JP5035454B2 - カラーフィルタ及びその製造方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタに関し、さらに言えば、ブラックマトリックスを使用せずに遮光部を二つの色層の重ね合わせにより形成してなるカラーフィルタ、そのカラーフィルタの製造方法、及びそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、従来、画素となる複数の開口部の各々に赤（Ｒ）、青（Ｂ）または緑（Ｇ）の着色材を所定配列（モザイク配列、ストライプ配列、デルタ配列等）となるように配置する一方、これら開口部以外の遮光部に黒色の樹脂もしくは金属酸化膜よりなるブラックマトリクスを配置している。ブラックマトリクスを使用する理由は、コントラストの向上、赤、青または緑の色材同士の混合防止、そして薄膜トランジスタ（Thin-Film Transistor, ＴＦＴ）の半導体膜に対する遮光等のためである。

ところで、携帯電話機向けの液晶表示装置や小型の液晶表示装置では、それほど高いコントラストが必須ではないため、ブラックマトリクスを全く使用しないか、あるいは、隣り合う開口部の色材同士を部分的に重ね合わせることによって遮光部を形成し、ブラックマトリクスに近似した遮光機能を実現している。このようにしてブラックマトリクスを使用しないことにより、材料、工程及びコストを削減することができる、という利点があるからである。

これに対し、パソコン用モニタやＴＶ向けの液晶表示装置では、高いコントラストが要求されるため、ブラックマトリクスを省略するにはブラックマトリクスと同等の遮光性能を有する構成が必要となる。しかし、赤、青、緑の３原色の色材を用いた一般的なカラーフィルタにおいて、隣り合う開口部の色材同士を部分的に重ね合わせてブラックマトリクスと同等の遮光機能を得ようとすると、赤色材と緑色材の重なり部（積層部）の遮光性能が他の色材の重なり部（積層部）に比べて低くなるため、バックライト光を十分に遮光することができない。このため、以前からこの問題点を改善するための種々の提案が開発され、公表されてきている。

例えば、特開２０００−２９０１４号公報（特許文献１）には、ブラックマトリックスを設けずに有効表示領域の周囲の額縁部を遮光するため、カラーフィルタ基板の有効表示領域に赤、緑、青の着色層を形成し、当該有効表示領域の周囲の額縁部に赤、緑、青のうちの２色または３色の着色層を積層して遮光層としたカラーフィルタ基板が開示されている。また、当該公報では、赤色の着色層と青色の着色層を積層するのが好ましい、とされている。これは、赤色の着色層と青色の着色層を積層した場合、緑色の着色層と青色の着色層を積層した場合や、赤色の着色層と緑色の着色層を積層した場合に比べて、光の透過率を低くすることができるからである。なお、有効表示領域における画素間の遮光は、赤、緑、青の各着色層を各々２色積ね合わせることによって行う、とされている。したがって、このカラーフィルタ基板では、画素間遮光部は隣接する２色の着色層の２層積層構造により形成され、額縁部は赤、緑、青の３色の着色層の３層積層構造またはそれらのうちの２層を用いた２層積層構造により形成されるものである。

実開昭６２−１８１９２７号公報（特許文献２）には、表示色を三原色（赤、緑、青）のいずれかとし、背景部を黒色としたカラー液晶表示素子において、基板もしくは偏光板のそれぞれ異なる面に形成された三原色をなす３つのカラーフィルタを有し、これらのカラーフィルタのうちの１つは表示色として全面に形成され、残りの２つは背景部にのみ形成されており、３つのカラーフィルタの重なりにより背景部が黒色とされたことを特徴とするカラー液晶表示素子が開示されている。このカラー液晶表示素子では、黒色となる背景部が三原色のカラーフィルタの３層積層構造により形成されているから、画素間遮光部はカラーフィルタの３層積層構造により形成されるものである。

特許第２５９０８５８号公報（特開昭６３−１８７２７７号公報）（特許文献３）には、透明な支持体の上に、赤、緑、青の彩色パターンと黒色パターンとを配置するとともに、画面外周部分に黒色パターンを配置してなり、黒色パターンを、赤、緑、青のうち３色または２色の彩色層を重ね合わせて形成したカラーフィルタにおいて、赤、緑、青の彩色パターンの境界部分および隣接部分に配置される黒色パターンは赤、緑、青の３色の彩色層を重ね合わせて形成し、画面外周部分の黒色パターンは赤と青の２色の彩色層を重ね合わせて形成したことを特徴とするカラーフィルタが開示されている。このカラーフィルタでは、画素間遮光部が赤、緑、青の３色の彩色層の３層積層構造により形成され、額縁部が赤と青の２色の彩色層の２層積層構造により形成されている。

特開平０８−０９５０２１号公報（特許文献４）には、平坦性の良好なカラーフィルタを得るために、透明着色層の各色の形成時に着色層を重ね合わせることによりブラックマトリックス層を形成するカラーフィルタの製造方法において、カラーフィルタの遮光部にハーフトーンのマスク部を有するフォトマスクを用いて、フィルタ着色層の形成と同時に３色重ねのブラックマトリックス層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法が開示されている。この製造方法により得られるカラーフィルタでは、画素間遮光部及び額縁部が赤、緑、青の３色の彩色層の３層積層構造により形成されている。

特開２００３−０１４９１７号公報（特許文献５）には、（ｉ）透明基板上に着色層からなる画素を複数配列し、少なくとも２色の着色層を積層して表示領域周縁額縁部を形成したカラーフィルタにおいて、赤着色層が４６０〜５７０ｎｍの波長領域で平均透過率が１％以下であることを特徴とするカラーフィルタ、（ｉｉ）透明基板上に着色層からなる画素を複数配列し、少なくとも２色の着色層を積層して表示領域周縁額縁部を形成したカラーフィルタにおいて、青着色層が５６０〜７５０ｎｍの波長領域で平均透過率が１％以下であることを特徴とするカラーフィルタ、（ｉｉｉ）透明基板上に着色層からなる画素を複数配列し、少なくとも２色の着色層を積層して表示領域周縁額縁部を形成したカラーフィルタにおいて、赤着色層及び青着色層がいずれも５５５〜５７５ｎｍの波長領域で平均透過率が２．５％以下であることを特徴とするカラーフィルタが開示されている。これらのカラーフィルタによれば、表示領域周縁及びＴＦＴ対向部遮光領域において、着色層の積層構造のみで高ＯＤ値を得ることができる、とされている。このカラーフィルタでは、額縁部、画素間遮光部及びＴＦＴ遮光部（ＴＦＴに対向する遮光部）が、赤、緑、青の３色の彩色層の２層積層構造または３層積層構造により形成されている。

特開２００２−０８２６３０号公報（特許文献６）には、（ｉ）ＴＦＴと、第１の着色層と第２の着色層の積層からなる遮光部を有し、前記遮光部は、少なくとも前記ＴＦＴのチャネル形成領域と重なって形成されていることを特徴とする電気光学装置、（ｉｉ）複数の画素電極と、第１の着色層と第２の着色層の積層からなる遮光部を有し、前記遮光部は、任意の画素電極と、該画素電極と隣り合う画素電極との間に重なって形成されていることを特徴とする電気光学装置が開示されている。そして、前記第１の着色層は青色が好ましく、前記第２の着色層は赤色が好ましい、とされている。したがって、これらの電気光学装置では、ＴＦＴのチャネル形成領域に対応する遮光部または画素電極間遮光部が赤、緑、青の３色の彩色層のうちの２層の積層構造により形成されるものである。

ところで、パソコン用モニタやＴＶ向けの液晶表示装置に要求される色再現性は、ｓＲＧＢやＥＢＵ（European Broadcasting Union）規格によれば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格の７２％以上であることが必要である。したがって、一般的な顔料分散法による感光性レジストを用いたカラーフィルタと、冷陰極管（Cold-Cathode Fluorescent Lamp, ＣＣＦＬ）を用いたバックライトとを組み合わせた場合、赤、緑、青の各々の色層の厚さは１．８〜２．０μｍとなる。このため、ブラックマトリクスの全体を３色の色層を重ね合わせた遮光部で置き換えようとすると、１つの色層で構成される画素部の厚さと、３色の色層の積層体で構成される遮光部の厚さとの差（段差）が、額縁部付近で最大３．６〜４．０μｍと過大になってしまう。

近年、液晶表示装置に対する応答特性の高速化が求められており、この要望に応えるためには、液晶パネルのセルギャップ（液晶層の厚さ）を４．０μｍ以下、好ましくは３．０μｍ程度に設定することが必要である。セルギャップをこのようにすると、３色の色層の積層体で構成される遮光部では、画素部と遮光部との厚さの差（段差）（最大３．６〜４．０μｍ）がセルギャップ（３．０μｍ以下）よりも大きくなる。このため、高速応答特性が要求されるパソコン用モニタやＴＶ向けの液晶表示装置に使用されるカラーフィルタについては、遮光部を３色の色層の積層体により形成することはできず、２色の色層の積層体により形成することが必要となる。

図１７は、この種の液晶表示装置に使用される従来のカラーフィルタであって、遮光部を２色の色層の積層体により形成したものの一例を示す。図１７（ａ）は当該カラーフィルタに使用される赤色層のパターンを示す部分平面説明図、図１７（ｂ）は青色層のパターンを示す部分平面説明図、図１７（ｃ）は緑色層のパターンを示す部分平面説明図である。また、図１８は、図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示された赤色層、青色層及び緑色層を用いて形成される従来のカラーフィルタの部分平面説明図である。

従来のカラーフィルタに使用される赤色層１０１は、透明なガラス基板（図示せず）の一面（Ｘ−Ｙ平面）上に形成されるものであり、図１７（ａ）に示すように、複数のストライプ状の赤色画素形成部１０１Ｒと複数の連結部１０１Ｌとを有している。

ストライプ状の赤色画素形成部１０１Ｒは、いずれもＹ方向（図１７では上下方向）に延在していると共に、Ｘ方向（図１７では左右方向）に所定間隔で配置されている。赤色画素形成部１０１Ｒの各々は、Ｙ方向に所定間隔で配置される複数の矩形の赤色画素を形成するために使用される。したがって、各赤色画素形成部１０１Ｒは、複数の赤色画素と、それら赤色画素の隣接するものを相互に連結する赤色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部１０１Ｌは、隣接する赤色画素形成部１０１Ｒを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の青色画素用開口部１０１Ｂと、同じくＹ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素用開口部１０１Ｇとを画定している。青色画素用開口部１０１Ｂの各々は、青色画素が形成されるべき位置にある。緑色画素用開口部１０１Ｇの各々は、緑色画素が形成されるべき位置にある。

したがって、赤色画素は、Ｙ方向に所定間隔で一列に並置される。緑色画素は、赤色画素に隣接してＹ方向に赤色画素と同じ間隔で一列に並置される。青色画素は、緑色画素に隣接してＹ方向に赤色画素と同じ間隔で一列に並置される。そして、赤色画素、緑色画素及び青色画素がこの順に配置されたものが、Ｘ方向に繰り返して並置される。

従来のカラーフィルタに使用される青色層１０２は、赤色層１０１に重ねて前記ガラス基板の一面上に形成されるものであり、図１７（ｂ）に示すように、複数のストライプ状の青色画素形成部１０２Ｂと複数の連結部１０２Ｌとを有している。

ストライプ状の青色画素形成部１０２Ｂは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。青色画素部１０２Ｂの各々は、赤色層１０１の対応する青色画素用開口部１０１Ｂと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の青色画素を形成するために使用される。したがって、各青色画素形成部１０２Ｂは、複数の青色画素と、それら青色画素の隣接するものを相互に連結する青色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部１０２Ｌは、隣接する青色画素形成部１０２Ｂを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の赤色画素用開口部１０２Ｒと、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素用開口部１０２Ｇとを画定している。赤色画素用開口部１０２Ｒの各々は、赤色画素が形成されるべき位置にある。緑色画素用開口部１０２Ｇの各々は、緑色画素が形成されるべき位置にある。したがって、赤色画素用開口部１０２Ｒは、すべて、赤色層１０１の対応する赤色画素形成部１０１Ｒと重なり合う位置にある。また、緑色画素用開口部１０２Ｇの各々は、赤色層１０１の対応する緑色画素用開口部１０１Ｇと重なり合う位置にある。

