JPH09244013A - カラー表示装置及び該カラー表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】積層構造の遮光膜においてエッチングの際の段
差の発生を防止し、カラー表示装置の表示品位を向上さ
せる。 【解決手段】遮光膜３６，…を、第１層３６ａ，…、第
２層３６ｂ，…及び第３層３６ｃ，…の３層構造とし、
これら全ての層を炭酸化金属にて構成する。これによ
り、スパッタリング後にエッチングしても、各層の耐エ
ッチング性が近似するため、各層間に段差は生ぜず、高
品質及び高精度のカラー表示装置を得ることができる。
また、各層の屈折率ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ や消衰係数ｋ₁ ，
ｋ₂ ，ｋ₃ を適正なものに設定することにより、遮光膜
３６，…の低反射性能向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置及
び該カラー表示装置の製造方法に係り、詳しくはカラー
フィルタ相互の間隙に配置された遮光手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄型のカラー表示装置として
は主にＣＲＴが使用されていたが、近年はＣＲＴに代わ
るものとしてカラーの液晶表示装置が注目されている。
図１に、その一例を示す。

【０００３】この液晶表示装置１は液晶パネルＰとバッ
クライト装置Ｂとを備えている。

【０００４】このうち液晶パネルＰは、平行に配置され
た一対のガラス基板２，３を備えており、下側のガラス
基板２（以下、“下基板２”とする）の表面には、所定
間隙を開けて３原色（赤、緑、青）のカラーフィルタ
５，…が多数形成されている。また、これらカラーフィ
ルタ５，…の間隙には、Ｃｒ等の金属からなる遮光膜
６，…が形成されており、これらカラーフィルタ５，…
及び遮光膜６，…は保護膜７によって被覆されている。
さらに、保護膜７の表面には多数の帯状電極９，…が形
成されている。一方、上側のガラス基板（以下、“上基
板”とする）３の表面には、同じく多数の帯状電極１
０，…が形成されており、これらの両基板２，３は、帯
状電極９，…，１０，…が直交するように貼り合わされ
ている。そして、両基板２，３の間隙には液晶１１が挟
持されている。なお、カラーフィルタ５，…は、染色法
や顔料分散法や電着法とフォトリソグラフィ法とによっ
て形成され、遮光膜６，…は、スパッタ法とフォトリソ
グラフィ法とによって形成されている。

【０００５】また、上基板（対向基板）３に対向する位
置にはバックライト装置（照明装置）Ｂが配置されてお
り、液晶パネルＰを照明するように構成されている。

【０００６】以上の構成に基づき、液晶パネルＰが駆動
されると、画素毎に液晶１１がスイッチングされる。ま
た、バックライト装置Ｂが駆動されると、液晶パネルＰ
には照明光（以下、“バックライト光”とする）が照射
され、カラーフィルタ５，…を透過するバックライト光
の組み合わせによって種々の情報がカラー表示されるこ
ととなる。また、カラーフィルタ５，…相互の間隙には
遮光膜６，…が設けられているため、色の混ざり等を防
止し、コントラストの向上が図られている。

【０００７】ところで、このような構成の液晶表示装置
１を、屋外等の明るい場所で使用した場合には、観察側
（図示Ａ側）からの光（バックライト光とは逆方向の光
であり、以下“外光”とする）が遮光膜６，…によって
反射され、液晶パネルＰの表示品位が悪くなってしまう
という問題があった。

【０００８】そこで、特開平２−１４４５２５号公報等
においては、遮光膜を図２(a) 及び(b) に示すような積
層構造とした技術が開示されている。これらの遮光膜１
６，２６においては、基板側の第１層１６ａ，２６ａ及
び第３層２６ｃが金属酸化膜にて構成されて、外光等の
反射を低減して表示品位を良好に保つように構成されて
おり、また第２層１６ｂ，２６ｂは、金属膜にて構成さ
れて、遮光性が確保されるように構成されている。な
お、各層は、いずれもＣｒにて形成されている。

