JP2011197599A - Color filter, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタおよびそのカラーフィルタ製造方法に関する。 The present invention relates to a color filter used in a liquid crystal display device and the like and a method for manufacturing the color filter.
液晶表示装置は、カラーフィルタ等の表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶分子の配列を電気的に制御して表示側基板の透過光又は反射光の量を選択的に変化させ、表示を行うものである。 In a liquid crystal display device, a display side substrate such as a color filter and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, a liquid crystal layer is formed therebetween, and the arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is electrically controlled by the liquid crystal driving side substrate. Thus, display is performed by selectively changing the amount of transmitted or reflected light of the display side substrate.
表示側基板には、表示側基板と液晶駆動側基板との間のギャップを保持するスペーサーが設けられている。従来では、スペーサーを形成するためのフォトリソグラフィー工程を、着色層を形成するためのフォトリソグラフィー工程とは別に行う必要があった。しかしながら、独立したスペーサー形成工程を設けるとカラーフィルタの生産に必要な工程が増え、生産効率が低下し、さらには生産コストの上昇に至る。 The display side substrate is provided with a spacer that holds a gap between the display side substrate and the liquid crystal driving side substrate. Conventionally, it has been necessary to perform the photolithography process for forming the spacer separately from the photolithography process for forming the colored layer. However, if an independent spacer forming step is provided, the number of steps necessary for the production of the color filter is increased, the production efficiency is lowered, and the production cost is increased.
そこで、カラーフィルタの生産効率を向上させる等の目的から、ブラックマトリクス上に着色層を積層し、積層した着色層をスペーサーとする方法が提案されている。(特許文献1を参照) Therefore, for the purpose of improving the production efficiency of the color filter, a method has been proposed in which a colored layer is laminated on a black matrix and the laminated colored layer is used as a spacer. (See Patent Document 1)
しかしながら、図9に示すように、着色層33R,33G,33Bがストライプ形状として作成される従来のカラーフィルタ31において、第1着色層33R上の柱用第2着色層35Gと柱用第3着色層35Bは、厚い着色層を形成するため、下底面積を可能な限り大きくすることが好ましい。そのため、着色層形成後に、透明樹脂を塗布して透明保護層(オーバーコート層とも呼ばれる)13を形成すると、柱用第3着色層35Bの上端部分が透明保護層13から露出していた。このようなカラーフィルタ31を液晶表示装置に用いる場合、この露出部分より柱用第3着色層の顔料等の含有物が液晶層中に溶出してしまい、表示の不良を引き起こし、液晶パネルの信頼性が低下するという問題があった。
However, as shown in FIG. 9, in the conventional color filter 31 in which the
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、カラーフィルタの生産工程において工程数が削減されながら、液晶表示装置に使用した際に着色層の成分が液晶層に溶出しにくいカラーフィルタなどを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a color filter in which the components of the colored layer are less likely to elute into the liquid crystal layer when used in a liquid crystal display device while reducing the number of steps in the color filter production process. The purpose is to provide.
前述した目的を達成するための本発明は、以下のとおりである。
(1)基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、を具備し、前記柱用第1着色層の端部と、前記柱用第2着色層の端部とが、5μm以上離れ、前記柱用第2着色層の端部と、前記柱用第3着色層の端部とが、5μm以上離れていることを特徴とするカラーフィルタ
(2)基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、を具備し、前記柱用第1着色層の端部と、前記柱用第2着色層の端部とが、5μm以上離れ、前記柱用第3着色層が、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状であることを特徴とするカラーフィルタ
(3)基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、を具備し、前記柱用第1着色層および/または前記柱用第2着色層が、上底面積よりも下底面積のほうが小さい逆テーパー形状であり、前記柱用第1着色層の上底の端部と、前記柱用第2着色層の下底の端部とが、5μm以上離れることを特徴とするカラーフィルタ
(4)前記柱用第3着色層および前記表示用第3着色層が、緑色以外の着色層であることを特徴とする(1)ないし(3)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(5)(1)ないし(4)のいずれかに記載のカラーフィルタを有することを特徴とする液晶表示装置
(6)基板上に、複数の開口部を有するようにブラックマトリクスを形成する工程(a)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、を具備し、前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、前記工程(d)において、前記柱用第3着色層を、端部が前記柱用第2着色層の端部より5μm以上離れるように形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法
(7)基板上に、複数の開口部を有するようにブラックマトリクスを形成する工程(a)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、を具備し、前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、前記工程(d)において、前記柱用第3着色層が、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状になるように形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法
(8)基板上に、複数の開口部を有するようにブラックマトリクスを形成する工程(a)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、を具備し、前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、前記工程(b)および/または前記工程(c)において、前記柱用第1着色層および/または前記柱用第2着色層が、上底面積よりも下底面積のほうが小さい逆テーパー形状になるように形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法
The present invention for achieving the above-described object is as follows.
(1) A substrate, a black matrix formed on the substrate and having a plurality of openings, an isolated pattern-shaped first colored layer, a second colored layer for display, and a display formed in the openings. A third colored layer, a first colored layer for columns, a second colored layer for columns, a third colored layer for columns, and a first colored layer for display, which are formed by sequentially laminating on the black matrix. A transparent protective layer covering the layer, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, and the third colored layer for columns. And the end of the first colored layer for columns and the end of the second colored layer for columns are separated by 5 μm or more, and the end of the second colored layer for columns and the third colored for columns A color filter (2) substrate characterized in that the end of the layer is separated by 5 μm or more, and is formed on the substrate A black matrix having a plurality of openings, a first colored layer for display formed in the openings, a second colored layer for display, a third colored layer for display, and the black matrix in this order. The first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored layer for columns, the black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, and the display, which are formed by stacking A transparent protective layer covering the third colored layer for columns, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, and the third colored layer for columns, and an end of the first colored layer for columns And the end of the second colored layer for pillars is separated by 5 μm or more, and the third colored layer for pillars has a dome shape in which the upper bottom end is rounded. A filter (3) substrate, a black matrix formed on the substrate and having a plurality of openings; The first colored layer for display formed in this order on the black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display and the isolated pattern formed in the opening. Layer, second colored layer for pillar, third colored layer for pillar, black matrix, first colored layer for display, second colored layer for display, third colored layer for display, first for colored pillar A transparent protective layer covering the colored layer, the second colored layer for pillars, and the third colored layer for pillars, wherein the first colored layer for pillars and / or the second colored layer for pillars are The bottom bottom area is smaller than the bottom area, and has an inversely tapered shape. The top bottom end of the column first colored layer and the bottom bottom end of the column second colored layer are separated by 5 μm or more. (4) The third colored layer for pillars and the third colored layer for display are colored other than green. The color filter according to any one of (1), characterized in that a layer (3).
