JP2009210819A - カラーフィルタ形成基板と液晶パネル - Google Patents

Abstract

【課題】液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサの作製を、各色の着色層の形成工程において行え、更に、着色層の形成工程において、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に着色層を帯状に配して、必要以上に、パネル作製において液晶を配するギャップがあき、余分な液晶を使うという問題を解決できるＣＦ形成基板を提供する。
【解決手段】画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を形成したものであり、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ１６ｂ上に、該横ＢＭ１６ｂを覆うように１色の着色層を帯状に配し、前記横ＢＭ１６ｂ上に配された前記１色の着色層上に重ねて他の着色層を配しており、且つ、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成された、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせた液晶パネル用のカラーフィルタ形成基板に関し、特に、ブラックマトリクスを有し、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成した柱状スペーサ（積層柱とも言う）を有するカラーフィルタ形成基板に関する。

近年、液晶表示装置（以下ＬＣＤとも言う、ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、軽量、薄型、低消費電力などの利点から、広く、各種機器の端末や表示部として利用されている。
アクティブ型のＬＣＤ用の液晶パネルとしては、着色画素部を区画するブラックマトリクス（ＢＭとも言う）を有し、着色画素の長手方向に沿う着色画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したものが一般的で、従来は、例えば、図８（ａ）にその着色画素領域の状態を示し、図８（ｂ）にその一部断面を示すカラーフィルタ形成基板（以下、ＣＦ基板とも言う）を用いて、図８（ｃ）に示すように、液晶１３０を封入した状態で液晶パネルとして作製していた。
尚、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＦ１−Ｆ２断面で、図８（ａ）における、Ｆ３−Ｆ４断面およびＦ５−Ｆ６断面におけるパネル状態は、図８（ｄ）、図８（ｅ）のようになる。
しかしながら、このような形態では、上記パネルとした際の、液晶を封入する間隔（ギャップ）制御用の柱状スペーサ１１７の作製を、保護膜（ＯＣ層とも言う）１１８の形成後に行うため、工程数が多くなるという問題があり、更に、画素領域での液晶を封入する間隔（ギャップとも言う）を所望の間隔にしてパネルとした際、画素領域以外の領域において、特に、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上において、必要以上に、間隔があき、結果、余分な液晶を使うという問題があった。

またシール部については、従来は、特開２００１−１１７１０３号公報（特許文献１）に記載のように、シール領域全体に着色層を配したＣＦ基板を用いてパネルを作製していたり、あるいは、特開２００７−２１２６６７号公報（特許文献２）に記載のように、着色層のない領域において、着色層とは別の堰を設けて、この位置でシールしていた。
特開２００１−１１７１０３号公報（特許文献１）に記載の形態の場合、例えば、シール材を紫外線硬化型樹脂とした場合、着色層側からの紫外線照射にてシール部を十分硬化できず、シール剥がれが発生するいう問題があり、また、特開２００７−２１２６６７号公報（特許文献２）に記載の形態の場合には、堰を着色層とは別工程で形成する必要があり、工程数が増え、手間がかかるという問題がある。
特開２００１−１１７１０３号公報 特開２００７−２１２６６７号公報

上記のように、近年、ＬＣＤは、軽量、薄型、低消費電力などの利点から、広く、各種機器の端末や表示部として利用されるようになり、これに伴い、着色画素部を区画するブラックマトリクス（ＢＭとも言う）を有し、着色画素の長手方向に沿う着色画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したアクティブ型の、特にＩＰＳ方式のＬＣＤ用の液晶パネルが、一般的に利用されるようになってきたが、このような形態の液晶パネルにおいては、液晶を封入する間隔（ギャップ）制御用の柱部の作製を、保護膜（ＯＣ層とも言う）の形成後に行うため、ＣＦ形成基板作製のための工程数が増え手間がかかるという問題や、画素領域での前記ギャップを所望の間隔にしてパネルとした際、画素領域以外の領域において、特に、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上において、必要以上に、間隔があき、結果、余分な液晶を使うという問題があり、対応が求められていた。
更にまた、工程数を少なくしてシール剥がれが発生させないでシールができるシール方法が求められていた。
本発明はこれらに対応するもので、具体的には、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わされ、横電界液晶駆動方式であるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式で液晶駆動が制御される液晶パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板で、且つ、基材の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、各色の着色層、保護層を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したＣＦ形成基板であって、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサの作製を、各色の着色層の形成工程において行え、更に、着色層の形成工程において、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に着色層を帯状に配して、必要以上に、パネル作製において液晶を配するギャップがあき、余分な液晶を使うという問題を解決できるものを提供しようとするものである。
更に、そのようなＣＦ形成基板であって、着色層の形成工程において、ＴＦＴ基板との貼り合わせのシール領域に、着色層を配して、シールの剥がれを少なくできるＣＦ基板を提供しようとするものである。
同時に、このようなＣＦ基板を用いた液晶パネルを提供しようとするものである。

