JPH10288707A - ブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法 - Google Patents
ブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法Info
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- JPH10288707A JPH10288707A JP9757497A JP9757497A JPH10288707A JP H10288707 A JPH10288707 A JP H10288707A JP 9757497 A JP9757497 A JP 9757497A JP 9757497 A JP9757497 A JP 9757497A JP H10288707 A JPH10288707 A JP H10288707A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラックマトリックスと着色画素とのオーバ
ーラップ部分の段差が生じることのないような薄い膜厚
で、遮光性の優れたしかも低反射率のブラックマトリッ
クス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造
方法を提供することにある。 【解決手段】 透明基板１上に、消衰係数が０．５未満
の酸素を含有する第一のタングステン膜と、消衰係数が
０．５以上１．５未満の酸素を含有する第二のタングス
テン膜と、消衰係数が１．５以上のタングステンを主成
分とする第三のタングステン膜とを順次形成して遮光膜
２を形成し、この遮光膜２上にレジストパターン３を形
成し、このレジストパターン３をマスクにして遮光膜２
をエッチング処理してブラックマトリックス４を形成す
る。さらに、少なくとも赤、緑、青の着色画素５Ｒ、５
Ｇ、５Ｂを形成してカラーフィルタを作製する。
ーラップ部分の段差が生じることのないような薄い膜厚
で、遮光性の優れたしかも低反射率のブラックマトリッ
クス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造
方法を提供することにある。 【解決手段】 透明基板１上に、消衰係数が０．５未満
の酸素を含有する第一のタングステン膜と、消衰係数が
０．５以上１．５未満の酸素を含有する第二のタングス
テン膜と、消衰係数が１．５以上のタングステンを主成
分とする第三のタングステン膜とを順次形成して遮光膜
２を形成し、この遮光膜２上にレジストパターン３を形
成し、このレジストパターン３をマスクにして遮光膜２
をエッチング処理してブラックマトリックス４を形成す
る。さらに、少なくとも赤、緑、青の着色画素５Ｒ、５
Ｇ、５Ｂを形成してカラーフィルタを作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置やイメージセンサ等に用いられる色分解カラーフィル
タ及びその製造方法に関する。詳しくは、透明基板上に
形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の着
色画素が交互に配列された各着色画素の間隙部分に設け
られるブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフ
ィルタ及びそれらの製造方法に関する。
置やイメージセンサ等に用いられる色分解カラーフィル
タ及びその製造方法に関する。詳しくは、透明基板上に
形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の着
色画素が交互に配列された各着色画素の間隙部分に設け
られるブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフ
ィルタ及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、カラー液晶表示装置に用いら
れるカラーフィルタ用のブラックマトリックスとして
は、クロム（Ｃｒ）膜に代表される金属膜を、フォトリ
ソグラフィを用いてウェットエッチングして製造される
のが一般的であった。しかし、ブラックマトリックスの
低反射化、低コスト化といった点から、金属Ｃｒ膜の代
替材料が検討されている。このうち実用化されている方
法として、カーボンブラックを分散した黒色樹脂を用い
てブラックマトリックス（以下樹脂ＢＭと略す）を製造
する方法がある。樹脂ＢＭは、金属Ｃｒ膜に比べて反射
率が低く、カラー液晶表示装置の表示コントラストを向
