JPH09230124A - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
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- JPH09230124A JPH09230124A JP3187996A JP3187996A JPH09230124A JP H09230124 A JPH09230124 A JP H09230124A JP 3187996 A JP3187996 A JP 3187996A JP 3187996 A JP3187996 A JP 3187996A JP H09230124 A JPH09230124 A JP H09230124A
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- color filter
- light
- shielding layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】細い線幅の遮光部の存在する画素パターンをも
ったカラーフィルタを製造する際の位置合わせの問題、
および透明電極を膜付けした際の断線不良の問題を解決
する。 【解決手段】フィルタ層のパターニングの際、隣接する
画素の周辺部同士が、線幅８μｍ以下の遮光層上で重な
るようにパターニングされ、該重なり部の盛り上がりが
研磨により除去され、面内膜厚段差０．５μｍ以下に平
坦化されたことを特徴とするカラーフィルタ。
ったカラーフィルタを製造する際の位置合わせの問題、
および透明電極を膜付けした際の断線不良の問題を解決
する。 【解決手段】フィルタ層のパターニングの際、隣接する
画素の周辺部同士が、線幅８μｍ以下の遮光層上で重な
るようにパターニングされ、該重なり部の盛り上がりが
研磨により除去され、面内膜厚段差０．５μｍ以下に平
坦化されたことを特徴とするカラーフィルタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置やプラズマディスプレイパネル等に用いられるカラー
フィルタ、とりわけ高精細なパターンをもつカラーフィ
ルタに関する。
置やプラズマディスプレイパネル等に用いられるカラー
フィルタ、とりわけ高精細なパターンをもつカラーフィ
ルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー液晶表示装置においてカラー表示
を行うために、光透過部に開口部のあるパターンを形成
した遮光層（ブラックマトリクス）の上に赤、緑、青の
フィルタ層をパターン形成したカラーフィルタが一般的
に用いられている。最近の液晶表示装置に関する市場の
要求として、画面輝度の向上のためにそのカラーフィル
タの開口率を向上させること、および液晶表示装置を用
いた製品の高付加価値化のために画素を高精細化するこ
とが求められている。しかしそれらの要求を実現しよう
とする段階で、カラーフィルタを製造する工程における
画素パターンの位置合わせ精度が大きな問題となってく
る。
を行うために、光透過部に開口部のあるパターンを形成
した遮光層（ブラックマトリクス）の上に赤、緑、青の
フィルタ層をパターン形成したカラーフィルタが一般的
に用いられている。最近の液晶表示装置に関する市場の
要求として、画面輝度の向上のためにそのカラーフィル
タの開口率を向上させること、および液晶表示装置を用
いた製品の高付加価値化のために画素を高精細化するこ
とが求められている。しかしそれらの要求を実現しよう
とする段階で、カラーフィルタを製造する工程における
画素パターンの位置合わせ精度が大きな問題となってく
る。
【０００３】従来技術によれば、図１に示すように、パ
ターン状の遮光層２（ブラックマトリクス）の線幅ａが
細い場合、画素の位置ずれは遮光部線幅ａの半分（ａ／
２）以下でなければならず、製造装置の位置精度の限界
から、遮光部線幅ａが８μｍ未満の品種については製造
することが困難であった。
ターン状の遮光層２（ブラックマトリクス）の線幅ａが
細い場合、画素の位置ずれは遮光部線幅ａの半分（ａ／
２）以下でなければならず、製造装置の位置精度の限界
から、遮光部線幅ａが８μｍ未満の品種については製造
することが困難であった。
【０００４】上記図１の例は、フィルタ層３がストライ
プ状の細長く連続したパターンの場合であったが、フィ
ルタ層３が図４（ａ）または図４（ｂ）に示すようなデ
ルタ配列の場合、上記の問題に加え、以下のような不具
合があった。すなわち、図５に示すように、（ａ）のス
トライプ画素のフィルタ層３ｓに比べ（ｂ）のデルタ配
列のドット画素３ｄは、画素が島状で単位面積当たりの
画素周囲の長さが長いため、パターン形成時の現像およ
びエッチングのスピードが速くなり、断面が図６（ａ）
に示すような逆テーパー形状となる可能性が高く、図６
（ｂ）に示すように透明電極４（ＩＴＯ）膜付をした際
に断線不良を起こす危険性が高くなっていた。
プ状の細長く連続したパターンの場合であったが、フィ
ルタ層３が図４（ａ）または図４（ｂ）に示すようなデ
ルタ配列の場合、上記の問題に加え、以下のような不具
合があった。すなわち、図５に示すように、（ａ）のス
トライプ画素のフィルタ層３ｓに比べ（ｂ）のデルタ配
列のドット画素３ｄは、画素が島状で単位面積当たりの
画素周囲の長さが長いため、パターン形成時の現像およ
びエッチングのスピードが速くなり、断面が図６（ａ）
に示すような逆テーパー形状となる可能性が高く、図６
（ｂ）に示すように透明電極４（ＩＴＯ）膜付をした際
に断線不良を起こす危険性が高くなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、細い線幅の
遮光部の存在する画素パターンをもったカラーフィルタ
を製造する際の上記のような問題点を解決することを目
的とする。
遮光部の存在する画素パターンをもったカラーフィルタ
を製造する際の上記のような問題点を解決することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
形成されたパターン状の遮光層と、該遮光層が施されて
いない開口部に複数色のフィルタ層が順次パターン形成
されてなるカラーフィルタにおいて、隣接するフィルタ