従来のカラーフィルタに使用される緑色層１０３は、赤色層１０１と青色層１０２に重ねて前記ガラス基板の一面上に形成されるものであり、図１７（ｃ）に示すように、複数のストライプ状の緑色画素形成部１０３Ｇから形成されている。緑色層１０３は、赤色層１０１及び青色層１０２とは異なり、連結部１０１Ｌや１０２Ｌのような連結部を有していない。

ストライプ状の緑色画素形成部１０３Ｇは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。緑色画素形成部１０３Ｇの各々は、赤色層１０１の対応する緑色画素用開口部１０１Ｇ及び青色層１０２の対応する緑色画素用開口部１０２Ｇと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素を形成するために使用される。したがって、緑色画素形成部１０３Ｇは、複数の緑色画素と、それら緑色画素の隣接するものを相互に連結する緑色画素間部分とから形成されている、と言うこともできる。

上記従来のカラーフィルタは、上述したパターンを持つ赤色層１０１と青色層１０２と緑色層１０３をこの順に重ね合わせて製造されるものであり、図１８に示すような構成を持つ。

図１８から理解されるように、赤色層１０１のストライプ状赤色画素形成部１０１Ｒの各々は、青色層１０２の対応する複数の赤色画素用開口部１０２Ｒと重なり合っており、それによって複数の赤色画素を画定している。つまり、赤色画素形成部１０１Ｒの赤色画素用開口部１０２Ｒより露出する部分が、それぞれ赤色画素となる。

同様に、青色層１０２のストライプ状青色画素形成部１０２Ｂの各々は、赤色層１０１の対応する複数の青色画素用開口部１０２Ｂと重なり合っており、それによって複数の青色画素を画定している。つまり、青色画素形成部１０２Ｂの青色画素用開口部１０２Ｂ内に位置する部分が、それぞれ青色画素となる。

緑色層１０３のストライプ状緑色画素形成部１０３Ｇの各々は、赤色層１０１の対応する複数の緑色画素用開口部１０１Ｇ及び青色層１０２の対応する複数の緑色画素用開口部１０２Ｇと重なり合っており、それによって複数の緑色画素を画定している。つまり、緑色画素形成部１０３Ｇの緑色画素用開口部１０１Ｇ及び１０２Ｇの重複箇所内に位置する部分が、それぞれ緑色画素となる。

赤色層１０１の各ストライプ状赤色画素形成部１０１Ｒの赤色画素間部分と、赤色層１０１の各連結部１０１Ｌとは、それぞれ、青色層１０２の対応する連結部１０２Ｌまたは青色層１０２の各ストライプ状青色画素形成部１０２Ｂの青色画素間部分に重なり合っており、２層構造の遮光部を形成している。つまり、この遮光部は、赤色層１０１と青色層１０２を積層してなる２層構造を持っており、ブラックマトリックスと同様のパターンを有している。ただし、緑色層１０３の緑色画素間部分は、赤色層１０１の対応する連結部１０１Ｌ及び青色層１０２の対応する連結部１０２Ｌの双方と重なっているので、この箇所に形成される遮光部だけは、赤色層１０１と青色層１０２と緑色層１０３の３層構造となっている。

図１８のXIXＡ−XIXＡ線に沿った断面構造（緑色画素形成部１０３Ｇが存在する部分の断面構造）を図１９（ａ）に示す。同図に示すように、赤色層１０１と青色層１０２と緑色層１０３は、ガラス基板１０９の一面に順に積層形成されており、その上にオーバーコート層１２３が形成されている。そして、３層構造の遮光部１３３（緑色層１０３の緑色画素間部分）に重なる位置において、オーバーコート層１２３上にフォトスペーサ１２０が形成されている。フォトスペーサ１２０は、公知のフォトレジスト（感光性樹脂）をパターン化して形成したものである。

図１９（ａ）から明らかなように、遮光部１３３は、赤色層１０１と青色層１０２と緑色層１０３を積層してなる３層構造となっており、それらを覆うオーバーコート層１２３の上にフォトスペーサ１２０が形成されている。このため、緑色層１０３（緑色画素形成部１０３Ｇ）により形成された緑色画素とそれに隣接する遮光部１３３との間には、赤色層１０１の厚さと青色層１０２の厚さの和にほぼ等しい段差ｈが生じている。

青色層１０２の青色画素間部分と連結部１０２Ｌの幅は、赤色層１０１の青色画素間部分と連結部１０１Ｌの幅よりも少し大きくされている。このため、図１９（ａ）に示すように、青色層１０２の青色画素間部分と連結部１０２Ｌの両側縁が、赤色層１０１青色画素間部分あるいは連結部１０１Ｌを越えてガラス基板１０９の面に接触している。

図１９（ａ）に示した構成を持つカラーフィルタに対して、ＴＦＴ基板１２６を接合した状態を図１９（ｂ）に示す。このとき、同図から明らかなように、セルギャップｃは、段差ｈにフォトスペーサ１２０の高さを加算したものに等しい。

図２０（ａ）は、上述した従来のカラーフィルタにおいて、フォトスペーサ１２０の位置を青色層１０２の上に変えた場合の状態を示す。図２０（ａ）のXXIＡ−XXIＡ線に沿った断面構造（青色画素形成部１０２Ｂが存在する部分の断面構造）を図２１（ａ）に示す。同図より明らかなように、この箇所における遮光部１３３ａは、赤色層１０１と青色層１０２の２層構造であり、したがって、青色画素とそれに隣接する遮光部１３３ａとの間に生じる段差ｉは、赤色層１０１の厚さにほぼ等しい。この段差ｉは、緑色画素とそれに隣接する遮光部１３３との間の段差ｈ（図１９を参照）よりも、緑色層１０３の厚さだけ小さい。

図２０（ａ）のカラーフィルタに対してＴＦＴ基板１２６を接合した状態を図２１（ｂ）に示す。同図から明らかなように、セルギャップｃは、段差ｉにフォトスペーサ１２０の高さを加算したものに等しいが、段差ｉが段差ｈよりも小さいため、それだけフォトスペーサ１２０の高さを大きくすることができる。

図２０（ａ）のXXIIＡ−XXIIＡ線に沿った断面構造（緑色画素形成部１０３Ｇが存在する部分の断面構造）は、図２２（ａ）に示すようになる。この構造は、フォトスペーサ１２０が存在しない点を除いて、図１９（ａ）の構造と同じである。したがって、図２２（ａ）の段差ｊは、図１９（ａ）の段差ｈと同じ大きさである。この構造にＴＦＴ基板１２６を接合した時の状態は、図２２（ｂ）に示すようになる。この場合、図２１（ｂ）と同じセルギャップｃに設定されたとすると、遮光部１３３上のギャップｅはセルギャップｃから段差ｊを減算したものに等しくなるから、遮光部１３３ａ上のギャップ（これはフォトスペーサ１２０の高さに等しい）よりもかなり小さくなってしまう。

このように、フォトスペーサ１２０を緑色画素形成部１０３Ｇ上に配置する場合（図１８を参照）は、段差ｈが大きくなるため、所望のセルギャップｃを得るためには、フォトスペーサ１２０の高さを小さくする必要がある。遮光部１３３上のギャップｅは、フォトスペーサ１２０の高さに等しいから、フォトスペーサ１２０の高さを小さくしただけギャップｅも小さくなる。他方、フォトスペーサ１２０を青色画素形成部１０２Ｂ上に配置する場合（図２０（ａ）を参照）は、青色画素と遮光部１３３ａの間の段差ｉが、緑色画素と遮光部１３３の間の段差ｈよりも小さくなる（ｉ＜ｈ）ため、それだけフォトスペーサ１２０の高さを大きくして、遮光部１３３上のギャップｅを大きくすることが可能となる。

なお、フォトスペーサ１２０の形成位置は、図２０（ｂ）に示すように、赤色画素形成部１０１Ｒ上に配置してもよい。この場合の断面構造は、フォトスペーサ１２０を青色画素形成部１０２Ｂ上に配置する場合（図２１（ａ））と同じであるから、それに関する説明は省略する。

ＴＦＴ基板１２６としては、例えば図２３に示すＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の構成のものが使用される。このＴＦＴ基板１２６は、特開２００５−２４１９２３号公報の図６に記載されているものとほぼ同じ構成である。

図２３において、１４３は金属製の共通電極配線、１４５は共通電極用コンタクトホール、１４６は透明な共通電極、１４７は透明な画素電極、１４８は画素電極用コンタクトホール、１４９は走査線、１５０はデータ線、１５１はＴＦＴ、１５２はＴＦＴ１５１のソース電極、１５３はＴＦＴ１５１のドレイン電極、１５４はＴＦＴ１５１の活性層を形成するアイランド状に形成されたアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）膜、１５６は画素補助電極である。

画素電極１４７は３本のジグザグ状のクシ歯を持っており、共通電極１４６は４本のジグザグ状のクシ歯を持っていて、両者は隣接する走査線１４９及び隣接するデータ線１５０に挟まれた領域において交互に噛み合うように配置されている。共通電極１４６の両端にある２本のクシ歯は、対応するデータ線１５０とそれぞれ重なり合っている。画素補助電極１５６は、一本のクシ歯を持っており、画素電極１４７の中央のクシ歯と重なり合っている。

各データ線１５０は、対応するＴＦＴ１５１のドレイン電極１５３に電気的に接続されている。各走査線１４９は、対応するＴＦＴ１５１のゲート電極（図示せず）に電気的に接続されている。各画素電極１４７は、対応するＴＦＴ１５１のソース電極１５２に電気的に接続されている。各画素電極１４７は、対応する画素電極用コンタクトホール１４８を介して対応するＴＦＴ１５１のソース電極１５２に電気的に接続されている。各共通電極１４６は、対応する共通電極用コンタクトホール１４５を介して対応する共通電極配線１４３に電気的に接続されている。

特開２０００−２９０１４号公報（請求項１〜２、図１） 実開昭６２−１８１９２７号公報（請求項１、第１図） 特開昭６３−１８７２７７号公報（特許第２５９０８５８号）（請求項１、図１〜４） 特開平０８−０９５０２１号公報（請求項１、図１〜２） 特開２００３−０１４９１７号公報（請求項１〜３、図１〜２） 特開２００２−０８２６３０号公報（請求項１〜２、図１〜２）

図１７〜図２２に示した上記従来のカラーフィルタでは、以下のような問題がある。

第一の問題は、緑色画素とそれに隣接する３層構造の遮光部１３３の間に生じる段差ｈ（図１９参照）が、セルギャップｃの設計自由度を損なうほど大きいことである。

つまり、緑色画素と遮光部１３３の間の段差ｈは、遮光部１３３の幅にも依存するが、赤色層１０１と緑色層１０３との重なり部分の厚さが、赤色画素形成部１０１Ｒおよび緑色画素形成部１０３Ｇそれぞれの厚さの７０〜９０％（この値は各色のレジスト塗布時のフローによる平坦化を考慮して決められる）に設定されている場合、たとえば赤色画素形成部１０１Ｒの厚さが２．０μｍ、青色画素形成部１０２Ｂの厚さが２．０μｍ、緑色画素形成部１０３Ｇの厚さが２．０μｍで、オーバーコート層１２３の厚さが１．０μｍとすると、色が重なっている遮光部１３３の合計厚さは約５μｍ〜約６μｍ程度、各画素形成部の合計厚さは３．０μｍ（このとき遮光部１３３のオーバーコート層の厚さは粘度にも依存するがかなり薄くなる）となり、段差ｈが約２．０〜約３．０μｍ程度と非常に大きくなってしまう。例えば、段差ｈが３．０μｍであるとすると、緑色画素におけるセルギャップｃを３．０μｍ以下に設定することが困難であるから、セルギャップ設計の自由度が大幅に損なわれてしまうのである。

