JPH0743519A - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
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- JPH0743519A JPH0743519A JP19016793A JP19016793A JPH0743519A JP H0743519 A JPH0743519 A JP H0743519A JP 19016793 A JP19016793 A JP 19016793A JP 19016793 A JP19016793 A JP 19016793A JP H0743519 A JPH0743519 A JP H0743519A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】カラーフィルタのブラックマトリクスパターン
をフォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方
式によりパターン形成する場合、フォトレジストの膜厚
をできる限り小さく設定し、パターン露光時間の長大化
を解消してブラックマトリクスパターンのパターンエッ
ジ部分の精度の向上を図ることにある。 【構成】ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン
２と、Blue,Green,Red各着色パターンから構成されるフ
ィル色パターン５と、透明導電層等を備え、ブラックマ
トリクスパターンは、半透明乃至不透明な酸化インジウ
ム膜により形成された第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層上に整合積層された遮光性の感光性樹脂により形
成された第２パターン層４とにより構成されたカラーフ
ィルタ。
をフォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方
式によりパターン形成する場合、フォトレジストの膜厚
をできる限り小さく設定し、パターン露光時間の長大化
を解消してブラックマトリクスパターンのパターンエッ
ジ部分の精度の向上を図ることにある。 【構成】ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン
２と、Blue,Green,Red各着色パターンから構成されるフ
ィル色パターン５と、透明導電層等を備え、ブラックマ
トリクスパターンは、半透明乃至不透明な酸化インジウ
ム膜により形成された第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層上に整合積層された遮光性の感光性樹脂により形
成された第２パターン層４とにより構成されたカラーフ
ィルタ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用カラー
フィルタに関し、詳しくは外光に対して低反射である液
晶表示装置用カラーフィルタに関する。
フィルタに関し、詳しくは外光に対して低反射である液
晶表示装置用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置等のカラーフィルタ
は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１上に、規
則的な平行線状、格子状等の形状に形成された遮光性
（若しくは光吸収性）のブラックマトリクスパターン１
２を設け、図３（ｂ）該ブラックマトリクスパターン１
２の間に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン１５が設けられ、
該ブラックマトリクスパターン１２とフィルタ色パター
ン１５の上側には、適宜透明保護膜や透明導電膜（図示
せず）が積層されている。
は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１上に、規
則的な平行線状、格子状等の形状に形成された遮光性
（若しくは光吸収性）のブラックマトリクスパターン１
２を設け、図３（ｂ）該ブラックマトリクスパターン１
２の間に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン１５が設けられ、
該ブラックマトリクスパターン１２とフィルタ色パター
ン１５の上側には、適宜透明保護膜や透明導電膜（図示
せず）が積層されている。
【０００３】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン１２とフィルタ色パターン１５との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン１２とフィルタ色パターン１５は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン１５は、ブラックマトリクスパターン１２上に
オーバーラップするように設けられている。
マトリクスパターン１２とフィルタ色パターン１５との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン１２とフィルタ色パターン１５は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン１５は、ブラックマトリクスパターン１２上に
