JPH02203301A - カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents
カラーフィルタおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH02203301A JPH02203301A JP1023413A JP2341389A JPH02203301A JP H02203301 A JPH02203301 A JP H02203301A JP 1023413 A JP1023413 A JP 1023413A JP 2341389 A JP2341389 A JP 2341389A JP H02203301 A JPH02203301 A JP H02203301A
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- Japan
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- light
- light shielding
- gray
- shielding layer
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、カラー液晶表示装置、あるいはカラー固体撮
像素子等に用いられるカラーフィルタおよびその製造方
法に関するものである。
像素子等に用いられるカラーフィルタおよびその製造方
法に関するものである。
［従来の技術］
カラーフィルタは、固体撮像素子や撮像管等において色
分解のために用いられたり、あるいは液晶デイスプレィ
装置等でカラー表示を行うために広く用いられており、
微少な着色画素を透明基板上に規則正しく配列すること
により形成されている。そして、通常、カラーフィルタ
の着色画素には赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（
ＢＬＵＥ）の原色系、あるいはシアン、マゼンタ、イエ
ローの補色系等が用いられている。
分解のために用いられたり、あるいは液晶デイスプレィ
装置等でカラー表示を行うために広く用いられており、
微少な着色画素を透明基板上に規則正しく配列すること
により形成されている。そして、通常、カラーフィルタ
の着色画素には赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（
ＢＬＵＥ）の原色系、あるいはシアン、マゼンタ、イエ
ローの補色系等が用いられている。
ところが、最近、カラーフィルタにおいては前記の原色
または補色の色相だけでなく、明るさのコントロールを
行うためにグレー（ＧＲＡＹ）の画素を配置することが
行われている。
または補色の色相だけでなく、明るさのコントロールを
行うためにグレー（ＧＲＡＹ）の画素を配置することが
行われている。
このようなグレー画素を配置したカラーフィルタの断面
図の１例を第３図に示すが、図中、２０はガラス等の透
明基板、２１はグレー画素、２２は赤色画素、２３は緑
画素、２４は青画素、２５は透明なオーバーコート層、
２６はコントラストを向上させるために設けられている
ブラックマトリクスを示す。
図の１例を第３図に示すが、図中、２０はガラス等の透
明基板、２１はグレー画素、２２は赤色画素、２３は緑
画素、２４は青画素、２５は透明なオーバーコート層、
２６はコントラストを向上させるために設けられている
ブラックマトリクスを示す。
第３図において、所定の光線透過率を有するグレー画素
２１は、赤色画素２２、緑画素２３、青画素２４と共に
適当なパターンに配置されている。
２１は、赤色画素２２、緑画素２３、青画素２４と共に
適当なパターンに配置されている。
そして、当該グレー画素２１の透過率は０％〜１００％
の範囲内で任意に設定でき、このことで明るさのコント
ロールを任意に行うことができるものである。
の範囲内で任意に設定でき、このことで明るさのコント
ロールを任意に行うことができるものである。
なお、第３図においては、原色を使用したカラーフィル
タを示しているが、補色を使用したカラーフィルタにつ
いても同様にすることができることは明かであろう。
タを示しているが、補色を使用したカラーフィルタにつ
いても同様にすることができることは明かであろう。
［発明が解決しようとする課題］
このようなグレー画素は、従来は、黒色染料を用いて染
色法により形成したり、あるいは遮光性の金属膜を極薄
く成膜することで半透明の膜を形成することで行われて
おり、いずれにしろグレー画素を形成するために製造工
程が１色分増え、その結果歩留まりが低下したり、コス
トが上昇することになり、グレー画素を安価に、かつ歩
留まりよく製造する方法の開発が要請されてい九本発明
は、上記の課題を解決するものであって、グレー画素を
容易に形成できるカラーフィルタの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
色法により形成したり、あるいは遮光性の金属膜を極薄
