JPH0820635B2 - Color filter device - Google Patents
Color filter deviceInfo
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- JPH0820635B2 JPH0820635B2 JP3041257A JP4125791A JPH0820635B2 JP H0820635 B2 JPH0820635 B2 JP H0820635B2 JP 3041257 A JP3041257 A JP 3041257A JP 4125791 A JP4125791 A JP 4125791A JP H0820635 B2 JPH0820635 B2 JP H0820635B2
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- color filter
- filter device
- black matrix
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタ装置に関
し、特に液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示
装置に使用され、コントラストを向上させるためのブラ
ックマトリックスを設けたカラーフィルタ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter device, and more particularly to a color filter device used in a liquid crystal display device or an electroluminescence display device and provided with a black matrix for improving contrast.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2〜図4に、カラー液晶ディスプレイ
のカラーフィルタ装置の従来の例の断面図を示す。2 to 4 are sectional views showing a conventional example of a color filter device for a color liquid crystal display.
【0003】図2のものは、ガラス基板1の上にブラッ
クレジスト(黒色顔料をバインダないし溶媒に分散させ
たもの)をフォトリソグラフィー工程で形成してブラッ
クマトリックス(遮光層)2を設け、さらに、フォトリ
ソグラフィー工程によりカラーフィルタ層3を形成し、
その上から全面に保護膜兼平滑化層4を形成した後、透
明共通電極5を形成している。In FIG. 2, a black resist (a black pigment dispersed in a binder or a solvent) is formed on a glass substrate 1 by a photolithography process to provide a black matrix (light-shielding layer) 2, and further, The color filter layer 3 is formed by a photolithography process,
After forming the protective film / smoothing layer 4 on the entire surface from above, the transparent common electrode 5 is formed.
【0004】図3のものは、ガラス基板1の上に金属ク
ロムをフォトリソグラフィー工程で形成してブラックマ
トリックス6を設け、さらに、フォトリソグラフィー工
程によりカラーフィルタ層3を形成し、その上から全面
に保護膜兼平滑化層4を形成した後、透明共通電極5を
形成している。In FIG. 3, metal chromium is formed on a glass substrate 1 by a photolithography process to provide a black matrix 6, and a color filter layer 3 is further formed by a photolithography process. After forming the protective film / smoothing layer 4, the transparent common electrode 5 is formed.
【0005】図4のものは、ガラス基板1の上に酸化ク
ロム7と金属クロム8の二層をフォトリソグラフィー工
程で形成してブラックマトリックスとし、さらに、フォ
トリソグラフィー工程によりカラーフィルタ層3を形成
し、その上から全面に保護膜兼平滑化層4を形成した
後、透明共通電極5を形成している。In FIG. 4, two layers of chromium oxide 7 and metal chromium 8 are formed on a glass substrate 1 by a photolithography process to form a black matrix, and a color filter layer 3 is further formed by a photolithography process. After forming the protective film / smoothing layer 4 on the entire surface from above, the transparent common electrode 5 is formed.
【0006】なお、図2〜図4においては、電極層5の
上部に図示しない液晶層と画素電極が形成されてカラー
液晶表示装置を構成している。2 to 4, a liquid crystal layer (not shown) and a pixel electrode are formed on the electrode layer 5 to form a color liquid crystal display device.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ブラックレジストによ
るブラックマトリックス2は、微粒子の分散層であり、
金属薄膜とは異なり、入射光が内部で乱反射する分散系
である。従って、光透過率が比較的高く、遮光層として
の効果を得るためには少なくとも1μmの厚みを必要と
する。ブラックマトリックス2が1μm以上の厚さを有
すると、図2で示されるように、その上のカラーフィル
タ層3、保護膜4及び電極層5に無視できない段差が生
じ、フィルタの平面性を保つことができなくなる。液晶
セルのギャップ制御は、ギャップコントロール材を基板
間に挟んで行なうが、ブラックマトリックスとカラーフ
ィルタ層との重なり部にギャップコントロール材が配置
されるとギャップ不良を生じる。この場合、無理に圧力
を加えてギャップ制御しようとすると、ギャップコント
ロール材がフィルタ層に喰い込み、フィルタ層が剥がれ
てしまう。フィルタ層の剥がれは、その上の画素電極の
剥がれを伴う。剥がれた電極が他方の電極に接して表示
不良を生じることもある。The black matrix 2 made of black resist is a dispersion layer of fine particles,
Unlike a metal thin film, it is a dispersion system in which incident light is diffusely reflected inside. Therefore, the light transmittance is relatively high, and a thickness of at least 1 μm is required to obtain the effect as the light shielding layer. When the black matrix 2 has a thickness of 1 μm or more, as shown in FIG. 2, a non-negligible step is formed on the color filter layer 3, the protective film 4 and the electrode layer 5 on the black matrix 2 to maintain the flatness of the filter. Can not be. The gap control of the liquid crystal cell is performed by sandwiching the gap control material between the substrates. However, when the gap control material is arranged at the overlapping portion of the black matrix and the color filter layer, a gap defect occurs. In this case, if pressure is forcibly applied to control the gap, the gap control material bites into the filter layer, and the filter layer is peeled off. The peeling of the filter layer is accompanied by the peeling of the pixel electrode thereon. The peeled electrode may come into contact with the other electrode to cause display failure.