【０００９】なお、このような遮光膜１６，２６はスパ
ッタリングによって形成されるが、バッジ方式のスパッ
タ装置を用いる場合には、金属膜を成膜する場合と金属
酸化膜を成膜する場合とではスパッタ条件を異ならせる
必要があり、その方法としては、 金属酸化膜（第１層１６ａ，２６ａ）を成膜する場
合には、雰囲気ガスをＡｒとＯ₂ の混合ガスにすると共
にターゲットを金属（上述の場合にはＣｒ）とし、金属
膜（第２層１６ｂ，２６ｂ）を形成する場合には、ター
ゲットをそのままとして雰囲気ガスをＡｒガスにガス交
換する方法や、 金属酸化膜（第１層１６ａ，２６ａ）を成膜する場
合には、雰囲気ガスをＡｒガスにすると共にターゲット
を金属酸化物とし、金属膜（第２層１６ｂ，２６ｂ）を
形成する場合には、雰囲気ガスの交換は行なわずにター
ゲットを金属酸化物から金属に交換する方法があった。

【００１０】また、このようなバッジ方式のものではな
く通過成膜方式のスパッタ装置を用いる場合には、金属
酸化膜（第１層１６ａ，２６ａ）を成膜するチャンバに
はＡｒとＯ₂ の混合ガスを充填し、金属膜（第２層１６
ｂ，２６ｂ）を成膜するチャンバにはＡｒガスを充填し
ていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した遮
光膜は、金属酸化膜と金属膜との積層構造であったため
種々の問題があった。

【００１２】すなわち、金属酸化膜と金属膜の積層構造
は、外光の低反射化と遮光性の向上をバランスよく設定
することが困難であった。また、当該積層構造ではエッ
チングされる度合いが異なるため、フォトリソグラフィ
法によってパターニングをする際に両膜の間に段差が生
じ、液晶パネルＰの表示品質が悪くなるという問題があ
った。

【００１３】また、スパッタリング時に雰囲気ガスを交
換した場合には、製造時間が長くなって、いわゆるスル
ープットの低下があり、製造コストが上昇するという問
題があった。さらに、ターゲットの交換を行なう場合に
は、成膜レート、ターゲットの割れなど量産上の問題が
あった。またさらに、通過成膜方式のスパッタ装置を用
いた場合には、スパッタ装置が高価で、かつ製造工程が
複雑になるという問題があり、さらには製造コストが上
昇してしまうという問題があった。

【００１４】そこで、本発明は、色の混ざり等を防止
し、コントラストの向上を図るカラー表示装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１５】また、本発明は、エッチングに伴う段差の
発生を抑えて、高精度で高品質なカラー表示装置を提供
することを目的とするものである。

【００１６】さらに、本発明は、製造時間が短縮化され
て製造コストが低減されるカラー表示装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１７】またさらに、本発明は、成膜レートやター
ゲット割れなどの量産上の問題点も発生しないカラー表
示装置を提供することを目的とするものである。

【００１８】また、本発明は、表示品位が向上されるカ
ラー表示装置を提供することを目的とするものである。

【００１９】さらに、本発明は、上述した種々の効果を
達成するカラー表示装置の製造方法を提供することを目
的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、透明基板と、該透明基板上に
所定の間隙を開けて配置された多数のカラーフィルタ
と、これらカラーフィルタの間隙に形成された遮光手段
と、を備え、前記カラーフィルタを透過する照明光の組
み合わせにより種々の情報をカラー表示してなるカラー
表示装置において、前記遮光手段が、前記透明基板上に
配置された第１層と、該第１層を覆うように配置された
第２層と、該第２層を覆うように配置された第３層と、
を少なくとも有し、前記第１層、前記第２層及び前記第
３層が、炭素、酸素若しくはそれら両方、並びに金属を
含有する層である、ことを特徴とする。

【００２１】この場合、前記第１層、前記第２層及び前
記第３層が、いずれも炭素を含有する層である、ように
してもよい。また、前記第１層、前記第２層及び前記第
３層が、いずれも酸素を含有する層である、ようにして
もよい。さらには、前記第１層、前記第２層及び前記第
３層が、いずれも炭素及び酸素の両方を含有する層であ
る、ようにしてもよい。

