JP3740452B2 - 液晶表示パネル用対向基板および液晶表示パネル並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる液晶表示パネル（以下、液晶表示パネルと記載する。）と液晶表示パネル用対向基板並びにそれらの製造方法に関し、更に詳しくは、液晶表示パネル用対向基板に形成されている遮光性膜関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる液晶表示パネルにおいては、一般に、電気光学物質である液晶相を挟んで駆動基板（ＴＦＴアレイ基板）に対向配置される対向基板の側から強力な投射光が入射される。
【０００３】
駆動基板上にあるＴＦＴのアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと記載する。）膜やポリシリコン（以下、ｐ−Ｓｉと記載する。）膜から構成されたチャネル形成用の領域に強力な投射光が入射すると、この領域において光電変換効果により光電流が発生してしまいＴＦＴのトランジスタ特性を劣化させる。そこで、この現象を抑止するため、各ＴＦＴに夫々対向する位置の対向基板上に、複数のブラックマトリックスと呼ばれるマトリックス状に設けられた遮光性膜を形成することが一般的である。
【０００４】
このようなブラックマトリックスは、クロム（以下、Ｃｒと記載する。）などの金属材料や、カーボンをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料が用いられ、上述のＴＦＴのａ−Ｓｉ膜やｐ−Ｓｉ膜に対する遮光効果に加えて、コントラストの向上、および色材の混色防止などの機能を有する。
【０００５】
しかし、液晶表示パネルに、Ｃｒや樹脂ブラックをブラックマトリックスとして使用した場合は、それ自体の光の反射率が低いため、強力な投射光を吸収し液晶表示パネル自体が高温となるため好ましくない。
このため、液晶プロジェクタ等に用いられる液晶表示パネルのブラックマトリックスには、Ａｌ、Ａｇ等の高反射率を有する金属薄膜が一般に使用されている。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術には、以下の問題点がある。
すなわち、ブラックマトリックスにＡｌ薄膜等の高反射率膜を使用した場合、液晶セル内に入射した投射光の一部が迷光となって前記高反射率膜に反射されて光コンタミネーションが発生し、この光がＴＦＴに入射する結果、液晶表示パネルが誤作動を起こし、スクリ−ン等へ投影される画像のコントラストが低下してしまうのである。
また、ブラックマトリックスにＡｇ薄膜を用いた場合は、Ａｌ薄膜より反射率は高いのだが、反射光が黄色を帯びているため、スクリーン等へ投影される画像の色純度が悪くなるという問題点があった。
さらにブラックマトリックスにＡｇ薄膜を用いた場合は、微細なパターンが形成できない等の問題点もある。
【０００７】
このため、例えば特許文献１では、まず対向基板であるガラス基板上に高反射率層（高反射膜）を設け、その層の上に、黒色樹脂やＣｒ酸化物からなる低い反射率を有する部材の層（低反射膜）を設けることが開示されている。
当該発明は、セル内に入射した迷光による誤作動を、低い反射率を有する部材の層で防止し、かつ液晶表示パネル自体の温度上昇を高反射率層で防止する方法である。
しかし、高反射率層の上に低反射率の層を設けているため、例えばプロジェクターランプからの強力な光が入射する際には、高反射率層と低反射率層との界面において、高反射率層を有する部材と低反射率の層を有する部材との熱膨張率の差により発生する応力のため、剥離が発生するという問題点があった。
さらに、高反射率層にＡｌまたはＡｌを主成分とする物質を用いた場合、Ａｌの酸化による層間の剥離が発生するという問題点があった。
【０００８】
さらに加えて、高反射率層と低反射率層の２層構成では、高反射率層と低反射率層との間に界面が形成されるため、ブラックマトリックスの製造工程において、高反射率層をパターニングする工程と低反射率層をパターニングする工程との２度の工程が必要であり、低反射率層にアンダーカットが形成されてパターン形状に段差が生じ、ブラックマトリックスの寸法精度が悪いという問題点があった。
【特許文献１】
特開平９−２１１４３９号公報（第３−５頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、液晶表示パネルに用いられる対向基板上のブラックマトリックスを構成する高い反射率を有する部材で構成された部分と、前記低い反射率を有する部材とが、発生する応力により膜剥れすることなく、加えて、ブラックマトリックスのパターン形状に段差がなく寸法精度が良好な液晶表示パネル用対向基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）複数の画素電極と、前記複数の画素電極を個々にスイッチング駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動基板と、前記駆動基板より所定の間隙を介して対向設置された対向基板と、前記所定の間隙に保持された液晶とを有する液晶表示パネルに用いられる前記対向基板であって、
前記対向基板は、透光性を有する基板上に、少なくとも前記スイッチング素子に対応した領域、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域の何れか一方又は両方に遮光性膜が形成されており、
前記遮光性膜は、前記透光性を有する基板側が高い反射率を有する部材で構成され、前記駆動基板側が前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材で構成されている液晶表示パネル用対向基板であって、
前記高い反射率を有する部材で構成された部分と、前記低い反射率を有する部材で構成された部分との間に、前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とが混在する部分を有することを特徴とする液晶表示パネル用対向基板である。
【００１１】
この構成をとることにより、前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とが異なる材料であることにより発生する応力を、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とが混在する部分によって低減されることで、高い反射率を有する部材と、低い反射率を有する部材との界面で剥離が発生するのを抑えることができる。
さらに、遮光性膜をパターニングしてブラックマトリックスとする際には、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とのエッチングレートの格差を、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とが混在する部分により小さくすることができるのでパターンエッジ部分のぎざぎざ状の段差の発生を抑えるられ、寸法精度が向上する。
この結果、液晶表示パネルの誤作動がおきない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板を得ることができる。
【００１２】
ここで、遮光性膜は、少なくとも前記スイッチング素子に対応した領域、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域の何れか一方又は両方に形成される。駆動基板には複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子を接続するための碁盤の目のように形成された配線（データ線、走査線等）を有するが、複数のスイッチング素子と配線に対し光が入射されないようにマトリックス状に遮光性膜を形成してもよいし、また、複数のスイッチング素子と一方向の配線に対し、光が入射されないようにストライプ状に遮光性膜を形成してもよいし、スイッチング素子が形成されている領域に対向するように島状に遮光性膜を形成してもよい。または、これらの領域以外に液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域に遮光性膜を形成してもよい。もちろん、駆動回路に対応した領域にのみ遮光性膜を形成しても良い。
