JPH1152117A - 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 - Google Patents

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

Info

Publication number
JPH1152117A
JPH1152117A JP20454897A JP20454897A JPH1152117A JP H1152117 A JPH1152117 A JP H1152117A JP 20454897 A JP20454897 A JP 20454897A JP 20454897 A JP20454897 A JP 20454897A JP H1152117 A JPH1152117 A JP H1152117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
black mask
film
antireflection film
chromium
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20454897A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuaki Yoshida
一明 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
S T I TECHNOL KK
Original Assignee
S T I TECHNOL KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by S T I TECHNOL KK filed Critical S T I TECHNOL KK
Priority to JP20454897A priority Critical patent/JPH1152117A/ja
Publication of JPH1152117A publication Critical patent/JPH1152117A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造のスループットを向上させることができ
るとともに波長依存性の低減されたブラックマスクを提
供する。 【解決手段】 本ブラックマスクは、透明基板2上に形
成され、可視光を透過させる金属酸化物又は金属酸化物
の混合物若しくは混晶からなる第1反射防止膜3と、第
1反射防止膜3上に形成され、第1反射防止膜3に使用
する金属と異なる金属の酸化物、炭化物、窒化物、酸化
窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭化物
の少なくとも1種を含む第2反射防止膜4と、第2反射
防止膜4上に形成され、可視光を遮光する遮光膜5とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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に関する。
【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、複数の開
口を有する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、
特開平8−179301号公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】液晶ディスプレイに用
いられるカラーフィルターでは、パネルの視認性を向上
させるため、その構成要素の一つであるブラックマスク
表面での光反射率、及び可視波長領域での反射率の波長
依存性を低減させる、すなわち、反射率の波長特性を十
分に小さくする(各波長における反射率の振れ幅を小さ
くする)ことが求められる。表面反射率を低減させるた
めには、クロム酸化物膜等のクロム化合物膜とクロム膜
の2層化されたブラックマスクが有効であると考えられ
る。これらのブラックマスクは、ボトム反射率は低くな
るが、表面反射率の波長依存性が大きくなる。
【0004】上記特開平8−179301号公報に記載
のブラックマスクは、Cr、O、N及びCを含んだ第1
反射防止膜、Cr、N、O及びCを含んだ第2反射防止
膜、及び金属クロムからなる遮光膜を有しており、この
ブラックマスク、クロム層を2層化したものと比較し
て、その表面反射率を低減させることができる。しかし
ながら、依然として表面反射率の波長依存性は大きく、
反射率も十分には低減されていない。
【0005】反射率の波長依存性が大きい場合には、本
来黒色であるべきブラックマスクが赤み、又は青みを帯
びる。画像の高画質化のためには、更なる表面反射率及
びその波長依存性の低減が求められる。表面反射率及び
その波長依存性を低減させるためには、クロム層の層数
を増加させることが有効である。しかしながら、クロム
層の層数を増加させると、全体の層厚が増加するため、
ブラックマスクの開口を形成するために要するエッチン
グ時間が長くなり、スループットが劣化する。
【0006】本発明は、製造のスループットを向上させ
ることができるとともに、上記従来技術で形成されたブ
ラックマスクの特性を大きく上回り、可視領域全体で反
射率の低く、且つ、反射率の波長依存性が小さいブラッ
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を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るブラックマ
スクは、透明基板上に形成され、可視光を透過させる金
属酸化物又は金属酸化物の混合物若しくは混晶からなる
第1反射防止膜と、第1反射防止膜上に形成され、第1
反射防止膜に使用する金属と異なる金属の酸化物、炭化
物、窒化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及
び酸化窒化炭化物の少なくとも1種を含む第2反射防止
膜と、第2反射防止膜上に形成され、可視光を遮光する
遮光膜とを備える。透明基板に照射される可視光は第1
反射防止膜及び第2反射防止膜によってその反射率が低
減され、遮光膜によって遮光される。第1反射防止膜
は、可視光を透過させるため、これをエッチングする必
要がなく、製造のスループットを向上させることができ
る。
【0008】遮光膜及び第2反射防止膜に複数の開口が
形成され、開口内の第1反射防止膜が露出していること
が好ましい。なお、開口の形状は、STN方式又はTF
T方式に適用されるものであればよい。
【0009】第1反射防止膜の可視光領域での屈折率が
1.2以上4.0以下であり、消衰係数が0.2以下で
あることが好ましい。また、第2反射防止膜は、クロム
