KR100418274B1 - 액정 장치, 컬러 필터 기판, 액정 장치의 제조 방법 및컬러 필터 기판의 제조 방법 - Google Patents

액정 장치, 컬러 필터 기판, 액정 장치의 제조 방법 및컬러 필터 기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 컬러 필터상에 투명 도전층이 형성되어 이루어지는 컬러 필터 기판 혹은 액정 장치에 있어서, 컬러 필터와 투명 도전층 사이의 절연막에 기인하는 불량을 저감할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 착색층(112) 및 표면 보호층(113)으로 이루어지는 컬러 필터의 표면상에는 투명한 금속 산화물로 이루어지는 절연막(114)이 형성된다. 절연막(114)은, 스퍼터링법 등에 의해서 Ta2O5, ZrO2, TiO2중 적어도 어느 하나를 주성분으로 하는 금속 산화물을 컬러 필터상에 퇴적시킨 것이다. 절연막(114)의 표면상에는 소정 패턴 형상을 구비한 투명 전극(115)이 형성된다.

Description

액정 장치, 컬러 필터 기판, 액정 장치의 제조 방법 및 컬러 필터 기판의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL APPARATUS, COLOR FILTER SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD OF LIQUID CRYSTAL APPARATUS, AND MANUFACTURING METHOD OF COLOR FILTER SUBSTRATE}
본 발명은 액정 장치, 컬러 필터 기판, 액정 장치의 제조 방법 및 컬러 필터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정을 한 쌍의 유리 등으로 이루어지는 기판에 의해 유지한 액정 패널을 갖는 액정 장치에 있어서, 컬러 표시를 가능하게 하기 위한 컬러 필터 기판을 이용하는 경우가 있다. 이 컬러 필터 기판에 있어서는, 유리 등의 투명한 기판의 표면상에 컬러 필터의 필터 부분을 구성하는 착색층(예컨대, R(적), G(녹), B(청), BM(흑 : 블랙 매트릭스 혹은 블랙 마스크))이 형성된다. 이들 착색층은 안료나 염료 등의 착색재를 포함하는 수지로 이루어진다.
통상, 컬러 필터에 있어서는, 착색층 위에 투명한 수지 등으로 이루어지는 표면 보호층이 형성된다. 이 표면 보호층은, 컬러 필터상에 또다른 층(예컨대, 투명 전극 패턴 등)을 형성할 때에 약액(藥液)의 침입을 방지하여 착색층을 보호함과동시에, 컬러 필터 표면의 평탄성을 확보하기 위해서 형성된다.
컬러 필터의 표면상에는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어지는 투명 전극이 형성되는 경우가 있다. 그런데 일반적으로, 상기 표면 보호층과 투명 전극은 밀착성이 나쁘기 때문에, 컬러 필터상에 직접 투명 전극을 형성하고자 하면, 전극 패턴의 패턴 정밀도를 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다. 그래서, 종래, 컬러 필터의 표면 보호층의 표면상에 SiO2로 이루어지는 절연막(중간층)을 스퍼터링법 등에 의해서 형성하고, 이 절연막 위에 투명 전극을 형성하고 있었다.
그런데, 상기의 절연막상에 투명 전극을 형성하는 경우, 스퍼터링법 등에 의해서 형성된 투명한 도전막으로부터 투명 전극을 패터닝하기 위해서, 수산화칼륨 수용액 등의 알칼리 용액을 이용하여 투명 도전층상의 레지스트 패턴을 현상하고, 또한 투명 전극을 패터닝한 후에도 전극 패턴상에 잔존하는 레지스트 패턴을 알칼리 용액에 의해 제거할 필요가 있다.
그러나, SiO2로 이루어지는 절연막은 상기의 알칼리 용액에 약하기 때문에, 투명 전극의 패터닝시에 있어서 알칼리 용액에 의해서 절연막이 부분적으로 용해되는 등의 화학적 영향을 받아, 그 결과 절연막이 컬러 필터상으로부터 박리되는 경우가 있다.
또한, SiO2로 이루어지는 절연막을 스퍼터링 장치 등에 의해서 형성했을 때에는, 장치 내부에 부착된 SiO2가 분말체로 되어 날아가 흩어져 주위를 오염시킨다고 하는 문제점이 있다. 이것은, SiO2는 장치 내부의 금속제의 구성 부재에 대하여 열팽창율의 차가 큼과 동시에 대기중의 수분을 흡수하기 쉬운 성질을 갖기 때문에, 장치 내부에 부착된 SiO2가 스퍼터링의 종료후에 장치 내면으로부터 박리되기 쉽기 때문이다. 더우기, SiO2를 스퍼터링에 의해서 성막하는 경우, 그 유전율이 낮은 것부터 타겟에 이상 방전이 발생하기 쉽고, 안정한 성막 상태가 얻어지기 어렵다고 하는 문제점도 있다.
또한, 상기의 투명 전극이 통상 1.8∼1.9 정도의 높은 굴절률을 갖는데 반하여, SiO2로 이루어지는 절연막은 굴절률이 낮기(n=1.455) 때문에, 절연막과 투명 전극의 계면에 있어서 광 반사나 간섭이 발생하여 광투과율이 저하되어, 표시가 어둡게 된다고 하는 문제점도 있다.
그래서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 과제는, 컬러 필터상에 도전막이 형성되어 이루어지는 컬러 필터 기판 혹은 액정 장치에 있어서, 컬러 필터와 도전막 사이의 절연막에 기인하는 불량을 저감할 수 있는 구조를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 1에 있어서의 액정 패널의 외관을 도시하는 개략 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 1에 있어서의 액정 패널의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 단면도(a) 및 컬러 필터 기판의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 확대 평면도(b),
도 3은 실시예 1의 액정 패널을 구성하는 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도(a)∼(d),
도 4는 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 2에 있어서의 액정 패널의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 단면도(a) 및 컬러 필터 기판의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 확대 평면도(b),
도 5는 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 3에 있어서의 액정 패널의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 단면도(a) 및 컬러 필터 기판의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 확대 평면도(b),
도 6은 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 4에 있어서의 액정 패널의 외관을 도시하는 개략 사시도,
도 7은 실시예 4의 액정 패널의(도 6의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 상태를 도시함) 확대 단면도,
도 8은 실시예 4의 액정 패널의 주요 구성 요소의 평면 구조를 도시하는 확대 부분 평면도,
도 9는 실시예 4의 반사 기판의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도(a)∼(e),
도 10은 본 발명에 따른 액정 장치 및 컬러 필터 기판의 실시예 5에 있어서의 컬러 필터 기판의 평면 구조를 도시하는 개략 확대 평면도,
도 11은 실시예 5의 반사 기판의 평면 구조를 도시하는 개략 확대 평면도,
도 12는 실시예 5의 반사 기판의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도(a)∼(d) 및 평면 패턴의 일부를 도시하는 확대 부분 평면도(e) 및 (f),
도 13은 실시예 5의 반사 기판의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도(a) 및 (b) 및 평면 패턴의 일부를 도시하는 확대 부분 평면도(c),
도 14는 실시예 5의 반사 기판의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도(a) 및 (b) 및 평면 패턴의 일부를 도시하는 확대 부분 평면도(c).
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액정 패널 110 : 컬러 필터 기판
111 : 제 1 기판 112 : 착색층
113 : 표면 보호층 114 : 절연막
115, 122 : 투명 전극 121 : 제 2 기판
130 : 밀봉재 132 : 액정
318 : 반사층 413 : 하지층
본 발명의 액정 장치는, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판과, 상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에 마련된 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
Ta2O5, ZrO2및 TiO2는 모두 SiO2보다도 높은 굴절률을 갖기 때문에, 투명 도전층과의 굴절률의 차를 작게 하는 것도 가능하고, 투명 도전층과 절연막의 적층 부분에 있어서의 광학적 손실을 저감하는 것이 가능하게 된다. 특히, 기상(氣相)법에 의해서 형성된 상기의 금속 산화물은 성막 조건에 의해서 굴절률을 제어, 조정하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 이용하는 절연막은 SiO2보다도 분말체화하기 어렵기 때문에, 제조 공정에 있어서의 주위의 오염 정도를 저감할 수 있다.
또한, 기상법에 의해서 형성된 Ta2O5, ZrO2는 모두 알칼리 용액에 대한 충분한 내식성을 갖기 때문에, 투명 도전층의 패터닝시에 알칼리 용액을 이용하더라도 박리 등이 발생하기 어렵게 된다. 즉, 절연막이 Ta2O5, ZrO2중 적어도 어느 한쪽을 주성분으로서 갖는 것이 내(耐)알칼리성을 발휘하기 때문에 바람직하다.
본 발명의 상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 절연막의 컬러 필터측의 표면 및 도전막의 컬러 필터와는 반대측의 표면에 있어서의 가시광의 반사율을 저감하고, 광투과율을 높일 수 있다.