(5) A liquid crystal display device having the color filter according to any one of (1) to (4) (6) A step of forming a black matrix on a substrate so as to have a plurality of openings ( a), a step (b) of forming a first colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a first colored layer for a column on the black matrix; and so as to cover the opening A step (c) of forming a second colored layer for display having an isolated pattern shape and a second colored layer for columns on the first colored layer for columns, and displaying an isolated pattern shape so as to cover the opening Forming a third colored layer for a column and a third colored layer for a column on the second colored layer for a column, the black matrix, the first colored layer for display, and the second colored for display Layer, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the first colored layer for columns And (e) forming a transparent protective layer covering the colored layer and the third colored layer for pillars, and in the step (c), the second colored layer for pillars has an end at the pillar. 5 μm or more away from the edge of the first colored layer for use, and in the step (d), the third colored layer for pillar is separated from the edge of the second colored layer for pillar by 5 μm or more. (7) A step (a) of forming a black matrix on a substrate so as to have a plurality of openings, and an isolated pattern shape covering the openings Forming the first colored layer for display and the first colored layer for pillars on the black matrix, the second colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, Forming a second colored layer for pillars on the first colored layer for pillars (c) Forming a third colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a third colored layer for columns on the second colored layer for columns (d), the black matrix, Transparent covering the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, and the third colored layer for columns A step (e) of forming a protective layer, and in the step (c), the second colored layer for columns is arranged such that an end is separated by 5 μm or more from an end of the first colored layer for columns. In the step (d), the third colored layer for pillars is formed so as to have a dome shape in which the end of the upper base is rounded. (8) ) Forming a black matrix on the substrate so as to have a plurality of openings (a); A step (b) of forming a first colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a first colored layer for pillars on the black matrix; and an isolated pattern shape covering the opening A step (c) of forming a second colored layer for display and a second colored layer for columns on the first colored layer for columns; and a third colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening. And a step (d) of forming a third colored layer for columns on the second colored layer for columns, the black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, and the display Forming a transparent protective layer covering the third colored layer, the first colored layer for pillars, the second colored layer for pillars, and the third colored layer for pillars, and the step (e) In c), the end of the second colored layer for columns is separated from the end of the first colored layer for columns by 5 μm or more. In the step (b) and / or the step (c), the first colored layer for pillars and / or the second colored layer for pillars has a reverse taper having a lower bottom area smaller than an upper bottom area. Manufacturing method of color filter, characterized by forming into a shape
上記構成のカラーフィルタによれば、柱用第1着色層の端部と柱用第2着色層の端部との間が5μm離れ、柱用第2着色層と柱用第3着色層との間も5μm離れているため、積層柱の傾斜が緩やかになるため、積層柱の端部においても十分な厚さの透明保護層を塗布することができ、積層柱の最外層である柱用第3着色層の上端が透明保護層から露出することはない。よって、積層柱を構成する着色層の成分は、液晶層へ溶出しにくい。また、本発明では、独立したスペーサー形成工程を設けずに、スペーサーを形成可能である。 According to the color filter having the above configuration, the end of the first colored layer for columns and the end of the second colored layer for columns are separated by 5 μm, and the second colored layer for columns and the third colored layer for columns Since the distance between the columns is 5 μm, the inclination of the stacked columns becomes gentle, so that a transparent protective layer having a sufficient thickness can be applied at the end of the stacked columns. The upper end of the three colored layers is not exposed from the transparent protective layer. Therefore, the components of the colored layer constituting the stacked column are difficult to elute into the liquid crystal layer. Moreover, in this invention, a spacer can be formed, without providing an independent spacer formation process.
本発明により、カラーフィルタの生産工程において工程数が削減されながら、液晶表示装置に使用した際に着色層の成分が液晶層に溶出しにくいカラーフィルタなどを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a color filter or the like in which the components of the colored layer are hardly eluted into the liquid crystal layer when used in a liquid crystal display device while the number of steps is reduced in the production process of the color filter.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の第1の実施形態について説明する。本発明のカラーフィルタの実施形態は、カラーフィルタと、共通電極と画素電極を設けた液晶駆動側基板(不図示)と、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間に形成される液晶層(不図示)とを具備し、液晶駆動側基板が液晶駆動側基板に対し水平な方向(横方向)に電界を発生させ、液晶を駆動させるIPS方式(In−Plane Switching方式、横電界液晶駆動方式)液晶表示装置(不図示)におけるカラーフィルタとして説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An embodiment of the color filter of the present invention includes a color filter, a liquid crystal driving side substrate (not shown) provided with a common electrode and a pixel electrode, and a liquid crystal layer (not shown) formed between the color filter and the liquid crystal driving side substrate. IPS method (In-Plane Switching method, horizontal electric field liquid crystal driving method) in which the liquid crystal driving side substrate generates an electric field in a horizontal direction (lateral direction) with respect to the liquid crystal driving side substrate and drives the liquid crystal. This will be described as a color filter in a liquid crystal display device (not shown).
(カラーフィルタ1の構成)
まず、図1を参照して、第1の実施形態に係るカラーフィルタ1について説明する。なお、各図面は、各構成要素を模式的に示したもので、実際の大きさや相対的な大きさの比率を正確に示したものではない。また、図1(a)は、第1の実施形態に係るカラーフィルタ1の部分平面図である。ただし、図1(a)において、保護層13を図示すると、平面図は全面が保護層13となってしまうため、保護層13の図示は省略している。図1(b)は図1(a)でのA−A´断面のB部分を示す部分断面図である。
(Configuration of color filter 1)
First, the color filter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Each drawing schematically shows each component, and does not accurately show an actual size or a relative size ratio. FIG. 1A is a partial plan view of the color filter 1 according to the first embodiment. However, in FIG. 1A, when the
カラーフィルタ1は、透明基板3上にブラックマトリクス5を有し、第1着色層7R、9R、第2着色層7G、9G、第3着色層7B、9B、透明保護層13などが設けられる。着色層のうち、表示用第1〜第3着色層7R、7G、7Bは、ブラックマトリクス5の開口部を覆うように設けられ、柱用第1〜第3着色層9R、9G、9Bが積層して積層柱を作り、スペーサーとしての役割を果たしている。
The color filter 1 has a black matrix 5 on a transparent substrate 3 and is provided with first
(透明基板3)
透明基板3は特に限定されるものではなく、カラーフィルタに一般的に用いられる基板を使用することができる。例えば、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなどの可撓性のない透明なリジット材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルムなどの可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。前記フレキシブル材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、シンジオタクティック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、ポリノルボルネン系樹脂、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。特に、無アルカリガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱処理における特性に優れており、好ましい。
(Transparent substrate 3)
The transparent substrate 3 is not particularly limited, and a substrate generally used for a color filter can be used. For example, inflexible transparent rigid materials such as borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, alkali-free glass, quartz glass, synthetic quartz glass, soda lime glass, white sapphire, transparent resin film, optical resin film, etc. A transparent flexible material having the following flexibility can be used. As the flexible material, acrylic such as polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, Examples include fluororesin, polyether nitrile, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polycyclohexene, polynorbornene resin, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, thermoplastic polyimide, and the like. However, those made of general plastics can also be used. In particular, alkali-free glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, and is excellent in dimensional stability and characteristics in high-temperature heat treatment.
