JPH1138221A - タンタル系ブラックマスク、それを用いるカラーフィルター及び液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造時の取扱が容易なブラックマスク、カラ
ーフィルター及び液晶ディスプレイを提供する。 【解決手段】 このブラックマスクは、透明基板２上に
形成され、タンタル化合物からなる第１反射防止膜３ａ
と、第１反射防止膜３ａ上に形成され、金属タンタルか
らなり、可視光を遮光する遮光膜５とを備える。第１反
射防止膜３ａと遮光膜５との間には、異なる組成のタン
タル化合物からなる第２反射防止膜３ｂ、第３反射防止
膜３ｃが介在してもよい。このタンタル化合物は、タン
タル酸化物、タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタ
ル酸化窒化物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化
物、及びタンタル酸化窒化炭化物からなる群から選ばれ
る少なくとも１種を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラックマスク、
カラーフィルター及び液晶ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＮ方式あるいはＴＦＴ方式のカラー
液晶ディスプレイは、液晶層に対向する位置にカラーフ
ィルターを備えている。カラーフィルターは、ブラック
マスクによって分離された着色樹脂を有しており、この
ブラックマスクの特性が液晶ディスプレイの視認性を左
右する。従来のブラックマスクは、特開平８−１７９３
０１号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶ディスプレイに用
いられるカラーフィルターでは、パネルの視認性を向上
させるため、その構成要素の一つであるブラックマスク
表面での光反射率、及び可視波長領域での反射率の波長
依存性を低減させる（各波長における反射率の振れ幅を
小さくする）ことが求められる。表面反射率を低減させ
るためには、クロム化合物膜と金属クロム膜を多層化し
た膜をエッチングしてなるブラックマスクが有効であ
る。しかしながら、クロム膜のエッチング時には、クロ
ムを含んだ廃液が発生する。この廃液には特別な処理方
法が必要であるため、その取扱が困難であった。

【０００４】本発明は、製造時の取扱が容易なブラック
マスク、カラーフィルター及び液晶ディスプレイを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明のブラックマスクは、透明基板上に形成さ
れ、タンタル化合物からなる第１反射防止膜と、第１反
射防止膜上に形成され、金属タンタルからなり、可視光
を遮光する遮光膜とを備えることを特徴とする。タンタ
ルはクロムに比較して取扱が容易であるとともに、上記
タンタル化合物を第１反射防止膜に用いたブラックマス
クの反射率及び反射率の波長依存性は、十分に低減する
ことができる。

【０００６】本発明のブラックマスクは、第１反射防止
膜と遮光膜との間に介在し、組成が第１反射防止膜と異
なるタンタル化合物からなる第２反射防止膜を更に備え
ることとしてもよい。

【０００７】本発明のブラックマスクは、第２反射防止
膜と遮光膜との間に介在し、組成が第１及び第２反射防
止膜と異なるタンタル化合物からなる第３反射防止膜を
更に備えることとしてもよい。

【０００８】また、上記タンタル化合物としては、タン
タル酸化物、タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタ
ル酸化窒化物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化
物、及びタンタル酸化窒化炭化物が挙げられる。

【０００９】本発明に係るカラーフィルターは、このよ
うなブラックマスクと、ブラックマスクがその上に形成
された透明基板と、ブラックマスクの複数の開口内に配
置された着色樹脂とを備える。このカラーフィルター
は、ブラックマスクが開口内に配置された着色樹脂を分
離するので、着色樹脂を透過する光を分離する。透明基
板を介してブラックマスクに照射される光の反射率及び
反射率の波長依存性は小さくなるため、着色樹脂を透過
した光に対する反射光の比率を低減させることができ、
着色樹脂を透過した光の視認性を向上させることができ
る。

【００１０】また、本発明に係る液晶ディスプレイは、
このカラーフィルターを備える第１基板と、複数の電極
を備える第２基板と、第１及び第２基板間に挟持され、
電極に所定の電位を印加することにより、ブラックマス
クの複数の開口に対向する領域毎にその配向を変化させ
ることができる液晶層とを備えることを特徴とする。