上させることが可能である。
れるカラーフィルタ用のブラックマトリックスとして
は、クロム（Ｃｒ）膜に代表される金属膜を、フォトリ
ソグラフィを用いてウェットエッチングして製造される
のが一般的であった。しかし、ブラックマトリックスの
低反射化、低コスト化といった点から、金属Ｃｒ膜の代
替材料が検討されている。このうち実用化されている方
法として、カーボンブラックを分散した黒色樹脂を用い
てブラックマトリックス（以下樹脂ＢＭと略す）を製造
する方法がある。樹脂ＢＭは、金属Ｃｒ膜に比べて反射
率が低く、カラー液晶表示装置の表示コントラストを向
上させることが可能である。
【０００３】しかし、カーボンブラックを用いた樹脂Ｂ
Ｍの問題点として、金属Ｃｒ膜に比べて遮光性に劣るこ
とが挙げられる。このためにブラックマトリックスに必
要な光学濃度（３．５以上）を得るためには、金属Ｃｒ
膜の場合は膜厚が約２０００Å程度で済むのに比べて、
樹脂ＢＭの場合は膜厚が約１００００Å程度と、金属Ｃ
ｒ膜の約５倍以上が必要になる。それによって、樹脂Ｂ
Ｍと着色画素とのオーバーラップ部分の段差が大きくな
り（図４）、この上に設けられるＩＴＯ（Indium Tin O
xide）膜に代表される透明導電膜の断線や、ラビング後
の配向膜表面が平坦でないために生じる配向欠陥や液晶
セルのセルギャップが不均一になるといった問題が生じ
る。
Ｍの問題点として、金属Ｃｒ膜に比べて遮光性に劣るこ
とが挙げられる。このためにブラックマトリックスに必
要な光学濃度（３．５以上）を得るためには、金属Ｃｒ
膜の場合は膜厚が約２０００Å程度で済むのに比べて、
樹脂ＢＭの場合は膜厚が約１００００Å程度と、金属Ｃ
ｒ膜の約５倍以上が必要になる。それによって、樹脂Ｂ
Ｍと着色画素とのオーバーラップ部分の段差が大きくな
り（図４）、この上に設けられるＩＴＯ（Indium Tin O
xide）膜に代表される透明導電膜の断線や、ラビング後
の配向膜表面が平坦でないために生じる配向欠陥や液晶
セルのセルギャップが不均一になるといった問題が生じ
る。
【０００４】また、樹脂ＢＭの光学濃度を増加させるた
めにカーボンブラックの含有率を上げると反射率が増加
してしまい、樹脂ＢＭの低反射率という利点が損なわれ
ることになる。また、カーボンブラックの代わりに、数
種類の有機顔料を混合して樹脂ＢＭを製造する方法も提
案されているが、カーボンブラックに比べて光学濃度が
低いために、前述した着色画素とのオーバーラップ部分
の段差による問題がいっそう顕在化する。
めにカーボンブラックの含有率を上げると反射率が増加
してしまい、樹脂ＢＭの低反射率という利点が損なわれ
ることになる。また、カーボンブラックの代わりに、数
種類の有機顔料を混合して樹脂ＢＭを製造する方法も提
案されているが、カーボンブラックに比べて光学濃度が
低いために、前述した着色画素とのオーバーラップ部分
の段差による問題がいっそう顕在化する。
【０００５】更に、簡単なブラックマトリックス製造方
法として、各着色画素をオーバーラップさせて黒色化し
て遮光膜とする方法も提案されているが、この場合の着
色画素のオーバーラップ部分の段差は、従来の樹脂ＢＭ
の場合と比較しても更に大きくなるため、前述した問題
点が生じる。
法として、各着色画素をオーバーラップさせて黒色化し
て遮光膜とする方法も提案されているが、この場合の着
色画素のオーバーラップ部分の段差は、従来の樹脂ＢＭ
の場合と比較しても更に大きくなるため、前述した問題
点が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、着色画素とのオーバーラップ部分の段
差が生じることのないような薄い膜厚で、遮光性の優れ
たしかも低反射率のブラックマトリックス及びそれを用
いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法を提供するこ
とにある。
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、着色画素とのオーバーラップ部分の段
差が生じることのないような薄い膜厚で、遮光性の優れ
たしかも低反射率のブラックマトリックス及びそれを用
いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を解決するために、まず請求項１においては、透明基板
上に、ブラックマトリックスと少なくとも３色の着色画
素が設けられたカラーフィルタにおいて、前記ブラック
マトリックスを形成している遮光膜がタングステン化合
物からなる多層膜で形成されていることを特徴とするブ
ラックマトリックスとしたものである。