く成膜することで半透明の膜を形成することで行われて
おり、いずれにしろグレー画素を形成するために製造工
程が１色分増え、その結果歩留まりが低下したり、コス
トが上昇することになり、グレー画素を安価に、かつ歩
留まりよく製造する方法の開発が要請されてい九本発明
は、上記の課題を解決するものであって、グレー画素を
容易に形成できるカラーフィルタの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明のカラーフィルタ
は、所定の色相を有する画素およびグレー画素を有する
カラーフィルタにおいて、前記グレー画素には遮光領域
が所定のパターンで配置されていることを特徴とし、ま
た、本発明のカラーフィルタの製造方法は、グレー画素
の遮光領域をブラックマトリクス用の遮光層と同一工程
により形成することを特徴とするものである。
は、所定の色相を有する画素およびグレー画素を有する
カラーフィルタにおいて、前記グレー画素には遮光領域
が所定のパターンで配置されていることを特徴とし、ま
た、本発明のカラーフィルタの製造方法は、グレー画素
の遮光領域をブラックマトリクス用の遮光層と同一工程
により形成することを特徴とするものである。
［作用］
本発明のカラーフィルタにおいては、グレー画素は遮光
領域を所定のパターンに配置することで形成するので、
ブラックマトリクスの遮光層と同時に形成でき、従って
、製造工程を増やすことなくグレー画素を形成できるの
で、歩留まりもよく、安価に提供することができるもの
である。
領域を所定のパターンに配置することで形成するので、
ブラックマトリクスの遮光層と同時に形成でき、従って
、製造工程を増やすことなくグレー画素を形成できるの
で、歩留まりもよく、安価に提供することができるもの
である。
［実施例］
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ本発明に
係るグレー画素を示す図で、各図中、１は全体としてグ
レー画素を示し、２は当該グレー画素の遮光領域 ３は
グレー画素の透過領域 ４はブラックマトリクスの遮光
層を示している。
係るグレー画素を示す図で、各図中、１は全体としてグ
レー画素を示し、２は当該グレー画素の遮光領域 ３は
グレー画素の透過領域 ４はブラックマトリクスの遮光
層を示している。
第１図（ａ）において、グレー画素１中には所定の幅の
ストライプ状の遮光領域２が所定の間隔で配置されてお
り、残りの領域が透過領域３となされている。従って、
当該遮光領域２のストライプの幅、あるいは間隔を適当
に設定することによりグレー画素１の透過率を所望の値
とすることができる。即ち、透過率Ｔ（％）のグレー画
素１を形成する場合にｉ−ｔ 遮光領域２のグレー画
素１に対する面積比を（１００−Ｔ）（％）に設定すれ
ばよいのである。
ストライプ状の遮光領域２が所定の間隔で配置されてお
り、残りの領域が透過領域３となされている。従って、
当該遮光領域２のストライプの幅、あるいは間隔を適当
に設定することによりグレー画素１の透過率を所望の値
とすることができる。即ち、透過率Ｔ（％）のグレー画
素１を形成する場合にｉ−ｔ 遮光領域２のグレー画
素１に対する面積比を（１００−Ｔ）（％）に設定すれ
ばよいのである。
なお、遮光領域２の形状は特に限定されるものではない
が、グレー画素１の大きさに比べて十分微細なパターン
で形成されていることが望ましいことはいうまでもない
。
が、グレー画素１の大きさに比べて十分微細なパターン
で形成されていることが望ましいことはいうまでもない
。
遮光領域２のパターンとしては、第１図（ａ）に示すス
トライプパターンの仇 第１図（ｂ）または（ｃ）に示
すようなドツトパターンを用いることができる。勿論、
他のパターンであっても差し支えないものである。
トライプパターンの仇 第１図（ｂ）または（ｃ）に示
すようなドツトパターンを用いることができる。勿論、
他のパターンであっても差し支えないものである。
次に、当該遮光領域２の形成方法についてであるが、遮
光領域２を形成するためには種々の方法が考えられるが
、カラーフィルタのブラックマトリクス用の遮光層の形
成と同時にグレー画素１の遮光領域２を形成すれば製造
工程を簡略化できるものである。
光領域２を形成するためには種々の方法が考えられるが
、カラーフィルタのブラックマトリクス用の遮光層の形
成と同時にグレー画素１の遮光領域２を形成すれば製造
工程を簡略化できるものである。
即ち、遮光領域２の形成に用いる材料は、充分な遮光性
を有するものであれば材料は限定されるものではなく、
Ｃｒ％ Ｎｉ、ＡＩ等の金属薄膜や、染料あるいは顔料
により黒色に着色された有機樹脂層等を用いることがで
きる。遮光領域２のパターニング方法についても、用い
る材料に合わせて適当に選択することができる。例えば
、金属薄膜を用いて遮光領域を形成する場合を例にとれ
ば、透明基板上へ金属膜の真空成膜を行い、当該金属膜
にフォトリソグラフィー手法を用いたエツチング加工を
行うことにより形成することができる。
を有するものであれば材料は限定されるものではなく、