【0008】図3のものは、ブラックレジストの代わり
に金属クロムをブラックマトリックスとしたものであ
る。金属クロムは光の透過率が極めて低く、薄くしても
遮光層として機能する。ただし、金属クロムは光の反射
率が高いため、例えば、図3の下方を表示面とすると背
景光がブラックマトリックス6によって反射する。たと
えば、ディスプレイを見る人の顔やYシャツや天井の照
明等の光がブラックマトリックスで反射して肝心の表示
画像が見えにくくなり表示品位を低下させる。In FIG. 3, metal chromium is used as a black matrix instead of the black resist. Metallic chromium has a very low light transmittance, and even if it is thin, it functions as a light shielding layer. However, since metal chrome has a high light reflectance, for example, when the lower side of FIG. 3 is the display surface, the background light is reflected by the black matrix 6. For example, the light of the face of the person watching the display, the Y-shirt, the illumination of the ceiling, or the like is reflected by the black matrix to make it difficult to see the important display image, thus deteriorating the display quality.
【0009】図4のものはブラックマトリックスを酸化
クロムと金属クロムの二層としたもので、金属クロム層
8により薄い厚みで光遮断を行い、かつ背景光の反射を
酸化クロム層7を反射防止膜として用いることで解決し
ようとしたものである。但し、この場合は、酸化クロム
の基板ガラス板1との密着性が悪く、剥離の問題があ
る。また、単層の反射防止膜では、全可視領域の反射率
を低減することは難しい。In FIG. 4, the black matrix has two layers of chromium oxide and metallic chromium. The metallic chromium layer 8 blocks light with a thin thickness and prevents the background light from being reflected by the chromium oxide layer 7. It was an attempt to solve it by using it as a film. However, in this case, the adhesion of chromium oxide to the substrate glass plate 1 is poor and there is a problem of peeling. Further, it is difficult to reduce the reflectance in the entire visible region with a single-layer antireflection film.
【0010】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、できるだけ薄い膜厚で、かつ反射と剥離の問題
のないブラックマトリックスをそなえたカラーフィルタ
装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a color filter device having a black matrix having a film thickness as thin as possible and having no problems of reflection and peeling.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
カラーフィルタ装置は、ブラックマトリックスが透明基
板上に形成されたブラックレジスト層と該層上に形成さ
れた金属層の二層構造を含む。 In a color filter device which achieves the object of the present invention, a black matrix is a transparent substrate.
The black resist layer formed on the plate and the black resist layer formed on the layer.
A two-layered structure of a metal layer formed by the above method.
【0012】[0012]
【作用】金属層は薄い膜厚で充分な遮光作用を与え、ブ
ラックレジスト層は透明基板との密着性がよく、しかも
入射光を吸収し、かつ拡散させる拡散系であるので金属
層における背景光の反射を防止する作用を有する。[Function] The metal layer has a small film thickness to provide a sufficient light-shielding effect, and the black resist layer has good adhesion to the transparent substrate and is a diffusion system that absorbs and diffuses incident light. Has the effect of preventing the reflection of.
【0013】[0013]
【実施例】図1に本発明のカラーフィルタ装置の実施例
の断面図を示す。ガラス基板1の上にブラックレジスト
層を形成し、フォトリソグラフィー工程によりパターニ
ングして約0.1μm厚のブラックレジスト層9のパタ
ーンを形成する。次に、金属クロムまたは金属モリブデ
ンをスパッタして、0.1〜0.2μm厚の金属層を形
成し、フォトリソグラフィー工程によりパターニングし
て金属層10のパターンを形成する。1 is a sectional view of an embodiment of a color filter device of the present invention. A black resist layer is formed on the glass substrate 1 and patterned by a photolithography process to form a pattern of the black resist layer 9 having a thickness of about 0.1 μm. Next, metal chromium or metal molybdenum is sputtered to form a metal layer having a thickness of 0.1 to 0.2 μm and patterned by a photolithography process to form a pattern of the metal layer 10.
【0014】なお、ブラックレジスト層と金属層とをま
ず積層し、同一マスクでパターニングしてもよい。セル
フアライメント工程とすることもできる。The black resist layer and the metal layer may be first laminated and then patterned by the same mask. It can also be a self-alignment process.
【0015】このようにして、ブラックレジストと金属
の二層からなるブラックマトリックスを形成する。な
お、このブラックマトリックスによる段差は1μm以内
であることが望ましく、さらに少ない方が望ましい。In this way, a black matrix consisting of two layers of black resist and metal is formed. The step due to the black matrix is preferably within 1 μm, and it is more preferable that it is smaller.
