JPH07253587A - カラー液晶表示素子用電極基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保護膜を用いず、カラーフィルタの光学特性
の劣化もなく、電極に断線が生じないカラー液晶表示素
子用電極基板を提供する。 【構成】 電極基板１００のガラス等でできた透明基板
６上に複数の島状のカラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが
設けられ、それら各カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ及
びその間の透明基板６の露出部分に亘る凹凸形状に沿っ
て全面にＩＴＯ薄膜等からなる透明電極７が設けられて
いる。そして、各カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに対
応してその上方に形成される光透過窓部９を除き、透明
電極７に沿って遮光導電膜８０が設けられている。その
遮光導電膜８０は、光透過窓部９を除いてカラーフィル
タ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにより形成される各凸状部の肩部か
ら側部を覆い、さらに隣接する凸状部との間を覆うとと
もに、その隣接する凸状部の側部から肩部に至るまでを
覆っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示素子に
用いられるカラーフィルタを備えた電極基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示素子のカラー表示方式と
して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の島状のカ
ラーフィルタを用いるものが公知である。

【０００３】図３及び図４にはそのようなカラーフィル
タを用いた一般的なカラー液晶表示素子の概略構成が示
されている。カラーフィルタの設けられた層（カラーフ
ィルタ層）３は、図３に一例として示す単純マトリクス
型のカラー液晶表示素子１においても、また図４に一例
として示すアクティブ・マトリクス型のカラー液晶表示
素子２においても、図示省略する液晶層を挟んで対向す
る一対の電極基板４，５のうちの一方の側の透明基板６
と透明電極７との間に介設されている。

【０００４】図５には、上述したカラーフィルタ層３を
備えた電極基板１０（図３及び図４では電極基板４に相
当する。）の要部の断面が示されているが、同図に示す
ように、透明基板６とカラーフィルタ層３との間には各
カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ間における光の透過を
阻止する遮光膜８（一般に、ブラック・マトリクスやブ
ラック・ストライプなどと呼ばれる。）が形成されてい
る。

【０００５】この遮光膜８は、例えばクロム（Ｃｒ）で
できていて、透明基板６を洗浄し（図６（ａ））、スパ
ッタ装置でＣｒ薄膜（膜厚：数千Å）を被着させた後、
フォトリソグラフィ技術及びエッチングにより所望形状
にパターニングすることにより形成される（図６
（ｂ））。この後、着色レジスト（厚さ：１〜２μｍ）
の塗布、プリベーク、露光及び現像を経てポストベーク
に至る行程を３回繰り返すことにより、３色（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）の島状のカラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりなる
カラーフィルタ層３が形成される。さらにその上全面
に、スパッタ装置でＩＴＯ薄膜（膜厚：数百Å）を積層
することにより透明電極７が形成され、図５に示す電極
基板１０が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造の電極基板１０にあっては、カラーフィルタ３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂに透明電極７となるＩＴＯ薄膜を直接被
着させているため、図５に示すように、カラーフィルタ
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにより形成される段差を覆いきれず、
カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側部にて透明電極７
に断線が生じ易いという欠点があった。

【０００７】この欠点を解消するために、ＩＴＯ膜を厚
くすることが考えられるが、それによってカラーフィル
タの光学特性の劣化がもたらされてしまうという問題点
があった。また、カラーフィルタ層３と透明電極７との
間に平坦性を改善する保護膜を介装させることも考えら
れるが、保護膜中に含まれる異物により欠陥が生じる虞
があるという問題点があった。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、保護膜を用いず、カラー
フィルタの光学特性の劣化もなく、電極に断線が生じな
いカラー液晶表示素子用電極基板を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、基板と、該基板上に設け
られた複数色のカラーフィルタからなるカラーフィルタ
層と、前記カラーフィルタ層上に積層された透明電極
と、前記透明電極上面に沿って直接に積層され、前記カ
ラーフィルタ上方の画素を形成する領域を開口した導電
性材料からなる遮光膜とを有することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記遮光膜は、クロムでできているこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係るカラー液晶表示素子用電極基板に
よれば、遮光導電膜が、各カラーフィルタの上方を除
き、各カラーフィルタの間及び各カラーフィルタの側部
を覆うように設けられているため、各カラーフィルタの
上面に設けられた各透明電極同士の導通は遮光導電膜に
より確保されるので、保護膜を用いずにカラーフィルタ
上に透明電極を直接形成することができるとともに、透
明電極の厚さをステップカバレッジ（段差被覆性）に制
限されずに最適な光学特性が得られるように設定するこ
とができる。