여기서, 광학 막두께란, 절연막과 도전막이 실질적으로 동등한 굴절률을 갖는 경우에는 n·d(n은 적층 부분의 굴절률, d는 절연막과 도전막의 합계 두께)이며, 절연막의 굴절률과 도전막의 굴절률에 실질적인 차가 있는 경우에는, n1·d1+n2·d2(n1은 절연막의 굴절률, d1은 절연막의 두께, n2는 도전막의 굴절률, d2는 도전막의 두께)이다. 또한, 상기의 가시파장 영역이란 파장 380㎚∼780㎚의 범위를 말한다. 가시파장 영역의 대표 파장으로서, 상기 λ는 550㎚인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 착색층과 상기 절연막 사이에 투명한 수지막을 더 갖는 것이 바람직하다. 이 투명한 수지막(후술하는 표면 보호층)은, 통상 착색층을 보호함과 동시에, 컬러 필터의 표면을 평탄화하기 위해서 형성된다. 이 수지막을 형성함으로써 절연막은 더 평탄화된다.
본 발명에 있어서는, 상기 착색층과 상기 제 1 기판 사이에 반사막을 더 갖는 경우가 있다. 반사형 액정 장치 혹은 반사 반투과형 액정 장치에 있어서는, 반사막을 마련하는 것에 의해 외광을 이용한 반사형 표시를 실현할 수 있다. 반사막의 소재로서는, 통상 알루미늄, 알루미늄 합금, 크롬, 크롬 합금, 은, 은 합금 등을 이용할 수 있다. 여기서, 상기 반사막에 개구부를 마련함으로써, 이 개구부를 통해서 광을 투과시킬 수 있기 때문에, 반사 반투과형 액정 장치를 구성할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 제 2 기판상에, 상기 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 마련된 하지층과, 상기 하지층상에 마련된 능동 소자를 더 갖는 경우가 있다. 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 마련된 하지층은, 제 2 기판과, 능동 소자 및 이것에 도전 접속되는 배선이나 전극을 구성하는 도전막 등 사이의 밀착성을 향상시킨다. 능동 소자로서는, 예컨대, TFD(Thin Film Diode)을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 액정 장치는, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에 마련된 Ta2O5를 주성분으로서 포함하는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다. Ta2O5를 주성분으로 하는 절연막은 알칼리 용액에 대한 높은 내식성을 갖기 때문에, 투명 도전층의 패터닝시에 알칼리 용액을 이용하더라도 박리 등이 발생하기 어렵게 된다. 또한, SiO2보다도 높은 굴절률을 갖기 때문에, 투명 도전층과의 굴절률의 차를 작게 할 수 있으므로, 투명 도전층과 절연막의 적층 부분에 있어서의 광학적 손실을 저감할 수 있다. 또한, SiO2보다도 분말체화하기 어렵기 때문에 제조 공정에 있어서의 주위의 오염 정도를 저감할 수 있다.
여기서, 상기 절연막은 ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 포함하는 것이 바람직하다. Ta2O5외에, ZrO2, TiO2, SiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함함으로써, 굴절률, 유전율 등을 조정하는 것이 가능하게 되고, 광학적, 전기적인 장치 설계의 자유도를 확보하는 것이 가능하게 된다.
특히, 투명 도전층에 관해서는, 기본적으로 소망하는 전기 특성(저항의 절대값이나 저항률 등)을 얻기 위해서 두께나 조성에 관한 제약을 받기 때문에, 광학특성상 바람직한 두께나 굴절률(조성이나 성막 조건에 의해서 변동함)을 얻는 것이 어렵고, 광학 설계상의 자유도가 낮지만, 절연막을 종래보다도 투명 도전층에 가까운 굴절률로 함으로써, 절연막과 투명 도전층을 광학적으로 가까운 특성을 갖는 것(예컨대, 일체(一體)의 것)이라고 간주하는 것이 가능하게 되기 때문에, 절연막의 두께, 굴절률 등을 적절하게 설계함으로써, 절연막과 투명 도전층의 적층 부분을 일체적인 광학 요소로서 고려할 수 있는 등, 광학 설계상의 자유도를 높일 수 있게 된다. 특히, 절연막의 굴절률을 투명 도전층의 굴절률과 실질적으로 동등하게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또다른 액정 장치는, Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
또한, 본 발명이 다른 액정 장치는, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.6 이상 2.0 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚인 광투과성을 갖는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
이와 같이 하면, 절연막과 도전막 사이의 굴절률 차를 종래보다도 저감할 수 있음과 동시에, 절연막과 도전막의 광학 막두께의 합이 가시파장 λ의 1배 정도 내지 2배 정도로 되기 때문에, 계면 반사를 저감할 수 있고, 절연막과 투명 도전층의 적층 부분에 기인하는 광학적 손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 액정 장치는, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.6 이상 2.0 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚인 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
다음에, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 기판과, 상기 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에 마련된 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 컬러 필터 기판은, 기판과, 상기 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에 마련된 Ta2O5를 주성분으로서 포함하는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 컬러 필터 기판은, 기판과, 상기 기판상에 마련된 착색층과, 상기 착색층상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.6 이상 2.0 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚인 광투과성을 갖는 절연막과, 상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막을 구비한 것이다.
다음에, 본 발명의 액정 장치의 제조 방법은, 제 1 기판상에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 착색층상에 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막상에 광투과성을 갖는 도전막을 형성하는 공정과, 상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖는 것이다. 상기 절연막은 높은 내알칼리성을 갖기 때문에, 도전막의 패터닝시에 있어서 알칼리 용액을 이용하더라도, 막질(膜質)의 열화나 박리가 발생하기 어렵고, 하층에 형성된 착색층으로의 손상도 방지할 수 있다.
여기서, 상기 절연막 및 상기 도전막은, 상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합이，가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 착색층상에 투명한 수지막을 형성하는 공정을 더 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 기판상에 반사막을 형성하는 공정을 더 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 반사막에 개구부를 마련하는 것에 의해, 반사 반투과형 액정 장치를 구성할 수 있다.
또한, 제 2 기판상에, 상기 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 하지층을 형성하는 공정과, 상기 하지층상에 능동 소자를 형성하는 공정을 더 갖는 것이 바람직하다. 절연막과 실질적으로 동일한 하지층을 형성하는 것에 의해, 능동 소자나 이것에 도전 접속되는 배선이나 전극과 기판의 밀착성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 제 1 기판에 형성되는 절연막과, 제 2 기판에 형성되는 하지층이 실질적으로동일한 재료로 형성되기 때문에, 공정 관리가 용이하게 됨과 동시에, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 제 1 기판상의 절연막과, 제 2 기판상의 하지층을 동시에 형성하는 것도 가능하다.
더 구체적으로는, 제 2 기판상에 Ta2O5를 주성분으로 하는 절연층을 거쳐서 Ta를 주성분으로 하는 금속 도전층을 형성함으로써, 금속 도전층과 기판의 밀착성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 기판으로부터의 불순물 확산을 방지할 수 있다. 상기한 바와 같이, 액정 패널을 구성하는 한 쌍의 기판의 쌍방에 Ta2O5를 주성분으로 하는 층이 형성되는 것에 의해, 성막 장치를 공용화하거나, 절연막과 절연층을 동시에 형성하거나 하는 것이 가능해지므로, 제조 공정의 융통성을 높일 수 있음과 동시에 공정수를 삭감하는 것도 가능하게 된다.
본 발명에 있어서는, 상기 절연막은 기상 성막 수단을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. PVD(물리적 기상 성장법), CVD(화학적 기상 성장법) 등의 기상 성막 수단에 의해 형성된 상기의 금속 산화물은, 투명 도전층을 형성하는 경우의 가열 온도(200∼300℃ 정도)에 대해서도 안정했으며, 또한 치밀한 막질을 얻을 수 있고, 내알칼리성도 양호하다. 특히, 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 PVD(물리적 기상 성장법 혹은 물리적 증착법)에 의해서 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 액정 장치의 제조 방법은, 기판상에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 착색층상에, Ta2O5를 주성분으로 하고, ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막상에 광투과성을 갖는 도전막을 형성하는 공정과, 상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖는 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 액정 장치의 제조 방법은, 기판상에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.6 이상 2.0 이하로 되는 광투과성을 갖는 절연막을 10㎚∼100㎚의 두께로 형성하는 공정과, 상기 절연막상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하로 되는 광투과성을 갖는 도전막을 100㎚∼300㎚의 두께로 형성하는 공정을 구비한 것이다.
다음에, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기판상에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 착색층상에 Ta2O5, ZrO2또는 TiO2중 어느 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기판상에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.6 이상 2.0 이하로 되는 광투과성을 갖는 절연막을 10㎚∼100㎚의 두께로 형성하는 공정과, 상기 절연막상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하로 되는 광투과성을 갖는 도전막을 100㎚∼300㎚의 두께로 형성하는 공정을 구비한 것이다.