【００１１】この液晶ディスプレイにおいては、電極に
所定の電位を印加することにより、液晶層の液晶層のブ
ラックマスクの複数の開口に対向する領域毎に配向を変
化させることができるため、液晶層に入力される光の光
量をブラックマスクの開口毎に制御することができる。
ブラックマスクの開口内には、着色樹脂が配置されてい
るので、上記領域毎に着色樹脂に対応した波長成分の光
を発することができる。この液晶ディスプレイのカラ−
フィルタ−は、着色樹脂を透過した光の視認性を向上さ
せることができため、この液晶ディスプレイに鮮明な画
像を表示することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係わ
るブラックマスクについて、ブラックマスクを有するカ
ラーフィルターを用いて説明する。なお、同一要素には
同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。

【００１３】（第１の実施形態）図１は、このカラーフ
ィルター１を示す斜視図であり、ブラックマスクＢＭを
備える。まず、第１の実施形態に係るブラックマスクＢ
Ｍについて説明する。カラーフィルター１は、透明ガラ
ス基板２と、透明ガラス基板２上に順次堆積された第１
反射膜防止膜３ａ、第２反射防止膜３ｂ、第３反射防止
膜３ｃ及び遮光膜５からなるブラックマスクＢＭ（ブラ
ックマトリクス）と、ブラックマスクＢＭ上に形成され
たオーバーコート層６と、オーバーコート層６上に形成
された透明電極７とを備える。さらに、透明ガラス基板
２の裏面側には、偏光板８が取付けられている。

【００１４】第１反射防止膜３ａは、タンタル酸化物、
タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタル酸化窒化
物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化物、及びタ
ンタル酸化窒化炭化物からなる群の少なくとも１種を含
むが、これらの混合物を含むこととしてもよい。すなわ
ち、第１反射防止膜３ａに含まれるタンタル酸化物は、
ＴａＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等であり、第１反射防止膜３ａに含
まれるタンタル窒化物は、ＴａＮ等であり、第１反射防
止膜３ａに含まれるタンタル炭化物は、ＴａＣ等であ
る。

【００１５】第２反射防止膜３ｂは、タンタル酸化物、
タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタル酸化窒化
物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化物、及びタ
ンタル酸化窒化炭化物からなる群の少なくとも１種を含
むが、これらの混合物を含むこととしてもよい。第２反
射防止膜３ｂの組成は、第１反射防止膜３ａの組成と異
なり、可視光に対する屈折率及び吸収係数が、第１反射
防止膜３ａと組合わせられることにより反射防止をなす
ように設定されている。

【００１６】第３反射防止膜３ｃは、タンタル酸化物、
タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタル酸化窒化
物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化物、及びタ
ンタル酸化窒化炭化物からなる群の少なくとも１種を含
むが、これらの混合物を含むこととしてもよい。第３反
射防止膜３ｃの組成は、第１及び第２反射防止膜３ａ，
３ｂの組成と異なり、可視光に対する屈折率及び吸収係
数が、第１及び第２反射防止膜３ａ，３ｂと組合わせら
れることにより反射防止をなすように設定されている。

【００１７】第１、第２及び第３反射防止膜３ａ，３
ｂ，３ｃの膜厚は、反射光を低減するためには、５〜２
００ｎｍであることが好ましく、反射光及びその波長依
存性を低減させる観点からは５〜６０ｎｍであることが
好ましい。

【００１８】遮光膜５は、金属タンタルからなり、約１
００ｎｍの厚みを有して可視光を遮光する。なお、上記
の膜３ａ，３ｂ，３ｃ，５は、その光学特性に影響を与
えない程度に多少の不純物を含んでいてもよい。また、
透明電極７はＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）からなる。

【００１９】上述の第１反射防止膜３ａ、第２反射防止
膜３ｂ、第３反射防止膜３ｃ及び遮光膜５の４層構造を
有するブラックマスクＢＭは、可視光に対する反射率及
び反射率の波長依存性を十分に低減することができる。

