JPH11344603A - Black mask, color filter, liquid crystal display, and production of black mask - Google Patents

Black mask, color filter, liquid crystal display, and production of black mask

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JPH11344603A
JPH11344603A JP15159498A JP15159498A JPH11344603A JP H11344603 A JPH11344603 A JP H11344603A JP 15159498 A JP15159498 A JP 15159498A JP 15159498 A JP15159498 A JP 15159498A JP H11344603 A JPH11344603 A JP H11344603A
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JP
Japan
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chromium
film
black mask
light
carbide
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Application number
JP15159498A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Yoshida
一明 吉田
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Original Assignee
STI TECHNOLOGY KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a black mask, in which a film peeling, etc., do not occur, a color filter, a liquid crystal display and a process for producing the black mask. SOLUTION: This black mask has an antireflection film 3 which is formed on a transparent substrate 2 and consists of a chromium compd., a first light shielding film 4 which is formed on an antireflection film 3 and consists of metal chromium, divided films 5 which consist of a chromium compd. and a second light shielding film 6 which consists of the metal chromium. An antireflection film consisting of a chromium compd. of a different compsn. may be interposed between the antireflection film 3 and the first light shielding film 4. The chromium compds. of the antireflection film 3 and the divided films 5 contain at least one kind selected from the group consisting of a chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium nitrocarbide and chromium oxynitrocarbide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラックマスク、
カラーフィルター、液晶ディスプレイ及びブラックマス
クの製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a black mask,
The present invention relates to a method for manufacturing a color filter, a liquid crystal display, and a black mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】STN方式あるいはTFT方式のカラー
液晶ディスプレイは、液晶層に対向する位置にカラーフ
ィルターを備えている。カラーフィルターは、ブラック
マスクによって分離された着色樹脂を有しており、この
ブラックマスクの特性が液晶ディスプレイの視認性を左
右する。従来のブラックマスクは図5に示すように高い
遮光性と、可視光領域での反射率を低下させることを目
的として、酸化クロム膜等のクロム化合物からなる反射
防止膜を透明基板上に1、または2層形成し、その上に
クロム金属からなる遮光膜を形成した2層構造または3
層構造のブラックマスクが用いられている。
2. Description of the Related Art A color liquid crystal display of the STN type or the TFT type is provided with a color filter at a position facing a liquid crystal layer. The color filter has a colored resin separated by a black mask, and the characteristics of the black mask affect the visibility of the liquid crystal display. As shown in FIG. 5, a conventional black mask is provided with an anti-reflection film made of a chromium compound such as a chromium oxide film on a transparent substrate for the purpose of high light-shielding properties and reducing the reflectance in the visible light region. Or a two-layer structure in which two layers are formed and a light-shielding film made of chromium metal is formed thereon, or
A black mask having a layer structure is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】遮光膜は各画素間から
の光漏れを遮光する目的を有し、一般的には膜厚100
nm以上の金属クロム層から形成される。しかし、遮光
率を大きくするために金属クロム層の膜厚を大きくする
と、それに伴って膜応力が大きくなり、膜ひずみ、膜剥
離等が発生する。
The light-shielding film has a purpose of shielding light leakage from between pixels, and generally has a thickness of 100 nm.
It is formed from a metal chromium layer of nm or more. However, when the thickness of the metal chromium layer is increased in order to increase the light blocking ratio, the film stress increases accordingly, causing film distortion, film peeling, and the like.

【0004】本発明は、膜応力を低減させることによ
り、膜ひずみ、膜剥離等の発生しないブラックマスク、
カラーフィルター及び液晶ディスプレイを提供すること
を目的とする。
The present invention provides a black mask which is free from film distortion, film peeling, etc. by reducing film stress.
It is an object to provide a color filter and a liquid crystal display.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明のブラックマスクは、透明基板上に形成さ
れ、少なくとも1層以上の金属化合物膜からなる反射防
止膜と、前記反射防止膜上に形成され、金属膜を少なく
とも1層以上の金属化合物膜で厚み方向に分割した遮光
膜を備えたブラックマスクは、発生する膜応力が緩和さ
れ、膜ひずみ、膜剥離等の発生が低減されることを見出
した。
In order to solve the above-mentioned problems, a black mask of the present invention is formed on a transparent substrate, and comprises at least one antireflection film made of a metal compound film; A black mask having a light-shielding film formed thereon and having a metal film divided in at least one layer by a metal compound film in at least one layer reduces a generated film stress, and reduces occurrence of film distortion, film peeling, and the like. I found that.

【0006】また、前記遮光膜は、金属クロム膜を、少
なくとも1層以上のクロム化合物膜で厚み方向に分割す
ることが好ましい。
In the light-shielding film, it is preferable that the metal chromium film is divided in the thickness direction by at least one or more chromium compound films.

【0007】前記遮光膜を分割する前記クロム化合物膜
は、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロ
ム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及
びクロム酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なく
とも1種を含むことが好ましい。
The chromium compound film dividing the light-shielding film is at least one selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. It is preferable to include one kind.

【0008】また、前記反射防止膜は、クロム酸化物、
クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロ
ム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭
化物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むこと
が好ましい。
Further, the antireflection film is made of chromium oxide,
It is preferable to include at least one selected from the group consisting of chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride, and chromium oxynitride carbide.

【0009】このようなブラックマスクの製造方法は、
透明基板上に、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭
化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒
化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物からなる群から選ば
れる少なくとも1種を含む組成の異なる反射防止膜を1
層以上形成する工程と、反射防止膜上に金属クロムを含
む第1遮光膜を形成する工程と、第1遮光膜上にクロム
酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化
物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸
化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種を
含む分割膜を形成する工程と、分割膜上に金属クロムを
含む第2遮光膜を形成する工程と、を備える。
The method for manufacturing such a black mask is as follows.
An antireflection film having a composition different from at least one selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride carbide, and chromium oxynitride carbide on a transparent substrate 1
Forming a first light-shielding film containing metallic chromium on the antireflection film; and forming chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, and chromium oxide on the first light-shielding film. Forming a divided film containing at least one selected from the group consisting of carbide, chromium nitrided carbide and chromium oxynitride carbide; and forming a second light-shielding film containing metallic chromium on the divided film.

【0010】また、本発明に係るカラーフィルターは、
このようなブラックマスクと、ブラックマスクがその上
に形成された透明基板と、ブラックマスクの複数の開口
内に配置された着色樹脂とを備える。このカラーフィル
ターは、ブラックマスクが開口内に配置された着色樹脂
を分離するので、着色樹脂を透過する光を分離する。透
明基板を介してブラックマスクに照射される光の反射率
及び反射率の波長依存性は小さいため、着色樹脂を透過
した光に対する反射光の比率を低減させることができ、
着色樹脂を透過した光の視認性を向上させることができ
る。
Further, the color filter according to the present invention comprises:
The black mask, a transparent substrate on which the black mask is formed, and a colored resin disposed in a plurality of openings of the black mask are provided. This color filter separates the light transmitted through the colored resin because the black mask separates the colored resin disposed in the opening. Since the wavelength dependence of the reflectance and reflectance of the light irradiated on the black mask through the transparent substrate is small, the ratio of the reflected light to the light transmitted through the colored resin can be reduced,
The visibility of light transmitted through the colored resin can be improved.

【0011】また、本発明に係る液晶ディスプレイは、
このカラーフィルターを備える第1基板と、複数の電極
を備える第2基板と、第1及び第2基板間に挟持され、
電極に所定の電位を印加することにより、ブラックマス
クの複数の開口に対向する領域毎にその配向を変化させ
ることができる液晶層とを備えることを特徴とする。
Further, the liquid crystal display according to the present invention comprises:
A first substrate having the color filter, a second substrate having a plurality of electrodes, and being sandwiched between the first and second substrates;
A liquid crystal layer whose orientation can be changed for each region facing the plurality of openings of the black mask by applying a predetermined potential to the electrode is provided.