本発明のカラーフィルタ形成基板は、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わされ、ＩＰＳ方式で液晶駆動が制御される液晶パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板であって、基材の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、各色の着色層、保護層を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したものであり、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、該横ＢＭを覆うように１色の着色層を帯状に配し、前記横ＢＭ上に配された前記１色の着色層上に重ねて他の着色層を配しており、且つ、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成された、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱とも言う）を備えていることを特徴とするものである。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板であって、前記各色の着色層は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配されており、前記１色の着色層を帯状に配された横ＢＭ上においては、前記１色の着色層を跨ぐように、前記１色の着色層に重ねて、他の着色層が配されていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、ＴＦＴ基板とのシール領域に、該シール領域の幅よりも小さい幅で、前記各色の着色層の１層からなる、または、前記各色の着色層の２層以上で全層より少ない複数の着色層を重ねてなる、柱状の着色層部を、シール領域全体に渡り、分散させて配していることを特徴とするものであり、前記柱状の着色層部は、直線状ないしジグザグ状に配されていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、前記分散して配置された各着色層部のシール領域に占める面積は、各着色層部に対応する長さでのシール領域のシール部の面積を１として、０．５以下であることを特徴とするものである。
尚、ここで、「液晶を配するギャップ制御用のギャップ」とは、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせて液晶パネルを作製する際に、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板との間に形成される間隙を意味する。

本発明の液晶パネルは、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせた液晶パネルであって、請求項１ないし５のいずれか１のカラーフィルタ形成基板を用いたことを特徴とするものである。

（作用）
本発明のカラーフィルタ形成基板は、このような構成にすることにより、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサの作製を、各色の着色層の形成工程において行え、更に、該着色層の形成工程において、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に着色層を帯状に配して、必要以上に、パネル作製において液晶を配するギャップがあき、余分な液晶を使うという問題を解決できるＣＦ形成基板の提供を可能としている。 具体的には、基材の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、各色の着色層、保護層を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を形成したものであり、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、該横ＢＭを覆うように１色の着色層を帯状に配し、前記横ＢＭ上に配された前記１色の着色層上に重ねて他の着色層を配しており、且つ、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成された、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱とも言う）を備えていることことにより、これを達成している。
詳しくは、本発明のカラーフィルタ形成基板は、全ての色の着色層を順に積層して形成した柱状スペーサ（積層柱とも言う）を備えているものであるが、該柱状スペーサは着色画素の着色層形成工程で形成できる。
また、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、該横ＢＭを覆うように１色の着色層を帯状に配し、前記横ＢＭ上に配された前記１色の着色層を跨ぐように、該１色の着色層に重ねて、他の着色層を配している構造は、着色画素の着色層形成工程において形成でき、且つ、パネルを作製する際、該横ＢＭにおける液晶封入のギャップを従来より狭くできるものとしている。
前記各色の着色層としては、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配されている形態が挙げられ、この形態の場合、前記横ＢＭ上においては、１色の着色層を跨ぐように、該１色の着色層に重ねて、他の着色層が配される。

