JP4003842B2 - カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、カラー液晶表示装置とくにＩＰＳ（In Plane Switing：横電界駆動）方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置においては、ＴＦＴ基板側の画素電極とカラーフィルタ側の対向電極（ＩＴＯ）との間の縦方向に電界を発生させ液晶を配向させる方式が一般的であるが、この方式は視野角が狭いという欠点があり、そこで視野の範囲の拡大を図るためにＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置が提案されている。図３は、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置の模式的拡大断面図を示している。カラー液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板２とカラーフィルタ３とをシール材（図示せず）を介して対向させ、両基板２、３間にツイステッド・ネマティック（ＴＮ）液晶４を密封形成し、さらにＴＦＴ基板２とカラーフィルタ３の外側に偏光板５、６を形成して構成されている。
【０００３】
ＴＦＴ基板２は、透明基板７と、この透明基板７上に一体に形成された半導体駆動素子９と、対向電極１０と、半導体駆動素子９及び対向電極１０を覆う配向膜１１とを備え、半導体駆動素子９は、ゲート電極１２、絶縁膜１３、半導体層１４、ソース電極１５及びドレイン電極（画素電極）１６から構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。また、カラーフィルタ３は、透明基板２０上にストライプ状あるいは格子状パターンで形成されたブラックマトリクス層２１と、ブラックマトリクス層２１間に形成されたＲ、Ｇ、Ｂ３色の着色層２２と、これら着色層２２上に形成されたオーバーコート層２３から構成されている。
【０００４】
このようなカラー液晶表示装置１では、偏光板５側から照明光を照射した状態で画素電極１６をオンオフさせることにより、画素電極１６と対向電極１０間にＴＦＴ基板２の面に平行な電界Ｅを発生させ、液晶４をシャッタとして作動させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の着色層２２の画素を光が透過してカラー表示が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＩＰＳ方式においては、カラーフィルタ３側のＩＴＯが不要になるため、カラーフィルタ３側の透明基板に数１００〜数１０００Ｖという静電気が蓄積し、この静電気のチャージにより液晶の配向が乱れ画質に悪影響を与えてしまうという問題を有している。この問題を解決するために、カラーフィルタを形成する前に予め透明導電膜を形成しておくことが考えられるが、ブラックマトリクスが金属の場合には、パターニングの際のエッチング工程で透明導電膜がエッチャントでダメージを受け最悪の場合なくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスのエッチング工程に耐えることができる透明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板からの静電気のチャージを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のカラーフィルタは、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に形成されたＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜とからなることを特徴とし、また、請求項２記載のカラーフィルタは、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に配設された偏光板と、該偏光板に形成された透明導電膜とからなることを特徴とし、さらに、請求項３記載のＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法は、透明基板の一方の面上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜を形成した後、前記透明基板の他方の面上に金属製のブラックマトリクスを形成し、次に前記ブラックマトリクス上に着色層を形成した後、前記ブラックマトリクス及び着色層上にオーバーコート層を形成することを特徴とする。
以上
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明のカラーフィルタの１実施形態を示し、図１は模式的拡大断面図、図２は透明導電膜の形成方法を説明するための図である。本発明のカラーフィルタは、図３で説明したＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置においてカラーフィルタのブラックマトリクスを金属或いは金属酸化物により形成するものに適用される。
【０００９】
本発明においては、先ず、図１に示すように、カラーフィルタ３の透明基板２０の一方の面上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５を形成する。ＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５は、次のブラックマトリクスの形成工程で強酸性若しくは強アルカリ性のエッチング液に耐えることができる。透明導電膜２５の成分は、ＳｎＯ2が５０％以上含有し、副主成分としてはＩｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、その他耐薬品性のある透明金属酸化物を含んでも良い。
【００１０】
この透明導電膜２５は、図２に示す常圧ＣＶＤ法（熱分解法）を採用し、ホットプレート３１により２００〜４００℃に加熱された反応室３０内に透明基板２０を載置し、ＳｎＣｌ4をＮ2キャリアガスで反応室３０内に導入し、同時にＨ2Ｏ、Ｏ2を反応室３０内に導入して反応させ、透明基板２０上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５を形成する。透明導電膜２５の厚みは５０〜１０００オングストローム、抵抗値は１ＭΩ／□以下、望ましくは５００ＫΩ／□以下、１ＫΩ／□以上とする。なお、ドーピング用としてＨ2Ｏの代わりにＳｂＣｌ3＋ＨＣｌを用いてもよい。
【００１１】
次に、透明基板２０の透明導電膜２５と反対側の面にブラックマトリクス２１を形成する。このブラックマトリクスとしては、クロム、ニッケル、アルミ、タングステン等の金属或いは金属酸化物を用い、これを透明基板２０上に塗布して金属薄膜を形成し、フォトリソグラフィーの手法によりフォトレジストのパターンを形成した後、このレジストパターンをエッチングマスクとして金属薄膜のエッチングを行い、ブラックマトリクス２１のパターンを形成する。
【００１２】
次に、ブラックマトリクス２１の上から、１色目、例えばレッドの着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いレッドパターン層を形成し、２色目以降は例えば、グリーン、ブルーの着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いグリーン、ブルーのパターン層を形成する。こうして得られた着色層２２は長手方向の両側がブラックマトリクス２１に対して３〜１０μｍ程度の重なりを持ち膜厚は２μｍ程度である。次に、物理化学的保護、表面の整面化、平坦化を目的として、ブラックマトリクス２１及び着色層２２の上に例えば光硬化性樹脂を塗布してオーバーコート層２３を膜厚１〜３μｍ程度に形成する。
