JP4342342B2 - カラーフィルター、それを用いた表示装置およびそれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液晶ディスプレイ等の表示装置用のカラーフィルター、それを用いた表示装置、およびそれらの製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ（以下「ＬＣＤ」と称す）においては、その軽量さ、形状の薄さ、低消費電力、低電圧駆動、人体ヘの影響の少なさなどの特徴が着目され、急速にその応用領域が拡大されているが、その中でもカラー液晶ディスプレイにおいては、パーソナルコンピュータのカラー表示化のトレンドやマルチメディア対応の各種機器用のディスプレイとして、特に急速に用途拡大を続けている。

現在、工業的に実用化されているカラー表示液晶ディスプレイにおいては、その表示モード・駆動方式において分類すると、ツイステッドネマティック（以下「ＴＮ」と称す）モードを使用したアクティブマトリクス（以下「ＡＭ」と称す）方式と、スーパーツイステッドネマティック（以下「ＳＴＮ」と称す）モードを使用したマルチプレクス方式とが主流となっている。その他にも多種の液晶駆動方式が提案され、各社で多様な方式の駆動での生産が盛んになってきている。

ここで、ＴＮ、ＳＴＮに関してはカラー表示の原理は共通しており、個々の表示ピクセルを３原色に対応するドットに分割し、分割された各ドットにおける液晶層ヘの印加電圧を制御することによってそのドットでの光透過率を制御し、透過率を制御された各３原色から合成された色がそのピクセルにおける表示色となる。なお、上述した３原色には、赤（以下「Ｒ」と称す）、緑（以下「Ｇ」と称す）、青（以下「Ｂ」と称す）の組み合わせが用いられるのが普通である。またその他の方式の液晶駆動方式があるが、その場合でも、基本となるカラー表示の原理は共通しておりＴＮ、ＳＴＮと同等である。

各ドットにおいて、３原色のうちドットに対応する１つの色を選択的に透過させるためにカラーフィルター（以下「ＣＦ」と称す）が用いられる。ＣＦは、ＬＣＤとして重ね合わせられるガラスを基材とする基板のうち一方の基板で、液晶と接する側の面の上に形成され、一般的にＡＭ−ＬＣＤにおいては、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と称す）またはダイオード（以下「ＭＩＭ」と称す）が形成されていない側の基板（以下「対向基板」と称す）の表面上に形成され、ＳＴＮ−ＬＣＤにおいては、ストライプ形成される２枚の基板のいずれか一方に形成される。

以下に、ＬＣＤの構成要素について説明する。
（１）カラーフィルター（ＣＦ）の構造について
ＣＦ上には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色の着色層が形成されており、また、各着色層の隙間や着色層領域において光漏れを防止したい部分やＬＣＤ表示領域の外周部には遮光を目的としてブラックマトリクス（以下「ＢＭ」と称す）が形成されている。

ここで、一般的に着色層及びＢＭの形成方法としては、まず、ガラス基板上にＢＭが形成され、次にその上に着色層が形成されるという方法がある。また、その他の形成方法として、まず、ガラス基板上に着色層が形成され、次に着色層パターンの隙間を埋めるようにＢＭが形成されるという方法がある。

そして、着色層及びＢＭが形成された後、ＣＦの表面を平坦化するための着色層及びＢＭ層の上にオーバーコート（以下「ＯＣ」と称す）層が形成される場合がある。しかし、ＯＣ層の形成においては、工程上の負荷が大きくまた歩留まりが悪く、ＣＦの製造における大きなコストアップ要因となっており、量産という観点から見ると、極力省略することが望ましい。

その後、上記のように形成された層の上にさらに液晶駆動のための透明電極が形成される。透明電極の材料としては、インジウム・スズ酸化物（以下「ＩＴＯ」と称す）を使用する。ＩＴＯのパターンにおいては、ＴＦＴ−ＬＣＤ用においては全面に形成され、ＭＩＭ−ＬＣＤやＳＴＮ−ＬＣＤ用においてはストライプパターンが形成される。

