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JPH10153703A - Black matrixes, color filter using the same, and their manufacture - Google Patents

Black matrixes, color filter using the same, and their manufacture

Info

Publication number
JPH10153703A
JPH10153703A JP31193596A JP31193596A JPH10153703A JP H10153703 A JPH10153703 A JP H10153703A JP 31193596 A JP31193596 A JP 31193596A JP 31193596 A JP31193596 A JP 31193596A JP H10153703 A JPH10153703 A JP H10153703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
black matrix
film
color filter
zirconium
shielding layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31193596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Tanaka
啓司 田中
Tadashi Matsuo
正 松尾
Kousuke Ueyama
公助 植山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP31193596A priority Critical patent/JPH10153703A/en
Publication of JPH10153703A publication Critical patent/JPH10153703A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide black matrixes which have thin film thicknesses, are excellent in light shielding property and have a low reflectance so as not to cause problems such as defects in orientation by reducing the difference in level at parts where the black matrixes and colored picture elements overlap each other, a color filter using the same, and a manufacturing method of the same. SOLUTION: A zirconium oxide film, a zirconium nitride film and a zirconium film are successively formed on a transparent substrate 1 to form a light shielding layer 2. Resist patterns 3 are formed on this light shielding layer 2 and the light shielding layer 2 is etched by using the resist patterns 3 as mask to form black matrixes 4. Further, the colored picture elements 5R, 5G and 5B consisting of three primary colors, red, green and blue, are formed to produce the color filter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラ−液晶表示装
置やイメ−ジセンサ等に用いられる色分解用カラ−フィ
ルタ及びその製造方法に関する。詳しくは、透明基板上
に形成された赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の
着色画素が交互に配列された各着色画素の間隙部分に設
けられるブラックマトリックス及びそれを用いたカラー
フィルタ及びそれらの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter for color separation used for a color liquid crystal display device, an image sensor, and the like, and a method of manufacturing the same. More specifically, a black matrix formed on a transparent substrate and provided in gaps between colored pixels in which colored pixels of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are alternately arranged, and a black matrix. The present invention relates to color filters used and methods for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、カラ−液晶表示装置等に用い
られるカラ−フィルタ用のブラックマトリックスとして
は、クロム(Cr)膜に代表される金属膜を、フォトリ
ソグラフィを用いてウェットエッチングして製造される
のが一般的であった。しかし、ブラックマトリックスの
低反射化,低コスト化といった点から、Cr膜の代替材
料が検討されている。このうち実用化されている方法と
して、カ−ボンブラックを分散した黒色樹脂を用いてブ
ラックマトリックス(以下樹脂BMと略す)を製造する
方法がある。樹脂BMは、金属Cr膜に比べて反射率が
低く、カラ−液晶表示装置の表示コントラストを向上さ
せることが可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a black matrix for a color filter used in a color liquid crystal display device or the like, a metal film typified by a chromium (Cr) film has been manufactured by wet etching using photolithography. It was generally done. However, alternative materials for the Cr film are being studied from the viewpoints of low reflection and low cost of the black matrix. Among them, a method that has been put to practical use is a method of producing a black matrix (hereinafter abbreviated as resin BM) using a black resin in which carbon black is dispersed. The resin BM has a lower reflectance than the metal Cr film, and can improve the display contrast of the color liquid crystal display device.

