JPH0618714A - ディスプレイ用カラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輝度や色純度の低下を引起こすことなく画素
間部位における光透過と光反射を減少させるディスプレ
イ用カラーフィルターを提供すること。 【構成】 ガラス基板１と、ガラス基板１の画素間部位
に粗面化処理にて形成された光散乱部２と、光散乱部２
上に形成された金属遮光層３と、上記ガラス基板１の画
素部位に設けられた透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、平
滑化層５を介して積層された透明電極６とでその主要部
が構成されている。そして画素間部位を透過する光につ
いては金属遮光層２が遮蔽し、ガラス基板１側から入射
して金属遮光層２で反射する光については光散乱部２が
散乱させるため反射光の強度を低下できる。またガラス
基板１の画素部位には光散乱部２は形成されないため画
素部位の透過率低下と透明着色層４の現像不良に伴う色
純度の低下を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
ディスプレイに適用されるカラーフィルターに係り、特
に、画素間部位に金属遮光層を備えるカラーフィルター
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ等のディスプレイに適
用されるこの種のカラーフィルターは、ガラス等の透明
基板と、この基板上の画素部位に設けられその透過光を
画素毎に異なる色（例えば、赤、緑、青の光三原色）に
着色する透明着色層とでその主要部が構成されており、
上記透明着色層を透過した着色光を表示光にしてカラー
画像を表示するものである。そして、上記透明着色層
は、例えば、着色したフォトレジストを上記透明基板上
に塗布し、選択的に露光・現像して画素部位に形成され
ている。

【０００３】ところで、各画素間の隙間部（画素間部
位）からの透過光に伴うＲＧＢの混色を防止するため、
従来のカラーフィルターにおいては特開昭６２−１４３
０２３号公報に記載されているように上記画素間部位に
遮光層が形成されている。

【０００４】そして、この遮光層の材料として金属薄膜
や感光性ポリマー等が適用されているが、光の透過率が
低いこと及び画素間部位にのみ選択的に遮光膜を形成す
る際の微細加工が容易である等の理由から金属薄膜、特
にクロム薄膜が主流となっている。

【０００５】しかし、一般に金属は反射率が高いため上
記透明基板側からディスプレイを観察した際、金属薄膜
から成る遮光層（金属遮光層）の部分が周囲の光を反射
してコントラストを低下させてしまい、かつ、それが視
野角に依存するため表示画像の視野角特性も低下させて
しまうといった問題があった。

【０００６】このような問題を解決するため、上記透明
基板全面を粗面化して反射光を散乱させ、上記コントラ
ストと視野角特性を改善させたカラーフィルターが提案
されている（特開昭６１−１４３７９１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような先
行技術においては透明基板全面を粗面化させているため
基板の透過率を減少させてしまい、粗面化処理される面
が基板のカラーフィルター側又は観察側のいずれにおい
てもディスプレイ全体の輝度を低下させてしまう問題点
を有していた。

【０００８】また、粗面化された透明基板上に上述した
フォトレジストから成る透明着色層を適用した場合、粗
面化処理によりフォトレジストの上記透明基板に対する
密着力が大きくなり過ぎてしまい、地汚れという現像不
良を引起こし色純度の低下を招くといった問題点を有し
ていた。

【０００９】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、輝度や色純度の
低下を引起こすことなく上記画素間部位における光透過
と光反射を減少させるカラーフィルターを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、透明基板と、この透明基板上の画素部位に設
けられ画素毎にその透過光を着色する透明着色層と、上
記透明基板上の画素間部位に設けられた金属遮光層とを
備えるディスプレイ用カラーフィルターを前提とし、透
明基板上の上記金属遮光層に対応する部位に光散乱部が
形成されていることを特徴とするものである。

【００１１】このような技術的手段において上記画素間
部位とは表示画像を構成する各画素間の隙間部を意味
し、一般には格子状にパターン化されている画素部以外
の領域をいう。また、透明基板上の上記金属遮光層に対
応する部位に形成された光散乱部はディスプレィの観察
者側から上記画素間部位に入射した光が金属遮光層で反
射される際にその反射光を散乱させる機能を有するもの
である。