オーバーラップするように設けられている。
【０００４】上記ブラックマトリクスパターン１２を、
ガラス基板１１上にパターン形成する場合は、クロム
（Ｃｒ）等の不透明金属、酸化クロム（ＣｒＯ）等の酸
化物、黒色フォトレジスト等の材料で形成するという構
成がとられていた。また、例えば特開昭６３−２８２７
０２号のように、クロム層とフォトレジスト層の二層構
造にしたブラックマトリクスも提案されている。
ガラス基板１１上にパターン形成する場合は、クロム
（Ｃｒ）等の不透明金属、酸化クロム（ＣｒＯ）等の酸
化物、黒色フォトレジスト等の材料で形成するという構
成がとられていた。また、例えば特開昭６３−２８２７
０２号のように、クロム層とフォトレジスト層の二層構
造にしたブラックマトリクスも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
によると、以下のような問題点を有していた。即ち、ク
ロム等の不透明金属による場合は、液晶表示装置に組み
込んだ場合に、外光に対して光反射率が大きく、表示の
品質が低下する。また、酸化クロム等の酸化物による場
合は、遮光効果が低い、酸化クロムの成膜代が高いとい
う問題があった。
によると、以下のような問題点を有していた。即ち、ク
ロム等の不透明金属による場合は、液晶表示装置に組み
込んだ場合に、外光に対して光反射率が大きく、表示の
品質が低下する。また、酸化クロム等の酸化物による場
合は、遮光効果が低い、酸化クロムの成膜代が高いとい
う問題があった。
【０００６】さらに、黒色フォトレジスト（顔料分散フ
ォトレジスト）を用いてフォトファブリケーション（フ
ォトリソグラフ法）方式によりブラックマトリクスを形
成する場合には、外光に対しては低反射であるという利
点はあるものの、遮光効果が十分でなく、特に近年増加
しているＴＦＴ（薄膜トランジスタ）による駆動方式を
採用する場合には、スイッチング特性を低下させてしま
うという問題点があった。そして、遮光効果を上げるた
めに黒色フォトレジストの厚味（例えば１．２μｍ程
度）を厚くすると、カラーフィルタの平滑性に影響を与
え、液晶表示装置に組み込んだ際に液晶層のギャップ不
良の原因になるという問題点があった。また、黒色フォ
トレジストを厚く塗布してからパターン露光するため、
硬化が十分でなく、解像度が悪化するという問題点も有
していた。さらに、クロム層とフォトレジスト層の二層
構造にしたブラックマトリクスでは、クロム面での反射
率が大きいという問題点があった。
ォトレジスト）を用いてフォトファブリケーション（フ
ォトリソグラフ法）方式によりブラックマトリクスを形
成する場合には、外光に対しては低反射であるという利
点はあるものの、遮光効果が十分でなく、特に近年増加
しているＴＦＴ（薄膜トランジスタ）による駆動方式を
採用する場合には、スイッチング特性を低下させてしま
うという問題点があった。そして、遮光効果を上げるた
めに黒色フォトレジストの厚味（例えば１．２μｍ程
度）を厚くすると、カラーフィルタの平滑性に影響を与
え、液晶表示装置に組み込んだ際に液晶層のギャップ不
良の原因になるという問題点があった。また、黒色フォ
トレジストを厚く塗布してからパターン露光するため、
硬化が十分でなく、解像度が悪化するという問題点も有
していた。さらに、クロム層とフォトレジスト層の二層
構造にしたブラックマトリクスでは、クロム面での反射
率が大きいという問題点があった。
【０００７】本発明は、外光に対して低反射であり、十
分な遮光効果をもち、平滑性も問題がない遮光層を有す
るカラーフィルタを提供することを目的とするものであ
る。
分な遮光効果をもち、平滑性も問題がない遮光層を有す
るカラーフィルタを提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板１
上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒ
ｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ
色パターン５と、透明導電膜等を備え、ブラックマトリ
クスパターン２は、半透明乃至不透明化した酸化インジ
ウムにより形成された第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層上に整合積層された遮光性の感光性樹脂により形
成された第２パターン層４との二層により構成されてい
ることを特徴とするカラーフィルタである。
上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒ
ｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ
色パターン５と、透明導電膜等を備え、ブラックマトリ
クスパターン２は、半透明乃至不透明化した酸化インジ
ウムにより形成された第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層上に整合積層された遮光性の感光性樹脂により形
成された第２パターン層４との二層により構成されてい
ることを特徴とするカラーフィルタである。
【０００９】
【実施例】本発明のカラーフィルタを、図１、図２の一
実施例に従って以下に詳細に説明すれば、図１に示すよ
うに、透明なガラス基板１上に規則的な平行線状、格子
状等の遮光性（若しくは光吸収性）のブラックマトリク
スパターン２が設けられている。