상기 각 발명에 있어서, 상기 절연막 및 상기 도전막을 동일 장치내에서 연속하여 성막하는 것이 바람직하다. 기상 성막 수단에 의해 절연막을 형성하는 경우, 투명 도전막을 형성하는 장치와 동일한 장치내에서 절연막을 형성하고, 그대로연속하여 도전막을 성막함으로써, 절연막과 투명 도전층의 계면의 청정성(淸淨性)을 확보할 수 있기 때문에, 양층 사이의 밀착성을 향상할 수 있음과 동시에, 계면의 오염 저감에 따른 광학적 및 전기적 특성의 향상을 도모할 수 있다. 이 경우, 절연막과 도전막은 스퍼터링법에 의해서 동일한 스퍼터링 장치내에서 연속 형성되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기의 도전막의 패터닝 공정에서는, 상기 도전막에 대하여 알칼리 용액에 의한 에칭을 이용한 패터닝 처리를 행하는 것이 바람직하다. 패터닝 처리에 있어서는, 예컨대 레지스트를 알칼리 용액에 의해서 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴에 의해서 투명 도전층을 패터닝하는 경우가 있다. 또한, 투명 도전층을 패터닝한 후에 잔존하는 레지스트 패턴을 제거할 때에도 알칼리 용액을 이용한다. 이 경우에, 절연막은 내알칼리성이 높은 재질로 형성되어 있기 때문에, 알칼리 용액에 의해서 절연막이 부식되는 것이 방지되므로, 절연막이 컬러 필터상으로부터 박리되어 버리는 등의 불량의 발생을 방지할 수 있다.
상기의 컬러 필터 기판은, TN형, STN형 그 외의 여러 가지의 표시 원리, 액티브 매트릭스형, 패시브 매트릭스형, 세그먼트형 그 외의 여러 가지의 패널 구조, 투과형, 반사형, 반투과형 등의 조명 구조 등을 구비한 여러 가지의 액정 장치에 채용할 수 있다. 또한, 컬러 필터 기판으로서는, 상기한 바와 같은 액정 장치에 한정되지 않고, 컬러 필터와 투명 도전층을 구비한 것이면, CRT(음극선관)의 표시면 부분이나 촬상관 등의 수광면 부분 등, 다른 여러 가지의 장치의 컬러 필터부로서 이용하는 것도 가능하다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.
(실시예)
다음에, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정 장치, 컬러 필터 기판, 액정 장치의 제조 방법 및 컬러 필터 기판의 제조 방법의 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 액정 장치에 있어서의 컬러 필터 기판(110)을 구비한 액정 패널(100)의 외관을 도시하는 사시도, 도 2의 (a)는 액정 패널(100)의 개략 구조를 모식적으로 도시하는 개략 단면도, 도 2의 (b)는 컬러 필터 기판(110)의 표면 구조를 도시하는 평면도이다.
이 액정 장치는, 소위 투과 방식의 패시브 매트릭스형 구조를 갖는 액정 패널(100)에 대하여 필요에 따라서 도시하지 않은 백라이트나 프론트라이트 등의 조명 장치나 케이스체 등을 적절히 장착하게 된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(100)은, 유리판이나 합성 수지판 등으로 이루어지는 투명한 제 1 기판(111)을 기체(基體)로 하는 컬러 필터 기판(110)과, 제 2 기판(121)을 기체로 하는 대향 기판(120)이 밀봉재(130)를 거쳐서 대향하여 접합되고, 밀봉재(130)의 내측에 개구부(130a)로부터 액정(132)이 주입된 후, 봉지재(131)에 의해 봉지되게되는 셀 구조를 갖고 있다.
제 1 기판(111)의 내면(제 2 기판(121)에 대향하는 표면)상에는 복수개 병렬한 스트라이프 형상의 투명 전극(115)이 형성되고, 제 2 기판(121)의 내면상에는 복수개 병렬한 스트라이프 형상의 투명 전극(122)이 형성되어 있다. 또한, 상기 투명 전극(115)은 배선(118A)에 도전 접속되고, 상기 투명 전극(122)은 배선(128)에 도전 접속되어 있다. 투명 전극(115)과 투명 전극(122)은 서로 직교하고, 그 교차 영역은 매트릭스 형상으로 배열된 다수의 화소를 구성하며, 이들 화소 배열이 액정 표시 영역 A를 구성하고 있다.
제 1 기판(111)은 제 2 기판(121)의 외형보다도 외측으로 돌출하게 되는 기판 돌출부(110T)를 갖고, 이 기판 돌출부(110T)상에는, 상기 배선(118A), 상기 배선(128)에 대하여 밀봉재(130)의 일부로 구성되는 상하 도통부를 거쳐서 도전 접속된 배선(118B) 및 독립하여 형성된 복수의 배선 패턴으로 이루어지는 입력 단자부(119)가 형성되어 있다. 또한, 기판 돌출부(110T)상에는 이들 배선(118A, 118B) 및 입력 단자부(119)에 대하여 도전 접속되도록 액정 구동 회로 등을 내장한 반도체 IC(161)가 실장되어 있다. 또한, 기판 돌출부(110T)의 단부에는 상기 입력 단자부(119)에 도전 접속되도록, 플렉서블 배선 기판(163)이 실장되어 있다.
이 액정 패널(100)에 있어서, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판(111)의 외면(外面)에는 편광판(140)이 배치되고, 제 2 기판(121)의 외면에는 편광판(150)이 배치되어 있다. 편광판(140)과 편광판(150)은, 예컨대 편향 투과축이 서로 직교하는 크로스 니콜(cross Nichol) 배치로 되는 자세로 기판 외면상에접착된다.
(컬러 필터 기판(110)의 구조)
다음에, 도 2의 (a) 및 (b)을 참조하여 컬러 필터 기판(110)의 구조를 상세히 설명한다. 제 1 기판(111)의 표면에는 착색층(112)이 형성되고, 그 위를 투명 수지 등으로 이루어지는 표면 보호층(오버코팅층)(113)이 피복되어 있다. 이 착색층(112)과 표면 보호층(113)에 의해서 컬러 필터가 형성된다.
착색층(112)은 통상, 투명 수지중에 안료나 염료 등의 착색재를 분산시켜 소정의 색조를 띠는 것으로 되어 있다. 착색층의 색조의 일례로서는 원색계 필터로서 R(적), G(녹), B(청)의 3색의 조합으로 이루어지는 것이 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 보색계 외의 여러 가지의 색조로 형성할 수 있다. 통상, 기판 표면상에 안료나 염료 등의 착색재를 포함하는 감광성 수지로 이루어지는 착색 레지스트를 도포하고, 포토리소그래피법에 의해서 불필요한 부분을 제거함으로써, 소정의 컬러 패턴을 갖는 착색층을 형성한다. 복수의 색조의 착색층을 형성하는 경우에는 상기 공정을 반복한다. 또, 착색층의 배열 패턴으로서, 도 2의 (b)에 도시하는 도시예에서는 스트라이프 배열을 채용하고 있지만, 이 스트라이프 배열 외에, 델타 배열이나 경사 모자이크 배열 등의 여러 가지의 패턴 형상을 채용할 수 있다. 여기서, 상기 RGB의 각 착색층의 주위에는, 착색층의 일부로서, 화소간 영역의 차광을 실행하기 위한 차광막(블랙 매트릭스 혹은 블랙 마스크)을 형성할 수 있다.
표면 보호층(113)은 착색층의 보호, 착색재의 누설 방지 및 컬러 필터 표면을 평탄화하기 위한 것이다. 표면 보호층(113)의 소재로서는, 예컨대 아크릴 수지, 에폭시 등의 투명 수지 재료를 이용할 수 있다.
상기 컬러 필터의 표면상에는 투명한 금속 산화물로 이루어지는 절연막(114)이 형성된다. 절연막(114)으로서는, 예컨대 스퍼터링법 등에 의해서 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 어느 하나를 주성분으로 하는 금속 산화물을 컬러 필터상에 퇴적시킨 것을 들 수 있다. 이 중, Ta2O5만으로 이루어지는 것 혹은 Ta2O5에 ZrO2, TiO2또는 SiO2중 적어도 어느 하나를 혼합한 것이 특히 바람직하다.
절연막(114)의 표면상에는 소정 패턴 형상을 갖는 상기의 투명 전극(115)이 형성된다. 이 투명 전극(115)은 ITO 등의 투명 도전체로 이루어진다. 투명 전극(115) 위에는 SiO2, TiO2등으로 이루어지는 경질 보호막(진애(塵埃) 등의 이물 혼입에 의한 상하 전극 사이에 단락이 발생하는 것을 방지하기 위한 투명막)(116)이 형성되고, 이 경질 보호막(116)의 표면상에 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 배향막(117)이 도포 형성된다. 이 배향막(117)에는 공지(公知)의 러빙(rubbing) 처리가 실시된다.
(대향 기판 및 패널 구조)
제 2 기판(121)의 표면상에는 상기와 마찬가지의 ITO 등으로 이루어지는 투명 전극(122)이 형성되고, 이 위에는 상기와 마찬가지의 경질 보호막(123) 및 배향막(124)이 순서대로 적층된다. 배향막(124)에도 공지의 러빙 처리가 실시된다.