【００１２】従って、保護膜を用いず、光学特性の劣化
もなく、電極に断線が生じないカラー液晶表示素子用電
極基板が得られる。

【００１３】

【実施例】本発明に係るカラー液晶表示素子用電極基板
の一実施例を図１乃至図４に基き、以下に説明する。

【００１４】本発明は、例えば図３及び図４に夫々示す
一般的なカラー液晶表示素子１，２において、透明基板
６上にカラーフィルタ層３が設けられ、そのカラーフィ
ルタ層３上に透明電極７が設けられ、さらにその透明電
極７上に図３及び図４で図示省略した遮光膜が設けられ
た構成のものである。

【００１５】具体的には、図１に示す例のように、電極
基板１００（図３及び図４では電極基板４に相当す
る。）のガラス等でできた透明基板６上に複数の島状の
カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが設けられ、それら各
カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ及びその間の透明基板
６の露出部分に亘る凹凸形状に沿って全面にＩＴＯ薄膜
等からなる透明電極７が設けられている。そして、各カ
ラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに対応してその上方に形
成される光透過窓部９を除き、透明電極７に沿って遮光
導電膜８０が設けられている。

【００１６】遮光導電膜８０は、ブラック・マトリクス
或はブラック・ストライプなどと呼ばれるもので、例え
ばクロム膜でできており導電性を有しているとともに、
光の透過を妨げる遮光性を有している。そして、その遮
光導電膜８０は、光透過窓部９を除いてカラーフィルタ
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにより形成される各凸状部の肩部から
側部を覆い、さらに隣接する凸状部との間を覆うととも
に、その隣接する凸状部の側部から肩部に至るまでを覆
っている。従って、本例の電極基板１００を用いたカラ
ー液晶表示素子においては、光透過窓部９においてのみ
各カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにより着色された光
が透過する。

【００１７】以上のように構成された電極基板１００の
製造プロセスを、図２に基いて説明する。

【００１８】先ず、透明基板６を洗浄し（図２
（ａ））、その上に着色レジストを１〜２μｍの厚さで
塗布し、プリベーク、露光及び現像を経てポストベーク
に至る行程を３回繰返すことにより、３色（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）の島状のカラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりなる
カラーフィルタ層３を形成する（図２（ｂ））。

【００１９】続いて、その上全面にスパッタ装置で厚さ
数百ÅのＩＴＯ薄膜を積層して透明電極７を形成する
（図２（ｃ））。さらにその上全面にスパッタ装置で数
千Å〜１μｍの厚さのＣｒ膜８１を形成する。なお、そ
の際Ｃｒ膜８１が、カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに
より形成される段差を被覆するようにする（図２
（ｄ））。

【００２０】最後に、フォトリソグラフィ技術及びエッ
チングによりＣｒ膜８１を所望形状にパターニングし
て、Ｃｒ膜８１に光透過窓部９を開口させれば、図１に
示す電極基板１００の製造が終了する。エッチングの際
に用いるエッチャントは、例えば硝酸セリウム及びアン
モニウムを主成分とする公知のクロム用エッチング液で
あり、クロムに対しては有効であるがＩＴＯ薄膜（透明
電極７）に対しては無効であるような特性を有する。

