(57)【要約】【課題】液晶表示装置の表示品質を向上させるカラーフィルタ基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】ガラス等の基板上にブラックマトリクスを形成し、前記基板及び前記ブラックマトリクスの上に透明な薄膜を形成して前記ブラックマトリクスを覆う。そして、前記透明な薄膜の上にカラーフィルタを形成する。前記ブラックマトリクスはＣｒ（クロム）あるいは黒色レジストが用いられ、前記透明な薄膜は、ＩＴＯ、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜あるいは透明感光剤が用いられる。【選択図】図２
2006106164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にブラックマトリクスを形成する工程と、
前記基板の上に透明な膜を形成して前記ブラックマトリクスを覆う工程と、
前記透明な膜の上にカラーフィルタを形成する工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項２】
前記透明な膜は、透明金属、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜あるいは透明感光剤であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項３】
前記ブラックマトリクスは、クロム（Ｃｒ）又は黒色レジストにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に形成されたブラックマトリクスと、
前記基板及びブラックマトリクスの上に形成された透明な膜と、
前記透明な膜の上に形成されたカラーフィルタと
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項５】
前記透明な膜は、透明金属、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜あるいは透明感光剤であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項６】
前記ブラックマトリクスは、クロム（Ｃｒ）又は黒色レジストにより形成されることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いて表示品質を向上させるカラーフィルタ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄くて軽量であり、低電圧で駆動できて消費電力が小さいという利点がある。このため、液晶表示装置は、テレビ、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＰＤＡ（携帯端末）及び携帯電話など、種々の電子機器に使用されている。ところで、従来の液晶表示装置のカラーフィルタ基板では、ガラス基板上に遮光性の優れたブラックマトリクスが形成されている。そして、ガラス基板及びブラックマトリクスの上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタが形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１３６９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来のカラーフィルタ基板は、図１に示すようにガラス基板２１の上にＣｒ（クロム）等の金属膜でブラックマトリクス２２が形成され、その上に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ２３が形成されている。つまり、カラーフィルタ用の着色樹脂はガラスと金属という異なる材質の上に形成されている。従って、カラーフィルタ２３のブラックマトリクス２２に対する密着度とガラス基板２１に対する密着度が異なる。そして、カラーフィルタ２３に圧力が加わったとき、カラーフィルタ２３とガラス基板２１が接する部分と、カラーフィルタ２３とブラックマトリクス２２が接する部分に働く力が異なり、密着度の弱いところでカラーフィルタ２３が剥離する等の不具合が発生することがあった。また、異なる材質の上に形成されることで材質差により膜厚が不均一化してしまうこともあった。その結果、色むらが発生する等、液晶表示装置の表示品質に悪影響を及ぼしていた。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、目的は、良好な表示品質が得られるカラーフィルタ基板及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】
【０００５】
（課題を解決するための方法）