【００２２】また、前記第１層の屈折率及び消衰係数を
ｎ₁ ，ｋ₁ とし、前記第２層の屈折率及び消衰係数をｎ
₂ ，ｋ₂ とし、第３層の屈折率及び消衰係数をｎ₃ ，ｋ
₃ とした場合に、ｎ₁ が、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最も
大きくならず、かつ、ｋ₁ が、ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ の内で
最も大きくならないようにし、特にｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃、
かつｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ の関係にあることが好ましい。

【００２３】なお、以上構成に基づき、前記遮光手段が
少なくとも３つの層を有するようにしたため、例えば各
層の光学定数を独立に設定するなどして、各層に独自の
機能を持たせることができる。また、前記第１層、前記
第２層及び前記第３層が、炭素、酸素若しくはそれら両
方、並びに金属を含有する層であるようにしたため、エ
ッチングされる度合いが近似し、その結果、フォトリソ
グラフィ法によってパターニングをしても両膜の間に段
差は生じにくい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、図１に示すものと同
一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】まず、本発明の第１の実施の形態につい
て、図３及び図４に沿って説明する。

【００２６】本実施の形態に係る液晶表示装置（カラー
表示装置）３０は、図１に示した液晶表示装置１と同様
に、液晶パネルとバックライト装置（照明装置）とを備
えている。このうち、液晶パネルは、図１に示したもの
と同様に、透明基板としての下基板２を有しており、こ
の下基板２に対して略平行に上基板（対向基板）３が配
置されている。また、本実施の形態に係る液晶パネル
も、図１に示したものと同様に、保護膜７、帯状電極
９，…，１０，…、液晶１１を有しており、上基板３に
対向する位置にはバックライト装置が配置されている。
なお、本実施の形態においては、両基板２，３には、厚
さが１ｍｍのガラス板（ＢＳＬ７小原光学硝子製）を使
用し、これらの基板２，３を両面研磨して用いている。

【００２７】また、下基板２の表面には、図３に詳示す
るように、所定間隙を開けて３原色（赤、緑、青）のカ
ラーフィルタ５，…が多数配置されており、これらのカ
ラーフィルタ５，…の間隙には遮光膜（遮光手段）３
６，…が形成されている。この遮光膜３６，…は、下基
板（透明基板）２の表面に配置された第１層３６ａ，…
と、第１層３６ａ，…を被覆するように形成された第２
層３６ｂ，…と、第２層３６ｂ，…を被覆するように形
成された第３層３６ｃ，…とによって、３層構造に構成
されている。また、本実施の形態においては、第１層３
６ａ，…及び第３層３６ｃ，…は、共にＭｏＴａ合金の
炭酸化物によって形成されており、第２層３６ｂ，…は
Ａｌの炭酸化物によって形成されている。つまり、これ
ら３層３６ａ，…は、いずれも炭酸化金属によって形成
されている。さらに本実施の形態においては、第１層３
６ａ，…の厚さを２００Åとし、第２層３６ｂ，…の厚
さを３００Åとし、第３層３６ｃ，…の厚さを１０００
Åとし、遮光膜全体では１５００Åの厚さとしている。

【００２８】また、本実施の形態においては、第１層３
６ａ，…の屈折率及び消衰係数をｎ₁ ，ｋ₁ とし、第２
層３６ｂ，…の屈折率及び消衰係数をｎ₂ ，ｋ₂ とし、
第３層３６ｃ，…の屈折率及び消衰係数をｎ₃ ，ｋ₃ と
した場合に、これらの光学定数ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ 、ｋ
₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ を表１〜３に示すように設定し、それら
の関係が、 ｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃ 及びｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ となるようにし、ｎ₁ が、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最も
大きくならず、かつ、ｋ₁ が、ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ の内で
最も大きくならないようにしている。なお、これらの光
学定数はエリプソによる測定値である。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】 次に、遮光膜３６，…の製造方法について説明する。