実施例に従って以下に詳細に説明すれば、図１に示すよ
うに、透明なガラス基板１上に規則的な平行線状、格子
状等の遮光性（若しくは光吸収性）のブラックマトリク
スパターン２が設けられている。
【００１０】該ガラス基板１上に形成された上記ブラッ
クマトリクスパターン２は、低酸素濃度の雰囲気の下、
若しくは酸素を排除した雰囲気の下で、真空蒸着、スパ
ッタリング等により所定の膜厚に製膜された半透明（例
えば約２０％〜３０％程度の透過率）乃至不透明化した
酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 、あるいはこれに錫（Ｓ
ｎ）又は酸化錫ＳｎＯ2 を用いて微量の錫をドーピング
して成膜した黒色系統のＩＴＯ膜でもよい）による第１
パターン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積
層された黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔
料）を分散させた光架橋重合する樹脂モノマーと光重合
開始剤を含む感光性樹脂（顔料分散フォトレジスト）に
よる遮光性の感光性樹脂（ブラックフォトレジスト）に
より形成された第２パターン層４とにより構成されてい
る。
クマトリクスパターン２は、低酸素濃度の雰囲気の下、
若しくは酸素を排除した雰囲気の下で、真空蒸着、スパ
ッタリング等により所定の膜厚に製膜された半透明（例
えば約２０％〜３０％程度の透過率）乃至不透明化した
酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 、あるいはこれに錫（Ｓ
ｎ）又は酸化錫ＳｎＯ2 を用いて微量の錫をドーピング
して成膜した黒色系統のＩＴＯ膜でもよい）による第１
パターン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積
層された黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔
料）を分散させた光架橋重合する樹脂モノマーと光重合
開始剤を含む感光性樹脂（顔料分散フォトレジスト）に
よる遮光性の感光性樹脂（ブラックフォトレジスト）に
より形成された第２パターン層４とにより構成されてい
る。
【００１１】本発明のカラーフィルタは、図２に示すよ
うに、ブラックマトリクスパターン２の間に、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン５が設けられ、該ブラックマトリク
スパターン２とフィルタ色パターン５の上側には、図示
しないが、適宜透明導電膜等（酸化インジュウムに微量
数％の錫をドーピングしたＩＴＯ膜、若しくは透明保護
層を介して積層した前記ＩＴＯ膜）が積層されている。
うに、ブラックマトリクスパターン２の間に、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン５が設けられ、該ブラックマトリク
スパターン２とフィルタ色パターン５の上側には、図示
しないが、適宜透明導電膜等（酸化インジュウムに微量
数％の錫をドーピングしたＩＴＯ膜、若しくは透明保護
層を介して積層した前記ＩＴＯ膜）が積層されている。
【００１２】上記本発明のカラーフィルタにおいては、
従来と同様に、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５との隣接部分に空隙が形成されないよう
に、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５は互いに密接するように配置されており、ブラック
マトリクスパターン２とフィルタ色パターン５の端縁部
は互いに隣接しているか、若しくは、フィルタ色パター
ン５はブラックマトリクスパターン２上に少なくともそ
の端縁部、又は必要に応じてそのフィルタ色パターン５
の全てがオーバーラップするように設けられている。
従来と同様に、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５との隣接部分に空隙が形成されないよう
に、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５は互いに密接するように配置されており、ブラック
マトリクスパターン２とフィルタ色パターン５の端縁部
は互いに隣接しているか、若しくは、フィルタ色パター
ン５はブラックマトリクスパターン２上に少なくともそ
の端縁部、又は必要に応じてそのフィルタ色パターン５
の全てがオーバーラップするように設けられている。
【００１３】本発明のカラーフィルタにおける半透明乃
至不透明な酸化インジウム膜により形成された第１パタ
ーン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積層さ
れた黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔料）
を分散させた感光性樹脂（顔料分散フォトレジスト）に
よる遮光性の感光性樹脂により形成された第２パターン
層４から構成される上記ブラックマトリクスパターン２
を、ガラス基板１上にパターン形成する場合について、
以下に説明する。
至不透明な酸化インジウム膜により形成された第１パタ
ーン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積層さ