【００２０】図２は、図１に示したカラーフィルター１
のＸ−Ｘ矢印断面図である。ブラックマスクＢＭは複数
の開口を有しており、隣接する３つの開口内には、それ
ぞれ異なった色の樹脂が光学フィルタとして充填されて
いる。すなわち、着色樹脂Ｒは、赤色に着色された樹脂
であって、フォトレジストに赤色の顔料を含有させて硬
化させたものであり、着色樹脂Ｇは、緑色に着色された
樹脂であって、フォトレジストに緑色の顔料を含有させ
て硬化させたものであり、着色樹脂Ｂは、青色に着色さ
れた樹脂であって、フォトレジストに青色の顔料を含有
させて硬化させたものである。

【００２１】このカラーフィルター１は、ブラックマス
クＢＭが開口内に配置された着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを分離
するので、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透過する光を分離す
る。透明基板２を介してブラックマスクＢＭに照射され
る光の反射率及び反射率の波長依存性は十分に低減され
るので、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透過した光に対する反射
光の比率を低減させることができ、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂ
を透過した光の視認性を向上させることができる。

【００２２】次に、上記第１の実施形態に係るカラーフ
ィルター１の製造方法について説明する。

【００２３】本カラーフィルター１を製造するために
は、まず、可視光に対して透明な透明ガラス基板２を用
意し、透明基板２の表面上に、第１反射防止膜３ａ，第
２反射防止膜３ｂ、第３反射防止膜３ｃ及び遮光膜５を
順次堆積する。

【００２４】第１反射防止膜３ａは、反応性スパッタリ
ング法を用いて形成される。すなわち、透明基板２を図
示しないチャンバ内に配置した後、透明基板２に対向す
る位置にターゲットとして、金属タンタルを含む基板を
配置する。次に、チャンバ内を第１の圧力Ｐ₁以下に減
圧した後、不活性ガス（希ガス）としてのアルゴンガス
をチャンバ内に導入し、さらに、タンタルと化合させる
ための反応ガス（酸素、窒素及び二酸化炭素中の少なく
ともいずれか１つ又はこれらの組合わせ）をチャンバ内
に導入し、チャンバ内の圧力を第２の圧力Ｐ₂に保持す
る。さらに、透明基板２の温度を測定しながら、基板２
の温度を第１の温度Ｔ₁に保持しつつ、第１のスパッタ
パワーＷ₁をチャンバ内の雰囲気に加え、アルゴンプラ
ズマを発生させてターゲット基板に照射し、ターゲット
基板のタンタルをスパッタリングし、スパッタされたタ
ンタル原子又は分子とチャンバ内に導入された反応ガス
との反応によって、透明基板２上に第１反射防止膜３ａ
を形成する。

【００２５】ここで、第１の圧力Ｐ₁は、１．５Ｐａ以
下であり、より好ましくは０．１Ｐａ以下である。第２
の圧力Ｐ₂は、０．１Ｐａ〜２Ｐａであるが、好ましく
は０．１Ｐａ〜１．０Ｐａである。なお、第１の温度Ｔ
₁は、室温（約２０℃）〜５００℃であるが、より好ま
しくは室温〜３００℃であり、さらに好ましくは室温〜
１５０℃である。また、第１反射防止膜３ａの形成時に
投入する第１のスパッタパワーＷ₁は、０．５〜２０Ｗ
／ｃｍ²であるが、好ましくは１〜１０Ｗ／ｃｍ²であ
る。この際のスパッリングの速度、時間に特に制限はな
いが、目的とする膜厚を得る時間として１０秒以上１時
間以内が例示され、２０秒以上３０分以内が好ましく、
３０秒以上２０分以内がより好ましい。

【００２６】第２及び第３反射防止膜３ｂ，３ｃは、第
１反射防止膜３ａの形成後において基板２をチャンバか
ら取り出すことなく、第１反射防止膜３ａと同様の方法
を用いて形成される。