また、上記形態のカラーフィルタ形成基板において、ＴＦＴ基板とのシール領域に、該シール領域の幅よりも小さい幅で、前記各色の着色層の１層からなる、または、前記各色の着色層の２層以上で全層より少ない複数の着色層を重ねてなる、柱状の着色層部を、シール領域全体に渡り、分散させて配している請求項３の発明の形態とすることにより、ＴＦＴ基板との貼り合わせの際、シール領域に、柱状の着色層部を配して、紫外線硬化型の樹脂からなるシール材を用いた場合、シール材の紫外線照射による硬化をし易くでき、シール剥がれを少なくできるものとしている。
また、スクリーン印刷やディスペンサによる柱状の着色層部を利用した所望の高さのシール部形成を容易に可能としている。
更に、このような柱状の着色層部も、着色層の形成工程において形成することができる。
前記柱状の着色層部は、直線状ないしジグザグ状に配されている形態が挙げられる。
前記分散して配置された各着色層部のシール領域に占める面積は、各着色層部に対応する長さでのシール領域のシール部の面積を１として、０．５以下であることが好ましい。 ０．５より大きい場合には、シール材の硬化を十分に行えない。
尚、通常、前記分散して配置された柱状の各着色層部の柱部の断面形状は、円形、四角形、正多角形等であるが、他の多角形の場合も適用できる。

本発明の液晶パネルは、横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成された、液晶を配する着色画素部のギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱）を備えていることにより、着色画素を配した表示領域における液晶を配するギャップを所望の間隔に制御することを可能とし、また、横ＢＭ上に、該横ＢＭを覆うように１色の着色層を帯状に配し、該横ＢＭ上に配された前記１色の着色層に重ねて、他の着色層を配していることにより、パネルを作製する際、該横ＢＭにおける液晶封入のギャップを従来より狭くできるものとしている。
また、本発明の液晶パネルに供されるＣＦ形成基板においては、上記の着色画素部のギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱）の形成と、横ＢＭにおける前記１色の着色層に重ねて、他の着色層を配する構成を、着色層の形成工程において簡単に行え、その作製を簡単なものとしており、結果、液晶パネルの作製を生産性の良いものとしている。
更に、ＴＦＴ基板とのシール領域に、柱状の着色層を配した構成とすることにより、シール性が良く、生産性の良いものとしている。

本発明は、上記のように、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わされ、ＩＰＳ方式で液晶駆動が制御される液晶パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板で、且つ、基材の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、各色の着色層、保護層を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したＣＦ形成基板であって、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサの作製を、各色の着色層の形成工程において行え、更に、着色層の形成工程において、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に着色層を帯状に配して、必要以上に、パネル作製において液晶を配するギャップがあき、余分な液晶を使うという問題を解決できるカラーフィルタ形成基板の提供を可能とした。
更に、そのようなＣＦ形成基板であって、着色層の形成工程において、ＴＦＴ基板との貼り合わせのシール領域に、着色層を配して、シールの剥がれを少なくできるＣＦ基板の提供を可能とした。
同時に、このようなＣＦ基板を用いた液晶パネルの提供を可能とした。