を解決するために、まず請求項１においては、透明基板
上に、ブラックマトリックスと少なくとも３色の着色画
素が設けられたカラーフィルタにおいて、前記ブラック
マトリックスを形成している遮光膜がタングステン化合
物からなる多層膜で形成されていることを特徴とするブ
ラックマトリックスとしたものである。
【０００８】また、請求項２においては、前記多層膜
は、波長５５０ｎｍでの光学定数の消衰係数が０．５未
満の少なくとも酸素を含有する第一のタングステン膜
と、同じく消衰係数が０．５以上１．５未満の少なくと
も酸素を含有する第二のタングステン膜と、同じく消衰
係数が１．５以上のタングステンを主成分とする第三の
タングステン膜とが、前記透明基板上に順次形成されて
いることを特徴とするブラックマトリックスとしたもの
である。
は、波長５５０ｎｍでの光学定数の消衰係数が０．５未
満の少なくとも酸素を含有する第一のタングステン膜
と、同じく消衰係数が０．５以上１．５未満の少なくと
も酸素を含有する第二のタングステン膜と、同じく消衰
係数が１．５以上のタングステンを主成分とする第三の
タングステン膜とが、前記透明基板上に順次形成されて
いることを特徴とするブラックマトリックスとしたもの
である。
【０００９】また、請求項３においては、請求項１又は
請求項２記載のブラックマトリックス上に、少なくとも
３色の着色画素が形成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタとしたものである。
請求項２記載のブラックマトリックス上に、少なくとも
３色の着色画素が形成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタとしたものである。
【００１０】さらにまた、請求項４においては、透明基
板上にブラックマトリックスと少なくとも３色の着色画
素が設けられたカラーフィルタを作製するにあたり、以
下の工程を備えることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法としたものである。 （ａ）透明基板上に消衰係数が０．５未満の少なくとも
酸素を含有する第一のタングステン膜と、消衰係数が
０．５以上１．５未満の少なくとも酸素を含有する第二
のタングステン膜と、消衰係数が１．５以上のタングス
テンを主成分とする第三のタングステン膜とを順次形成
して多層膜からなる遮光膜を形成する工程。 （ｂ）前記多層膜からなる前記遮光膜をパターニング処
理して、ブラックマトリックスを形成する工程。 （ｃ）前記ブラックマトリックス上に少なくとも３色の
着色画素を形成してカラーフィルタを作製する工程。
板上にブラックマトリックスと少なくとも３色の着色画
素が設けられたカラーフィルタを作製するにあたり、以
下の工程を備えることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法としたものである。 （ａ）透明基板上に消衰係数が０．５未満の少なくとも
酸素を含有する第一のタングステン膜と、消衰係数が
０．５以上１．５未満の少なくとも酸素を含有する第二
のタングステン膜と、消衰係数が１．５以上のタングス
テンを主成分とする第三のタングステン膜とを順次形成
して多層膜からなる遮光膜を形成する工程。 （ｂ）前記多層膜からなる前記遮光膜をパターニング処
理して、ブラックマトリックスを形成する工程。 （ｃ）前記ブラックマトリックス上に少なくとも３色の
着色画素を形成してカラーフィルタを作製する工程。
【００１１】本発明のカラーフィルタにおいて、遮光膜
としてタングステン化合物からなる多層膜を用いること
で、樹脂ＢＭに比べて遮光性が高く、膜厚を薄くするこ
とができるので、着色画素とのオーバーラップ部分の段
差を小さくできる。また、遮光膜を多層膜構造にするこ
とによって、可視光領域全域にわたって低反射化が可能
である。
としてタングステン化合物からなる多層膜を用いること
で、樹脂ＢＭに比べて遮光性が高く、膜厚を薄くするこ
とができるので、着色画素とのオーバーラップ部分の段
差を小さくできる。また、遮光膜を多層膜構造にするこ
とによって、可視光領域全域にわたって低反射化が可能
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係わるブ
ラックマトリックス及びカラーフィルタの一実施例の構
造を示す断面図である。図２は、本発明に係わるブラッ
クマトリックス及びカラーフィルタの製造方法の一実施
例を示す工程断面図である。
て、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係わるブ