Ｃｒ％ Ｎｉ、ＡＩ等の金属薄膜や、染料あるいは顔料
により黒色に着色された有機樹脂層等を用いることがで
きる。遮光領域２のパターニング方法についても、用い
る材料に合わせて適当に選択することができる。例えば
、金属薄膜を用いて遮光領域を形成する場合を例にとれ
ば、透明基板上へ金属膜の真空成膜を行い、当該金属膜
にフォトリソグラフィー手法を用いたエツチング加工を
行うことにより形成することができる。
そして、ブラックマトリクス４も遮光層であるから、遮
光領域を形成する材料と同じ材料、同じ方法で形成する
ことができ、従って、グレー画素１の遮光領域２とブラ
ックマトリクス４の遮光層とを同時に形成することがで
きるのである。勿論、ブラックマトリクス４の遮光層と
グレー画素１の遮光領域２とを別に形成してもなんら問
題はないが、同時に形成することで製造工程を増やすこ
となくグレー画素１を形成することができるものである
。
光領域を形成する材料と同じ材料、同じ方法で形成する
ことができ、従って、グレー画素１の遮光領域２とブラ
ックマトリクス４の遮光層とを同時に形成することがで
きるのである。勿論、ブラックマトリクス４の遮光層と
グレー画素１の遮光領域２とを別に形成してもなんら問
題はないが、同時に形成することで製造工程を増やすこ
となくグレー画素１を形成することができるものである
。
次に、カラーフィルタの製造方法の具体例を第２図を参
照して説明する。
照して説明する。
カラーフィルタの基板１１としてはコーニング社７０５
９フユージヨンガラスを使用した。このガラス基板上に
厚さ１００ＯＡのＣｒ膜をスパッタ法により成膜し、光
学濃度３．５の遮光層を形成し九 次にこの遮光層の上
に東京応化性０ＦＰＲ−８００レジストを厚さ０．６μ
ｍにスピンコードし、９０℃で２０分間のプレベーク後
、ブラックマトリクス用遮光層およびグレー画素の遮光
領域のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧
水銀灯による紫外線照射を行った後、現像処理を行った
１２０℃で３０分間のボストベーク後に硝酸第２セリウ
ムアンモニウムによるＣｒのエツチング処理を行い、こ
の後、レジストの剥膜を行うことにより、ブラックマト
リクス用の遮光層１３、およびグレー画素の遮光領域１
２を同時に形成した（第２図（ａ））。
９フユージヨンガラスを使用した。このガラス基板上に
厚さ１００ＯＡのＣｒ膜をスパッタ法により成膜し、光
学濃度３．５の遮光層を形成し九 次にこの遮光層の上
に東京応化性０ＦＰＲ−８００レジストを厚さ０．６μ
ｍにスピンコードし、９０℃で２０分間のプレベーク後
、ブラックマトリクス用遮光層およびグレー画素の遮光
領域のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧
水銀灯による紫外線照射を行った後、現像処理を行った
１２０℃で３０分間のボストベーク後に硝酸第２セリウ
ムアンモニウムによるＣｒのエツチング処理を行い、こ
の後、レジストの剥膜を行うことにより、ブラックマト
リクス用の遮光層１３、およびグレー画素の遮光領域１
２を同時に形成した（第２図（ａ））。
なお、グレー画素の遮光領域１２のパターンは、第１図
（ａ）に示すストライプパターンを用い、グレー画素の
透過率は３３％となる様に遮光領域を設定した。
（ａ）に示すストライプパターンを用い、グレー画素の
透過率は３３％となる様に遮光領域を設定した。
この遮光領域１２を形成したガラス基板１１上に、重ク
ロム酸アンモニウムによって感光性を付与した透明なゼ
ラチンをスピンコード法により厚さ１．５μｍに塗布し
旭 ７０℃で３０分間のプレベーク後、グレー画素パタ
ーンを有するフォトマスクを介して紫外線露光を行い、
現像を行った。
ロム酸アンモニウムによって感光性を付与した透明なゼ
ラチンをスピンコード法により厚さ１．５μｍに塗布し
旭 ７０℃で３０分間のプレベーク後、グレー画素パタ
ーンを有するフォトマスクを介して紫外線露光を行い、
現像を行った。
１５０’Ｃ，３０分間のボストベーク後、この透明なゼ
ラチン層のパターンの防染処理を行うことでグレー画素
１４の形成を行った（第２図（ｂ））。
ラチン層のパターンの防染処理を行うことでグレー画素
１４の形成を行った（第２図（ｂ））。
この後、公知の染色法により、赤画素１５、緑画素１６
、青画素１７をそれぞれ形成しく第２図（Ｃ））、最後
にアクリル系樹脂を厚さ１．０μｍに塗布することによ
ってオーバーコート層１８を形成して、第２図（ｄ）に
示す液晶デイスプレィ装置用のカラーフィルタを得旭 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、グレ
ー画素を特別な材料や工程を用いることなく形成できる
ものである。特に、グレー画素の遮光領域をブラックマ
トリクスの遮光層と同時に形成することも可能であるた
め、何ら工程を増やすことなく、グレー画素を形成する
ことができる。
、青画素１７をそれぞれ形成しく第２図（Ｃ））、最後