れた黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔料）
を分散させた感光性樹脂（顔料分散フォトレジスト）に
よる遮光性の感光性樹脂により形成された第２パターン
層４から構成される上記ブラックマトリクスパターン２
を、ガラス基板１上にパターン形成する場合について、
以下に説明する。
【００１４】まず、ガラス基板１上に、ＩＴＯ（酸化
物）そのものを蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素
雰囲気中にて、又は、インジュウム−微量錫の合金（Ｉ
ｎ−Ｓｎ）を蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素雰
囲気中にて、それぞれ真空蒸着方式又はスパッタリング
することによって、所定膜厚（例えば蒸着膜厚；５００
Å〜２０００Å、光学濃度；０．３〜１．５）の半透明
乃至不透明な酸化インジウム膜（若しくは黒色（光吸収
性）のＩＴＯ膜）を成膜する。
物）そのものを蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素
雰囲気中にて、又は、インジュウム−微量錫の合金（Ｉ
ｎ−Ｓｎ）を蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素雰
囲気中にて、それぞれ真空蒸着方式又はスパッタリング
することによって、所定膜厚（例えば蒸着膜厚；５００
Å〜２０００Å、光学濃度；０．３〜１．５）の半透明
乃至不透明な酸化インジウム膜（若しくは黒色（光吸収
性）のＩＴＯ膜）を成膜する。
【００１５】続いて、成膜した前記半透明乃至不透明な
酸化インジウム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ
膜）上に、黒色、暗色系の着色顔料をアクリル系樹脂、
あるいはスチレン系樹脂等を主体とする感光性フォトレ
ジスト（例えばアクリル系ポリマー及びアクリル系モノ
マーと光重合開始剤、若しくはアクリル系モノマーと光
重合開始剤を含む）に分散混入させた顔料分散フォトレ
ジストを全面的に塗布して乾燥させ感光性樹脂層（例え
ば塗布膜厚；０．５μｍ〜１μｍ、光学濃度；０．７〜
２．０以上）を設ける。なお光重合開始剤としては公知
のものを使用することが可能である。
酸化インジウム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ
膜）上に、黒色、暗色系の着色顔料をアクリル系樹脂、
あるいはスチレン系樹脂等を主体とする感光性フォトレ
ジスト（例えばアクリル系ポリマー及びアクリル系モノ
マーと光重合開始剤、若しくはアクリル系モノマーと光
重合開始剤を含む）に分散混入させた顔料分散フォトレ
ジストを全面的に塗布して乾燥させ感光性樹脂層（例え
ば塗布膜厚；０．５μｍ〜１μｍ、光学濃度；０．７〜
２．０以上）を設ける。なお光重合開始剤としては公知
のものを使用することが可能である。
【００１６】次に、フォトファブリケーション（フォト
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、ブラックマトリクスパターン状に硬
化領域を形成する。
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、ブラックマトリクスパターン状に硬
化領域を形成する。
【００１７】続いて、前記感光性樹脂層の未露光領域
（未硬化領域）を有機溶媒にて現像処理して、ブラック
マトリクスパターン２相当形状のレジストパターン（後
に第２パターン層４となる）を形成する。
（未硬化領域）を有機溶媒にて現像処理して、ブラック
マトリクスパターン２相当形状のレジストパターン（後
に第２パターン層４となる）を形成する。
【００１８】その後、該レジストパターンをエッチング
マスクとして、下層の半透明乃至不透明な酸化インジウ
ム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ膜）を適宜エ
ッチング液にてエッチング処理することにより、図１に
示すようにガラス基板１上に半透明乃至不透明な酸化イ
ンジウム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ膜）に
より形成された第１パターン層３と、該第１パターン層
３上に整合して積層された顔料分散フォトレジストによ
る遮光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン
層４とにより構成されるブラックマトリクスパターン２
を形成するものである。
マスクとして、下層の半透明乃至不透明な酸化インジウ
ム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ膜）を適宜エ
ッチング液にてエッチング処理することにより、図１に
示すようにガラス基板１上に半透明乃至不透明な酸化イ
ンジウム膜（若しくは黒色（光吸収性）のＩＴＯ膜）に
より形成された第１パターン層３と、該第１パターン層
３上に整合して積層された顔料分散フォトレジストによ
る遮光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン
層４とにより構成されるブラックマトリクスパターン２
を形成するものである。
【００１９】なお、上記本発明のカラーフィルタにおい