【0003】しかし、カ−ボンブラックを用いた樹脂B
Mの問題点として、金属Cr膜に比べて遮光性に劣るこ
とが挙げられる。このために、ブラックマトリックスに
必要な光学濃度(3.5以上)を得るには、金属Cr膜
の場合は膜厚が約2000Å程度で済むのに比べて、樹
脂BMの場合は膜厚が約1μm程度と金属Cr膜の場合
の約5倍以上に厚く設定しなければならない。それによ
って、樹脂BMと着色画素とのオ−バ−ラップ部分の段
差が大きくなり(図4参照)、この上に設けられるIT
O(Indium Tin Oxide)膜に代表される透明導電膜の断
線や、ラビング後の配向膜表面が平坦ではないために生
じる配向欠陥や液晶セルのセルギャップが不均一になる
といった問題が生じる。
However, resin B using carbon black
The problem of M is that it is inferior to the metal Cr film in light-shielding properties. For this reason, in order to obtain the optical density (3.5 or more) necessary for the black matrix, the thickness of the metal chromium film needs to be about 2000 °, whereas the thickness of the resin BM is about 2000 °. The thickness must be set to about 1 μm, which is about 5 times as thick as that of the metal Cr film. As a result, the step of the overlap portion between the resin BM and the colored pixel becomes large (see FIG. 4), and the IT provided on this overlaps.
There are problems such as disconnection of a transparent conductive film typified by an O (Indium Tin Oxide) film, alignment defects caused by the uneven alignment film surface after rubbing, and non-uniform cell gap of a liquid crystal cell.

【0004】また、樹脂BMの光学濃度を増加させるた
めに、カ−ボンブラックの濃度の含有率を上げると反射
率が増加し、樹脂BMの低反射率という利点が損なわれ
ることになる。また、カ−ボンブラックの代わりに、数
種類の有機顔料を混合して樹脂BMを製造する方法も提
案されているが、カ−ボンブラックに比べて光学濃度が
低いために、前述した着色画素とのオ−バ−ラップ部分
の段差による問題が更に顕在化する。
When the content of carbon black is increased in order to increase the optical density of the resin BM, the reflectance increases, and the advantage of the low reflectance of the resin BM is impaired. In addition, a method of producing a resin BM by mixing several kinds of organic pigments instead of carbon black has been proposed. However, since the optical density is lower than that of carbon black, it is difficult to obtain a resin BM. The problem due to the step in the overlap portion becomes more apparent.

【0005】更に簡単なブラックマトリックス製造方法
として、各着色画素をオ−バ−ラップさせて黒色化し、
遮光層とする方法も提案されているが、この場合の着色
画素のオ−バ−ラップ部分の段差は、従来の樹脂BMの
場合と比較しても更に大きくなるために、前述した問題
点が生じる。
[0005] As a simpler method of manufacturing a black matrix, each colored pixel is overlapped and blackened.
Although a method of forming a light-shielding layer has been proposed, the step in the overlap portion of the colored pixel in this case is further larger than that in the case of the conventional resin BM. Occurs.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、着色画素とのオ−バ−ラップ部分の段
差を小さくして配向欠陥などの問題が生じることのない
ような薄い膜厚で遮光性の優れたしかも反射率の低いブ
ラックマトリックス及びそれを用いたカラ−フィルタ及
びそれらの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to reduce a step in an overlap portion with a colored pixel. It is an object of the present invention to provide a black matrix having a small film thickness which does not cause a problem such as an alignment defect and which has excellent light shielding properties and a low reflectance, a color filter using the same, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を解決するために、まず請求項1においては、透明基板
上に、ブラックマトリックスと少なくとも3色の着色画
素からなるカラ−フィルタにおいて、前記ブラックマト
リックスを形成している遮光層がジルコニウム化合物か
らなる多層膜で形成されていることを特徴とするブラッ
クマトリックスとしたものである。
According to the present invention, there is provided a color filter comprising a black matrix and at least three colored pixels on a transparent substrate. A black matrix, wherein the light-shielding layer forming the matrix is formed of a multilayer film made of a zirconium compound.

【0008】また、請求項2においては、前記多層膜
は、透明基板上に少なくとも酸素を含有するジルコニウ
ム膜と、少なくとも窒素を含有するジルコニウム膜と、
ジルコニウム膜とがこの順序に形成されていることを特
徴とするブラックマトリックスとしたものである。
According to a second aspect of the present invention, the multilayer film includes a zirconium film containing at least oxygen, a zirconium film containing at least nitrogen on a transparent substrate,
The black matrix is characterized in that the zirconium films are formed in this order.