【００１２】ここで、この光散乱部は透明基板上の金属
遮光層と対応した部位のみに形成され画素部位には形成
されないため、上述した先行技術と相違し画素部位にお
ける透過率の低下は起こらない。従って、光散乱部を形
成しているにも拘らずその表示輝度の低下を防止するこ
とが可能となる。また、フォトレジストから成る透明着
色層が適用された場合、透明基板の画素部位には光散乱
部が形成されてないためフォトレジストの上記透明基板
に対する密着力が増大することもない。従って、上述し
た地汚れという現像不良が起こらないため色純度の低下
も防止することが可能となる。

【００１３】この様な光散乱部については、例えば、透
明基板上の金属遮光層に対応する部位を凹凸状に粗面化
処理してこれを形成したり、あるいは、上記部位に粒径
サブミクロンの粒子とバインダーから成る光散乱層を設
けてこれを形成することができる。

【００１４】請求項２及び３に係る発明はこのような技
術的背景に基づきなされている。

【００１５】すなわち、請求項２及び３に係る発明は共
に請求項１記載のカラーフィルターを前提とし、請求項
２に係る発明は、透明基板上の金属遮光層に対応する部
位が粗面化処理されて光散乱部が形成されていることを
特徴とするものであり、請求項３に係る発明は、透明基
板上の金属遮光層に対応する部位に粒径サブミクロンの
粒子が含まれる光散乱層を設けて上記光散乱部が形成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１６】そして、上記請求項２に係る発明において
透明基板上の金属遮光層に対応する部位（すなわち画素
間部位）を選択的に粗面化処理するためには、上記透明
基板上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを使用
して選択的に露光・現像して上記透明基板の画素間部位
を露出させ、こうして露出された画素間部位を選択的に
粗面化すればよい。尚、この粗面化処理には以下に述べ
るウェットエッチング又はドライエッチング法や研磨法
等が適用できる。

【００１７】上述したフォトレジストとしては、未照射
部位が現像液に溶解し照射部位が現像液に不溶化するネ
ガ（Ｎ）タイプのフォトレジストと、光照射部位が現像
液に溶解し未照射部位が現像液に不溶化するポジ（Ｐ）
タイプのフォトレジストのいずれをも適用することがで
き、かつ、フォトマスクについても各タイプのフォトレ
ジストに対応したものを適用すればよい。

【００１８】次に、ウェットエッチング法により上記粗
面化処理を行う場合、そのエッチング液としては例えば
以下の材料が適用できる。すなわち、上記透明基板がガ
ラスにて構成される場合にはフッ化アンモニウム等のフ
ッ酸系水溶液が、また、透明基板がプラスチックにより
構成されている場合にはクロロホルムやアセトン等上記
プラスチックを溶解する溶剤が適用できる。尚、このウ
ェットエッチング法により粗面化処理する場合には透明
基板の処理面とは反対側の面が腐食されないようその全
面を硬化したレジスト膜等により被覆することが望まし
い。

【００１９】また、ドライエッチング法により上記粗面
化処理を行う場合には、例えば、逆スパッタリング法等
が適用できる。

【００２０】一方、研磨法により上記粗面化処理を行う
場合には、例えば、水や油等（水が効率的である）に粒
径１〜２μｍの研磨材が１０〜３０重量％混合された研
磨液を用いる方法が適用できる。この研磨材としては酸
化セリウム、酸化ジルコニウム、べんがら、酸化クロム
等が使用できる。また空気と共に固体粒子を吹き付ける
サンドブラスト法を適用してもよい。このような固体粒
子としては金剛砂、珪砂等が使用でき、吹き付ける圧力
としては４〜７ｋｇ／ｃｍ² が適当である。