本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第１の例の着色画素領域を保護層を通過して見た場合の表面の一部を示した概略図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１ーＡ２における断面を示した断面図で、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ３ーＡ４における断面を示した断面図で、図１（ｂ１）、図１（ｃ１）は、それぞれ、液晶パネルとした場合の図１（ｂ）、図１（ｃ）に相当する箇所における概略断面図で、 図２（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第２の例の着色画素領域を保護層を通過して見た場合の表面の一部を示した概略図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ１ーＢ２における断面を示した断面図で、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ３ーＢ４における断面を示した断面図で、図２（ｂ１）、図２（ｃ１）は、それぞれ、液晶パネルとした場合の図２（ｂ）、図２（ｃ）に相当する箇所における概略断面図で、図３（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第１の例の外周のシール領域における概略断面図で、図３（ｂ）は液晶パネルとした場合の図３（ａ）に相当する箇所における概略断面図で、図３（ｃ）は外周のシール領域を説明するための概略図で、図４（ａ）は外周のシール領域Ｅ１におけるシールを説明するための図で、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、それぞれ、外周のシール領域Ｅ１の変形例を示した断面図で、図５は第１の例、第２の例のカラーフィルタ形成基板（ＣＦ形成基板）の作製処理のフローと、液晶パネルの作製処理のフローの１例を示した処理フロー図で、図６（ａ）、図６（ｂ）は第１の例のカラーフィルタ形成基板の着色層形成処理の工程における表面状態の一部を示した図で、図７（ｃ）、図７（ｄ）は図６に続く工程における表面状態を示した図である。
尚、図３（ｃ）における、点線丸印は柱状の着色層部を示している。
また、図５におけるＳ０〜Ｓ１０は処理ステップを示している。
図１〜図７中、１０は基材、１１は第１の着色層（ここでは赤色着色層）、１１ａは第１の着色層の着色画素、１２は第２の着色層（ここでは緑色着色層）、１２ａは第２の着色層の着色画素、１３は第３の着色層（ここでは青色着色層）、１３ａは第３の着色層の着色画素、１５は（短手方向のＢＭ上の）第１の着色層、１６はブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、１６ａは縦ＢＭ（長手方向ＢＭとも言う）、１６ｂは横ＢＭ（短手方向ＢＭともいう）、１６ＡはＢＭ枠部、１７は柱状スペーサ（積層柱とも言う）、１７ａ、１７ｂは着色層部、１７Ａは枠状のスペーサ（積層枠とも言う）、１８は保護膜（ＯＣ層とも言う）、２０はＴＦＴ基板、３０は液晶、４０、４０ａ、４０ｂは液晶パネル、４１は着色画素領域（表示領域とも言う）、４２はＢＭ枠部領域、４５はシール領域、６０、６０ａ、６０ｂは柱状の着色層部（シール補助堰とも言う）、７０はシール材、７０Ａはシール領域、７５は紫外線、Ｌ１は長さ、Ｓ０は（着色層部の長さに対応する）シール領域部の面積、Ｓ１は着色層部の面積、Ｗ０はシール領域の幅、Ｗ１は柱状の着色層部の幅である。

はじめに、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。
第１の例のカラーフィルタ形成基板は、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせたＩＰＳ方式の液晶パネル用のカラーフィルタ形成基板で、基材１０の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）１６、各色の着色層１１〜１３、保護層１８を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素（１１ａ〜１３ａ）を配したものである。
そして、図１（ａ）に示すように、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ（図６（ａ）の１６ｂに相当）の全ての上に、横ＢＭを覆うように第１の着色層１１を帯状に配し、横ＢＭ上に配された第１の着色層１１に重ねて、他の着色層（第２の着色層１２、第３の着色層１３）を配しており、且つ、横ＢＭ上に、全ての色の着色層を第１の着色層から順に積層して形成された、着色画素領域（図３（ｃ）の４１に相当）における液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱）１７を備えている。
ここでは、各色の着色層（第１の着色層１１〜第３の着色層１３）は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配されており、前記横ＢＭ上においては、第１の着色層１１を跨ぐように、第１の着色層１１に重ねて、他の着色層（第２の着色層１２、第３の着色層１３）が配されている。
本例では、第１の着色層１１、第２の着色層１２、第３の着色層１３を、それぞれ、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層としている。
また、ブラックマトリクス（ＢＭ）を黒色の着色層で形成している。
図１（ａ）のＡ１−Ａ２における断面状態を図１（ｂ）に示すように、横ＢＭ１６ｂ上に、第１の着色層１１が全体に覆われ、該第１の着色層１１上に第２の着色層１２、第３の着色層１３を順に積層して、柱状スペーサ１７を形成している。
また、図１（ａ）のＡ３−Ａ４における断面状態を図１（ｃ）に示すように、横ＢＭ１６ｂ上に、第１の着色層１１が覆われ、該第１の着色層１１上に第２の着色層１２が積層されている。
また、図１（ａ）のＡ５−Ａ６における断面状態は図示していないが、その断面状態は、図１（ｃ）において、第２の着色層１２を第３の着色層１３に代えただけのもので、横ＢＭ１６ｂ上に、第１の着色層１１が覆われ、該第１の着色層１１上に第３の着色層１３が積層されている。
尚、液晶パネルとした場合、図１（ｂ）、図１（ｃ）に相当する箇所における概略断面は、それぞれ、図１（ｂ１）、図１（ｃ１）のようになる。