【0009】また、請求項3においては、請求項1又は
請求項2記載のブラックマトリックス上に、少なくとも
3色の着色画素が形成されていることを特徴とするカラ
ーフイルタとしたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a color filter, wherein at least three colored pixels are formed on the black matrix according to the first or second aspect.

【0010】さらにまた、請求項4においては、透明基
板上に、ブラックマトリックスと少なくとも3色の着色
画素からなるカラーフイルタを形成するにあたり、以下
の工程を備えることを特徴とするブラックマトリックス
及びカラーフイルタの製造方法としたものである。 (a)透明基板上に、少なくとも酸素を含有するジルコ
ニウム膜と、少なくとも窒素を含有するジルコニウム膜
と、ジルコニウム膜とをこの順序に形成して多層膜から
なる遮光層を形成する工程。 (b)前記多層膜からなる前記遮光層をパターニング処
理してブラックマトリックスを形成する工程。 (c)少なくとも3色の着色画素を形成してカラーフィ
ルターを作製する工程。
According to a fourth aspect of the present invention, in forming a color filter comprising a black matrix and at least three colored pixels on a transparent substrate, the method comprises the following steps: This is a method of manufacturing. (A) A step of forming a zirconium film containing at least oxygen, a zirconium film containing at least nitrogen, and a zirconium film on a transparent substrate in this order to form a light-shielding layer composed of a multilayer film. (B) forming a black matrix by patterning the light-shielding layer made of the multilayer film. (C) a step of forming a color filter by forming at least three colored pixels.

【0011】本発明のカラ−フィルタにおいて、遮光層
としてジルコニウム化合物からなる多層膜を用いるの
で、樹脂BMに比べて遮光性が高く、膜厚を薄くするこ
とができ、着色画素とのオ−バ−ラップ部分の段差を小
さくできる。また、遮光層を多層膜構造にすることによ
って、低反射化も可能である。
In the color filter of the present invention, since a multilayer film made of a zirconium compound is used as the light shielding layer, the light shielding property is higher than that of the resin BM, the film thickness can be reduced, and the overcoating with the colored pixels can be achieved. -The step of the wrap portion can be reduced. Further, by forming the light-shielding layer into a multilayer structure, it is possible to reduce the reflection.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態にについ
て、図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明に係わるブラックマトリッ
クス及びカラ−フィルタの一実施例の構成を示す断面図
である。図2は、本発明に係わるブラックマトリックス
及びカラ−フィルタの一実施例の製造方法を示す工程断
面図である。このカラ−フィルタは、透明基板1上に、
酸化ジルコニウム膜、窒化ジルコニウム膜及びジルコニ
ウム膜を順次形成して遮光層2を形成し、この遮光層2
上にレジストパターン3を形成し、レジストパターン3
をマスクにして遮光層2をエッチング処理してブラック
マトリックス4を形成する。さらに、赤、緑、青の3原
色からなる着色画素5R、5G、5Bを形成してカラー
フィルターを作製する。ここで、ブラックマトリックス
4は遮光効果及び反射防止効果が得られるような膜構成
(酸化ジルコニウム膜、窒化ジルコニウム膜及びジルコ
ニウム膜)に設計される。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of a black matrix and a color filter according to the present invention. FIG. 2 is a process sectional view showing a method for manufacturing a black matrix and a color filter according to an embodiment of the present invention. This color filter is provided on the transparent substrate 1.
A light-shielding layer 2 is formed by sequentially forming a zirconium oxide film, a zirconium nitride film, and a zirconium film.
A resist pattern 3 is formed on the resist pattern 3
The black matrix 4 is formed by etching the light-shielding layer 2 using the mask as a mask. Further, colored pixels 5R, 5G, and 5B composed of three primary colors of red, green, and blue are formed to produce a color filter. Here, the black matrix 4 is designed to have a film configuration (a zirconium oxide film, a zirconium nitride film, and a zirconium film) that can provide a light-shielding effect and an anti-reflection effect.