상기의 컬러 필터 기판(110)과 대향 기판(120)은, 어느 한쪽에 도포 형성된 밀봉재(130)를 거쳐서 서로 접합되고, 기판 사이에 살포된 스페이서 혹은 밀봉재(130)의 내부에 혼입된 스페이서(모두 도시하지 않음)에 의해서 규제되는 상태로 소정의 기판 간격(셀 갭)으로 되도록 압착되어, 밀봉재(130)를 가열, 광 조사 등에 의해서 경화시키는 것에 의해 도시한 셀 구조가 구성된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 셀에는 밀봉재(130)의 일부에 마련된 개구부(130a)를 통해서 액정(132)이 주입되고, 그 후 그 개구부(130a)를 수지 등에 의해서 봉쇄함으로써, 액정 패널(100)이 완성된다.
(컬러 필터 기판의 제조 방법의 상세)
다음에, 컬러 필터 기판(110)의 제조 방법의 상세에 대해서 도 3의 (a)∼(d)를 참조하여 설명한다. 최초로, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 착색층(112) 및 표면 보호층(113)으로 이루어지는 컬러 필터가 상술한 방법으로 형성된 후, 표면 보호층(113)의 표면상에 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 절연막(114)이 형성된다. 절연막(114)의 형성 방법으로서는, 여러 가지의 PVD법 또는 CVD법을 이용할 수 있지만, 특히 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등의 PVD법을 이용하는 것이 바람직하다. 스퍼터링법을 채용하는 경우, 상기의 Ta2O5, ZrO2, TiO2의 다결정 등을 분쇄하여 이루어지는 분말체를 소결하여 형성한 타겟을 이용한다. 여기서,절연막(114)으로서 요구되는 막 조성에 따라 분말 조성을 조정하여 타겟을 형성할 수 있다.
다음에, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이 ITO로 이루어지는 투명 도전층(115X)을 스퍼터링법에 의해서 형성한다. ITO는 막 조성 및 성막 조건에 따라 도전률이나 굴절률 등이 크게 변하지만, 통상은 성막후의 도전막의 전기적 특성을 주(主)로서 고려하여 막 조성 및 성막 조건을 설정한다. 투명 도전층(115X)은 당초 제 1 기판(111)의 표면상에 전면적(全面的)으로 형성된다. 그 후, 이 투명 도전층(115X) 위에 감광성 레지스트를 도포하고, 이 감광성 레지스트에 대하여 소정의 노광 패턴에 의해 노광 처리를 실시하며, 그런 후에 수산화칼륨 수용액(예컨대 0.9% 농도) 등의 알칼리 용액에 의해 현상 처리를 실행하는 것에 의해, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이 소정의 레지스트 패턴(115Y)을 형성한다. 그리고, 이 레지스트 패턴(115Y) 위로부터, 염산 등의 에칭액에 의해 투명 도전층(115X)을 에칭하여, 도 2의 (a)에 나타내는 투명 전극(115)을 형성한다. 그 후, 투명 전극(115) 위의 레지스트 패턴(115Y)을 현상시보다도 농도(알칼리성)가 높은 알칼리 용액(예컨대 1.5% 농도의 수산화칼륨 수용액)에 의해서 제거한다.
상기 공정에 있어서는, 투명 도전층(115X)을 패터닝하여 투명 전극(115)을 형성할 때에 알칼리 용액을 사용하기 때문에, 투명 전극(115)의 하층에 형성되어 있는 절연막(114)의 내(耐)알칼리성이 낮으면, 절연막(114)의 표면이 알칼리 용액에 의해서 에칭되어, 투명 전극(115)에 사이드 에칭이 발생해서 패터닝 정밀도가 악화되거나, 투명 전극(115)이 절연막(114)으로부터 박리되거나, 혹은 절연막(114)자체가 컬러 필터의 표면 보호층(113)의 표면으로부터 박리되거나 하는 우려가 또한 있다.
본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 절연막(114)이 Ta2O5, ZrO2등의 내알칼리성이 높은 재료로 구성되어 있는 경우, 패터닝시에 사용되는 알칼리 용액, 특히 레지스트 패턴(115Y)을 제거(박리)하기 위한 알칼리 용액에 의해서도 절연막(114)은 영향을 거의 받지 않기 때문에, 상기한 바와 같은 불량을 발생시키는 일은 없다.
본 실시예의 절연막(114)의 내알칼리성을 조사하기 위해서, 그 내구 시험을 행하였다. 이 내구 시험은, 유리 기판상에 상기와 마찬가지의 컬러 필터를 형성한 것을 이용하고, 그 컬러 필터의 표면상에 Ta2O5를 주성분으로 하는 절연막(114)을 스퍼터링법에 의해 약 400Å의 두께가 되도록 형성한 기판과, 마찬가지로 컬러 필터의 표면상에 스퍼터링법에 의해서 SiO2로 이루어지는 절연막을 마찬가지의 두께가 되도록 형성한 기판을, 1.5% 농도의 수산화칼륨 수용액(레지스트 패턴(115Y)을 제거하기 위해서 이용되는 알칼리 용액)내에 동일한 시간 침지(浸漬)하는 것이다.
이 시험의 결과, SiO2로 이루어지는 절연막을 형성한 기판에 있어서는 절연막이 컬러 필터의 표면 보호층으로부터 박리되었지만, Ta2O5를 주성분으로 하는 절연막(114)을 형성한 본 실시예의 컬러 필터 기판에 있어서는 절연막(114)과 표면 보호층(113)간의 박리는 전혀 발생하지 않는 것이 밝혀졌다.
(컬러 필터 기판의 광학적 구조)
다음에, 본 실시예의 컬러 필터 기판(110)의 광학적 구조에 대하여 설명한다. 컬러 필터 기판(110)에 있어서는, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이 컬러 필터 위에 절연막(114)이 형성되고, 그 위에 투명 전극(115)이 형성되어 있다. 이 투명 전극(115)과, 이것에 액정(132)을 거쳐서 대향하는 투명 전극(122)과의 평면적으로 겹치는 영역이 화소 영역이며, 각 화소 영역은 서로 독립하여 액정의 배향 상태를 제어 가능하게 구성되고, 화소 영역의 광학적 상태에 따라 소망하는 표시가 실현되도록 구성되어 있다. 따라서, 액정 패널(100) 전체의 광학적 특성은 상기의 화소 영역의 광학적 특성에 의해서 결정된다.
각 화소 영역의 광학적 특성은, 제 1 기판(111), 컬러 필터의 착색층(112), 컬러 필터의 표면 보호층(113), 절연막(114), 및 투명 전극(115)의 적층 구조 및 대향 기판(120)의 광학 특성에 의해서 결정된다. 여기서, 가시파장 영역내에 있어서 SiO2로 구성한 종래의 절연막의 굴절률은 거의 1.455이고, 투명 전극(115)의 굴절률은 1.8∼1.9 정도이다. 이 투명 전극(115)의 굴절률은 조성이나 성막 조건에 의해서 크게 변화되지만, 해당 조성이나 성막 조건은 전기 저항률 등의 전기적 특성에 크게 영향을 미치기 때문에, 굴절률을 자유롭게 설계하는 것은 통상 곤란하다.
그런데, Ta2O5, ZrO2및 TiO2는 모두 2.0을 초과하는 높은 굴절률을 갖도록 형성하는 것이 가능하고, 더구나 주지(周知)한 바와 같이, 이들을 기상 성막법에의해서 형성하는 경우에는 성막시의 산소 분압 외의 성막 조건을 바꾸는 것 등에 의해서 그들의 굴절률을 넓은 범위로 바꿀 수 있다. 본 실시예에서는, 절연막(114)이 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 어느 하나를 주성분으로 하고 있기 때문에, 종래의 절연막(SiO2: 광굴절률 1.455)보다도 굴절률을 높게 할 수 있고, 그 조성에 따라 절연막의 굴절률을 투명 전극(115)의 굴절률에 근접시키는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 성막 조건을 바꾸는 것에 의해 혹은 상기의 Ta2O5, ZrO2, TiO2중 적어도 어느 하나와 다른 물질, 예컨대 SiO2를 혼합한 재료로 절연막(114)을 형성하는 것에 의해, 절연막(114)의 굴절률을 1.6∼2.0의 범위내로 설정할 수 있고, 이것에 의해서, 절연막(114)과 투명 전극(115)의 계면에 있어서의 광 반사를 저감하고, 화소 영역의 실효적인 광투과율을 높일 수 있다. 특히 상기 범위내에서도 1.7∼1.95의 범위내로 굴절률을 설정하는 것이 바람직하다.
