JPH04109221A - 液晶表示装置のカラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーフィルタおよびその製造方法に関し、特
に液晶表示装置に用いることによりカラー表示を可能と
するカラーフィルタとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

カラー表示できる液晶表示装置の一種とし７てカラーフ
ィルタを用いるものがある。その代表的構造を第５図に
示す。１対のガラスの基板１１，１２間に封止部材１３
を用いて液晶１４を封入している。下側基板１２上には
遮光膜１５か形成され、所定パターンの窓１６を画定し
ている。この窓１６上にカラー表示用染色層すなわちＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色フィルタ層１７．１８
．１９が形成されている。この三つの色フィルタ層か１
単位となって合成されて１画素の色を表示する。

色フィルタ層１７．１８．１９の上を有機系染色層保護
膜２１が被い、その上に下側基板１２の全ての色フィル
タ層１７．１８．１９に共通な電極であるインジウム錫
酸化物（ＩＴＯ）製の透明電極２２が設けられている。

さらに、その透明電極２２の上に表面保護膜２３か設け
られている。上側基板１］には共通透明電極２２との間
に信号電圧を与えて液晶を駆動するための薄膜ｌ・ラン
ジスタ２４か形成されている。

遮光部１５はブラックマトリックスまたはブラックマス
クとも呼ばれ、画素部以外を不要な光か透過することを
防止して、表示コンｌ−ラストを上げる。遮光部１５に
は、クロム（Ｃｒ）、そりブデン（Ｍｏ）、アルミニュ
ウム（Ａ１）その他の金属が用いられる。基板１２上に
は染色法、顔料分散法、印刷法なとにより色フィルタ層
１７．１８．１９が形成される。

〔発明か解決しようとする課題〕

共通透明電極２２が高抵抗だと画素の表示ムラなどの不
良原因となるためできるたけ低抵抗であることか望まし
い。しかし、低抵抗とするために透明電極２２の厚さを
増そうとすると光の透過率も低下してしまう恐れかあっ
た。特に熱に強くない色フィルタ上では透明電極層の加
熱が充分行えず、高抵抗になりやすい傾向があった。

また低抵抗化するために透明電極２２上に格子」二に金
属パターンを積層する方法も考えられるか、その場合は
フォトリソグラフィ工程か１回増加するため製造コスト
の増加の問題がある。

本発明の目的は工程数を増加することなく共通透明電極
の抵抗を下げることのできる液晶表示装置のカラーフィ
ルタおよびその製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるカラーフィルタは色フィルタ層と遮光膜の
上を覆う保護膜を、色フィルタ層と遮光膜との間の段差
部を利用して遮光膜上において選択的にエツチングして
除去し、その上から透明電極層を形成して透明電極を導
電体である遮光膜と接触させ遮光膜も電極の一部として
利用する。

〔作用〕

遮光膜は金属導体であるためガラス基板に強く付着し、
しかも低抵抗である。共通透明電極に低抵抗の遮光膜が
電圧を伝えるため表示ムラか生じない。

〔実施例〕

本発明によるカラーフィルタの実施例の製造方法とその
結果得られる構造を第１図〜第４図を参照して以下に説
明する。

第１図において、ガラス基板１２上に、クロム（Ｃｒ）
なとの耐エツチング性にすぐれた金属で遮光膜１５を格
子上に形成する。次に、染色法、顔料分散法、印刷法な
どにより色フィルタ（Ｒ。

Ｇ、Ｂ）１．７．１８．１９を形成する。色フィルタ１
７．１８．１９を覆うように保護膜２１を形成し、その
上にモリブデン（Ｍ　ｏ　）なとの保護膜２１よりもエ
ツチング速度がはるかに遅いエツチング可能なダミー膜
２５を全面形成する。ここで、色フィルタ１７．１８．
１９の作る段差」二に形成された保護膜２１、ダミー膜
２５は平坦部よりも薄くなる。そして、全面形成したダ
ミー膜２５を全面エツチングする。

第２図にこのエツチング工程を示す。色フィルタ１７．
１８．１９とで遮光膜１５との段差部２６は色フィルタ
１７．１８．１９上の平らな面に比べてダミー膜２５の
厚みか薄いために、−様なエツチングが進むと段差部２
６のタ玉−膜２５かまずなくなる。このようにして、遮
光膜１５の上で保護膜２１が露出される。