【0014】このようなブラックマトリックス4の製造
方法を中心に説明する 先ず、透明な無機アルカリガラス基板(Code 7059F:コ
−ニング社製)からなる透明基板1上に、スパッタリン
グ法や真空蒸着法等により、ジルコニウムタ−ゲット又
はジルコニウムを蒸発源として、酸化ジルコニウム膜、
窒化ジルコニウム膜及びジルコニウム膜を順次形成し
て、遮光層2を形成する。
First, a method of manufacturing such a black matrix 4 will be described. First, a transparent inorganic alkali glass substrate (Code 7059F: manufactured by Corning Incorporated) is provided on a transparent substrate 1 by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. By using a zirconium target or zirconium as an evaporation source, a zirconium oxide film,
A light-shielding layer 2 is formed by sequentially forming a zirconium nitride film and a zirconium film.

【0015】この際、酸化ジルコニウム膜や窒化ジルコ
ニウム膜を得るために、酸素(O2)ガスや窒素
(N2 )ガスを適量、スパッタリング装置や真空蒸着装
置のチャンバ−内に導入する。これら酸化ジルコニウム
膜や窒化ジルコニウム膜は、反射防止効果が得られるよ
うに、膜組成及び膜厚を設定する。また、ブラックマト
リックスに必要な光学濃度は、主にジルコニウム膜の膜
厚によって制御される。
At this time, in order to obtain a zirconium oxide film or a zirconium nitride film, an appropriate amount of oxygen (O 2 ) gas or nitrogen (N 2 ) gas is introduced into a chamber of a sputtering apparatus or a vacuum evaporation apparatus. The composition and thickness of these zirconium oxide films and zirconium nitride films are set so as to obtain an antireflection effect. The optical density required for the black matrix is controlled mainly by the thickness of the zirconium film.

【0016】次に、透明基板1上に形成されたジルコニ
ウム化合物からなる遮光層2上に一般的なフォトリソグ
ラフィの方法によって、所定の格子状パターンを有する
レジストパターン3を形成し、レジストパターン3をマ
スクにし遮光層2をてエッチングして、ブラックマトリ
ックス4を形成する。この際、前記ジルコニウム化合物
からなる多層膜のエッチングには、SiCl4 、CF4
及びCHF3 等のガスを用いたドライエッチング法を用
いる以外に、緩衝フッ酸等の薬液を用いたウェットエッ
チング法を用いることができる。
Next, a resist pattern 3 having a predetermined lattice pattern is formed on the light-shielding layer 2 made of a zirconium compound formed on the transparent substrate 1 by a general photolithography method, and the resist pattern 3 is formed. The black matrix 4 is formed by etching the light-shielding layer 2 using the mask as a mask. At this time, SiCl 4 , CF 4
In addition to the dry etching method using a gas such as CHF 3 and the like, a wet etching method using a chemical solution such as buffered hydrofluoric acid can be used.

【0017】次に、赤、緑、青の3原色の着色画素5
R、5G、5Bを形成する。この着色画素5R、5G、
5Bの形成法は、顔料分散法、染色法、印刷法及び電着
法のうちのどの方法を用いてもよく、そのカラ−フィル
タに要求される諸特性によりこれらの方法から選択すれ
ばよい。
Next, colored pixels 5 of three primary colors of red, green and blue
R, 5G and 5B are formed. These colored pixels 5R, 5G,
The method of forming 5B may be any of a pigment dispersion method, a dyeing method, a printing method, and an electrodeposition method, and may be selected from these methods depending on various characteristics required for the color filter.

【0018】[0018]

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図1は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラ−フィルタの一実施例の構成を示す断面図であり、
図2は本発明のブラックマトリックス及びそれを用いた
カラ−フィルタの一実施例の製造方法を示す工程断面図
である。図3は本発明のブラックマトリックスの一実施
例の分光反射率及び光学濃度を示す説明図である。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples.
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the black matrix of the present invention and a color filter using the same.
FIG. 2 is a process sectional view showing a method for manufacturing a black matrix according to an embodiment of the present invention and a color filter using the same. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the spectral reflectance and optical density of one embodiment of the black matrix of the present invention.

