部位（７て第２図ｆｄ＋に示すように緑色フィルタ
、５　Ｇ　、　、５　Ｇを形成する。

伏いで、この緑色フィルタ、５　Ｇ　、　５　Ｇに防染
処理を施した後に、残−・た電極すなわち所を表示する
ための磁極Ｊ、４上に同（十に１．て被染色層５．５を
第２１’ｌ　ｌｅｌに示すように形成１．これを青の染
料で染色１．て第２図（ｆｌに示す、ように青色フィル
タ、５　Ｂ　、　５　Ｂを形成（、て隋染処理を施す。

なお、ここではカラーフィルタを赤色フィルタ５Ｒ１緑
色フィルタ５０．ｆ１色フィルタ５Ｂの順で形昨してい
るが、このカラーフィルタ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの形成順序
は任意でよい１．、また。

全ての電極４．４．・・・上に同時に被染色層を形成し
てから、この被染色層を選択的に赤、緑、青に染色１−
１てカラーフィルタを形成し２でもよい。

以上のように、このカラー液晶表示素子は。

染色によりカラーフィルタ５Ｒ，，５Ｇ、５Ｂとされる
被染色層５．５．・・・を、水溶性のシラン化合物を混
合した蛋白質の被染色材で形成して、前記シラン化合物
に上り被染色＋ｔ！４５　、５　、・・・を電極４゜４
、・・・およびガラス、Ｉｌ（板２に強く結合させるよ
うにしているから、ＦＩ！４１ｉｊｉ４．４．・・・上
にカラーフィルタ５Ｒ，５０，５８を形成する際の基板
２面に形成し、た被染色層のパターニング時に、電極イ
９４、・・上に残すべき被染色Ｍ９５　、５　、・・・
が電極４゜４、・・・やガラス底板２から剥離すること
はなぐ、従って、カラー液晶表示素子の製造歩留を向上
させ石ことができる。

なぶ、−ヒ記実施例では、カラーフィルタ５Ｒ。

５Ｇ、５Ｂを電極４＊　４　＋・・・より広巾忙形成］
７ているが、このカラーフィルタ、５　Ｒ、５Ｇ　、　
５　Ｂは電極４．４と同１１］に１．てもよい。

また、上記実姉例では、テレビジョン画像を表示するド
ツトマトリックス型カラー液晶表示素子について説明（
−たが、この発明は、他のカラー液晶表示素子にも適用
できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

この発明のカラー液晶表示素子は、カラーフィルタを電
極上に形成したものであ抄ながら。

カラーフィルタの形成に際して基板面に形成した被染色
層をバターニングするときに電極上に残すべき被染色層
が電極から剥離（１、てしまうことはなく、従って歩留
よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示【、たもので、第１図は
ドツトマトリックス型カラー液晶表示素子の断面図、第
２図はカラーフィルタの形成工程図である。 ｔ、２・・・基板、３・・・走査電橋、４・・・信号電
極、５・・・被染色層、ＳＲ，５Ｇ、５Ｂ・・・カラー
フィルタ、６・・・配向膜、７・・・偏光板、ＬＣ・・
・液晶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極面に、蛋白質の被染色層を設け、この被染色層を染
   色してカラーフィルタを形成したカラー液晶表示素子に
   おいて、前記被染色層を、水溶性のシラン化合物が混合
   された蛋白質の被染色材で形成したことを特徴とするカ
   ラー液晶表示素子。