にアクリル系樹脂を厚さ１．０μｍに塗布することによ
ってオーバーコート層１８を形成して、第２図（ｄ）に
示す液晶デイスプレィ装置用のカラーフィルタを得旭 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、グレ
ー画素を特別な材料や工程を用いることなく形成できる
ものである。特に、グレー画素の遮光領域をブラックマ
トリクスの遮光層と同時に形成することも可能であるた
め、何ら工程を増やすことなく、グレー画素を形成する
ことができる。
また、グレー画素の透過率についても、遮光領域の割合
を調整するだけで所望の値にすることが可能なため、非
常に容易にグレー画素透過率の設定ができるという利点
もある。
を調整するだけで所望の値にすることが可能なため、非
常に容易にグレー画素透過率の設定ができるという利点
もある。
第１図は本発明によるグレー画素の例を示す図、第２図
は本発明によるグレー画素を有するカラーフィルタの製
造方法の概略を示す図、第３図はグレー画素を有する従
来のカラーフィルタの断面を示す図である。 １・・・グレー画素、２・・・グレー画素の遮光領域３
・・・グレー画素の透過須坂 ４・・・ブラックマトリ
クスの遮光層。 出 願 人 大日本印刷株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄（外５名）第 図 第２図 （ｄ） ；［票Ｖ戸甲弓柱
は本発明によるグレー画素を有するカラーフィルタの製
造方法の概略を示す図、第３図はグレー画素を有する従
来のカラーフィルタの断面を示す図である。 １・・・グレー画素、２・・・グレー画素の遮光領域３
・・・グレー画素の透過須坂 ４・・・ブラックマトリ
クスの遮光層。 出 願 人 大日本印刷株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄（外５名）第 図 第２図 （ｄ） ；［票Ｖ戸甲弓柱
Claims (2)
- （１）所定の色相を有する画素およびグレー画素を有す
るカラーフィルタにおいて、前記グレー画素には遮光領
域が所定のパターンで配置されていることを特徴とする
カラーフィルタ。 - （２）所定の色相を有する画素、および遮光領域が所定
のパターンで配置されたグレー画素を有するカラーフィ
ルタを製造するにあたり、前記グレー画素の遮光領域を
ブラックマトリクス用の遮光層と同一工程により形成す
ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023413A JPH02203301A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | カラーフィルタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023413A JPH02203301A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | カラーフィルタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203301A true JPH02203301A (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=12109809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023413A Pending JPH02203301A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | カラーフィルタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02203301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100669451B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2007-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 블랙매트릭스 식각액 및 블랙매트릭스의 형성 방법 |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP1023413A patent/JPH02203301A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100669451B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2007-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 블랙매트릭스 식각액 및 블랙매트릭스의 형성 방법 |
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