また、第１の例では、図３（ｃ）に示すように、着色画素領域（表示領域）４１の外周全体に渡り、ブラックマトリクス（ＢＭ）と同じ黒色の着色層からなるＢＭ枠部４５を設け、該ＢＭ枠部に沿って、図３（ａ）に示す断面形状のスペーサ（枠状スペーサ１７Ａ）を枠状に配列している。

そしてまた、図３（ｃ）に示すように、第１の例のカラーフィルタ形成基板は、その外周のＴＦＴ基板とのシール領域７０Ａに、該シール領域７０Ａの幅Ｗ０よりも小さい幅Ｗ１で、第１の着色層１１からなる、柱状の着色層部６０を、シール領域全体（図３（ｃ）の４５参照）に渡り、分散させて配している。
本例では、シール領域に沿い、直線状に柱状の着色層部６０を所定のピッチ間隔で配しているが、柱状の着色層部６０の配列はこれに限定されない。
尚、第１の例のカラーフィルタ形成基板の図３（ａ）における位置に対応する、液晶パネル４０とした場合の断面は、図３（ｂ）のようになる。
図３（ｂ）中、Ｓ１は点線丸印で示す柱状の着色層部６０のシール領域において占める面積を示しており、また、Ｌ１は前記着色層部６０の領域に対応するシール領域の長手方向の長さを示しており、該長さＬ１のシール領域のシール部の領域の面積をＳ０としている。
枠状スペーサ１７Ａが液晶を封入する際の、堰となり、その領域内に柱状の着色層部６０を配した、硬化したシール材７０がシールを行う。
第１の例では、液晶パネルとする際、シール材７０をガラス基板１０側から紫外線を照射することにより硬化させる。
シール領域の断面は図４（ａ）のＥ１部で示されるが、これに限定されない。
例えば、図４（ｂ）に示すように、第２に着色層１２、第３の着色層１３を積層した構造の柱状の着色部６０ａをシール領域内に配してシールを行う形態や、図４（ｃ）に示すように、第１の着色層１１を柱状の着色部６０ｂとして、これをシール領域の内側端に配してシールを行う方法も挙げられる。
ここでは、着色層部６０のシール領域７０Ａに占める面積Ｓ１を、該着色層部６０に対応する長さでのシール領域部の面積をＳ０を１とした場合、０．４としているが、０．５以下であることが好ましい。
図４（ｂ）、図４（ｃ）に示す形態の場合も、それぞれ、第２の着色層１２、第１の着色層１１の面積は、該第１の着色層１１に対応する長さでのシール領域部の面積Ｓ０を１とした場合、０．５以下であることが好ましい。
０．５を超えると紫外線照射によるシール材の硬化が不十分となるためである。
尚、ここでは、前記分散して配置された柱状の各着色層部の柱部の断面形状は円形であるが、四角形、正多角形、他の多角形の場合も適用できる。

第１の例は、このような構成とすることにより、その作製の各色の着色画素の形成処理において、各色の着色画素の形成と同時に、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサ１７、枠状のスペーサ１７Ａの作製を行え、且つ、必要以上に、パネル作製において液晶を配するギャップがあき、余分な液晶を使うという不具合を解決するための液晶倹約用のスペーサとして、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に着色層を帯状に配することを可能としている。
更にまた、その作製の各色の着色画素の形成処理において、シール補助堰として、柱状の着色層部６０を、シール領域全体（図３（ｃ）の４５参照）に渡り、分散させて配して形成することを可能としている。
第１の例のカラーフィルタ形成基板は、液晶倹約用のスペーサとして横ＢＭ上に着色層を帯状に配していることにより、特に第２の着色層１２、第３の着色層１３を第１の着色層１１に重ねて配していることにより、余分な液晶を使うという不具合を解決でき、また、シール補助堰として、柱状の着色層部６０を配していることにより、シール剥がれの防止を可能としている。
勿論、着色画素領域の横ＢＭ上に柱状スペーサ１７を配し、また、着色画素領域の外周全体に沿い枠状のスペーサ１７Ａを配していることにより、着色画素領域の各色の着色画素における液晶を配するギャップを所望の間隔に制御できるものとしている。