【0012】この液晶ディスプレイにおいては、電極に
所定の電位を印加することにより、液晶層のブラックマ
スクの複数の開口に対向する領域毎に配向を変化させる
ことができるため、液晶層に入力される光の光量をブラ
ックマスクの開口毎に制御することができる。ブラック
マスクの開口内には、着色樹脂が配置されているので、
上記領域毎に着色樹脂に対応した波長成分の光を発する
ことができる。この液晶ディスプレイのカラ−フィルタ
は、着色樹脂を透過した光の視認性を向上させることが
できるため、この液晶ディスプレイに鮮明な画像を表示
することができる。
In this liquid crystal display, by applying a predetermined potential to the electrodes, the orientation can be changed for each region of the liquid crystal layer opposed to the plurality of openings of the black mask, so that the input is made to the liquid crystal layer. The amount of light can be controlled for each opening of the black mask. Since the colored resin is arranged in the opening of the black mask,
Light of a wavelength component corresponding to the colored resin can be emitted for each of the regions. Since the color filter of this liquid crystal display can improve the visibility of light transmitted through the colored resin, a clear image can be displayed on this liquid crystal display.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係わ
るブラックマスクについて、ブラックマスクを有するカ
ラーフィルターを用いて説明する。なお、同一要素には
同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A black mask according to an embodiment of the present invention will be described below using a color filter having a black mask. The same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0014】(第1の実施形態)図1は、本発明の4層
構造のブラックマスクを備えるカラーフィルター1の断
面図の一例である。カラーフィルター1は、透明ガラス
基板2と、透明ガラス基板2上に順次堆積された反射膜
防止膜3、第1遮光膜4、分割膜5及び第2遮光膜6か
らなるブラックマスクBM(ブラックマトリクス)と、
ブラックマスクBM上に形成されたオーバーコート層7
と、オーバーコート層7上に形成された透明電極8とを
備える。さらに、透明ガラス基板2の裏面側には、偏光
板9が取り付けられている。
(First Embodiment) FIG. 1 is an example of a sectional view of a color filter 1 provided with a black mask having a four-layer structure according to the present invention. The color filter 1 includes a transparent glass substrate 2 and a black mask BM (black matrix) composed of a reflection preventing film 3, a first light shielding film 4, a division film 5 and a second light shielding film 6 sequentially deposited on the transparent glass substrate 2. )When,
Overcoat layer 7 formed on black mask BM
And a transparent electrode 8 formed on the overcoat layer 7. Further, a polarizing plate 9 is attached to the back surface of the transparent glass substrate 2.

【0015】反射防止膜3は、クロム酸化物、クロム窒
化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭
化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物から
なる群の少なくとも1種を含み、その屈折率及び消衰係
数が反射防止をなすように組成が調整されている。
The anti-reflection film 3 contains at least one of the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide, and has a refractive index of The composition is adjusted so that the extinction coefficient and the extinction coefficient prevent reflection.

【0016】ここで反射防止膜3の膜厚は、反射光を低
減するためには、10〜200nmであることが好まし
く、反射光及びその波長依存性を低減させる観点からは
30〜70nmであることが好ましい。
Here, the thickness of the antireflection film 3 is preferably from 10 to 200 nm in order to reduce the reflected light, and from 30 to 70 nm from the viewpoint of reducing the reflected light and its wavelength dependence. Is preferred.

【0017】第1遮光膜4、第2遮光膜6は、金属クロ
ムを含み、合計で20〜500nmの厚みを有するが、
遮光の性能及び製造のスループットの観点からは、50
〜150nmが好ましい。第1遮光膜4、第2遮光膜6
の各膜厚は任意に決定できるが、膜応力緩和の観点から
は1/2ずつの膜厚にすることが好ましい。
The first light-shielding film 4 and the second light-shielding film 6 contain chromium metal and have a total thickness of 20 to 500 nm.
From the viewpoint of light shielding performance and manufacturing throughput, 50
150150 nm is preferred. First light shielding film 4, second light shielding film 6
Each film thickness can be arbitrarily determined, but is preferably set to a half film thickness from the viewpoint of film stress relaxation.

【0018】分割膜5は遮光膜を分割して膜応力を緩和
する目的を持ち、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム
炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、クロム
窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物からなる群の少な
くとも1種を含む。その膜厚は特に制限はないが、製造
のスループットの観点からは、1〜50nmが好まし
い。なお、本ブラックマスクは、金属クロムからなる遮
光膜を2層以上の分割膜で厚み方向に分割することとし
ても良い。
The divisional film 5 has the purpose of dividing the light-shielding film to relieve film stress, and includes chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. At least one member of the group consisting of: The film thickness is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 nm from the viewpoint of manufacturing throughput. In this black mask, a light-shielding film made of metallic chromium may be divided in the thickness direction by two or more divided films.

【0019】なお、上記の膜3、4、5、6は、その光
学特性に影響を与えない程度に多少の不純物を含んでい
てもよい。また、透明電極8はITO(Indium-Tin-Oxi
de)からなる。
The films 3, 4, 5, and 6 may contain some impurities so as not to affect the optical characteristics. The transparent electrode 8 is made of ITO (Indium-Tin-Oxi).
de).

【0020】ブラックマスクBMは複数の開口を有して
おり、隣接する3つの開口内には、それぞれ異なった色
の樹脂が光学フィルタとして充填されている。すなわ
ち、着色樹脂Rは、赤色に着色された樹脂であって、フ
ォトレジストに赤色の顔料を含有させて硬化させたもの
であり、着色樹脂Gは、緑色に着色された樹脂であっ
て、フォトレジストに緑色の顔料を含有させて硬化させ
たものであり、着色樹脂Bは、青色に着色された樹脂で
あって、フォトレジストに青色の顔料を含有させて硬化
させたものである。
The black mask BM has a plurality of openings, and three adjacent openings are filled with resins of different colors as optical filters. That is, the colored resin R is a resin colored red, is a resin containing a red pigment in the photoresist and is cured, and the colored resin G is a resin colored green, and The resist is a resin that contains a green pigment and is cured, and the colored resin B is a resin that is colored blue and is a resin that contains a blue pigment and is cured.

【0021】このカラーフィルター1は、ブラックマス
クBMが開口内に配置された着色樹脂R,G,Bを分離
するので、着色樹脂R,G,Bを透過する光を分離す
る。
In the color filter 1, since the black mask BM separates the colored resins R, G, and B disposed in the openings, the color filter 1 separates light transmitted through the colored resins R, G, and B.

【0022】次に、上記第1の実施形態に係るカラーフ
ィルター1の製造方法について説明する。本カラーフィ
ルター1を製造するためには、まず、可視光に対して透
明なガラス基板2を用意し、透明基板2の表面上に、反
射防止膜3、第1遮光膜4、分割膜5 及び第2遮光膜
6を順次堆積する。
Next, a method of manufacturing the color filter 1 according to the first embodiment will be described. In order to manufacture the present color filter 1, first, a glass substrate 2 transparent to visible light is prepared, and on the surface of the transparent substrate 2, an antireflection film 3, a first light shielding film 4, a division film 5, and A second light shielding film 6 is sequentially deposited.