この段差ｈを小さくするため、３層構造の遮光部１３３上にある緑色層１０３（緑色画素形成部１０３Ｇの緑色画素間部分）を研磨して除去することも考えられる。しかし、緑色層１０３の緑色画素間部分は、対応する遮光部のほぼ全面にわたって存在しており、研磨・除去すべき緑色層１０３の面積が広大であるため、たとえ当該カラーフィルタの全面を研磨する研磨機を使用したとしても除去することが難しい。また、研磨作業にも長時間を要するから、タクトが大幅に増えて量産性を損なうことにもなる。

第二の問題は、フォトスペーサ１２０の塑性変形もしくは破壊による局所的なギャップ不良が発生しやすく、また、色再現性を高めるために色層を厚くすることが難しいことである。

すなわち、セルギャップｃを一定とすると、緑色画素と３層構造の遮光部１３３との間の段差ｈによってフォトスペーサ１２０の高さが決まるが、段差ｈは赤色層１０１の厚さと青色層１０２の厚さの和にほぼ等しいから、色再現性を高めるために赤色層１０１及び青色層１０２を厚くすることは、段差ｈの増加とフォトスペーサ１２０の高さの減少につながる。このため、赤色層１０１及び青色層１０２（そして緑色層１０３）を厚くして色再現性を高めることが難しいのである。

また、フォトスペーサ１２０の弾性変形量は、その高さの減少に伴って減少するので、段差ｈの増加に起因してフォトスペーサ１２０の高さが減少すると、それだけ液晶パネルの外部から表示面への局所的な加圧ストレスに対応する変形マージンが小さくなる。その結果、フォトスペーサ１２０の塑性変形もしくは破壊による局所的なギャップ不良が発生しやすくなる。

第三の問題は、有効表示領域内における２層構造の遮光部１３３ａが、液晶表示装置のＩＰＳ、ＶＡ（Vertically Aligned）等のノーマリーブラック・モードの動作特性や、ＴＦＴ基板１２６上の金属配線によるバックライト光の遮光効果を、有効に活用できていないことである。

すなわち、上記従来のカラーフィルタでは、ＯＤ（Optical Density, 光学濃度）値が低くてもよい領域も含めて、赤色層１０１と青色層１０２の２層構造（ＯＤ値が最大となる）からなる遮光部１３３ａを使用していることから、緑色画素に隣接する箇所に赤色層１０１、青色層１０２、緑色層１０３の３層構造からなる遮光部１３３が生じ、その結果、緑色画素と遮光部１３３の間の大きな段差ｈに合わせてセルギャップｃを設定せざるを得ない。このため、セルギャップｃの設定の如何によっては、３層構造の遮光部１３３とＴＦＴ基板１２６との間のギャップｅ（図２２（ｂ）を参照）が非常に狭くなって、そのギャップｅに異物を噛み込みやすくなり、問題が生じる。なぜなら、この狭いギャップに異物が噛み込むと、遮光部１３３にギャップ不良が生じて表示品位が悪影響を受けるからである。

本発明は、図１７〜図２２に示した上記従来のカラーフィルタにおける上記の第一〜第三の問題を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、２色の色層の積層構造によって形成される遮光部と各色画素を形成する色材との間の段差を、簡易な方法によって小さくすることができるカラーフィルタ、そのカラーフィルタの製造方法、及びそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、２色の色層の積層構造によって形成される遮光部上に存在する他色の色層の部分を、研磨によって容易に除去することができるカラーフィルタ、そのカラーフィルタの製造方法、及びそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、２色の色層の積層構造によって形成される遮光部によって所望の遮光性能を得るための各色層のパターン化が容易に行えるカラーフィルタ、そのカラーフィルタの製造方法、及びそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することにある。

ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかである。

（１） 本発明の第１の観点では、カラーフィルタが提供される。このカラーフィルタは、
透明な支持体と、
所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部、複数の第２色画素用開口部及び複数の第３色画素用開口部を有する、前記支持体上に形成された第１色層と、
所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部、複数の第１色画素用開口部及び複数の第３色画素用開口部を有する、前記第１色層に重ねて形成された第２色層と、
相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層とを備え、
前記第１色層の前記第１色画素形成部は、前記第２色層の前記第１色画素用開口部と重なることによって複数の第１色画素を画定していると共に、前記第２色層の前記第２色画素形成部は、前記第１色層の前記第２色画素用開口部と重なることによって複数の第２色画素を画定しており、
前記第３色層の前記第３色画素形成部は、相互に重なり合った前記第１色層の前記第３色画素用開口部及び前記第２色層の第３色画素用開口部にそれぞれ配置されて複数の第３色画素を形成しており、
前記第１色層と前記第２色層の重なり部分は、遮光部として機能することを特徴とするものである。

本発明の第１の観点によるカラーフィルタでは、前記支持体上に上記構成を持つ前記第１色層と前記第２色層と前記第３色層が形成されており、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分が遮光部として機能する。このため、遮光部を形成するためのブラックマトリックスが不要である。

また、前記第３色層の前記第３色画素形成部は、アイランド状であって、相互に重なり合った前記第１色層の前記第３色画素用開口部と前記第２色層の前記第３色画素用開口部にそれぞれ配置されているため、前記第３色画素形成部の寸法を適切に調整することにより、前記遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部がほとんど存在しないようにすることができる。このため、前記遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素（つまり、各色画素を形成する色材）との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、前記遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差の減少は、前記第３色層の前記第３色画素形成部を相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、前記遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部の周辺部がほとんど重ならないようにすることができるため、前記遮光部上に存在する前記第３色層（前記第３色画素形成部）の量が少量に抑えられ、その結果、前記遮光部上の前記第３色画素形成部を研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、前記第１色層及び前記第２色層は、いずれも、ストライプ状の画素形成部と第２色画素用開口部と第３色画素用開口部を形成するだけでよく、前記第３色層はアイランド状の画素形成部を形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（前記第１色層、前記第２色層及び前記第３色層）のパターン化を容易に行うことができる。

本発明の第１の観点のカラーフィルタの好ましい例では、前記第１色層の前記第１色画素形成部が、第１方向に所定間隔で配置されていると共に前記第１方向に直交する第２方向に延在し、前記第１色層の前記第２色画素用開口部及び前記第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。また、前記第２色層の前記第２色画素形成部が、前記第１方向に所定間隔で配置されていると共に前記第２方向に延在し、前記第２色層の前記第１色画素用開口部及び前記第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。

本発明の第１の観点のカラーフィルタの他の好ましい例では、前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっており、その重なり幅が５．０μｍ以下（好ましくは３．０μｍ以下）とされる。この例では、前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が存在するが、その影響は小さく、問題を生じないレベルに抑えることができる。したがって、この例では、前記第３色画素形成部の周辺部を研磨・除去する工程が不要であるという利点がある。

前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっている例では、前記遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサをさらに備えるのが好ましい。こうすれば、前記第３色画素形成部の周辺部による影響を低減することができるからである。

本発明の第１の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっていない。この例では、前記遮光部上に前記第３色画素形成部が存在しないため、前記遮光部が完全な２層構造となり、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差をいっそう小さくすることができる、という利点がある。

前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっていない例では、前記遮光部上に配置されたスペーサをさらに備えるのが好ましい。この場合、前記遮光部上に前記第３色画素形成部が存在しないため、スペーサの配置個所を前記遮光部上の任意に位置に設定することができる利点がある。

本発明の第１の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされる。この例では、前記遮光部が、赤色層、青色層及び緑色層のうちのいずれか２層を重ねたものの中で最大の遮光率を持つ、という利点がある。

本発明の第１の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされる。この例では、ＴＦＴの電流リークに大きな影響を及ぼす波長の光を効果的に遮光することができる、という利点がある。

（２） 本発明の第２の観点では、本発明の第１の観点によるカラーフィルタの製造方法が提供される。このカラーフィルタの製造方法は、
透明な支持体上に、所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部、複数の第２色画素用開口部及び複数の第３色画素用開口部を有する第１色層を形成する工程と、
所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部、複数の第１色画素用開口部及び複数の第３色画素用開口部を有する第２色層を、前記第１色層に重ねて形成し、もって前記第１色層の前記第１色画素形成部を前記第２色層の前記第１色画素用開口部に重ねて複数の第１色画素を画定すると共に、前記第２色層の前記第２色画素形成部を前記第１色層の前記第２色画素用開口部に重ねて複数の第２色画素を画定する工程と、
相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層を形成し、もって前記第３色層の前記第３色画素形成部を相互に重なり合った前記第１色層の前記第３色画素用開口部及び前記第２色層の第３色画素用開口部にそれぞれ配置して、複数の第３色画素を形成する工程とを備え、
前記第１色層と前記第２色層の重なり部分を遮光部として機能させることを特徴とするものである。

本発明の第２の観点によるカラーフィルタの製造方法では、上述したように、前記支持体上に上記構成を持つ前記第１色層と前記第２色層と前記第３色層を順に形成することにより、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって遮光部を形成する。このため、遮光部を形成するためのブラックマトリックスが不要となる。

また、前記第３色層の前記第３色画素形成部は、アイランド状であって、相互に重なり合った前記第１色層の前記第３色画素用開口部と前記第２色層の前記第３色画素用開口部にそれぞれ配置されているため、前記第３色画素形成部の寸法を適切に調整することにより、前記遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色層がほとんど存在しないようにすることができる。このため、前記遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素（つまり、各色画素を形成する色材）との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、前記遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差の減少は、前記第３色層の前記第３色画素形成部を相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、前記遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部の周辺部がほとんど重ならないようにすることができるため、前記遮光部上に存在する前記第３色画素形成部の量が少量に抑えられ、その結果、前記遮光部上の前記第３色画素形成部を研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、前記第１色層及び前記第２色層は、いずれも、ストライプ状の画素形成部と第２色画素用開口部と第３色画素用開口部を形成するだけでよく、前記第３色層はアイランド状の画素形成部を形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（前記第１色層、前記第２色層及び前記第３色層）のパターン化を容易に行うことができる。

本発明の第２の観点のカラーフィルタの製造方法の好ましい例では、前記第１色層の前記第１色画素形成部が、第１方向に所定間隔で配置されていると共に前記第１方向に直交する第２方向に延在し、前記第１色層の前記第２色画素用開口部及び前記第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。また、前記第２色層の前記第２色画素形成部が、前記第１方向に所定間隔で配置されていると共に前記第２方向に延在し、前記第２色層の前記第１色画素用開口部及び前記第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。

本発明の第２の観点のカラーフィルタの製造方法の他の好ましい例では、前記第３色層を形成する工程において、前記第３色画素形成部の周辺部が前記遮光部上に重ねられ、その重なり幅が５．０μｍ以下（好ましくは３．０μｍ以下）とされる。この例では、前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が存在するが、その影響は小さく、問題を生じないレベルに抑えることができる。したがって、この例では、前記第３色画素形成部の周辺部を研磨・除去する工程が不要であるという利点がある。

前記第３色層を形成する工程において前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重ねられる例では、前記遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサを形成する工程をさらに備えるのが好ましい。こうすれば、前記第３色画素形成部の周辺部による影響を低減することができるからである。

本発明の第２の観点のカラーフィルタの製造方法の好ましい例では、前記第３色層を形成する工程の終了後に、前記遮光部上に存在する前記第３色画素形成部の周辺部を除去するために、前記第３色層を研磨する工程が実行される。この例では、前記遮光部上にある前記第３色画素形成部（の周辺部）を確実に除去することができるので、前記遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差をいっそう小さくすることができる、という利点がある。

本発明の第２の観点のカラーフィルタの製造方法の他の好ましい例では、前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされる。この例では、前記遮光部が、赤色層、青色層及び緑色層のうちのいずれか２層を重ねたものの中で最大の遮光率を持つ、という利点がある。

本発明の第２の観点のカラーフィルタの製造方法の他の好ましい例では、前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされる。この例では、ＴＦＴのリークに大きな影響を及ぼす光を効果的に遮光することができる、という利点がある。