【００２７】遮光膜５は、第３反射防止膜３ｃの形成
後、基板２をチャンバから取り出すことなく、第３反射
防止膜３ｃ上に形成される。遮光膜５の形成において
は、まず、チャンバ内の気体を排気した後、プラズマが
発生可能な程度の圧力になるまでチャンバ内にアルゴン
ガスを導入する。次に、基板２の温度を室温程度に保持
しつつ、スパッタパワーをチャンバ内の雰囲気に加え、
アルゴンプラズマを発生させてターゲット基板に照射
し、ターゲット基板のタンタルをスパッタリングし、ス
パッタされたタンタル原子又は分子を第３反射防止膜３
ｃ上に堆積し、金属タンタルからなる遮光膜５を形成す
る。

【００２８】なお、上記反射防止膜３ａ，３ｂ，３ｃ及
び遮光膜５の製造方法として、ＣＶＤ法又は蒸着法を用
いてもよい。

【００２９】次に、ポジ型のフォトレジストを遮光膜５
の露出表面上に塗布した後、プリベークを行い、フォト
レジストに複数の開口を有するパターンを光照射し、フ
ォトレジストを感光させた後、フォトレジストの感光領
域を有機溶剤を用いて溶解することにより現像し、ベー
キングを行い、複数の開口を有するフォトレジスト層を
遮光膜５上に形成する。

【００３０】さらに、複数の開口を有するフォトレジス
ト層をマスクとして、開口直下の遮光膜５及び反射防止
膜３ｃ，３ｂ，３ａの領域をドライエッチング等の方法
でエッチングし、エッチングの終了後、フォトレジスト
層を有機溶剤を用いて遮光膜５上から除去し、複数の開
口を有するブラックマスクＢＭを形成する。なお、この
ドライエッチングに用いる反応ガスとしては、ＣＦ₄ガ
ス等を用いることができる。また、本ブラックマスクの
製造時においては、エッチングの際にクロムを含んだ廃
液が生成されないため、その取扱が容易である。

【００３１】次に、赤色の顔料を含むことにより、赤色
に着色されたネガ型のフォトレジストを、基板２の上方
に配置されたディスペンサからブラックマスクＢＭ上に
供給し、ブラックマスクＢＭの全ての開口内に充填す
る。

【００３２】しかる後、赤色フォトレジストの塗布され
た基板２をプリベークし、均一な厚みを有する赤色フォ
トレジスト層を形成する。なお、プリベークの前に、赤
色フォトレジスト層の厚みが均一になるように、基板２
を、その厚み方向を回転軸として回転させてもよい。

【００３３】次に、ブラックマスクＢＭのマトリクス状
の配置された開口の行方向及び列方向に対して３つおき
であって、対角方向に対して隣接する開口領域上のみに
赤色フォトレジストが残留するように、赤色フォトレジ
スト層を露光し、非感光領域の赤色フォトレジストを有
機溶剤を用いて除去した後、ベーキングを行い、ブラッ
クマスクＢＭの所定の開口内に赤色の樹脂Ｒを形成す
る。

【００３４】さらに、赤色のフォトレジストに代えて、
緑色に着色されたフォトレジスト及び青色に着色された
フォトレジストを用い、赤色の樹脂Ｒの形成工程と同様
の方法を用いて、ブラックマスクＢＭの所定の開口内に
緑色の樹脂Ｇ及び青色の樹脂Ｂを形成する。各着色樹脂
Ｒ，Ｇ，Ｂは、ブラックマスクＢＭの開口の行方向及び
列方向に対して３つおきであって、対角方向に対して隣
接するように配置されている。

【００３５】次に、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂ上に、その表面
が均一になるようにオーバーコート層６を堆積し、さら
に、オーバーコート層６上に透明電極７を堆積し、最後
に透明基板２の裏面側に偏光板８を取付けて、図２に示
したカラーフィルター１が完成する。