ラックマトリックス及びカラーフィルタの一実施例の構
造を示す断面図である。図２は、本発明に係わるブラッ
クマトリックス及びカラーフィルタの製造方法の一実施
例を示す工程断面図である。
【００１３】本発明のカラーフィルタは、まず、透明基
板１上に、消衰係数が０．５未満の酸素を含有する第一
のタングステン膜と、消衰係数が０．５以上１．５未満
の酸素を含有する第二のタングステン膜と、消衰係数が
１．５以上のタングステンを主成分とする第三のタング
ステン膜とを順次形成して遮光膜２を形成し、この遮光
膜２上にレジストパターン３を形成し、このレジストパ
ターン３をマスクにして遮光膜２をエッチング処理して
ブラックマトリックス４を形成する。さらに、少なくと
も赤、緑、青の３原色からなる着色画素５Ｒ、５Ｇ、５
Ｂを形成してカラーフィルタを作製する。
板１上に、消衰係数が０．５未満の酸素を含有する第一
のタングステン膜と、消衰係数が０．５以上１．５未満
の酸素を含有する第二のタングステン膜と、消衰係数が
１．５以上のタングステンを主成分とする第三のタング
ステン膜とを順次形成して遮光膜２を形成し、この遮光
膜２上にレジストパターン３を形成し、このレジストパ
ターン３をマスクにして遮光膜２をエッチング処理して
ブラックマトリックス４を形成する。さらに、少なくと
も赤、緑、青の３原色からなる着色画素５Ｒ、５Ｇ、５
Ｂを形成してカラーフィルタを作製する。
【００１４】ブラックマトリックス４の製造方法を中心
に説明する。まず、透明な無機アルカリガラス基板など
からなる透明基板１上に、スパッタリング法や真空蒸着
法などにより、タングステンターゲットを蒸発源とし
て、酸素を含有する第一のタングステン膜、同じく酸素
を含有する第二のタングステン膜及びタングステンを主
成分とする第三のタングステン膜を順次形成して遮光膜
２を形成する。
に説明する。まず、透明な無機アルカリガラス基板など
からなる透明基板１上に、スパッタリング法や真空蒸着
法などにより、タングステンターゲットを蒸発源とし
て、酸素を含有する第一のタングステン膜、同じく酸素
を含有する第二のタングステン膜及びタングステンを主
成分とする第三のタングステン膜を順次形成して遮光膜
２を形成する。
【００１５】ここで、酸素を含有する第一のタングステ
ン膜及び酸素を含有する第二のタングステン膜を得るた
めに、酸素（Ｏ2 ）ガスを適量、スパッタリング装置や
真空蒸着装置のチャンバー内に導入する。これらの酸素
を含有する第一及び第二のタングステン膜は、反射防止
効果が得られるように、各膜の光学定数の屈折率と消衰
係数を制御すると同時に、膜厚の最適化を計る。また、
ブラックマトリックスに必要な光学濃度は、主に最上層
のタングステンを主成分とする第三のタングステン膜の
膜厚によって制御する。
ン膜及び酸素を含有する第二のタングステン膜を得るた
めに、酸素（Ｏ2 ）ガスを適量、スパッタリング装置や
真空蒸着装置のチャンバー内に導入する。これらの酸素
を含有する第一及び第二のタングステン膜は、反射防止
効果が得られるように、各膜の光学定数の屈折率と消衰
係数を制御すると同時に、膜厚の最適化を計る。また、
ブラックマトリックスに必要な光学濃度は、主に最上層
のタングステンを主成分とする第三のタングステン膜の
膜厚によって制御する。
【００１６】尚、上記の実施の形態では、酸素を含有す
る第一及び第二のタングステン膜及びタングステンを主
成分とする第三のタングステン膜を順次形成すると説明
したが、各膜中には他の元素が混ざっていても構わな
い。その種類と量は、材料中に存在する不純物である場
合はもちろんであるが、膜の光学定数を制御する目的
で、またそれ以外に、ウェットエッチングした際の断面
形状、膜応力、膜硬度及び薬品耐性などの改善の目的で
も、膜形成の際に、ガス或いは蒸発源に特定の材料を一
種類に限らず適量添加する場合があっても構わない。
る第一及び第二のタングステン膜及びタングステンを主
成分とする第三のタングステン膜を順次形成すると説明
したが、各膜中には他の元素が混ざっていても構わな
い。その種類と量は、材料中に存在する不純物である場
合はもちろんであるが、膜の光学定数を制御する目的
で、またそれ以外に、ウェットエッチングした際の断面
形状、膜応力、膜硬度及び薬品耐性などの改善の目的で
も、膜形成の際に、ガス或いは蒸発源に特定の材料を一
種類に限らず適量添加する場合があっても構わない。
【００１７】次に、透明基板１上に形成されたタングス
テン化合物からなる多層膜で形成された遮光膜２上に、
一般的なフォトリソグラフィの方法によって、所定の格
子状パターンを有するレジストパターン３を形成し、レ
ジストパターン３をマスクにして遮光膜２をエッチング