（３） 本発明の第３の観点では、他のカラーフィルタが提供される。このカラーフィルタは、
透明な支持体と、
第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部及び複数の第２色・第３色画素用開口部を有する、前記支持体上に形成された第１色層と、
前記第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部及び複数の第１色・第３色画素用開口部を有する、前記第１色層に重ねて形成された第２色層と、
相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層とを備え、
前記第２色層の複数の前記第２色画素形成部は、前記第１色層の複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第２色画素用部分とそれぞれ重なり合うと共に、前記第２色層の複数の前記第１色・第３色画素用開口部は、前記第１色層の複数の前記第１色画素形成部及び複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第３色画素用部分とそれぞれ重なり合っており、
前記第３色層の複数の前記第３色画素形成部は、相互に重なり合った前記第１色層の複数の前記第２・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分と前記第２色層の複数の前記第１・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分にそれぞれ配置されており、
前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第１色層の前記第１色画素形成部は、それぞれ第１色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第２色層の前記第２色画素形成部は、それぞれ第２色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部と重なり合った前記第３色層の前記第３色画素形成部は、それぞれ第３色画素を画定しており、
前記第１方向に延在する第１遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成されていると共に、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分とによって形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第３の観点によるカラーフィルタでは、前記支持体上に上記構成を持つ前記第１色層と前記第２色層と前記第３色層が形成されており、前記第１方向に延在する第１遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成されていると共に、前記第２方向に延在する第２遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分（つまり、隣接する２色層の重なり部分）とによって形成されている。このため、遮光部を形成するためのブラックマトリックスが不要である。

また、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部との重なりによって前記第３色画素を画定する前記第３色画素形成部は、相互に分離されたアイランド状であるため、前記第３色画素形成部の寸法を適切に調整することにより、前記第１方向に延在する第１遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部がほとんど存在しないようにすることができる。このため、前記第１遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、前記第１遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差の減少は、前記第３色層の前記第３色画素形成部を相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、前記第３色層の前記第３色画素形成部の寸法を適切に調整することにより、前記第１遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部の周辺部がほとんど重ならないようにすることができる。このため、前記第１遮光部上に存在する前記第３色層の量が少量に抑えられ、その結果、前記第１遮光部上の前記第３色画素形成部を研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、前記第１色層及び前記第２色層は、いずれも、ストライプ状の色画素形成部と第２色・第３色画素用開口部とを形成するだけでよく、前記第３色層はアイランド状の画素形成部を形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（前記第１色層、前記第２色層及び前記第３色層）のパターン化を容易に行うことができる。

本発明の第３の観点のカラーフィルタの好ましい例では、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。また、前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。

本発明の第３の観点のカラーフィルタの他の好ましい例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっており、その重なり幅が５．０μｍ以下（好ましくは３．０μｍ以下）とされる。この例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が存在するが、その影響は小さく、問題を生じないレベルに抑えることができる。したがって、この例では、前記第３色画素形成部の周辺部を研磨・除去する工程が不要であるという利点がある。

前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっている例では、前記第１遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサをさらに備えるのが好ましい。こうすれば、前記第３色画素形成部の周辺部による影響を低減することができるからである。

本発明の第３の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっていない。この例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部が存在しないため、前記第１遮光部が完全な２層構造となり、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差をいっそう小さくすることができる、という利点がある。

前記遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっていない例では、前記第１遮光部上に配置されたスペーサをさらに備えるのが好ましい。この場合、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部が存在しないため、スペーサの配置個所を前記第１遮光部上の任意に位置に設定することができる利点がある。

本発明の第３の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされる。この例では、前記第１遮光部が、赤色層、青色層及び緑色層のうちのいずれか２層を重ねたものの中で最大の遮光率を持つ、という利点がある。

本発明の第３の観点のカラーフィルタのさらに他の好ましい例では、前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされる。この例では、前記第１遮光部が赤色層を含むので、ＴＦＴの電流リークに大きな影響を及ぼす光を効果的に遮光することができる、という利点がある。

（４） 本発明の第４の観点では、本発明の第３の観点によるカラーフィルタの製造方法が提供される。このカラーフィルタの製造方法は、
透明な支持体上に、第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部及び複数の第２色・第３色画素用開口部を有する第１色層を形成する工程と、
前記第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部及び複数の第１色・第３色画素用開口部を有する第２色層を、前記第１色層に重ねて形成し、もって、前記第２色層の複数の前記第２色画素形成部を前記第１色層の複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第２色画素用部分にそれぞれ重ね合わせると共に、前記第２色層の複数の前記第１色・第３色画素用開口部を前記第１色層の複数の前記第１色画素形成部及び複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第３色画素用部分にそれぞれ重ね合わせる工程と、
相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層を形成し、もって前記第３色層の複数の前記第３色画素形成部を、相互に重なり合った前記第１色層の複数の前記第２・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分と前記第２色層の複数の前記第１・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分にそれぞれ配置する工程とを備え、
前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第１色層の前記第１色画素形成部は、それぞれ第１色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第２色層の前記第２色画素形成部は、それぞれ第２色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部と重なり合った前記第３色層の前記第３色画素形成部は、それぞれ第３色画素を画定しており、
前記第１方向に延在する第１遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成されていると共に、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分とによって形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第４の観点によるカラーフィルタの製造方法では、上述したように、前記支持体上に上記構成を持つ前記第１色層と前記第２色層と前記第３色層を順に形成することにより、前記第１方向に延在する前記第１遮光部を、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成し、また、前記第２方向に延在する前記第２遮光部を、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分とによって形成する。このため、これらの遮光部を形成するためのブラックマトリックスが不要である。

また、前記第３色層の前記第３色画素形成部は、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部の前記第３画素用部分及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部の前記第３画素用部分の重なりによって第３色画素を画定するものであって、相互に分離されたアイランド状とされている。このため、前記第３色画素部の寸法を適切に調整することにより、前記第１遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部がほとんど存在しないようにすることができる。このため、前記第１遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、前記第１遮光部と、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差の減少は、前記第３色層の前記第３色画素部を相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、前記第１遮光部の機能を持つ前記第１色層と前記第２色層の重なり部分上に前記第３色画素形成部の周辺部がほとんど重ならないようにすることができるため、前記第１遮光部上に存在する前記第３色画素形成部の量が少量に抑えられ、その結果、前記第１遮光部上の前記第３色画素形成部を研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、前記第１色層及び前記第２色層は、いずれも、ストライプ状の色画素形成部とそれらを連結する連結部とを形成するだけでよく、前記第３色層はアイランド状の画素形成部を形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（前記第１色層、前記第２色層及び前記第３色層）のパターン化を容易に行うことができる。

本発明の第４の観点のカラーフィルタの製造方法の好ましい例では、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。また、前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定される。

本発明の第４の観点のカラーフィルタの製造方法の他の好ましい例では、前記第３色層を形成する工程において、前記第３色画素形成部の周辺部が前記第１遮光部上に重ねられ、その重なり幅が５．０μｍ以下（好ましくは３．０μｍ以下）とされる。この例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が存在するが、その影響は小さく、問題を生じないレベルに抑えることができる。したがって、この例では、前記第３色画素形成部の周辺部を研磨・除去する工程が不要であるという利点がある。

前記第３色層を形成する工程において前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重ねられる例では、前記第１遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサを形成する工程をさらに備えるのが好ましい。こうすれば、前記第３色画素形成部の周辺部による影響を低減することができるからである。

本発明の第４の観点のカラーフィルタの製造方法のさらに他の好ましい例では、前記第３色層を形成する工程の終了後に、前記第１遮光部上に存在する前記第３色画素形成部の周辺部を除去するために、前記第３層を研磨する工程が実行される。この例では、前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部（の周辺部）が存在しないため、前記第１遮光部が完全な２層構造となり、前記第１色画素、前記第２色画素または前記第３色画素との間の段差をいっそう小さくすることができる、という利点がある。

本発明の第４の観点のカラーフィルタの製造方法のさらに他の好ましい例では、前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされる。この例では、前記遮光部が、赤色層、青色層及び緑色層のうちのいずれか２層を重ねたものの中で最大の遮光率を持つ、という利点がある。

本発明の第４の観点のカラーフィルタの製造方法の他の好ましい例では、前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされる。この例では、ＴＦＴの電流リークに大きな影響を及ぼす光を効果的に遮光することができる、という利点がある。

（５） 本発明の第５の観点では、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、上述した本発明の第１の観点によるカラーフィルタまたは第３の観点によるカラーフィルタを装着した対向基板と、複数のスイッチング用能動素子を備えた能動素子基板とを備えていることを特徴とする。

本発明の第５の観点の液晶表示装置では、上述した本発明の第１の観点のカラーフィルタまたは第３の観点のカラーフィルタを装着した対向基板と、複数のスイッチング用能動素子を備えた能動素子基板とを備えているので、ブラックマトリクスを使用せずに高いコントラストと良好な色再現性が得られると共に、応答特性も高速にすることができる。

本発明の第５の観点の液晶表示装置の好ましい例では、当該液晶表示装置がノーマリーブラック・モードで動作し、また、前記能動素子基板上の共通電極が、前記能動素子基板から生じる漏れ電界をシールドするシールド部を有していて、当該シールド部によって前記能動素子基板上の走査線の近傍における遮光を行う。

本発明の第５の観点の液晶表示装置の他の好ましい例では、前記カラーフィルタの前記第１遮光部が、前記能動素子基板上の走査線に対応する箇所の遮光に使用され、前記カラーフィルタの前記第２遮光部が、前記能動素子基板上のデータ線に対応する箇所の遮光に使用される。

本発明の第５の観点の液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記能動素子基板上の配線でバックライト光を遮光できる箇所に対しては、前記カラーフィルタの前記第２遮光部が配置され、前記能動素子基板上の配線でバックライト光を遮光できない箇所に対しては、前記カラーフィルタの前記第１遮光部が配置される。

本発明の第１の観点及び第３の観点によるカラーフィルタによれば、（ａ）２色の色層の積層構造によって形成される遮光部と各色画素を形成する色材との間の段差を、簡易な方法によって小さくすることができる、（ｂ）２色の色層の積層構造によって形成される遮光部上に存在する他色の色層の部分を、研磨によって容易に除去することができる、（ｃ）２色の色層の積層構造によって形成される遮光部によって所望の遮光性能を得るための各色層のパターン化が容易に行える、といった効果が得られる。

本発明の第２の観点及び第４の観点によるカラーフィルタの製造方法によれば、本発明の第１の観点及び第３の観点によるカラーフィルタをそれぞれ容易に製造することができる、という効果が得られる。