【００３２】遮光膜３６，…の製造に際しては、まず、
下基板２を十分に洗浄し、その下基板２をスパッタ装置
にセットする。なお、スパッタ装置としては、バッジ方
式の通常のマグネトロン−スパッタ装置（ＤＣ放電）を
使用した。 〈第１層形成工程〉雰囲気ガスをＡｒガスとＣＯ₂ ガス
との混合ガスとし、ターゲットにＭｏＴａ合金を用い、
下基板２の表面に第１層３６ａ，…をスパッタ形成し
た。 〈第２層形成工程〉雰囲気ガスをＡｒ・ＣＯ₂ の混合ガ
スのままとして、ターゲットをＡｌに交換し、第１層３
６ａ，…を覆うように第２層３６ｂ，…をスパッタ形成
した。 〈第３層形成工程〉さらに、雰囲気ガスをＡｒ・ＣＯ₂
の混合ガスのままとして、ターゲットを再びＭｏＴａ合
金に交換し、第２層３６ｂ，…を覆うように第３層３６
ｃ，…をスパッタ形成した。

【００３３】なお、本実施の形態においては、ターゲッ
トや、Ａｒガスに添加するガス（ＣＯ₂ ガス）の割り合
いや、パワー等のスパッタ条件を下表のように各層毎に
異ならせ、光学定数ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ，ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ
₃ が表１〜表３の値になるようにしている。 〈フォトリソ工程〉その後、このようにして成膜した積
層膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングし、
カラーフィルタ５，…の間隙に配置された遮光膜３６，
…を形成する。

【００３４】

【表４】 次に、本実施の形態の作用について説明する。

【００３５】いま、帯状電極９，…，１０，…に所定の
信号を印加すると、液晶１１は画素毎にスイッチングさ
れる。したがって、カラーフィルタ５，…を透過する照
明光の組み合わせにより種々の情報がカラー表示され
る。

【００３６】ところで、第１層３６ａ，３６ｂ，３６ｃ
の光学定数ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ，ｋ₁，ｋ₂ ，ｋ₃ は上述
のように設定されているため、その反射率が所定値以下
に低減される。したがって、いま、液晶表示装置３０を
屋外等の明るい場所で使用し、観察側（図示Ａ側）から
外光が入射されても、第１層３６ａ，…の表面では外光
は余り反射されない。

【００３７】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００３８】本実施の形態によれば、遮光膜３６，…に
おける全ての層３６ａ，３６ｂ，３６ｃがいずれも炭酸
化金属によって形成されているため、エッチングされる
度合いが近似し、フォトリソグラフィ法によってパター
ニングをしても両膜の間に段差は生じにくい。その結
果、遮光膜３６，…を積層構造としたにもかかわらず、
高品質で高精度な液晶表示装置を得ることができる。

【００３９】また、全ての層３６ａ，３６ｂ，３６ｃを
いずれも炭酸化金属によって形成したため、スパッタリ
ングする際の雰囲気ガスの交換の必要はなく、製造時間
が短縮化されて製造コストが低減される。さらに、上述
のように雰囲気ガスの交換の必要のないことから、高価
な通過成膜方式のスパッタ装置ではなく、安価なバッジ
方式のスパッタ装置を使用できて製造コストが低減さ
れ、製造工程の簡素化も図れる。

【００４０】またさらに、本実施の形態においては、ス
パッタリング時の雰囲気ガスとしてＡｒ・ＣＯ₂ の混合
ガスを用いたため、金属酸化物をスパッタリングターゲ
ットにする必要がなく、成膜レート、ターゲットの割れ
などの量産上の問題点も発生しない。

【００４１】第１層３６ａ，３６ｂ，３６ｃの屈折率ｎ
₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ 及び消衰係数ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ を表１の
ように設定したため、液晶表示装置３０を屋外等の明る
い場所で使用しても外光の反射は低減され、その表示品
位は良好に維持される。なお、本発明者は外光の反射率
を実測したが（図４参照）、それによると、可視領域
（４００〜７００ｎｍ）の光については、反射率が２〜
４％程度でかなり低く、低反射化と遮光性との向上がバ
ランス良く向上することが確認された。