て、第１パターン層３上に塗布される第２パターン層４
となる顔料分散フォトレジストは、エッチングマスクと
して支障のない程度に、第１パターン層３の塗布膜厚よ
りも薄膜に塗布することは可能である。
て、第１パターン層３上に塗布される第２パターン層４
となる顔料分散フォトレジストは、エッチングマスクと
して支障のない程度に、第１パターン層３の塗布膜厚よ
りも薄膜に塗布することは可能である。
【００２０】また、本発明のカラーフィルタにおいて、
ブラックマトリクスパターン２を形成した後のガラス基
板１上におけるブラックマトリクスパターン２の形成領
域以外の部分に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着
色パターンからなるフィルタ色パターン５をパターン形
成する場合には、従来のカラーフィルタのフィルタ色パ
ターンを形成する方法と同様の方法、例えばゼラチン等
の染色性の良い透明な感光液とＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，
Ｒｅｄの各染料とを用いたレリーフ染色法や、前述のＢ
ｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各顔料分散フォトレジス
トを用いた顔料分散フォトレジスト法や、Ｂｌｕｅ，Ｇ
ｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色印刷インキを用いた凹版オフ
セット印刷法等の印刷法による有機フィルタ色パターン
形成法、あるいは酸化チタン（ＴｉＯ2 、光屈折率；
２．４０）や酸化珪素（ＳｉＯ2 、光屈折率；１．４
６）等の誘電体膜を多層に蒸着積層させて、その層厚と
組合せとによりＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各干渉
色フィルタ（偏光フィルタ）を形成する誘電体多層膜法
による無機フィルタ色パターン形成法によって、ブラッ
クマトリクスパターン２とフィルタ色パターン５を、互
いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パター
ン５がブラックマトリクスパターン２上にその端縁部が
オーバーラップするように、フィルタ色パターン５をパ
ターン形成するものである。
ブラックマトリクスパターン２を形成した後のガラス基
板１上におけるブラックマトリクスパターン２の形成領
域以外の部分に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着
色パターンからなるフィルタ色パターン５をパターン形
成する場合には、従来のカラーフィルタのフィルタ色パ
ターンを形成する方法と同様の方法、例えばゼラチン等
の染色性の良い透明な感光液とＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，
Ｒｅｄの各染料とを用いたレリーフ染色法や、前述のＢ
ｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各顔料分散フォトレジス
トを用いた顔料分散フォトレジスト法や、Ｂｌｕｅ，Ｇ
ｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色印刷インキを用いた凹版オフ
セット印刷法等の印刷法による有機フィルタ色パターン
形成法、あるいは酸化チタン（ＴｉＯ2 、光屈折率；
２．４０）や酸化珪素（ＳｉＯ2 、光屈折率；１．４
６）等の誘電体膜を多層に蒸着積層させて、その層厚と
組合せとによりＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各干渉
色フィルタ（偏光フィルタ）を形成する誘電体多層膜法
による無機フィルタ色パターン形成法によって、ブラッ
クマトリクスパターン２とフィルタ色パターン５を、互
いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パター
ン５がブラックマトリクスパターン２上にその端縁部が
オーバーラップするように、フィルタ色パターン５をパ
ターン形成するものである。
【００２１】以下に、本発明のカラーフィルタにおける
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２を形成
する方法の一例を下記に示す。
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２を形成
する方法の一例を下記に示す。
【００２２】ガラス基板１（厚さ１．１ｍｍ）上の全面
に、酸化錫を５％〜１０％程度含有した酸化インジウム
をターゲットとして、１２００ガウスの強磁場カソード
を備えたマグネトロンスパッタリング装置内で、スパッ
タリング法にて厚さ１０００Åの半透明乃至不透明なＩ
ＴＯ薄膜（後に第１パターン層となる薄膜、光学濃度；
０．５〜１．８であり１．０が適当）を成膜する。
に、酸化錫を５％〜１０％程度含有した酸化インジウム
をターゲットとして、１２００ガウスの強磁場カソード
を備えたマグネトロンスパッタリング装置内で、スパッ
タリング法にて厚さ１０００Åの半透明乃至不透明なＩ
ＴＯ薄膜（後に第１パターン層となる薄膜、光学濃度；
０．５〜１．８であり１．０が適当）を成膜する。
【００２３】この際には、まず、チャンバー内を１０-6