酸化物、クロム炭化物、クロム窒化物、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
酸化窒化炭化物の少なくとも1種を含むことが好まし
い。また、遮光膜は金属クロムを含むをことが好まし
い。
【0010】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。
【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。
【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。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
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。
【0014】図1は、このカラーフィルター1を示す斜
視図であり、ブラックマスクBMを備える。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
に順次堆積された第1反射膜防止膜3、第2反射防止膜
4及び遮光膜5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6と、オーバーコート層6上に形成され
た透明電極7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8が取付けられている。
【0015】第1反射防止膜3は、可視光領域において
透明であり、金属酸化物からなり、Cr、Al、Mg、
Sn、La、Si、In、Nd、Sb、Zr、Se、T
i、Bi、Ta、Mo及びGe等の金属の少なくとも1
種と酸素との化合物を用いることができる。第1反射防
止膜3の好適な材料としては、Al23、MgO、Ta
25、TiO2等を用いることができる。また、第1反
射防止膜3の材料として、これらの 金属を含む金属酸
化物の混合物若しくは混晶を用いることもできる。すな
わち、第1反射防止膜3は、可視光に対して透明であっ
て反射防止機能を有するものであれば、他の物質の混入
を妨げるものではなく、金属酸化物又は金属酸化物の混
合物若しくは混晶を用いることができる。さらに、第1
反射防止膜3の材料として、透明導電膜であるITO
(インジウムスズ酸化物)を用いてもよい。
【0016】反射防止の観点から第1反射防止膜の可視
光領域の屈折率は、1.2以上、4.0以下、消衰係数
は0.2以下であることが好ましく、さらに好ましくは
屈折率が1.5以上、3.0以下、消衰係数が0.1以
下であることが好ましい。第1反射防止膜3の膜厚は、
第2反射防止膜4との屈折率差を考慮して決定され、好
ましくは10〜200nmであり、さらに好ましくは2
0〜70nmである。
【0017】第2反射防止膜4の材料は、第1反射防止
膜に使用する金属と異なる金属の酸化物、炭化物、窒化
物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒
化炭化物の少なくとも1種を含むものであり、可視光領
域の光の吸収するものであればよいが、Cr、Ta、T
i、Mn、W、Mo、Ni、Fe、Ge等の金属のいず
れか1種の金属と、酸素、炭素又は窒素の化合物、又は
該金属と、酸素、炭素及び窒素のいずれか2種以上を含
む複合混合化合物を用いることができる。第2反射防止
膜4の好適な材料としては、Cr23、CrO2、Cr
3、Cr512、Cr25又はCrO5等のクロム酸化
物、CrN又はCrN2等のクロム窒化物、Cr32
のクロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化
物、クロム窒化炭化 物、又はクロム酸化窒化炭化物で
あり、これらの混合物又は化合物を用いることもでき
る。
【0018】反射防止の観点から第2反射防止膜4の可
視光領域の屈折率は、第1反射防止膜3の屈折率よりも
大きい方が好ましく、消衰係数は第1反射防止膜3の消
衰係数よりも大きい方が好ましい。このような反射防止
の観点から、第2反射防止膜4の可視光領域の屈折率は
1.5以上、4.0以下、消衰係数は0.2以上3.0
以下であることが好ましく、さらに好ましくは屈折率が
2.0以上、3.5以下、消衰係数が0.5以上2.0
以下であることが好ましい。
【0019】第2反射防止膜4の膜厚は、第1反射防止
膜3との屈折率差を考慮して決定され、好ましくは10
〜200nmであり、さらに好ましくは30〜50nm
である。
【0020】遮光膜5の材料は、可視光を遮光するもの
であればよく、Cr、Ta、Ti、Mn、W、Mo、N
i、Fe、Ge、Al及びMg等の金属を含むものを用
いることができ、金属クロム又はその合金であることが
好ましい。遮光膜5の膜厚は、可視光を遮光すれば特に
制限はないが、遮光の性能及び製造のスループットの観
点から、20〜500nmが好ましく、より好ましくは
50〜300nmであり、さらに好ましくは50〜15
0nmである。
【0021】上述の第1反射防止膜3、第2反射防止膜
4及び遮光膜5の3層構造を有するブラックマスクBM
は、従来の2層構造を有するブラックマスクBMと比較
して、その反射率及び反射率の波長依存性を低減するこ
とができる。
【0022】図2は、図1に示したカラーフィルター1
のX−X矢印断面図である。ブラックマスクBMは複数
の開口を有している。ブラックマスクBMの開口は、遮
光膜5及び第2反射防止膜4の一部分を第1反射防止膜
3の表面までエッチングすることによって形成されてお
り、したがって、遮光膜5及び第2反射防止膜4には複
数の開口が形成され、開口内の第1反射防止膜の表面は
露出している。また、ブラックマスクBMの隣接する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。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。
【0023】次に、上記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透
明ガラス基板2を用意し、透明基板2の表面上に、第1
反射防止膜3、第2反射防止膜4及び遮光膜5を順次堆
積する。
【0024】第1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、金属又は合金を配置する。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をチャンバ内
に導入し、さらに、ターゲットの金属(Al、Mg、S
n、La、Si、In、Nd、Sb、Zr、Se、T
i、Bi、Ta、Mo及びGe)と化合させるための酸
素ガスを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、透明基板2の温度を測
