JPH10160920A - カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

カラーフィルタ及びその製造方法

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JPH10160920A
JPH10160920A JP32156296A JP32156296A JPH10160920A JP H10160920 A JPH10160920 A JP H10160920A JP 32156296 A JP32156296 A JP 32156296A JP 32156296 A JP32156296 A JP 32156296A JP H10160920 A JPH10160920 A JP H10160920A
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利雄 横田
Akio Sonehara
章夫 曽根原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】IPS方式のカラー液晶表示装置に用いられる
カラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラッ
クマトリクスのエッチング工程に耐えることができる透
明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板か
らの静電気のチャージを防止する。 【解決手段】透明基板20の一方の面上に順次形成され
た金属製のブラックマトリクス21、着色層22及びオ
ーバーコート層23と、透明基板20の他方の面上に形
成されたSnO2を主成分とする透明導電膜25とから
なる。なお、偏光板6側に透明導電膜25を形成しても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、カラー液晶表示
装置とくにIPS(In Plane Switing:横電界駆動)方
式のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの
分野に属する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶表示装置においては、TFT
基板側の画素電極とカラーフィルタ側の対向電極(IT
O)との間の縦方向に電界を発生させ液晶を配向させる
方式が一般的であるが、この方式は視野角が狭いという
欠点があり、そこで視野の範囲の拡大を図るためにIP
S方式のカラー液晶表示装置が提案されている。図3
は、IPS方式のカラー液晶表示装置の模式的拡大断面
図を示している。カラー液晶表示装置1は、TFT基板
2とカラーフィルタ3とをシール材(図示せず)を介し
て対向させ、両基板2、3間にツイステッド・ネマティ
ック(TN)液晶4を密封形成し、さらにTFT基板2
とカラーフィルタ3の外側に偏光板5、6を形成して構
成されている。
【0003】TFT基板2は、透明基板7と、この透明
基板7上に一体に形成された半導体駆動素子9と、対向
電極10と、半導体駆動素子9及び対向電極10を覆う
配向膜11とを備え、半導体駆動素子9は、ゲート電極
12、絶縁膜13、半導体層14、ソース電極15及び
ドレイン電極(画素電極)16から構成された薄膜トラ
ンジスタ(TFT)である。また、カラーフィルタ3
は、透明基板20上にストライプ状あるいは格子状パタ
ーンで形成されたブラックマトリクス層21と、ブラッ
クマトリクス層21間に形成されたR、G、B3色の着
色層22と、これら着色層22上に形成されたオーバー
コート層23から構成されている。
【0004】このようなカラー液晶表示装置1では、偏
光板5側から照明光を照射した状態で画素電極16をオ
ンオフさせることにより、画素電極16と対向電極10
間にTFT基板2の面に平行な電界Eを発生させ、液晶
4をシャッタとして作動させて、R、G、B3色の着色
層22の画素を光が透過してカラー表示が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のIPS方式においては、カラーフィルタ3側のIT
Oが不要になるため、カラーフィルタ3側の透明基板に
数100〜数1000Vという静電気が蓄積し、この静
電気のチャージにより液晶の配向が乱れ画質に悪影響を
与えてしまうという問題を有している。この問題を解決
するために、カラーフィルタを形成する前に予め透明導
電膜を形成しておくことが考えられるが、ブラックマト
リクスが金属の場合には、パターニングの際のエッチン
グ工程で透明導電膜がエッチャントでダメージを受け最
悪の場合なくなってしまう。
【0006】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、IPS方式のカラー液晶表示装置に用いられ
るカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラ
ックマトリクスのエッチング工程に耐えることができる
透明導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板
からの静電気のチャージを防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載のカラーフィルタは、透明基板の一方の
面上に順次形成された金属製のブラックマトリクス、着
色層及びオーバーコート層と、前記透明基板の他方の面
上に形成されたSnO2を主成分とする透明導電膜とか
らなることを特徴とし、また、請求項2記載のカラーフ
ィルタは、透明基板の一方の面上に順次形成された金属
製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート層
と、前記透明基板の他方の面上に配設された偏光板と、
該偏光板に形成された透明導電膜とからなることを特徴