本発明の第５の観点による液晶表示装置によれば、ブラックマトリクスを使用せずに高いコントラストと良好な色再現性が得られると共に、従来の積層構造に比べて狭いギャップを実現できるため応答特性もより高速にできる、という効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに使用される色層のパターンを示しており、（ａ）は赤色層の部分平面説明図、（ｂ）は青色層の部分平面説明図、（ｃ）は緑色層の部分平面説明図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタの製造工程を示しており、（ａ）は図１（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示された赤色層及び青色層を透明ガラス基板上に積層した状態を示す部分平面説明図、（ｂ）は（ａ）の積層体に図１（ｃ）に示された緑色層を積層して構成される本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタの部分平面説明図、（ｃ）は（ｂ）のカラーフィルタにおいてアイランド状の緑色画素形成部の遮光部との重なり部分を研磨によって除去した状態を示す部分平面説明図である。 （ａ）は図２（ｂ）のIIIＡ−IIIＡ線に沿った部分断面図、（ｂ）は図２（ｃ）のIIIＢ−IIIＢ線に沿った部分断面図である。 （ａ）は図２（ｂ）のIVＡ−IVＡ線に沿った部分断面図、（ｂ）は図２（ｃ）のIVＢ−IVＢ線に沿った部分断面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタのフォトスペーサの配置の一例を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のVＢ−VＢ線に沿った部分断面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタのフォトスペーサの配置の他の例を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のVIＢ−VIＢ線に沿った部分断面図である。 図５（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに、ＴＦＴ基板を接合した状態を示す部分断面図である。 図６（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに、ＴＦＴ基板を接合した状態を示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに接合されるＴＦＴ基板の構成を示す要部平面図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタを用いた対向基板に図９のＴＦＴ基板を接合してなる液晶表示装置の図９のX−X線に沿った断面を示す部分断面図である。 （ａ）は図９のＴＦＴ基板のXIＡ−XIＡ線に沿った断面を示す部分断面図、（ｂ）は図９のＴＦＴ基板のXIＢ−XIＢ線に沿った断面を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタに使用される色層のパターンを示しており、（ａ）は赤色層の部分平面説明図、（ｂ）は青色層の部分平面説明図、（ｃ）は緑色層の部分平面説明図である。 本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタの製造工程を示しており、（ａ）は図１２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示された赤色層及び青色層を透明ガラス基板上に積層した状態を示す部分平面説明図、（ｂ）は（ａ）の積層体に図１２（ｃ）に示された緑色層を積層して構成される本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタの部分平面説明図、（ｃ）は（ｂ）のカラーフィルタにおいてアイランド状の緑色画素形成部の遮光部との重なり部分を研磨によって除去した状態を示す部分平面説明図である。 図１３（ｃ）のXIV−XIV線に沿った部分断面図である。 本発明の第３実施形態及び第４実施形態に係るカラーフィルタに接合されるＴＦＴ基板の構成を示す要部平面図である。 （ａ）は図１５のＴＦＴ基板のXVIＡ−XVIＡ線に沿った断面を示す部分断面図、（ｂ）は図１５のＴＦＴ基板のXVIＢ−XVIＢ線に沿った断面を示す部分断面図である。 従来のカラーフィルタに使用される色層のパターンを示しており、（ａ）は赤色層の部分平面説明図、（ｂ）は青色層の部分平面説明図、（ｃ）は緑色層の部分平面説明図である。 従来のカラーフィルタにおけるフォトスペーサの配置の一例を示す部分平面図である。 （ａ）は図１８のXIXＡ−XIXＡ線に沿った部分断面図、（ｂ）は（ａ）の構成にＴＦＴ基板を接合した状態を示す部分断面図である。 従来のカラーフィルタにおけるフォトスペーサの配置の他の例を示す部分平面図である。 （ａ）は図２０のXXIＡ−XXIＡ線に沿った部分断面図、（ｂ）は（ａ）の構成にＴＦＴ基板を接合した状態を示す部分断面図である。 （ａ）は図２０のXXIIＡ−XXIIＡ線に沿った部分断面図、（ｂ）は（ａ）の構成にＴＦＴ基板を接合した状態を示す部分断面図である。 従来のカラーフィルタに接合されるＴＦＴ基板の構成を示す要部平面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態のカラーフィルタ）
本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置用カラーフィルタの構成を図２（ｂ）、図３（ａ）及び図４（ａ）に示す。図２（ｂ）は当該カラーフィルタの部分平面図、図３（ａ）及び図４（ａ）はそれぞれ図２（ｂ）のIIIＡ−IIIＡ線及びIVＡ−IV線に沿った部分断面図である。

第１実施形態のカラーフィルタは、図１（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１と、図１（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２と、図１（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３とを、透明なガラス基板（透明な支持体）９の一面（Ｘ−Ｙ平面）上に積層して形成したものであり、黒色材料からなるブラックマトリクスは含まれていない。ブラックマトリクスの遮光機能は、赤色層１と青色層２の重ね合わせ（積層）によって実現されている。

赤色層１は、ガラス基板９の一面に形成されるものであり、図１（ａ）に示すように、複数のストライプ状の赤色画素形成部１Ｒと複数の連結部１Ｌとを有している。

ストライプ状の赤色画素形成部１Ｒは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。赤色画素形成部１Ｒの各々は、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の赤色画素を形成するために使用される。したがって、赤色画素形成部１Ｒは、複数の赤色画素と、それら赤色画素の隣接するものを相互に連結する赤色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部１Ｌは、隣接する赤色画素形成部１Ｒを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の青色画素用開口部１Ｂと、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素用開口部１Ｇとを画定している。青色画素用開口部１Ｂの各々は、青色画素が形成されるべき位置にある。緑色画素用開口部１Ｇの各々は、緑色画素が形成されるべき位置にある。

したがって、赤色画素は、Ｙ方向に所定間隔で一列に並置される。緑色画素は、赤色画素に隣接してＹ方向に所定間隔で一列に並置される。青色画素は、緑色画素に隣接してＹ方向に所定間隔で一列に並置される。Ｘ方向には、赤色画素、緑色画素及び青色画素がこの順に配置されたものが繰り返して並置される。

青色層２は、赤色層１に重ねてガラス基板９の一面上に形成されるものであり、図１（ｂ）に示すように、複数のストライプ状の青色画素形成部２Ｂと複数の連結部２Ｌとを有している。

ストライプ状の青色画素形成部２Ｂは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。青色画素部２Ｂの各々は、赤色層１の対応する青色画素用開口部１Ｂと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の青色画素を形成するために使用される。したがって、青色画素形成部２Ｂは、複数の青色画素と、それら青色画素の隣接するものを相互に連結する青色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部２Ｌは、隣接する青色画素形成部２Ｂを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の赤色画素用開口部２Ｒと、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素用開口部２Ｇとを画定している。赤色画素用開口部２Ｒの各々は、赤色画素が形成されるべき位置にある。緑色画素用開口部２Ｇの各々は、緑色画素が形成されるべき位置にある。したがって、赤色画素用開口部２Ｒは、すべて、赤色層１の対応する赤色画素形成部１Ｒと重なり合う位置にある。また、緑色画素用開口部２Ｇの各々は、赤色層１の対応する緑色画素用開口部１Ｇと重なり合う位置にある。

緑色層３は、赤色層１と青色層２に重ねて前記ガラス基板の一面上に形成されるものであり、図１（ｃ）に示すように、複数の矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇから形成されている。これらの緑色画素形成部３Ｇは、相互に分離して形成されており、従来のようにストライプ状になっていない。また、緑色層３は、赤色層１及び青色層２とは異なり、連結部１Ｌや２Ｌのような連結部を有していない。

矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇは、所定間隔でＹ方向に配置されていると共に、Ｘ方向にも所定間隔で配置されている。緑色画素形成部３Ｇの各々は、赤色層１の対応する緑色画素用開口部１Ｇ及び青色層２の対応する緑色画素用開口部２Ｇと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素を形成するために使用される。したがって、緑色画素形成部３Ｇは、複数の緑色画素のみから形成されており、隣接する緑色画素を相互に連結する緑色画素間部分を有していない、と言うことができる。

本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、上述したパターンを持つ赤色層１と青色層２と緑色層３をこの順に重ね合わせて製造される。その製造方法としては、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法等が知られているが、赤色層１、青色層２及び緑色層３がそれぞれ図１（ａ）〜（ｃ）に示したパターンを持っていれば、いずれの方法も使用可能である。しかし、高精細であり且つ分光特性の制御性や再現性が良好なフォトレジスト法が好ましいので、ここでは、同方法で製造する場合の例について説明する。

フォトレジスト法では、透明樹脂中に顔料を光開始剤、重合性モノマー及び溶剤と共に分散させて着色組成物を生成し、その着色組成物を各色の色材原料として使用する。この色材原料をガラス基板上に塗布・成膜し、得られた色材原料膜をマスクを用いて選択的に露光してから現像することにより、所望パターンの色層が得られる。この工程を各色について実行してカラーフィルタを得るのである。

本発明の第１実施形態のカラーフィルタを製造する場合は、まず、ガラス基板９の一面に適当な赤色組成物（赤色材）の膜を所定厚さで形成し、その赤色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、ガラス基板９上に図１（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１を形成する。

次に、赤色層１に重ねて、青色組成物（青色材）の膜を所定厚さで形成し、その青色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、図１（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２を形成する。この時、図２（ａ）のように、青色層２の複数の青色画素形成部２Ｂが、赤色層１の複数の青色画素用開口部１Ｂとそれぞれ重なり合い、青色層２の複数の赤色画素用開口部２Ｒが赤色層１の複数の赤色画素形成部１Ｒとそれぞれ重なり合い、青色層２の複数の緑色画素用開口部２Ｇが赤色層の複数の緑色画素開口部１Ｇとそれぞれ重なり合っている。青色層２の複数の赤色画素用開口部２Ｒと重なり合った赤色層１の赤色画素形成部１Ｒが、それぞれ赤色画素を画定している。

その後、赤色層１及び青色層２に重ねて、緑色組成物（緑色材）の膜を所定厚さで形成し、その緑色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、図１（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３を形成し、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを得る。この時の状態は、図２（ｂ）のようになる。この時、緑色層３のアイランド状の緑色画素形成部３Ｇは、それぞれ、相互に重なり合った赤色層１の複数の緑色画素用開口部１Ｇと青色層２の複数の緑色画素用開口部２Ｇに配置されている。

図２（ｂ）から理解されるように、赤色層１の複数の青色画素用開口部１Ｂと重なり合った青色層２の青色画素形成部２Ｂが、複数の青色画素を画定している。赤色層１の複数の緑色画素用開口部１Ｇ及び青色層２の複数の緑色画素用開口部２Ｇと重なり合った緑色層３の緑色画素形成部３Ｇが、それぞれ、緑色画素を画定している。また、青色層２の連結部２Ｌ及び青色画素間部分は、赤色層１の対応する連結部１Ｌまたは赤色画素間部分と重なり合っており、その赤色層１と青色層２の重なり部分が遮光部を形成している。

本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、上述したように、赤色層１のストライプ状赤色画素形成部１Ｒの各々は、青色層２の対応する複数の赤色画素用開口部２Ｒと重なり合って複数の赤色画素を画定し、青色層２のストライプ状青色画素形成部２Ｂの各々は、赤色層１の対応する複数の青色画素用開口部２Ｂと重なり合って複数の青色画素を画定している。これらの点は、従来のカラーフィルタの場合と同じである。しかし、緑色層３のパターンが異なっている。すなわち、緑色層３は、アイランド状の緑色画素形成部３Ｇのみから形成されており、緑色画素形成部３Ｇの各々は、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、赤色層１の緑色画素用開口部１Ｇ及び青色層２の緑色画素用開口部２Ｇ（これらの開口部は相互に重なり合っている）と重なり合って、緑色画素を画定している。

また、赤色層１の各ストライプ状赤色画素形成部１Ｒの赤色画素間部分と、赤色層１の各連結部１Ｌとは、それぞれ、青色層２の対応する連結部２Ｌまたは青色層２の各ストライプ状青色画素形成部２Ｂの青色画素間部分に重なり合って、２層構造の遮光部１２を形成している。つまり、この遮光部１２は、赤色層１と青色層２を積層してなる２層構造を持っており、ブラックマトリックスと同様のパターンを有している。そして、遮光部１２に使用されない緑色層３は、アイランド状にパターン化されて、重なり合った緑色画素用開口部１Ｇ及び２Ｇの内部に配置されている。

青色層２の青色画素間部分と連結部２Ｌの幅は、赤色層１の青色画素間部分と連結部１Ｌの幅よりも少し大きくされている。このため、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、青色層２の青色画素間部分と連結部２Ｌの両側縁が、赤色層１の赤色画素間部分あるいは連結部１Ｌを越えてガラス基板９の面に接触している。

緑色層３は、矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇを有しているのみであり、従来のカラーフィルタに使用された緑色層１０３（図１７（ｃ）を参照）のような緑色画素間部分を有していないから、図３（ａ）及び図４（ａ）に示したように、緑色画素形成部３Ｇの各々は、対応する緑色画素用開口部１Ｇ及び２Ｇにほぼ嵌合し、遮光部１２とはほとんど重なっていない。したがって、遮光部１２の緑色画素形成部３Ｇが形成される箇所も、赤色層１と青色層２の２層構造になっている、と言うことができる。ただ、赤色層１と青色層２と緑色層３を積層する際のアライメントエラーを考慮して、赤色層１と青色層２と緑色層３のパターンにはそれぞれマージンが設けられているため、そのマージンに起因して、緑色画素形成部３Ｇの周縁部がわずかに遮光部１２上に乗り上がっている。この乗り上げによって生じる緑色画素形成部３Ｇの遮光部１２との重なり部１０を、ここでは突起部とも呼ぶ。これは、重なり部１０が遮光部１２上に突出しており、緑色画素の周縁に沿って延在する矩形リング状の突起になっているからである。