【００２１】次に、請求項３に係る発明において透明基
板上の上記金属遮光層に対応する部位に設けられる光散
乱層とは、粒径サブミクロンの粒子とバインダーから成
る膜厚１μｍ以下の薄膜にて構成され、ディスプレイの
観察者側から上記画素間部位に入射した光が金属遮光層
で反射される際にその反射光を粒子とバインダーの界面
で散乱させその強度を低下させるものである。このよう
な粒子の粒径は、上記光散乱層の膜厚より小さく、か
つ、光の散乱が効率的に行われるよう光の波長と同程度
が好ましく、特に、０．１〜０．９μｍが好ましい。ま
た、この粒子の材料としては、樹脂などの有機物や、酸
化ジルコニウム、酸化チタン、その他金属酸化物、窒化
物、フッ化物、あるいは金属などの無機物が挙げられ
る。

【００２２】一方、バインダーの材料としては、無色透
明で微細加工が可能なものであればよく、樹脂、酸化シ
リコン、その他金属酸化物、窒化物、フッ化物等が挙げ
られ、中でも感光性を有するものが好適である。

【００２３】上記光散乱層を形成するには以下のように
すればよい。まず、バインダー物質を溶解させた液中
に、あにかじめ上記粒子を分散させておく。このとき、
粒子をも溶かしてしまうような溶剤を選択しないよう注
意を要する。

【００２４】そして、バインダーが感光性を有する場合
には、上記分散液をスピンコート又はロールコート法等
により透明基板上に塗布する。その後、金属遮光層用ま
たはそれと逆タイプのマスクを介して露光し、現像すれ
ば、金属遮光層が形成される基板部位にのみ光散乱層が
形成される。上記マスクのタイプ（ポジまたはネガ）
は、感光性材料のタイプ（ポジまたはネガ）に対応させ
て適宜設定する。

【００２５】他方、上記バインダーが感光性を有してい
ない場合には、上記粒子が分散されたバインダー液を透
明基板上に一様に塗布、硬化または焼成させた上に、更
にパターニング用のレジストを塗布し、露光、現像して
金属遮光層と同じパターンを残す。このレジストパター
ンをマスクとしてバインダー層のエッチングを行った
後、レジストを剥離すれば所望のパターンの光散乱層が
得られる。あるいはまた、光散乱層と金属遮光層のエッ
チング液が兼用できるならば、この２層を積層し、金属
遮光層と同時に光散乱層のエッチング処理を行えばよ
い。

【００２６】この他に、粒子をバインダーに分散させる
のではなく、あらかじめ粒子を透明基板全面あるいは基
板の金属遮光層が設けられる部位に配し、その上からバ
インダー液を塗布する方法を採ってもよい。

【００２７】また、バインダーが金属酸化物、窒化物又
はフッ化物等から構成される場合には、真空蒸着やスパ
ッタリング等のドライプロセスによって上記光散乱層を
形成することができる。すなわち、真空蒸着により光散
乱層を形成する場合には、微粒子を構成する材料とバイ
ンダーを別個のるつぼに入れ、微粒子を構成する材料が
直径サブミクロンの微細な島を構成するようにこれを蒸
着させると共に、これら島状微粒子と島状微粒子との間
を埋めるように上記バインダーを蒸着させ、次にこれら
の蒸着膜上にフォトレジストを塗布し、常法により、フ
ォトマスクを介して露光・現像した後、エッチングして
画素間部位の上記蒸着膜を選択的に残存させて光散乱層
を形成すればよい。尚、スパッタリング等の他のドライ
プロセスを使用する場合も真空蒸着の場合に準じた方法
で光散乱層を形成することが可能である。

【００２８】尚、いずれの方法で光散乱層を形成する場
合であっても、光散乱層を画素間部位に精度良く形成す
ることが望ましいが、わずかに画素部位に残存したとし
ても、バインダーは無色透明であり、微粒子の径も十分
に小さいので、表示光は実質的に散乱されることなく、
輝度と色純度に優れたコントラストの高い画像を表示で
きる。