(ブラックマトリクス5)
ブラックマトリクス5は、遮光性粒子を含む感光性樹脂で形成され、0.5μm〜2μm程度の厚さを有し、透明基板3上に、複数の開口部を有するように配置される。各開口部は、液晶表示基板の各画素の位置に対応する。開口部の長辺方向の、開口部間のブラックマトリクスの幅は通常35μm〜90μm程度である。
(Black Matrix 5)
The black matrix 5 is formed of a photosensitive resin containing light-shielding particles, has a thickness of about 0.5 μm to 2 μm, and is disposed on the transparent substrate 3 so as to have a plurality of openings. Each opening corresponds to the position of each pixel on the liquid crystal display substrate. The width of the black matrix between the openings in the long side direction of the openings is usually about 35 μm to 90 μm.
また、ブラックマトリクス5としては、無機系の遮光膜を用いることもできる。遮光膜は、実質的に露光光を透過しないものであり、露光波長における平均透過率が0.1%以下であることが好ましい。遮光膜としては、一般にカラーフィルタに用いられる遮光膜を用いることができ、例えばクロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの膜が挙げられる。中でも、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系膜が好適に用いられる。このようなクロム系膜は、最も使用実績があり、コスト、品質の点で好ましいからである。このクロム系膜は、単層であってもよく、2層以上が積層されたものであってもよい。無機系の遮光膜の膜厚としては、特に限定されるものではなく、例えばクロム膜の場合には50nm〜150nm程度とすることができる。 Further, as the black matrix 5, an inorganic light-shielding film can also be used. The light-shielding film does not substantially transmit exposure light, and preferably has an average transmittance of 0.1% or less at the exposure wavelength. As the light shielding film, a light shielding film generally used for a color filter can be used, for example, a film of chromium, chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, molybdenum silicide, tantalum, aluminum, silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like. Is mentioned. Of these, chromium-based films such as chromium, chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride are preferably used. This is because such a chromium-based film has the most use record and is preferable in terms of cost and quality. This chromium-based film may be a single layer or may be a laminate of two or more layers. The film thickness of the inorganic light-shielding film is not particularly limited. For example, in the case of a chromium film, it can be about 50 nm to 150 nm.
無機系の遮光膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD)が用いられる。成膜後、遮光膜のパターニングを行う。パターニング方法は特に限定されないが、通常はリソグラフィー法が用いられる。 As a method for forming the inorganic light-shielding film, for example, a physical vapor deposition method (PVD) such as a sputtering method, an ion plating method, or a vacuum vapor deposition method is used. After the film formation, the light shielding film is patterned. The patterning method is not particularly limited, but usually a lithography method is used.
(第1〜第3の着色層)
第1〜第3の着色層7R、7G、7B、9R、9G、9Bは、各色の着色剤を含む感光性樹脂で形成され、0.5μm〜3μm程度の厚さを有し、透明基板3上に孤立パターン形状に配置される。表示用第1〜第3着色層7R、7G、7Bがブラックマトリクス5の開口部を覆うよう配置される。
(First to third colored layers)
The first to third
(積層柱)
本実施形態に係る積層柱は、ブラックマトリクス5の上に柱用第1着色層9R、柱用第2着色層9G、柱用第3着色層9Bを積層して形成され、1μm〜5μm程度の高さを有する。本実施形態では、図1(a)に示すように、積層柱は、表示用第3着色層7Bの間のブラックマトリクス5の上に配置される。積層柱は、カラーフィルタ1と、カラーフィルタ1の着色層側で液晶層を挟んで設けられる液晶駆動側基板とが接しないように両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たす。この空隙には液晶分子が充填され、液晶層が形成される。
(Laminated column)
The laminated pillar according to the present embodiment is formed by laminating the first colored layer for
なお、積層柱を形成する場所は、本実施形態のように、表示用第3着色層7Bの間のブラックマトリクス5上に限ることはなく、表示用第2着色層7Gの間や表示用第1着色層7Rの間のブラックマトリクス上に設けることができる。表示用第1着色層7Rの間のブラックマトリクス上に積層柱を設ける場合、表示用第1着色層7Rと柱用第1着色層9Rとをつなげ、ストライプ状の着色層を形成してもよい。
The place where the stacked pillars are formed is not limited to being on the black matrix 5 between the third colored layers for
また、柱用第1着色層9Rの面積が小さくなると、柱用第2着色層9Gと柱用第3着色層9Bの面積も小さくなり、各柱用着色層の厚みも小さくなり、積層柱全体の高さが低くなり、スペーサーとしての役割を果たさなくなる可能性がある。柱用第1着色層9Rはできるだけ広い面積を確保することが好ましい。
Further, when the area of the first column colored
また、柱用第2着色層9Gは、柱用第1着色層9Rよりも面積が小さく、柱用第2着色層9Gの端部と柱用第1着色層9Rの端部との距離C、つまり、柱用第2着色層9Gと柱用第1着色層9Rの最も接近している箇所の距離Cが5μm以上であることが好ましい。また、柱用第3着色層9Bは、柱用第2着色層9Gよりも面積が小さく、柱用第3着色層9Bの端部と柱用第2着色層9Gの端部との距離D、つまり、柱用第3着色層9Bと柱用第1着色層9Rの最も接近している箇所の距離Dが5μm以上であることが好ましい。距離CとDが5μm以上であることで、積層柱の側面の傾斜が緩やかになる。
The column second colored
(透明保護層13)
透明保護層13は、可視光域で透明な感光性樹脂で形成され、0.1μm〜2.0μm程度の厚みを有し、ブラックマトリクス5や第1〜第3着色層7R、7G、7B、9R、9G、9Bの表面を覆うように配置される。透明保護層13は、顔料等の各着色層の含有物が各着色層から液晶層中に溶出しないように設けられる。透明保護層は、オーバーコート層とも呼ばれる。
(Transparent protective layer 13)
The transparent
ブラックマトリクス5、第1〜第3の着色層7R、7G、7B、9R、9G、9B等は、感光性樹脂を塗布した後、所定の適切なパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、現像してパターニングすることにより形成される。ブラックマトリクス5、第1〜第3の着色層7R、7G、7B、9R、9G、9Bについては、各色に応じた適切な着色剤等を分散し含有させた感光性樹脂を用いる。例えば、本実施形態においては、第1着色層は赤色であり、第2着色層は緑色であり、第3着色層は青色である。
The black matrix 5, the first to third
また、透明保護層13は、感光性樹脂を塗布した後、フォトマスクを用いずに全面に露光し、現像することにより形成される。
The transparent
上記の感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。本実施形態では、ネガ型感光性樹脂を用いるものとして説明する。 As the photosensitive resin, either a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin can be used. In the present embodiment, description will be made assuming that a negative photosensitive resin is used.