（２）ブラックマトリクス（ＢＭ）について
ＢＭの構成素材としては、クロム等の金属（最近ではクロムの毒性によりニッケルとタングステンの２層構造が主流（ニッケルを表示側に、反射率の非常に高いタングステンをアレイ側に設置する））や黒色樹脂が用いられる。いずれの素材でも遮光に関する光学密度（以下「ＯＤ」と称す）は、３程度以上が必要であり、その実現のためには金属クロムで０．１μｍ程度以上、黒色樹脂で１〜２μｍ以上の膜厚が必要となる。

近年、ＬＣＤのＴＦＴやＭＩＭに使用されてきた金属タンタルのレア化、高価格化が進む中、低抵抗で安価だが高反射なアルミを利用する場合が増加してきており、この材料と高反射なＢＭ材料の多重反射により、特性ずれが生じるという不具合が生じ、ＣＦ側ＢＭの低反射化ヘの要求が強く、これに対応してＢＭの低反射化が進んでいる。低反射化に対応するＢＭとしては、黒色樹脂が特性上好ましい。黒色樹脂の反射率は、金属クロムの反射率が６０％であるのに対して１〜３％と極めて低く、また、反射スペクトルの波長依存性も少なく色味はニュートラルな黒色である。但し、膜厚が１〜２μｍと比較的厚いため、ＣＦ表面の平坦性に悪影響を及ぼすのが問題点である。

低反射化を実現するもう一つの方法として、酸化クロムと金属クロムとの積層若しくはニッケルとタングステンの積層によるＢＭを用いる方法がある。しかし、この場合は、反射率が３〜５％と樹脂ＢＭ（樹脂からなるブラックマトリクス）と比較してやや高く、また反射率に波長依存性があるため色味もニュートラルな黒色ではなく青ないし紫の色調を帯びることが問題点である。また、成膜工程においても、金属系の２層をスパッタにより通常行うので、生産性低下、コストアップのデメリットを伴う。

（３）樹脂ＢＭの形成方法について
ガラス基板上に黒色樹脂によりＢＭを形成する方法としては、幾種類かの方法が可能である。以下にその代表例を述ベる。

［方法１］
まず、ネガティブ感光性の黒色樹脂をガラス基板上に成膜する。この成膜方法としては、例えばスピンコータによる塗布や、予めフィルム状に形成された黒色レジストをガラス基板状に貼り付ける方法や、カスケード塗布による方法がある。次に、所定のＢＭパタンを有するフォトマスクを通じてガラス基板上に紫外線を照射し、黒色樹脂の露光部を硬化させる。その後、未露光部の黒色樹脂を現像工程にて除去することによりＢＭを形成する。

［方法２］
まず、ネカティブ感光性の未着色樹脂を方法１と同様にしてガラス基板上に成膜する。次に、方法１と同様にして露光・現像を行い、ＢＭの原形をパターニングする。その後、パターン形成部を黒色に着色する。着色方法としては、無電解メッキ法、染色法などがある。

［方法３］
まず、現像性を有する黒色樹脂を方法１と同様にしてガラス基板上に成膜する。次に、ポジティブ性のフォトレジストをその表面上に形成し、方法１と同様にして露光・現像を行う。現像においては露光部のフォトレジストと黒色樹脂が一括して除去される。そして、加熱により黒色樹脂を架橋硬化し、その後に未露光部レジストを除去する。

（４）着色層について
着色層の形成方法においては、着色顔料を予め内部に分散した樹脂を基板上に成膜し、それを所定の形状にフォトリソグラフィ法によりパターニングする方法（以下「顔料分散法」と称す）、感光性樹脂を基板上に成膜・パターニングした後染色する方法、着色顔料を予め内部に分散した樹脂を基板上に所定パターンで印刷する方法（以下「印刷法」と称す）及び顔料と樹脂を液体中に分散し電着によって基板上に所定パターンを形成する方法、予めフィルム状に形成された着色レジストをガラス基板に貼り付ける方法（ＤＦＬ；ドライフィルムラミネーション）、インクジェット方式等があるが、本発明はＤＦＬ方式での問題に対する課題克服の為、ＤＦＬ方式にのみ、言及する。

ＤＦＬ方式にて着色層を形成する際、上記樹脂ＢＭ材料をパターンニングしたガラス基板に熱を加え、一方のカバーフィルムを剥いだフィルム状の着色層からなる貼付け材を熱圧着する。この工程をラミネート工程と呼ぶ。ラミネート工程を図１に示す。図１において、１は貼付けローラ、２は貼付け材、３はガラス基板である。ラミネート工程は、貼付けローラ１を移動させて、矢印Ａで示すように一方向に進めていく。その後、着色層上の他方のカバーフィルム（図示せず）を剥離する。その後一括露光マスク若しくはステッパ−方式にて露光し、その後現像ポスト露光にて有機成分を飛ばし、その後ポストベーク処理を実施する。