【００１３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては透明導電膜２５を常圧ＣＶＤ法により形成しているが真空蒸着法を採用してもよい。また、上記実施形態においては透明基板２０側に透明導電膜２５を形成しているが、偏光板６側に透明導電膜を形成してもよく、その場合には透明導電膜はＳｎＯ2を主成分とする必要ない。
【００１４】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスのエッチング工程に耐えることができる透明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板からの静電気のチャージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの１実施形態を示す模式的拡大断面図である。
【図２】本発明に係わる透明導電膜の形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明が適用されるＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置の模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
３…カラーフィルタ、６…偏光板、２０…透明基板
２１…ブラックマトリクス、２２…着色層、２３…オーバーコート層
２５…透明導電膜
【発明の属する技術の分野】
本発明は、カラー液晶表示装置とくにＩＰＳ（In Plane Switing：横電界駆動）方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置においては、ＴＦＴ基板側の画素電極とカラーフィルタ側の対向電極（ＩＴＯ）との間の縦方向に電界を発生させ液晶を配向させる方式が一般的であるが、この方式は視野角が狭いという欠点があり、そこで視野の範囲の拡大を図るためにＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置が提案されている。図３は、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置の模式的拡大断面図を示している。カラー液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板２とカラーフィルタ３とをシール材（図示せず）を介して対向させ、両基板２、３間にツイステッド・ネマティック（ＴＮ）液晶４を密封形成し、さらにＴＦＴ基板２とカラーフィルタ３の外側に偏光板５、６を形成して構成されている。
【０００３】
ＴＦＴ基板２は、透明基板７と、この透明基板７上に一体に形成された半導体駆動素子９と、対向電極１０と、半導体駆動素子９及び対向電極１０を覆う配向膜１１とを備え、半導体駆動素子９は、ゲート電極１２、絶縁膜１３、半導体層１４、ソース電極１５及びドレイン電極（画素電極）１６から構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。また、カラーフィルタ３は、透明基板２０上にストライプ状あるいは格子状パターンで形成されたブラックマトリクス層２１と、ブラックマトリクス層２１間に形成されたＲ、Ｇ、Ｂ３色の着色層２２と、これら着色層２２上に形成されたオーバーコート層２３から構成されている。
【０００４】
このようなカラー液晶表示装置１では、偏光板５側から照明光を照射した状態で画素電極１６をオンオフさせることにより、画素電極１６と対向電極１０間にＴＦＴ基板２の面に平行な電界Ｅを発生させ、液晶４をシャッタとして作動させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の着色層２２の画素を光が透過してカラー表示が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＩＰＳ方式においては、カラーフィルタ３側のＩＴＯが不要になるため、カラーフィルタ３側の透明基板に数１００〜数１０００Ｖという静電気が蓄積し、この静電気のチャージにより液晶の配向が乱れ画質に悪影響を与えてしまうという問題を有している。この問題を解決するために、カラーフィルタを形成する前に予め透明導電膜を形成しておくことが考えられるが、ブラックマトリクスが金属の場合には、パターニングの際のエッチング工程で透明導電膜がエッチャントでダメージを受け最悪の場合なくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスのエッチング工程に耐えることができる透明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板からの静電気のチャージを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のカラーフィルタは、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に形成されたＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜とからなることを特徴とし、また、請求項２記載のカラーフィルタは、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に配設された偏光板と、該偏光板に形成された透明導電膜とからなることを特徴とし、さらに、請求項３記載のＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法は、透明基板の一方の面上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜を形成した後、前記透明基板の他方の面上に金属製のブラックマトリクスを形成し、次に前記ブラックマトリクス上に着色層を形成した後、前記ブラックマトリクス及び着色層上にオーバーコート層を形成することを特徴とする。
以上
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明のカラーフィルタの１実施形態を示し、図１は模式的拡大断面図、図２は透明導電膜の形成方法を説明するための図である。本発明のカラーフィルタは、図３で説明したＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置においてカラーフィルタのブラックマトリクスを金属或いは金属酸化物により形成するものに適用される。
【０００９】
本発明においては、先ず、図１に示すように、カラーフィルタ３の透明基板２０の一方の面上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５を形成する。ＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５は、次のブラックマトリクスの形成工程で強酸性若しくは強アルカリ性のエッチング液に耐えることができる。透明導電膜２５の成分は、ＳｎＯ2が５０％以上含有し、副主成分としてはＩｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、その他耐薬品性のある透明金属酸化物を含んでも良い。
【００１０】