そのままエツチングを進め、残るタミー膜２５と共に露
出した保護膜をエツチングする。

すると、第３図に示したように、段差部２６における保
護膜２１かさらにエツチングされて、色フィルタ上の平
らな部分のダミー膜２５かすべてエツチングされる頃に
は、段差部２６の保護膜２１かエツチングで除去される
。こうして、カラーフィルタの上には保護膜を残したま
ま、段差部２６すなわち遮光膜１５の上の部分の保護膜
２１はフォトリングラフィを使用することなくエツチン
グで除去することができ、遮光膜１５が露出される。

次に、第４図に示すように、全面にＴＴＯなどの透明電
極２２を形成すると、透明電極２２は段差部で遮光膜１
５と接触し、透明電極２２と導電体の遮光膜１５とは電
気的に並列に接続される。

上記の実施例を実際に行った例を以下に示す。

遮光膜１５としてクロム（Ｃｒ）を５０〜２００ｎｍ、
色フィルタ層１７．１８．１９を１．５〜２．０μｍ形
成する。色フィルタ保護膜２１としてアクリル系もしく
はシリコン系樹脂を２００〜１１０００ｎスビンコ−１
−Ｌ、全面塗布する。その上にダミー膜２５としてモリ
ブデン（Ｍｏ）を２０〜１１００ｎスパツタ法で形成す
る。次に、ＣＦ４＋０２ガスを用いたドライエツチング
（ＣＦ４ガス：５０〜２００ＳＣＣＭ、酸素・２〜１１
０３ＣＣ，高周波パワー：５ｏ〜１０００Ｗ９斤カニ５
〜１００Ｐａ）にて全面エツチングを行った。色フィル
タ層１７．１８．１９」−のモリブテン（ＭＯ）層２５
か無くなったところでエツチングを停止させた所、色フ
ィルタ１７．１８．１９上以外の保護膜２１はきれいに
除去され、遮光膜１５のクロム（Ｃｒ）面か露出された
。次に、スパッタ法にてインンウム錫酸化物（ＩＴＯ）
を堆積して透明電極２２を形成した。その結果、従来の
同条件の透明電極に比べ、実質的な抵抗値を１／２０以
下に低下することかできた。

以上実施例にそって本発明を説明したか、本発明はこれ
らに制限されるものではない。たとえば、種々の変更、
改良、組合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう
。

〔発明による効果〕

本発明によれば、フォトリソグラフィ工程を増加するこ
となしに、共通透明電極と導電性の遮光膜とを接触させ
て、共通電極の実効抵抗値を大幅に低下させることかで
きる。

透明電極自体の抵抗値か幾分高くても印加電圧を低下す
ることなく伝達でき表示ムラ等の不良か防止できる。

さらに、透明電極の膜厚は、色フィルタ層の段差をステ
ップカバレッジできる厚さかあればよく、また抵抗値に
ついてはあまり考慮することは必要ないため、光の透過
率が充分得られる条件で厚みを決定できるため透過率に
ついても向上することかできる。

説明するための図、 第５図は、従来の技術によるカラーフィルタを備える液
晶表示装置の部分断面図である。

図において、 １１．１２ １７．１８、 ガラス基板 封Ｕ一部材 液晶 遮光膜 １９色フィルタ層 色フィルタ保護膜 共通透明電極 表面保護膜 薄膜Ｉ・ランジスタ タミー膜 段差部

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明によるカラーフィルタの製造
方法と得られるカラーフィルタの構造を特許出願人　ス
タンレー電気株式会社 代理人　弁理士　　高橋　敬四部 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、基板と、 前記基板上に格子状に形成された導電材の遮光膜と、 前記遮光膜の格子の空間部に形成され、遮光膜よりも厚
   い色フィルタ部材と、 前記色フィルタ部材上に形成された保護層と、前記保護
   層を被い、かつ前記遮光層と直接接触し電気的に接続さ
   れる透明電極層 とを有する液晶表示装置のカラーフィルタ。
2. （２）、基板上に格子状に遮光膜を形成する工程と、前
   記遮光膜の格子の空間部に遮光膜よりも厚い色フィルタ
   部材を形成する工程と、 前記色フィルタ部材と前記遮光膜上に保護膜を積層する
   工程と、 前記保護膜上に前記保護膜とはエッチング速度が異なる
   材料の所定の層を積層する工程と、前記所定の層と前記
   保護膜をエッチングして前記遮光膜上の保護膜を除去し
   て前記遮光膜を露出させる工程と、 前記保護膜と前記遮光膜上に透明電極膜を形成する工程 を含む液晶表示装置のカラーフィルタ製造方法。