상기의 구체예로서는, 스퍼터링 장치의 타겟에 SiO2와 ZrO2의 분말체를 각각 50wt%씩 배합하여 소결한 것을 이용해서 스퍼터링함으로써 절연막(114)을 형성했다. 이렇게 하여 형성한 절연막(114)의 굴절률은 약 1.8이고, 투명 전극(115)의 굴절률과 거의 동등하게 되며, 절연막(114)과 투명 전극(115) 사이의 계면 반사는 거의 발생하지 않으며, 광학적으로 단층으로서 간주할 수 있게 되었기 때문에, 광학 설계도 용이하게 되었다. 또, 이 조성을 갖는 절연막에 있어서도, 제조 공정상에서는 충분한 내알칼리성이 인정을 받았다.
또, 상기의 SiO2와 ZrO2의 혼합 재료로 절연막을 형성했을 경우에는, 성막 재료로서 SiO2만을 포함하는 타겟을 이용했을 때에 이상 방전이 발생하는 인가 전압의 약 2배의 전압을 인가하더라도 이상 방전은 전혀 발생하지 않았다. 또한, 상기의 타겟에 한정하지 않고, Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 어느 하나를 주성분으로 하는 타겟은 성막 재료로서 SiO2만을 포함하는 타겟보다도 이상 방전이 발생하기 어렵고, 안정한 성막 상태를 얻을 수 있었다.
또한, 이러한 타겟 재료는 종래의 타겟 재료에 비교하여 분말 진애가 발생하기 어렵고, 스퍼터링 장치를 대기(大氣)에 개방했을 때에 주위에 흩뿌려지는 분말 진애량을 대부분 없앨 수 있었다. 특히, 성막 재료로서 Ta2O5를 주성분으로 하는 타겟에 있어서는, 스퍼터링 장치내의 방착판(防着板)에 대한 성막 재료의 밀착성이 양호하기 때문에, 성막 재료가 장치 내벽으로부터 박리되지 않고, 방착판을 일주일마다 교환한 경우라도 파티클이 거의 발생하지 않았다. 한편, 종래의 SiO2의 타겟에서는 3일마다 방착판을 교환한 경우에서도, 그 교환시에 반드시 파티클이 발생하고 있었다.
본 실시예에서는, 절연막(114)과 투명 전극(115)으로 이루어지는 적층 부분의 광학 막두께가 1/2λ의 자연수배가 되도록 함으로써, 해당 적층 부분에 기인하는 광학적 손실을 저감할 수 있고, 화소 영역의 광투과율을 높일 수 있다.
예컨대, λ를 가시광의 표준 파장 550㎚으로 하고, 절연막(114)을 ZrO2-SiO2계의 재료로 구성하며, 그 굴절률 n1을 1.8로 하고, 투명 전극(115)의 굴절률 n2를 1.9로 한 경우에는, 절연막(114)의 두께 d1을 500Å(50㎚), 투명 전극(115)의 두께 d2를 약 1000Å(100㎚)으로 함으로써, 광학막 두께가 OT=n1·d1+n2·d2=270㎚로 되어, 1/2λ= 275㎚과 거의 동등하게 할 수 있다.
여기서, 광학 막두께 OT= 1/2λ로 하는 경우에, 파장 λ을 상기 표준 파장에 한정하지 않고 가시파장 영역의 어느 쪽의 파장으로 해도 시각적으로 효과가 얻어진다. 가시파장 영역이란 광의 파장이 380㎚∼780㎚의 범위이다.
또한, 상술한 방법에 따라서 절연막(114)의 굴절률 n1을 투명 전극(115)의 굴절률 n2와 거의 동등하게 하면, 광학적으로 절연막(114)과 투명 전극(115)을 일체화한 것이라고 간주할 수 있기 때문에, 절연막(114)과 투명 전극(115)을 합친 합계 두께 d를, n·d=1/2λ을 거의 만족하도록 설정하면 되기 때문에, 막두께 설계의 자유도가 더 향상된다.
컬러 필터 기판(110)의 두께로서는, 예컨대 착색층(112)을 약 0.5∼2㎛, 표면 보호층(113)을 약 1∼2㎛, 절연막(114)을 100∼1000Å(10∼100㎚), 투명 전극(115)을 1000∼3000Å(100∼300㎚)의 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 절연막이 상기 두께의 범위내에 있는 경우에는, 그 내식성에 의해서 하층의 컬러 필터(착색층)를 충분히 보호할 수 있음과 동시에 투명 전극의 밀착성을 개선할 수 있고, 또한 이들의 적층 구조내의 각 층을 각각 안정한 상태로 성막할 수 있다. 또한,투명 전극(115)이 상기 두께의 범위내에 있는 경우에는, 충분한 전기적 특성(배선 저항 및 전극 저항)을 얻을 수 있음과 동시에, 성막시에도 안정한 상태가 얻어진다.
여기서, 절연막(114)의 굴절률이 높을수록 그 막두께를 얇게 할 수 있다. 특히, 상기한 바와 같이 절연막과 투명 전극으로 이루어지는 적층 부분의 광학 막두께를 1/2λ의 자연수배로 설정하고자 하는 경우, 본 실시예에서는 절연막의 굴절률을 종래의 SiO2의 경우보다도 높게 함으로써 절연막의 두께를 저감할 수 있기 때문에, 컬러 필터 기판(110)에 있어서의 적층 구조 부분의 두께를 저감할 수 있다고 하는 이점도 있다.
(실시예 2)
다음에, 상기 실시예와는 다른 실시예 2에 대해서 도 4의 (a) 및 (b)을 참조하여 설명한다. 이 실시예 2의 액정 장치는 도 4의 (a)에 도시하는 액정 패널(200)을 구비한 액정 장치로서, 이 액정 패널(200)은, 컬러 필터를 구비한 컬러 필터 기판(210)과 대향 기판(220)을 밀봉재(230)를 거쳐서 접합하고, 기판 사이에 액정(231)을 봉입한 것이다. 제 1 기판(211) 및 제 2 기판(221)의 외면에 각각 접착된 편광판(240, 250)은 상기 실시예 1과 마찬가지의 것이다.
본 실시예에서는, 유리나 합성 수지 등으로 이루어지는 투명한 제 1 기판(211)의 표면상에 상기와 마찬가지로 착색층(212) 및 표면 보호층(213)으로 이루어지는 컬러 필터를 형성하고, 이 컬러 필터 위에 Ta2O5를 주성분으로 하는 절연막(214)을 스퍼터링법 등에 의해 형성한다. 이 절연막(214)은, 성막 재료가 실질적으로 Ta2O5단체로 이루어지는 것이더라도 무방하고 혹은 Ta2O5에 ZrO2, TiO2, SiO2등의 다른 재료(특히 금속 산화물)를 혼합한 것이더라도 무방하다.
이 절연막(214) 위에는 도 4의 (b)에 일점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 상기와 마찬가지의 띠 형상의 투명 전극(215)을 형성하고, 또한 그 위에 경질 보호막(216) 및 배향막(217)을 순차적으로 형성한다.
한편, 대향 기판(220)에 있어서는, 유리나 합성 수지 등으로 이루어지는 투명한 제 2 기판(221)의 표면상에, Ta2O5를 주성분으로 하는 하지층(225)을 스퍼터링법 등에 의해 형성한다. 이 하지층(225) 위에는 Ta 또는 Ta 합금으로 이루어지는 배선층(226)을 형성한다. 그리고, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 배선층(226)의 표면을 양극 산화 등에 의해서 산화시켜 얇은 산화 절연막을 형성하고, 화소마다 마련된 화소 접속부(226a)의 산화 절연막상에 Cr이나 Al 등의 다른 금속으로 이루어지는 전극층(222a)을 형성하는 것에 의해, 금속/절연체/금속(MIM) 구조를 갖는 TFD(Thin Film Diode)인 2 단자 액티브 소자(다이오드 소자)를 구성한다.
또한, 제 2 기판(221)의 하지층(225)상에는 화소마다 투명 전극(222)이 형성되고, 상기 전극층(222a)은 이 투명 전극(222)상에도 형성되어 있다. 이러한 구조에 의해서, 상기 액티브 소자는 화소마다 상기 배선층(226)과 투명 전극(222) 사이에 도전 접속되어 있다. 또, 이들 배선층(226) 및 투명 전극(222) 위에는 상기와마찬가지의 경질 보호막(223) 및 배향막(224)이 순차적으로 형성된다.
상기의 하지층(225)은, 상기 배선층(226)의 밀착성을 향상시킴과 동시에, 제 2 기판(221)내의 불순물이 상기 액티브 소자 등으로 확산되는 것을 방지하기 위해서 형성되는 것이다.
이 액정 패널(200)을 제조하는 경우에는, 제 1 기판(211)상의 절연막(214)과, 제 2 기판(221)상의 하지층(225)을 동일 재료로 동시에 형성함으로써, 액정 패널의 제조 공정의 공정수를 삭감할 수 있다. 또한, 이와 같이 절연막(214)과 하지층(225)을 실질적으로 동일한 재료로 형성하는 경우에는, 가령 절연막(214)과 하지층(225)이 동일 조성이더라도 따로따로 형성할 때 혹은 절연막(214)과 하지층(225)을 다른 조성의 것으로서 따로따로 형성할 때에 있어서도, 제조 라인에 이용하는 각각의 성막 장치를 서로 함께 사용하는 것이 가능하게 되어, 설비 비용을 저감할 수 있다. 또한, 완전히 동일한 재료를 이용하는 경우에는, 재료도 공용할 수 있는 등, 공정 관리가 용이하게 되거나, 재료 비용을 저감하거나 할 수 있다.