ここで、高い反射率を有する部材は、液晶表示パネルに光が入射されたときに、遮光性膜の吸収により液晶表示パネル温度の上昇を抑制でき誤作動を防ぐことができる反射率を有するものとし、低い反射率を有する部材は、液晶表示パネル内へ光が入射した後、発生した迷光が、スイッチング素子を照射することにより発生する誤作動を防ぐことができる反射率を有するものとする。
【００１３】
（構成２）前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とが混在する部分において、前記透光性を有する基板側より前記駆動基板側へ向けて、
前記高い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に減少するか、または前記低い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に増加するか、または前記高い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に減少し、且つ前記低い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に増加することを特徴とする構成１に記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００１４】
この構成をとることで、前記高い反射率を有する部材と前記低い反射率を有する部材とが混在する部分において、両部材は、段階的および／または連続的にその混在割合を変えているので、前記高い反射率を有する部材と前記低い反射率を有する部材とが異なる材料であることにより発生する応力は、さらに低減される。
さらに、遮光性膜をパターニングしてブラックマトリックスとする際には、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とのエッチングレートの格差をさらに小さくすることができ、パターン段差の殆どない極めて良好なパターン断面が得られるため、誤作動の起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板を得ることができるとともに、後述するインライン型スパッタリング法によって、容易に所望の組成傾斜を有する遮光性膜が得られるので製造上のメリットも大である。
【００１５】
（構成３）前記遮光性膜は、前記高い反射率を有する部材の成分と前記低い反射率を有する部材の成分とが、連続的に組成変化している膜であることを特徴とする構成１又は２に記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００１６】
この構成をとることで、前記高い反射率を有する部材と前記低い反射率を有する部材とにより発生する応力の低減効果は構成２と比較してもさらに良好となり好ましい。
また前記遮光性膜をパターンニングして、ブラックマトリックスとした際のパターン断面特性も、構成２と比較してもさらに良好となり好ましい。
さらに、後述するインライン型スパッタリング法によって、容易に所望の組成傾斜を有する遮光性膜が得られるので製造上のメリットも大である。
【００１７】
（構成４）前記高い反射率を有する部材の主成分がＡｌで、前記低い反射率を有する部材の主成分がＣｒおよび／またはＮｉであることを特徴とする構成１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００１８】
この構成をとり、高い反射率を有する部材の主成分をＡｌとすることにより、可視光の波長域である３８０〜７００ｎｍ迄の波長域で光の反射率が高く、また反射率の波長依存性が少なく均一な反射率を有する高反射薄膜を得ることができる。
さらに加えて、前記低い反射率を有する部材の主成分としてＣｒおよび／またはＮｉを用いると、主成分をＡｌとする高い反射率を有する部材との密着性がよく、また微細なパターンのブラックマトリックスが形成できるので好ましい。
この結果、誤作動の起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板を得ることができる。
ここで、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材、高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とが混在する領域の部分で構成されるブラックマトリックスの光学濃度は３以上、好ましくは４以上とするのが好ましい。
【００１９】
（構成５）前記低い反射率を有する部材において、駆動基板側に酸素および／または窒素が含まれていることを特徴とする構成１から４のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００２０】
この構成をとることで、前記低い反射率を有する部材の反射防止機能をさらに増大させ、迷光による誤作動の発生を抑え、さらに所望の反射防止機能を有しつつ膜厚を薄くすることができるので、パターニング特性も向上し、好ましい構成である。
この結果、誤作動の起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板を得ることができる。
【００２１】
（構成６）前記低い反射率を有する部材において、前記酸素および／または窒素が、前記駆動基板側から前記透光性を有する基板側に向かうに従って連続的に減少していることを特徴とする構成５に記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００２２】
この構成をとることにより、遮光性膜をパターニングしてブラックマトリックスとする際には、パターンエッジ部分のぎざぎざ状段差のない、パターニング特性良好なブラックマトリックスが形成できるので好ましい構成である。
この結果、誤作動の起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板を得ることができる。
【００２３】
（構成７）前記高い反射率を有する部材の反射率が７０％以上、前記低い反射率を有する部材の反射率が３０％以下であることを特徴とする構成１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００２４】
この構成をとることにより、基板側より液晶表示パネル内へ入射しようとした光のうち、ブラックマトリックスにあたった光は７０％以上が反射される。
この結果、液晶表示パネル温度の上昇を防止でき誤作動を防ぐことができ好ましい。
また、液晶表示パネル内へ入射した後、迷光となった光が、前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材にあたった際の反射率は３０％以下になる。
この結果、液晶表示パネル内の迷光が、ＴＦＴ（スイッチング素子）を照射することにより発生する誤作動を防ぐことができ好ましい。
尚、上述の反射率は、液晶表示パネルが使用される可視光の波長領域（３８０〜７００ｎｍ）での反射率を指す。
【００２５】
（構成８）前記透光性を有する基板において、対向基板に光が入射する側、マイクロレンズを形成した基板が設けられており、
前記マイクロレンズは、前記画素電極に前記光が投射されるように形成されていることを特徴とする構成１から７のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板である。
【００２６】
この構成をとることにより、液晶表示パネル用対向基板に入射する入射光に対し、まずマイクロレンズを通過させて光束を絞った後、例えば、ブラックマトリックス間の間隙を通過させることができる。
この結果、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板が得られるとともに、入射光の利用効率を高めることができるので、明るい良好な画像を得ることができる。
【００２７】
（構成９）構成１から８のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板を用いて製造されことを特徴とする液晶表示パネルである。
【００２８】
この構成をとることにより、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネルを得ることができる。