定しながら、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、ターゲット基板の金属をスパッタリングし、ス
パッタされた金属原子又は分子とチャンバ内に導入され
た酸素との反応によって、透明基板2上に第1反射防止
膜3を形成する。
【0025】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〜2.0Paであるが、 好ま
しくは0.1Pa〜1.0Paである。なお、第1の温
度T1は、室温(約 20℃)〜500℃であり、好まし
くは室温〜350℃であり、より好ましくは室温〜15
0℃である。また、第1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、0.5W/cm2以上〜
20W/cm2以下であるが、好まし くは1W/cm2
以上〜15W/cm2以下である。この際のスパッリン
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30分以内が好ましい。
【0026】なお、第1反射防止膜3は、金属酸化物か
らなるターゲットをアルゴン等の不活性ガスを用いてス
パッタリングすることにより形成してもよく、また、第
1反射防止膜3は、上記のようなスパッタリング法の
他、CVD(化学的気相成長)法や蒸着法を用いて形成
してもよい。
【0027】第2反射防止膜4も反応性スパッタリング
法を用いて形成される。すなわち、第2反射防止膜4
は、第1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、チャンバ内の圧力が第3の圧力P3
以下になるまでチャンバ内の気体を排気した後、チャン
バ内にアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスからなる混
合ガスを導入するか、又はアルゴンガス、窒素ガス、酸
素ガス及び二酸化炭素ガスからなる混合ガスを導入する
かして、チャンバ内の圧力を第4の圧力P4にする。次
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、
ターゲット基板の金属(Cr、Ta、Ti、Mn、W、
Mo、Ni、Fe又はGe)をスパッタリングし、スパ
ッタされた金属原子又は分子とチャンバ内に導入された
窒素、酸素及び炭素との反応によって、反射防止膜3上
に第2反射防止膜4を形成する。
【0028】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〜2.0Paであるが、 好ま
しくは0.1Pa〜1.0Paである。なお、第2の温
度T2は、室温(約 20℃)〜500℃であり、好まし
くは室温〜350℃であり、より好ましくは室温〜15
0℃である。また、第2反射防止膜4の形成時に投入す
る第2のスパッタパワーW2は、0.5W/cm2以上2
0W/cm2以下であるが、好ましく は、1W/cm2
以上15W/cm2以下である。この際のスパッリング
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30分以内が好ましい。なお、第2反射防止膜4
は、上記のようなスパッタリング法の他、CVD法や蒸
着法を用いて形成してもよい。
【0029】遮光膜5は、第2反射防止膜4の形成後、
チャンバ内の圧力が第5の圧力P5以下になるまでチャ
ンバ内の気体を排気した後、チャンバ内にアルゴンガス
を、チャンバ内の圧力が第6の圧力P6になるまで導入
する。次に、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、ターゲット基板の金属(Cr、Ta、Ti、M
n、W、Mo、Ni、Fe、Ge、Al及びMg)をス
パッタリングし、スパッタされた金属原子又は分子を第
2反射防止膜4上に堆積することによって、遮光膜5を
形成する。
【0030】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〜2.0Paであるが、好ま
しくは0.1Pa〜1.0Paである。なお、第3の温
度T3は、室温(約 20℃)〜500℃であり、好まし
くは室温〜350℃であり、より好ましくは室温〜15
0℃である。また、遮光膜5の形成時に投入する第3の
スパッタパワーW3は、0.5W/cm2以上20W/c
2以下であるが、好ましくは、1W /cm2以上15
W/cm2以下である。この際のスパッリングの速度、
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30
分以内が好ましい。なお、遮光膜5は、上記のようなス
パッタリング法の他、CVD法や蒸着法を用いて形成し
てもよい。
【0031】次に、ポジ型のフォトレジストを遮光膜5
の露出表面上に塗布し、プリーベーク後、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、ポストベー
クを行うことにより、複数の開口を有するフォトレジス
ト層を遮光膜5上に形成する。
【0032】さらに、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フォトレジスト層の開口直下
の遮光膜5、第2反射防止膜4に接触させて、これらの
接触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遮光膜5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、遮光膜5及び第2反射防止膜4を選択的にエッチン
グするエッチング液を用いれば、第1反射防止膜3の表
面でエッチングを自動的に停止させることができる。こ
のように第1反射防止膜3は、可視光を透過させるた
め、エッチングの必要がなく、したがって、製造のスル
ープットを向上させることができる。
【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。
【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赤色フォ
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。
【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。
【0036】さらに、赤色の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。
【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6を堆積し、さら
に、オーバーコート層6上に透明電極7を堆積し、最後
に透明基板2の裏面側に偏光板8を取付けて、図1に示