【００４２】また一方、本実施の形態においては、Ａｒ
ガスとＣＯ₂ ガスとの混合ガスを雰囲気ガスとして用い
た上でリアクティブスパッタリングし、かつ、ＭｏＴａ
合金等をターゲットとして使用したため、スパッタ条件
（パワーやＣＯ₂ ガスの割り合い）を調整することによ
り、容易に各層の光学定数ｎ，ｋをコントロールでき
る。また、スパッタ条件と光学定数の再現性・安定性が
非常に良いため、量産時においても安定した品質の遮光
膜３６，…を製造できる。

【００４３】さらに、Ｃｒ等の金属を用いた場合には廃
液処理のためにコストがかかるが、本実施の形態におい
てはＭｏ合金を使用しているためにそのような問題もな
い。

【００４４】ついで、図５に沿って、本発明の第２の実
施の形態について説明する。

【００４５】本実施の形態に係る液晶表示装置は、上述
した実施の形態と同様に、略平行に配置された下基板
（透明基板）及び上基板（対向基板）を備えており、こ
れらの上下基板の間には液晶が挟持されている。また、
上基板の側にはバックライト装置（照明装置）が配置さ
れている。

【００４６】さらに、下基板の表面には、多数のカラー
フィルタが所定の間隙を開けて配置されており、これら
カラーフィルタの間隙には遮光膜（遮光手段）が形成さ
れている。この遮光膜は、上述した実施の形態と同様
に、下基板の表面に配置された第１層と、第１層を覆う
ように配置された第２層と、第２層を覆うように配置さ
れた第３層とによって、３層構造に構成されている。

【００４７】さらに本実施の形態においては、第１層の
膜厚は２００Åとし、第２層の膜厚は３００Åとし、第
３層の膜厚は１０００Åとしている。

【００４８】また、本実施の形態においては、第１層及
び第３層の屈折率及び消衰係数ｎ₁，ｋ₁ ，ｎ₃ ，ｋ₃
は、上述実施の形態と同様に表１及び表３に示すように
設定し、第２層の屈折率及び消衰係数ｎ₂ ，ｋ₂ は表５
に示す通りとし、それらの関係が、 ｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃ 及びｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ となるようにし、ｎ₁ が、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最も
大きくならず、かつ、ｋ₁ が、ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ の内で
最も大きくならないようにした。なお、これらの光学定
数はエリプソによる測定値である。

【００４９】

【表５】 また、この遮光膜は、下基板上に第１層をスパッタ形成
する第１層形成工程と、第１層を覆うように第２層をス
パッタ形成する第２層形成工程と、第２層を覆うように
第３層をスパッタ形成する第３層形成工程と、を経て製
造される。さらに、これらの工程における雰囲気ガスに
は、ＡｒガスとＣＯ₂ ガスとの混合ガスを用い、バッジ
方式の通常のマグネトロン−スパッタ装置（ＤＣ放電）
を使用した。またさらに、第１層形成工程及び第３層形
成工程におけるターゲットには、上述した実施の形態と
同様にＭｏＴａ合金を用い、第２層形成工程におけるタ
ーゲットにはＳｉを用いた。

【００５０】なお、本実施の形態においては、ターゲッ
トや、Ａｒガスに添加するガス（ＣＯ₂ ガス）の割り合
いや、パワー等のスパッタ条件は、第１層及び第３層に
関しては表４に示すものと同じであり、第２層に関して
は表６に示すものとした。これにより、各層の光学定数
ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ，ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ が表１、表５及び
表３の値になるようにしている。

【００５１】

【表６】 そして、このようにして成膜した積層膜をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングしている。

【００５２】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００５３】本実施の形態によれば、上述した第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００５４】すなわち、本実施の形態によれば、遮光膜
における全ての層がいずれも炭酸化金属によって形成さ
れているため、エッチングされる度合いが近似し、フォ
トリソグラフィ法によってパターニングをしても両膜の
間に段差は生じにくい。その結果、遮光膜を積層構造と
したにもかかわらず、高品質で高精度な液晶表示装置を
得ることができる。

【００５５】また、全ての層をいずれも炭酸化金属によ
って形成したため、スパッタリングする際の雰囲気ガス
の交換の必要がないため、製造時間が短縮化されて製造
コストが低減される。さらに、上述のように雰囲気ガス
の交換の必要のないことから、高価な通過成膜方式のス
パッタ装置ではなく、安価なバッジ方式のスパッタ装置
を使用できて製造コストが低減され、製造工程の簡素化
も図れる。