して、ブラックマトリックス４を形成する。この際、前
記タングステン化合物からなる多層膜で構成された遮光
膜２のエッチングには、通常ＣＢｒＦ3 、ＳＦ6 、及び
ＣＦ4 などのガスを用いたドライエッチング法を用い
る。この方法以外に、ＨＮＯ3 ＋ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ系及び
フェリシアン化カリウム＋エチレンジアミン＋ＨＣｌ系
などの薬液を使ったウェットエッチング法を用いること
ができる。
テン化合物からなる多層膜で形成された遮光膜２上に、
一般的なフォトリソグラフィの方法によって、所定の格
子状パターンを有するレジストパターン３を形成し、レ
ジストパターン３をマスクにして遮光膜２をエッチング
して、ブラックマトリックス４を形成する。この際、前
記タングステン化合物からなる多層膜で構成された遮光
膜２のエッチングには、通常ＣＢｒＦ3 、ＳＦ6 、及び
ＣＦ4 などのガスを用いたドライエッチング法を用い
る。この方法以外に、ＨＮＯ3 ＋ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ系及び
フェリシアン化カリウム＋エチレンジアミン＋ＨＣｌ系
などの薬液を使ったウェットエッチング法を用いること
ができる。
【００１８】次に、赤、緑、青の３原色の着色画素５
Ｒ、５Ｇ、５Ｂを形成する。この着色画素５Ｒ、５Ｇ、
５Ｂの形成法は、顔料分散法、染色法、印刷法及び電着
法のうちのどの方法を用いてもよく、そのカラーフィル
タに要求される諸特性によりこれらの方法から選択すれ
ばよい。
Ｒ、５Ｇ、５Ｂを形成する。この着色画素５Ｒ、５Ｇ、
５Ｂの形成法は、顔料分散法、染色法、印刷法及び電着
法のうちのどの方法を用いてもよく、そのカラーフィル
タに要求される諸特性によりこれらの方法から選択すれ
ばよい。
【００１９】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図１は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラーフィルタの一実施例の構成を示す断面図であり、
図２は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラーフィルタの一実施例の製造方法を示す工程断面図
である。図３は本発明のブラックマトリックスの一実施
例の分光反射率特性を示す説明図である。
図１は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラーフィルタの一実施例の構成を示す断面図であり、
図２は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラーフィルタの一実施例の製造方法を示す工程断面図
である。図３は本発明のブラックマトリックスの一実施
例の分光反射率特性を示す説明図である。
【００２０】まず、無機アルカリガラス基板（Ｃｏｄｅ
７０５９Ｆ：コーニング社製）からなる透明基板１上
に、平板型直流マグネトロンスパッタ装置にてタングス
テンターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）：Ｏ2 ガス
の流量がそれぞれ３０ｓｃｃｍ：１５ｓｃｃｍになるよ
うにマスフローコントローラにて制御し、全ガス圧力
０．７Ｐａ下、電力４００Ｗで反応性スパッタリングを
行い、酸素を含有する第一のタングステン膜を形成し
た。ここで、酸素を含有する第一のタングステン膜は、
波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が２．２０、消衰
係数が０．０１で、膜厚を３８０Åにした。
７０５９Ｆ：コーニング社製）からなる透明基板１上
に、平板型直流マグネトロンスパッタ装置にてタングス
テンターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）：Ｏ2 ガス
の流量がそれぞれ３０ｓｃｃｍ：１５ｓｃｃｍになるよ
うにマスフローコントローラにて制御し、全ガス圧力
０．７Ｐａ下、電力４００Ｗで反応性スパッタリングを
行い、酸素を含有する第一のタングステン膜を形成し
た。ここで、酸素を含有する第一のタングステン膜は、
波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が２．２０、消衰
係数が０．０１で、膜厚を３８０Åにした。
【００２１】続いて、酸素を含有する第一のタングステ
ン膜上に、同じく平板型直流マグネトロンスパッタ装置