【0019】先ず、無機アルカリガラス基板(Code 705
9F:コ−ニング社製)からなる透明基板1上に、平板型
直流マグネトロンスパッタ装置にてジルコニウムからな
るタ−ゲットを用いて、アルゴン(Ar)ガス:O2
スの流量がそれぞれ10sccm:4sccmになるよ
うにマスフロ−コントロ−ラにて制御し、全ガス圧力
0.3Pa下、直流電流1Aで反応性スパッタリングを
行い、膜厚が310Åの酸化ジルコニウム膜を形成し
た。
First, an inorganic alkali glass substrate (Code 705)
9F: manufactured by Corning Incorporated), and a flow rate of argon (Ar) gas: O 2 gas was 10 sccm: 4 sccm using a zirconium target with a flat plate type DC magnetron sputtering apparatus. Was controlled by a mass flow controller, and reactive sputtering was performed under a total gas pressure of 0.3 Pa at a direct current of 1 A to form a zirconium oxide film having a thickness of 310 °.

【0020】続いて、酸化ジルコニウム膜上に、同じく
平板型直流マグネトロンスパッタ装置にてジルコニウム
タ−ゲットを用いて、Arガス:N2 ガスの流量がそれ
ぞれ20sccm:4sccmになるようにマスフロ−
コントロ−ラにて制御し、全ガス圧力0.5Pa下、直
流電流1Aで反応性スパッタリングを行い、膜厚が99
0Åの窒化ジルコニウム膜を形成した。
Subsequently, a mass flow is formed on the zirconium oxide film by using a zirconium target by a flat plate type DC magnetron sputtering apparatus so that the flow rates of Ar gas and N 2 gas become 20 sccm: 4 sccm, respectively.
Controlled by a controller, reactive sputtering was performed under a total gas pressure of 0.5 Pa and a direct current of 1 A, and the film thickness was 99
A 0 ° zirconium nitride film was formed.

【0021】更に続いて、窒化ジルコニウム膜上に、同
じく平板型直流マグネトロンスパッタ装置にてジルコニ
ウムタ−ゲットを用い、Arガスの流量が20sccm
になるようにマスフロ−コントロ−ラにて制御し、全ガ
ス圧力0.4Pa下、直流電流1Aでスパッタリングを
行い、膜厚が1000Åのジルコニウム膜を形成し、透
明基板1上に酸化ジルコニウム膜、窒化ジルコニウム膜
及びジルコニウム膜の多層膜からなる遮光層2を形成し
た(図2(a)参照)。以上の条件で作製した遮光層2
の分光透過濃度及び分光反射率を測定した結果を図3に
示す。図3からも分かるように遮光層2の光学濃度に関
しては可視光の範囲で濃度4を示し、反射率については
可視光の範囲で3%以下を示し良好な結果が得られた。
Subsequently, a zirconium target is also formed on the zirconium nitride film by a flat plate type DC magnetron sputtering apparatus, and the flow rate of Ar gas is 20 sccm.
Is controlled by a mass flow controller to perform sputtering with a direct current of 1 A under a total gas pressure of 0.4 Pa to form a zirconium film having a thickness of 1000 ° and a zirconium oxide film on a transparent substrate 1. A light-shielding layer 2 composed of a multilayer film of a zirconium nitride film and a zirconium film was formed (see FIG. 2A). Light shielding layer 2 manufactured under the above conditions
FIG. 3 shows the results of measuring the spectral transmission density and the spectral reflectance of the sample. As can be seen from FIG. 3, the optical density of the light-shielding layer 2 was 4 in the visible light range, and the reflectance was 3% or less in the visible light range, and good results were obtained.