【００５６】またさらに、本実施の形態においては、ス
パッタリング時の雰囲気ガスとしてＡｒ・ＣＯ₂ の混合
ガスを用いたため、金属酸化物をスパッタリングターゲ
ットにする必要がなく、成膜レート、ターゲットの割れ
などの量産上の問題点も発生しない。

【００５７】また、本実施の形態においては、遮光膜を
３層の積層構造とし、かつ、各層の光学定数ｎ₁ ，ｎ
₂ ，ｎ₃ ，ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ を表１、表５及び表３のよ
うに設定しているため、各層に独自の機能を持たせて液
晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

【００５８】つまり、第１層〜第３層の屈折率ｎ₁ ，ｎ
₂ ，ｎ₃ 及び消衰係数ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ を表１のように
設定したため、液晶表示装置を屋外等の明るい場所で使
用しても外光の反射は低減され、その表示品位は良好に
維持される。なお、本発明者は、外光の反射率を実測し
た（図５参照）。それによると、可視領域（４００〜７
００ｎｍ）の光については、反射率が２．３〜３．７％
程度でかなり低く、遮光性も十分確保され、低反射化と
遮光性の向上がバランス良く実現されている。

【００５９】また一方、本実施の形態においては、Ａｒ
ガスとＣＯ₂ ガスとの混合ガスを雰囲気ガスとして用い
た上でリアクティブスパッタリングし、かつ、ＭｏＴａ
合金等をターゲットとして使用したため、スパッタ条件
（パワーやＣＯ₂ ガスの割り合い）を調整することによ
り、容易に各層の光学定数ｎ，ｋをコントロールでき
る。また、スパッタ条件と光学定数の再現性・安定性が
非常に良いため、量産時においても安定した品質の遮光
膜を製造できる。

【００６０】さらに、Ｃｒ等の金属を用いた場合には廃
液処理のためにコストがかかるが、本実施の形態におい
てはＭｏ合金やＳｉを使用しているためにそのような問
題もない。

【００６１】なお、上述した実施の形態においては、第
１層、第２層及び第３層の全てを炭酸化膜によって形成
したが、もちろんこれに限る必要はなく、各層を全て炭
化膜で形成しても良く、各層を全て酸化膜で形成しても
良い。また、酸化膜と炭酸化膜との積層構造（例えば、
第１層と第３層が酸化膜で、第２層が炭酸化膜）であっ
ても良く、酸化膜と炭化膜との積層構造であっても良
く、炭化膜と炭酸化膜との積層構造であっても良い。さ
らには、各層を、酸化膜、炭酸化膜及び炭化膜によって
それぞれ形成しても良い。このようにすることにより、
雰囲気ガス交換の問題は残るものの、遮光膜の段差の問
題は解決される。

【００６２】さらに、上述した実施の形態においては、
光学定数ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ 及びｋ₁，ｋ₂ ，ｋ₃ の関係
を、 ｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃ ｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ としたが、もちろんこれに限る必要はない。ｎ₁ が、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最大ではなく、ｋ₁ がｋ₁ ，ｋ
₂ ，ｋ₃ の内で最大でなければ良く、例えば、 ｎ₃ ＜ｎ₁ ＜ｎ₂ 、及び ｋ₃ ＜ｋ₁ ＜ｋ₂ ｎ₁ ＜ｎ₃ ＜ｎ₂ 、及び ｋ₁ ＜ｋ₃ ＜ｋ₂ ｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃ 、及び ｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ ｎ₁ ＜ｎ₂ ＜ｎ₃ 、及び ｋ₁ ＜ｋ₂ ＜ｋ₃ のいずれの関係であっても良い。

【００６３】またさらに、上述した実施の形態において
は、第１層及び第３層をＭｏＴａ合金にて構成したが、
もちろんこれに限る必要はない。例えば、合金でないＭ
ｏ金属や、ＭｏＴａ合金以外のＭｏ合金であっても良
い。