【００２１】なお、図３に示す単純マトリクス型のカラ
ー液晶表示素子１の場合には、この遮光導電膜８０は、
一方の電極基板４にストライプ状に配設された透明電極
７の隣合う電極７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，
７Ｇ，７Ｈ，７Ｉが相互に短絡しないように、各電極７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ
上に各電極に対応させてストライプ状の遮光導電膜８０
が隣接された遮光導電膜と短絡しないように配設されて
いる。そして、他方の電極基板５にも図示省略する遮光
導電膜が隣合う電極が相互に短絡しないように、各電極
上に各電極に沿ってストライプ状に配設されており、そ
の遮光導電膜膜と前記遮光導電膜８０とにより、各カラ
ーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ間の大部分が遮光されてい
る。

【００２２】また、図４に示すアクティブ・マトリクス
型のカラー液晶表示素子２の場合には、この遮光導電膜
８０は、共通電極（コモン電極）の設けられた電極基板
４に格子状に設けられており、各カラーフィルタ３Ｒ，
３Ｇ，３Ｂ間がすべて遮光されている。なお、この場
合、透明電極７が共通電極となる。

【００２３】以上、詳述したように、本実施例の電極基
板１００によれば、遮光導電膜８０が、各カラーフィル
タ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの上方の光透過窓部９を除き、各カ
ラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの間及び各カラーフィル
タ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側部を覆うように設けられている
ため、カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側部で透明電
極７が断線しても遮光導電膜８０により導通が確保され
るので、カラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ上に透明電極
７を直接形成することができるとともに、透明電極７の
厚さをカラーフィルタの光学特性を劣化させない厚さに
設定することができる。

【００２４】従って、保護膜を用いず、カラーフィルタ
の光学特性を劣化させず、電極に断線が生じないカラー
液晶表示素子用電極基板が得られる。

【００２５】なお、上記実施例においては、偏光板や配
向膜等の他の構成要素については、その説明を省略した
が、それらが適当な位置に設けられているのはいうまで
もない。

【００２６】また、上記実施例においては、透明基板６
上にカラーフィルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが設けられ、その
上に透明電極７が設けられ、さらにその上に遮光導電膜
８０が設けられているとしたが、透明電極７上に遮光導
電膜８０が積層されていれば、透明基板６とカラーフィ
ルタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの間に液晶表示素子のその他の構
成要素が介設されていてもよいのはいうまでもない。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係るカラー液晶表示素子用電極
基板によれば、遮光導電膜が、各カラーフィルタの上方
を除き、各カラーフィルタの間及び各カラーフィルタの
側部を覆うように設けられているため、各カラーフィル
タの上面に設けられた各透明電極同士の導通は遮光導電
膜により確保されるので、保護膜を用いずにカラーフィ
ルタ上に透明電極を直接形成することができるととも
に、透明電極の厚さをカラーフィルタの光学特性を劣化
させない最適な厚さに設定することができる。

【００２８】従って、保護膜を用いず、カラーフィルタ
の光学特性の劣化もなく、電極に断線が生じないカラー
液晶表示素子用電極基板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー液晶表示素子用電極基板の
一例を示す模式断面図である。

【図２】そのカラー液晶表示素子用電極基板の製造プロ
セスを示す図である。

【図３】一般的な単純マトリクス型のカラー液晶表示素
子の概略を示す斜視図である。

【図４】一般的なアクティブ・マトリクス型のカラー液
晶表示素子の概略を示す斜視図である。

【図５】従来の電極基板を示す模式断面図である。

【図６】従来の電極基板の製造プロセスを示す図であ
る。

【符号の説明】

３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ カラーフィルタ ６ 透明基板 ７ 透明電極 ８０ 遮光導電膜 １００ 電極基板（カラー液晶表示素子用電極基板）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 該基板上に設けられた複数色のカラーフィルタからなる
   カラーフィルタ層と、 前記カラーフィルタ層上に積層された透明電極と、 前記透明電極上面に沿って直接に積層され、前記カラー
   フィルタ上方の画素を形成する領域を開口した導電性材
   料からなる遮光膜とを有することを特徴とするカラー液
   晶表示素子用電極基板。
2. 【請求項２】 前記遮光膜は、クロムでできていること
   を特徴とする請求項１記載のカラー液晶表示素子用電極
   基板。