【００３６】次に、上記カラーフィルター１を用いた液
晶ディスプレイについて説明する。

【００３７】図３は、この液晶ディスプレイ１００を示
す斜視図である。図４は、図３に示した液晶ディスプレ
イ１００のＹ−Ｙ矢印断面図である。本液晶ディスプレ
イ１００は、カラーフィルター１と、カラーフィルター
１の透明電極７に貼りつけられたＴＦＴ（薄膜トランジ
スタ）基板２０と、ＴＦＴ基板２０をカラーフィルター
１とともに挟む位置に固定されたバックライト２６とを
備える。

【００３８】ＴＦＴ基板２０は、カラーフィルター１の
表面外周部を囲む遮光性樹脂からなる外枠２１、外枠２
１内に充填されたネマティック液晶からなる液晶層２
２、液晶層２２のブラックマスクＢＭ開口部に対応する
領域毎に設けられた複数の画素電極２３、画素電極２３
がその上に形成された透明ガラス基板２４及び透明ガラ
ス基板２４の露出表面に形成された偏光板２５を備え
る。

【００３９】偏光板又は偏光膜８及び２５の偏光方位は
直交しており、ポリイミド等の有機材料から構成され
る。複数の画素電極２３は、ＴＦＴ基板２０のガラス基
板２４上に形成された複数の薄膜トランジスタにそれぞ
れ接続されており、特定の画素電極２３に所定の電位を
与えると、特定の画素電極２３と透明電極７との間に所
定電圧が印加され、電圧に応じて形成される電界によっ
て、液晶層２２の特定の画素電極２３に対応する領域の
配向が変化する。

【００４０】バックライト２６から出射した白色光ＬＴ
１のうちの特定方向の偏光成分が、偏光板又は偏光膜２
５を通過することによって、液晶層２２に入射する。入
射した偏光は、画素電極２３毎に分割され、液晶層２２
の配向量に応じて偏光方位が変化する。画素電極２３毎
に分割された光は、カラーフィルター１の着色樹脂Ｒ，
Ｇ，Ｂにそれぞれ入射し、これを透過する。カラーフィ
ルター１の出射面側には、偏光板又は偏光膜８が設けら
れているため、液晶層２２の配向量に応じて偏光板又は
偏光膜８を透過する光の光量が変化する。液晶層２２の
配向量は、画素電極２３に与えられる電位に比例するの
で、画素電極２３に与える電位を制御することによっ
て、出射光ＬＴ２の光量を制御することができる。

【００４１】以上、説明したように、上記実施の実施形
態に係るカラーフィルター１は、ブラックマスクＢＭ
と、ブラックマスクＢＭがその上に形成された透明基板
２と、ブラックマスクＢＭの複数の開口内に配置された
着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂとを備える。このカラーフィルター
１は、ブラックマスクＢＭが開口内に配置された着色樹
脂Ｒ，Ｇ，Ｂを分離するので、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透
過する光を分離する。透明基板２を介してブラックマス
クＢＭに照射される光の反射率及び反射率の波長依存性
は小さくなるため、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透過した光Ｌ
Ｔ２に対する反射光の比率を低減させることができ、着
色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透過した光の視認性を向上させるこ
とができる。

【００４２】また、上記実施の形態に係る液晶ディスプ
レイ１００は、カラーフィルター１と、カラーフィルタ
ー１に対向する位置に設けられた液晶層２２と、所定の
電位を印加することにより、液晶層２２のブラックマス
クＢＭの複数の開口に対向する領域毎に液晶層の配向を
変化させることができる位置に設けられた複数の電極２
３と、を備える。この液晶ディスプレイ１００において
は、電極２３に所定の電位を印加することにより、液晶
層２２のブラックマスクＢＭの複数の開口に対向する領
域毎にその配向を変化させることができるため、液晶層
２２に入力される光ＬＴ１の光量をブラックマスクＢＭ
の開口毎に制御することができる。ブラックマスクＢＭ
の開口内には、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されているの
で、上記領域毎に着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した波長成
分の光を出射することができる。この液晶ディスプレイ
１００のカラ−フィルタ１は、着色樹脂Ｒ，Ｇ，Ｂを透
過した光の視認性を向上させることができため、この液
晶ディスプレイ１００に鮮明な画像を表示することがで
きる。