【００２９】次に、請求項１〜３に係る発明において上
記金属遮光層を構成する材料としては、透過率が低くか
つエッチング等の微細加工が容易であれば特に限定され
ず、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉ等が適用でき、特に、上述した理
由からＣｒが好ましい。また、その膜厚は２００ｎｍか
ら１μｍが適当で、均一に成膜した後、フォトレジスト
の形成とエッチング処理からなる上述したフォトリソグ
ラフィー処理を施してそのパターニングを行う。尚、金
属遮光層の成膜方法は、均一な厚み及び組成が得られれ
ば任意であり、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法
等が適用できる。ここで、透明基板表面を粗面化処理し
て金属遮光層に対応した部位に上記光散乱部を形成する
請求項２に係る発明を適用した場合、光散乱部形成用と
金属遮光層形成用のレジストのタイプ（Ｐ：ポジ型、
Ｎ：ネガ型）を同じにしたければ、露光時に適用するマ
スクをＰ，Ｎ両方用意すればよく、そうでなければマス
クは１種類のみでよい。

【００３０】また、請求項１〜３に係る発明において上
記透明基板として適用できる材料はガラス、プラスチッ
ク等が挙げられ、一般にガラスが適用される。また、上
記透明着色層については、感光性樹脂を塗布しこれを露
光現像した後に染料で染色して形成する方法（染色
法）、透明着色剤が含まれた感光性樹脂を塗布した後に
露光現像して形成する方法（顔料分散法）、透明着色剤
を含む印刷インキを印刷して形成する方法（印刷法）等
の公知の方法により形成できる。

【００３１】また、請求項１〜３に係るカラーフィルタ
ーにおいては、上記透明着色層上に設けられ画素毎に液
晶の配向を変えて画素部位の光透過を制御する透明電極
層を具備していてもよい。この透明電極層としては光透
過率が８０％以上、表面抵抗値が５０Ω／□以下のもの
が使用でき、具体的には真空蒸着法やスパッタリング法
で製膜されたＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）
薄膜が多く用いられる。更に、必要に応じて上記透明着
色層と透明電極層の間に透明樹脂から構成される平滑層
又は保護層を設けてもよい。

【００３２】尚、請求項１〜３に係るカラーフィルーの
適用範囲は、例示されている液晶ディスプレイ用に限ら
ず別種のディスプレイ用カラーフィルターにも当然のこ
とながら適用できる。

【００３３】

【作用】請求項１〜３に係る発明によれば、透明基板上
の金属遮光層に対応する部位に光散乱部が形成されてい
るため、画素間部位を透過する光については上記金属遮
光層の作用によりこれを遮蔽することができ、一方、デ
ィスプレィの観察者側から画素間部位に入射した光につ
いてはこの光が金属遮光層で反射される際に上記光散乱
部の作用により散乱されてその強度を低下させることが
可能となる。

【００３４】また、上記光散乱部は透明基板上の金属遮
光層と対応した部位にのみ形成され画像部位には形成さ
れないため、先行技術と相違し画素部位における透過率
が低下することはない。従って、光散乱部を形成してい
るにも拘らずその表示輝度の低下を防止することが可能
となる。更に、フォトレジストから成る透明着色層が適
用された場合、透明基板の画素部位には光散乱部が形成
されてないためフォトレジストの上記透明基板に対する
密着力が増大することもない。従って、地汚れという現
像不良が起こらないため色純度の低下も防止することが
可能となる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３６】［実施例１］ （１）光散乱部の有無による反射率の比較実験 ２インチ角のガラス基板（コーニング社製 ＃７０５
９）の片面全面に、ポジタイプのフォトレジストを２μ
ｍの厚さにスピンコートした。このフォトレジストを乾
燥させた後、ガラス基板全体をフッ化アンモニウム水溶
液に数分間浸漬し、上記フォトレジストが塗布されてい
ない側の全面をエッチング処理して粗面化した。次にフ
ォトレジスト膜剥離液内に浸漬して上記フォトレジスト
を剥離した後、上記粗面化された側の全面にＣｒ膜を６
００ｎｍの厚さにスパッタリング成膜した。

【００３７】こうしてＣｒ膜が形成されたガラス基板の
ガラス基板側から入射角５度の条件で光を入射しその反
射率を測定した。反射率は、Ａｌ自体の反射率を１００
％としこのＡｌ自体の反射率に対する百分率で示した。