【００２９】
（構成１０）複数の画素電極と、前記複数の画素電極を個々にスイッチング駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動基板と、前記駆動基板より所定の間隙を介して対向設置された対向基板と、前記所定の間隙に保持された液晶とを有する液晶表示パネルに用いられる前記対向基板の製造方法であって、
前記対向基板は、透光性を有する基板上に、少なくとも前記スイッチング素子に対応した領域、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域の何れか一方又は両方に遮光性膜が形成されており、
前記遮光性膜は、前記透光性を有する基板側が高い反射率を有する部材で構成され、前記駆動基板側が前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材で構成され、
前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とをスパッタリング法により、前記透光性を有する基板上に連続して形成し、且つ、前記高い反射率を有する部材と、低い反射率を有する部材との間で、前記高い反射率を有する部材を形成するスパッタリング粒子と、前記低い反射率を有する部材を形成するスパッタリング粒子とが重なり合って（混ぜ合わさって）成膜される部分が形成されるように成膜する遮光膜形成工程を有することを特徴とする液晶表示パネル用対向基板の製造方法である。
【００３０】
この構成をとることにより、透光性を有する基板、例えばガラス基板上で、前記高い反射率を有する部材を有するスパッタリング粒子と、前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材を有するスパッタリング粒子とが重なり合う部分（混ぜ合わさる）を生じさせ連続して成膜させることができる。すると成膜された遮光性膜は、ガラス基板付近では、高い反射率を有する部材の組成であり高い反射率を有するが、駆動基板側の膜面に向かうに従い、高い反射率を有する部材の組成割合が減少し、より低い反射率を有する部材の組成割合が増加する。そして駆動基板に対向する膜面においては、高い反射率を有する部材の組成が存在しないか、または前記高い反射率を有する部材が低い反射率を有する部材の組成に比較して少ない量であるので、膜面の反射率を抑制することができる。この結果、遮光性膜の組成を連続的に変化させることにより、高い反射率を有する部材と、より低い反射率を有する部材との界面での剥離がなく、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板が容易に製造できる。
【００３１】
（構成１１）
前記遮光性膜形成工程の後、前記遮光性膜上に感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をフォトリソによってパターニングして、感光性樹脂膜パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂膜パターンをマスクとして、前記低い反射率を有する部材をパターニングした後、アルカリ性溶媒により、前記感光性樹脂膜と、前記低い反射率を有する部材をマスクとして、高い反射率を有する部材を同時にエッチングにより除去し、遮光性膜パターンを形成する遮光性膜パターン形成工程と、を有することを特徴とする構成１０記載の液晶表示パネル用対向基板の製造方法である。
【００３２】
この構成をとることにより、液晶表示パネル用対向基板の製造方法において、感光性樹脂膜パターンをマスクとして低い反射率を有する部材をパターニングした後、アルカリ性溶媒によって感光性樹脂膜（レジスト膜）と高い反射率を有する部材を同時にエッチングにより除去できる。
この結果、製造工程を削減でき、液晶表示パネル用対応基板の製造コストを下げることができる。
【００３３】
尚、この場合の高い反射率を有する部材、前記低い反射率を有する部材、感光性樹脂膜（レジスト膜）の材料は特に限定されないが、レジスト膜と高い反射率を有する部材とはアルカリ性溶媒によってエッチング除去される材料であって、さらに高い反射率を有する部材は、前記低い反射率を有する部材をエッチング除去するときに、そのエッチング液に対し耐性を有する材料であり、加えてアルカリ性溶媒に対しても耐性を有する材料であれば良い。
代表的な材料としては構成１２にあるように、高い反射率を有する部材としてはＡｌまたはＡｌ合金が、前記低い反射率を有する部材としてはＣｒまたはＣｒ合金が挙げられる。
また、この本構成の製造方法で遮光性膜をパターン化してブラックマトリックスを形成するときに、高い反射率を有する部材の好ましい膜厚は、１００〜８００Å、前記低い反射率を有する部材の好ましい膜厚は、８０〜２０００Åである。
【００３４】
（構成１３）構成１２記載の液晶表示パネル用対向基板の製造方法によって得られた液晶表示パネル用対向基板を用いて液晶表示パネルを製造することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法である。
【００３５】
この構成をとることにより、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネルを製造することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る対向基板の断面の模式図であり、図２、３は、本発明の異なる実施の形態に係るマイクロレンズ基板付き対向基板の断面の模式図であり、図４は、本発明の実施例１に係る対向基板のブラックマトリックスをオージェ分析法により分析した結果である。尚、各図において、相当する部分には同一の番号を付して示した。
【００３７】
（対向基板）
まず、図１に示す対向基板について説明する。
対向基板１００は、ガラス基板１０、ブラックマトリックス２０を有し、さらにブラックマトリックス２０は、高い反射率を有する部材（以下、高反射膜２１と記載する。）、前記高い反射率を有する高反射膜２１よりも低い反射率を有する部材（以下、低反射膜２５と記載する。）、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３より構成されている。
尚、通常、ブラックマトリックスを覆うように透明導電膜を形成して対向基板とする。以下、透明導電膜についての説明は省略する。
【００３８】
そして、透光性基板としての透明なガラス基板１０上に、駆動基板（図示せず）のスイッチング素子と、各スイッチング素子を結ぶ配線に対応した領域にブラックマトリックス２０がマトリックス状に形成されている。ガラス基板１０には、透明な石英基板、無アルカリガラス基板等が好適に用いられる。ブラックマトリックス２０のガラス基板１０面側には、高反射膜２１が形成され、一方、図示されていない駆動基板側には、低反射膜２５が形成されている。この高反射膜２１と低反射膜２５との間には、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３が有り、この領域では、高反射膜の成分と低反射膜の成分が、段階的および／または連続的に組成変化する様に形成されている。ここで少なくとも、高反射膜２１と高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３、低反射膜２５とで構成されるブラックマトリックス２０の光学濃度は３以上、好ましくは４以上である。
以下、高反射膜２１、低反射膜２５、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３、これらの膜の好ましい成膜方法の例、ブラックマトリックスの形成、およびマイクロレンズ基板付き対向基板について説明する。
【００３９】
（高反射膜）
高反射膜２１の反射率は、高い方がパネルの温度上昇が少ないことから、可視光の波長領域（３００〜７００ｎｍ）において７０％以上が好ましく、さらに好ましくは８０％以上、さらに加えて好ましくは９０％以上である。
【００４０】
高反射膜２１にはＮｉ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属、およびＰｄ等の添加金属を少量含んだＡｌ合金、Ａｇ合金が好ましく用いられる。