Ｔｏｒｒ程度に真空排気した後、アルゴンガスを２×１
０-3Ｔｏｒｒ導入し、さらに酸素ガスをアルゴンガスの
０．５％導入してスパッタリングを行う。この際のガラ
ス基板の温度は室温（１８℃〜２５℃程度）である。
Ｔｏｒｒ程度に真空排気した後、アルゴンガスを２×１
０-3Ｔｏｒｒ導入し、さらに酸素ガスをアルゴンガスの
０．５％導入してスパッタリングを行う。この際のガラ
ス基板の温度は室温（１８℃〜２５℃程度）である。
【００２４】次に、該ＩＴＯ膜上に、ポジ型（光分解
型）のフォトレジストに黒色顔料を分散添加した黒色顔
料分散フォトレジスト（例えばＯＦＰＲ；東京応化工業
（株）製、あるいはＣＫ２０００；富士ハント（株）
製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０μ
ｍ（例えば、膜厚；０．６μｍ〜０．７μｍ、光学濃
度；１．５以上が適当）に均一に塗布して乾燥させ、遮
光性の感光性樹脂層（後に第２パターン層となる層）を
形成する。
型）のフォトレジストに黒色顔料を分散添加した黒色顔
料分散フォトレジスト（例えばＯＦＰＲ；東京応化工業
（株）製、あるいはＣＫ２０００；富士ハント（株）
製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０μ
ｍ（例えば、膜厚；０．６μｍ〜０．７μｍ、光学濃
度；１．５以上が適当）に均一に塗布して乾燥させ、遮
光性の感光性樹脂層（後に第２パターン層となる層）を
形成する。
【００２５】このようにしてガラス基板１上に積層形成
されたそれぞれ第１パターン層となる前記半透明乃至不
透明な遮光性のＩＴＯ薄膜と、第２パターン層となる遮
光性の感光性樹脂層との総厚は０．７μｍ〜０．８μｍ
であり、その総光学濃度は２乃至２．５以上（総光学濃
度の実用化基準；２）となる。
されたそれぞれ第１パターン層となる前記半透明乃至不
透明な遮光性のＩＴＯ薄膜と、第２パターン層となる遮
光性の感光性樹脂層との総厚は０．７μｍ〜０．８μｍ
であり、その総光学濃度は２乃至２．５以上（総光学濃
度の実用化基準；２）となる。
【００２６】次に、上記第２パターン層となる遮光性の
感光性樹脂層上よりブラックマトリクスパターン形状相
当の紫外線（若しくは電子線）によるパターン露光（マ
スクパターン露光、又はビーム露光）処理により、ブラ
ックマトリクスパターン相当部以外の部分を露光してア
ルカリ可溶性にして、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶
液にて現像処理を行って露光部分を除去し、遮光性の感
光性樹脂層にブラックマトリクスパターン形状相当のレ
ジストパターンを形成する。なお、レジストパターン用
のフォトレジストとしては、ネガ型（光硬化型）のフォ
トレジストを使用することは可能である。
感光性樹脂層上よりブラックマトリクスパターン形状相
当の紫外線（若しくは電子線）によるパターン露光（マ
スクパターン露光、又はビーム露光）処理により、ブラ
ックマトリクスパターン相当部以外の部分を露光してア
ルカリ可溶性にして、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶
液にて現像処理を行って露光部分を除去し、遮光性の感
光性樹脂層にブラックマトリクスパターン形状相当のレ
ジストパターンを形成する。なお、レジストパターン用
のフォトレジストとしては、ネガ型（光硬化型）のフォ
トレジストを使用することは可能である。
【００２７】次にこのレジストパターンをエッチングマ
スクとして、下層の第１パターン層となる黒色のＩＴＯ
膜を、塩化第二鉄液、又はチオシアン酸ナトリウムと蟻
酸ナトリウムにてパターンエッチングすることにより、
エッチンクマスクの無い部分はエッチング除去されて、
ガラス基板１上に、黒色のＩＴＯ膜による第１パターン
層３と、該第１パターン層３上に整合して積層された遮
光性の感光性樹脂層による第２パターン層４とによるブ
ラックマトリクスパターン２を形成する。
スクとして、下層の第１パターン層となる黒色のＩＴＯ
膜を、塩化第二鉄液、又はチオシアン酸ナトリウムと蟻
酸ナトリウムにてパターンエッチングすることにより、
エッチンクマスクの無い部分はエッチング除去されて、
ガラス基板１上に、黒色のＩＴＯ膜による第１パターン
層３と、該第１パターン層３上に整合して積層された遮
光性の感光性樹脂層による第２パターン層４とによるブ
ラックマトリクスパターン２を形成する。
【００２８】その後、ガラス基板１上に形成された上記
ブラックマトリクスパターン２を、１２０℃〜２５０℃
で１０分間〜６０分間加熱して、遮光性の感光性樹脂層
により形成される第２パターン層４をベーキング処理し
て耐薬品性を付与する。
ブラックマトリクスパターン２を、１２０℃〜２５０℃
で１０分間〜６０分間加熱して、遮光性の感光性樹脂層
により形成される第２パターン層４をベーキング処理し
て耐薬品性を付与する。
【００２９】次に、ブラックマトリクスパターン２間
に、赤色（Ｒｅｄ）インキを用いて印刷法によりＲｅｄ
着色パターンＲを形成する。同様の方法で、青（Ｂｌｕ
ｅ）インキ、緑色（Ｇｒｅｅｎ）インキを用いて印刷法
により順次Ｂｌｕｅ着色パターンＢ、Ｇｒｅｅｎ着色パ
ターンＧをパターン形成してフィルタ色パターン５を施
す。
に、赤色（Ｒｅｄ）インキを用いて印刷法によりＲｅｄ
着色パターンＲを形成する。同様の方法で、青（Ｂｌｕ
ｅ）インキ、緑色（Ｇｒｅｅｎ）インキを用いて印刷法