【００３８】比較のため、粗面化処理を施していないガ
ラス基板上に同様にＣｒ膜を形成し、その反射率を同様
に測定した。

【００３９】これらの結果を図７に示す。図中、αは粗
面化処理を施した場合、βは施していない場合である。
これらの結果から、粗面化処理を施した場合は施してい
ない場合に比べて著しく反射率が低下していることが確
認できた。

【００４０】（２）カラーフィルターの表示実験 この実施例に係るカラーフィルターは、図１に示すよう
にガラス基板１と、このガラス基板１の画素間部位に粗
面化処理にて形成された光散乱部２と、この光散乱部２
上に形成された金属遮光層３と、上記ガラス基板１の画
素部位に設けられたＲ、Ｇ、Ｂの三色の透明着色層４
Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、これ等金属遮光層３と透明着色層４
上に平滑化層５を介して積層された透明電極６とでその
主要部が構成されているものである。

【００４１】そして、このカラーフィルターは以下のよ
うな工程を経て製造されたものである。すなわち、図５
Ａに示すように、４インチ角のガラス基板（コーニング
社製＃７０５９）１の両面に各々２μｍの厚さにポジタ
イプのフォトレジスト１１、１２をスピンコートし、乾
燥させた。次に、フォトマスク１３を介して一方のフォ
トレジスト１１に対し紫外線露光し、現像してガラス基
板１の画素間部位を露出させた（図５Ｂ参照）。

【００４２】こうして片面の画素間部位が露出したガラ
ス基板１を上述したフッ化アンモニウム水溶液に浸漬
し、露出部位をエッチングにより粗面化して光散乱部２
を形成した（図５Ｃ参照）後、両面のフォトレジスト１
１、１２を剥離した（図５Ｄ参照）。

【００４３】次に、その片面の画素間部位に光散乱部２
が形成されたガラス基板１の処理面に膜厚６００ｎｍの
Ｃｒ膜をスパッタリング成膜し、その後膜厚２μｍのポ
ジタイプのフォトレジストをスピンコートした。このレ
ジストを乾燥させた後、上記光散乱部２の形成時に適用
したフォトマスクとは逆タイプのフォトマスクを用いて
紫外線露光し、現像した。更にこれを硝酸第二セリウム
アンモニウム水溶液に浸漬してＣｒ膜のパターニングを
行い、上記レジストを剥離して金属遮光層３を形成した
（図５Ｅ参照）。この上に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌ
ｕｅの顔料が分散されたカラーレジストをそれぞれ用い
て透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成し、更に膜厚２μ
ｍのポリイミド系平滑化層５をスピンコートすると共に
熱硬化し、その上にスパッタリング成膜によりＩＴＯ膜
から成る透明電極６を形成してディスプレィ用カラーフ
ィルターを求めた（図１参照）。

【００４４】また、比較のため、図３に示すように粗面
化処理を施していないガラス基板１を使用して、同様に
金属遮光層３、透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、平滑化層
５、及び、透明電極６を形成してカラーフィルター（比
較例１Ａ）を求めた。

【００４５】同様に、図４に示すように片面全面を粗面
化処理したガラス基板１を使用して、金属遮光層３、透
明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、平滑化層５、及び、透明電
極６を形成してカラーフィルター（比較例１Ｂ）を求め
た。

【００４６】そして、実施例並びに比較例に係るカラー
フィルターの表示実験を行ったところ、以下のような結
果が得られた。すなわち、比較例１Ａに係るカラーフィ
ルターにおいては、Ｃｒ膜の金属遮光層３からの反射光
が強いためコントラストが低く、また色再現性が視野角
に大きく依存していた。

【００４７】一方、比較例１Ｂに係るカラーフィルター
は、比較例１Ａに係るカラーフィルターに較べて、金属
遮光層３からの反射光が弱く、また色再現性の視野角依
存性も改善されていたものの、画素部位に透明着色層４
が残存する地汚れが見られ色純度と明度が低く、コント
ラストも低いものであった。