この透明導電膜２５は、図２に示す常圧ＣＶＤ法（熱分解法）を採用し、ホットプレート３１により２００〜４００℃に加熱された反応室３０内に透明基板２０を載置し、ＳｎＣｌ4をＮ2キャリアガスで反応室３０内に導入し、同時にＨ2Ｏ、Ｏ2を反応室３０内に導入して反応させ、透明基板２０上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜２５を形成する。透明導電膜２５の厚みは５０〜１０００オングストローム、抵抗値は１ＭΩ／□以下、望ましくは５００ＫΩ／□以下、１ＫΩ／□以上とする。なお、ドーピング用としてＨ2Ｏの代わりにＳｂＣｌ3＋ＨＣｌを用いてもよい。
【００１１】
次に、透明基板２０の透明導電膜２５と反対側の面にブラックマトリクス２１を形成する。このブラックマトリクスとしては、クロム、ニッケル、アルミ、タングステン等の金属或いは金属酸化物を用い、これを透明基板２０上に塗布して金属薄膜を形成し、フォトリソグラフィーの手法によりフォトレジストのパターンを形成した後、このレジストパターンをエッチングマスクとして金属薄膜のエッチングを行い、ブラックマトリクス２１のパターンを形成する。
【００１２】
次に、ブラックマトリクス２１の上から、１色目、例えばレッドの着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いレッドパターン層を形成し、２色目以降は例えば、グリーン、ブルーの着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いグリーン、ブルーのパターン層を形成する。こうして得られた着色層２２は長手方向の両側がブラックマトリクス２１に対して３〜１０μｍ程度の重なりを持ち膜厚は２μｍ程度である。次に、物理化学的保護、表面の整面化、平坦化を目的として、ブラックマトリクス２１及び着色層２２の上に例えば光硬化性樹脂を塗布してオーバーコート層２３を膜厚１〜３μｍ程度に形成する。
【００１３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては透明導電膜２５を常圧ＣＶＤ法により形成しているが真空蒸着法を採用してもよい。また、上記実施形態においては透明基板２０側に透明導電膜２５を形成しているが、偏光板６側に透明導電膜を形成してもよく、その場合には透明導電膜はＳｎＯ2を主成分とする必要ない。
【００１４】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスのエッチング工程に耐えることができる透明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板からの静電気のチャージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの１実施形態を示す模式的拡大断面図である。
【図２】本発明に係わる透明導電膜の形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明が適用されるＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置の模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
３…カラーフィルタ、６…偏光板、２０…透明基板
２１…ブラックマトリクス、２２…着色層、２３…オーバーコート層
２５…透明導電膜
Claims (3)
- ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に形成されたＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜とからなることを特徴とするカラーフィルタ。
- ＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、透明基板の一方の面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面上に配設された偏光板と、該偏光板に形成された透明導電膜とからなることを特徴とするカラーフィルタ。
- 透明基板の一方の面上にＳｎＯ2を主成分とする透明導電膜を形成した後、前記透明基板の他方の面上に金属製のブラックマトリクスを形成し、次に前記ブラックマトリクス上に着色層を形成した後、前記ブラックマトリクス及び着色層上にオーバーコート層を形成することを特徴とするＩＰＳ方式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP32156296A JP4003842B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | カラーフィルタ及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP32156296A JP4003842B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | カラーフィルタ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160920A JPH10160920A (ja) | 1998-06-19 |
| JP4003842B2 true JP4003842B2 (ja) | 2007-11-07 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP32156296A Expired - Fee Related JP4003842B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | カラーフィルタ及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100617039B1 (ko) | 2004-02-26 | 2006-08-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| KR101201318B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2012-11-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 컬러필터기판 및 그 제조방법 |
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| JPH05289313A (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-05 | Rohm Co Ltd | ガラスマスク |
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1996
- 1996-12-02 JP JP32156296A patent/JP4003842B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102023408B (zh) * | 2009-09-11 | 2013-04-03 | 北京京东方光电科技有限公司 | 液晶显示器的彩膜基板及其制造方法 |
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|---|---|
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