(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
その基体上の表示領域のほぼ全面に形成されたブラックマスクと、
そのブラックマスク上で、当該ブラックマスクの所望のパターン部分を除く他の部分を被覆する反射層を有し、
その反射層上にブルーフィルター、グリーンフィルター、レッドフィルターを有するカラーフィルターを設け、そのカラーフィルターのエッジ部が前記ブラックマスク上に一部重なっており、
前記反射層ならびにカラーフィルターを通して前記ブラックマスクのパターンが露呈して、
前記カラーフィルターの表面ならびにブラックマスクのパターン表面を透明なオーバーコート層で覆うことを特徴とする反射型ＬＣＤ。
【請求項２】
請求項１記載の反射型ＬＣＤにおいて、前記ブラックマスクの表面に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする反射型ＬＣＤ。
【請求項３】
請求項１または２記載の反射型ＬＣＤにおいて、前記ＬＣＤがスーパーツイステットネマチックタイプのＬＣＤであることを特徴とする反射型ＬＣＤ。
【請求項４】
基体上の表示領域のほぼ全面にブラックマスクを形成する工程と、
そのブラックマスク上のほぼ全面に反射層を形成する工程と、
その反射層を部分的に除去する工程と、
前記残った反射層上にブルーフィルター、グリーンフィルター、レッドフィルターを有するカラーフィルターをパターンニングして、そのカラーフィルターのエッジ部を前記ブラックマスク上に一部重ねて、前記反射層ならびにカラーフィルターを通して前記ブラックマスクのパターンを露呈する工程と、
前記カラーフィルターの表面ならびにブラックマスクのパターン表面を透明なオーバーコート層で覆う工程と
を備えたことを特徴とする反射型ＬＣＤの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の反射型ＬＣＤの製造方法において、前記ブラックマスクの表面に微細な凹凸を形成する工程を含むことを特徴とする反射型ＬＣＤの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の反射型ＬＣＤの製造方法において、前記ＬＣＤがスーパーツイステットネマチックタイプのＬＣＤであることを特徴とする反射型ＬＣＤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＳＴＮ（スーパーツイステットネマチック）タイプＬＣＤやＴＦＴ（薄膜トランジスタ）タイプＬＣＤなどの反射型ＬＣＤに係り、特にそれの反射層と色層との構成に係る反射型ＬＣＤおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー反射型のＳＴＮタイプＬＣＤでは反射層付きカラーフィルターが、白黒反射型のＳＴＮタイプＬＣＤでは反射板が、それぞれ用いられる。
【０００３】
図６は、従来の反射層付きカラーフィルターの製造工程を示す説明図である。まず同図（ａ）に示すようにガラス基板５１上に感光性樹脂からなる凹凸形成用レジスト層５２が塗布、形成され、レジスト層５２の表面に微細な凹凸を形成した〔同図（ｂ）〕後、レジスト層５２の上にマスク５３を配置して露光が行なわれ〔同図（ｃ）〕、現像ならびにポストベークにより硬質樹脂層５４が形成される〔同図（ｄ）〕。
【０００４】
次に同図（ｅ）に示すように硬質樹脂層５４の上にアルミニウムなどの反射層５５が設けられ、その上にブラックマスク用レジスト５６が塗布され〔同図（ｆ）〕、その後の露光、現像により反射層５５上に所定パターンのブラックマスク５７が形成され〔同図（ｇ）〕、これと同じ要領、すなわちレジスト塗布、露光、現像の繰り返しによりブルーフィルター５８、グリーンフィルター５９、レッドフィルター６０が順次形成される〔同図（ｈ）〕。
【０００５】
しかる後、全体をオーバーコート層６１で覆い〔同図（ｉ）〕、オーバーコート層６１上にＳｉＯ2 からなる保護層６２、ＩＴＯからなる透明電極６３を順次成膜して〔同図（ｊ）〕、反射層付きカラーフィルターを構成する。
【０００６】
図７はこのカラーフィルターの一部拡大断面図で、光洩れを防止するためにブルーフィルター５８、グリーンフィルター５９、レッドフィルター６０などのカラーフィルターのエッジ部６４をブラックマスク５７の上に重ねて形成していた。このブラックマスク５７は、コントラストの向上による特性の改善を図るために設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すように従来の反射層付きカラーフィルターは、カラーフィルターのエッジ部６４がブラックマスク５７の上に重ねて形成されているため、エッジ部６４が上方へ突出し、エッジ部６４の段差Δｔ１はブラックマスク５７の厚さにほぼ相当する約１μｍとなる。
【０００８】
オーバーコート層６１の塗布により表面は平坦化しているが、エッジ部６４の重ねにより形成される凸部の面積は、カラーフィルターのみの部分に比べて狭いため、オーバーコート層６１による平坦化効果は充分に得られず、オーバーコート層６１を形成しても表面に約０．５〜１μｍの段差Δｔ２が残り、ＬＣＤの表示品質に悪影響をおよぼすという欠点がある。
【０００９】
特にＳＴＮタイプＬＣＤは非常に厳密なギャップ精度が要求されるため、より高い精度の平坦性が要求される。
【００１０】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、表示品質の高い反射型ＬＣＤおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