【００４８】これに対し、実施例に係るカラーフィルタ
ーにおいては、比較例１Ａに係るカラーフィルターに較
べて、金属遮光層３からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例１Ｂに係
るカラーフィルターに較べて、画素部位を透過する表示
光が色純度と明度に優れており、極めて高いコントラス
トを有する画像を表示できるものであった。

【００４９】［実施例２］ （１）光散乱部の有無による反射率の比較実験 ２インチ角のガラス基板（コーニング社製 ＃７０５
９）の片面全面を、粒径１μｍの酸化ジルコニウム微粒
子が２０重量％含まれた水溶液から成る研磨液で研磨処
理した後、この粗面化された面全体にＣｒ膜を６００ｎ
ｍの厚さにスパッタリング成膜した。

【００５０】こうしてＣｒ膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例１と同様にそのガラス基板側から入射角５
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例１と同様にＡｌ自体の反射率を１００％
としこのＡｌ自体の反射率に対する百分率で示した。

【００５１】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にＣｒ膜を形成しその反射率を
同様に測定した。

【００５２】この測定結果は実施例１と同様な傾向を示
し（図７参照）、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。

【００５３】（２）カラーフィルターの表示実験 以下のような工程を経て図１に示されているような実施
例１と同様なカラーフィルターを求めた。

【００５４】すなわち、４インチ角のガラス基板（コー
ニング社製 ＃７０５９）の片面に膜厚２μｍのポジタ
イプのフォトレジストをスピンコートし、乾燥させた。
次に、この面に対し金属遮光層用と逆タイプのフォトマ
スクを用いて紫外線露光し、かつ、現像を行った。これ
をマスクとして上記研磨液（粒径１μｍの酸化ジルコニ
ウム微粒子が２０重量％含まれた水溶液）によりその露
出部位を研磨処理して光散乱部を形成した後、上記フォ
トレジストを剥離した。

【００５５】以下、実施例１と同様の工程を経てこの実
施例に係るカラーフィルターを求めた。

【００５６】また、実施例１と同様比較のため、図４に
示すように片面全面が粗面化処理されたガラス基板１を
使用し、金属遮光層３、透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、
平滑化層５、及び、透明電極６を形成してカラーフィル
ター（比較例２）を製造すると共に、実施例１において
製造した比較例１Ａに係るカラーフィルター（図３参
照）も用意した。

【００５７】尚、比較例２に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板１の粗面化処理は実施例２において適用
した研磨法により行われている。

【００５８】そして、実施例１と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例２に係るカラーフィルターは、上記比較例１Ａに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜３からの反射光が
弱く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたも
のの、画素部位に透明着色層４が残存する地汚れが見ら
れて色純度と明度とが低く、コントラストが低いもので
あった。

【００５９】これに対し、実施例２に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例１Ａに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜３からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例２に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。

【００６０】［実施例３］ （１）光散乱部の有無による反射率の比較実験 ２インチ角のガラス基板（コーニング社製 ＃７０５
９）の片面全面を、金剛砂が含まれた空気を用い空気圧
５ｋｇ／ｃｍ² の条件でサンドブラストして粗面化した
後、この粗面化された面全体にＣｒ膜を６００ｎｍの厚
さにスパッタリング成膜した。

【００６１】こうしてＣｒ膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例１と同様にそのガラス基板側から入射角５
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例１と同様にＡｌ自体の反射率を１００％
としこのＡｌ自体の反射率に対する百分率で示した。

【００６２】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にＣｒ膜を形成しその反射率を
同様に測定した。

【００６３】この測定結果は実施例１と同様な傾向を示
し（図７参照）、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。

【００６４】（２）カラーフィルターの表示実験 以下のような工程を経て図１に示されているような実施
例１と同様なカラーフィルターを求めた。

【００６５】すなわち、４インチ角のガラス基板（コー
ニング社製 ＃７０５９）の片面に膜厚２μｍのポジタ
イプのフォトレジストをスピンコートし、乾燥させた。
次に、この面に対し金属遮光層用と逆タイプのフォトマ
スクを用いて紫外線露光し、かつ、現像を行った。これ
をマスクとして金剛砂が含まれた空気によりその露出部
位をサンドブラスト処理して光散乱部を形成した後、上
記フォトレジストを剥離した。

