JP5477560B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
また、透明導電膜(54)の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
図3に示すように、ブラックマトリックスの膜厚(T)が、1.0μm〜1.5μm程度と厚くなると、ブラックマトリックス(51)の端部上にその周縁部を重ねて形成された
着色画素(52)は、その周縁部がブラックマトリックス(51)の端部上にて盛り上がりとなる。この盛り上がりをツノ部(53)と称し、ツノ部(53)の上部と、着色画素(52)上面との高さの差(ΔH)をツノ段差と称している。
そこで、このツノ段差(ΔH)を低くする手法として、例えば、a)透明導電膜(54)を形成する前に、カラーフィルタの表面を研磨してツノ部(53)の高さを低くしておく方法、b)ブラックマトリックス(51)の膜厚(T)を低く形成しておく方法、c)或いは、ブラックマトリックス(51)の端部上への着色画素(52)の重なり量(K)を少なく形成しておく方法、などを採用することがある。
オーバーコート層を設けることによって、上記a)〜c)の方法での問題は発生することなく、カラーフィルタ上のツノ部(53)に起因した、液晶の転傾などによる表示不良、画素周辺部での光漏れによるコントラストの低下など、表示品質に悪影響を及ぼすことは解決される。
また、上記カラーフィルタの製造方法を提供すること課題とする。
1)前記ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、該ブラックマトリックスの端部上に着色画素の周縁部を重ねて形成する工程、
2)該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面にITOからなる透明導電膜を形成する工程、
3)該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した露光、現像によりエッチングレジストを形成する工程、
4)該エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施しブラックマトリックス上面、及びブラックマトリックスの端部上のツノ部上の透明導電膜を除去する工程、
5)該透明導電膜が除去されて露出したツノ部に研磨を施し、ツノ部の高さを低くする工程を具備し、
該研磨により、ツノ部上面のガラス基板からの高さと、透明導電膜上面のガラス基板からの高さを略同一とすることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
なる。
図4は、本発明によるカラーフィルタの一例の部分断面図である。図4に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板(50)上にブラックマトリックス(51)、着色画素(52)、透明導電膜(54)が形成されたものである。ブラックマトリックス(51)の上面、及びブラックマトリックスの端部上のツノ部(53’)の上には、透明導電膜(54)は設けられていない。
また、符号(G)で示す、着色画素の表示領域では、着色画素(52)上に透明導電膜(54)が設けられてる。
この平坦性は、ガラス基板(50)上に、先ず、ブラックマトリックス(51)を形成し、次に、着色画素(52)を形成する際に、ブラックマトリックス(51)の端部上に着色画素の周縁部を重ねて形成することによって発生したツノ部に対して、研磨による平坦化処理を行い、ツノ部の高さを低くして得られたものである。
図5(a)に示すように、ブラックマトリックス(51)が形成されたガラス基板(50)上に着色画素(52)を形成する際に、ブラックマトリックス(51)の端部上に着色画素の周縁部が重なるように着色画素が形成されている。このためブラックマトリックス(51)の端部上では、ツノ部(53)が発生している。
また、透明導電膜(54)の形成には、例えば、ITOを用い、膜厚(T4)を140nm程度に設ける。
図5(c)に示すように、ブラックマトリックス(51)上方の幅(W)の領域の透明導電膜(54)は、すなわち、ブラックマトリックス(51)の上面、及びブラックマトリックスの端部上のツノ部(53)上の透明導電膜(54)は除去されている。
具体的には、エッチング液としては、例えば、塩化第2鉄と塩酸の混合液を用いた酸処理を行う。
よって保護されている状態で研磨が施されるので、研磨によって着色画素の表面へキズを発生させることはない。また、研磨剤、及び研磨クロスをITOよりは柔らかく、ツノ部(着色画素)よりは硬い材料を用いることにより、透明導電膜(54)の表面へキズを発生させることなく、ツノ部(53)の高さを低くすることが可能である。