【００４３】なお、本発明に係るブラックマスクは、上
述の実施形態に限られるものではなく、種々の変形が可
能である。

【００４４】（第２の実施形態）図５は、第２の実施形
態に係るブラックマスクＢＭを含んだカラーフィルター
１の断面図である。このブラックマスクＢＭは、第１反
射防止膜３ａ及び遮光膜５のみから構成されている。そ
れぞれ膜３ａ，５の組成は、第１の実施形態のものと同
じであるが、第１反射防止膜３ａの膜厚は２０〜４０ｎ
ｍであることが好ましい。なお、それぞれの膜３ａ，５
は、上記第１実施形態の膜３ａ，５の形成方法と同一の
方法を用いて形成することができる。

【００４５】（第３の実施形態）図６は、第３の実施形
態に係るブラックマスクＢＭを含んだカラーフィルター
１の断面図である。このブラックマスクＢＭは、第１反
射防止膜３ａ、第２反射防止膜３ｂ及び遮光膜５のみか
ら構成されている。それぞれ膜３ａ，３ｂ，５の組成
は、第１の実施形態のものと同じであるが、第１及び第
２反射防止膜３ａ，３ｂの膜厚は２０〜５０ｎｍである
ことが好ましい。なお、それぞれの膜３ａ，３ｂ，５
は、上記第１実施形態の膜３ａ，３ｂ，５の形成方法と
同一の方法を用いて形成することができる。

【００４６】なお、上記実施形態では、３層以下の反射
防止膜及び遮光膜からなるブラックマスクＢＭについて
説明したが、本発明に係るブラックマスクは４層以上の
反射防止膜及び遮光膜から構成してもよい。

【００４７】

【実施例】上記第１乃至第３の実施形態に係るブラック
マスクＢＭを製造し、その反射率及び反射率の波長依存
性について測定した。

【００４８】（実施例１）第１の実施形態に係るブラッ
クマスクＢＭは、以下の方法により製造した。まず、ガ
ラス基板２を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着
し、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4Ｐａになるまで
チャンバ内の雰囲気を排気した後、アルゴンガス及び酸
素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧力が０．４Ｐａにな
るまでチャンバ内に導入した。このチャンバに供給され
る混合ガスの流量パーセント比は、Ａｒ：Ｏ₂＝２：１
である。さらに、スパッタパワーを２Ｗ／ｃｍ²にし
て、金属タンタルをターゲットとしてをスパッタリング
を行い、タンタル酸化物を含む膜厚５０ｎｍの第１反射
防止膜３ａを基板２上に形成した。

【００４９】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスを、チャン
バ内の圧力が０．４Ｐａになるまでチャンバ内に導入し
た。このチャンバに供給される混合ガスの流量パーセン
ト比は、Ａｒ：Ｎ₂：Ｏ₂＝４０：２０：１である。しか
る後、スパッタパワーを４Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タ
ンタルをターゲットとしてスパッタリングを行い、タン
タル酸化物、タンタル窒化物又はタンタル酸化窒化物を
含む膜厚８ｎｍの第２反射防止膜３ｂを第１反射防止膜
３ａ上に形成した。

【００５０】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガス及び酸素ガスの混合ガスを、チャンバ内の圧力
が０．４Ｐａになるまでチャンバ内に導入した。このチ
ャンバに供給される混合ガスの流量パーセント比は、Ａ
ｒ：Ｏ₂＝２：１である。しかる後、スパッタパワーを
４Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タンタルをターゲットとし
てスパッタリングを行い、タンタル酸化物からなる膜厚
３０ｎｍの第３反射防止膜３ｃを第２反射防止膜３ｂ上
に形成した。