(실시예 3)
다음에, 도 5의 (a) 및 (b)을 참조하여 본 발명에 따른 실시예 3에 대해서 설명한다. 이 실시예의 액정 장치에 있어서의 액정 패널(300)은, 기본적으로 실시예 1의 액정 패널(100)과 거의 마찬가지의 구조를 갖고, 마찬가지의 제 1 기판(311), 착색층(312), 표면 보호층(313), 절연막(314), 투명 전극(315), 경질 보호층(316) 및 배향막(317)을 구비한 컬러 필터 기판(310)과, 마찬가지의 제 2 기판(321), 투명 전극(322), 경질 보호층(323) 및 배향막(324)을 구비한 대향 기판(320)을 가지며, 이들 컬러 필터 기판(310)과 대향 기판(320)을 밀봉재(330)를 거쳐서 접합하여 이들 기판 사이에 액정(331)을 봉입한 것이다. 제 2 기판(321)의 외면에는 편광판(350)이 접착되어 있다.
본 실시예의 액정 패널(300)은, 반사형 패널 구조를 갖고, 컬러 필터 기판(310)의 제 1 기판(311)의 표면상에 금속 박막 등으로 이루어지는 반사층(318)이 형성되어 있다. 반사층(318)의 재질로서는 Al, Al 합금, Cr, Cr 합금, Ag, Ag 합금 등을 들 수 있다. 그리고, 착색층(312) 및 표면 보호층(313)으로 이루어지는 컬러 필터는 반사층(318)의 위쪽에 직접 혹은 적절한 투명층을 거쳐서 형성되어 있다.
이 액정 패널(300)에 있어서는, 편광판(350)으로부터 입사한 외광은 대향 기판(320), 액정(331)을 통과하여 컬러 필터에 입사하고, 또한 반사층(318)에서 반사된 후, 다시 컬러 필터 및 액정(331)을 통과하여 대향 기판(320)을 지나서 편광판(350)으로부터 외부로 사출된다. 또, 대향 기판(320)의 전면(前面)측(상측에 도시함)에 프론트라이트를 배치하는 것에 의해, 외광뿐만 아니라, 장치 내부로부터 방출되는 조명광에 의해서도 표시를 시인 가능하게 구성할 수 있다.
이 반사형 액정 패널(300)에 있어서는, 외광을 반사층(318)에서 반사시킴으로써 표시를 시인 가능하게 하는 것이기 때문에, 표시가 어둡게 되기 쉽고, 특히 컬러 필터를 거침으로써 표시의 밝기가 부족하기 쉽다. 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 절연막(314)을 종래보다도 투명 전극(315)에 가까운 굴절률을 갖는 것으로 함으로써, 액정층 이외의 광투과율을 높일 수 있고, 표시의 밝기를 확보할 수 있다. 특히, 절연막(314)과 투명 전극(315)의 적층 부분의 광학 막두께를 1/2λ(λ는 가시파장 영역 380㎚∼780㎚ 내의 임의의 파장으로 좋지만, 특히 표준 파장 550㎚인 것이 바람직함)과 거의 동등하게 하는 것에 의해, 광투과율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 4)
다음에, 본 발명에 따른 실시예 4의 액정 장치를 더 구체적으로 설명한다. 이 실시예는 도 6에 도시하는 액정 패널(400)을 구비한 것이다. 액정 패널(400)은 반사 반투과 방식의 패시브 매트릭스형 액정 패널이고, 반사 기판(410)과 대향 기판(420)이 밀봉재(430)에 의해 접합되며, 밀봉재(430)의 액정 주입구(430a)로부터, 예컨대 TN(Twisted Nematic)형 액정(440)을 주입하고 봉지재(431)에 의해 봉지하여 이루어지는 것이다.
반사 기판(410)에는 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 기판(411)상에 복수개 병렬한 스트라이프 형상의 투명 전극(415)이 형성되고, 대향 기판(420)에는 마찬가지의 기판(421)상에 복수 병렬한 스트라이프 형상의 투명 전극(422)이 형성되어 있다. 투명 전극(415)과 투명 전극(422)은 서로 직교하고, 양자의 교차 영역으로 이루어지는 화소 영역이 종횡(縱橫)으로 매트릭스 형상으로 배열되어 액정 표시 영역 A가 구성된다. 투명 전극(415)에는 배선(418A)이 접속되고, 투명 전극(422)에는 배선(428)이 접속되어 있다.
반사 기판(410)에는 대향 기판(420)의 외형 2변으로부터 외측으로 돌출하여 이루어지는, 평면으로 보면 L자 형상의 기판 돌출부(410T)가 마련되고, 이 기판 돌출부(410T)상에는 반도체 칩(461, 462)이 실장되어 있다. 또한, 기판 돌출부(410T)상에는 투명 전극(415)에 접속된 상기 배선(418A)이 그대로 인출되어, 반도체 칩(461)에 도전 접속되어 있다. 또한, 투명 전극(422)의 배선(428)에 대하여 밀봉재(430)내에 분산된 도전성 입자(432)(도 7 및 도 8 참조)를 거쳐서 도전 접속된 배선(418B)이 형성되고, 이 배선(418B)은 상기 반도체 칩(462)에 도전 접속되어 있다. 또한, 반도체 칩(461)은 기판 돌출부(418B)상의 배선(419A)에도 도전 접속되고, 반도체 칩(462)은 기판 돌출부(410T)상의 배선(419B)에도 도전 접속되어 있다. 그리고, 이들 배선(419A, 419B)은 기판 돌출부(410T)의 단부에 실장된 플렉서블 배선 기판(463)에 도전 접속되어 있다.
상기 구성예에 있어서, 투명 전극(415)이 세그먼트 전극, 투명 전극(422)이 공통 전극으로서 설계되어 있는 경우에는, 반도체 칩(461)이 주사선 구동 회로, 반도체 칩(462)이 신호선 구동 회로로서 기능하도록 구성된다. 투명 전극(415)과 투명 전극(422)에는 상기 반도체 칩(461, 462)에 의해서 소정의 전위가 공급되고, 양 전극이 교차하는 화소 영역마다 액정(440)에 소정의 전압이 부여된다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 기판(111)의 표면상에는 Ta2O5, ZrO2, TiO2등을 포함하는 하지층(413)이 형성되어 있다. 이 하지층(413)은, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이 기판(111)상에 스퍼터링법 등을 이용하여 거의 전면적으로 형성된다.하지층(413)은 기판(411)과 투명 전극(415)의 밀착성을 개선하기 위한 것으로서, 본 실시예의 경우에는, 후술하는 대향 기판(420)에 마련되는 절연막(427)과 동일 재질로 형성되는 것이 실시예 3과 마찬가지의 이유에 의해 바람직하다. 즉, 하지층(413)은 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 어느 하나를 주성분으로 하는 재료 혹은 그들 2종 이상을 주성분으로 하는 재료, 또는 Ta2O5를 주성분으로 하고, 이것에 ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 혼입한 재료 등으로 형성할 수 있다.
이 하지층(413)의 표면상에는 은 단체 혹은 은 합금 등으로 이루어지는 반사층(414)이 형성된다. 이 반사층(414)에는 화소마다 개구부(414a)가 형성된다.
반사층(414)은, 은 단체 외에, 은과, 팔라듐, 동, 금 등과의 합금(예컨대, Ag-Pd(은 90wt%), Ag-Pd-Cu(은 95wt%))을 이용할 수 있다. 은 혹은 은 합금은, 알루미늄보다도 가시광 영역에 있어서의 반사율이 높기 때문에, 액정 패널의 반사형 표시를 밝게 할 수 있다. 또, 반사층을 구성하는 소재로서는 상기 은 혹은 은 합금 이외에, 알루미늄, 크롬 혹은 이들의 합금(예컨대, Al-Nd) 등의 다른 금속을 이용하는 것이 가능하다.
반사층(414)은, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 하지층(413)상에 상기 금속 혹은 합금으로 이루어지는 금속막(414X)을 스퍼터링법이나 증착법 등에 의해 전면적으로 형성한 후, 포토리소그래피법 및 에칭법을 이용하여 패터닝하는 것에 의해, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이 이후에 형성되는 투명 전극(415)과 겹치도록 신장되는 띠 형상으로 형성된다. 여기서, 반사층(414)에는 화소마다 도 8에도 도시하는 하나 또는 복수의 개구부(414a)가 마련된다.