【0022】次に、遮光層2上に、市販のフォトレジス
ト(MICROPOSIT S1400:シプレイ社製)を、スピンナ−
(スピンコ−タ)を用いて塗布し、循環式オ−ブンにて
110℃で30分間のソフトベ−クを行って、約1μm
の膜厚の感光層を形成した。その後冷却したのち、所定
の格子状パタ−ンを露光し、市販のアルカリ現像液(MI
CROPOSIT デベロッパ−:シプレイ社製)を脱イオン水
で2倍に希釈した現像液にて現像し、120℃で30分
間のポストベ−クを行って、所定の格子状のレジストパ
タ−ン3を形成した(図2(b)参照)。
Next, a commercially available photoresist (MICROPOSIT S1400: manufactured by Shipley Co., Ltd.) is applied on the light shielding layer 2 by a spinner.
(Spin coater), and a soft bake at 110 ° C. for 30 minutes in a circulation oven to about 1 μm
Was formed. Thereafter, after cooling, a predetermined lattice pattern is exposed, and a commercially available alkaline developer (MI
(CROPOSIT Developer: Shipley Co., Ltd.) was developed with a developing solution diluted twice with deionized water, and post-baked at 120 ° C. for 30 minutes to form a predetermined grid-like resist pattern 3. (See FIG. 2B).

【0023】次に、このレジストパタ−ン3をマスクに
して、遮光層2を、反応性イオンエッチング(RIE)
装置を用い、SiCl4 +O2 ガスにて、RFパワ−3
00W、30mTorrの条件下でドライエッチングし
た。その後、フォトレジスト専用の剥離液(リム−バ)
にて除去し、所定の格子状パタ−ンを有するブラックマ
トリックス4を形成した(図2(c)参照)。
Next, using the resist pattern 3 as a mask, the light shielding layer 2 is subjected to reactive ion etching (RIE).
RF power -3 using SiCl 4 + O 2 gas
Dry etching was performed under the conditions of 00 W and 30 mTorr. After that, a stripper (remover) dedicated to photoresist
And a black matrix 4 having a predetermined lattice pattern was formed (see FIG. 2C).

【0024】次に、赤の顔料分散レジストをブラックマ
トリックス4が形成された透明基板1上に塗布し、ソフ
トベ−ク、露光、現像及びポストベ−クを施して、赤の
着色画素5Rを形成した。その後、同様にして、緑、青
の各着色画素5G、5Bを順次形成して、赤、緑、青の
3原色の着色画素5R、5G、5Bを配置したカラ−フ
ィルタが得られた(図1、図2(d)参照)。
Next, a red pigment-dispersed resist is applied on the transparent substrate 1 on which the black matrix 4 is formed, and subjected to softbaking, exposure, development and postbaking to form red colored pixels 5R. . Thereafter, similarly, colored pixels 5G and 5B of green and blue are sequentially formed, and a color filter in which colored pixels 5R, 5G and 5B of three primary colors of red, green and blue are arranged is obtained (FIG. 1, see FIG. 2 (d)).

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は上記のブラックマトリックス及
びそれを用いたカラーフィルタ構成であるから、下記の
示す如き効果がある。すなはち、本発明のブラックマト
リックスは、遮光層にジルコニウム化合物からなる多層
膜を用いるので、カ−ボンブラックを用いた樹脂BMに
比べて、ブラックマトリックスに必要な光学濃度を得る
のに膜厚を4分の1未満に薄くできる。したがって、ブ
ラックマトリックスと着色画素とのオ−バ−ラップ部分
の段差が小さくなり、この上に設けられるITO膜等の
透明導電膜の断線や、ラビング後の配向膜に生じる配向
欠陥や液晶セルのセルギャップの不均一性を解消するこ
とができる。また、多層膜の構成により低反射化が可能
であるので、カラ−液晶表示装置の表示コントラストが
向上し、表示品位の高いカラ−液晶表示装置を得ること
ができる。
Since the present invention has the above-described black matrix and the structure of the color filter using the same, the following effects can be obtained. That is, since the black matrix of the present invention uses a multilayer film made of a zirconium compound for the light-shielding layer, the film thickness required to obtain the optical density required for the black matrix is lower than that of the resin BM using carbon black. Can be reduced to less than a quarter. Therefore, the step in the overlap portion between the black matrix and the colored pixel is reduced, and the disconnection of the transparent conductive film such as the ITO film provided thereon, alignment defects generated in the alignment film after rubbing, and the liquid crystal cell. Non-uniformity of the cell gap can be eliminated. In addition, since the reflection can be reduced by the structure of the multilayer film, the display contrast of the color liquid crystal display device is improved, and a color liquid crystal display device with high display quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のブラックマトリックス及びそれを用い
たカラ−フィルタの一実施例の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an embodiment of a black matrix of the present invention and a color filter using the same.