特に、高反射膜２１にＡｌやＡｌ合金を用いることにより、可視光の波長域である３８０ｎｍから７００ｎｍ迄の波長域で光の反射率が高く、また反射率の波長依存性が少なく均一な反射率を得ることができる。さらに、後述する低反射膜２５との密着性がよく、また微細なパターンのブラックマトリックス２０が形成でき好ましい。
高反射膜２１の膜厚は、１００Å以上８００Å以下が好ましい。１００Å未満だと反射率７０％以上の高い反射率が得られ難く、製造時の成膜条件によって反射率の変動が大きくなるので好ましくなく、一方、８００Åを超えると低反射膜２５との剥離が発生することがあるからである。
【００４１】
（低反射膜）
低反射膜２５の反射率は、低い方が液晶セル内における迷光の反射を少なくすることができることから３０％以下が好ましく、さらに好ましくは２０％以下、さらにくわえて好ましくは１０％以下である。
低反射膜２５にはＣｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ等の金属やこれら金属の金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物、あるいはＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、ＭｏおよびＰｄ等の高融点金属シリサイド、たとえばＷＳｉ（タングステンシリサイド）やＭｏＳｉ（モリブデンシリサイド）の酸化物、窒化物、酸化窒化物、あるいはカーボン、あるいは黒色の有機色素が好適に用いられる。そして、ガラス基板１０に高反射膜２１を形成後、高反射膜２１上にスパッタリングや蒸着により均一な薄膜として形成するのが好適である。
【００４２】
特に、低反射膜２５へ、ＣｒやＮｉ、その金属酸化物である酸化クロムや酸化ニッケル、金属酸化窒化物である酸化窒化クロムや酸化窒化ニッケルを用いると、前述した高反射膜２１との密着性がよく、また、微細なパターンのブラックマトリックス２０が形成できるので好ましい。そして、低反射膜２５に含有される金属の酸化物や窒化物、酸化窒化物等は、高反射膜２１側から駆動基板側へ向けて、段階的および／または連続的に、酸化度および／または窒化度が増加する構成とすることで、前記密着性を落とすことなく光学的特性を向上させることができ好適である。
【００４３】
そして、低反射膜２５として前記金属酸化物、前記金属窒化物、前記金属酸化窒化物の薄膜を用いる場合、これら金属化合物の成膜の際に、膜中へ酸素および／または窒素を導入し、所望の組成を有する金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物を形成する方法、あるいは金属を成膜後、酸素および／または窒素雰囲気下で加熱して所望の金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物を形成する方法、さらには金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物のターゲット材を用いて、所望の金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物の薄膜をスパッタリングにより形成する方法が好適である。
【００４４】
さらに、低反射膜２５として、前記金属やこれら金属の金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物の薄膜を用いると、膜厚が薄くても遮光性が高く、かつ反射率を低くできるのに加え、液晶表示パネルの駆動を妨害するアルカリ金属を含んでいないので、液晶表示パネル用の遮光性膜として最適である。
低反射膜２５の膜厚は、８０Å以上２０００Å以下が好ましい。８０Å未満だと反射率３０％以下の低い反射率が得られ難く、一方、２０００Åを超えると反射率は一定であることに加え、高反射膜２１との剥離が発生することがあるからである。
【００４５】
一方、低反射膜２５として前記高融点金属シリサイドを用いる場合、高融点金属シリサイド化合物のターゲット材を用いて、所望の高融点金属シリサイド薄膜をスパッタリングにより形成する方法、あるいは高融点金属膜とＳｉ膜を蒸着やスパッタリング法により形成した後、加熱して高融点金属シリサイド化合物薄膜へ形成する方法も好ましい。
【００４６】
（高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域）
高反射膜２１と低反射膜２５との間に、両反射膜の成分が混在する領域２３が形成されている。この混在する領域２３において、ガラス基板１０側から駆動基板側（図示していない。）に向かって、高反射膜２１の成分が段階的および／または連続的に減少するか、または低反射膜２５の成分が段階的および／または連続的に増加するか、または高反射膜２１の成分が段階的および／または連続的に減少し、且つ低反射膜２５の成分が段階的および／または連続的に増加するように形成することが好ましい。
【００４７】
いずれの構成を採っても、ブラックマトリックス２０が入射光に照射された際に、高反射膜２１と低反射膜２５との間の界面で発生する応力を、低減することができる。
さらに、高反射膜２１と低反射膜２５とを有する遮光性膜をエッチングしてブラックマトリックス２０を形成する際も、高反射膜２１と低反射膜２５との間の明確な界面が存在しないので、エッチング率の差（エッチングレートの格差）に起因するギザギザ状の段差の発生を抑制できる。
また、前記遮光性膜の、ガラス基板１０側端および駆動基板側端以外は全て、この混在する領域２３としてしまう構成とすることもできる。
さらに、低反射膜２５として用いた金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物を用いた場合は、この混在する領域２３を設けることにより、高反射膜２１と低反射膜２５との密着性を大きく向上させることができる。
【００４８】
（高反射膜、低反射膜、および高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域の成膜方法）
（成膜方法１）
この高反射膜２１の成分と低反射膜２５の成分が混在する領域２３における組成が段階的および／または連続的に変化するように形成する成膜方法として、まず、高反射膜２１と低反射膜２５とを形成した後に高温で熱処理し、高反射膜２１と低反射膜２５との界面において、高反射膜２１を形成する物質と低反射膜２５とを形成する物質とを相互に熱拡散させ、段階的および／または連続的な組成変化を実現し、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３を形成する成膜方法を用いることができる。
【００４９】
（成膜方法２）
あるいは、高反射膜２１と低反射膜２５とを、互いに反応し化合物を形成する物質で成膜した後、加熱等により、高反射膜２１と低反射膜２５との界面で反応を起こさせることにより、段階的および／または連続的な組成変化を実現し、高反射膜の成分と低反射膜の成分とが混在する領域２３を形成する成膜方法を用いることができる。
例えば、低反射膜２５をＳｉまたはＳｉ化合物で形成し、高反射膜２１をＷ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ等のＳｉと反応する物質で形成し加熱すればよい。
【００５０】
（成膜方法３）
さらに、高反射膜２１と、低反射膜２５とをスパッタ法によりガラス基板上に連続して形成する際、前記ガラス基板１０上で高反射膜２１を形成するスパッタ粒子と前記低反射膜２５を形成するスパッタ粒子とを重ね合せて（混ぜ合わさって）スパッタする成膜方法がある。
この成膜方法によれば、ブラックマトリックス２０の断面方向すなわち膜厚方向において、高反射膜２１の構成物質と低反射膜２５の構成物質とを、段階的および／または連続的かつ任意の割合で組成変化させることができるので、高反射膜２１と低反射膜２５との界面での剥離がなく、耐久性の良い遮光性膜が形成される上、微細なパターンのブラックマトリックス２０が形成できる。
【００５１】
ここで、前記高反射膜２１を形成するスパッタ粒子と低反射膜２５を形成するスパッタ粒を重ね合わせる（混ぜ合わさる）成膜方法として、例えば、高反射膜２１を形成するターゲット材と低反射膜２５を形成するターゲット材とを近接して載置する方法、あるいはターゲット材と基板間との距離を長くして、基板上でスパッタ粒子が重なり合う（混ぜ合わさる）部分が生じさせる方法等が好適である。