上記した課題は、ガラス等の基板上にブラックマトリクスを形成する工程と、前記基板の上に透明な膜を形成して前記ブラックマトリクスを覆う工程と、前記透明な膜の上にカラーフィルタを形成する工程とを有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法により解決する。
【０００６】
なお、前記透明な膜は透明金属、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜あるいは透明感光剤等で形成される。また、前記ブラックマトリクスは、クロム（Ｃｒ）又は黒色レジストにより形成される。
【０００７】
（課題を解決するための構成）
また、上記した課題は、ガラス等の基板と、前記基板上に形成されたブラックマトリクスと、前記基板及びブラックマトリクスの上に形成された透明な膜と、前記透明な膜の上に形成されたカラーフィルタとを有することを特徴とするカラーフィルタ基板により解決される。
【０００８】
（発明の効果）
本発明では、カラーフィルタ基板を形成する工程において、ガラス等の基板上にブラックマトリクスを形成し、次に、その基板の上全面に透明な膜を形成し、透明な膜の上にカラーフィルタを形成する。
【０００９】
このように、ブラックマトリクス形成後、基板の上全面に透明な膜を形成するので、同じ膜の上にカラーフィルタを形成することができ、カラーフィルタが剥離することを防止し、色むらの発生を抑制できる。これにより、従来に比べ表示品質が向上する。
【００１０】
また、ブラックマトリクスの表面にも透明な膜を形成し、ブラックマトリクスを覆うようにしているので、ブラックマトリクスのエッジ部分がなだらかになり、カラーフィルタのクラックの発生を抑制できる。このため、従来に比べ表示品質が向上する。
【００１１】
更に、カラーフィルタを一つの同じ膜の上に形成し、しかもブラックマトリクスのエッジ部分をなだらかにしているので、カラーフィルタと透明な膜との密着度がよくなる。このため、カラーフィルタの耐熱性が従来に比べ高くなり、配向膜の焼成処理（例えば１８０℃で１時間）をしてもカラーフィルタの剥離が生じにくくなるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（本発明のカラーフィルタ基板の構成）
本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１３】
図２は本発明のカラーフィルタ基板（以後、ＣＦ基板と呼ぶ）の一部を示す断面図である。ＣＦ基板は、ガラス等の透明基板３１と、その上に形成されたブラックマトリクス３２と、透明基板３１及びブラックマトリクス３２の表面上に形成される透明薄膜３３及び透明薄膜３３の上に形成されるカラーフィルタ３４を含んで構成される。
【００１４】
図２に示す透明薄膜３３は、請求項に記載した透明な膜に対応しており、膜の厚さが、約０．１μｍであり、ＩＴＯ（Indium-tin oxide：インジウム酸化スズ）で形成されている。透明薄膜３３はブラックマトリクス３２の表面が覆われるように形成されているため、ブラックマトリクス３２のエッジの部分はなだらかになっている。
【００１５】
なお、ブラックマトリクスはクロム（Ｃｒ）で形成されるが、これに限定されず、黒色のレジスト等でも良い。また、透明薄膜は、ＳｉＯ２（シリコン酸化膜）、ＳｉＮ（シリコン窒化膜）でも良いし、透明感光剤でも良い。
【００１６】
透明薄膜３３の上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタ３４が形成される。これらのカラーフィルタ３４は、画素電極に対向して配置され、１つの画素電極に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタ３４のうちのいずれか１つが対応している。
【００１７】
（本発明のＣＦ基板の構成による効果）
本実施形態においては、ブラックマトリクス３２を形成したガラス等の透明基板３１の上に透明薄膜３３が形成されている。そして、図２に示すように、透明薄膜３３の上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタ３４が形成されている。このように、図２に示すカラーフィルタ３４は同じ透明薄膜３３の上に形成されている。そのため、カラーフィルタ３４と透明薄膜３３との間で密着度が大きく異なる部分が生ずることはなく、密着度の弱いところでカラーフィルタ３４が剥離する等の不具合の発生を防止できる。その結果、色むらのない良好な表示品質が得られる。
【００１８】
また、ブラックマトリクス３２の表面にも透明薄膜３３が形成されており、ブラックマトリクス３２のエッジ部分がなだらかになっている。これにより、ブラックマトリクス３２のエッジによるカラーフィルタ３４のクラックの発生を抑制することができる。これは、カラーフィルタ３４に圧力が加わったとき、ブラックマトリクス３２のエッジ部分がなだらかであるために、ブラックマトリクス３２の応力と透明基板３１の応力がエッジ部分で急激に変化しなくなるため、カラーフィルタ３４の内部でのクラックの発生を抑制できると考えられる。