基材１０としては、低膨張で透明性の良いものが好ましいが、通常は、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダライム、プラスチック基板等が用いられる。
ここでは、第１の着色層１１、第２の着色層１２、第３の着色層１３、そしてブラックマトリクス（ＢＭ）１６やＢＭ枠部領域４２を形成する着色層として、それぞれ、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた、顔料分散型の着色材料を用いているが、これには限定はされない。
保護膜（ＯＣ）１８としては、感光性アクリル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂等が用いられる。

次に、第１の例のカラーフィルタ形成基板の作製と、第１のカラーフィルタ形成基板を用いた液晶パネルの作製の例を、図５に基づいて、簡単に説明しておく。
先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板のベースとなるガラス基板１０を予め用意しておき（Ｓ０）、該ガラス基板のカラーフィルタとなる着色層を形成する側に、ブラックマトリクス（ＢＭ）の形成処理を行う。（Ｓ１）
ここでは、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた黒色の着色層をガラス基板の一面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、ブラックマトリクス（ＢＭ）を形成する。（Ｓ２）
図６（ａ）に示すように、ブラックマトリクス（ＢＭ）１６は、縦方向の縦ＢＭ１６ａと横方向の横ＢＭ１６ｂとからなり、これらに囲まれた部分が着色画素となる部分である。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた赤色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス（ＢＭ）が形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第１の着色層（赤色の着色層、Ｒ層とも言う）１１を形成する。（Ｓ２）
図６（ｂ）に示すように、第１の着色画素の領域を覆うように、縦ＢＭに沿って、それに一部がかかるようにして、ストライプ状に連続的に、第１の着色層が形成され、且つ、全ての横ＢＭ１６ｂ上を覆うよう帯状に第１の着色層１１が形成される。
ここでは、第１の着色層からなる柱状スペーサ１７の着色部が形成されると共に、図３（ａ）に示す柱状の着色部６０や枠状スペーサ１７Ａを形成するための第１の着色層１１からなる着色層部が形成される。
また、同時に、柱状の着色部６０が、シール領域に、第１に着色層１１により形成される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた緑色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス（ＢＭ）、第１の着色層１１が形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第２の着色層（緑色の着色層、Ｇ層とも言う）１２を形成する。（Ｓ３）
ここでは、柱状スペーサ１７の第２の着色層１２からなる着色部１７ａが形成されると共に、枠状スペーサ１７Ａを形成するための第２の着色層１２からなる着色層部が形成される。
図７（ｃ）に示すように、第２の着色層（緑色の着色層）１２は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配され、且つ、前記横ＢＭ上に配された第１の着色層１１に重ねて配される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた青色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス（ＢＭ）、第１の着色層１１、第２の着色層１２が形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第３の着色層（青色の着色層、Ｂ層とも言う）１３を形成する。（Ｓ４）
ここでは、柱状スペーサを形成するための第３の着色層１３からなる着色層部１７ｂが第２の着色層１２からなる着色層部１７ａ上に形成されると共に、枠状スペーサ１７Ａを形成するための第３の着色層１３からなる着色層部が形成される。
図７（ｄ）に示すように、第３の着色層（青色の着色層）１３は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配され、且つ、前記横ＢＭ上に配された第１の着色層１１に重ねて配される。
次いで、第１の着色層１１〜第３の着色層１３が形成された側に保護膜を前面塗布し、必要に応じて乾燥、硬化して、第１の例のカラーフィルタ形成基板を作製する。（Ｓ５〜Ｓ６）

このようにして作製された第１の例のカラーフィルタ形成基板（Ｓ６）と、液晶パネル形成のためにこれと貼り合わせを行うＴＦＴ基板（Ｓ７）を予め用意しておく。
第１の例のカラーフィルタ形成基板の外周の柱状の着色部６０を形成したシール領域に、ディスペンサーあるいは印刷により、紫外線硬化型のシール材を塗布して、所定の高さにして、更に、枠状のスペーサ１７Ａ内に液晶を滴下法により配した後、ＴＦＴ基板との貼り合わせを行う。（Ｓ８〜Ｓ９）
貼り合わせの際、図４（ａ）に示すように、ガラス基板１０側からシール領域７０Ａのシール材７０に紫外線７５を照射して、シール材を硬化する。
このようにして、第１のカラーフィルタ形成基板を用いた液晶パネルは作製される。