したカラーフィルター1が完成する。
【0038】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。
【0039】図3は、この液晶ディスプレイ100を示
す斜視図である。図4は、図3に示した液晶ディスプレ
イ100のY−Y矢印断面図である。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7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26とを
備える。
【0040】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。
【0041】偏光板又は偏光膜8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7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。
【0042】バックライト26から出射した白色光LT
1のうちの特定方向の偏光成分が、偏光板又は偏光膜2
5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8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8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。
【0043】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。
【0044】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。
【0045】
【実施例】上記実施の形態に係るブラックマスクBM及
び比較例となるブラックマスクを製造し、その反射率及
び反射率の波長依存性について測定した。
【0046】(第1実施例)上記実施の形態のブラック
マスクBMを以下の第1実施例に係る方法を用いて製造
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及び酸素ガス
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。なお、アルゴンガス及び酸素ガスの流量パー
セント比、Ar:O2は2:1である。さらに、スパッ
タパワーを2W/cm2にして、タンタル金属をターゲ
ットとして反応性スパッタリングを行い、酸化タンタル
膜からなる膜厚48nmの第1反射防止膜3を基板2上
に形成した。
【0047】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、窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスを、チャン
バ内の圧力が0.4Paになるまでチャンバ内に導入し
た。アルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスの流量パーセ
ント比、Ar:N2:O2は40:20:1である。しか
る後、スパッタパワーを3W/cm2に設定し、クロム
金属をターゲットとして反応性スパッタリングを行い、
クロム酸化物及びクロム窒化物からなる膜厚44nmの
第2反射防止膜4を第1反射防止膜3上に形成した。
【0048】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0.1Pa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、クロム金属をターゲットとしてス
パッタリングを行い、クロム金属からなる膜厚100n
mの遮光膜5を第2反射防止膜4上に形成した。なお、
上記膜3〜5の形成時の基板2の温度は、すべて室温で
ある。
【0049】(第2実施例)上記実施の形態のブラック
マスクBMを以下の第2実施例に係る方法を用いて製造
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及び酸素ガス
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。なお、アルゴンガス及び酸素ガスの流量パー
セント比、Ar:O2は2:1である。さらに、スパッ
タパワーを5W/cm2にして、チタン金属をターゲッ
トとして反応性スパッタリングを行い、酸化チタン膜か
らなる膜厚36nmの第1反射防止膜3を基板2上に形
成した。
【0050】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、窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスを、チャン
バ内の圧力が0.4Paになるまでチャンバ内に導入し
た。アルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスの流量パーセ
ント比、Ar:N2:O2は40:20:1である。しか
る後、スパッタパワーを3W/cm2に設定し、クロム
金属をターゲットとして反応性スパッタリングを行い、
クロム酸化物及びクロム窒化物からなる膜厚46nmの
第2反射防止膜4を第1反射防止膜3上に形成した。
【0051】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0.1Pa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、クロム金属をターゲットとしてス
パッタリングを行い、クロム金属からなる膜厚100n
mの遮光膜5を第2反射防止膜4上に形成した。上記膜
3〜5の形成時の基板2の温度は、すべて室温である。
なお、第1及び第2実施例に係る第1反射防止膜3の屈
折率を溝尻光学工業所DHA−OLX型自動エリプソメ
ータを用いて測定したところ、第1実施例の第1反射防
止膜3の屈折率は2.0、消衰係数は0であり、第2実
施例の第1反射防止膜3の屈折率は2.3、消衰係数は
0であった。
【0052】(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。な
お、アルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスの流量パーセ
ント比、Ar:N2:O2は40:20:1である。さら
に、スパッタパワーを2W/cm2にして、クロム金属
をターゲットとして反応性スパッタリングを行い、クロ
ム酸化物及びクロム窒化物からなる膜厚40nmの第2
反射防止膜4を基板2上に直接形成した。
【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0.1Pa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、クロム金属をターゲットとしてス