なお、前述の方法１での貼り付けによる樹脂ＢＭの形成に際しても、図１に示したラミネート工程が採用される。その場合、貼付け材２として、フィルム状の樹脂ＢＭ材料を用いる。
特開平０９−１０５８０９号公報

通例、ＤＦＬ方式でＣＦを製造する際には、樹脂ＢＭの形成を先にするのではなく、赤、青、緑の色層（着色層）から形成し、その後にＢＭ材料を形成する。これは、後述する理由で基板と樹脂ＢＭと着色層との境界に気泡が生じるのをおそれての事である。このＢＭ材料を色層と色層との間隙に入れ込むのに、裏面露光にて樹脂ＢＭ材料を感光させ、固める事が用いられる。ここで、先に書いた通りＯＤ値は３以上が求められる。しかも近年バックライト輝度の向上を求めるユーザー要望も強い為、ＢＭの遮光についてはさらに厳しくＯＤ値４以上等の材料がさらに望まれている。

しかしながら、黒材料を裏面から露光して固める場合にＯＤ４以上の実力を持ち、且つ着色層との段差を少なくしなければ、樹脂ＢＭと着色層との段差で配向乱れが生じる不具合が発生する。配向乱れが観察される原理を図２に示す。図２において、３はガラス基板、４はＴＦＴのソース配線、５は絶縁膜、６は絵素電極、７は液晶層、８ａ、８ｂ、８ｃはそれぞれ色の異なる着色層、１２は樹脂ＢＭである。樹脂ＢＭ１２はストライプ状の開口を有し、その開口から露出する着色層８ａ、８ｂ、８ｃもストライプ状である。図２に示すように、使用者の視線がＬＣＤに対して垂直な方向から傾くと、着色層８ａ、８ｂ、８ｃの側面を介して樹脂ＢＭ１２の下方の部位９が観察されることになり、この部位９に配向乱れが現れる。

そこで、顔料分散法等で製造するとおり、先に樹脂ＢＭ１２を形成してから着色層８を形成する方法を用いると、樹脂ＢＭ１２の一部に着色層８を重ねる事でＢＭ領域が完全に隠れる為、上記配向乱れは改善する。この方法により配向乱れが観察されることが防止される原理を図３に示す。着色層８ａ、８ｂ、８ｃの縁部に樹脂ＢＭ１２が重なっているため、前述の部位９が着色層８ａ、８ｂ、８ｃの側面を介して観察されることはなく、樹脂ＢＭ１２とアレイ側ソース配線４で配向乱れを隠す事ができる。

なお、先に掲げた特開平０９−１０５８０９号公報では、顔料分散法で着色層を形成する場合に、着色層のうち樹脂ＢＭ１２上の部分が盛り上がって平坦性が損なわれるのを防止するために、着色層の外形状を規定するマスクの縁を精細な波形として、形成される着色層８の縁の立ち上がりを緩やかにするようにしている。

ところが、ＤＦＬ方式では、図１に示したように貼り付けローラ１を用いて一方向に着色層となる貼付け材２を貼り付けていくことになるため、貼付け材２が樹脂ＢＭ（図示せず）の壁を乗り越える際に、基板３と樹脂ＢＭと貼付け材２との間に気泡が噛み易い。この原理を図４に示す。樹脂ＢＭ１２の貼り付け方向Ａ上流側の側面と、基板３の上面と、貼り付け材２の下面との間に、気泡１１が発生する。気泡１１が発生すると、貼付け材２（貼付け材２を露光、現像によりパターニングした後の着色層８）に色抜けが生じて、提供する映像の品位が低下する。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、先に樹脂ＢＭ１２を形成しておいてその後に着色層８を貼り付ける簡便な方法でありながら、樹脂ＢＭ１２近傍に着色層８の色抜けが生じ難いカラーフィルターの製造方法、ならびに樹脂ＢＭ１２近傍に着色層８の色抜けが生じ難いカラーフィルターおよび表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、樹脂ブラックマトリックスが形成された基板に着色フィルムを貼付するカラーフィルターの製造方法において、樹脂ブラックマトリックスに複数の開口部を設け、樹脂ブラックマトリックスのうち、着色フィルムを貼付していく方向の上流側の縁部を、他の部位よりも低くすることで、前記各開口部の周縁の樹脂ブラックマトリックスに階段状の段差を設け、前記着色フィルムを前記各開口部及び前記段差に貼付していくようにする。