【0023】反射防止膜3は、反応性スパッタリング法
を用いて形成される。すなわち、透明基板2を図示しな
いチャンバ内に配置した後、透明基板2に対向する位置
にターゲットとして、クロム金属を含む基板を配置す
る。次に、チャンバ内を第1の圧力P1以下に減圧した
後、不活性ガス(希ガス)としてのアルゴンガス、クロ
ムと化合させるための反応ガス(酸素ガス、窒素ガス、
二酸化炭素ガス等の少なくともいずれか1つ又はこれら
の組み合わせ)を適当な比率でチャンバ内に導入し、チ
ャンバ内の圧力を第2の圧力P2に保持する。さらに、
基板2の温度を第1の温度T1に保持しつつ、第1のス
パッタパワーW1をチャンバ内の雰囲気に加え、アルゴ
ンプラズマを発生させてターゲット基板に照射し、ター
ゲット基板のクロムをスパッタリングし、スパッタされ
たクロム原子又は分子とチャンバ内に導入された反応ガ
スとの反応によって、透明基板2上に反射防止膜3を形
成する。
The antireflection film 3 is formed using a reactive sputtering method. That is, after disposing the transparent substrate 2 in a chamber (not shown), a substrate containing chromium metal is disposed as a target at a position facing the transparent substrate 2. Next, after the pressure in the chamber is reduced to the first pressure P1 or less, argon gas as an inert gas (rare gas) and a reaction gas (oxygen gas, nitrogen gas,
At least one of carbon dioxide gas or a combination thereof) is introduced into the chamber at an appropriate ratio, and the pressure in the chamber is maintained at the second pressure P2. further,
While maintaining the temperature of the substrate 2 at the first temperature T1, the first sputtering power W1 is applied to the atmosphere in the chamber, an argon plasma is generated and irradiated on the target substrate, and chromium on the target substrate is sputtered. The antireflection film 3 is formed on the transparent substrate 2 by the reaction between the chromium atoms or molecules and the reaction gas introduced into the chamber.

【0024】ここで、第1の圧力P1は、1.5Pa以
下であり、より好ましくは0.1Pa以下である。第2
の圧力P2は、0.1Pa〜2Paであるが、好ましく
は0.1Pa〜1.0Paである。なお、第1の温度T
1は、室温(約20℃)〜500℃であり、より好まし
くは室温(約20℃)〜150℃である。また、反射防
止膜3の形成時に投入する第1のスパッタパワーW1
は、0.5〜20W/cm2であるが、好ましくは1〜
12W/cm2である。この際のスパッタリングの速
度、時間に特に制限はないが、目的とする膜厚を得る時
間として10秒以上1時間以内が例示され、20秒以上
20分以内がより好ましい。
Here, the first pressure P1 is 1.5 Pa or less, more preferably 0.1 Pa or less. Second
Is 0.1 Pa to 2 Pa, preferably 0.1 Pa to 1.0 Pa. Note that the first temperature T
1 is room temperature (about 20 ° C) to 500 ° C, more preferably room temperature (about 20 ° C) to 150 ° C. Also, a first sputtering power W1 to be supplied when the antireflection film 3 is formed.
Is 0.5 to 20 W / cm 2 , preferably 1 to
It is 12 W / cm 2 . The sputtering speed and time at this time are not particularly limited, but the time for obtaining the target film thickness is, for example, 10 seconds to 1 hour, and more preferably 20 seconds to 20 minutes.

【0025】第1遮光膜4は、反射防止膜3の形成後、
基板2をチャンバから取り出すことなく、反射防止膜3
上に形成される。第1遮光膜4の形成においては、チャ
ンバ内を第3の圧力P3以下に減圧した後、不活性ガス
(希ガス)としてのアルゴンガスをチャンバ内に導入
し、チャンバ内の圧力を第4の圧力P4に保持する。さ
らに、基板2の温度を第2の温度T2に保持しつつ、第
2のスパッタパワーW2をチャンバ内の雰囲気に加え、
アルゴンプラズマを発生させてターゲット基板に照射
し、ターゲット基板のクロムをスパッタリングし、反射
防止膜3上に金属クロムからなる第1遮光膜4を形成す
る。
The first light-shielding film 4 is formed after the formation of the anti-reflection film 3.
Without removing the substrate 2 from the chamber, the anti-reflection film 3
Formed on top. In the formation of the first light-shielding film 4, the pressure in the chamber is reduced to a third pressure P3 or lower, and then an argon gas as an inert gas (rare gas) is introduced into the chamber to increase the pressure in the chamber to the fourth pressure. The pressure is maintained at P4. Further, while maintaining the temperature of the substrate 2 at the second temperature T2, the second sputtering power W2 is added to the atmosphere in the chamber,
An argon plasma is generated and irradiated on the target substrate, and chromium on the target substrate is sputtered to form a first light-shielding film 4 made of chromium metal on the antireflection film 3.

【0026】ここで、第3の圧力P3は、1.5Pa以
下であり、より好ましくは0.1Pa以下である。第4
の圧力P4は、0.1Pa〜2Paであるが、好ましく
は0.1Pa〜1.0Paである。なお、第2の温度T
2は、室温(約20℃)〜500℃であり、より好まし
くは室温(約20℃)〜150℃である。また、第1遮
光膜4の形成時に投入する第2のスパッタパワーW2
は、0.5〜20W/cm2であるが、好ましくは1〜
12W/cm2である。この際のスパッタリングの速
度、時間に特に制限はないが、目的とする膜厚を得る時
間として10秒以上1時間以内が例示され、20秒以上
20分以内がより好ましい。
Here, the third pressure P3 is 1.5 Pa or less, more preferably 0.1 Pa or less. 4th
Is 0.1 Pa to 2 Pa, preferably 0.1 Pa to 1.0 Pa. Note that the second temperature T
2 is room temperature (about 20 ° C.) to 500 ° C., more preferably room temperature (about 20 ° C.) to 150 ° C. In addition, a second sputtering power W2 applied when forming the first light shielding film 4 is used.
Is 0.5 to 20 W / cm 2 , preferably 1 to
It is 12 W / cm 2 . The sputtering speed and time at this time are not particularly limited, but the time for obtaining the target film thickness is, for example, 10 seconds to 1 hour, and more preferably 20 seconds to 20 minutes.

【0027】分割膜5は、第1遮光膜4の形成後、基板
2をチャンバから取り出すことなく、第1遮光膜4上に
形成される。チャンバ内を第5の圧力P5以下に減圧し
た後、不活性ガス(希ガス)としてのアルゴンガス、ク
ロムと化合させるための反応ガス(酸素ガス、窒素ガ
ス、二酸化炭素ガス等の少なくともいずれか1つ又はこ
れらの組み合わせ)を適当な比率でチャンバ内に導入
し、チャンバ内の圧力を第6の圧力P6に保持する。さ
らに、基板2の温度を第3の温度T3に保持しつつ、第
3のスパッタパワーW3をチャンバ内の雰囲気に加え、
アルゴンプラズマを発生させてターゲット基板に照射
し、ターゲット基板のクロムをスパッタリングし、スパ
ッタされたクロム原子又は分子とチャンバ内に導入され
た反応ガスとの反応によって、第1遮光膜4上に分割膜
5を形成する。
After the first light-shielding film 4 is formed, the division film 5 is formed on the first light-shielding film 4 without removing the substrate 2 from the chamber. After the pressure in the chamber is reduced to the fifth pressure P5 or less, at least one of an inert gas (rare gas), an argon gas, and a reaction gas (oxygen gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, or the like) for combining with chromium. Or a combination thereof) is introduced into the chamber at an appropriate ratio, and the pressure in the chamber is maintained at the sixth pressure P6. Further, while maintaining the temperature of the substrate 2 at the third temperature T3, the third sputtering power W3 is added to the atmosphere in the chamber,
An argon plasma is generated to irradiate the target substrate, chromium on the target substrate is sputtered, and a reaction between the sputtered chromium atoms or molecules and the reaction gas introduced into the chamber causes a division film on the first light-shielding film 4. 5 is formed.