ネガ型感光性樹脂は特に限定されることはなく、一般的に使用されるネガ型感光性樹脂を用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基(例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分)とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、テトラメチルペンタトリアクリレート(TMPTA)等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン‐アクリル酸‐ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマーや、メタクリル酸メチル‐スチレン‐アクリル酸共重合体等が挙げられる。
なお、ポジ型感光性樹脂も特に限定されるものではなく、一般的に使用されるものを用いることができる。具体的には、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
The negative photosensitive resin is not particularly limited, and a commonly used negative photosensitive resin can be used. For example, a chemically amplified photosensitive resin based on a crosslinked resin, specifically, a chemically amplified photosensitive resin in which a crosslinking agent is added to polyvinylphenol and an acid generator is further added. In addition, as an acrylic negative photosensitive resin, a photopolymerization initiator that generates a radical component upon irradiation with ultraviolet rays, a component that has an acrylic group in the molecule, causes a polymerization reaction by the generated radical, and cures thereafter, What contains the functional group (for example, the component which has an acidic group in the case of image development by an alkaline solution) which can melt | dissolve an unexposed part by image development can be used. Among the above-mentioned components having an acrylic group, examples of relatively low molecular weight polyfunctional acrylic molecules include dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), and tetramethylpentatriacrylate (TMPTA). Can be mentioned. In addition, examples of high molecular weight polyfunctional acrylic molecules include polymers in which an acrylic group is introduced via an epoxy group into a part of the carboxylic acid group of the styrene-acrylic acid-benzyl methacrylate copolymer, and methyl methacrylate-styrene- An acrylic acid copolymer etc. are mentioned.
The positive photosensitive resin is not particularly limited, and a commonly used one can be used. Specifically, a chemically amplified photosensitive resin using a novolac resin as a base resin can be used.
また、感光性樹脂の塗布方法としては、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、ダイコート法等がある。 Examples of the photosensitive resin coating method include spin coating, casting, dipping, bar coating, blade coating, roll coating, gravure coating, flexographic printing, spray coating, and die coating. is there.
ブラックマトリクス5、第1〜第3の着色層7R、7G、7B、9R、9G、9Bに用いる感光性樹脂に含有させる着色剤も特に限定されるものではなく、一般的に使用される顔料を始めとして、種々の公知のものを適切に選択し用いることができる。ブラックマトリクス5に添加する遮光性粒子としては、酸化チタンや四酸化鉄などの金属酸化物粉末、金属硫化物粉末、金属粉末、カーボンブラックの他に、赤、青や緑などの顔料の混合物を用いることができる。
The colorant contained in the photosensitive resin used for the black matrix 5 and the first to third
なお、本実施形態においては、第1着色層は赤色であり、第2着色層は緑色であり、第3着色層は青色であるとしているが、第1、第2、第3着色層が、それぞれ緑色、青色、赤色でも、緑色、赤色、青色でもよく、青色、緑色、赤色であってもよい。しかし、第3着色層は、緑色でないほうが好ましい。現在の緑色着色層が含有する顔料分散材や密着助剤などが、電圧保持率などの信頼性に悪影響を及ぼす傾向があるため、積層柱の最外層の着色層が緑色でないほうが好ましい。 In the present embodiment, the first colored layer is red, the second colored layer is green, and the third colored layer is blue. However, the first, second, and third colored layers are Each may be green, blue, red, green, red, blue, or blue, green, red. However, the third colored layer is preferably not green. It is preferable that the outermost colored layer of the laminated column is not green because the pigment dispersion material, adhesion aid, and the like contained in the current green colored layer tend to adversely affect reliability such as voltage holding ratio.
なお、本実施形態においてはカラーフィルタ1は、赤色、青色、緑色の三色の着色層のみを有するが、黄色やシアンなどの他色の着色層を設けてもよい。その際に、他色の着色層を積層柱の形成に加えても良いし、加えなくてもよい。 In the present embodiment, the color filter 1 has only three colored layers of red, blue, and green, but other colored layers such as yellow and cyan may be provided. At that time, a colored layer of another color may or may not be added to the formation of the laminated pillar.
(カラーフィルタ1の製造方法)
続いて、図2〜図5を用いて、図1に示したカラーフィルタ1を形成するカラーフィルタの製造方法について説明する。図2〜図5の各(a)は、第1の実施形態に係るカラーフィルタ1の製造工程を説明する部分平面図であり、図2〜図5の各(b)は、それぞれ図2〜図5(a)でのA−A´断面のB部分を示す部分断面図である。
(Method for producing color filter 1)
Then, the manufacturing method of the color filter which forms the color filter 1 shown in FIG. 1 is demonstrated using FIGS. Each of FIGS. 2 to 5 is a partial plan view for explaining a manufacturing process of the color filter 1 according to the first embodiment, and each of FIGS. It is a fragmentary sectional view which shows B part of the AA 'cross section in Fig.5 (a).
まず、図2(a)、(b)に示すように、透明基板3上に、複数の開口部を有するブラックマトリクス5を形成する。 First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the black matrix 5 having a plurality of openings is formed on the transparent substrate 3.
ブラックマトリクス5の形成は、透明基板3上にブラックマトリクス形成用の黒色感光性樹脂を塗布し、ブラックマトリクスの形成位置に対応する部分に透過部を有し、その他の部分に遮光部を有するフォトマスクを用いて露光、現像して黒色感光性樹脂のパターニングを行い、ブラックマトリクス5を形成する。 The black matrix 5 is formed by applying a black photosensitive resin for forming a black matrix on the transparent substrate 3, and having a transmissive portion at a portion corresponding to the formation position of the black matrix and a light-shielding portion at the other portion. The black matrix 5 is formed by patterning the black photosensitive resin by exposure and development using a mask.