特に、１つのターゲット材に、高反射膜２１を形成するターゲット材と低反射膜２５とを形成するターゲット材とを並べる方法は、１つのターゲット材で高反射膜２１と低反射膜２５とを形成でき、かつ高反射膜２１を形成するターゲット材と低反射膜２５とを形成するターゲット材との幅を制御することにより、高反射膜２１と低反射膜２５の膜厚も制御できる極めて優れた方法である。
【００５２】
（ブラックマトリックスの形成）
以上、説明した成膜方法等により、ガラス基板１０上に、高反射膜２１であるＡｌやＡｌ合金薄膜をスパッタリングまたは蒸着法により形成し、さらに、このＡｌやＡｌ合金薄膜の上に、Ａｌと、低反射膜２５の成分であるＣｒやＣｒ合金のＣｒとが、段階的および／または連続的に組成が変化し混在する領域２３を形成し、さらにその上に低反射膜２５であるＣｒやＣｒ合金を形成して遮光性膜を得る。
得られた遮光性膜を、レジスト膜として感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィおよびエッチングにより前記低反射膜２５をパターニングし、アルカリ性水溶液で感光性樹脂を除去すると同時に前記高反射膜２１であるＡｌやＡｌ合金薄膜をエッチングして、ブラックマトリックス２０を形成する（構成１０）に記載の製造方法は、高反射膜２１であるＡｌやＡｌ合金薄膜をエッチングする工程において、低反射膜２５をエッチングマスクとしてエッチングが進行するため、ブラックマトリックス２０のエッジ形状がシャープになり好ましい。
その上、高反射膜２１であるＡｌやＡｌ合金薄膜のエッチングとパターニングされた感光性樹脂の除去が同時に行える等、利点の多い優れた方法である。
【００５３】
（マイクロレンズ基板付き対向基板）
次に、図２、３を用いて、マイクロレンズ基板付き対向基板について説明する。
図２に示すマイクロレンズ基板付き対向基板２００について説明する。
マイクロレンズ基板付き対向基板２００は、ガラス基板１０、ブラックマトリックス２０、底壁面が曲面をなす凹部３２を有するガラス基板３１、高屈折媒質３３を有しており、さらにブラックマトリックス２０は、高反射膜２１と低反射膜２５と、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３より構成されており、底壁面が曲面をなす凹部３２を有するガラス基板３１とガラス基板とは、高屈折媒質３３を挟んだ構造を有し、ここに、凸レンズの機能を有するマイクロレンズ３５が多数形成されマイクロレンズアレイを構成している。
すなわち、マイクロレンズ基板付き対向基板２００は、上述した対向基板１００とガラス基板３１との間に高屈折率媒質３３を挟んだ構造を有し、ここに、凸レンズの機能を有するマイクロレンズ３５が形成された構造を有している。
そして、底壁面が曲面をなす凹部３２は、ブラックマトリックス２０の開口の中心と、各マイクロレンズ３５の凹部３２の中心軸とが一致するように形成しておく。
【００５４】
上述したようにマイクロレンズ基板を設けることにより、液晶表示パネル用対向基板に入射する入射光は、ガラス基板３１を通過後、さらにマイクロレンズ３５を通過する際に光束が絞られる。その結果、大部分の入射光はブラックマトリックス２０の開口部分を通過し、さらに駆動基板上に形成されたＴＦＴ（スイッチング素子）を照射することなく、駆動基板を通過する。
この結果、ブラックマトリックス２０にかかる入射光による熱的負担が軽減され、駆動基板上に形成されたＴＦＴ（スイッチング素子）にかかる迷光が削減されるので、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板が得られるとともに、光の利用効率を高めることができるので明るい良好な画像を得ることができる。
【００５５】
図３に示すマイクロレンズ基板付き対向基板３００について説明する。
マイクロレンズ基板付き対向基板３００は、ガラス基板１０、ブラックマトリックス２０、頂上壁面が曲面をなす凸部４２を有するガラス基板４１、低屈折媒質４３を有しており、さらにブラックマトリックス２０は、高反射膜２１と低反射膜２５と、高反射膜の成分と低反射膜の成分が混在する領域２３より構成されており、頂上壁面が曲面をなす凸部４２を有するガラス基板４１とガラス基板１０とは、低屈折媒質４３を挟んだ構造を有し、ここに、凸レンズの機能を有するマイクロレンズ４５が多数形成されマイクロレンズアレイを構成している。
すなわち、マイクロレンズ基板付き対向基板３００は、上述した対向基板１００とガラス基板４１との間に低屈折率媒質４３を挟んだ構造を有し、ここに、凸レンズの機能を有するマイクロレンズ４５が形成された構造を有している。
そして、、頂上壁面が曲面をなす凸部４２は、ブラックマトリックス２０の開口の中心に、各マイクロレンズ４５の凸部４２の中心軸が位置するように形成しておく。
すると入射光の光束は、上述したマイクロレンズ基板付き対向基板２００の場合と同様に、マイクロレンズ４５を通過する際に絞られ、殆どの光はブラックマトリックス２０の間隙と液晶表示パネル内を通過し、さらに駆動基板上に形成されたＴＦＴ（スイッチング素子）を照射することなく、駆動基板を通過する。
この結果、ブラックマトリックスにかかる入射光による熱的負担が軽減され、駆動基板上に形成されたＴＦＴ（スイッチング素子）にかかる迷光が削減されるので、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板が得られるとともに、光の利用効率を高めることができるので明るい良好な画像を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
幅６インチのターゲット材で、基板搬入側でＡｌを２インチの幅としたＡｌターゲット材と、基板搬出側でＣｒを４インチの幅としたＣｒターゲット材とを１インチの間隔で近接させたインラインスパッタ装置仕様のターゲット材を、インラインスパッタ装置へ設置した。
このインラインスパッタ装置を用い、さらに、窒化Ｃｒ薄膜の成膜は、スパッタ成膜中において、基板搬出側から窒素を含むアルゴンガスを流しながら成膜をおこなって、厚み１．１ｍｍの無アルカリガラス基板（ＮＡ３５：ＮＨテクノグラス社製）１０上に、Ａｌ薄膜２１を膜厚２００Å、窒化Ｃｒ薄膜を膜厚８００Åに形成した。尚、このときＡｌ薄膜と窒化Ｃｒ薄膜との間にＡｌとＣｒを有し、無アルカリガラス基板の表面より駆動基板側へ向けてＡｌが連続的に減少し、Ｃｒが連続的に増加するＡｌとＣｒを有する混合領域が形成された。
【００５７】
この窒化Ｃｒ薄膜上に感光性樹脂（レジスト）をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、さらにフォトマスクを用い、幅４μｍ、ピッチ２６μｍのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
このマトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、Ｃｒエッチング液（和光純薬社製ＨＹ液）に浸漬して窒化Ｃｒ薄膜をエッチングし、次いで、感光性樹脂の除去液であるアルカリ性水溶液に浸漬し、感光性樹脂を除去すると同時にＡｌ薄膜をエッチングしてブラックマトリックスとし、液晶表示パネル用の対向基板を得た。
【００５８】
図４は、得られた液晶表示パネル用の対向基板のブラックマトリックスをオージェ分析法により分析した結果である。
縦軸は、ブラックマトリックス中に存在する元素からの信号の相対強度を示す。横軸は、ブラックマトリックス中の分析位置を示し、左側は駆動基板に対向する面であり、右側は無アルカリガラス基板に接する面である。
【００５９】
図４から明らかなように、無アルカリガラス基板上に、高反射膜２１であるＡｌ薄膜が形成され、このＡｌ薄膜の上に、Ａｌと、低反射膜２５の成分であるＣｒとが、連続的に組成が変化し混在する領域２３を形成し、さらにその上に低反射膜２５であるＣｒ薄膜が形成されており、Ａｌ薄膜と窒化Ｃｒ薄膜との間には界面が存在していない。
【００６０】