この方法では、着色フィルムが樹脂ＢＭの縁を乗り越える際に、空気を基板上から樹脂ＢＭの縁部上に誘導することができて、基板、樹脂ＢＭおよび着色フィルムの３者の間に気泡が発生するのを防止する、または低減することができる（気泡は樹脂ＢＭの縁部上に発生する）。また、たとえ３者の間に気泡が発生したとしても、樹脂ＢＭの縁部の高さは他の部位の高さよりも低いから、発生する気泡は小さく、色抜けが生じる範囲も小さくなる。

ここで、樹脂ブラックマトリックスの材料としてネガティブレジストを用いて、マスクを介する露光およびその後の現像によって樹脂ブラックマトリックスを形成するとともに、マスクのうちの樹脂ブラックマトリクスの縁部に相当する部位に複数の微小な開口を形成しておくことにより、樹脂ブラックマトリクスに他の部位よりも低い縁部を形成することができる。

前記目的を達成するために、本発明ではまた、基板と、基板の上に設けられ、複数の開口を有する樹脂ブラックマトリックスと、基板のうち樹脂ブラックマトリックスの各開口内に位置する部位の上から、樹脂ブラックマトリックスの上にわたって設けられた着色フィルムとから成るカラーフィルターにおいて、樹脂ブラックマトリックスのうち着色フィルムの下に位置しかつ各開口に沿う階段状の縁部の高さが、該縁部に隣接する部位の高さよりも低く、着色フィルムが前記縁部以外の樹脂ブラックマトリックス上にも設けられている構成とする。このカラーフィルターは上記の方法で製造することが可能であり、したがって、気泡に起因する色抜けを防止することができる。

本発明によれば、着色フィルムが樹脂ＢＭの縁を乗り越える際に、空気を基板上から樹脂ＢＭの縁部上に誘導することができて、基板、樹脂ＢＭおよび着色フィルムの３者の間に気泡が発生するのを防止する、または低減することができる。また、たとえ３者の間に気泡が発生したとしても、樹脂ＢＭの縁部の高さは他の部位の高さよりも低いから、発生する気泡は小さく、色抜けが生じる範囲も小さくなる。

特に、樹脂ブラックマトリックスの材料としてネガティブレジストを用いて、マスクを介する露光およびその後の現像によって樹脂ブラックマトリックスを形成するとともに、マスクのうちの樹脂ブラックマトリクスの縁部に相当する部位に複数の微小な開口を形成しておくことにより、樹脂ブラックマトリクスに他の部位よりも低い縁部を形成するようにすると、工程数の増加を伴うことなく、容易に良好な縁部を形成することができる。

また、本発明によれば、樹脂ブラックマトリックスが形成された基板に着色フィルムを貼付するという簡便な方法で製造しながら、樹脂ＢＭ近傍に生じがちな色抜けを防止することができる。

本発明によって、基板、樹脂ＢＭおよび着色フィルムの３者の間に気泡が発生するのが抑えられる原理を図５に示す。図５と図４の比較より明らかなように、樹脂ＢＭ１２の縁部１３を他の部位よりも低くして、樹脂ＢＭ１２に段差を設けておいた方が、段差が無い場合よりも、気泡が発生しにくい。基板３上に発生しそうになった気泡１１を、樹脂ＢＭ１２の縁部１３上に誘導することができ、樹脂ＢＭ１２の縁部１３上に誘導された気泡１１は悪影響を及ぼさない。

以下、本発明の実施形態について説明する。図６〜図９にカラーフィルターの製造工程を示す。これらの図において、（ａ）は樹脂ＢＭ材料１２１にマスク１４を設けた状態、（ｂ）は樹脂ＢＭ材料１２１をパターニングした状態、（ｄ）はパターニング後の樹脂ＢＭ材料１２１をベークして段差を有する樹脂ＢＭ１２とした状態、（ｆ）は着色層８を貼り付けた状態を表す平面図である。また、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）はそれぞれ、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）の線Ｂ−Ｂ'における断面図である。