次に、図3(a)、(b)に示すように、ブラックマトリクス5の開口部を覆う表示用第1着色層7Rと、表示用第3着色層7Bが形成される予定の開口部の間のブラックマトリクス5上の柱用第1着色層9Rとを形成する。第1着色層7R、9Rの形成は、透明基板3とブラックマトリクス5の上に、赤色着色層形成用の赤色感光性樹脂を塗布し、表示用第1着色層7Rと柱用第1着色層9Rの形成位置に対応する部分に透過部を有し、その他の部分に遮光部を有するフォトマスクを用いて露光、現像して感光性樹脂のパターニングを行い、表示用第1着色層7Rと柱用第1着色層9Rを形成する。図3(a)に示すように、表示用第1着色層7Rは、隣の画素の開口部に形成された表示用第1着色層7Rとの間がつながっておらず、孤立パターン形状に形成される。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the first colored layer for
次に、図4(a)、(b)に示すように、ブラックマトリクス5の開口部を覆う表示用第2着色層7Gと、柱用第1着色層9Rの上の柱用第2着色層9Gとを形成する。第2着色層7G、9Gの形成は、透明基板3とブラックマトリクス5と第1着色層7R、9Rの上に、緑色着色層形成用の緑色感光性樹脂を塗布し、表示用第2着色層7Gと柱用第2着色層9Gの形成位置に対応する部分に透過部を有し、その他の部分に遮光部を有するフォトマスクを用いて露光、現像して感光性樹脂のパターニングを行い、表示用第2着色層7Gと柱用第2着色層9Gを形成する。図4(a)に示すように、表示用第2着色層7Gは、孤立パターン形状に形成される。また、柱用第2着色層9Gは、柱用第1着色層9Rよりも面積が小さく、柱用第2着色層9Gの端部が柱用第1着色層9Rの端部よりも5μm以上離れていることが好ましい。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the second colored layer for
次に、図5(a)、(b)に示すように、ブラックマトリクス5の開口部を覆う表示用第3着色層7Bと、柱用第2着色層9Gの上の柱用第3着色層9Bとを形成する。第3着色層7B、9Bの形成は、透明基板3とブラックマトリクス5と第1着色層7R、9Rと第2着色層7G、9Gの上に、青色着色層形成用の青色感光性樹脂を塗布し、表示用第3着色層7Bと柱用第3着色層9Bの形成位置に対応する部分に透過部を有し、その他の部分に遮光部を有するフォトマスクを用いて露光、現像して感光性樹脂のパターニングを行い、表示用第3着色層7Bと柱用第3着色層9Bを形成する。図5(a)に示すように、表示用第3着色層7Bは、孤立パターン形状に形成される。また、柱用第3着色層9Bは、柱用第2着色層9Gよりも面積が小さく、柱用第3着色層9Bの端部が柱用第2着色層9Gの端部よりも5μm以上離れていることが好ましい。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the third colored layer for
次に、ブラックマトリクス5と第1〜第3着色層7R、7G、7B、9R、9G、9Bを覆う透明保護層13を形成し、図1(a)に示すカラーフィルタ1を形成する。透明保護層13の形成は、透明基板3とブラックマトリクス5と第1着色層と第2着色層と第3着色層の上に、可視光域で透明な感光性樹脂を塗布し、露光、現像して透明保護層13を形成する。図1に示すように、透明保護層13は、ブラックマトリクス5、表示用第1〜第3着色層7R、7G、7Bと、柱用第1〜第3着色層9R、9G、9Bを覆っている。
Next, the transparent
(第1の実施形態の効果)
以上説明したように、第1の実施形態によれば、独立したスペーサー形成工程を設けずに、ブラックマトリクスと各色の着色層を積層することで、スペーサーとしての役割を果たす積層柱を形成可能であるため、カラーフィルタの製造工程の削減が可能である。
(Effects of the first embodiment)
As described above, according to the first embodiment, it is possible to form a stacked column that serves as a spacer by stacking a black matrix and a colored layer of each color without providing an independent spacer forming step. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing process of the color filter.
また、第1の実施形態によれば、柱用第1着色層9Rと柱用第2着色層9Gとが5μm以上離れ、柱用第2着色層9Gと柱用第3着色層9Bとが5μm以上離れているため、積層柱の端部の傾斜が緩やかになり、透明感光性樹脂は、積層柱の側面においても十分な厚みを持って塗布膜を形成するため、透明保護層は全面に渡って十分な厚みを持って形成される。よって、着色層の成分が着色層から液晶層へ溶出することはない。
Further, according to the first embodiment, the first colored layer for
なお、従来の着色層を積層してスペーサーを形成する場合は、柱用第1〜3着色層は、スペーサーの高さを確保するため、できる限り面積を広く取るように設計されていた。しかしながら、本発明では、あえて柱用着色層が面積を小さくなるにもかかわらず、柱用第1〜3着色層の端部が一定の距離を有するような構成を採用していることが特徴である。 In addition, when laminating | stacking the conventional colored layer and forming a spacer, in order to ensure the height of a spacer, the 1st-3rd colored layer for pillars was designed so that the area could be taken as wide as possible. However, the present invention is characterized by adopting a configuration in which the end portions of the first to third colored layers for pillars have a certain distance even though the colored layer for pillars is intentionally reduced in area. is there.
(第2の実施形態)
次に、本発明のカラーフィルタの第2の実施形態について図6を用いて説明する。図6は、第2の実施形態に係る柱用第3着色層17Bについて説明する図である。以下の実施形態で第1の実施形態と同一の様態を果たす要素には同一の番号を付し、重複した説明は避ける。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the third colored layer 17B for pillars according to the second embodiment. In the following embodiment, the same number is attached | subjected to the element which fulfill | performs the same aspect as 1st Embodiment, and the overlapping description is avoided.
第2の実施形態に係るカラーフィルタ15は、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状となっている柱用第3着色層17Bを有する。このようなドーム形状を有する着色層の形成方法としては、例えば、露光・現像後の着色層に、加熱処理を行い、着色層を軟化させ、表面張力により丸みを帯びさせる方法がある。また、着色層の形成に使用する感光性樹脂の材料を、丸みを帯びやすい材料に変更することで、得ることもできる。 The color filter 15 according to the second embodiment includes a third colored layer 17 </ b> B for a column that has a dome shape with a rounded upper end. As a method for forming such a colored layer having a dome shape, for example, there is a method in which the colored layer after exposure / development is subjected to heat treatment, the colored layer is softened, and rounded by surface tension. Moreover, it can also obtain by changing the material of the photosensitive resin used for formation of a colored layer into the material which is easy to be rounded.