【００５１】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスを、チャンバ内の圧力が０．１Ｐａになるまで
チャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを５
Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タンタルをターゲットとして
スパッタリングを行い、金属タンタルからなる膜厚１０
０ｎｍの遮光膜５を第３反射防止膜３ｃ上に形成した。
なお、上記膜３ａ，３ｂ，３ｃ，５の形成時の基板２の
温度は、すべて室温である。しかる後、エッチングを行
い、第１の実施形態に係るブラックマスクＢＭを製造し
た。

【００５２】（実施例２）第２の実施形態に係るブラッ
クマスクＢＭは、以下の方法により製造した。まず、ガ
ラス基板２を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着
し、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4Ｐａになるまで
チャンバ内の雰囲気を排気した後、アルゴンガス、窒素
ガス及び酸素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧力が０．
４Ｐａになるまでチャンバ内に導入した。このチャンバ
に供給される混合ガスの流量パーセント比は、Ａｒ：Ｎ
₂：Ｏ₂＝２０：１０：１である。さらに、スパッタパワ
ーを４Ｗ／ｃｍ²にして、金属タンタルをターゲットと
してをスパッタリングを行い、タンタル酸化物、タンタ
ル窒化物又はタンタル酸化窒化物を含む膜厚２６ｎｍの
第１反射防止膜３ａを基板２上に形成した。

【００５３】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスを、チャンバ内の圧力が０．１Ｐａになるまで
チャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを５
Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タンタルをターゲットとして
スパッタリングを行い、金属タンタルからなる膜厚１２
０ｎｍの遮光膜５を第１反射防止膜３ａ上に形成した。
なお、上記膜３ａ，５の形成時の基板２の温度は、すべ
て室温である。しかる後、エッチングを行い、第２の実
施形態に係るブラックマスクＢＭを製造した。

【００５４】（実施例３）第３の実施形態に係るブラッ
クマスクＢＭは、以下の方法により製造した。まず、ガ
ラス基板２を、スパッタリング装置のチャンバ内に装着
し、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4Ｐａになるまで
チャンバ内の雰囲気を排気した後、アルゴンガス及び酸
素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧力が０．４Ｐａにな
るまでチャンバ内に導入した。このチャンバに供給され
る混合ガスの流量パーセント比は、Ａｒ：Ｏ₂＝２：１
である。さらに、スパッタパワーを２Ｗ／ｃｍ²にし
て、金属タンタルをターゲットとしてをスパッタリング
を行い、タンタル酸化物を含む膜厚４６ｎｍの第１反射
防止膜３ａを基板２上に形成した。

【００５５】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガス及び酸素ガスの混合ガスを、チャンバ内の圧力
が０．４Ｐａになるまでチャンバ内に導入した。このチ
ャンバに供給される混合ガスの流量パーセント比は、Ａ
ｒ：Ｏ₂＝２：１である。しかる後、スパッタパワーを
４Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タンタルをターゲットとし
てスパッタリングを行い、タンタル酸化物を含む膜厚４
０ｎｍの第２反射防止膜３ｂを第１反射防止膜３ａ上に
形成した。

【００５６】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０^-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスを、チャンバ内の圧力が０．１Ｐａになるまで
チャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを５
Ｗ／ｃｍ²に設定し、金属タンタルをターゲットとして
スパッタリングを行い、金属タンタルからなる膜厚１０
０ｎｍの遮光膜５を第２反射防止膜３ｂ上に形成した。
なお、上記膜３ａ，３ｂ，５の形成時の基板２の温度
は、すべて室温である。しかる後、エッチングを行い、
第３の実施形態に係るブラックマスクＢＭを製造した。

【００５７】（評価方法及び結果）実施例１、実施例２
及び実施例３に係るブラックマスクＢＭの形成された透
明基板２を用意し、透明基板２側から入射光を照射し
て、ブラックマスクＢＭからの光の反射率を測定した。
この反射率は、ガラス基板２側よりミノルタＣＭ−２０
０２分光測色計を用いて測定した。