得られた液晶表示パネル用の対向基板は、ガラス面側からの反射率（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））は９１％、駆動基板側からの反射率（即ち、窒化Ｃｒ膜表面の反射率）は８％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、次に記載するセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
まず、液晶表示パネル用の対向基板のサンプルへ、１２０℃（３０分）←→−５５℃（３０分）の高温低温の環境試験を１０００サイクル行った。
この後、対向基板に形成されたブラックマトリックスに対し、セロハン粘着テープによる剥離試験を行った。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、全く起きなかった（０個／１００サンプル）。
【００６１】
尚、セロハン粘着テープによる剥離試験とは、ＪＩＳＺ１５２２に規定された粘着テープで幅１２〜１９ｍｍのものを、対向基板に形成されたブラックマトリックスに張り付ける。次にこの粘着テープをブラックマトリックスの膜面と垂直になるように強く引っ張り、粘着テープを瞬間に引き剥がす。そしてこのときのブラックマトリックスの剥離状態を評価する試験である。
【００６２】
また、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが連続的に徐々に組成変化しているので、各層において段差は認められず、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は非常に滑らかで、形成されたブラックマトリックスの寸法精度も良好であった。
【００６３】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００６４】
（実施例２）
厚み１．１ｍｍの石英ガラス基板上に、蒸着法によりＰｄを１ａｔ％含むＡｇ薄膜を厚さ８００Åで形成し高反射膜とした。次にスパッタリング法により、Ａｇ薄膜上にＮｉ薄膜を１２００Åの厚みで形成し低反射膜とした。
さらに、このＡｇ薄膜とＮｉ薄膜とが形成された石英ガラス基板を、酸素を５ｖｏｌ％含む酸素窒素雰囲気中にて６００℃で１時間加熱し、Ａｇ薄膜とＮｉ薄膜との界面において熱拡散により、ＡｇとＮｉを有し、無アルカリガラス基板表面より駆動基板側へ向けてＡｇが連続的に減少し、Ｎｉが連続的に増加する混合領域を形成した。
このとき、Ｎｉ薄膜表面は加熱処理雰囲気中の酸素および窒素により酸化窒化され、酸化窒化Ｎｉが形成された。
【００６５】
この基板の酸化窒化Ｎｉ薄膜上に、感光性樹脂（レジスト）をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、さらにフォトマスクを用い、幅４μm，ピッチ２６μmのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
このマトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、塩化第二鉄溶液に浸漬し、酸化窒化Ｎｉ薄膜をエッチングした後、Ａｒガス雰囲気中でＡｇ薄膜をドライエッチングで除去した。そしてアルカリ性水溶液中にてレジスト膜を溶解除去してブラックマトリックスとし、液晶表示パネル用の対向基板を得た。
【００６６】
上述の工程より得られた液晶表示パネル用の対向基板において、ガラス面側からの反射率（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｇ薄膜表面反射））は８６％、駆動基板側からの反射率（即ち、酸化窒化Ｎｉ薄膜表面の反射率）は２７％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、全く起きなかった（０個／１００サンプル）。
【００６７】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが連続的に徐々に組成変化しており、各層において段差は認められず、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は非常に滑らかで、形成されたブラックマトリックスの寸法精度も良好であった。
【００６８】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００６９】
（実施例３）厚み１．１ｍｍの石英ガラス基板上に、蒸着法によりＡｌ薄膜を厚さ３００Åで形成して高反射膜とし、次にスパッタリング法によりＳｉ薄膜を１００Å形成し、その上にＣｒ薄膜を８００Åの厚みで形成して低反射膜とした。
さらに、このＡｌ薄膜とＳｉ薄膜とＣｒ薄膜とが形成された基板を、一酸化窒素を０．１ｖｏｌ％含むアルゴンガス雰囲気中にて６００℃で１時間加熱し、Ａｌ薄膜とＣｒ薄膜の間に、ＡｌとＳｉとの化合物層と、ＳｉとＣｒとの化合物層とを有する領域を形成した。尚、このとき、Ｃｒ薄膜表面は加熱処理雰囲気中の一酸化窒素により酸化窒化され、酸化窒化Ｃｒが形成された。
【００７０】
この基板の酸化窒化Ｃｒ薄膜上に、感光性樹脂（レジスト）をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、さらにフォトマスクを用い、幅４μm，ピッチ２６μmのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
次に、マトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、塩化第２鉄溶液に浸漬し、次いで、燐酸と硝酸の混合溶液に浸漬し、酸化窒化Ｃｒ薄膜と、ＡｌとＳｉとの化合物層とＳｉとＣｒとの化合物層とからなる領域と、Ａｌ薄膜とをエッチングした後、最後にアルカリ性水溶液中にてレジスト膜を溶解除去してブラックマトリックスとし、液晶表示パネル用の対向基板を得た。
【００７１】
上述の工程により得られた液晶表示パネル用の対向基板はガラス面側からの反射率（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））は８２％、駆動基板側からの反射率（即ち、酸化窒化Ｃｒ薄膜表面の反射率）は１２％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、全く起きなかった（０個／１００サンプル）。
【００７２】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが連続的に徐々に組成変化しており、各層において段差は認められず、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は非常に滑らかで、形成されたブラックマトリックスの寸法精度も良好であった。
【００７３】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００７４】
（実施例４）
幅６インチのターゲット材で、基板搬入側でＡｌを２インチの幅としたＡｌターゲット材と、基板搬出側でＣｒ酸化物を４インチの幅としたＣｒ酸化物ターゲット材とを１インチの間隔で近接させたインラインスパッタ装置仕様のターゲット材を、インラインスパッタ装置へ設置した。
このインラインスパッタ装置を用い、厚み１．１ｍｍの無アルカリガラス基板（ＮＡ３５：ＮＨテクノグラス社製）上に、Ａｌ薄膜を膜厚１００Å、酸化Ｃｒ薄膜を膜厚８００Åに形成した。尚、このときＡｌ薄膜と酸化Ｃｒ薄膜との間にＡｌとＣｒを有し、無アルカリガラスの表面より駆動基板側へ向けてＡｌが連続的に減少し、Ｃｒが連続的に増加するＡｌとＣｒを有する混合領域が形成された。
【００７５】
この酸化Ｃｒ薄膜上に、感光性樹脂（レジスト）をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、フォトマスクを用い、幅４μm，ピッチ２６μmのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
次に、このマトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、Ｃｒエッチング液（和光純薬社製ＨＹ液）に浸漬し、次いで、燐酸と硝酸の混合溶液に浸漬し、酸化Ｃｒ薄膜、ＡｌとＣｒを有する混合領域、Ａｌ薄膜をエッチングし、最後にアルカリ水溶液中にてレジスト膜を溶解除去し、液晶表示パネル用の対向基板を得た。