樹脂ＢＭ１２の材料は、富士写真フィルム社製ＫＵ１材料を使用し、貼り付け速度１．３ｍ/ｍｉｎ.、貼り付け時基板温度１００℃、貼り付け用ローラ温度１３０℃にて、ガラス基板からなる基板３に貼り付けた。なお、樹脂ＢＭ１２材料の処理条件に関しては、密着強度に問題なければどの温度で処理しても良いし、どのような樹脂ＢＭ材料を用いても良い。

ガラス基板（６８０ｍｍ×８８０ｍｍ×０．６ｍｍサイズのガラス基板を用いた）への貼り付け後、樹脂ＢＭ材料１２１をパターンニングする。このパターニングには図６（ａ）〜図９（ａ）に示す４種のマスク１４のいずれかを用いた。

図６（ａ）では、ネガ型の感光性黒色樹脂からなる未露光樹脂ＢＭ材料１２１（露光前の樹脂ＢＭ形成用の塗布膜）の露光に用いるマスク１４の開口部１５が直径４μｍの円形のドットで、ドット間隔が４μｍのパターンでマスク設計されており、図７（ａ）では、開口部１５が直径４μｍの円形のドットで、ドット間隔が２μｍと４μｍの混在パターンでマスク設計されている。また、図８（ａ）では、開口部１５が一辺４μｍの正方形のドットで、ドット間隔が４μｍのパターンでマスク設計されており、図９（ａ）では、開口部１５が一辺４μｍの正方形のドットで、ドット間隔が２μｍと４μｍの混在パターンでマスク設計されている。

図６（ａ）〜図９（ａ）のいずれにおいても、マスク１４としては、８００ｍｍ×９２０ｍｍ×１０ｍｍのガラス基板にクロム等の蒸着によりマスク開口設計に合わせて描画したものを用いた。また、マスクとガラス基板間に１５０μｍのギャップをもたせて、ＧＨＩ線を出力するランプにて露光した（Ｉ線にて硬化するＢＭ材料を用いている）。それぞれのパターンニングを露光量１００ｍJ、現像液（富士写真フィルム社製有機アルカリ性現像液ＰＤ、ＣＤ、ＳＤ液）で処理し、露光後の樹脂１２２に、ストライプ状の開口となる部位に隣接するドットパターン１２３を形成した（図６（ｂ）〜図９（ｂ））。さらに、樹脂１２２をベークをする事で、ドットパターン１２３を溶融させ、ドットパターンとドットパターンの間を埋めて、他の部位よりも低い縁部１３を形成した（図６（ｄ）〜図９（ｄ））。

図６（ｄ）〜図９（ｄ）の樹脂ＢＭ１２を観察したところ、均一な厚さの縁部１３が得られた。樹脂ＢＭ１２の縁部１３以外の部位の高さが１．４μｍであるのに対し、縁部１３の高さは０．８μｍと約半減して、基板に対してより低い段差が得られた。なお、縁部１３がそれ以外の部位より低いとは、詳細には、樹脂ＢＭ１２の縁部１３の基底部から表面までの高さが、樹脂ＢＭ１２の他の部位の基底部から表面までの高さよりも低いことを意味する。換言すれば、樹脂ＢＭの縁部１３の膜厚が、それ以外の部位の膜厚より薄いとも言える。

ここで、図７（ａ）、図９（ａ）のように、マスク１４の開口ドット（開口部１５）間の距離と開口ドットの大きさの比を部位によって異ならせることで、樹脂ＢＭ１２の縁部１３の形成が、さらに容易になる。

次に、良好な段差が得られた図６（ｄ）〜図９（ｄ）の樹脂ＢＭ１２を有する基板に、フィルム状の各色材料（貼付け材２）をそれぞれＤＦＬ方式にて貼り付けた（図６（ｆ）〜図９（ｆ））。ここでの着色フィルムの貼り付けも、ＢＭ樹脂の貼り付けと同じ条件で行った。なお、着色フィルムとしては、着色層８の仕上り膜厚が１．８μｍのものを使用した。フィルムを貼付して得られたＣＦを仔細に観察したところ、気泡の発生は見られなかった。これらのＣＦの仕上がり形状を図１０に示す。図１０において、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃ'における断面図である。また、１５１は樹脂ＢＭ１２の開口である。