緑色画素形成部３Ｇの遮光部１２との重なり部１０のオーバーラップ量は、各色層１、２、３のアライメントズレによる光漏れが発生しない程度に必要最小限とする。具体的に言えば、オーバーラップ量は５．０μｍ以下とするのが好ましく、３．０μｍ以下とするのがより好ましい。

緑色画素形成部３Ｇは、Ｙ方向に近接して並置されているので、遮光部１２上では、図３（ａ）に示すように、隣接する緑色画素形成部３Ｇの重なり部（突起部）１０が色間部１３を挟んで並んでいる。他方、Ｘ方向で緑色画素形成部３Ｇに隣接するのは、赤色画素形成部１Ｒまたは青色画素形成部２Ｂであるから、図４（ａ）に示すように、Ｘ方向には色間部１３は存在しない。

緑色画素の部分のＹ方向に沿った断面は、図３（ａ）に示すようになり、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）とそれに隣接する遮光部１２との間には段差ａが生じている。この段差ａは、２層構造の遮光部１２の高さ（赤色層１の厚さと青色層２の厚さの和に等しい）に重なり部（突起）１０の高さ（厚さ）を加算したものから、緑色層３の厚さを減算したものにほぼ等しい。この段差ａは、従来のカラーフィルタの緑色画素とそれに隣接する３層構造の遮光部１３３との間の段差ｈ（図１９（ａ）を参照）より小さい（ａ＜ｈ）。これは、従来のカラーフィルタでは、遮光部１３３が３層構造であるのに対し、本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタでは、２層構造の遮光部１２上に重なり部１０が存在するだけであり、重なり部１０の厚さは緑色層３のそれよりも十分小さいからである。

緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）の部分のＸ方向に沿った断面は、図４（ａ）に示すようになり、緑色画素とそれに隣接する遮光部１２との間には段差ｃが生じている。この段差ｃの大きさは段差ａと同じである。これは、緑色画素形成部３Ｇの重なり部１０の形状が矩形リング状であるためである。

このように、本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタでは、その段差ａ（ｃ）を有効表示領域の全面にわたって従来のカラーフィルタの段差ｈより小さくすることができる。

本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタでは、フォトスペーサ２０は、例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように配置される。すなわち、同図に示すように、赤色層１と青色層２と緑色層３は、ガラス基板９の一面にこの順に積層形成されており、その上にオーバーコート層２３が形成されている。オーバーコート層２３は有効表示領域の全面に亘って赤色層１と青色層２と緑色層３を覆っている。そして、フォトスペーサ２０は、遮光部１２上において、緑色画素形成部３Ｇの色間部１３の各々に重なる位置に矩形（帯）状に形成されている。つまり、フォトスペーサ２０は、遮光部１２上に存在する対応する色間部１３の各々の全体を充填する（埋め込む）ように形成されている。フォトスペーサ２０の幅さ（Ｙ方向の長さ）は、遮光部１２のそれより少し小さい。フォトスペーサ２０の長さ（Ｘ方向の長さ）は、緑色画素形成部３Ｇのそれとほぼ同一である。なお、フォトスペーサ２０は、公知のフォトレジスト（感光性樹脂）をパターン化して形成される。

フォトスペーサ２０をこのように形成すると、遮光部１２上に存在する緑色画素形成部３Ｇの重なり部（突起部）１０がフォトスペーサ２０の内部に吸収される形になるため、重なり部１０による悪影響をほとんどなくすことができる。つまり、２層構造の遮光部１２上に形成された重なり部１０により、遮光部１２が３層に似た構造になっているが、重なり部１０の高さ（厚さ）に相当する部分はフォトスペーサ２０の高さに含まれることとなるので、重なり部１０が存在しない場合とほぼ同様の状態になる。

図７は、フォトスペーサ２０が図５（ａ）及び（ｂ）に示した構成を持つ本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに対して、ＴＦＴ基板２６を接合した状態を示す。同図から明らかなように、この場合のセルギャップａは、段差ｆにフォトスペーサ２０の高さを加算したものに等しいが、段差ｆが従来のカラーフィルタの段差ｈよりも小さい（ｆ＜ｈ）ため、それだけフォトスペーサ２０の高さを大きくすることができる、という利点がある。

ところで、本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタは、緑色画素形成部３Ｇの重なり部（突起部）１０の影響をなくすため、重なり部１０を研磨により除去することができ、また除去する方が好ましい。これは、重なり部１０が矩形リング状であり、重なり部１０の総面積が従来のカラーフィルタの場合に比べてはるかに小さいことから、公知の研磨装置を用いてガラス基板９の全面研磨を行うことにより、容易に実現することができる。

重なり部１０を除去した場合の構成は、図２（ｃ）、図３（ｂ）及び図４（ｂ）のようになる。この場合、重なり部１０がなくなるので、緑色画素と遮光部１２の間の段差ｂ及びｄは、それぞれ、重なり部１０の厚さにほぼ等しい値だけ段差ａ及びｃよりも小さくなるから、重なり部１０を除去しない場合よりも好ましい。ただ、重なり部１０を除去するための研磨工程が増えるのが難点である。したがって、段差の小ささが重要な場合は、たとえ研磨工程が増えても重なり部１０を除去するのが好ましい。反面、コストが重要な場合は、重なり部１０を除去しないのが好ましい。なお、段差ｄは段差ｂに等しい。

図６（ａ）は、遮光部１２上に存在する緑色画素形成部３Ｇの重なり部１０を研磨により除去した場合のフォトスペーサ２０の配置例を示す。この場合は、遮光部１２上に重なり部１０が存在せず、各緑色画素形成部３Ｇは対応する緑色画素用開口部１Ｇ及び２Ｇの内部に嵌合された形になるので、フォトスペーサ２０の近傍の断面構造は図６（ｂ）のようになる。同図から明らかなように、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）と遮光部１２との間の段差ｇは、遮光部１２の高さから緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）の厚さを減算したものに等しい。

図６（ａ）の例では、遮光部１２上に重なり部１０と色間部１３が存在しないため、図５（ａ）のように、フォトスペーサ２０を帯状に形成して重なり部１０（色間部１３）の全体を覆う必要がない。したがって、フォトスペーサ２０の配置の自由度が非常に高い。そこで、フォトスペーサ２０を、例えば図６（ａ）に示すように、棒状ないし柱状にして、遮光部１２のごく狭い範囲のみを覆うようにすることも可能である。

図８は、重なり部１０を除去したカラーフィルタの構成に対してＴＦＴ基板２６を接合した状態を示す。同図から明らかなように、セルギャップｂは、段差ｇにフォトスペーサ２０の高さを加算したものに等しいが、段差ｇが重なり部１０を除去しない場合の段差ｆより小さい（ｇ＜ｆ）ため、それだけフォトスペーサ２０の高さを大きくすることができる、という利点がある。

段差ｆまたはｇは、悪影響を与えない値にする必要がある。段差ｆまたはｇは、３．０μｍ以下とすることが必要であり、好ましくは、オーバーコート層の厚さを調整するなどして平坦化を行い、１．５μｍ以下とする。

以上、詳述したように、本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタでは、ガラス基板９上に、図１（ａ）の形状（パターン）を持つ赤色層１と、図１（ｂ）の形状（パターン）を持つ青色層２と、図１（ｃ）の形状（パターン）を持つ緑色層３が積層して形成されており、赤色層１と青色層２の重なり部分が遮光部１２として機能する。このため、遮光部１２を形成するためのブラックマトリックスが不要である。

また、赤色層１の緑色画素用開口部１Ｇと青色層２の緑色画素用開口部２Ｇの重なりによって赤色画素を画定する緑色画素形成部３Ｇが、相互に分離されたアイランド状であるため、緑色画素形成部３Ｇの寸法を適切に調整することにより、遮光部１２の機能を持つ赤色層１と青色層２の重なり部分上に緑色層３がほとんど存在しないようにすることができる。このため、遮光部１２と、赤色画素、青色画素または緑色画素との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、遮光部１２と、赤色画素、青色画素または緑色画素との間の段差の減少は、緑色層３の緑色画素形成部３Ｇを相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、遮光部１２の形成に使用されない緑色層３の緑色画素形成部３Ｇの寸法を適切に調整することにより、遮光部１２の機能を持つ赤色層１と青色層２の重なり部分上に緑色層３の周辺部がほとんど重ならないようにすることができる。このため、遮光部１２上に存在する緑色層３の量が少量に抑えられ、その結果、遮光部１２上の緑色層３の重なり部（突起部）１０を研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、赤色層１及び青色層２は、いずれも、ストライプ状の赤色画素形成部１Ｒ及び青色画素形成部２Ｂとそれらを連結する連結部１Ｌ及び２Ｌを形成するだけでよく、緑色層３はアイランド状の画素形成部３Ｇを形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（赤色層１、青色層２及び緑色層３）のパターン化を容易に行うことができる。

なお、上述した第１実施形態に係るカラーフィルタにおいて、遮光部１２が赤色層１と青色層２の２層を積層した構造となっているが、これは、この組み合わせの場合が光の透過率を最小にする（換言すればＯＤ値を最大にする）ことができるからである。遮光部１２は、赤色層１と青色層２の組み合わせであれば足りるから、上述したように赤色層１の上に青色層２が重ねていてもよいし、この順を逆にして、青色層２の上に赤色層１を重ねてもよい。

また、ここでは遮光部１２が「画素間遮光部」である場合について説明したが、遮光部１２は、ＴＦＴに対向する位置の遮光部である「ＴＦＴ遮光部」や、有効表示領域の外側にあって当該有効表示領域を囲む「額縁部」にもそのまま適用可能である。

（第１実施形態の液晶表示装置）
第１実施形態に係る液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２６として、例えば図９〜図１１に示すＩＰＳ方式の構成のものが好適に使用される。このＴＦＴ基板２６は、背景技術で引用した特開２００５−２４１９２３号公報の図１〜図３に記載されているものとほぼ同じ構成である。この液晶表示装置は、ノーマリーブラックモードで動作する。

図９は本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタに接合されるＴＦＴ基板の構成を示す要部平面図、図１０は同カラーフィルタを用いた対向基板に図９のＴＦＴ基板を接合してなる液晶表示装置の図９のX−X線に沿った断面を示す部分断面図、図１１（ａ）は図９のＴＦＴ基板のXIＡ−XIＡ線に沿った断面を示す部分断面図、図１１（ｂ）は図９のＴＦＴ基板のXIＢ−XIＢ線に沿った断面を示す部分断面図である。

図９において、４３は金属製の共通電極配線、４５は共通電極用コンタクトホール、４６は櫛歯状の透明な共通電極、４６ａは共通電極４６のＴＦＴ５１からの漏れ電界のシールドを行うシールド部、４７は櫛歯状の透明な画素電極、４８は画素電極用コンタクトホール、４９は走査線、５０はデータ線、５１はＴＦＴ、５２はＴＦＴ５１のソース電極、５３はＴＦＴ５１のドレイン電極、５４はＴＦＴ５１の活性層を形成するアイランド状に形成されたａ−Ｓｉ膜、５６は画素補助電極である。

画素電極４７は３本のジグザグ状のクシ歯を持っており、共通電極４６は４本のジグザグ状のクシ歯を持っていて、両者は隣接する走査線４９及び隣接するデータ線５０に挟まれた領域において交互に噛み合うように配置されている。共通電極４６の両端にある２本のクシ歯は、対応するデータ線５０とそれぞれ重なり合っている。画素補助電極５６は、一本のクシ歯を持っており、画素電極４７の中央のクシ歯と重なり合っている。

各データ線５０は、対応するＴＦＴ５１のドレイン電極５３に電気的に接続されている。各走査線４９は、対応するＴＦＴ５１のゲート電極（図示せず）に電気的に接続されている。各画素電極４７は、対応するＴＦＴ５１のソース電極５２に電気的に接続されている。当該画素電極４７はまた、図１１（ａ）に示すように、画素電極用コンタクトホール４８を介して対応するＴＦＴ５１のソース電極５２に電気的に接続されている。共通電極４６は、図１１（ｂ）に示すように、共通電極用コンタクトホール４５を介して対応する共通電極配線４３に電気的に接続されている。