【0028】ここで、第5の圧力P5は、1.5Pa以
下であり、より好ましくは0.1Pa以下である。第6
の圧力P6は、0.1Pa〜2Paであるが、好ましく
は0.1Pa〜1.0Paである。なお、第3の温度T
3は、室温(約20℃)〜500℃であり、より好まし
くは室温(約20℃)〜150℃である。また、分割膜
の形成時に投入する第3のスパッタパワーW3は、0.
5〜20W/cm2であるが、好ましくは1〜12W/
cm2である。この際のスパッタリングの速度、時間に
特に制限はないが、目的とする膜厚を得る時間として1
0秒以上1時間以内が例示され、20秒以上20分以内
がより好ましい。
Here, the fifth pressure P5 is 1.5 Pa or less, more preferably 0.1 Pa or less. Sixth
Is 0.1 Pa to 2 Pa, preferably 0.1 Pa to 1.0 Pa. Note that the third temperature T
3 is room temperature (about 20 ° C) to 500 ° C, more preferably room temperature (about 20 ° C) to 150 ° C. Further, the third sputtering power W3 applied at the time of forming the divided film is set to 0.1.
5 to 20 W / cm 2 , preferably 1 to 12 W / cm 2
cm 2 . There is no particular limitation on the sputtering speed and time at this time.
0 second or more and 1 hour or less are exemplified, and 20 seconds or more and 20 minutes or less are more preferable.

【0029】第2遮光膜6は、分割膜5の形成後、基板
2をチャンバから取り出すことなく、分割膜5上に形成
される。その製造方法は第1遮光膜4の製造法方法と同
様である。
The second light-shielding film 6 is formed on the divisional film 5 without forming the substrate 2 from the chamber after the divisional film 5 is formed. The manufacturing method is the same as the manufacturing method of the first light shielding film 4.

【0030】またインライン型のスパッタ装置にてブラ
ックマスクを形成する場合には、製造タクト短縮の観点
から、通常1つのチャンバ内には複数の金属ターゲット
が具備されている。従って遮光膜を形成するチャンバ内
の金属ターゲットの一部を金属酸化物、金属窒化物等の
ターゲットに交換して遮光膜を形成することにより、金
属化合物膜で分割された遮光膜を形成することができ
る。
When a black mask is formed by an in-line type sputtering apparatus, a plurality of metal targets are usually provided in one chamber from the viewpoint of shortening the manufacturing cycle. Therefore, by forming a light-shielding film by replacing a part of the metal target in the chamber for forming the light-shielding film with a target such as a metal oxide or a metal nitride, the light-shielding film divided by the metal compound film is formed. Can be.

【0031】なお、上記反射防止膜3、第1遮光膜4、
分割膜5及び第2遮光膜6の製造方法として、CVD法
又は蒸着法を用いてもよい。
The anti-reflection film 3, the first light-shielding film 4,
As a method for manufacturing the division film 5 and the second light shielding film 6, a CVD method or an evaporation method may be used.

【0032】次に、ポジ型のフォトレジストを第2遮光
膜6の露出表面上に塗布し、プリベークを行った後、フ
ォトレジストに複数の開口を有するパターンを光照射
し、フォトレジストを感光させた後、フォトレジストの
感光領域を有機溶剤を用いて溶解することにより現像
し、ベーキングを行うことによって複数の開口を有する
フォトレジスト層を第2遮光膜6上に形成するさらに、
複数の開口を有するフォトレジスト層をマスクとして、
所定のエッチング液を開口直下の第2遮光膜6、分割膜
5、第1遮光膜4及び反射防止膜3の領域に接触させ
て、これらの領域をエッチングし、エッチングの終了
後、フォトレジスト層を有機溶剤を用いて第2遮光膜6
上から除去し、複数の開口を有するブラックマスクBM
を形成する。なお、このエッチング液としては、硝酸セ
リウム第二アンモニウムを主成分とするエッチング液等
を使用できる。また、リフトオフ法等の手段を用いて複
数の開口を有するブラックマスクBMを形成することも
できる。
Next, a positive photoresist is applied on the exposed surface of the second light-shielding film 6, and after pre-baking, a pattern having a plurality of openings is irradiated to the photoresist to expose the photoresist. After that, the photosensitive region of the photoresist is developed by dissolving using an organic solvent, and a photoresist layer having a plurality of openings is formed on the second light-shielding film 6 by performing baking.
Using a photoresist layer having a plurality of openings as a mask,
A predetermined etchant is brought into contact with the regions of the second light-shielding film 6, the division film 5, the first light-shielding film 4, and the anti-reflection film 3 just below the openings to etch these regions. To the second light-shielding film 6 using an organic solvent.
Black mask BM having a plurality of openings removed from above
To form In addition, as this etchant, an etchant containing ceric ammonium nitrate as a main component or the like can be used. Alternatively, a black mask BM having a plurality of openings can be formed by using a means such as a lift-off method.

【0033】次に、赤色の顔料を含むことにより、赤色
に着色されたネガ型のフォトレジストを、基板2の上方
に配置されたディスペンサからブラックマスクBM上に
供給し、ブラックマスクBMの全ての開口内に充填す
る。
Next, a negative-type photoresist colored red by containing a red pigment is supplied from a dispenser disposed above the substrate 2 onto the black mask BM, and all of the black mask BM is removed. Fill the opening.

【0034】しかる後、赤色フォトレジストの塗布され
た基板2をプリベークし、均一な厚みを有するフォトレ
ジスト層を形成する。なお、プリベークの前に、赤色フ
ォトレジスト層の厚みが均一になるように、基板2を、
その厚み方向を回転軸として回転させてもよい。
Thereafter, the substrate 2 coated with the red photoresist is pre-baked to form a photoresist layer having a uniform thickness. Prior to the pre-bake, the substrate 2 was moved so that the thickness of the red photoresist layer became uniform.
It may be rotated with its thickness direction as a rotation axis.

【0035】次に、ブラックマスクBMのマトリクス状
の配置された開口の行方向及び列方向に対して3つおき
であって、対角方向に対して隣接する開口領域上のみに
赤色フォトレジストが残留するように、赤色フォトレジ
スト層を露光し、非感光領域の赤色フォトレジストを有
機溶剤を用いて除去した後、ベーキングを行い、ブラッ
クマスクBMの所定の開口内に赤色の樹脂Rを形成す
る。
Next, a red photoresist is applied only on the opening regions adjacent to each other in the row direction and the column direction of the openings arranged in a matrix of the black mask BM and in the diagonal direction. After exposing the red photoresist layer so as to remain, and removing the red photoresist in the non-photosensitive area using an organic solvent, baking is performed to form a red resin R in a predetermined opening of the black mask BM. .

【0036】さらに、赤色フォトレジストに代えて、緑
色に着色されたフォトレジスト及び青色に着色されたフ
ォトレジストを用い、赤色の樹脂Rの形成工程と同様の
方法を用いて、ブラックマスクBMの所定の開口内に緑
色の樹脂G及び青色の樹脂Bを形成する。各着色樹脂
R,G,Bは、ブラックマスクBMの開口の行方向及び
列方向に対して3つおきであって、対角方向に対して隣
接するように配置されている。
Further, instead of the red photoresist, a green-colored photoresist and a blue-colored photoresist are used, and a predetermined method for forming the black mask BM is performed by using the same method as that for forming the red resin R. A green resin G and a blue resin B are formed in the opening of the substrate. Each of the colored resins R, G, and B is disposed every three in the row direction and the column direction of the opening of the black mask BM, and is arranged so as to be adjacent to the diagonal direction.