層の周辺部同士が遮光層上で重なるようにパターニング
され、かつ重なり部の盛り上がりが研磨により平坦化さ
れたことを特徴とするカラーフィルタであり、さらに言
えば、本発明は上記の製造工程により得られる遮光層の
線幅が８μｍ以下のカラーフィルタに適用され、また、
好ましくは本発明は上記の製造工程により得られる面内
膜厚段差を０．５μｍ以内としたカラーフィルタであ
る。
形成されたパターン状の遮光層と、該遮光層が施されて
いない開口部に複数色のフィルタ層が順次パターン形成
されてなるカラーフィルタにおいて、隣接するフィルタ
層の周辺部同士が遮光層上で重なるようにパターニング
され、かつ重なり部の盛り上がりが研磨により平坦化さ
れたことを特徴とするカラーフィルタであり、さらに言
えば、本発明は上記の製造工程により得られる遮光層の
線幅が８μｍ以下のカラーフィルタに適用され、また、
好ましくは本発明は上記の製造工程により得られる面内
膜厚段差を０．５μｍ以内としたカラーフィルタであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を用いて説明する。まず、図２および図７に示すように
基板１上に遮光層であるブラックマトリクス２をフォト
リソグラフィー等によりパターン形成した後、第１色目
のフィルター層３Ｒをパターン形成する。次いでフィル
ター層３Ｇを、その画素端がフィルター層３Ｒの画素端
が重なるようにパターニングする。同様にしてフィルタ
ー層３Ｂもパターニングする。
を用いて説明する。まず、図２および図７に示すように
基板１上に遮光層であるブラックマトリクス２をフォト
リソグラフィー等によりパターン形成した後、第１色目
のフィルター層３Ｒをパターン形成する。次いでフィル
ター層３Ｇを、その画素端がフィルター層３Ｒの画素端
が重なるようにパターニングする。同様にしてフィルタ
ー層３Ｂもパターニングする。
【０００８】この工程について、デルタ配列のパターン
の場合を例に説明すると、図９に示すように画素ピッチ
をＸ方向ｘ、Ｙ方向ｙ、Ｃｒ線幅（最狭部）をａとする
と、画素の重ね合わせ寸法ｂは、有効画素部（ブラック
マトリクスパターンの開口部）への隣接画素のフィルタ
ー層の侵入、すなわち混色や、有効画素部でのパターン
不着、すなわち白抜けが起こらない条件を考えても、０
μｍ以上、ａμｍ以下で設計することができる。これ
を、Ｘ方向：ｂ1 μｍ、Ｙ方向：ｂ2 μｍとすると、１
画素の設計寸法は、Ｘ方向が（ｘ＋２ｂ1 ）μｍ、Ｙ方
向が（ｙ＋２ｂ2）μｍとなる。そして、パターン露光
の際のアライメントずれ許容値は、図１０からもわかる
ように、Ｘ方向についてはｂ1 もしくはａ−ｂ1 のうち
の小さい値、Ｙ方向についてはｂ2 もしくはａ−ｂ2 の
うちの小さい値となる。この結果、形成可能な最狭のＣ
ｒ線幅は、約４μｍまで可能となる。
の場合を例に説明すると、図９に示すように画素ピッチ
をＸ方向ｘ、Ｙ方向ｙ、Ｃｒ線幅（最狭部）をａとする
と、画素の重ね合わせ寸法ｂは、有効画素部（ブラック
マトリクスパターンの開口部）への隣接画素のフィルタ
ー層の侵入、すなわち混色や、有効画素部でのパターン
不着、すなわち白抜けが起こらない条件を考えても、０
μｍ以上、ａμｍ以下で設計することができる。これ
を、Ｘ方向：ｂ1 μｍ、Ｙ方向：ｂ2 μｍとすると、１
画素の設計寸法は、Ｘ方向が（ｘ＋２ｂ1 ）μｍ、Ｙ方
向が（ｙ＋２ｂ2）μｍとなる。そして、パターン露光
の際のアライメントずれ許容値は、図１０からもわかる
ように、Ｘ方向についてはｂ1 もしくはａ−ｂ1 のうち
の小さい値、Ｙ方向についてはｂ2 もしくはａ−ｂ2 の
うちの小さい値となる。この結果、形成可能な最狭のＣ
ｒ線幅は、約４μｍまで可能となる。
【０００９】この後、重ね合せ部３Ａを、研磨処理によ
り図３および図８に示すように研磨除去し、フィルター
層３表面を平坦化する。その結果、面内膜厚段差を０．
５μｍ以内とすることができる。以上の工程の後、場合
により該カラーフィルタ表面に直接、透明電極（ＩＴ
Ｏ）をスパッタリングする場合があるが、その場合、透
明電極の着膜状況は良好であり、従来発生していたよう
な、パターニングされたレジストの断面の端部形状が逆
テーパー状になり、その部分で透明電極が断線する状況
は見られない。
り図３および図８に示すように研磨除去し、フィルター
層３表面を平坦化する。その結果、面内膜厚段差を０．
５μｍ以内とすることができる。以上の工程の後、場合
により該カラーフィルタ表面に直接、透明電極（ＩＴ
Ｏ）をスパッタリングする場合があるが、その場合、透
明電極の着膜状況は良好であり、従来発生していたよう
な、パターニングされたレジストの断面の端部形状が逆
テーパー状になり、その部分で透明電極が断線する状況
は見られない。
【００１０】
【発明の効果】本発明の方法により、必要な位置精度が
実質的に緩和され、遮光部線幅が８μｍ以下の微細なパ
ターンを有するカラーフィルタであっても容易に作成可
能となった。また、デルタ配列のカラーフィルタにおい
ては、オーバーコートなどの工程を増やさずに面内膜厚
段差の極めて小さい、平坦なカラーフィルタが得られ
る。そのため、従来の方法で作成したカラーフィルタに
ＩＴＯ膜付をした際に起こしていた断線不良が生じる恐
れがなくなった。さらに、ＳＴＮ方式の液晶表示装置に
おいては、表面段差の許容範囲が０．５μｍ以下と極め
て小さいが、本発明では表面段差の大きい場合に生じや
すいチルトリバース（液晶の配向不良）等が生じなくな
り、表示品質が向上するという効果がある。
実質的に緩和され、遮光部線幅が８μｍ以下の微細なパ
ターンを有するカラーフィルタであっても容易に作成可
能となった。また、デルタ配列のカラーフィルタにおい
ては、オーバーコートなどの工程を増やさずに面内膜厚
段差の極めて小さい、平坦なカラーフィルタが得られ
る。そのため、従来の方法で作成したカラーフィルタに
ＩＴＯ膜付をした際に起こしていた断線不良が生じる恐
れがなくなった。さらに、ＳＴＮ方式の液晶表示装置に
おいては、表面段差の許容範囲が０．５μｍ以下と極め
て小さいが、本発明では表面段差の大きい場合に生じや
すいチルトリバース（液晶の配向不良）等が生じなくな
り、表示品質が向上するという効果がある。
【００１１】