図１０及び図１１に示すように、走査線４９および共通電極配線４３は、透明基板６１上に形成された第１金属膜（Ｃｒ膜、Ａｌ合金膜等）をパターン化して形成されている。この第１金属膜は、ＴＦＴ５１のゲート絶縁膜としても機能する第１層間絶縁膜６２で覆われている。

アイランド状に形成されたａ−Ｓｉ膜５４は、第１層間絶縁膜６２上に形成されている。画素補助電極５６、データ線５０、ソース電極５２及びドレイン電極５３は、第１層間絶縁膜６２上に形成された第２金属膜（Ｃｒ膜、Ａｌ合金膜等）をパターン化して形成されている。ソース電極５２及びドレイン電極５３は、ａ−Ｓｉ膜５４の各端にそれぞれ接触せしめられている。ａ−Ｓｉ膜５４、画素補助電極５６、データ線５０、ソース電極５２及びドレイン電極５３は、第１層間絶縁膜６２上に形成された第２層間絶縁膜（有機樹脂膜、窒化シリコン膜等）６３で覆われている。

画素電極４７及び共通電極４６は、第２層間絶縁膜６３上に形成された第３層間絶縁膜６４上に形成された透明導電膜（ＩＴＯ膜等）をパターン化して形成されている。画素電極４７と共通電極４６はいずれも、ジグザグに屈曲した櫛歯状であり、第３層間絶縁膜６４上で相互に噛み合うように且つ相互に離隔して配置されている。これに対応させて、データ線５０の画素電極４７に隣接する部分がジグザグに屈曲せしめられている。

共通電極４６のシールド部４６ａは、走査線４９及びデータ線５０からの漏れ電界が液晶層８０に印加されるのを防止する（漏れ電界を遮蔽する）ためのものであり、第３層間絶縁膜６４上で走査線４９及びデータ線５０上に張り出す（重なり合う）ようにパターン化されている。シールド部４６ａによってＴＦＴ基板２６からの漏れ電界を遮蔽することにより、カラーフィルタの赤色層１、青色層２及び緑色層３の帯電量を減少させることができるので、カラーフィルタの帯電に起因する液晶の配向不良（ディスクリネーション等）が抑制ないし回避され、色ムラ等の表示不良を防止することが可能となる。

なお、ＴＦＴ基板２６の透明基板６１の外側面には、偏光板６６が取り付けてある。

第１実施形態に係る液晶表示装置は、図１０に示すように、上述した構成のＴＦＴ基板２６と、対向基板７０と、両基板２６及び７０で挟持された液晶層８０を備えている。

対向基板７０は、透明基板７１（ガラス基板９）上に形成されたカラーフィルタ７２と、その上に形成されたオーバーコート層７３と、その上に形成された配向膜７４と、透明起案７１の外側面に形成された導電層７５と、その上に形成された偏光板７６とを備えている。本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、カラーフィルタ７２に対応する。当該カラーフィルタのガラス基板９とオーバーコート層２３は、透明基板７１とオーバーコート層７３にそれぞれ対応する。

ＴＦＴ基板２６は、上述したように、データ線５０が金属膜から形成されているため、データ線５０の部分を通過するバックライト光はデータ線５０で遮光される。しかし、外光と、外光によるＴＦＴ基板２６側の金属配線での反射光は、カラーフィルタ側の遮光部で遮光する必要がある。この第１実施形態のカラーフィルタでは、その遮光機能は赤色層１と青色層２の２層構造からなる遮光部１２で実行される。

また、図９に示すように、走査線４９の近傍領域では、金属製（不透明）の共通電極配線４３と走査線４９の間にスリットがあるため、共通電極配線４３と走査線４９だけでは当該領域を通過するバックライト光を完全に遮光することはできない。そこで、ＴＦＴ基板２６では、透明の共通電極４６のシールド部４６ａが当該スリットを覆うように形成されている。その結果、共通電極４６のシールド部４６ａが当該スリットと重なり合い、当該スリットを通過する光を確実に遮光することができる。その理由は、液晶層８０のシールド部４６ａに対応する領域では、シールド部４６ａによって漏れ電界が遮断されるため、液晶層８０中の液晶分子が駆動されず、その結果、ノーマリーブラック・モードでは、偏光板６６、７６によってバックライト光源からの透過光を遮断することができるからである。

ただ、ＴＦＴ基板２６では、ＴＦＴ５１への影響を少なくするため、共通電極４６のシールド部４６ａは、ＴＦＴ５１とは重ならないように形成されている。これは、シールド部４６ａがＴＦＴ５１と重なると、漏れ電界のシールド効果は高まるが、反面、製造時の誤差により層間絶縁膜の厚さが薄い方向に変動した際にＴＦＴ５１の動作特性に悪影響を与える可能性が高くなることを考慮したものである。そこで、液晶表示装置の動作特性の安全マージンを広くするために、走査線４９の漏れ電界をシールドするシールド部４６ａをＴＦＴ５１を避けるようにパターン化している。

このように、共通電極４６のシールド部４６ａによって、走査線４９付近の領域の液晶分子に対する電界の印加が防止されると共に、当該領域を通過する光も遮断される。また、外光とＴＦＴ基板２６上の金属配線での外光による反射光は、カラーフィルタの２層構造の遮光部１２で遮断される。

上述したように、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置では、上述した第１実施形態に係るカラーフィルタと図９〜図１１に示したＴＦＴ基板２６を使用しているので、ブラックマトリクスを使用せずに所望の遮光機能を実現することができ、その結果として、高いコントラストと良好な色再現性が得られると共に、従来の積層構造に比べて狭いギャップを実現できるため、応答特性もより高速にできる、という効果が得られる。

（第２実施形態のカラーフィルタ）
本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置用のカラーフィルタの構成を図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）はそのカラーフィルタの部分平面図である。

第２実施形態のカラーフィルタは、図１２（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１ａと、図１２（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２ａと、図１２（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３ａとを、透明なガラス基板（透明な支持体）９の一面（Ｘ−Ｙ平面）上に積層して形成したものであり、黒色材料からなるブラックマトリクスは含まれていない。この点は、上述した第１実施形態に係るカラーフィルタと同じである。しかし、第２実施形態に係るカラーフィルタでは、接合されるＴＦＴ基板の走査線の近傍領域に対する遮光機能は、上述した第１実施形態に係るカラーフィルタと同様に赤色層１ａと青色層２ａの重ね合わせによって実現されるが、同ＴＦＴ基板のデータ線の近傍領域に対する遮光機能は、隣接する色層同士の重ね合わせ、すなわち赤色層１ａと青色層２ａの重ね合わせ、青色層２ａと緑色層３ａの重ね合わせ、及び緑色層３ａと赤色層１ａの重ね合わせによって実現される点で、第１実施形態に係るカラーフィルタとは異なる。

赤色層１ａは、ガラス基板９の一面に形成されるものであり、図１２（ａ）に示すように、複数のストライプ状の赤色画素形成部１Ｒａと複数の連結部１Ｌａとを有している。

ストライプ状の赤色画素形成部１Ｒａは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。赤色画素形成部１Ｒａの各々は、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の赤色画素を形成するために使用される。したがって、赤色画素形成部１Ｒａは、複数の赤色画素と、それら赤色画素の隣接するものを相互に連結する赤色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部１Ｌａは、隣接する赤色画素形成部１Ｒａを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の青色・緑色画素用開口部１ＢＧａを画定している。青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの各々は、その中に相互に隣接する一つの青色画素及び一つの緑色画素が形成されるべき位置にある。各青色・緑色画素用開口部１ＢＧａは、青色層２ａを重ねた時に青色層２ａによって覆われる矩形の青色画素用部分１ＢＧａ−Ｂと、青色層２ａを重ねた時にも青色層２ａで覆われない矩形の緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｇとからなっている。緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｇは、緑色層３ａを重ねた時に緑色層３ａによって覆われる。

したがって、赤色画素は、Ｙ方向に所定間隔で一列に並置される。緑色画素は、赤色画素に隣接してＹ方向に所定間隔で一列に並置される。青色画素は、緑色画素に隣接してＹ方向に所定間隔で一列に並置される。Ｘ方向には、赤色画素、緑色画素及び青色画素がこの順に配置されたものが繰り返して並置される。この点は、上述した第１実施形態と同様である。

青色層２ａは、赤色層１ａに重ねてガラス基板９の一面上に形成されるものであり、図１２（ｂ）に示すように、複数のストライプ状の青色画素形成部２Ｂａと複数の連結部２Ｌａとを有している。

ストライプ状の青色画素形成部２Ｂａは、いずれもＹ方向に延在していると共に、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。青色画素形成部２Ｂａの各々は、赤色層１ａの対応する青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの青色画素用部分１ＢＧａ−Ｂと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の青色画素を形成するために使用される。したがって、青色画素形成部２Ｂａは、複数の青色画素と、それら青色画素の隣接するものを相互に連結する青色画素間部分とから形成されている、と言うことができる。

連結部２Ｌａは、隣接する青色画素形成部２Ｂａを相互に連結していると共に、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された複数の矩形の赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａを画定している。赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの各々は、その中に相互に隣接する一つの赤色画素及び一つの緑色画素が形成されるべき位置にある。各赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａは、緑色層３ａを重ねた時に緑色層３ａによって覆われる矩形の緑色画素用部分２ＲＧａ−Ｇと、緑色層３ａを重ねた時にも緑色層３ａで覆われない矩形の赤色画素用部分２ＲＧａ−Ｒとからなっている。赤色画素用部分２ＲＧａ−Ｒは、赤色層１ａの赤色画素形成部１Ｒａと重なり合う。

緑色層３ａは、赤色層１ａと青色層２ａに重ねてガラス基板９の一面上に形成されるものであり、図１２（ｃ）に示すように、複数の矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇａから形成されている。これらの緑色画素形成部３Ｇａは、相互に分離して形成されており、従来のようにストライプ状になっていない。また、緑色層３ａは、赤色層１ａ及び青色層２ａとは異なり、連結部１Ｌａや２Ｌａのような連結部を有していない。

矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇａは、所定間隔でＹ方向に配置されていると共に、Ｘ方向にも所定間隔で配置されている。緑色画素形成部３Ｇａの各々は、赤色層１ａの対応する青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｇ及び青色層２ａの対応する赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの緑色画素用部分２ＲＧａ−Ｇと重なり合う位置にあり、Ｙ方向に所定間隔で配置された複数の矩形の緑色画素を形成するために使用される。したがって、緑色画素形成部３Ｇａは、複数の緑色画素のみから形成されており、隣接する緑色画素を相互に連結する緑色画素間部分を有していない、と言うことができる。

本発明の第２実施形態のカラーフィルタは、上述したパターンを持つ赤色層１ａと青色層２ａと緑色層３ａをこの順に重ね合わせて製造される。その製造方法は、赤色層１ａ、青色層２ａ及び緑色層３ａがそれぞれ図１２（ａ）〜（ｃ）に示したパターンを持っていれば、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法等の公知の方法のいずれも使用可能である。ここでは、フォトレジスト法を用いた場合について説明する。

まず、ガラス基板９の一面に適当な赤色組成物（赤色材）の膜を所定厚さで形成し、その赤色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、ガラス基板９上に図１２（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１ａを形成する。

次に、赤色層１ａに重ねて、青色組成物（青色材）の膜を所定厚さで形成し、その青色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、図１２（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２ａを形成する。この時、図１３（ａ）のように、青色層２ａの複数の青色画素形成部２Ｂａが、赤色層１ａの複数の青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの青色画素用部分１ＢＧａ−Ｂとそれぞれ重なり合い、青色層２ａの複数の赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの赤色画素用部分２ＲＧａ−Ｒが、赤色層１ａの複数の赤色画素形成部１Ｒａとそれぞれ重なり合い、青色層２ａの複数の赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの緑色画素用部分２ＲＧａ−Ｇが、赤色層１ａの複数の青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｇとそれぞれ重なり合っている。