【００１９】
更にまた、本実施形態においては、カラーフィルタ３４が一つの同じ材質の膜の上に形成され、しかもブラックマトリクス３２のエッジ部分がなだらかになっているため、カラーフィルタ３４と透明薄膜３３との密着度が良くなっている。このため、カラーフィルタ３４の耐熱性が高くなり、配向膜の焼成処理（例えば１８０℃で１時間）の際でもカラーフィルタ３４の剥離が発生しにくくなるという効果が得られる。
【００２０】
（本発明のＣＦ基板の製造方法）
以下、本実施形態のＣＦ基板の製造方法について説明する。
【００２１】
図３及び図４は、本実施形態のＣＦ基板の製造方法を工程順に示す図である。
【００２２】
まず、図３(a)に示すブラックマトリクス３２を以下のようにして形成する。透明基板３１の一方の面にＣｒ膜を形成し、その上にポジ型フォトレジストを塗布する。そして、このフォトレジストを所定のマスクを用いて選択的に露光した後、現像処理を施して所定の領域にのみＣｒ膜を残す。これにより、Ｃｒ膜からなるブラックマトリクス３２が形成される。
【００２３】
次に、図３(b)に示す透明薄膜３３を形成する。透明薄膜３３は、材質が異なる透明基板３１とブラックマトリクス３２の表面に形成し、表面状態を同一にするものである。従って、ブラックマトリクス３２を形成した後、透明基板３１の上全面にスパッタ法によりＩＴＯを約０．１μｍの厚さに成膜する。これにより、同一な表面状態を有する透明な薄膜が形成され、カラーフィルタを形成する準備が整う。
【００２４】
次に、図３(c)に示す赤色カラーフィルタ３４Ｒを以下のように形成する。透明基板３１の上側全面に感光性の顔料分散タイプの赤色レジストをスピンコート法により塗布し、露光及び現像処理を施して、赤色画素部に厚さが約１．５μｍの赤色カラーフィルタ３４Ｒを形成する。
【００２５】
次に、図４(a)に示す緑色カラーフィルタ３４Ｇを以下のように形成する。透明基板３１の上側全面に感光性の顔料分散タイプの緑色レジストをスピンコート法により塗布し、露光及び現像処理を施して、緑色画素部に厚さが約１．５μｍの緑色カラーフィルタ３４Ｇを形成する。
【００２６】
次に、図４(b)に示す青色カラーフィルタ３４Ｂを以下のように形成する。透明基板３１の上側全面に感光性の顔料分散タイプの青色レジストをスピンコート法により塗布し、露光及び現像処理を施して、青色画素部に厚さが約１．５μｍの青色カラーフィルタ３４Ｂを形成する。
【００２７】
次に、図４(c)に示すように、スパッタ法により、透明基板３１の上側全面にＩＴＯを約０．１５μｍの厚さに成膜して、コモン電極４５を形成する。このコモン電極４５によりカラーフィルタ３４の表面を覆う。
【００２８】
その後、透明基板３１の上側全面にポリイミドからなる配向膜を形成し、この配向膜によりコモン電極の表面を覆い、ＣＦ基板が完成する。
【００２９】
なお、上記のように、ガラス基板３１及びブラックマトリクス３２を覆う透明薄膜３３の材料としてＩＴＯを使用したが、これに限定されるものではない。例えば、透明薄膜３３の材料として、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又は透明なフォトレジスト等の透明感光剤を使用してもよい。これらのシリコン酸化膜、シリコン窒化膜又は透明感光剤により形成される透明薄膜３３は、透過率を高くする必要があるために薄い方が良く、０．１μｍ以下が望ましい。また、透明薄膜３３をシリコン酸化膜で形成する場合はＣＶＤ法又はスパッタ法により成膜し、透明感光剤で形成する場合はスピンコート法により成膜する。
【００３０】
また、上記のように、ブラックマトリクス３２がＣｒ膜からなる場合について説明したが、ブラックマトリクス３２を黒色樹脂により形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のカラーフィルタ基板の概略図である。
【図２】本発明のカラーフィルタ基板の概略図である。
【図３】カラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図４】カラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
【００３２】
２１，３１        透明基板、
２２，３２        ブラックマトリクス、
２３，３４        カラーフィルタ、
３３              透明薄膜、
４５              コモン電極。
【図１】
2006106164.tif 000003
【図２】
2006106164.tif 000004
【図３】
2006106164.tif 000005
【図４】
2006106164.tif 000006