JP2004061603A - 液晶表示装置用カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明電極が形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、ブラックマトリックスとして樹脂ブラックマトリックスを形成しても、着色画素の端部に突起が形成されず、表面が平坦な、すなわち、液晶表示装置に用いた際に突起の影響によって液晶分子の配向が乱され、表示品質を低下させることのない液晶表示装置用カラーフィルタを提供すること。
【解決手段】ガラス基板１０上に樹脂ブラックマトリックス１２、平坦化層１５、着色画素１１、透明電極１４が順次に設けられていること。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタに関するものであり、特に、表面の平坦性の優れた液晶表示装置用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図４は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図３、及び図４に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックス（３２）、着色画素（３１）、及び透明電極（３４）が順次に形成されたものである。
【０００３】
ブラックマトリックス（３２）は、遮光性を有し、開口部をマトリックス状に配置しているものであり、着色画素（３１）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものである。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００４】
このブラックマトリックス（３２）は、ガラス基板（３０）上にクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ_Ｘ）などの金属、もしくは金属化合物を用いて１５０ｎｍ程度の薄膜を成膜し、成膜した薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行いブラックマトリックスとして形成されたものである。
【０００５】
図５は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの他の例を示した平面図である。また、図６は、図５に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図５、及び図６に示すように、液晶表示装置に用いられる、この他の例として示すカラーフィルタは、図３に示すカラーフィルタと同様に、ガラス基板（５０）上にブラックマトリックス（５２）、着色画素（５１）、及び透明電極（５４）が順次に形成されたものである。
【０００６】
このブラックマトリックス（５２）は、ガラス基板（５０）上に、例えば、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成されたものであり、樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックスと称している。
【０００７】
樹脂ブラックマトリックスは、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置での内部反射を抑制するために、低反射のブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）方式に用いたときに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性のブラックマトリックスが要望される場合などに採用される。
【０００８】
樹脂ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスのように、薄膜で高濃度を得ることはできず、例えば、１．２μｍ〜１．５μｍ程度の厚さにして必要な高濃度を達成するようにしている。
しかし、ブラックマトリックスに１．２μｍ〜１．５μｍ程度の厚さがあると、図６に示すように、ブラックマトリックス（５２）上にその端部を重ねて形成された着色画素（５１）は、端部がブラックマトリックス（５２）上にて突起（５３）となる。
【０００９】
例えば、図６において、厚さ１．２μｍ〜１．５μｍ程度のブラックマトリックス（５２）上に、厚さ１．０μｍ程度の着色画素（５１）を形成した際には、突起（５３）の高さ（凹凸の高さの差、段差）（Ａ）は０．８μｍ程度のものとなる。
この突起（５３）は、透明電極（５４）が形成された後もカラーフィルタの表面を凹凸のあるものとし、カラーフィルタ表面の平坦性を悪化させる。
このような突起（５３）のある、表面の平坦性が悪化したカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、突起の影響によって液晶分子の配向が乱され、表示品質を低下させることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明電極が形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、ブラックマトリックスとして樹脂ブラックマトリックスを形成しても、着色画素の端部に突起が形成されず、表面が平坦な、すなわち、液晶表示装置に用いた際に突起の影響によって液晶分子の配向が乱され、表示品質を低下させることのない液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタであって、ガラス基板上に樹脂ブラックマトリックス、平坦化層、着色画素、透明電極が順次に設けられ、着色画素の端部に突起が形成されず、平坦な表面を有することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す断面図である。
図１に示すように、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板（１０）上に樹脂ブラックマトリックス（１２）、平坦化層（１５）、着色画素（１１）、透明電極（１４）が順次に形成されたものである。
着色画素（１１）は、樹脂ブラックマトリックス（１２）が形成されたガラス基板（１０）上の、表面が平坦な平坦化層（１５）上に形成されているので、その端部が樹脂ブラックマトリックス（１２）に重なることなく、従って、着色画素（１１）の突起は形成されず、表面が平坦な液晶表示装置用カラーフィルタとなっている。
【００１３】
図２（イ）〜（ニ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を断面で説明する工程図である。
先ず、図２（イ）に示すように、ガラス基板（１０）上に樹脂ブラックマトリックス（１２）を形成する。樹脂ブラックマトリックス（１２）は、例えば、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成する。遮光層として十分な濃度を有するものとするために、その厚さ（Ｂ）は１．２μｍ〜１．５μｍ程度のものとなる。
【００１４】
この樹脂ブラックマトリックス（１２）の厚さ（Ｂ）がガラス基板（１０）の表面を凹凸のあるものとするので、図２（ロ）に示すように、次に、平坦化層（１５）を形成し、ガラス基板（１０）上方の面を平坦なものとする。
平坦化層（１５）は、例えば、熱流動性のある透明樹脂を用い、塗布後のベーキングによって流動させ表面を平坦な状態に形成する。
【００１５】
次に、図２（ハ）に示すように、ガラス基板（１０）上の表面が平坦な平坦化層（１５）上に着色画素（１１）を形成し、引き続き図２（ニ）に示すように、透明電極（１４）を形成する。
従って、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは、その端部が樹脂ブラックマトリックス（１２）に重なることなく、着色画素（１１）の突起は形成されず、表面が平坦な液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、ガラス基板上に樹脂ブラックマトリックス、平坦化層、着色画素、透明電極が順次に設けられ、着色画素の端部に突起が形成されず、平坦な表面を有する液晶表示装置用カラーフィルタであるので、液晶表示装置に用いた際に、突起の影響によって液晶分子の配向が乱され、表示品質を低下させることのない液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す断面図である。
【図２】（イ）〜（ニ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を断面で説明する工程図である。
【図３】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図４】図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図５】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの他の例を模式的に示した平面図である。
【図６】図５に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【符号の説明】
１０、３０、５０…ガラス基板
１１、３１、５１…着色画素
１２、５２…樹脂ブラックマトリックス
１４、３４、５４…透明電極
１５…平坦化層
３２…ブラックマトリックス
５３…突起
Ａ…突起の高さ（段差）
Ｂ…樹脂ブラックマトリックスの厚さ

Claims (1)

1. 液晶表示装置用カラーフィルタであって、ガラス基板上に樹脂ブラックマトリックス、平坦化層、着色画素、透明電極が順次に設けられ、着色画素の端部に突起が形成されず、平坦な表面を有することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。

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