【００７６】
得られた液晶表示パネル用の対向基板は、ガラス面側からの反射率（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））は８７％、駆動基板側からの反射率（即ち、酸化Ｃｒ薄膜表面の反射率）は１６％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、全く起きなかった（０個／１００サンプル）。
【００７７】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが連続的に徐々に組成変化しており、各層において段差は認められず、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は非常に滑らかで、形成されたブラックマトリックスの寸法精度も良好であった。
【００７８】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００７９】
（実施例５）
インラインスパッタ装置へ４種類のターゲット材を設置した。４種類のターゲット材は、インラインスパッタ装置の基板搬入側より、第１ターゲットとしてＡｌターゲット材を設置し、以下、基板搬出側へ向かって、第２ターゲットとしてＡｌ−Ｃｒ混合物ターゲット材（Ａｌ：７０ａｔ％、Ｃｒ：３０ａｔ％）、第３ターゲットとしてＣｒ−Ａｌ混合物ターゲット材（Ｃｒ：７０ａｔ％、Ａｌ：３０ａｔ％）、第４ターゲットとしてＣｒターゲット材を設置した。
このインラインスパッタ装置を用い、厚み１．１ｍｍの無アルカリガラス基板（ＮＡ３５：ＮＨテクノグラス社製）上に、第１ターゲットでＡｌ薄膜を膜厚１００Å、第２ターゲットでＡｌ−Ｃｒ混合物を含むＡｌ−Ｃｒ薄膜（Ａｌ含有量＞Ｃｒ含有量）を膜厚２００Å、第３ターゲットでＣｒ−Ａｌ混合物を含むＣｒ−Ａｌ薄膜（Ｃｒ含有量＞Ａｌ含有量）を膜厚３００Å、第４ターゲットで酸化クロム薄膜を膜厚４００Å形成した。
このとき、第１〜３ターゲットによるスパッタ成膜はアルゴンガス雰囲気中で、第４ターゲットによるスパッタ成膜は酸素を含むアルゴンガス雰囲気中でおこなった。
そして、無アルカリガラスの表面より駆動基板側へ向けてＡｌが段階的に減少し、Ｃｒが段階的に増加するＡｌとＣｒとを有する混合領域が形成された。
【００８０】
この形成された薄膜上に感光性樹脂（レジスト）をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、さらにフォトマスクを用い、幅４μｍ、ピッチ２６μｍのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
次に、マトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、Ｃｒエッチング液（和光純薬社製ＨＹ液）に浸漬し、次いで、燐酸と硝酸の混合溶液に浸漬し、酸化Ｃｒ薄膜、混合領域、Ａｌ薄膜をエッチングし、最後にアルカリ性水溶液にレジスト膜を溶解除去し、液晶表示パネル用の対向基板を得た。
【００８１】
得られた液晶表示パネル用の対向基板は、ガラス面側からの反射率は８８％（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））、駆動基板側からの反射率（即ち、酸化Ｃｒ薄膜表面の反射率）は１６％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、２個／１００サンプルで、実用上問題のない結果であった。
【００８２】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが段階的に徐々に組成変化しており、各層において僅かな段差が認められたが、ブラックマトリックス全体としては、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は僅かな段差はあるものの、形成されたブラックマトリックスの寸法精度は、実用上問題のないものであった。
【００８３】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００８４】
（実施例６）
等方エッチングにより底壁面が曲面をなす多数の凹部が形成されたガラス基板に高屈折率樹脂を供給し、高屈折率樹脂を介してカバーガラス基板を接合してマイクロレンズアレイとしたマイクロレンズ基板を準備した。このマイクロレンズ基板のカバーガラス基板上に、実施例１と同様の方法によりブラックマトリックスを形成して、マイクロレンズ基板付き液晶表示パネル用対向基板を作製した。
【００８５】
得られたマイクロレンズ基板付き液晶表示パネル用の対向基板は、ガラス面側からの反射率は９１％（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））、駆動基板側からの反射率（即ち、窒化Ｃｒ膜表面の反射率）は８％であった。
このマイクロレンズ基板付き液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、全く起きなかった（０個／１００サンプル）。
【００８６】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜とが連続的に徐々に組成変化しており、各層において段差は認められず、シャープなパターンが得られていることが確認された。この結果、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分は非常に滑らかで、形成されたブラックマトリックスの寸法精度も良好であった。
【００８７】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、誤作動を起こさないことが判明した。
【００８８】
（比較例１）
厚み１．１ｍｍの無アルカリガラス基板（ＮＡ３５：ＮＨテクノグラス社製）上に、インラインスパッタ装置を用いてＡｌ薄膜形成用成膜室でＡｌ薄膜を膜厚３００Åに形成した後、Ａｌ薄膜形成用成膜室から基板を取りだし、Ｃｒ薄膜形成用成膜室でＣｒ膜厚を膜厚８００Åに形成した。
【００８９】
このＣｒ薄膜上に感光性樹脂をスピンコート法により５０００Åの厚みで塗布し、さらにフォトマスクを用い、幅４μｍ、ピッチ２６μｍのマトリックス状のレジスト膜を形成した。
次に、マトリックス状のレジスト膜を形成した基板を、Ｃｒエッチング後（和光純薬社製ＨＹ液）に浸漬してＣｒ薄膜をエッチングし、次いで、燐酸と硝酸の混合溶液でＡｌ薄膜をエッチングし、最後にアルカリ性水溶液にて感光性樹脂を溶解除去し、液晶表示用の対向基板を得た。
【００９０】
得られた液晶表示パネル用の対向基板は、ガラス面側からの反射率は８７％（即ち、対向基板の入射光側表面（入射側のガラス基板表面反射＋入射側のＡｌ薄膜表面反射））、駆動基板側からの反射率（即ち、Ｃｒ薄膜表面の反射率）は６０％であった。
この液晶表示パネル用の対向基板を１００サンプル準備し、実施例１と同様にセロハン粘着テープ剥離試験による膜付着力評価を実施した。
その結果、高反射膜と低反射膜との剥離は、１５個／１００サンプルであった。
【００９１】
また、実施例１と同様に、ブラックマトリックスのパターン断面を電子顕微鏡にて観察したところ、高反射膜と低反射膜との境界で大きな段差が確認され、駆動基板側から観察したパターンエッジ部分がぎざぎざ状になっていた。
【００９２】
上記作製した液晶表示パネル用の対向基板を用いて液晶表示パネルを製造し、投射光を照射した結果、対向基板の高反射膜と低反射膜とが剥離をおこし、液晶表示パネルの誤作動が起きた。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、液晶表示パネルに用いられる対向基板上のブラックマトリックスを構成する高い反射率を有する部材で構成された部分と、前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材とが、発生する応力により膜剥れすることなく、加えて、ブラックマトリックスのパターン形状に段差がなく寸法精度が良好なものとするため、高い反射率を有する部材で構成された部分と、前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材で構成された部分との間に、前記高い反射率を有する部材と、前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材とが混在する部分を有することを特徴とする液晶表示パネル用対向基板を発明した。