パッタリングを行い、クロム金属からなる膜厚120n
mの遮光膜5を第2反射防止膜4上に形成した。なお、
上記膜3〜5の形成時の基板2の温度は、すべて室温で
ある。
【0054】(評価方法及び結果)第1実施例、第2実
施例及び比較例に係るブラックマスクBMの形成された
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、ガラス基板2側よりミノルタCM−20
02分光測色計を用いて測定した。
【0055】図5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。第1実施例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)の波長依存性
は、波長400〜700nmの可視領域に渡って、比較
例の反射率(P1)の波長依存性よりも低い。さらに、
第2実施例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400〜7
00nmの可視領域に渡って、第1実施例のそれよりも
低く、また、その波長依存性もさらに低減されている。
特に、第1実施例のブラックマスクBMの波長500n
m及び600nmにおける反射率は7%以下であり、第
2実施例のブラックマスクBMの波長500nm及び6
00nmにおける反射率は6%以下である。
【0056】なお、上記実施例に係るブラックマスクB
Mについて、クロム膜用のエッチング液を用いて、ブラ
ックマスクパターンを形成した場合、微細で良好なエッ
ジ形状を得ることができる。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、IT
O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た液晶ディスプレ
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。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、製造のスループットを
向上させることができるとともに、上記従来技術で形成
されたブラックマスクの特性を大きく上回り、可視領域
全体で反射率の低く、且つ、反射率の波長依存性が小さ
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できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラーフィルターの斜視図。
【図2】図1に示したカラーフィルターのX−X矢印断
面図。
【図3】液晶ディスプレイの斜視図。
【図4】図3に示した液晶ディスプレイのY−Y矢印断
面図。
【図5】入射光の波長(nm)と反射率(%)との関係
を示すグラフ。
【符号の説明】
3…第1反射防止膜、4…第2反射防止膜、遮光膜5、
BM…ブラックマスク、1…カラーフィルター、100
…液晶ディスプレイ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、可視光を透過させる金属酸化物又は金属酸化
    物の混合物若しくは混晶からなる第1反射防止膜と、前
    記第1反射防止膜上に形成され、前記第1反射防止膜に
    使用する金属と異なる金属の酸化物、炭化物、窒化物、
    酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭
    化物の少なくとも1種を含む第2反射防止膜と、前記第
    2反射防止膜上に形成され、可視光を遮光する遮光膜
    と、を備えることを特徴とするブラックマスク。
  2. 【請求項2】 前記遮光膜及び前記第2反射防止膜にエ
    ッチングにより複数の開口が形成され、前記開口内の前
    記第1反射防止膜が露出していることを特徴とする請求
    項1に記載のブラックマスク。
  3. 【請求項3】 前記第1反射防止膜の可視光領域での屈
    折率が1.2以上4.0以下であり、消衰係数が0.2
    以下であることを特徴とする請求項1に記載のブラック
    マスク。
  4. 【請求項4】 前記第2反射防止膜が、クロム酸化物、
    クロム炭化物、クロム窒化物、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
    炭化物の少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項
    1に記載のブラックマスク。
  5. 【請求項5】 前記遮光膜が金属クロムを含むをことを
    特徴とする請求項1に記載のブラックマスク。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載のブラックマスクと、前
    記ブラックマスクの前記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。
  7. 【請求項7】 請求項6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。
JP20454897A 1997-07-30 1997-07-30 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 Pending JPH1152117A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20454897A JPH1152117A (ja) 1997-07-30 1997-07-30 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20454897A JPH1152117A (ja) 1997-07-30 1997-07-30 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1152117A true JPH1152117A (ja) 1999-02-26

Family

ID=16492339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20454897A Pending JPH1152117A (ja) 1997-07-30 1997-07-30 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