また、研磨条件としては、研磨加重:50g/cm2 、研磨時間:30sec、リンス加重:40g/cm2 、リンス時間:20sec、定盤回転数:25rpmを用いる。
これにより得られるツノ段差は、0,1μm以下(H2≒H3)となる。
なお、必要によっては、ツノ部の研磨後にブラックマトリックス上で開口している透明導電膜部位に再度透明導電膜を形成してもよい。
また、本発明を用いればブラックマトリックスの膜厚を低くしておく方法、或いはブラックマトリックスの端部上への着色画素の重なり量を少なくしておく方法を採用すること無くなるため、光学濃度の不足、或いは白抜けなどの問題を生じることがない。すなわち、本発明は、ツノ部の高さを低減させた、平坦性に優れたカラーフィルタを得ることができる製造方法である。
図6は、図4に示すカラーフィルタの上面の全面に更に透明導電膜(54’)を設けたカラーフィルタの一例を示す断面図である。
この配向制御用開口部(45)は、液晶分子の配向を分割する機能を有する開口部である。
しかし、TN型液晶においては、原理的に広い視野角を得ることは困難であり、コントラ
ストが良好な視野角は狭く、視野によりコントラストが低下し表示品質が悪化するといった問題を有していた。
図8に示すカラーフィルタ(CF)に設けられた配向制御用開口部(45)は、図4に示す、ブラックマトリックス(51)、着色画素(52)、及び透明導電膜(54)が順次に形成された該透明導電膜(54)に、例えば、フォトエッチング法によってエッチングが施されて形成される。
この種の配向制御用開口部(45A)は、例えば、液晶TV、モニター用の液晶表示装置などに用いられており、画素の幅(W3)は150〜200μm程度で、開口部(45A)の幅(W4)は12μm程度のものである。
この種の配向制御用開口部(45B)は、例えば、モバイル機器用の液晶表示装置などに用いられており、画素の幅(W5)は25〜50μm程度で、開口部(45B)の幅(W6)は10〜15μm程度のものである。
配向制御用開口部(45)は、ブラックマトリックス(51)上方の幅(W)の領域の透明導電膜(54)の除去と同時に形成するので、配向制御用開口部(45)が設けられたカラーフィルタを廉価に製造することが可能となる。
45A・・・ストライプ(スリット)状の配向制御用開口部
45B・・・円形状の配向制御用開口部
50・・・ガラス基板
51・・・ブラックマトリックス
52・・・着色画素
53・・・ツノ部
53’・・・平坦化処理後のツノ部
54・・・透明導電膜
60・・・エッチングレジスト
ΔH・・・ツノ段差
G・・・着色画素の表示領域
H2・・・ツノ部上面のガラス基板からの高さ
H3・・・透明導電膜上面のガラス基板からの高さ
K・・・着色画素の重なり量
T・・・ブラックマトリックスの膜厚
T4・・・ITOの膜厚
W・・・ブラックマトリックスの幅
Claims (2)
- ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、
1)前記ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、該ブラックマトリックスの端部上に着色画素の周縁部を重ねて形成する工程、
2)該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面にITOからなる透明導電膜を形成する工程、
3)該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した露光、現像によりエッチングレジストを形成する工程、
4)該エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施しブラックマトリックス上面、及びブラックマトリックスの端部上のツノ部上の透明導電膜を除去する工程、
5)該透明導電膜が除去されて露出したツノ部に研磨を施し、ツノ部の高さを低くする工程を具備し、
該研磨により、ツノ部上面のガラス基板からの高さと、透明導電膜上面のガラス基板からの高さを略同一とすることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記3)及び4)にて、ブラックマトリックス上面、及びブラックマトリックスの端部上のツノ部上の透明導電膜を除去する際に、着色画素上の透明導電膜に配向制御用開口部を同時に形成することを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。
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