この結果、前記剥離や前記段差の発生は抑制され、誤作動が起きない信頼性の高い液晶表示パネル用対向基板および液晶表示パネルを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る対向基板の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るマイクロレンズ基板付き対向基板の断面図である。
【図３】本発明の異なる実施の形態に係るマイクロレンズ基板付き対向基板の断面図である。
【図４】対向基板のブラックマトリックスをオージェ分析法により分析した結果である
【符号の説明】
１０…ガラス基板、２０…ブラックマトリックス、２１…高反射膜、２３…高反射膜と低反射膜の成分が混在する領域、２５…低反射膜、１００…対向基板。

Claims (13)

1. 複数の画素電極と、前記複数の画素電極を個々にスイッチング駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動基板と、前記駆動基板より所定の間隙を介して対向設置された対向基板と、前記所定の間隙に保持された液晶とを有する液晶表示パネルに用いられる前記対向基板であって、
   前記液晶表パネルは液晶プロジェクターに搭載されるものであり、
   前記対向基板は、透光性を有する基板上に、少なくとも前記スイッチング素子に対応した領域、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域の何れか一方又は両方にフォトリソグラフィー法により形成されたパターン形状の遮光性膜が形成されており、
   前記遮光性膜は、前記透光性を有する基板側が高い反射率を有する部材で構成され、前記駆動基板側が前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有する部材で構成されており、前記高い反射率を有する部材で構成された部分と、前記低い反射率を有する部材で構成された部分との間に、前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とが混在する部分を有するとともに、前記高い反射率を有する部材の主成分がＡｌであり、前記低い反射率を有する部材の主成分がＣｒ及び／又はＮｉであることを特徴とする液晶表示パネル用対向基板。
2. 前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とが混在する部分において、前記透光性を有する基板側より前記駆動基板側へ向けて、前記高い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に減少するか、または前記低い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に増加するか、または前記高い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に減少し、且つ前記低い反射率を有する部材の成分が、段階的および／または連続的に増加することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル用対向基板。
3. 前記遮光性膜は、前記高い反射率を有する部材の成分と前記低い反射率を有する部材の成分とが、連続的に組成変化している膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル用対向基板。
4. 前記低い反射率を有する部材において、前記駆動基板側に酸素および／または窒素が含まれていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板。
5. 前記低い反射率を有する部材において、前記酸素および／または窒素が、前記駆動基板側から前記透光性を有する基板側に向かうに従って連続的に減少していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル用対向基板。
6. 前記高い反射率を有する部材の反射率が７０％以上、前記低い反射率を有する部材の反射率が３０％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板。
7. 前記透光性を有する基板において、前記対向基板に光が入射する側に、マイクロレンズを形成した基板が設けられており、前記マイクロレンズは、前記画素電極に前記光が投射されるように形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板を用いて製造されことを特徴とする液晶表示パネル。
9. 前記高い反射率を有する部材と前記低い反射率を有する部材とが混在する部分は、前記高い反射率を有する部材と低い反射率を有する部材とのエッチングレートの格差が小さく、ぎざぎざ状の段差の発生を抑制させる程度に形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示パネル用対向基板。
10. 複数の画素電極と、前記複数の画素電極を個々にスイッチング駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動基板と、前記駆動基板より所定の間隙を介して対向設置された対向基板と、前記所定の間隙に保持された液晶とを有する液晶表示パネルに用いられる前記対向基板の製造方法であって、
    前記液晶表示パネルは液晶プロジェクターに搭載されるものであり、
    前記対向基板は、透光性を有する基板上に、少なくとも前記スイッチング素子に対応した領域、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路に対応した領域の何れか一方又は両方にフォトリソグラフィー法により形成されたパターン形状の遮光性膜が形成されており、
    前記遮光性膜は、前記透光性を有する基板側がＡｌを主成分とする高い反射率を有する部材で構成され、前記駆動基板側が前記高い反射率を有する部材よりも低い反射率を有するＣｒ及び／又はＮｉを主成分とする部材で構成され、
    前記高い反射率を有する部材と、前記低い反射率を有する部材とをスパッタリング法により、前記透光性を有する基板上に連続して形成し、
    且つ、前記高い反射率を有する部材と、低い反射率を有する部材との間で、前記高い反射率を有する部材を形成するスパッタリング粒子と、前記低い反射率を有する部材を形成するスパッタリング粒子とが重なり合って成膜される部分が形成されるように成膜する遮光膜形成工程を有することを特徴とする液晶表示パネル用対向基板の製造方法。
11. 前記遮光性膜形成工程の後、前記遮光性膜上に感光性樹脂膜を形成する工程と、前記感光性樹脂膜をフォトリソによってパターニングして、感光性樹脂膜パターンを形成する工程と、前記感光性樹脂膜パターンをマスクとして、前記低い反射率を有する部材をパターニングした後、アルカリ性溶媒により、前記感光性樹脂膜と、前記低い反射率を有する部材をマスクとして、前記高い反射率を有する部材を同時にエッチングにより除去し、遮光性膜パターンを形成する遮光性膜パターン形成工程とを有することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネル用対向基板の製造方法。
12. 前記高い反射率を有する部材は、Ａｌ又はＡｌ合金を含み、前記低い反射率を有する部材は、Ｃｒ又はＣｒ合金を含むことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示パネル用対向基板の製造方法。
13. 請求項１２に記載の液晶表示パネル用対向基板の製造方法によって得られた液晶表示パネル用対向基板を用いて液晶表示パネルを製造することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。

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