により順次Ｂｌｕｅ着色パターンＢ、Ｇｒｅｅｎ着色パ
ターンＧをパターン形成してフィルタ色パターン５を施
す。
【００３０】最後に、必要に応じて、アクリル系樹脂
（又はウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系
樹脂等）を用いて前記フィルタ色パターン５上より透明
保護層を全面に塗布形成し、ＩＴＯ膜（酸化インジウム
にスズをドーピングしたもの）などによる透明導電膜を
形成する。
（又はウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系
樹脂等）を用いて前記フィルタ色パターン５上より透明
保護層を全面に塗布形成し、ＩＴＯ膜（酸化インジウム
にスズをドーピングしたもの）などによる透明導電膜を
形成する。
【００３１】
【作用】本発明のカラーフィルタは、ガラス基板上に、
半透明乃至不透明な酸化インジウム膜（若しくは黒色
（光吸収性）のＩＴＯ膜）により形成された第１パター
ン層３と、該第１パターン層３上に整合して積層された
黒色顔料を分散させた遮光性の感光性樹脂層により形成
された第２パターン層４との２層構成によるブラックマ
トリクスパターン２を備えたものであるので、ブラック
マトリクスパターン２の遮光性は、第１パターン層３と
第２パターン層４の膜厚の総和によって得られ、第１パ
ターン層３と第２パターン層４それぞれの単層膜厚を従
来より薄く設定することが可能である。
半透明乃至不透明な酸化インジウム膜（若しくは黒色
（光吸収性）のＩＴＯ膜）により形成された第１パター
ン層３と、該第１パターン層３上に整合して積層された
黒色顔料を分散させた遮光性の感光性樹脂層により形成
された第２パターン層４との２層構成によるブラックマ
トリクスパターン２を備えたものであるので、ブラック
マトリクスパターン２の遮光性は、第１パターン層３と
第２パターン層４の膜厚の総和によって得られ、第１パ
ターン層３と第２パターン層４それぞれの単層膜厚を従
来より薄く設定することが可能である。
【００３２】下層にある前記第１パターン層３の半透明
乃至不透明な酸化インジウム膜、又は黒色のＩＴＯ膜
は、遮光性を呈するため、上層の第２パターン層４の感
光性樹脂層の膜厚をエッチングマスクとして耐えられる
程度の比較的薄い膜厚に設定した場合でも、ブラックマ
トリクスパターン２としての十分な遮光性や光吸収性が
得られる。
乃至不透明な酸化インジウム膜、又は黒色のＩＴＯ膜
は、遮光性を呈するため、上層の第２パターン層４の感
光性樹脂層の膜厚をエッチングマスクとして耐えられる
程度の比較的薄い膜厚に設定した場合でも、ブラックマ
トリクスパターン２としての十分な遮光性や光吸収性が
得られる。
【００３３】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、フォトファ
ブリケーション（フォトリソグラフ法）方式によりブラ
ックマトリクスパターンを形成する場合において、着色
顔料分散フォトレジストの膜厚をできる限り薄く設定す
ることができ、パターン露光のための露光時間の長大化
を解消でき、これによってガラス基板面でのハレーショ
ンの発生を無くすことができ、ブラックマトリクスパタ
ーンエッジ部分の精度の向上を図ることができ、また、
着色顔料分散フォトレジストの膜厚を薄く設定できるこ
とによって、従来のような突起の発生を無くすことがで
きる。
ブリケーション（フォトリソグラフ法）方式によりブラ
ックマトリクスパターンを形成する場合において、着色
顔料分散フォトレジストの膜厚をできる限り薄く設定す
ることができ、パターン露光のための露光時間の長大化
を解消でき、これによってガラス基板面でのハレーショ
ンの発生を無くすことができ、ブラックマトリクスパタ
ーンエッジ部分の精度の向上を図ることができ、また、
着色顔料分散フォトレジストの膜厚を薄く設定できるこ
とによって、従来のような突起の発生を無くすことがで
きる。
【００３４】また、液晶表示装置に組み込んだ際には外
光に対して低反射率であるため、視認性向上の効果があ
り、また、本発明における真空蒸着若しくはスパッタリ
ングによる酸化インジウム膜の成膜は、クロムや酸化ク
ロムの真空蒸着若しくはスパッタリングによる成膜に比
較して成膜スピードが速いため、製造経費が軽減できる
等の効果があるものである。
光に対して低反射率であるため、視認性向上の効果があ
り、また、本発明における真空蒸着若しくはスパッタリ
ングによる酸化インジウム膜の成膜は、クロムや酸化ク
ロムの真空蒸着若しくはスパッタリングによる成膜に比
較して成膜スピードが速いため、製造経費が軽減できる
等の効果があるものである。
【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターンを説明する側断面図である。
ラックマトリクスパターンを説明する側断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
【図３】（ａ）は従来のカラーフィルタにおけるブラッ
クマトリクスパターンを説明する側断面図、（ｂ）は従
来のカラーフィルタにおけるブラックマトリクスパター
ン及びフィルタ色パターンを説明する側断面図である。
クマトリクスパターンを説明する側断面図、（ｂ）は従
来のカラーフィルタにおけるブラックマトリクスパター
ン及びフィルタ色パターンを説明する側断面図である。
１…ガラス基板 ２…ブラックマトリクスパターン ３