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1152117A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009397A (ja) * 2006-06-02 2008-01-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2011186437A (ja) * 2010-02-12 2011-09-22 Canon Inc 光学素子用の遮光膜および光学素子
US8436965B2 (en) 2006-06-02 2013-05-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2016502592A (ja) * 2012-10-23 2016-01-28 ヘレーウス ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトHeraeus Deutschland GmbH&Co.KG 光を吸収する層系及びその製造並びにそのために適したスパッタターゲット
JP2016075736A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 大日本印刷株式会社 カラーフィルタおよび表示装置
JP2016191090A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット材、その製造方法、及び光学機能膜

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009397A (ja) * 2006-06-02 2008-01-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US8436965B2 (en) 2006-06-02 2013-05-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR101394096B1 (ko) * 2006-06-02 2014-05-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
JP2011186437A (ja) * 2010-02-12 2011-09-22 Canon Inc 光学素子用の遮光膜および光学素子
US8958155B2 (en) 2010-02-12 2015-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Light-shielding film for optical element and optical element having light-shielding film
JP2016502592A (ja) * 2012-10-23 2016-01-28 ヘレーウス ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトHeraeus Deutschland GmbH&Co.KG 光を吸収する層系及びその製造並びにそのために適したスパッタターゲット
JP2016075736A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 大日本印刷株式会社 カラーフィルタおよび表示装置
JP2016191090A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット材、その製造方法、及び光学機能膜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6285424B1 (en) Black mask, color filter and liquid crystal display
JP3590737B2 (ja) 液晶表示素子
JP3440346B2 (ja) ブラックマトリックス用クロムブランクスおよび液晶デイスプレイ用カラーフイルター
US7136121B2 (en) RGB resins covering the black matrix and filling three contiguous aperture, each jointing adjacent resins and forming a continuous flat surface
JPH1152117A (ja) 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
JPH1195009A (ja) チタン系ブラックマスク及びその製造方法、それを用いるカラーフィルター並びに液晶ディスプレイ
JPH11344603A (ja) 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
JPH1195008A (ja) ニッケル系ブラックマスク及びその製造方法、それを用いるカラーフィルター並びに液晶ディスプレイ
JPH11174210A (ja) ゲルマニウム系ブラックマスク及びその製造方法、それを用いるカラーフィルター及び液晶ディスプレイ
JPH11142615A (ja) 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
JPH1138221A (ja) タンタル系ブラックマスク、それを用いるカラーフィルター及び液晶ディスプレイ
KR101259066B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 이의 제조방법
JPH11223811A (ja) 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
JPH1138220A (ja) マンガン系ブラックマスク、それを用いるカラーフィルター及び液晶ディスプレイ
JPH07234314A (ja) ブラックマトリックス基板およびその製造方法
JPH1195010A (ja) タングステン系ブラックマスク及びその製造方法、それを用いるカラーフィルター並びに液晶ディスプレイ
JP3305189B2 (ja) カラー表示装置及び該カラー表示装置の製造方法
JPH1114806A (ja) ブラックマスク及びその製造方法及びこれを用いたカラーフィルター並びに液晶ディスプレイ
JPH0836171A (ja) 液晶表示装置用遮光膜および液晶表示装置
JPH0713147A (ja) カラーフィルター基板及び液晶表示素子
JP3131375B2 (ja) カラー表示装置及び該カラー表示装置の製造方法
JP3234150B2 (ja) カラー表示装置
JPH08101385A (ja) 反射型液晶表示装置とその製造方法
JPH10288707A (ja) 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
JPH07287220A (ja) 液晶装置およびその製造方法