また、他のドーム形状の柱用第3着色層17Bを得るための方法として、階調マスク(ハーフトーンマスク)を用いる方法がある。図7は、階調マスク21を用いてドーム形状の柱用第3着色層17Bを得るための方法を説明する図である。 As another method for obtaining the third colored layer 17B for pillars having a dome shape, there is a method using a gradation mask (halftone mask). FIG. 7 is a diagram for explaining a method for obtaining the dome-shaped third colored layer 17 </ b> B for the pillar using the gradation mask 21.
まず、図7(a)に示すように、第3着色層形成用の感光性樹脂を全面に塗布し、塗布膜16Bを形成する。
First, as shown in FIG. 7A, a photosensitive resin for forming a third colored layer is applied over the entire surface to form a
次に、図7(b)に示すように、半透明膜25を有する階調マスク21を介して塗布膜16Bを露光する。半透明膜25は、露光光29の一部を透過する膜である。階調マスク21は、柱用第3着色層17Bの丸みを帯びる箇所に対応する箇所に半透明膜25のみを有し、第3着色層を形成しない箇所に対応する箇所に遮光膜27を有する。
Next, as shown in FIG. 7B, the coating film 16 </ b> B is exposed through the gradation mask 21 having the semitransparent film 25. The translucent film 25 is a film that transmits part of the
図7(c)に示すように、階調マスク21を介して露光し、現像する。その結果、半透明膜25のみを有する半透過部に対応する箇所に厚さが薄い第3着色層が形成され、遮光膜27を有する遮光部に対応する箇所には第3着色層が形成されず、半透明膜25も遮光膜27も有しない透過部に対応する箇所に厚さが厚い第3着色層が形成される。 As shown in FIG. 7C, exposure is performed through the gradation mask 21 and development is performed. As a result, a thin third colored layer is formed at a location corresponding to the semi-transmissive portion having only the semi-transparent film 25, and a third colored layer is formed at a location corresponding to the light-shielding portion having the light-shielding film 27. In addition, a thick third colored layer is formed at a location corresponding to the transmission part that does not have the semitransparent film 25 or the light shielding film 27.
続いて、図7(d)に示すように、着色層に加熱処理を行うと、熱により軟化した第3着色層が表面張力により丸みを帯び、ドーム形状の柱用第3着色層17Bを得る。 Subsequently, as shown in FIG. 7D, when the colored layer is subjected to heat treatment, the third colored layer softened by heat is rounded by the surface tension to obtain a dome-shaped third colored layer 17B for a column. .
階調マスクは、透明基板と、遮光膜と、透過率調整機能を有する半透明膜とが順不同に積層され、透明基板上に遮光膜が設けられた遮光部と、透明基板上に半透明膜のみが設けられた半透過部と、透明基板上に遮光膜および半透明膜のいずれも設けられていない透過部とを有する。 In the gradation mask, a transparent substrate, a light shielding film, and a semitransparent film having a transmittance adjusting function are stacked in random order, and a light shielding portion provided with a light shielding film on the transparent substrate, and a semitransparent film on the transparent substrate And a transmissive part in which neither a light-shielding film nor a semi-transparent film is provided on the transparent substrate.
遮光膜は、実質的に露光光を透過しないものであり、露光波長における平均透過率が0.1%以下であることが好ましい。遮光膜としては、一般にカラーフィルタに用いられる遮光膜を用いることができ、例えばクロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの膜が挙げられる。中でも、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系膜が好適に用いられる。このようなクロム系膜は、最も使用実績があり、コスト、品質の点で好ましいからである。このクロム系膜は、単層であってもよく、2層以上が積層されたものであってもよい。 The light-shielding film does not substantially transmit exposure light, and preferably has an average transmittance of 0.1% or less at the exposure wavelength. As the light shielding film, a light shielding film generally used for a color filter can be used, for example, a film of chromium, chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, molybdenum silicide, tantalum, aluminum, silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like. Is mentioned. Of these, chromium-based films such as chromium, chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride are preferably used. This is because such a chromium-based film has the most use record and is preferable in terms of cost and quality. This chromium-based film may be a single layer or may be a laminate of two or more layers.
遮光膜の膜厚としては、特に限定されるものではなく、例えばクロム膜の場合には50nm〜150nm程度とすることができる。 The thickness of the light shielding film is not particularly limited, and for example, in the case of a chromium film, it can be about 50 nm to 150 nm.
遮光膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD)が用いられる。成膜後、遮光膜のパターニングを行う。パターニング方法は特に限定されないが、通常はリソグラフィー法が用いられる。 As a method for forming the light shielding film, for example, a physical vapor deposition method (PVD) such as a sputtering method, an ion plating method, or a vacuum vapor deposition method is used. After the film formation, the light shielding film is patterned. The patterning method is not particularly limited, but usually a lithography method is used.
半透明膜は、特に限定されるものではなく、例えばクロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素等の酸化物、窒化物、炭化物などの膜が挙げられる。半透明膜および遮光膜を同一エッチング設備、工程でパターニングし得るという利点から、半透明膜と遮光膜が同系の材料からなる膜であることが好ましい。前述するように遮光膜がクロム系膜であることが好ましいことから、半透明膜も、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロムなどのクロム系膜であることが好ましい。また、これらのクロム系膜は、機械的強度に優れており、さらには安定しているため、長時間の使用に耐えうるマスクとすることができる。 The translucent film is not particularly limited, and examples thereof include films of oxides such as chromium, molybdenum silicide, tantalum, aluminum, and silicon, nitrides, and carbides. From the advantage that the translucent film and the light-shielding film can be patterned by the same etching equipment and process, the translucent film and the light-shielding film are preferably films made of similar materials. Since the light-shielding film is preferably a chromium-based film as described above, the translucent film is also preferably a chromium-based film such as chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, or chromium oxynitride carbide. In addition, these chromium-based films have excellent mechanical strength and are stable, so that a mask that can withstand long-term use can be obtained.
また、半透明膜は、単層であってもよく、複数の層で構成されていてもよい。これにより、複数の透過率を有する多階調のマスクとすることができる。 The translucent film may be a single layer or may be composed of a plurality of layers. Thus, a multi-tone mask having a plurality of transmittances can be obtained.