【００６４】また、上述した実施の形態においては、第
２層をＡｌやＳｉによって構成するものとしたが、もち
ろんこれに限る必要はなく、特定の反射率の設定を行な
うようにすれば、他のどのような金属で構成するように
しても良い。

【００６５】さらに、上述した実施の形態においてはス
パッタリング時の雰囲気ガスを、ＡｒガスとＣＯ₂ ガス
との混合ガスとしたが、もちろんこれに限る必要はな
く、ＣＯ₂ ガスの代わりにＯ₂ ガスやＣＨ₄ ガスを使用
してもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
カラーフィルタの間隙には遮光手段が設けられているた
め、色の混ざり等が防止され、コントラストが向上され
る。

【００６７】また、本発明によれば、前記遮光手段にお
ける第１層、第２層及び第３層が、炭素、酸素若しくは
それら両方、並びに金属を含有する層であるようにした
ため、エッチングされる度合いが近似し、フォトリソグ
ラフィ法によってパターニングをしても両膜の間に段差
は生じにくい。その結果、遮光手段を積層構造としたに
もかかわらず、高品質で高精度なカラー表示装置を得る
ことができる。なお、かかる効果は、前記第１層、前記
第２層及び前記第３層の全てを、炭素及び金属を含有す
る層によって構成した場合にも得ることができ、或は酸
素及び金属を含有する層によって構成した場合にも得る
ことができ、さらには炭素及び酸素の両方及び金属を含
有する層によって構成した場合にも得ることができる。

【００６８】さらに、前記遮光手段における第１層、第
２層及び第３層を、炭素及び酸素の両方を含有する層に
よって構成した場合には、スパッタリングする際の雰囲
気ガスの交換の必要がないため、製造時間が短縮化され
て製造コストが低減される。また、上述のように雰囲気
ガスの交換の必要のないことから、高価な通過成膜方式
のスパッタ装置ではなく、安価なバッジ方式のスパッタ
装置を使用できて製造コストが低減され、製造工程の簡
素化も図れる。なお、このような効果は、各層を、炭素
を含有する層によって構成した場合にも得られ、酸素を
含有する層によって構成した場合にも得られる。

【００６９】一方、第１層形成工程、第２層形成工程及
び第３層形成工程における雰囲気ガスを、炭素、酸素若
しくはそれら両方を混入させたＡｒガスとした場合に
は、金属酸化物をスパッタリングターゲットにする必要
がなく、成膜レート、ターゲットの割れなどの量産上の
問題点も発生しない。

【００７０】また一方、本発明によれば、遮光手段が少
なくとも３つの層を有するようにしたため、各層に独自
の機能を持たせてカラー表示装置の表示品位を向上させ
ることができる。

【００７１】例えば、前記第１層の屈折率及び消衰係数
をｎ₁ ，ｋ₁ とし、前記第２層の屈折率及び消衰係数を
ｎ₂ ，ｋ₂ とし、第３層の屈折率及び消衰係数をｎ₃ ，
ｋ₃とした場合に、ｎ₁ が、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最
も大きくならず、かつ、ｋ₁が、ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ の内
で最も大きくならないようにした場合には、カラー表示
装置を屋外等の明るい場所で使用しても外光の反射は低
減され、その表示品位は良好に維持され、且つ、良好な
遮光特性により色の混ざり等が防止され、コントラスト
が向上され、その表示品位を向上できる。こうして、カ
ラー表示装置、特に液晶表示装置における外光の低反射
化及び遮光性の向上がバランス良く実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の構造を示す断面図。

【図２】従来の遮光膜の構成を示す断面図であり、(a)
は２層構造の遮光膜を示す図、(b) は３層構造の遮光膜
を示す図。

【図３】本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置にお
いて、遮光膜の構成を示す断面図。

【図４】第１の実施の形態の効果を説明するための図。

【図５】第２の実施の形態の効果を説明するための図。

【符号の説明】

２ 下基板（透明基板） ３ 上基板（対向基板） ５，… カラーフィルタ １１ 液晶 ３０ 液晶表示装置（カラー表示装置） ３６，… 遮光膜（遮光手段） ３６ａ，… 第１層 ３６ｂ，… 第２層 ３６ｃ，… 第３層 Ｂ バックライト装置（照明装置）