【００６６】以下、実施例１と同様の工程を経てこの実
施例に係るカラーフィルターを求めた。

【００６７】また、実施例１と同様比較のため、図４に
示すように片面全面が粗面化処理されたガラス基板１を
使用し、金属遮光層３、透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、
平滑化層５、及び、透明電極６を形成してカラーフィル
ター（比較例３）を製造すると共に、実施例１において
製造した比較例１Ａに係るカラーフィルター（図３参
照）も用意した。

【００６８】尚、比較例３に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板１の粗面化処理は実施例２において適用
したサンドブラスト法により行われている。

【００６９】そして、実施例１と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例３に係るカラーフィルターは、上記比較例１Ａに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜３からの反射光が
弱く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたも
のの、画素部位に透明着色層４が残存する地汚れが見ら
れて色純度と明度とが低く、コントラストが低いもので
あった。

【００７０】これに対し、実施例３に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例１Ａに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜３からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例３に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。

【００７１】［実施例４］ （１）光散乱部の有無による反射率の比較実験 ２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）８０
重量％、メトキシメチルアクリルアミド（ＭＡＡｍ）１
４重量％、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド
（ＤＭＡＰＭＡ）３重量％、アクリル酸３重量％を重合
させ、このポリマー分の１０重量％のジアゾ樹脂を加え
て求めた水溶液を感光性バインダーとした。この感光性
バインダーに、平均粒径０．５μｍの酸化ジルコニウム
微粒子を、バインダー：微粒子＝６：５の重量比で混合
して分散させ、得られた分散液を２インチ角のガラス基
板（コーニング社製 ＃７０５９）の片側全面に膜厚１
μｍでスピンコートしかつ乾燥させた。次に、この全面
を１００ｍＪ／ｃｍ² の条件で紫外線露光して光散乱部
を形成した後、この光散乱部の全面にＣｒ膜を６００ｎ
ｍの厚さにスパッタリング成膜した。

【００７２】こうしてＣｒ膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例１と同様にそのガラス基板側から入射角５
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例１と同様にＡｌ自体の反射率を１００％
としこのＡｌ自体の反射率に対する百分率で示した。

【００７３】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にＣｒ膜を形成しその反射率を
同様に測定した。

【００７４】この測定結果は実施例１と同様な傾向を示
し（図７参照）、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。

【００７５】（２）カラーフィルターの表示実験 この実施例に係るカラーフィルターは、図２に示すよう
にガラス基板１と、このガラス基板１の画素間部位に形
成された光散乱層２０と、この光散乱層２０に形成され
た金属遮光層３と、上記ガラス基板１の画素部位に設け
られたＲ、Ｇ、Ｂの三色の透明着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ
と、これ等金属遮光層３と透明着色層４上に平滑化層５
を介して積層された透明電極６とでその主要部が構成さ
れているものである。

【００７６】そして、このカラーフィルターは以下のよ
うな工程を経て製造されたものである。すなわち、図６
Ａに示すように４インチ角のガラス基板（コーニング社
製＃７０５９）１の片側全面に１μｍの厚さで上記分散
液をスピンコートした。

【００７７】次に、この面に対し金属遮光層のネガパタ
ーンのマスクを用いて１００ｍＪ／ｃｍ² の条件で紫外
線露光し、かつ、酢酸で現像を行ってガラス基板１の画
素間部位に光散乱層２０を形成した（図６Ｂ参照）。

【００７８】次に、この光散乱層２０が形成されたガラ
ス基板１の処理面に膜厚６００ｎｍのＣｒ膜をスパッタ
リング成膜し、その後膜厚２μｍのポジタイプのフォト
レジストをスピンコートした。このレジストを乾燥させ
た後、金属遮光層のポジパターンのフォトマスクを用い
て紫外線露光し（図６Ｃ参照）、現像した。