次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第２の例を図２に基づいて説明する。
第２の例のカラーフィルタ形成基板も、第１の例と同様、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせたＩＰＳ方式の液晶パネル用のカラーフィルタ形成基板で、着色画素部を区画するブラックマトリクス（ＢＭとも言う）を有し、着色画素の長手方向に沿う着色画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したものである。
第２の例のカラーフィルタ形成基板は、図２（ａ）や図２（ｂ）に示すように、柱状スペーサ１７を配する所定の横ＢＭ１６ｂ上には第１の着色層１１を覆うように配し、それ以外の横ＢＭには第１の着色層１１を配さないものである。
第２の例においては、第１の例と同様に、各色の着色層（第１の着色層１１〜第３の着色層１３）は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配されており、図２（ｃ）に示すように、第１の着色層１１を配した横ＢＭ１６ｂ上においては、第１の着色層１１を跨ぐように、第１の着色層１１に重ねて、他の着色層（第２の着色層１２、第３の着色層１３）が配されており、また、第１の着色層１１を配していな横ＢＭ１６ｂ上においては、第２の着色層１２、第３の着色層１３を該横ＢＭ上に直接、該ＢＭを跨ぐように配している。
上記以外は、基本的に第１の例と同じ構造で、柱状スペーサ１７、枠状スペーサ（図３（ａ）の１７Ａに相当）、柱状の着色層部（図３（ａ）の６０に相当）を備えている。
各部についての説明も基本的に第１の例と同じで、説明をここでは省く。
また、作製方法も基本的に第１の例と同じで、説明をここでは省く。

本発明のカラーフィルタ形成基板はこれらに限定はされない。
例えば、第１の例、第２の例において、各色の着色層をストライプ状に配列せずに、図８（ａ）に示すようにスロット状に配し、横ＢＭ上に適宜各色の着色層を重ねる形態も上げられる。
あるいは、第１の例のように、全て第１の着色層を横ＢＭ上に帯状に配するのでなく、横ＢＭの場所によって、他の着色層を横ＢＭ上に帯状に配しても良い。

図１（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第１の例の着色画素領域を保護層を通過して見た場合の表面の一部を示した概略図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１ーＡ２における断面を示した断面図で、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ３ーＡ４における断面を示した断面図で、図１（ｂ１）、図１（ｃ１）は、それぞれ、液晶パネルとした場合の図１（ｂ）、図１（ｃ）に相当する箇所における概略断面図である。 図２（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第２の例の着色画素領域を保護層を通過して見た場合の表面の一部を示した概略図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ１ーＢ２における断面を示した断面図で、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ３ーＢ４における断面を示した断面図で、図２（ｂ１）、図２（ｃ１）は、それぞれ、液晶パネルとした場合の図２（ｂ）、図２（ｃ）に相当する箇所における概略断面図である。 図３（ａ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第１の例の外周のシール領域における概略断面図で、図３（ｂ）は液晶パネルとした場合の図３（ａ）に相当する箇所における概略断面図で、図３（ｃ）は外周のシール領域を説明するための概略図である。 図４（ａ）は外周のシール領域Ｅ１におけるシールを説明するための図で、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、それぞれ、外周のシール領域Ｅ１の変形例を示した断面図である。 第１の例、第２の例のカラーフィルタ形成基板（ＣＦ形成基板）の作製処理のフローと、液晶パネルの作製処理のフローの１例を示した処理フロー図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）は第１の例のカラーフィルタ形成基板の着色層形成処理の工程における表面状態の一部を示した図である。 図７（ｃ）、図７（ｄ）は図６に続く工程における表面状態を示した図である。 図８（ａ）は従来のカラーフィルタ形成基板の１例の着色画素領域を保護層を通過して見た場合の表面の一部を示した概略図で、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ１ーＦ２における断面を示した断面図で、図８（ｃ）は液晶パネルとした場合の図８（ｂ）に相当する箇所における概略断面図で、図８（ｄ）は液晶パネルとした場合の図８（ａ）のＦ３ーＦ４箇所における概略断面図で、図８（ｅ）は液晶パネルとした場合の図８（ａ）のＦ５ーＦ６箇所における概略断面図である。