【0037】次に、着色樹脂R,G,B上に、その表面
が均一になるようにオーバーコート層7を堆積し、さら
に、オーバーコート層7上に透明電極8を堆積し、最後
に透明基板2の裏面側に偏光板9を取り付けて、図1に
示したカラーフィルター1が完成する。
Next, an overcoat layer 7 is deposited on the colored resins R, G, and B so that the surface becomes uniform, and a transparent electrode 8 is deposited on the overcoat layer 7, and finally a transparent electrode 8 is deposited. A polarizing plate 9 is attached to the back side of the substrate 2 to complete the color filter 1 shown in FIG.

【0038】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
に係るブラックマスクBMについて説明する。図2は、
第2の実施形態に係るブラックマスクBMを含んだカラ
ーフィルター1の断面図である。このブラックマスクB
Mは、第1反射防止膜10、第2反射防止膜11、第1
遮光膜4、分割膜5及び第2遮光膜6から構成されてい
る。
(Second Embodiment) Next, a black mask BM according to a second embodiment will be described. FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a color filter 1 including a black mask BM according to a second embodiment. This black mask B
M is the first anti-reflection film 10, the second anti-reflection film 11, the first
The light-shielding film 4, the division film 5 and the second light-shielding film 6 are provided.

【0039】第1、第2反射防止膜10、11は、クロ
ム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒
化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロム
酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む。ここで、第1、第2反射防止膜10、11の膜
厚は、反射光を低減させるためには、20〜200nm
であることが好ましく、10〜70nmであることがさ
らに好ましい。なお、それぞれの膜10,11は、上記
第1の実施形態の反射防止膜3の形成方法と同一の方法
を用いて形成することができる。また、第1、第2反射
防止膜10、11は、反射防止をなすようにその屈折
率、消衰係数が調整されており、これらの膜中の組成は
互いに異なる。なお、本ブラックマスクは、互いに組成
の異なる3層以上の反射防止膜を備えることとしても良
い。
The first and second antireflection films 10 and 11 are selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. Contains at least one. Here, the first and second antireflection films 10 and 11 have a thickness of 20 to 200 nm in order to reduce reflected light.
Is preferably, and more preferably 10 to 70 nm. The respective films 10 and 11 can be formed by using the same method as the method of forming the antireflection film 3 of the first embodiment. The refractive index and extinction coefficient of the first and second antireflection films 10 and 11 are adjusted so as to prevent reflection, and the compositions in these films are different from each other. The black mask may include three or more antireflection films having different compositions.

【0040】第1遮光膜4、分割膜5及び第2遮光膜6
は、第1の実施形態に係る膜と同等である。なお、本ブ
ラックマスクは金属クロムからなる遮光膜を2層以上の
分割膜で分割することとしてもよい。なお、上記の膜1
0、11、4、5、6は、その光学特性に影響を与えな
い程度に多少の不純物を含んでいても良い。
First light-shielding film 4, division film 5 and second light-shielding film 6
Is equivalent to the film according to the first embodiment. In this black mask, a light-shielding film made of metallic chromium may be divided by two or more layers. The above film 1
0, 11, 4, 5, and 6 may contain some impurities to such an extent that the optical characteristics are not affected.

【0041】次に、上記カラーフィルター1を用いた液
晶ディスプレイについて説明する。
Next, a liquid crystal display using the color filter 1 will be described.

【0042】図3は、この液晶ディスプレイ100を示
す断面図である。本液晶ディスプレイ100は、カラー
フィルター1と、カラーフィルター1の透明電極8に貼
りつけられたTFT(薄膜トランジスタ)基板20と、
TFT基板20をカラーフィルター1とともに挟む位置
に固定されたバックライトとを備える。
FIG. 3 is a sectional view showing the liquid crystal display 100. The liquid crystal display 100 includes a color filter 1, a TFT (thin film transistor) substrate 20 attached to the transparent electrode 8 of the color filter 1,
A backlight fixed at a position sandwiching the TFT substrate 20 together with the color filter 1.

【0043】TFT基板20は、カラーフィルター1の
表面外周部を囲む遮光性樹脂からなる外枠21、外枠2
1内に充填されたネマティック液晶からなる液晶層2
2、液晶層22のブラックマスクBM開口部に対応する
領域毎に設けられた複数の画素電極23、画素電極23
がその上に形成された透明ガラス基板24及び透明ガラ
ス基板24の露出表面に形成された偏光板25を備え
る。
The TFT substrate 20 has an outer frame 21 and an outer frame 2 made of a light-shielding resin surrounding the outer peripheral portion of the surface of the color filter 1.
Liquid crystal layer 2 composed of nematic liquid crystal filled in 1
2. a plurality of pixel electrodes 23 provided for each region corresponding to the black mask BM opening of the liquid crystal layer 22;
Includes a transparent glass substrate 24 formed thereon and a polarizing plate 25 formed on an exposed surface of the transparent glass substrate 24.

【0044】偏光板又は偏光膜9及び25の偏光方位は
直交しており、ポリイミド等の有機材料から構成され
る。複数の画素電極23は、TFT基板20のガラス基
板24上に形成された複数の薄膜トランジスタにそれぞ
れ接続されており、特定の画素電極23に所定の電位を
与えると、特定の画素電極23と透明電極8との間に所
定電圧が印加され、電圧に応じて形成される電界によっ
て、液晶層22の特定の画素電極23に対応する領域の
配向が変化する。
The polarizing directions of the polarizing plates or polarizing films 9 and 25 are orthogonal to each other and are made of an organic material such as polyimide. The plurality of pixel electrodes 23 are respectively connected to a plurality of thin film transistors formed on the glass substrate 24 of the TFT substrate 20, and when a specific potential is applied to the specific pixel electrode 23, the specific pixel electrode 23 and the transparent electrode 8, a predetermined voltage is applied, and the orientation of a region of the liquid crystal layer 22 corresponding to a specific pixel electrode 23 changes by an electric field formed according to the voltage.

【0045】バックライトから出射した白色光LT1の
うちの特定方向の偏光成分が、偏光板又は偏光膜25を
通過することによって、液晶層22に入射する。入射し
た偏光は、画素電極23毎に分割され、液晶層22の配
向量に応じて偏光方位が変化する。画素電極23毎に分
割された光は、カラーフィルター1の着色樹脂R,G,
Bにそれぞれ入射し、これを透過する。カラーフィルタ
ー1の出射面側には、偏光板又は偏光膜9が設けられて
いるため、液晶層22の配向量に応じて偏光板又は偏光
膜9を透過する光の光量が変化する。液晶層22の配向
量は、画素電極23に与えられる電位に比例するので、
画素電極23に与える電位を制御することによって、出
射光LT2の光量を制御することができる。
The polarization component in a specific direction of the white light LT1 emitted from the backlight enters the liquid crystal layer 22 by passing through the polarizing plate or the polarizing film 25. The incident polarized light is divided for each pixel electrode 23, and the polarization direction changes according to the amount of orientation of the liquid crystal layer 22. The light split for each pixel electrode 23 is the color resin R, G,
B, respectively, and passes therethrough. Since the polarizing plate or the polarizing film 9 is provided on the emission surface side of the color filter 1, the amount of light transmitted through the polarizing plate or the polarizing film 9 changes according to the amount of alignment of the liquid crystal layer 22. Since the amount of orientation of the liquid crystal layer 22 is proportional to the potential applied to the pixel electrode 23,
By controlling the potential applied to the pixel electrode 23, the amount of emitted light LT2 can be controlled.