【図１】従来のカラーフィルタの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造途中を示す説明
図である。
図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの一実施例を示す説明
図である。
図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、デルタ配列の画素の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、サイドエッチングの状況を
模式的に示す説明図である。
模式的に示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、逆テーパー形状のパターン
断面をもったカラーフィルタの様子を示す説明図であ
る。
断面をもったカラーフィルタの様子を示す説明図であ
る。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造途中を示す説明
図である。
図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの一実施例を示す説明
図である。
図である。
【図９】カラーフィルタの設計寸法を示す説明図であ
る。
る。
【図１０】カラーフィルタの設計寸法を示す説明図であ
る。
る。
１ 透明基板 ２ 遮光層 ３ フィルタ層 ４ 透明電極
Claims (3)
- 【請求項１】透明基板上に形成されたパターン状の遮光
層と、該遮光層が施されていない開口部に複数色のフィ
ルタ層が順次パターン形成されてなるカラーフィルタに
おいて、隣接するフィルタ層の周辺部同士が遮光層上で
重なるようにパターニングされ、かつ重なり部の盛り上
がりが研磨により平坦化されたことを特徴とするカラー
フィルタ。 - 【請求項２】遮光層の線幅が８μｍ以下である請求項１
記載のカラーフィルタ。 - 【請求項３】面内膜厚段差が０．５μｍ以内である請求
項１または２記載のカラーフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187996A JPH09230124A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187996A JPH09230124A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | カラーフィルタ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001381174A Division JP2002236210A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230124A true JPH09230124A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12343332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187996A Pending JPH09230124A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230124A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000147239A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板、液晶表示装置、およびそれらの製造方法 |
| JP2005515497A (ja) * | 2002-01-15 | 2005-05-26 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 表示装置用配線及びその製造方法、その配線を含む薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法 |
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| US7470491B2 (en) | 2003-11-05 | 2008-12-30 | Lg Display Co., Ltd. | Method of fabricating color filter panel using back exposure and structure of color filter panel |
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| JP2010033006A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-02-12 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ |
| JP2012018868A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Seiko Epson Corp | 有機ｅｌ装置、有機ｅｌ装置の製造方法、ならびに電子機器 |
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| WO2017008340A1 (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP3187996A patent/JPH09230124A/ja active Pending
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| US7327419B2 (en) | 2003-08-06 | 2008-02-05 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Active-matrix color LCD device having a polished color filter substrate |
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