반사층(414)상에는, 도 9의 (d)에 도시하는 바와 같이 ITO 등의 투명 도전막(415X)이 전면적으로 형성되고, 그 후 포토리소그래피법 및 에칭법에 의한 패터닝이 실시되어, 도 9의 (e)에 도시하는 바와 같이 투명 전극(415)이 형성된다. 투명 전극(415)은, 반사층(414) 전체를 피복하도록, 반사층(414)의 폭보다도 약간 넓은 폭으로 형성되어 있다. 그리고, 투명 전극(415)의 폭 방향 양측 단부는 반사층(414)의 외부 둘레를 넘어 하지층(413)의 표면에 접촉하도록 형성되고, 그 결과 하지층(413)과 투명 전극(415)에 의해서 반사층(414)이 밀봉되도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 반사층(414)이 하지층(413)과 투명 전극(415)에 의하여 밀봉되어 있는 것에 의해, 금속막으로 이루어지는 반사층(414)의 부식 등의 변질을 방지할 수 있다. 특히, 반사층(414)이 은 혹은 은 합금으로 형성되어 있는 경우에는, 반사층(414)의 변질을 방지하는 데에 있어서 대단히 유효하다.
대향 기판(420)에 있어서는, 기판(421)상에 차광막(423)이 형성되고, 화소간의 광 누설을 방지하고 있다. 차광막(423)은 흑색 수지층(흑색의 착색층)이나 크롬 등의 금속막에 의해서 구성할 수 있다. 흑색 수지층으로서는, 예컨대, 적, 녹, 청의 안료나 염료 등의 착색재와 함께 카본 분말 등의 흑색의 착색재를 투명 수지중에 혼입한 것을 들 수 있다. 또한, 각 화소 영역에는, 도 8에 도시하는 바와 같이 R(적), G(녹), B(청)의 착색층(424)이 각각 소정의 배열 패턴으로 되도록 형성되어 있다.
이들의 차광막(423) 및 착색층(424) 위에는 투명한 표면 보호층(425)이 형성되고, 이 표면 보호층(425) 위에 절연막(427)이 형성된다. 이 절연막(427)은 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 있어서 기술한 절연막과 마찬가지의 재질로 마찬가지의 방법에 의해 형성된다. 절연막(427)상에는 ITO로 이루어지는 상기 투명 전극(422)이 형성되고, 그 위에 배향막(426)이 더 형성되어 있다.
또, 액정 패널(400)에 있어서는, 도 7에 도시하는 바와 같이 기판(411)의 외면상에 위상차판(1/4 파장판)(451)과 편광판(452)이 순차적으로 배치되고, 기판(421)의 외면상에도 위상차판(1/4 파장판)(453)과 편광판(454)이 순차적으로 배치되어 있다.
본 실시예에서는, 기판(421)측으로부터 입사한 외광이 액정(440)을 통과한 후에 반사층(414)에 의해 반사되고, 다시 액정(440)을 통과하여 기판(421)으로부터 사출되는 것에 의해 반사형 표시가 실현되며, 또한 기판(411)의 배후에 도시하지 않은 백라이트 등을 배치하여, 액정 패널(440)을 조명한 경우에는 그 조명광의 일부가 반사층(414)의 개구부(414a)를 통과해서 액정(440)을 투과하여 기판(421)으로부터 사출되는 것에 의해 투과형 표시도 실현된다.
(실시예 5)
마지막으로, 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 실시예 5에 대해서 설명한다. 이 실시예 5의 액정 장치는, 상기 실시예 4와 거의 마찬가지의 외관을 갖는 액정 패널을 구비하고 있지만, 이 액정 패널을 구성하는 한쪽의 반사 기판(510)에 액티브 소자가 마련되고, 이 반사 기판(510)이 컬러 필터 기판(520)과대향하고 있는 점에서 실시예 4와는 다르다.
우선, 본 실시예의 컬러 필터 기판(520)에 대해서 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10의 (a)는 대향 기판(520)의 확대 부분 평면도이며, 도 10의 (b)는 확대 부분 단면도이다.
이 컬러 필터 기판(520)에 있어서는, 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 기판(521)상의 화소간 영역에 실시예 4와 마찬가지의 차광막(523)이 형성되고, 또한 화소마다, 예컨대 R, G, B의 각 색의 착색층(524)이 형성되어 있다. 차광막(523) 및 착색층(524) 위에는 투명한 표면 보호막(525)이 형성되어 있다. 표면 보호막(525)상에는, 상기 각 실시예와 마찬가지로 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 어느 하나를 포함하는 절연막(527)이 형성되어 있다. 이 절연막에 대해서는 상술한 바와 같이 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 어느 하나를 주성분으로 해도 무방하고, 이들중의 복수의 금속 산화물을 혼합한 것이더라도 괜찮다. 또한, Ta2O5를 주성분으로 하고, 이것에 ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 추가한 것이더라도 무방하다.
절연막(527)상에는 ITO 등의 투명 도전체로 이루어지는 투명 전극(522)이 형성되어 있다. 투명 전극(522)은 도 10의 (a)의 좌우 방향으로 신장되는 띠 형상으로 형성되고, 복수개 병렬로 배열되어 전체로서 스트라이프 형상으로 구성되어 있다. 투명 전극(522)상에는 전면적으로 배향막(526)이 형성되어 있다.
다음에, 본 실시예의 반사 기판(510)에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11의 (a)는 반사 기판(510)의 확대 부분 평면도, 도 11의 (b)는 확대 부분 단면도이다.
반사 기판(510)에 있어서는, 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기 대향 기판(520)의 착색층(524)과 평면적으로 겹치도록, 화소마다 반사층(514) 및 투명 전극(515)이 형성되어 있다. 또한, 투명 전극(514)에는 슬릿 형상의 개구부(514a)가 형성되어 있다. 반사층(514) 및 투명 전극(515)에는 도시하는 상하 방향으로 신장되는 배선(510A)이 도전 접속되어 있다.
도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판(511)상에는 하지층(513)이 형성되어 있다. 이 하지층(513)은, 실시예 4와 마찬가지로, 대향 기판(520)에 마련된 절연막(527)과 동일한 재료에 의해서 형성되어 있다. 또한, 하지층(513)상에는 제 1 금속층(516)이 형성되고, 이 제 1 금속층(516)에는, 상기 배선(510A)내에 마련되는 배선 부분(516A)과, 해당 부분(516A)과 이반(離反)한 소자 부분(516B)이 마련되어 있다. 이 제 1 금속층(516)의 표면에는 양극 산화법에 의해서 절연 박막(516a)이 형성되어 있다.
상기 하지층(513) 및 절연 박막(516a) 위에는 제 2 금속층이 형성되고, 그 일부는 상기 반사층(514)으로 되며, 나머지 접속 부분(517)은 상기 제 1 금속층(516)의 배선 부분(516A)과 소자 부분(516B)을 연결하고 있다. 또한, 이들의 위에는 ITO 등의 투명 도전체가 피복되고, 그 일부는 상기 투명 전극(515)으로 되어 상기 반사층(514)상을 덮으며, 나머지는 상기 배선 부분(516A)이나 접속 부분(517)을 덮도록 마련되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 배선(510A)과 소자 부분(516B)이 절연 박막(516a)을거쳐서 접합하고 있는 부분에 다이오드 소자(510B)가 구성되고, 소자 부분(516B)과 반사층(514)이 절연 박막(516a)을 거쳐서 접합하고 있는 부분에 다이오드 소자(510C)가 구성되어 있다. 다이오드 소자(510B와 510C)는 각각이 비대칭인 전기적 특성을 갖는 비선형 소자를 구성하고 있지만, 절연 박막의 양측에 배치된 도전체의 소재의 관계가 서로 반대 방향을 향하는 상태로 직렬로 접속되어 있기 때문에, 이들 2개의 다이오드 소자의 직렬 접속 구조가 일체의 대상인 전기적 특성을 갖는 비선형 소자를 구성하도록 되어 있다.
다음에, 도 12 내지 도 14를 참조하여 상기 반사 기판(510)의 제조 프로세스에 대해서 더 상세히 설명한다. 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기판(511)상에는 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로 하는 하지층(513)을 형성한다. 하지층(513)은, 스퍼터링법이나 열산화법(Ta 등의 금속을 증착법이나 스퍼터링법으로 형성한 후에 열산화 처리를 실시하여 산화물로 함) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
계속해서, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이 하지층(513)상에 제 1 금속층(516X)을 성막한다. 통상, 이 제 1 금속층(516X)의 막두께는 100∼500㎚ 정도이다. 제 1 금속층(516X)으로서는, Ta 단체나 Ta-W 합금 등의 각종 Ta 합금(Ta에 첨가되는 금속으로서는, 텅스텐 외에 크롬, 몰리브덴, 레늄, 이트륨, 란탄, 디스프로륨 등의 주기율표에 있어서 제 6∼제 8 족에 속하는 원소를 들 수 있음)이 이용된다. 이 제 1 금속층(516X)은 스퍼터링법이나 전자 빔 증착법 등으로 형성할수 있다.