【００５８】図７は、このようにして測定した入射光の
波長（ｎｍ）と反射率（％）との関係を示すグラフであ
る。実施例１に係るブラックマスクＢＭを透明基板２上
に形成した場合、その反射率（Ｅ１）は、波長４００〜
７００ｎｍの可視領域に渡って５．５％以下であり、そ
の波長依存性も低減されている。さらに、実施例２に係
るブラックマスクＢＭを透明基板２上に形成した場合、
その反射率（Ｅ２）は、波長５００〜６００ｎｍの可視
領域に渡って８％以下である。さらに、実施例３に係る
ブラックマスクＢＭを透明基板２上に形成した場合、そ
の反射率（Ｅ３）は、波長４００〜７００ｎｍの可視領
域に渡って７．５％以下である。

【００５９】なお、上記実施例に係るブラックマスクＢ
Ｍについて、ドライエッチング等によってブラックマス
クパターンを形成した場合、微細で良好なエッジ形状を
得ることができる。さらに、この上に赤色のレジストを
塗布後、露光、現像を行って赤色画素の形成を行い、
青、緑の画素を作製し、さらに、この上に、ＩＴＯ電極
を成膜したのち、配向膜の作製、ラビング、スペーサー
の散布、ラビングした配向膜を表面に有する対向電極基
板の接着、液晶の注入、封止、偏光膜の接着等の一連の
操作を行うことにより製造された液晶ディスプレイは、
低反射で、コントラスト等の表示性能が優るものであ
る。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、製造時の取扱が容易で
その表面反射率及び反射率の波長依存性の低減されたブ
ラックマスク、鮮明が画像が得られるカラーフィルター
及び液晶ディスプレイを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーフィルターの斜視図。

【図２】図１に示したカラーフィルターのＸ−Ｘ矢印断
面図。

【図３】液晶ディスプレイの斜視図。

【図４】図３に示した液晶ディスプレイのＹ−Ｙ矢印断
面図。

【図５】別の実施形態に係るカラーフィルターの断面
図。

【図６】別の実施形態に係るカラーフィルターの断面
図。

【図７】入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

３ａ…第１反射防止膜、３ｂ…第２反射防止膜、３ｃ…
第３反射防止膜、５…遮光膜、ＢＭ…ブラックマスク、
１…カラーフィルター、１００…液晶ディスプレイ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラックマスクにおいて、透明基板上に
   形成され、タンタル化合物からなる第１反射防止膜と、
   前記第１反射防止膜上に形成され、金属タンタルからな
   り、可視光を遮光する遮光膜と、を備えることを特徴と
   するブラックマスク。
2. 【請求項２】 前記第１反射防止膜と前記遮光膜との間
   に介在し、組成が前記第１反射防止膜と異なるタンタル
   化合物からなる第２反射防止膜を更に備えることを特徴
   とする請求項１に記載のブラックマスク。
3. 【請求項３】 前記第２反射防止膜と前記遮光膜との間
   に介在し、組成が前記第１及び第２反射防止膜と異なる
   タンタル化合物からなる第３反射防止膜を更に備えるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のブラックマスク。
4. 【請求項４】 前記タンタル化合物は、タンタル酸化
   物、タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタル酸化窒
   化物、タンタル酸化炭化物、タンタル窒化炭化物、及び
   タンタル酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なく
   とも１種を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか１項に記載のブラックマスク。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   ブラックマスクと、 前記ブラックマスクがその上に形成された前記透明基板
   と、 前記ブラックマスクの複数の開口内に配置された着色樹
   脂と、を備えることを特徴とするカラーフィルター。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のカラーフィルターを備
   える第１基板と、 複数の電極を備える第２基板と、 前記第１及び第２基板間に挟持され、前記電極に所定の
   電位を印加することにより、前記ブラックマスクの複数
   の開口に対向する領域毎にその配向を変化させることが
   できる液晶層と、を備えることを特徴とする液晶ディス
   プレイ。