例えばガラス基板などの基体と、
その基体上の表示領域のほぼ全面に形成されたブラックマスクと、
そのブラックマスク上で、当該ブラックマスクの所望のパターン部分を除く他の部分を被覆する例えばアルミニウムなどの反射層を有し、
その反射層上にブルーフィルター、グリーンフィルター、レッドフィルターを有するカラーフィルターを設け、そのカラーフィルターのエッジ部が前記ブラックマスク上に一部重なっており、
前記反射層ならびにカラーフィルターを通して前記ブラックマスクのパターンが露呈して、
前記カラーフィルターの表面ならびにブラックマスクのパターン表面を透明なオーバーコート層で覆うことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ブラックマスクの表面に微細な凹凸が形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第３の手段は前記第１または２の手段において、前記ＬＣＤがＳＴＮ（スーパーツイステットネマチック）タイプのＬＣＤであることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第４の手段は、
例えばガラス基板などの基体上における表示領域のほぼ全面にブラックマスクを形成する工程と、
そのブラックマスク上のほぼ全面に例えばアルミニウムなどの反射層を形成する工程と、
その反射層を部分的に除去する工程と、
前記残った反射層上にブルーフィルター、グリーンフィルター、レッドフィルターを有するカラーフィルターをパターンニングして、そのカラーフィルターのエッジ部を前記ブラックマスク上に一部重ねて、前記反射層ならびにカラーフィルターを通して前記ブラックマスクのパターンを露呈する工程と、
前記カラーフィルターの表面ならびにブラックマスクのパターン表面を透明なオーバーコート層で覆う工程と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記ブラックマスクの表面に微細な凹凸が形成される工程を含むことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第６の手段は前記第４または５の手段において、前記ＬＣＤがＳＴＮ（スーパーツイステットネマチック）タイプのＬＣＤであることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図１はＳＴＮタイプのＬＣＤの断面図、図２は第１の実施形態に係るカラーフィルターの要部拡大断面図、図３はそのカラーフィルターの製造工程を示す説明図である。
【００２２】
図１に示すようにＳＴＮタイプのＬＣＤは、反射層付きカラーフィルターを有する第１の基板１と第２の透明基板２の間に、１８０°以上にねじれ配向された液晶層３が介在され、液晶層３中に基板１，２間のギャップを所定値（例えば６μｍ±０．１〜０．２μｍ）に保つためにスペーサ粒子４が介在され、基板１，２の外周はシール剤５で液密封止されている。
【００２３】
次にこのＬＣＤに用いる反射層付きカラーフィルターの製造工程を図３とともに説明する。
同図（ａ）に示すようにガラス基板６上に、アクリル系樹脂などの感光性樹脂に黒色色素を含有したブラックマスク用レジスト層７を所定の厚さに塗布、形成し、レジスト層７に光拡散性をもたせるため表面に微細な凹凸８を形成して〔同図（ｂ）〕、レジスト層７の上にマスク９を配置して露光１０を行ない〔同図（ｃ）〕、現像ならびにポストベークにより表示領域のほぼ全面にわたってブラックマスク１１が形成される〔同図（ｄ）〕。
【００２４】
次に同図（ｅ）に示すようにブラックマスク１１の全面に、アルミニウムや銀などからなる反射層１２がスパッタリングや蒸着などの手段で形成される。この反射層１２の上に、例えばアクリル系樹脂などの感光性樹脂に青色色素を含有したブルーフィルター用レジストを塗布し、露光、現像、ポストベークにより所定パターンのブルーフィルター１３を形成し、同じ要領でグリーンフィルター１４、レッドフィルター１５を順次形成する〔同図（ｆ）〕。
【００２５】
形成されたカーフィルター１３〜１５をマスクして、反射層１２の露出部分をエッチングで除去し、下地のブラックマスク１１を露出させることにより、反射層１２ならびにカーフィルター１３〜１５を通してブラックマスク１１のパターンが現れる〔同図（ｇ）〕。
【００２６】
ついで同図（ｈ）に示すように全体をアクリル樹脂などからなる透明なオーバーコート層１６で覆い、その上にＳｉＯ2 からなる保護層１７、ＩＴＯからなる透明電極１８を順次成膜して〔同図（ｉ）〕反射層付きカラーフィルターを構成する。
【００２７】
図２はこの製造工程により得られたカラーフィルターの拡大断面図で、ガラス基板６上の表示領域のほぼ全面にわたりブラックマスク１１が形成され、その上にブラックマスク１１の所望のパターン部分を除く他の部分に反射層１２が形成され、反射層１２を通してブラックマスク１１が露呈している。また、反射層１２の上に所望のカラーフィルター１３〜１５が形成され、光漏れを防ぐためカラーフィルター１３〜１５のエッジ部１９が反射層１２を超えてブラックマスク１１の表面の一部に重なり合っている。このようにカラーフィルター１３〜１５のエッジ部１９がブラックマスク１１側に段落しているため、オーバーコート層１６を形成したときに前記エッジ部１９の段落ち部分に対応した位置に若干の凹み２０を生じる。
【００２８】