…第１パターン層 ４…第２パターン層 ５…フィルタ色パターン １１…ガラス基板 １２…ブラックマトリクスパターン
１３…第１パターン層 １４…第２パターン層 １５…フィルタ色パターン
…第１パターン層 ４…第２パターン層 ５…フィルタ色パターン １１…ガラス基板 １２…ブラックマトリクスパターン
１３…第１パターン層 １４…第２パターン層 １５…フィルタ色パターン
Claims (1)
- 【請求項１】ガラス基板１上にブラックマトリクスパタ
ーン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン５と、透明導電膜
等を備え、ブラックマトリクスパターン２は、半透明乃
至不透明化した酸化インジウムにより形成された第１パ
ターン層３と、該第１パターン層上に整合積層された遮
光性の感光性樹脂により形成された第２パターン層４と
の二層により構成されていることを特徴とするカラーフ
ィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19016793A JPH0743519A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19016793A JPH0743519A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | カラーフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743519A true JPH0743519A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16253554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19016793A Pending JPH0743519A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743519A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070929A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| WO2014129320A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 東レ株式会社 | 樹脂ブラックマトリクス基板およびタッチパネル |
| CN114879401A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-09 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示模组 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19016793A patent/JPH0743519A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070929A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| JP5209063B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-06-12 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| US8687153B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-04-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate, and display panel provided with substrate |
| WO2014129320A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 東レ株式会社 | 樹脂ブラックマトリクス基板およびタッチパネル |
| JPWO2014129320A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2017-02-02 | 東レ株式会社 | 樹脂ブラックマトリクス基板およびタッチパネル |
| CN114879401A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-09 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示模组 |
| CN114879401B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-10-31 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示模组 |
| US12197063B2 (en) | 2022-04-28 | 2025-01-14 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Display module |
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