【図2】(a)〜(d)は、 本発明のブラックマトリ
ックス及びそれを用いたカラ−フィルタの一実施例の製
造方法を示す工程断面図である。
FIGS. 2A to 2D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a black matrix according to an embodiment of the present invention and a color filter using the black matrix.

【図3】本発明のブラックマトリックスの一実施例の分
光反射率及び光学濃度を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the spectral reflectance and the optical density of one embodiment of the black matrix of the present invention.

【図4】従来のカラ−フィルタの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional color filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11……透明基板 2……遮光層 3……レジストパターン 4……ブラックマトリックス 5R、15R……赤色の着色画素 5G、15G……緑色の着色画素 5B、15B……青色の着色画素 14……樹脂BM 1, 11 transparent substrate 2 light-shielding layer 3 resist pattern 4 black matrix 5R, 15R red colored pixel 5G, 15G green colored pixel 5B, 15B blue colored pixel 14 ...... Resin BM

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年12月20日[Submission date] December 20, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 ─────────────────────────────────────────────────────
FIG. ────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年4月10日[Submission date] April 10, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板上に、ブラックマトリックスと少
なくとも3色の着色画素からなるカラ−フィルタにおい
て、前記ブラックマトリックスを形成している遮光層が
ジルコニウム化合物からなる多層膜で形成されているこ
とを特徴とするブラックマトリックス。
1. A color filter comprising a black matrix and at least three colored pixels on a transparent substrate, wherein the light-shielding layer forming the black matrix is formed by a multilayer film made of a zirconium compound. Black matrix to feature.
【請求項2】前記多層膜は、透明基板上に少なくとも酸
素を含有するジルコニウム膜と、少なくとも窒素を含有
するジルコニウム膜と、ジルコニウム膜とがこの順序に
形成されていることを特徴とする請求項1記載のブラッ
クマトリックス。
2. The multilayer film according to claim 1, wherein a zirconium film containing at least oxygen, a zirconium film containing at least nitrogen, and a zirconium film are formed in this order on a transparent substrate. 2. The black matrix according to 1.
【請求項3】請求項1又は請求項2記載のブラックマト
リックス上に、少なくとも3色の着色画素が形成されて
いることを特徴とするカラーフイルタ。
3. A color filter, wherein at least three colored pixels are formed on the black matrix according to claim 1.
【請求項4】透明基板上に、ブラックマトリックスと少
なくとも3色の着色画素からなるカラーフイルタを形成
するにあたり、以下の工程を備えることを特徴とするブ
ラックマトリックス及びカラーフイルタの製造方法。 (a)透明基板上に、少なくとも酸素を含有するジルコ
ニウム膜と、少なくとも窒素を含有するジルコニウム膜
と、ジルコニウム膜とをこの順序に形成して多層膜から
なる遮光層を形成する工程。 (b)前記多層膜からなる前記遮光層をパターニング処
理してブラックマトリックスを形成する工程。 (c)少なくとも3色の着色画素を形成してカラーフィ
ルターを作製する工程。
4. A method for producing a black matrix and a color filter, comprising the steps of forming a color filter comprising a black matrix and at least three colored pixels on a transparent substrate. (A) A step of forming a zirconium film containing at least oxygen, a zirconium film containing at least nitrogen, and a zirconium film on a transparent substrate in this order to form a light-shielding layer composed of a multilayer film. (B) forming a black matrix by patterning the light-shielding layer made of the multilayer film. (C) a step of forming a color filter by forming at least three colored pixels.
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