【0016】さらに、その上から、フォトリソグラフィ
ー工程により1.0〜2.0μm厚のカラーフィルタ層
3を形成する。カラーフィルタは、たとえば赤、緑、青
の3個を1組とする。カラーフィルタの上から全面に
1.0〜2.0μm厚の保護膜兼平滑化層4をスピンコ
ートあるいはロールコートにより形成した後、ITO
(インジウム錫酸化膜)透明共通電極5をスパッタによ
り形成している。このようにして、図1のカラーフィル
タ装置を得る。Further, a color filter layer 3 having a thickness of 1.0 to 2.0 μm is formed thereon by a photolithography process. The color filters are, for example, three sets of red, green and blue. After a protective film / smoothing layer 4 having a thickness of 1.0 to 2.0 μm is formed on the entire surface of the color filter by spin coating or roll coating, ITO is formed.
(Indium tin oxide film) The transparent common electrode 5 is formed by sputtering. In this way, the color filter device of FIG. 1 is obtained.
【0017】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組合せ等が可能なことは当業者に自
明であろう。The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
It will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations and the like can be made.
【0018】[0018]
【発明の効果】ブラックマトリックスをブラックレジス
ト層と金属層の二層構造としたことにより、金属層が薄
い膜厚で充分な遮光作用を与え、ブラックレジスト層は
透明基板との密着性がよく、しかも入射光を拡散させて
金属層における背景光の反射を防止し、表示品位が高く
信頼性のあるカラーフィルタ装置が得られる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the black matrix has a two-layer structure of a black resist layer and a metal layer, the metal layer provides a sufficient light-shielding action with a thin film thickness, and the black resist layer has good adhesion to a transparent substrate. Moreover, the incident light is diffused to prevent the background light from being reflected by the metal layer, and a color filter device having high display quality and high reliability can be obtained.
【図1】本発明によるカラーフィルタ装置の実施例の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a color filter device according to the present invention.
【図2】従来の技術によるカラーフィルタ装置の第1の
例の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a first example of a conventional color filter device.
【図3】従来の技術によるカラーフィルタ装置の第2の
例の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a second example of a color filter device according to the related art.
【図4】従来の技術によるカラーフィルタ装置の第3の
例の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a third example of a color filter device according to the related art.
1 ガラス基板 2、9 ブラックレジスト層 3 カラーフィルタ層 4 保護膜兼平滑化膜 5 透明共通電極 6 金属クロム層 7 酸化クロム層 8 金属クロム層 10 金属層 1 Glass Substrate 2, 9 Black Resist Layer 3 Color Filter Layer 4 Protective and Smoothing Film 5 Transparent Common Electrode 6 Metal Chromium Layer 7 Chromium Oxide Layer 8 Metal Chromium Layer 10 Metal Layer
Claims (2)
たブラックマトリックスと、前記ブラックマトリックス
の格子間に形成されたカラーフィルタとを有するカラー
フィルタ装置において、前記ブラックマトリックスが光
入射方向に対して二層構造となるように透明基板上に形
成されたブラックレジスト層と該層上に形成された金属
層の二層構造を含むカラーフィルタ装置。And 1. A transparent substrate, a black matrix formed on the transparent substrate, a color filter device having a color filter formed between the lattice of the black matrix, the black matrix is light
Formed on a transparent substrate so that it has a two-layer structure in the incident direction.
Black resist layer formed and metal formed on the layer
Color filter device including a two-layer structure of layers .
からなる請求項1のカラーフィルタ装置。2. The color filter device according to claim 1, wherein the metal layer is made of a chromium or molybdenum material.
Priority Applications (1)
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JP3041257A JPH0820635B2 (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Color filter device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3041257A JPH0820635B2 (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Color filter device |
Publications (2)
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JPH04348320A JPH04348320A (en) | 1992-12-03 |
JPH0820635B2 true JPH0820635B2 (en) | 1996-03-04 |
Family
ID=12603390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3041257A Expired - Lifetime JPH0820635B2 (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Color filter device |
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JP (1) | JPH0820635B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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KR100290107B1 (en) * | 1993-06-25 | 2001-05-15 | 박영구 | Color liquid crystal panel for liquid crystal display and manufacturing method thereof |
KR100254870B1 (en) * | 1997-07-14 | 2000-05-01 | 구본준 | Color filter structure and its manufacturing method of lcd device |
US6514645B2 (en) * | 2001-01-20 | 2003-02-04 | Cando Corporation | Method of making a color filter |
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JPH0721562B2 (en) * | 1987-05-14 | 1995-03-08 | 凸版印刷株式会社 | Color filter |
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-
1991
- 1991-02-13 JP JP3041257A patent/JPH0820635B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH04348320A (en) | 1992-12-03 |
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