カラーフィルター１３〜１５形成後のブラックマスク１１との段差Δｔ３は、反射層１２とカラーフィルター１３〜１５の厚さの和で約０．７μｍである。さらにオーバーコート層１６を形成して表面を平坦化すると、段差部分の幅が狭く、平坦化の効果か大きく、オーバーコート層１６の表面段差Δｔ４は、凹み２０の深さだけとなり約０．１５μｍ程度まで減少できる。
【００２９】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る反射層付きカラーフィルターの製造工程を説明するための図である。
同図（ａ）〜（ｅ）の工程は、前記第１の実施形態に係る製造工程と同じであるから説明は省略する。同図（ｆ）に示すように、反射層パターンニング用レジスト２１を反射層１２上に塗布し、同図（ｇ）で露光、現像を行ない、同図（ｈ）で反射層１２の露出部分をエッチングで除去し、下地のブラックマスク１１を露出させることにより、反射層１２を通してブラックマスク１１のパターンが現れ、その後に反射層１２上のレジスト層を剥離する。
【００３０】
ついで同図（ｉ）に示すように反射層１２の上に、例えばアクリル系樹脂などの感光性樹脂に青色色素を含有したブルーフィルター用レジストを塗布し、露光、現像、ポストベークにより所定パターンのブルーフィルター１３を形成し、同じ要領でグリーンフィルター１４、レッドフィルター１５を順次形成する。
【００３１】
ついで同図（ｊ）に示すように全体をオーバーコート層１６で覆い、その上にＳｉＯ2 からなる保護層１７、ＩＴＯからなる透明電極１８を順次成膜して〔同図（ｋ）〕反射層付きカラーフィルターを構成する。
【００３２】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る白黒用反射板の製造工程を説明するための図である。
同図（ａ）〜（ｈ）の工程は、前記第２の実施形態に係る製造工程と同じであるから説明は省略する。同図（ｈ）に示すように反射層１２の露出部分をエッチングで除去することにより、下地のブラックマスク１１を露出させ、反射層１２を通してブラックマスク１１のパターンが現れる。
【００３３】
次に図（ｉ）に示すように、全体をオーバーコート層１６で覆い、その上にＳｉＯ2 からなる保護層１７、ＩＴＯからなる透明電極１８を順次成膜して〔同図（ｊ）〕白黒用反射板を構成する。
【００３４】
前記実施形態では、ＳＴＮタイプのＬＣＤについて説明したが、本発明はＴＦＴタイプのＬＣＤなど他のタイプのＬＣＤにも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１，４記載の本発明（第１，４の手段）は、前述のような構成になっており、表面の段差が少なくなり、オーバーコート層の表面の平坦性が向上し、またコントラストの向上による特性の改善が図れる。このようなことから表示品質の高い反射型ＬＣＤおよびその製造方法を提供することができる。
また従来の製造方法は、反射層を担持するための硬質樹脂層を形成する工程が必要であったが、本発明はブラックマスクが反射層の担持層を兼ねるから、製造工程の簡略化とコストの低減ができる。
さらに従来の製造方法は、ブラックマスクとカラーフィルターの長寸法ピッチずれの問題があり、ブラックマスクの幅を２０μｍ程度以下にすることは困難であった。しかし、本発明はカラーフィルターをマスクとするため１０μｍ程度以下の加工が可能で、ＬＣＤの色表示部分の開口率が向上する。
【００３８】
請求項２，５記載の本発明（第２，５の手段）は、前述のような構成になっており、微細な凹凸により光拡散性をもたせることができる。
【００３９】
請求項３，６記載の本発明（第３，６の手段）は、前述のような構成になっており、基体としてより高い精度の表面平坦性を有し、基体間で高いギャツプ精度が確保でき、表示品質の良好なＳＴＮタイプのＬＣＤが提供できるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＳＴＮタイプのＬＣＤの断面図である。
【図２】そのＬＣＤに用いる第１の実施形態に係る反射層付きカラーフィルターの要部拡大断面図である。
【図３】その反射層付きカラーフィルターの製造工程を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る反射層付きカラーフィルターの製造工程を説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る白黒用反射板の製造工程を説明するための図である。
【図６】従来の反射層付きカラーフィルターの製造工程を説明するための図である。
【図７】従来の反射層付きカラーフィルターの拡大断面図である。
【符号の説明】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  液晶層
６  ガラス基板
７  ブラックマスク用レジスト層
８  凹凸
９  マスク
１０  露光
１１  ブラックマスク
１２  反射層
１３  ブルーフィルター
１４  グリーンフィルター
１５  レッドフィルター
１６  オーバーコート
１７  保護層
１８  透明電極
１９  エッジ部
２１  反射層パターンニング用レジスト
【図１】
0003748760.tif 000002
【図２】
0003748760.tif 000003
【図３】
0003748760.tif 000004
【図４】
0003748760.tif 000005
【図５】
0003748760.tif 000006
【図６】
0003748760.tif 000007
【図７】
0003748760.tif 000008