【0046】以上、説明したように、上記実施の実施形
態に係るカラーフィルター1は、ブラックマスクBM
と、ブラックマスクBMがその上に形成された透明基板
2と、ブラックマスクBMの複数の開口内に配置された
着色樹脂R,G,Bとを備える。このカラーフィルター
1は、ブラックマスクBMが開口内に配置された着色樹
脂R,G,Bを分離するので、着色樹脂R,G,Bを透
過する光を分離する。透明基板2を介してブラックマス
クBMに照射される光の反射率及び反射率の波長依存性
は小さくため、着色樹脂R,G,Bを透過した光LT2
に対する反射光の比率を低減させることができ、着色樹
脂R,G,Bを透過した光の視認性を向上させることが
できる。
As described above, the color filter 1 according to the above-described embodiment includes the black mask BM.
And a transparent substrate 2 on which a black mask BM is formed, and colored resins R, G, and B disposed in a plurality of openings of the black mask BM. In the color filter 1, the black mask BM separates the colored resins R, G, and B arranged in the openings, and thus separates the light transmitted through the colored resins R, G, and B. Since the reflectance of the light irradiated on the black mask BM via the transparent substrate 2 and the wavelength dependence of the reflectance are small, the light LT2 transmitted through the colored resins R, G, and B
, And the visibility of light transmitted through the colored resins R, G, and B can be improved.

【0047】また、上記実施の形態に係る液晶ディスプ
レイ100は、カラーフィルター1と、カラーフィルタ
ー1に対向する位置に設けられた液晶層22と、所定の
電位を印加することにより、液晶層22のブラックマス
クBMの複数の開口に対向する領域毎に液晶層の配向を
変化させることができる位置に設けられた複数の電極2
3と、を備える。この液晶ディスプレイ100において
は、電極23に所定の電位を印加することにより、液晶
層22のブラックマスクBMの複数の開口に対向する領
域毎にその配向を変化させることができるため、液晶層
22に入力される光LT1の光量をブラックマスクBM
の開口毎に制御することができる。ブラックマスクBM
の開口内には、着色樹脂R,G,Bが配置されているの
で、上記領域毎に着色樹脂R,G,Bに対応した波長成
分の光を出射することができる。この液晶ディスプレイ
100のカラ−フィルタ1は、着色樹脂R,G,Bを透
過した光の視認性を向上させることができため、この液
晶ディスプレイ100に鮮明な画像を表示することがで
きる。
The liquid crystal display 100 according to the above-described embodiment has a structure in which the color filter 1, the liquid crystal layer 22 provided at a position facing the color filter 1, and the liquid crystal layer 22 are applied by applying a predetermined potential. A plurality of electrodes 2 provided at positions where the orientation of the liquid crystal layer can be changed for each region facing the plurality of openings of the black mask BM
3 is provided. In the liquid crystal display 100, by applying a predetermined potential to the electrode 23, the alignment can be changed in each region of the liquid crystal layer 22 facing the plurality of openings of the black mask BM. The amount of the input light LT1 is changed to the black mask BM.
Can be controlled for each opening. Black mask BM
Since the colored resins R, G, and B are disposed in the opening of the above, light of a wavelength component corresponding to the colored resins R, G, and B can be emitted for each of the regions. The color filter 1 of the liquid crystal display 100 can improve the visibility of light transmitted through the colored resins R, G, and B, so that a clear image can be displayed on the liquid crystal display 100.

【0048】なお、本発明に係るブラックマスクは、上
述の実施形態に限られるものではなく、種々の変形が可
能である。
The black mask according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified.

【0049】[0049]

【実施例】上記第1及び第2の実施形態に係るブラック
マスクBMについて、そのパターニング性及び反射率に
ついて評価した。
EXAMPLES The black mask BM according to the first and second embodiments was evaluated for its patterning property and reflectance.

【0050】(実施例1)第1の実施形態に係るブラッ
クマスクBMは、以下の方法により製造した。まず、ガ
ラス基板2を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着
し、チャンバ内を1.0×10-4Paまで排気した後、
チャンバ内にアルゴンガス、窒素ガス及び二酸化炭素ガ
スの混合ガスをチャンバ内の圧力が0.4Paになるま
で導入した。このチャンバに供給される混合ガスの流量
パーセント比は、Ar:N2:CO2=8:4:1であ
る。さらに、スパッタパワーを2W/cm2にして、金
属クロムをターゲットとしてスパッタリングを行い、ク
ロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化
窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロ
ム酸化窒化炭化物を含む膜厚40nmの反射防止膜3を
基板2上に形成した。
Example 1 The black mask BM according to the first embodiment was manufactured by the following method. First, the glass substrate 2 was mounted in a chamber of a sputtering apparatus, and the inside of the chamber was evacuated to 1.0 × 10 −4 Pa.
A mixed gas of argon gas, nitrogen gas and carbon dioxide gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is Ar: N 2 : CO 2 = 8: 4: 1. Further, the sputtering power is set to 2 W / cm 2 , and sputtering is performed using chromium metal as a target to remove chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. An antireflection film 3 having a thickness of 40 nm was formed on the substrate 2.

【0051】次にチャンバ内の圧力が1.0×10-4
aになるまで排気した後、アルゴンガスをチャンバ内の
圧力が0.4Paになるまで導入した。さらに、スパッ
タパワーを5W/cm2にして、金属クロムをターゲッ
トとしてスパッタリングを行い、金属クロムからなる膜
厚100nmの第1遮光膜4を反射防止膜3上に形成し
た。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4 P
After evacuating to a, argon gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. Furthermore, sputtering was performed with a sputtering power of 5 W / cm 2 using chromium metal as a target to form a first light-shielding film 4 made of chromium metal and having a thickness of 100 nm on the antireflection film 3.

【0052】次にチャンバ内の圧力が1.0×10-4
aになるまで排気した後、チャンバ内にアルゴンガス、
窒素ガス、二酸化炭素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧
力が0.4Paになるまで導入した。このチャンバに供
給される混合ガスの流量パーセント比は、Ar:N2
CO2=4:2:1である。さらに、スパッタパワーを
2W/cm2にして、金属クロムをターゲットとしてス
パッタリングを行い、クロム酸化物、クロム窒化物、ク
ロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、ク
ロム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物を含む膜厚5
nmの分割膜5を第1遮光膜4上に形成した。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4 P
After evacuation until a, argon gas in the chamber,
A mixed gas of nitrogen gas and carbon dioxide gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is Ar: N 2 :
CO 2 = 4: 2: 1. Further, the sputtering power is set to 2 W / cm 2 , and sputtering is performed using chromium metal as a target to remove chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. Including film thickness 5
A divided film 5 of nm was formed on the first light shielding film 4.

【0053】次に、チャンバ内の圧力が1.0×10-4
Paになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスを、チャンバ内の圧力が0.4Paになるまで
チャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを5
W/cm2に設定し、金属クロムをターゲットとしてス
パッタリングを行い、金属クロムからなる膜厚100n
mの第2遮光膜6を分割膜5上に形成した。なお、上記
膜3、4、5、6の形成時の基板2の温度は、すべて室
温である。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4.
After evacuating the atmosphere in the chamber until the pressure became Pa, argon gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber became 0.4 Pa. After that, the sputter power is reduced to 5
W / cm 2 , sputtering was performed using metal chromium as a target, and a film thickness of metal
m second light-shielding film 6 was formed on the divided film 5. The temperature of the substrate 2 at the time of forming the films 3, 4, 5, and 6 is all room temperature.