半透明膜の膜厚としては、例えばクロム膜の場合は5nm〜50nm程度とすることができ、また酸化クロム膜の場合は5nm〜150nm程度とすることができる。半透明膜の透過率はその膜厚により変わるので、膜厚を制御することで所望の透過率とすることができる。また、半透明膜が酸素、窒素、炭素などを含む場合は、その透過率は組成により変わるので、膜厚と組成とを同時にコントロールすることで所望の透過率を実現できる。 The film thickness of the translucent film can be, for example, about 5 nm to 50 nm in the case of a chromium film, and about 5 nm to 150 nm in the case of a chromium oxide film. Since the transmissivity of the semitransparent film varies depending on the film thickness, the desired transmissivity can be obtained by controlling the film thickness. Further, when the translucent film contains oxygen, nitrogen, carbon or the like, the transmittance varies depending on the composition. Therefore, the desired transmittance can be realized by simultaneously controlling the film thickness and the composition.
半透明膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD)が用いられる。例えばスパッタリング法を用いて酸化窒化炭化クロム膜を成膜する場合は、Arガス等のキャリアガス、酸素(炭酸)ガス、窒素ガスを反応装置内に導入し、Crターゲットを用いた反応性スパッタリング法にて酸化窒化炭化クロム膜を成膜することができる。この際、酸化窒化炭化クロム膜の組成の制御は、Arガス、酸素(炭酸)ガス、窒素ガスの流量の割合を制御することにより行うことができる。成膜後、パターニングを行い、半透明膜を形成する。 As a method for forming the translucent film, for example, a physical vapor deposition method (PVD) such as a sputtering method, an ion plating method, or a vacuum vapor deposition method is used. For example, when forming a chromium oxynitride chromium carbide film using a sputtering method, a reactive gas sputtering method using a Cr target by introducing a carrier gas such as Ar gas, oxygen (carbonic acid) gas, or nitrogen gas into the reactor. Thus, a chromium oxynitride carbide carbide film can be formed. At this time, the composition of the chromium oxynitride carbide film can be controlled by controlling the flow rates of Ar gas, oxygen (carbonic acid) gas, and nitrogen gas. After film formation, patterning is performed to form a translucent film.
第2の実施形態によれば、透明保護層より最も露出しやすい、最外層の柱用第3着色層が、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状であるため、透明保護層が、積層柱を確実に覆うことができる。 According to the second embodiment, the outermost third colored layer for pillars, which is most easily exposed than the transparent protective layer, has a dome shape with rounded upper bottom ends. The laminated pillars can be reliably covered.
なお、第2の実施形態においては、柱用第1着色層9Rの端部と柱用第2着色層9Gの端部の間の距離Cが5μm以上であればよいが、さらに、柱用第2着色層9Gの端部と柱用第3着色層17Bの端部の距離が5μm以上であってもよい。
In the second embodiment, the distance C between the end of the first colored layer for
(第3の実施形態)
次に、本発明のカラーフィルタの第3の実施形態について図8を用いて説明する。図8(a)〜(d)は、第3の実施形態に係る柱用第1着色層19Rと柱用第2着色層19Gについて説明する図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 8A to 8D are views for explaining the first colored layer for column 19R and the second colored layer for
第3の実施形態においては、柱用第1着色層19Rと柱用第2着色層19Gは、上底の面積が下底の面積よりも大きい逆テーパー形状を取っている。このような逆テーパー形状の着色層は、着色層の形成に用いる材料を調製することで得られる。
In the third embodiment, the first colored layer for column 19R and the second colored layer for
図8(a)に示すように、通常の柱用第1着色層9Rの上に逆テーパー形状の柱用第2着色層19Gを形成してもよいし、図8(b)に示すように、逆テーパー形状の19Rの上に通常の柱用第2着色層9Gを形成しても良いし、図8(c)に示すように、逆テーパー形状の柱用第1着色層19Rの上に逆テーパー形状の柱用第2着色層19Gを形成しても良い。
As shown in FIG. 8 (a), an inverted tapered second column colored
なお、第3の実施形態においては、柱用第1着色層9Rまたは19Rの端部と柱用第2着色層9Gまたは19Gの端部の間の距離Cが5μm以上であればよいが、さらに、柱用第2着色層9Gまたは19Gの端部と柱用第3着色層9Bの端部の距離が5μm以上であってもよい。
In the third embodiment, the distance C between the end of the first colored layer for
さらに、図8(d)に示すように、逆テーパー形状の柱用第2着色層19Gの上に、順テーパー形状の柱用第3着色層19Bを形成してもよい。テーパー形状の柱用第3着色層19Bは、下底面積が上底面積よりも大きく、下底面積は柱用第2着色層19Gの上底面積に近い大きさである。
Further, as shown in FIG. 8D, a third color layer 19B having a forward taper shape may be formed on the
第3の実施形態によると、柱用第1着色層19Rまたは柱用第2着色層19Bが逆テーパー形状であり、透明保護層を形成する際の透明感光性樹脂を塗布する際に、これらの上底部分が透明感光性樹脂を保持するため、より確実に積層柱の側面部分の塗布膜を厚くすることができる。 According to the third embodiment, the first colored layer for column 19R or the second colored layer for column 19B has a reverse taper shape, and when applying the transparent photosensitive resin for forming the transparent protective layer, these Since the upper bottom portion holds the transparent photosensitive resin, it is possible to increase the thickness of the coating film on the side surface portion of the laminated pillar more reliably.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るカラーフィルタ等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the color filter and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1………カラーフィルタ
3………透明基板
5………ブラックマトリクス
7R………表示用第1着色層
7G………表示用第2着色層
7B………表示用第3着色層
9R………柱用第1着色層
9G………柱用第2着色層
9B………柱用第3着色層
13………透明保護層
15………カラーフィルタ
16B………塗布膜
17B………柱用第3着色層
19R………柱用第1着色層
19G………柱用第2着色層
19B………柱用第3着色層
21………フォトマスク
23………透明基板
25………半透明膜
27………遮光膜
29………露光光
31………カラーフィルタ
33R………第1着色層
33G………表示用第2着色層
33B………表示用第3着色層
35G………柱用第2着色層
35B………柱用第3着色層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Color filter 3 ......... Transparent substrate 5 .........
Claims (8)
前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、
を具備し、
前記柱用第1着色層の端部と、前記柱用第2着色層の端部とが、5μm以上離れ、
前記柱用第2着色層の端部と、前記柱用第3着色層の端部とが、5μm以上離れていることを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A black matrix formed on the substrate and comprising a plurality of openings;
A first colored layer for display, a second colored layer for display, and a third colored layer for display formed in an isolated pattern formed in the opening;
A first colored layer for pillars, a second colored layer for pillars, and a third colored layer for pillars, which are sequentially laminated on the black matrix;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns A transparent protective layer covering the layer,
Comprising
The end of the first colored layer for columns and the end of the second colored layer for columns are separated by 5 μm or more,
An end of the second colored layer for columns and an end of the third colored layer for columns are separated by 5 μm or more.