とし、さらに、請求項3記載のカラーフィルタの製造方
法は、透明基板の一方の面上にSnO2を主成分とする
透明導電膜を形成した後、前記透明基板の他方の面上に
金属製のブラックマトリクスを形成し、次に前記ブラッ
クマトリクス上に着色層を形成した後、前記ブラックマ
トリクス及び着色層上にオーバーコート層を形成するこ
とを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1及び図2は、本発明のカラ
ーフィルタの1実施形態を示し、図1は模式的拡大断面
図、図2は透明導電膜の形成方法を説明するための図で
ある。本発明のカラーフィルタは、図3で説明したIP
S方式のカラー液晶表示装置においてカラーフィルタの
ブラックマトリクスを金属或いは金属酸化物により形成
するものに適用される。
【0009】本発明においては、先ず、図1に示すよう
に、カラーフィルタ3の透明基板20の一方の面上にS
nO2を主成分とする透明導電膜25を形成する。Sn
2を主成分とする透明導電膜25は、次のブラックマ
トリクスの形成工程で強酸性若しくは強アルカリ性のエ
ッチング液に耐えることができる。透明導電膜25の成
分は、SnO2が50%以上含有し、副主成分としては
In2O3、ZnO、その他耐薬品性のある透明金属酸
化物を含んでも良い。
【0010】この透明導電膜25は、図2に示す常圧C
VD法(熱分解法)を採用し、ホットプレート31によ
り200〜400℃に加熱された反応室30内に透明基
板20を載置し、SnCl4をN2キャリアガスで反応室
30内に導入し、同時にH2O、O2を反応室30内に導
入して反応させ、透明基板20上にSnO2を主成分と
する透明導電膜25を形成する。透明導電膜25の厚み
は50〜1000オングストローム、抵抗値は1MΩ/
□以下、望ましくは500KΩ/□以下、1KΩ/□以
上とする。なお、ドーピング用としてH2Oの代わりに
SbCl3+HClを用いてもよい。
【0011】次に、透明基板20の透明導電膜25と反
対側の面にブラックマトリクス21を形成する。このブ
ラックマトリクスとしては、クロム、ニッケル、アル
ミ、タングステン等の金属或いは金属酸化物を用い、こ
れを透明基板20上に塗布して金属薄膜を形成し、フォ
トリソグラフィーの手法によりフォトレジストのパター
ンを形成した後、このレジストパターンをエッチングマ
スクとして金属薄膜のエッチングを行い、ブラックマト
リクス21のパターンを形成する。
【0012】次に、ブラックマトリクス21の上から、
1色目、例えばレッドの着色用感材を塗布した後、フォ
トマスクを配置し露光した後、現像を行いレッドパター
ン層を形成し、2色目以降は例えば、グリーン、ブルー
の着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光
した後、現像を行いグリーン、ブルーのパターン層を形
成する。こうして得られた着色層22は長手方向の両側
がブラックマトリクス21に対して3〜10μm程度の
重なりを持ち膜厚は2μm程度である。次に、物理化学
的保護、表面の整面化、平坦化を目的として、ブラック
マトリクス21及び着色層22の上に例えば光硬化性樹
脂を塗布してオーバーコート層23を膜厚1〜3μm程
度に形成する。
【0013】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては透明
導電膜25を常圧CVD法により形成しているが真空蒸
着法を採用してもよい。また、上記実施形態においては
透明基板20側に透明導電膜25を形成しているが、偏
光板6側に透明導電膜を形成してもよく、その場合には
透明導電膜はSnO2を主成分とする必要ない。
【0014】以上の説明から明らかなように本発明によ
れば、IPS方式のカラー液晶表示装置に用いられるカ
ラーフィルタにおいて、カラーフィルタ基板にブラック
マトリクスのエッチング工程に耐えることができる透明
導電膜を形成することにより、カラーフィルタ基板から
の静電気のチャージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーフィルタの1実施形態を示す模
式的拡大断面図である。
【図2】本発明に係わる透明導電膜の形成方法を説明す
るための図である。
【図3】本発明が適用されるIPS方式のカラー液晶表
示装置の模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
3…カラーフィルタ、6…偏光板、20…透明基板 21…ブラックマトリクス、22…着色層、23…オー
バーコート層 25…透明導電膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板の一方の面上に順次形成された金
    属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート
    層と、前記透明基板の他方の面上に形成されたSnO2
    を主成分とする透明導電膜とからなることを特徴とする
    カラーフィルタ。
  2. 【請求項2】透明基板の一方の面上に順次形成された金
    属製のブラックマトリクス、着色層及びオーバーコート
    層と、前記透明基板の他方の面上に配設された偏光板
    と、該偏光板に形成された透明導電膜とからなることを
    特徴とするカラーフィルタ。
  3. 【請求項3】透明基板の一方の面上にSnO2を主成分
    とする透明導電膜を形成した後、前記透明基板の他方の
    面上に金属製のブラックマトリクスを形成し、次に前記
    ブラックマトリクス上に着色層を形成した後、前記ブラ
    ックマトリクス及び着色層上にオーバーコート層を形成
    することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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