にてタングステンターゲットを用い、Ａｒガス：Ｏ2 ガ
スの流量がそれぞれ３０ｓｃｃｍ：７．５ｓｃｃｍにな
るようにマスフローコントローラにて制御し、全ガス圧
力０．６Ｐａ下、電力４００Ｗで反応性スパッタリング
を行い、酸素を含有する第二のタングステン膜を形成し
た。ここで、酸素を含有する第二のタングステン膜は、
波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が２．７２、消衰
係数が１．０７で、膜厚を３９５Åにした。
ン膜上に、同じく平板型直流マグネトロンスパッタ装置
にてタングステンターゲットを用い、Ａｒガス：Ｏ2 ガ
スの流量がそれぞれ３０ｓｃｃｍ：７．５ｓｃｃｍにな
るようにマスフローコントローラにて制御し、全ガス圧
力０．６Ｐａ下、電力４００Ｗで反応性スパッタリング
を行い、酸素を含有する第二のタングステン膜を形成し
た。ここで、酸素を含有する第二のタングステン膜は、
波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が２．７２、消衰
係数が１．０７で、膜厚を３９５Åにした。
【００２２】更に続いて、酸素を含有する第二のタング
ステン膜上に、同じく平板型直流マグネトロンスパッタ
装置にてタングステンターゲットを用い、Ａｒガスの流
量が３０ｓｃｃｍになるようにマスフローコントローラ
にて制御し、全ガス圧力０．５Ｐａ下、電力４００Ｗで
スパッタリングを行い、膜厚が１１７０Åのタングステ
ンを主成分とする第三のタングステン膜を形成し、３層
膜からなる遮光膜２を形成した（図２（ａ）参照）。こ
こで、タングステンを主成分とする第三のタングステン
膜は、波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が４．１
０、消衰係数が２．７９であった。
ステン膜上に、同じく平板型直流マグネトロンスパッタ
装置にてタングステンターゲットを用い、Ａｒガスの流
量が３０ｓｃｃｍになるようにマスフローコントローラ
にて制御し、全ガス圧力０．５Ｐａ下、電力４００Ｗで
スパッタリングを行い、膜厚が１１７０Åのタングステ
ンを主成分とする第三のタングステン膜を形成し、３層
膜からなる遮光膜２を形成した（図２（ａ）参照）。こ
こで、タングステンを主成分とする第三のタングステン
膜は、波長５５０ｎｍでの光学定数の屈折率が４．１
０、消衰係数が２．７９であった。
【００２３】以上の条件で作製された遮光膜２の光学濃
度は、可視光の範囲で３．８５であった。また、遮光膜
２の透明基板面の分光反射率を測定した結果、図３に示
すように、可視光の全範囲での反射率は８％未満であ
り、最小の反射率も波長５４０ｎｍで４．３７％であっ
た。
度は、可視光の範囲で３．８５であった。また、遮光膜
２の透明基板面の分光反射率を測定した結果、図３に示
すように、可視光の全範囲での反射率は８％未満であ
り、最小の反射率も波長５４０ｎｍで４．３７％であっ
た。
【００２４】次に、遮光膜２上に、市販のフォトレジス
ト（ＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ Ｓ１４００：シプレイ社
製）をスピンナー（回転塗布装置）にて塗布し、循環式
オーブンにて１１０℃で３０分間のソフトべークを行っ
て、約１μｍの膜厚の感光層を形成した。その後、所定
の格子状パターンを露光し、市販のアルカリ現像液（Ｍ
ＩＣＲＯＰＯＳＩＴデベロッパー：シプレイ社製）を脱
イオン水で２倍に希釈した現像液にて現像し、１２０℃
で３０分間のポストベークを行って、所定の格子状のレ
ジストパターン３を形成した（図２（ｂ）参照）。
ト（ＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ Ｓ１４００：シプレイ社
製）をスピンナー（回転塗布装置）にて塗布し、循環式
オーブンにて１１０℃で３０分間のソフトべークを行っ
て、約１μｍの膜厚の感光層を形成した。その後、所定
の格子状パターンを露光し、市販のアルカリ現像液（Ｍ
ＩＣＲＯＰＯＳＩＴデベロッパー：シプレイ社製）を脱
イオン水で２倍に希釈した現像液にて現像し、１２０℃
で３０分間のポストベークを行って、所定の格子状のレ
ジストパターン３を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００２５】次に、このレジストパターン３をマスクに
して、遮光膜２を、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
装置を用い、ＳＦ6 ガスにて、ＲＦパワー３００Ｗ、３
０ｍＴｏｒｒの条件下でドライエッチングした。その