上記ＣＦを採用した液晶表示装置の構成を図１１に模式的に示す。図１１において、（ａ）は、液晶層７の厚さを確保するためにプラスチックビーズ１８を用いた例であり、（ｂ）は、透明電極からなる対向電極１６側の配向膜１７に柱材料１８ａを付けて、これを液晶層７の厚さの確保に用いた例である。なお、５は絶縁膜、６は絵素電極、１０はゲート配線、１９は層間絶縁膜である。

ＣＦをアレイ側（液晶層７とＴＦＴの間）に位置する構成とすることもできる。その例を図１２に示す。

なお、ここでは樹脂ＢＭ１２の縁部１３の高さを０．８μｍとしたが、縁部１３の高さは、０．５μｍ以上かつ１μｍ以下とするのが好ましい。このようにすると、気泡の発生が効率よく抑えられる上に、樹脂ＢＭ１２の縁部１３が過度に薄くなるのを避けることができる。

また、マスク１４の開口ドット（開口部１５）の割合を２５％以上５０％以下にして、樹脂ＢＭ１２の縁部１３の幅を樹脂ＢＭ１２全体の幅の２５％以上かつ５０％以下とするのが好ましい。樹脂ＢＭ１２の縁部１３と他の部位とがパターン解像するのを避けることができる。

マスクに形成する微小な開口部１５は、円形や正方形に限らず、楕円形もしくは正方形以外の多角形、または、これらに近い形状としてもよい。

本発明は、絵素の周囲の部分だけでなく、絵素の内部における乗り上げにも適用することができる。例えば、図１３に示すように、他のＢＭで完全に囲まれる（他のＢＭに連なっていない）ＢＭが存在する場合、周辺のＢＭと同様にこのＢＭに色が乗り上げる際に気泡が発生する。そこで、このような樹脂ＢＭ１２についても、縁部１３を他の部位よりも薄くしておいて、ＤＦＬ方式にて着色層８の貼り付けを行えば、気泡の発生を防止することができる。図１３のＣＦを採用した液晶表示装置の構成を図１４に模式的に示す。

また、上記の実施形態では、樹脂ＢＭ１２のうちの一方の側の縁部１３のみを他の部位よりも低くしているが、図１５に示すように、両側の縁部１３を他の部位よりも低くするようにしてもよい。このようにすると、着色層８の貼り付けを、一方向（矢印Ａで示す）だけでなく、その逆方向（矢印Ａ'で示す）にも行うことが可能になる。その結果、樹脂ＢＭ１２を設けた基板３をラミネート装置に対して逆に向けた配置した場合でも、気泡の発生を防止することができて、歩留まりが向上する。また、基板３の向きを一定に揃える必要がなくなって、ラミネート工程の効率が向上する。図１５のＣＦを採用した液晶表示装置の構成を図１６に模式的に示す。

なお、ここでは液晶表示装置を例に掲げたが、本発明の製造方法によって得られるカラーフィルターは表示原理が異なる他の表示装置、例えばプラズマ表示装置にも採用する事が可能である。

ＤＦＬ方式のラミネート工程を模式的に示す断面図。 ＤＦＬ方式で着色層の後に樹脂ＢＭを形成した場合に、配向乱れが観察される原理を模式的に示す断面図。 ＤＦＬ方式で樹脂ＢＭの後に着色層を形成した場合に、配向乱れの観察が防止される原理を模式的に示す断面図。 ＤＦＬ方式で樹脂ＢＭの後に着色層を形成した場合に、基板と樹脂ＢＭと着色層との間に気泡が発生する原理を模式的に示す断面図。 本発明によって、基板、樹脂ＢＭおよび着色フィルムの３者の間に気泡が発生するのが抑えられる原理を模式的に示す断面図。 本発明の一実施形態におけるカラーフィルターの製造工程を模式的に示す図。 本発明の他の実施形態におけるカラーフィルターの製造工程を模式的に示す図。 本発明の他の実施形態におけるカラーフィルターの製造工程を模式的に示す図。 本発明の他の実施形態におけるカラーフィルターの製造工程を模式的に示す図。 本発明の実施形態で得られたＣＦの仕上がり形状を模式的に示す平面図（ａ）、および断面図（ｂ）。 本発明の実施形態で得られたＣＦを採用した液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図。 本発明の実施形態で得られたＣＦを採用した液晶表示装置の他の構成を模式的に示す断面図。 本発明の実施形態で得られたＣＦであって、絵素の周囲の部分および絵素の内部に樹脂ＢＭが存在するものの仕上がり形状を模式的に示す平面図（ａ）、および断面図（ｂ）。 図１３のＣＦを採用した液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図。 本発明の実施形態で得られたＣＦであって、樹脂ＢＭが他の部位よりも低い縁部を両側に有するものの仕上がり形状を模式的に示す平面図（ａ）、および断面図（ｂ）。 図１５のＣＦを採用した液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図。