前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、
を具備し、
前記柱用第1着色層の端部と、前記柱用第2着色層の端部とが、5μm以上離れ、
前記柱用第3着色層が、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状であることを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A black matrix formed on the substrate and comprising a plurality of openings;
A first colored layer for display, a second colored layer for display, and a third colored layer for display formed in an isolated pattern formed in the opening;
A first colored layer for pillars, a second colored layer for pillars, and a third colored layer for pillars, which are sequentially laminated on the black matrix;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns A transparent protective layer covering the layer,
Comprising
The end of the first colored layer for columns and the end of the second colored layer for columns are separated by 5 μm or more,
The color filter according to claim 3, wherein the third colored layer for pillars has a dome shape in which an end of an upper base is rounded.
前記基板上に形成され、複数の開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記開口部に形成された孤立パターン形状の表示用第1着色層、表示用第2着色層、表示用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス上に順に積層して形成された柱用第1着色層、柱用第2着色層、柱用第3着色層と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層と、
を具備し、
前記柱用第1着色層および/または前記柱用第2着色層が、上底面積よりも下底面積のほうが小さい逆テーパー形状であり、
前記柱用第1着色層の上底の端部と、前記柱用第2着色層の下底の端部とが、5μm以上離れることを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A black matrix formed on the substrate and comprising a plurality of openings;
A first colored layer for display, a second colored layer for display, and a third colored layer for display formed in an isolated pattern formed in the opening;
A first colored layer for pillars, a second colored layer for pillars, and a third colored layer for pillars, which are sequentially laminated on the black matrix;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns A transparent protective layer covering the layer,
Comprising
The first colored layer for pillars and / or the second colored layer for pillars has a reverse tapered shape having a lower bottom area smaller than an upper bottom area,
The color filter, wherein an end of the upper bottom of the first colored layer for columns and an end of the lower bottom of the second colored layer for columns are separated by 5 μm or more.
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、
を具備し、
前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、
前記工程(d)において、前記柱用第3着色層を、端部が前記柱用第2着色層の端部より5μm以上離れるように形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a black matrix on the substrate so as to have a plurality of openings;
A step (b) of forming a first colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a first colored layer for columns on the black matrix;
Forming a second colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a second colored layer for columns on the first colored layer for columns (c);
A step (d) of forming a third colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a third colored layer for columns on the second colored layer for columns;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns Forming a transparent protective layer covering the layer (e);
Comprising
In the step (c), the second colored layer for pillars is formed so that the end part is separated by 5 μm or more from the end part of the first colored layer for pillars,
In the step (d), the column colored third colored layer is formed such that the end portion is separated by 5 μm or more from the edge portion of the column second colored layer.
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、
を具備し、
前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、
前記工程(d)において、前記柱用第3着色層が、上底の端部が丸みを帯びているドーム形状になるように形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a black matrix on the substrate so as to have a plurality of openings;
A step (b) of forming a first colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a first colored layer for columns on the black matrix;
Forming a second colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a second colored layer for columns on the first colored layer for columns (c);
A step (d) of forming a third colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a third colored layer for columns on the second colored layer for columns;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns Forming a transparent protective layer covering the layer (e);
Comprising
In the step (c), the second colored layer for pillars is formed so that the end part is separated by 5 μm or more from the end part of the first colored layer for pillars,
In the step (d), the third colored layer for pillars is formed so as to have a dome shape in which an end of an upper base is rounded.
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第1着色層と、前記ブラックマトリクス上の柱用第1着色層とを形成する工程(b)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第2着色層と、前記柱用第1着色層上の柱用第2着色層とを形成する工程(c)と、
前記開口部を覆うような孤立パターン形状の表示用第3着色層と、前記柱用第2着色層上の柱用第3着色層とを形成する工程(d)と、
前記ブラックマトリクス、前記表示用第1着色層、前記表示用第2着色層、前記表示用第3着色層、前記柱用第1着色層、前記柱用第2着色層、前記柱用第3着色層とを覆う透明保護層を形成する工程(e)と、
を具備し、
前記工程(c)において、前記柱用第2着色層を、端部が前記柱用第1着色層の端部より5μm以上離れるように形成し、
前記工程(b)および/または前記工程(c)において、前記柱用第1着色層および/または前記柱用第2着色層が、上底面積よりも下底面積のほうが小さい逆テーパー形状になるように形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a black matrix on the substrate so as to have a plurality of openings;
A step (b) of forming a first colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a first colored layer for columns on the black matrix;
Forming a second colored layer for display having an isolated pattern shape covering the opening, and a second colored layer for columns on the first colored layer for columns (c);
A step (d) of forming a third colored layer for display having an isolated pattern shape so as to cover the opening, and a third colored layer for columns on the second colored layer for columns;
The black matrix, the first colored layer for display, the second colored layer for display, the third colored layer for display, the first colored layer for columns, the second colored layer for columns, the third colored for columns Forming a transparent protective layer covering the layer (e);
Comprising
In the step (c), the second colored layer for pillars is formed so that the end part is separated by 5 μm or more from the end part of the first colored layer for pillars,
In the step (b) and / or the step (c), the first colored layer for pillars and / or the second colored layer for pillars has an inversely tapered shape in which the lower bottom area is smaller than the upper bottom area. A method for producing a color filter, characterized by comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016212286A (en) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 大日本印刷株式会社 | Color filter, color filter substrate, and display |
WO2018188114A1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Fabrication method for color film substrate and fabrication method for liquid crystal panel |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365795A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-18 | Jsr Corp | Radiation sensitive composition for color liquid crystal display |
JP2008158138A (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter substrate and liquid crystal display device |
JP2008191507A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Fujifilm Corp | Color filter |
JP2009210926A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter for in-plane switching liquid crystal driving method |
-
2010
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365795A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-18 | Jsr Corp | Radiation sensitive composition for color liquid crystal display |
JP2008158138A (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter substrate and liquid crystal display device |
JP2008191507A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Fujifilm Corp | Color filter |
JP2009210926A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter for in-plane switching liquid crystal driving method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016212286A (en) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 大日本印刷株式会社 | Color filter, color filter substrate, and display |
WO2018188114A1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Fabrication method for color film substrate and fabrication method for liquid crystal panel |
US10197845B2 (en) | 2017-04-10 | 2019-02-05 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd | Manufacturing method of color filter substrate and manufacturing method of liquid crystal panel |
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