【００７９】更にこれを硝酸第二セリウムアンモニウム
水溶液に浸漬してＣｒ膜のパターニングを行い、上記レ
ジストを剥離して金属遮光層３を形成した（図６Ｄ参
照）。この上に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの顔料
が分散されたカラーレジストをそれぞれ用いて透明着色
層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成し、更に膜厚２μｍのポリイ
ミド系平滑化層５をスピンコートすると共に熱硬化し、
その上にスパッタリング成膜によりＩＴＯ膜から成る透
明電極６を形成してディスプレィ用カラーフィルターを
求めた（図２参照）。

【００８０】次に、実施例１と同様比較のため、片側全
面に光散乱層が形成されたガラス基板を使用し、金属遮
光層、透明着色層、平滑化層、及び、透明電極を形成し
てカラーフィルター（比較例４）を製造すると共に、実
施例１において製造した比較例１Ａに係るカラーフィル
ター（図３参照）も用意した。

【００８１】尚、比較例４に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板１の光散乱層は、上記感光性バインダー
に、平均粒径０．５μｍの酸化ジルコニウム微粒子をバ
インダー：微粒子＝６：５の重量比で混合して求められ
た分散液を適用して形成されたものである。

【００８２】そして、実施例１と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例４に係るカラーフィルターは、上記比較例１Ａに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜からの反射光が弱
く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたもの
の、画素部位に透明着色層が残存する地汚れが見られて
色純度と明度とが低く、コントラストが低いものであっ
た。

【００８３】これに対し、実施例４に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例１Ａに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜３からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例４に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。

【００８４】

【発明の効果】請求項１〜３に係る発明によれば、透明
基板上の金属遮光層に対応する部位に光散乱部が形成さ
れているため、画素間部位を透過する光については上記
金属遮光層の作用によりこれを遮蔽することができ、一
方、ディスプレィの観察者側から画素間部位に入射した
光についてはこの光が金属遮光層で反射される際に上記
光散乱部の作用により散乱されてその強度を低下させる
ことが可能となる。

【００８５】また、上記光散乱部は透明基板上の金属遮
光層と対応した部位にのみ形成され画像部位には形成さ
れないため、先行技術と相違して画素部位における透過
率が低下しないことから光散乱部を形成しているにも拘
らずその表示輝度の低下を防止することが可能となる。

【００８６】更に、フォトレジストから成る透明着色層
が適用された場合、透明基板の画素部位には光散乱部が
形成されてないためフォトレジストの上記透明基板に対
する密着力が増大することもない。このため現像不良に
伴う色純度の低下も防止することが可能となる。

【００８７】従って、輝度や色純度の低下を引起こすこ
となく画素間部位における光透過と光反射を減少させた
カラーフィルターを提供できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜３に係るカラーフィルターの断面
図。

【図２】実施例４に係るカラーフィルターの断面図。

【図３】比較例１Ａに係るカラーフィルターの断面図。

【図４】比較例１Ｂ，２，３に係るカラーフィルターの
断面図。

【図５】実施例１に係るカラーフィルターの製造工程を
示す説明図。

【図６】実施例４に係るカラーフィルターの製造工程を
示す説明図。

【図７】実施例と比較例における反射率を比較したグラ
フ図。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 光散乱部 ３ 金属遮光層 ４Ｒ 透明着色層 ４Ｇ 透明着色層 ４Ｂ 透明着色層 ５ 平滑化層 ６ 透明電極 ２０ 光散乱層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板と、この透明基板上の画素部位に
   設けられ画素毎にその透過光を着色する透明着色層と、
   上記透明基板上の画素間部位に設けられた金属遮光層と
   を備えるディスプレイ用カラーフィルターにおいて、 透明基板上の上記金属遮光層に対応する部位に光散乱部
   が形成されていることを特徴とするディスプレイ用カラ
   ーフィルター。
2. 【請求項２】透明基板上の上記金属遮光層に対応する部
   位が粗面化処理されて上記光散乱部が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用カラーフ
   ィルター。
3. 【請求項３】透明基板上の上記金属遮光層に対応する部
   位に粒径サブミクロンの粒子が含まれる光散乱層を設け
   て上記光散乱部が形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のディスプレイ用カラーフィルター。