다음에, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 1 금속층(516X)을 포토리소그래피법 및 에칭법을 이용하여 패터닝하고, 배선 부분(516A)과, 이 배선 부분(516A)으로부터 분기한 형상의 소자 부분(516B)을 구비한 도 12의 (e)에 도시하는 평면 패턴으로 형성한다. 계속해서, 이와 같이 패터닝된 배선 부분(516A) 및 소자 부분(516B)과, 시트르산 수용액 등의 화성액(化成液) 사이에 전압을 인가하여, 도 12의 (d)에 도시하는 바와 같이 양극 산화법에 의해서 배선 부분(516A) 및 소자 부분(516B)의 표면에 얇은(예컨대 10∼35㎚ 정도의 두께를 가짐) 절연 박막(516a)을 형성한다.
계속해서, 상기한 바와 같이 배선 부분(516A)으로부터 분기한 소자 부분(516B)의 근원 부분을 에칭 등에 의해 제거하여, 도 12의 (f)에 도시하는 바와 같이 배선 부분(516A)과 소자 부분(516B)을 서로 분리한다.
다음에, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이 Al, Al 합금, Cr, Cr 합금, Ag, Ag 합금 등으로 이루어지는 반사성 금속을 증착법이나 스퍼터링법에 의해서 피복하여, 제 2 금속층(517X)을 형성한다. 그리고, 이 제 2 금속층(517X)을 포토리소그래피법 및 에칭법에 의해서 패터닝하여, 도 13의 (b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이 접속 부분(517)과 반사층(514)을 형성한다. 이 때, 반사층(514)의 개구부(514a)도 또한 동시에 형성된다.
그 후, 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이 ITO 등의 투명 도전체를 스퍼터링법에 의해 피복하여 투명 도전층(515X)을 형성한다. 그리고, 이 투명도전층(515X)을 포토리소그래피법 및 에칭법에 의해서 패터닝하고, 도 14의 (b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이 상기 반사층(514)을 전면적으로 덮는 투명 전극(515)을 형성함과 동시에, 상기 배선 부분(516A) 및 접속 부분(517)도 투명 도전체에 의해서 덮어지도록 형성한다.
또한, 본 발명의 액정 장치, 컬러 필터 기판 혹은 이들의 제조 방법은, 상술의 도시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않은 범위내에 있어서 여러 가지 변경을 부가하여 얻는 것은 물론이다.
예컨대, 액정 장치로서는, 상기 각 실시예를 투과형, 반사형, 반투과형의 어느 것으로 바꾼 것이더라도 무방하고, 또한 액정의 종류, 구동 방식, 화소의 배열 구성 등도 공지의 여러 가지의 기술을 이용하는 것이 가능하다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, Ta2O5, ZrO2는 모두 알칼리 용액에 대한 내식성을 갖기 때문에, 도전막의 패터닝시에 알칼리 용액을 이용하더라도 박리 등이 발생하기 어렵게 된다. 또한, Ta2O5, ZrO2, TiO2는 모두 SiO2보다도 높은 굴절률을 갖기 때문에, 절연막과 도전막의 굴절률의 차를 저감하는 것 등도 가능하게 되고, 절연막과 도전막의 적층 부분에 있어서의 광학적 손실을 저감할 수 있다.

Claims (55)

  1. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에 마련된 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비하되,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인
    액정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 λ는 550㎚인 액정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 절연막 사이에 투명한 수지막을 더 갖는 액정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 제 1 기판 사이에 반사막을 더 갖는 액정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판상에, 상기 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 마련된 하지층과, 상기 하지층상에 마련된 능동 소자를 더 갖는 액정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 반사막은 개구부를 갖는 액정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 능동 소자는 TFD(Thin Film Diode)인 액정 장치.
  9. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에 마련된 Ta2O5를 주성분으로서 포함하는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비하되,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인
    액정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절연막은 ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 포함하는 액정 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 λ는 550㎚인 액정 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 절연막사이에 투명한 수지막을 더 갖는 액정 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 제 1 기판 사이에 반사막을 더 갖는 액정 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 기판상에, 상기 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 마련된 하지층과, 상기 하지층상에 마련된 능동 소자를 더 갖는 액정 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 반사막은 개구부를 갖는 액정 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 능동 소자는 TFD인 액정 장치.
  18. Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비하되,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인
    액정 장치.
  19. 삭제
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 λ은 550㎚인 액정 장치.
  21. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판에 대향하여 배치된 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.7 이상 1.95 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚인 광투과성을 갖는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막
    을 구비하는 액정 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인 액정 장치.
  23. 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.7 이상 1.95 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚인 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막
    을 구비하는 액정 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인 액정 장치.
  25. 기판과,
    상기 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에 마련된 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비하되,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인
    컬러 필터 기판.
  26. 삭제
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 λ는 550㎚인 컬러 필터 기판.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 절연막 사이에 투명한 수지막을 더 갖는 컬러 필터 기판.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 제 1 기판 사이에 반사막을 더 갖는 컬러 필터 기판.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 반사막은 개구부를 갖는 컬러 필터 기판.
  31. 기판과,
    상기 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에 마련된 Ta2O5를 주성분으로서 포함하는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 광투과성을 갖는 도전막을 구비하되,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인
    컬러 필터 기판.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 절연막은 ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 포함하는 컬러 필터 기판.
  33. 삭제
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 λ는 550㎚인 컬러 필터 기판.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 절연막 사이에 투명한 수지막을 더 갖는 컬러 필터 기판.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 착색층과 상기 제 1 기판 사이에 반사막을 더 갖는 컬러 필터 기판.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 반사막은 개구부를 갖는 컬러 필터 기판.
  38. 기판과,
    상기 기판상에 마련된 착색층과,
    상기 착색층상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.7 이상 1.95 이하이고 두께가 10㎚∼100㎚의 광투과성을 갖는 절연막과,
    상기 절연막상에 마련된 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하이고 두께가 100㎚∼300㎚인 광투과성을 갖는 도전막
    을 구비하는 컬러 필터 기판.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합은, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배인 컬러 필터 기판.
  40. 제 1 기판상에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 착색층상에 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 절연막상에 광투과성을 갖는 도전막을 형성하는 공정과,
    상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖되,
    상기 절연막 및 상기 도전막은, 상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합이, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배가 되도록 형성되는
    액정 장치의 제조 방법.
  41. 삭제
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 착색층상에 투명한 수지막을 형성하는 공정을 더 갖는 액정 장치의 제조 방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 기판상에 반사막을 형성하는 공정을 더 갖는 액정 장치의 제조 방법.
  44. 제 40 항에 있어서,
    제 2 기판상에, 상기 절연막과 실질적으로 동일한 재료로 하지층을 형성하는 공정과, 상기 하지층상에 능동 소자를 형성하는 공정을 더 갖는 액정 장치의 제조방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 반사막에 개구부를 형성하는 공정을 더 갖는 액정 장치의 제조 방법.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 절연막은 기상(氣相) 성막 수단을 이용하여 형성되는 액정 장치의 제조 방법.
  47. 기판상에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 착색층상에, Ta2O5를 주성분으로 하고, ZrO2, TiO2및 SiO2중 적어도 하나를 성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 절연막상에 광투과성을 갖는 도전막을 형성하는 공정과,
    상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖되,
    상기 절연막 및 상기 도전막은, 상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합이, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배가 되도록 형성되는
    액정 장치의 제조 방법.
  48. 기판상에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.7 이상 1.95 이하로 되는 광투과성을 갖는 절연막을 10㎚∼100㎚의 두께로 형성하는 공정과,
    상기 절연막상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하로 되는 광투과성을 갖는 도전막을 100㎚∼300㎚의 두께로 형성하는 공정
    을 구비하는 액정 장치의 제조 방법.
  49. 기판상에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 착색층상에 Ta2O5, ZrO2및 TiO2중 적어도 하나를 주성분으로서 포함하는 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 절연막상에 광투과성을 갖는 도전막을 형성하는 공정과,
    상기 도전막을 알칼리 용액을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖되,
    상기 절연막 및 상기 도전막은, 상기 절연막의 광학 막두께와 상기 도전막의 광학 막두께의 합이, 가시파장 영역내의 임의의 파장을 λ로 했을 때, 실질적으로 λ/2의 자연수배가 되도록 형성되는
    컬러 필터 기판의 제조 방법.
  50. 삭제
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 착색층상에 투명한 수지막을 형성하는 공정을 더 갖는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 기판상에 반사막을 형성하는 공정을 더 갖는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 반사막에 개구부를 형성하는 공정을 더 갖는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  54. 제 49 항에 있어서,
    상기 절연막은 기상 성막 수단을 이용하여 형성되는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  55. 기판상에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 착색층상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.7 이상 1.95 이하로 되는 광투과성을 갖는 절연막을 10㎚∼100㎚의 두께로 형성하는 공정과,
    상기 절연막상에, 가시파장 영역내에서 굴절률이 1.8 이상 1.9 이하로 되는 광투과성을 갖는 도전막을 100㎚∼300㎚의 두께로 형성하는 공정
    을 구비하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
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