【0054】(実施例2)第2の実施形態に係るブラッ
クマスクBMは、以下の方法により製造した。まず、ガ
ラス基板2を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着
し、チャンバ内を1.0×10-4Paまで排気した後、
チャンバ内に窒素ガス、酸素ガスの混合ガスをチャンバ
内の圧力が0.4Paになるまで導入した。このチャン
バに供給される混合ガスの流量パーセント比は、 N2
2=1:1である。さらに、スパッタパワーを10W
/cm2にして、金属クロムをターゲットとしてスパッ
タリングを行い、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム
酸化窒化物を含む膜厚54nmの第1反射防止膜10を
基板2上に形成した。
Example 2 A black mask BM according to the second embodiment was manufactured by the following method. First, the glass substrate 2 was mounted in a chamber of a sputtering apparatus, and the inside of the chamber was evacuated to 1.0 × 10 −4 Pa.
A mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is N 2 :
O 2 = 1: 1. Further, the sputtering power is set to 10 W
/ Cm 2 , and sputtering was performed using metal chromium as a target to form a first antireflection film 10 having a thickness of 54 nm containing chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride on the substrate 2.

【0055】次に、チャンバ内の圧力が1.0×10-4
Paになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガス、窒素ガス、酸素ガスの混合ガスをチャンバ内
の圧力が0.4Paになるまで導入した。このチャンバ
に供給される混合ガスの流量パーセント比は、 Ar:
2:O2=10:5:1である。しかる後、スパッタパ
ワーを7W/cm2に設定し、金属クロムをターゲット
としてスパッタリングを行い、クロム酸化物、クロム窒
化物、クロム酸化窒化物を含む膜厚41nmの第2反射
防止膜11を第1反射防止膜10上に形成した。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4.
After the atmosphere in the chamber was evacuated to Pa, a mixed gas of argon gas, nitrogen gas, and oxygen gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is: Ar:
N 2 : O 2 = 10: 5: 1. Thereafter, the sputtering power is set to 7 W / cm 2 , and sputtering is performed using chromium metal as a target to form a first antireflection film 11 having a thickness of 41 nm containing chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride on the first. It was formed on the antireflection film 10.

【0056】次にチャンバ内の圧力が1.0×10-4
aになるまで排気した後、アルゴンガスをチャンバ内の
圧力が0.4Paになるまで導入した。さらに、スパッ
タパワーを5W/cm2にして、金属クロムをターゲッ
トとしてスパッタリングを行い、金属クロムからなる膜
厚100nmの第1遮光膜4を第2反射防止膜11上に
形成した。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4 P
After evacuating to a, argon gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. Further, the sputtering power was set to 5 W / cm 2 , and sputtering was performed using chromium metal as a target to form a first light-shielding film 4 made of chromium metal and having a thickness of 100 nm on the second antireflection film 11.

【0057】次にチャンバ内の圧力が1.0×10-4
aになるまで排気した後、チャンバ内にアルゴンガス、
窒素ガス、酸素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧力が
0.4Paになるまで導入した。このチャンバに供給さ
れる混合ガスの流量パーセント比は、Ar:N2:O2
2:1:1である。さらに、スパッタパワーを2W/c
2にして、金属クロムをターゲットとしてスパッタリ
ングを行い、クロム酸化物、クロム窒化物及びクロム酸
化窒化物を含む膜厚5nmの分割膜5を第1遮光膜4上
に形成した。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4 P
After evacuation until a, argon gas in the chamber,
A mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is Ar: N 2 : O 2 =
2: 1: 1. Further, the sputtering power is set to 2 W / c.
At m 2 , sputtering was performed using metal chromium as a target, and a 5-nm-thick divided film 5 containing chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride was formed on the first light-shielding film 4.

【0058】次に、チャンバ内の圧力が1.0×10-4
Paになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスを、チャンバ内の圧力が0.4Paになるまで
チャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを5
W/cm2に設定し、金属クロムをターゲットとしてス
パッタリングを行い、金属クロムからなる膜厚100n
mの第2遮光膜6を分割膜5上に形成した。なお、上記
膜10、11、4、5、6の形成時の基板2の温度は、
すべて室温である。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4.
After evacuating the atmosphere in the chamber until the pressure became Pa, argon gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber became 0.4 Pa. After that, the sputter power is reduced to 5
W / cm 2 , sputtering was performed using metal chromium as a target, and a film thickness of metal
m second light-shielding film 6 was formed on the divided film 5. The temperature of the substrate 2 at the time of forming the films 10, 11, 4, 5, and 6 is as follows:
All at room temperature.

【0059】(比較例)比較例に係るブラックマスクB
Mは、以下の方法により製造した。まず、ガラス基板2
を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着し、チャン
バ内を1.0×10-4Paまで排気した後、チャンバ内
にアルゴンガス、窒素ガス及び二酸化炭素ガスの混合ガ
スをチャンバ内の圧力が0.4Paになるまで導入し
た。このチャンバに供給される混合ガスの流量パーセン
ト比は、Ar:N2:CO2=8:4:1である。さら
に、スパッタパワーを2W/cm2にして、金属クロム
をターゲットとしてスパッタリングを行い、クロム酸化
物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、
クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸化窒
化炭化物を含む膜厚40nmの反射防止膜3を基板2上
に形成した。
(Comparative Example) A black mask B according to a comparative example
M was produced by the following method. First, the glass substrate 2
Is mounted in a chamber of a sputtering apparatus, and the inside of the chamber is evacuated to 1.0 × 10 −4 Pa. Then, a mixed gas of argon gas, nitrogen gas and carbon dioxide gas is introduced into the chamber at a pressure of 0. It was introduced until the pressure became 4 Pa. The flow rate ratio of the mixed gas supplied to this chamber is Ar: N 2 : CO 2 = 8: 4: 1. Further, the sputtering power is set to 2 W / cm 2 , and sputtering is performed using chromium metal as a target, and chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride,
A 40 nm-thick antireflection film 3 containing chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide was formed on the substrate 2.

【0060】次にチャンバ内の圧力が1.0×10-4
aになるまで排気した後、アルゴンガスをチャンバ内の
圧力が0.4Paになるまで導入した。さらに、スパッ
タパワーを5W/cm2にして、金属クロムをターゲッ
トとしてスパッタリングを行い、金属クロムからなる膜
厚200nmの遮光膜4を反射防止膜3上に形成した。
なお、上記膜3、4の形成時の基板2の温度は、すべて
室温である。
Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4 P
After evacuating to a, argon gas was introduced until the pressure in the chamber reached 0.4 Pa. Further, the sputtering power was set to 5 W / cm 2 , and sputtering was performed using chromium metal as a target to form a 200-nm-thick light-shielding film 4 made of chromium metal on the antireflection film 3.
The temperature of the substrate 2 at the time of forming the films 3 and 4 is all room temperature.

【0061】(評価方法及び結果)実施例1、実施例2
及び比較例に係るブラックマスクBMを用いてブラック
マスクパターンを形成した場合、実施例1及び実施例2
のブラックマスクBMには膜剥離等は発生せず、微細で
良好なエッジ形状を得ることができる。しかし比較例の
ブラックマスクBMには膜応力によって膜剥離が発生す
る場合があり、微細なエッジ形状を得ることができな
い。
(Evaluation Method and Results) Examples 1 and 2
Example 1 and Example 2 when a black mask pattern is formed using the black mask BM according to the comparative example.
No film peeling or the like occurs on the black mask BM, and a fine and good edge shape can be obtained. However, in the black mask BM of the comparative example, film peeling may occur due to film stress, and a fine edge shape cannot be obtained.