後、フォトレジスト専用のリムーバ（剥離液）にて除去
し、所定の格子状パターンを有するブラックマトリック
ス４を形成した（図２（ｃ）参照）。
して、遮光膜２を、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
装置を用い、ＳＦ6 ガスにて、ＲＦパワー３００Ｗ、３
０ｍＴｏｒｒの条件下でドライエッチングした。その
後、フォトレジスト専用のリムーバ（剥離液）にて除去
し、所定の格子状パターンを有するブラックマトリック
ス４を形成した（図２（ｃ）参照）。
【００２６】次に、赤の顔料分散レジストをブラックマ
トリックス４が形成された透明基板１上に塗布し、ソフ
トべーク、露光、現像及びポストベークを施して、赤の
着色画素５Ｒを形成した。その後、同様にして、緑、青
の各着色画素５Ｇ、５Ｂを順次形成して、赤、緑、青の
３原色の着色画素５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを配列したカラーフ
ィルタが得られた（図１、図２（ｄ）参照）。
トリックス４が形成された透明基板１上に塗布し、ソフ
トべーク、露光、現像及びポストベークを施して、赤の
着色画素５Ｒを形成した。その後、同様にして、緑、青
の各着色画素５Ｇ、５Ｂを順次形成して、赤、緑、青の
３原色の着色画素５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを配列したカラーフ
ィルタが得られた（図１、図２（ｄ）参照）。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のブラックマトリックス及
びそれを用いたカラーフィルタ構成であるから、下記に
示す如き効果がある。すなはち、本発明のブラックマト
リックスは、遮光膜にタングステン化合物からなる多層
膜を用いるので、カーボンブラックを用いた樹脂ＢＭに
比べて、ブラックマトリックスに必要な光学濃度を得る
のに膜厚を４分の１未満に薄くできる。したがって、ブ
ラックマトリックスと着色画素とのオーバーラップ部分
の段差が小さくなり、この上に設けられるＩＴＯ膜など
の透明導電膜の断線や、ラビング後の配向膜に生じる配
向欠陥や液晶セルのセルギャップの不均一性を解消する
ことができる。また、多層膜の構成により低反射化が可
能であるので、カラー液晶表示装置の表示コントラスト
が向上し、表示品位の高いカラー液晶表示装置を得るこ
とができる。
びそれを用いたカラーフィルタ構成であるから、下記に
示す如き効果がある。すなはち、本発明のブラックマト
リックスは、遮光膜にタングステン化合物からなる多層
膜を用いるので、カーボンブラックを用いた樹脂ＢＭに
比べて、ブラックマトリックスに必要な光学濃度を得る
のに膜厚を４分の１未満に薄くできる。したがって、ブ
ラックマトリックスと着色画素とのオーバーラップ部分
の段差が小さくなり、この上に設けられるＩＴＯ膜など
の透明導電膜の断線や、ラビング後の配向膜に生じる配
向欠陥や液晶セルのセルギャップの不均一性を解消する
ことができる。また、多層膜の構成により低反射化が可
能であるので、カラー液晶表示装置の表示コントラスト
が向上し、表示品位の高いカラー液晶表示装置を得るこ
とができる。
【図１】本発明のブラックマトリックス及びそれを用い
たカラーフィルタの一実施例の構成を示す断面図であ
る。
たカラーフィルタの一実施例の構成を示す断面図であ
る。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のブラックマトリッ
クス及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法の一実
施例を示す工程断面図である。
クス及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法の一実
施例を示す工程断面図である。
【図３】本発明のブラックマトリックスの一実施例の分
光反射率特性を示す説明図である。
光反射率特性を示す説明図である。
【図４】従来のカラーフィルタの構成を示す断面図であ
る。
る。
１、１１……透明基板 ２……遮光膜 ３……レジストパターン ４……ブラックマトリックス ５Ｒ、１５Ｒ……赤色の着色画素 ５Ｇ、１５Ｇ……緑色の着色画素 ５Ｂ、１５Ｂ……青色の着色画素 １４……樹脂ＢＭ
Claims (4)
- 【請求項１】透明基板上にブラックマトリックスと少な
くとも３色の着色画素が設けられたカラーフィルタにお
いて、前記ブラックマトリックスを形成している遮光膜
がタングステン化合物からなる多層膜で形成されている