符号の説明

１ 貼付けローラ
２ 貼付け材
３ 基板
４ ソース配線
５ 絶縁膜
６ 絵素電極
７ 液晶層
８、８ａ、８ｂ、８ｃ 着色層（着色フィルム）
９ 着色層近傍部
１０ ゲート配線
１１ 気泡
１２ 樹脂ＢＭ
１３ 樹脂ＢＭの縁部
１４ マスク
１５ マスク開口部
１６ 対向電極
１７ 配向膜
１８ プラスチックビーズ
１８ａ 柱材料
１９ 層間絶縁膜
１２１ 未露光樹脂ＢＭ材料
１２２ 露光現像後樹脂ＢＭ材料
１２３ 露光現像後樹脂ＢＭ材料ドットパターン
１５１ 樹脂ＢＭ開口部

Claims (10)

1. 樹脂ブラックマトリックスが形成された基板に着色フィルムを貼付するカラーフィルターの製造方法において、
   樹脂ブラックマトリックスに複数の開口部を設け、
   樹脂ブラックマトリックスのうち、着色フィルムを貼付していく方向の上流側の縁部を、他の部位よりも低くすることで、前記各開口部の周縁の樹脂ブラックマトリックスに階段状の段差を設け、
   着色フィルムを前記各開口部及び前記段差に貼付していくことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
2. 樹脂ブラックマトリックスの材料としてネガティブレジストを用いて、マスクの開口を介する露光およびその後の現像によって樹脂ブラックマトリックスを形成するとともに、マスクのうちの樹脂ブラックマトリックスの前記縁部に相当する部位に複数の微小な開口を形成しておくことにより、樹脂ブラックマトリックスに他の部位よりも低い前記縁部を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。
3. マスクに形成する微小な開口が、略円形、略楕円形、または略多角形であることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターの製造方法。
4. マスクに形成する微小な開口間の距離と開口の大きさの比が部位によって異なることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターの製造方法。
5. 着色フィルムを貼付していく方向の、樹脂ブラックマトリックスの前記縁部の幅が、樹脂ブラックマトリックス全体の幅の、２５％以上かつ５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。
6. 着色フィルムを貼付する側を上として、樹脂ブラックマトリックスの前記縁部の上面と基板の上面の高低差が、０．５μｍ以上かつ１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。
7. 基板と、基板の上に設けられ、複数の開口を有する樹脂ブラックマトリックスと、基板のうち樹脂ブラックマトリックスの各開口内に位置する部位の上から、樹脂ブラックマトリックスの上にわたって設けられた着色フィルムとから成るカラーフィルターにおいて、
   樹脂ブラックマトリックスのうち着色フィルムの下に位置しかつ各開口に沿う階段状の縁部の高さが、該縁部に隣接する部位の高さよりも低く、
   着色フィルムが前記縁部以外の樹脂ブラックマトリックス上にも設けられていることを特徴とするカラーフィルター。
8. 開口の長手方向の、樹脂ブラックマトリックスの前記縁部の幅が、樹脂ブラックマトリックス全体の幅の、２５％以上かつ５０％以下であることを特徴とする請求項７に記載のカラーフィルター。
9. 着色フィルムを貼付する側を上として、樹脂ブラックマトリックスの前記縁部の上面と基板の上面の高低差が、０．５μｍ以上かつ１μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のカラーフィルター。
10. 請求項７に記載のカラーフィルターを備えることを特徴とする表示装置。

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