【0062】また、実施例1、実施例2及び比較例に係
るブラックマスクBMが形成された透明基板2を用意
し、透明基板2側から入射光を照射して、ブラックマス
クBMからの光の反射率を測定した。この反射率は、ミ
ノルタCM−2002分光測色計を用いて測定した。
Further, the transparent substrate 2 on which the black masks BM according to Example 1, Example 2, and Comparative Example were formed was prepared, and incident light was irradiated from the transparent substrate 2 side to reduce the light from the black mask BM. The reflectance was measured. This reflectance was measured using a Minolta CM-2002 spectrophotometer.

【0063】図4は、このようにして測定した入射光の
波長(nm)と反射率(%)との関係を示すグラフであ
る。実施例1に係るブラックマスクBMを透明基板2上
に形成した場合、その反射率(E1)は、波長500〜
600nmの領域において6%以下である。さらに、実
施例2に係るブラックマスクBMを透明基板2上に形成
した場合、その反射率(E2)は、波長400〜700
nmの領域において6%以下であり、波長依存性は実施
例1のものよりも低減されている。なお、比較例の反射
率は実施例1の反射率(E1)の場合と同一であり、分
割膜の導入によって反射率には影響しない。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the wavelength (nm) of the incident light and the reflectance (%) thus measured. When the black mask BM according to the first embodiment is formed on the transparent substrate 2, the reflectance (E1) is 500 to
It is 6% or less in the region of 600 nm. Furthermore, when the black mask BM according to the second embodiment is formed on the transparent substrate 2, the reflectance (E2) is 400 to 700 wavelengths.
In the region of nm, it is 6% or less, and the wavelength dependency is reduced as compared with the first embodiment. The reflectance of the comparative example is the same as the reflectance (E1) of the first embodiment, and the introduction of the divided film does not affect the reflectance.

【0064】なお、上記実施例に係るブラックマスクB
Mについて、さらに、この上に赤色のレジストを塗布
後、露光、現像を行って赤色画素の形成を行い、青、緑
の画素を作製し、さらに、この上に、ITO電極を成膜
したのち、配向膜の作製、ラビング、スペーサーの散
布、ラビングした配向膜を表面に有する対向電極基板の
接着、液晶の注入、封止、偏光膜の接着等の一連の操作
を行うことにより製造される液晶ディスプレイは、従来
の液晶ディスプレイよりも、低反射で、コントラスト等
の表示性能が優るものである。
The black mask B according to the above embodiment was used.
For M, after applying a red resist thereon, exposing and developing to form red pixels, producing blue and green pixels, and further forming an ITO electrode thereon, , Liquid crystal manufactured by performing a series of operations such as preparation of an alignment film, rubbing, dispersion of spacers, adhesion of a counter electrode substrate having a rubbed alignment film on its surface, injection of liquid crystal, sealing, and adhesion of a polarizing film. The display has lower reflection and better display performance such as contrast than a conventional liquid crystal display.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、膜応力により膜剥離等
の発生しないブラックマスク、鮮明な画像が得られるカ
ラーフィルター及び液晶ディスプレイを提供することが
可能である。
According to the present invention, it is possible to provide a black mask which does not cause film peeling due to film stress, a color filter capable of obtaining a clear image, and a liquid crystal display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】カラーフィルターの断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a color filter.

【図2】別の実施形態に係るカラーフィルターの断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a color filter according to another embodiment.

【図3】液晶ディスプレイの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display.

【図4】入射光の波長(nm)と反射率(%)との関係
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the wavelength (nm) of incident light and the reflectance (%).

【図5】比較例に係るカラーフィルターの断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a color filter according to a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…反射防止膜、4…第1遮光膜、5…分割膜、6…第
2遮光膜、10…第1反射防止膜、11…第2反射防止
膜、BM…ブラックマスク、1…カラーフィルター、1
00…液晶ディスプレイ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Anti-reflection film, 4 ... First light-shielding film, 5 ... Division film, 6 ... Second light-shielding film, 10 ... First anti-reflection film, 11 ... Second anti-reflection film, BM ... Black mask, 1 ... Color filter , 1
00 ... Liquid crystal display.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラックマスクにおいて、透明基板上に
形成され、少なくとも1層以上の金属化合物からなる反
射防止膜と、前記反射防止膜上に形成され、金属膜を少
なくとも1層以上の金属化合物膜で厚み方向に分割した
遮光膜と、を備えることを特徴とするブラックマスク。
In a black mask, an antireflection film formed on a transparent substrate and made of at least one layer of a metal compound; and a metal compound film formed on the antireflection film and formed of at least one layer of a metal compound And a light-shielding film divided in the thickness direction.
【請求項2】 前記遮光膜は、金属クロム膜を、少なく
とも1層以上のクロム化合物膜で厚み方向に分割するこ
とにより形成することを特徴とする請求項1に記載のブ
ラックマスク。
2. The black mask according to claim 1, wherein the light-shielding film is formed by dividing a metal chromium film with at least one chromium compound film in a thickness direction.
【請求項3】 前記遮光膜を分割する前記クロム化合物
膜は、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、ク
ロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物
及びクロム酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少な
くとも1種を含むことを特徴とする請求項1又は2に記
載のブラックマスク。
3. The chromium compound film that divides the light shielding film is selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. The black mask according to claim 1, wherein the black mask includes at least one of the following.
【請求項4】 前記反射防止膜は、クロム酸化物、クロ
ム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸
化炭化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物
からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことを特
徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のブラッ
クマスク。
4. The antireflection film includes at least one selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride, and chromium oxynitride carbide. The black mask according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
ブラックマスクと、 前記ブラックマスクがその上に形成された前記透明基板
と、 前記ブラックマスクの複数の開口内に配置された着色樹
脂と、 を備えることを特徴とするカラーフィルター。
5. The black mask according to claim 1, the transparent substrate having the black mask formed thereon, and coloring disposed in a plurality of openings of the black mask. A color filter, comprising: a resin;
【請求項6】 請求項5に記載のカラーフィルターを備
える第1基板と、 複数の電極を備える第2基板と、 前記第1及び第2基板間に挟持され、前記電極に所定の
電位を印加することにより、前記ブラックマスクの複数
の開口に対向する領域毎にその配向を変化させることが
できる液晶層と、 を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ。
6. A first substrate provided with the color filter according to claim 5, a second substrate provided with a plurality of electrodes, sandwiched between the first and second substrates, and applying a predetermined potential to the electrodes. And a liquid crystal layer whose orientation can be changed for each region facing the plurality of openings of the black mask.
【請求項7】 透明基板上に、クロム酸化物、クロム窒
化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭
化物、クロム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物から
なる群から選ばれる少なくとも1種を含む組成の異なる
反射防止膜を1層以上形成する工程と、 前記反射防止膜上に金属クロムを含む第1遮光膜を形成
する工程と、 前記第1遮光膜上にクロム酸化物、クロム窒化物、クロ
ム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物、クロ
ム窒化炭化物及びクロム酸化窒化炭化物からなる群から
選ばれる少なくとも1種を含む分割膜を形成する工程と
前記分割膜上に金属クロムを含む第2遮光膜を形成する
工程と、を備えることを特徴とするブラックマスクの製
造方法。
7. A composition comprising, on a transparent substrate, at least one selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium oxynitride and chromium oxynitride carbide. Forming one or more anti-reflection films different from each other; forming a first light-shielding film containing metallic chromium on the anti-reflection film; and chromium oxide, chromium nitride, and chromium on the first light-shielding film. Forming a divided film containing at least one selected from the group consisting of carbide, chromium oxynitride, chromium oxycarbide, chromium nitrided carbide, and chromium oxynitride carbide; and a second light-shielding film containing metal chromium on the divided film. Forming a black mask.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010088332A (en) * 2000-02-16 2001-09-26 카나가와 치히로 Photomask blank, photomask and method of manufacture
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