符号の説明

１０ 基材
１１ 第１の着色層（ここでは赤色着色層）
１１ａ 第１の着色層の着色画素
１２ 第２の着色層（ここでは緑色着色層）
１２ａ 第２の着色層の着色画素
１３ 第３の着色層（ここでは青色着色層）
１３ａ 第３の着色層の着色画素
１５ （短手方向のＢＭ上の）第１の着色層
１６ ブラックマトリクス（ＢＭとも言う）
１６ａ 縦ＢＭ（長手方向ＢＭとも言う）
１６ｂ 横ＢＭ（短手方向ＢＭともいう）
１６Ａ ＢＭ枠部
１７ 柱状スペーサ（積層柱とも言う）
１７ａ、１７ｂ 着色層部
１７Ａ 枠状のスペーサ（積層枠とも言う）
１８ 保護膜（ＯＣ層とも言う）
２０ ＴＦＴ基板
３０ 液晶
４０、４０ａ、４０ｂ 液晶パネル
４１ 着色画素領域（表示領域とも言う）
４２ ＢＭ枠部領域
４５ シール領域
６０、６０ａ、６０ｂ 柱状の着色層部（シール補助堰とも言う）、７０はシール材、７０Ａ シール領域
７５ 紫外線
Ｌ１ 長さ
Ｓ０ （着色層部の長さに対応する）シール領域部の面積
Ｓ１ 着色層部の面積
Ｗ０ シール領域の幅
Ｗ１ 柱状の着色層部の幅
１１０ ガラス基板
１１１ 第１の着色層（ここでは赤色着色層）
１１１ａ 第１の着色層の着色画素
１１２ 第２の着色層（ここでは緑色着色層）
１１２ａ 第２の着色層の着色画素
１１３ 第３の着色層（ここでは青色着色層）
１１３ａ 第３の着色層の着色画素
１１６ ブラックマトリクス（ＢＭとも言う）
１１７ 柱状スペーサ（積層柱とも言う）
１１８ 保護膜（ＯＣ層とも言う）
１２０ ＴＦＴ基板
１３０ 液晶

Claims (6)

1. カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とが該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わされ、ＩＰＳ方式で液晶駆動が制御される液晶パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板であって、基材の一面に、順に、各画素領域毎に区分けするブラックマトリクス（ＢＭとも言う）、各色の着色層、保護層を配し、且つ、画素の長手方向に沿う画素列を同じ色の着色画素として、各色の着色画素を配したものであり、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、該横ＢＭを覆うように１色の着色層を帯状に配し、前記横ＢＭ上に配された前記１色の着色層上に重ねて他の着色層を配しており、且つ、着色画素の短手方向のブラックマトリクス領域である横ＢＭ上に、全ての色の着色層を順に積層して形成された、液晶を配するギャップ制御用の柱状スペーサ（積層柱とも言う）を備えていることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
2. 請求項１に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記各色の着色層は、着色画素の長手方向に沿いストライプ状に連続的に配されており、前記１色の着色層を帯状に配された横ＢＭ上においては、前記１色の着色層を跨ぐように、該１色の着色層に重ねて、他の着色層が配されていることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
3. 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、ＴＦＴ基板とのシール領域に、該シール領域の幅よりも小さい幅で、前記各色の着色層の１層からなる、または、前記各色の着色層の２層以上で全層より少ない複数の着色層を重ねてなる、柱状の着色層部を、シール領域全体に渡り、分散させて配していることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
4. 請求項４に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記柱状の着色層部は、直線状ないしジグザグ状に配されていることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
5. 請求項３ないし４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記分散して配置された各着色層部のシール領域に占める面積は、各着色層部に対応する長さでのシール領域のシール部の面積を１として、０．５以下であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
6. カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とを該両基板間に液晶を配してシールして貼り合わせた液晶パネルであって、請求項１ないし５のいずれか１のカラーフィルタ形成基板を用いたことを特徴とする液晶パネル。

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