ことを特徴とするブラックマトリックス。 - 【請求項２】前記多層膜は波長５５０ｎｍでの光学定数
の消衰係数が０．５未満の少なくとも酸素を含有する第
一のタングステン膜と、同じく消衰係数が０．５以上
１．５未満の少なくとも酸素を含有する第二のタングス
テン膜と、同じく消衰係数が１．５以上のタングステン
を主成分とする第三のタングステン膜とが、前記透明基
板上に順次形成されていることを特徴とする請求項１記
載のブラックマトリックス。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のブラックマトリック
ス上に、少なくとも３色の着色画素が形成されているこ
とを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項４】透明基板上にブラックマトリックスと少な
くとも３色の着色画素が設けられたカラーフィルタを作
製するにあたり、以下の工程を備えることを特徴とする
カラーフィルタの製造方法。 （ａ）透明基板上に消衰係数が０．５未満の少なくとも
酸素を含有する第一のタングステン膜と、消衰係数が
０．５以上１．５未満の少なくとも酸素を含有する第二
のタングステン膜と、消衰係数が１．５以上のタングス
テンを主成分とする第三のタングステン膜とを順次形成
して多層膜からなる遮光膜を形成する工程。 （ｂ）前記多層膜からなる前記遮光膜をパターニング処
理して、ブラックマトリックスを形成する工程。 （ｃ）前記ブラックマトリックス上に少なくとも３色の
着色画素を形成してカラーフィルタを作製する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9757497A JPH10288707A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | ブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9757497A JPH10288707A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | ブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288707A true JPH10288707A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14196019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9757497A Pending JPH10288707A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | ブラックマトリックス及びそれを用いたカラーフィルタ及びそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288707A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7354520B2 (en) | 2000-06-02 | 2008-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing optical element |
| US9471161B2 (en) | 2010-04-01 | 2016-10-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9757497A patent/JPH10288707A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7354520B2 (en) | 2000-06-02 | 2008-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing optical element |
| US9471161B2 (en) | 2010-04-01 | 2016-10-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel |
| TWI570475B (zh) * | 2010-04-01 | 2017-02-11 | 三星顯示器有限公司 | 觸控螢幕面板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060815 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070109 |