フロントページの続き (72)発明者 沢村 光治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板と、該透明基板上に所定の間隙
   を開けて配置された多数のカラーフィルタと、これらカ
   ラーフィルタの間隙に形成された遮光手段と、を備え、
   前記カラーフィルタを透過する照明光の組み合わせによ
   り種々の情報をカラー表示してなるカラー表示装置にお
   いて、 前記遮光手段が、前記透明基板上に配置された第１層
   と、該第１層を覆うように配置された第２層と、該第２
   層を覆うように配置された第３層と、を少なくとも有
   し、 前記第１層、前記第２層及び前記第３層が、炭素、酸素
   若しくはそれら両方、並びに金属を含有する層である、 ことを特徴とするカラー表示装置。
2. 【請求項２】 前記第１層、前記第２層及び前記第３層
   が、いずれも炭素を含有する層である、 ことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
3. 【請求項３】 前記第１層、前記第２層及び前記第３層
   が、いずれも酸素を含有する層である、 ことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１層、前記第２層及び前記第３層
   が、いずれも炭素及び酸素の両方を含有する層である、 ことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１層の屈折率及び消衰係数をｎ
   ₁ ，ｋ₁ とし、前記第２層の屈折率及び消衰係数をｎ
   ₂ ，ｋ₂ とし、第３層の屈折率及び消衰係数をｎ₃ ，ｋ
   ₃ とした場合に、 ｎ₁ が、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ の内で最も大きくならず、か
   つ、ｋ₁ が、ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ の内で最も大きくならな
   いようにする関係にある、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の
   カラー表示装置。
6. 【請求項６】 前記屈折率及び消衰係数が ｎ₂ ＜ｎ₁ ＜ｎ₃ ， ｋ₂ ＜ｋ₁ ＜ｋ₃ の関係にある、 請求項５記載のカラー表示装置。
7. 【請求項７】 前記第１層がＭｏを含有し、かつ、 前記第２層がＡｌ又はＳｉを含有する、 ことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
8. 【請求項８】 前記第１層が、ＭｏとＴａとの合金を成
   分とする、 ことを特徴とする請求項７記載のカラー表示装置。
9. 【請求項９】 前記透明基板に略平行に配置された対向
   基板と、 前記透明基板と前記対向基板との間に挟持された液晶
   と、 前記透明基板よりも前記対向基板の側に配置された照明
   装置と、 を備えてなる請求項１乃至８のいずれか１項記載のカラ
   ー表示装置。
10. 【請求項１０】 透明基板上に第１層をスパッタ形成す
    る第１層形成工程と、前記第１層を覆うように第２層を
    スパッタ形成する第２層形成工程と、前記第２層を覆う
    ように第３層をスパッタ形成する第３層形成工程と、を
    少なくとも有するカラー表示装置の製造方法において、 前記第１層形成工程、前記第２層形成工程及び前記第３
    層形成工程における雰囲気ガスを、炭素、酸素若しくは
    それら両方を混入させたＡｒガスとし、 前記第１層形成工程及び前記第３層形成工程におけるタ
    ーゲットを、炭素、酸素若しくはそれら両方を含有した
    第１の金属とし、 前記第２層形成工程におけるターゲットを、炭素、酸素
    若しくはそれら両方、並びに金属を含有した第２の金属
    とした、 ことを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記第１の金属がＭｏを含有してな
    り、かつ、 前記第２の金属がＡｌ又はＳｉを含有してなる、 ことを特徴とする請求項１０記載のカラー表示装置の製
    造方法。
12. 【請求項１２】 前記第１の金属が、ＭｏとＴａとの合
    金である、 ことを特徴とする請求項１１記載のカラー表示装置の製
    造方法。
13. 【請求項１３】 前記第１層形成工程、前記第２層形成
    工程及び前記第３層形成工程において、ＡｒガスとＣＯ
    ₂ ガスとの混合ガスを雰囲気ガスとした、 ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項記
    載のカラー表示装置の製造方法。