その後、赤色層１ａ及び青色層２ａに重ねて、緑色組成物（緑色材）の膜を所定厚さで形成し、その緑色材膜を所望パターンを持つマスクを用いて露光した後、現像する。こうして、図１２（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３ａを形成し、本発明の第２実施形態のカラーフィルタを得る。この時の状態は、図１３（ｂ）のようになる。この時、緑色層３ａのアイランド状の緑色画素形成部３Ｇａは、それぞれ、相互に重なり合った赤色層１ａの複数の赤色・緑色画素用開口部１ＢＧａの緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｒと、青色層２ａの複数の赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの緑色画素用部分２ＲＧａ−Ｒに配置されている。

図１３（ｂ）から理解されるように、複数の赤色画素は、赤色層１ａの複数の赤色画素形成部１Ｒａと、それら赤色画素形成部１Ｒａに重なりあった青色層２ａの赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａと、青色層２ａ上に形成された緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇａとから画定されている。複数の青色画素は、青色層２ａの複数の青色画素形成部２Ｂａと、それら青色画素形成部２Ｂａに重なりあった赤色層１ａの青色・緑色画素用開口部１ＢＧａと、青色層２ａ上に形成された緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇａとから画定されている。複数の緑色画素は、緑色層３ａの複数の緑色画素形成部３Ｇａと、それら緑色画素形成部３Ｇａに重なりあった赤色層１ａの青色・緑色画素用開口部１ＢＧａと、青色層２ａ上に形成された緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇａとから画定されている。

青色層２ａの連結部２Ｌａ及び青色画素間部分は、いずれもＸ方向に延在しているが、これらは、同じくＸ方向に延在している赤色層１ａの連結部１Ｌａまたは青色画素間部分と重なり合っており、その赤色層１ａと青色層２ａの重なり部分が第１実施形態と同様の遮光部１２を形成している。つまり、赤色層１ａと青色層２ａの重なり部分であってＸ方向に延在する部分が、それぞれ、Ｘ方向に延在する遮光部（Ｘ方向遮光部）を形成している。これらのＸ方向遮光部は、赤色層１ａと青色層２ａの２層構造であって、第１実施形態に係るカラーフィルタにおける遮光部１２と同じ構成であるから、以下の説明では同じ符号を付すことにする。Ｘ方向遮光部１２は、後述のＴＦＴ基板２６ａ（図１５参照）の走査線４９（これはＸ方向に延在する）に対応する領域を遮光するために使用される。

赤色層１ａの赤色画素形成部１Ｒａとそれに隣接する緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇａとは、Ｙ方向に延在する側端部で相互に重なり合って、図１４に示すように、Ｙ方向に延在する遮光部（赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部）１８を形成している。つまり、Ｘ方向で相互に隣接する赤色画素と緑色画素の間の遮光は、赤色層１ａと緑色層３ａの２層構造を持つと共にＹ方向に延在する赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８で実行される。

同様に、緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇａとそれに隣接する青色層２ａの青色画素形成部２Ｂａとは、Ｙ方向に延在する側端部で相互に重なり合って、Ｙ方向に延在する遮光部（緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部）１９を形成している。つまり、Ｘ方向で相互に隣接する緑色画素と青色画素の間の遮光は、緑色層３ａと青色層２ａの２層構造を持つと共にＹ方向に延在する緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９で実行される。

青色層２ａの青色画素形成部２Ｂａとそれに隣接する赤色層１ａの赤色画素形成部１Ｒａとは、Ｙ方向に延在する側端部で相互に重なり合って、Ｙ方向に延在する遮光部（青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部）（遮光部１９と同様であるため図示せず）を形成している。つまり、Ｘ方向で相互に隣接する青色画素と赤色画素の間の遮光は、青色層２ａと赤色層１ａの２層構造を持つと共にＹ方向に延在する青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部で実行される。

これらの赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部は、上述したＴＦＴ基板２６（図９〜図１１を参照）のデータ線５０（これはＹ方向に延在する）に対応する領域を遮光するために使用される。

本発明の第２実施形態のカラーフィルタは、上述したように、ＴＦＴ基板２６ａの走査線４９に対応する領域を遮光するためのＸ方向遮光部１２は、上述した第１実施形態における遮光部１２と同様に、赤色層１ａと青色層２ａからなる２層構造を持つ。他方、ＴＦＴ基板２６ａのデータ線５０に対応する領域を遮光するための赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部は、それぞれ、赤色層１ａと緑色層３ａからなる２層構造、緑色層３ａと青色層２ａからなる２層構造、及び青色層２ａと赤色層１ａからなる２層構造を持っている。これら三つのＹ方向遮光部は、「隣接色重ね遮光部」と言うことができる。これは、これらのＹ方向遮光部がいずれも、隣接する二つの画素の色材同士を相互に重ね合わせて形成されているからである。Ｘ方向遮光部１２と、赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部とは、全体としてブラックマトリックスと同様のパターンを有しており、したがって、ブラックマトリックスと同様の遮光機能を実現するものである。

青色層２ａの青色画素間部分と連結部２Ｌａの幅は、赤色層１ａの赤色画素間部分と連結部１Ｌａの幅よりも少し大きくされている。このため、第１実施形態について図３（ａ）及び図４（ａ）に示したのと同様に、青色層２ａの青色画素間部分と連結部２Ｌａの両側縁が、赤色層１ａの赤色画素間部分あるいは連結部１Ｌａを越えてガラス基板９の面に接触している。

緑色層３ａは、矩形アイランド状の緑色画素形成部３Ｇａを有しているのみであるから、第１実施形態について図３（ａ）に示したのと同様に、緑色画素形成部３Ｇａの各々は、対応する青色・緑色画素用開口部１ＢＧａの緑色画素用部分１ＢＧａ−Ｇ及び赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａの緑色画素用部分２ＲＧａ−Ｇにほぼ嵌合し、Ｙ方向ではＸ方向遮光部（これは図３（ａ）の遮光部１２に対応する）とはほとんど重なっていない。したがって、Ｘ方向遮光部１２の緑色画素形成部３Ｇａが形成される箇所も、赤色層１ａと青色層２ａの２層構造になっている、と言うことができる。ただ、赤色層１ａと青色層２ａと緑色層３ａを積層する際のアライメントエラーを考慮して、赤色層１ａと青色層２ａと緑色層３ａのパターンにはそれぞれマージンが設けられているため、そのマージンに起因して、緑色画素形成部３Ｇａの周縁部がわずかにＸ方向遮光部１２上に乗り上がっている。この乗り上げによって生じる緑色画素形成部３ＧａのＸ方向遮光部１２との重なり部は、第１実施形態と同様に、Ｘ方向遮光部１２上に突出している。なお、この重なり部は、第１実施形態とは異なり、当該緑色画素のＸ方向に延在する二つの端縁に沿った直線（帯）状であり、当該緑色画素の周縁に沿って延在する矩形リング状の突起になっていない。これは、緑色画素のＹ方向に延在する二つの端縁は、赤色層１ａまたは青色層２ａの上に重ねられるのであり、赤色層１ａと青色層２ａの２層構造の上に重ねられることはないからである。

緑色画素（緑色画素形成部３Ｇａ）の部分のＹ方向に沿った断面は、第１実施形態について示した図３（ａ）と同様になり、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）とそれに隣接するＸ方向遮光部１２との間には段差ａが生じている。この段差ａは、従来のカラーフィルタの緑色画素とそれに隣接する３層構造の遮光部１３３との間の段差ｈ（図１９（ａ）を参照）より小さい（ａ＜ｈ）。

緑色画素（緑色画素形成部３Ｇａ）の部分のＸ方向に沿った断面は、図１４に示すようになり、第１実施形態とは異なっている。同図から明らかなように、左側の遮光部（Ｙ方向遮光部）１８は、赤色層１ａと緑色層３ａとの２層構造になっているが、これは当該緑色画素の左隣りが赤色画素であるからである。また、右側の遮光部（Ｙ方向遮光部）１９は、青色層２ａと緑色層３ａとの２層構造になっているが、これは当該緑色画素の右隣りが青色画素であるからである。なお、当該緑色画素とそれに隣接するＹ方向遮光部１８または１９との間には段差ｅが生じているが、この段差ｅの大きさは段差ａより小さい（ｅ＜ａ）。その理由は、Ｙ方向遮光部１８または１９が２層構造となっていてその上に突起が存在しないことから明らかである。

このように、本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタでは、Ｙ方向断面における段差ａを有効表示領域の全面にわたって従来のカラーフィルタの段差ｈより小さくすることができ、またＸ方向断面における段差ｅを段差ａよりも小さくすることができる。

第２実施形態に係るカラーフィルタにおいても、フォトスペーサ２０が取り付けられるが、その配置は上述した第１実施形態の場合と同様であるので、それについての説明は省略する。

また、第２実施形態に係るカラーフィルタにおいても、緑色画素形成部３Ｇａの重なり部（突起部）の影響をなくすため、重なり部を研磨により除去してもよく、研磨・除去する方が好ましい。第２実施形態に係るカラーフィルタでは、重なり部が緑色画素形成部３ＧａのＸ方向の二つの端縁に沿った直線（帯）状であって、重なり部の総面積が第１実施形態のカラーフィルタよりも小さくなることから、公知の研磨装置を用いてガラス基板９の全面研磨を行うことにより、いっそう容易に実現することができる。

重なり部を研磨・除去した後の状態を図１３（ｃ）に示す。この時のＹ方向に沿った断面構造は、第１実施形態について示した図３（ｂ）と同様である。この時のＸ方向に沿った断面構造は、図１４のままで変わらない。

緑色画素形成部３Ｇの重なり部を除去した場合のフォトスペーサ２０の配置は、第１実施形態の場合と同じである。

以上詳述したように、本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタでは、ガラス基板９上に、図１２（ａ）の形状（パターン）を持つ赤色層１ａと、図１２（ｂ）の形状（パターン）を持つ青色層２ａと、図１２（ｃ）の形状（パターン）を持つ緑色層３ａが積層して形成されている。そして、ＴＦＴ基板２６ａの走査線４９に対応する領域を遮光するためのＸ方向遮光部１２が、赤色層１ａと青色層２ａからなる２層構造を持ち、ＴＦＴ基板２６ａのデータ線５０に対応する領域を遮光するための赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部が、それぞれ、赤色層１ａと緑色層３ａからなる２層構造、緑色層３ａと青色層２ａからなる２層構造、及び青色層２ａと赤色層１ａからなる２層構造を持っている。これらの遮光部は全体として、ブラックマトリックスとして機能するので、ブラックマトリックスが不要である。

また、赤色層１ａの青色・緑色画素用開口部１ＢＧａ及び青色層２ａの赤色・緑色画素用開口部２ＲＧａとの重なりによって緑色画素を画定する緑色画素形成部３Ｇａは、相互に分離されたアイランド状であるため、緑色画素形成部３Ｇａの寸法を適切に調整することにより、Ｘ方向遮光部１２の機能を持つ赤色層１ａと青色層２ａの重なり部分上に緑色層３ａがほとんど存在しないようにすることができる。このため、Ｘ方向遮光部１２と、赤色画素、青色画素または緑色画素との間の段差を小さくすることができる。しかも、この段差減少は簡易な方法で実現できる。何故なら、Ｘ方向遮光部１２と、赤色画素、青色画素または緑色画素との間の段差の減少は、緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇを相互に分離したアイランド状とすることにより得られるからである。

さらに、緑色層３ａの緑色画素形成部３Ｇの寸法を適切に調整することにより、Ｘ方向遮光部１２の機能を持つ赤色層１ａと青色層２ａの重なり部分上に緑色層３ａの周辺部がほとんど重ならないようにすることができる。このため、Ｘ方向遮光部１２上に存在する緑色層３ａの量が少量に抑えられ、その結果、Ｘ方向遮光部１２上の緑色層３ａを研磨によって容易に除去することが可能となる。

さらに、赤色層１ａ及び青色層２ａは、いずれも、ストライプ状の画素形成部１Ｒ及び２Ｂとそれらを連結する連結部１Ｌ及び２Ｌとを形成するだけでよく、緑色層３ａはアイランド状の画素形成部３Ｇａを形成するだけでよい。したがって、所望の遮光性能を得るための各色層（赤色層１ａ、青色層２ａ及び緑色層３ａ）のパターン化を容易に行うことができる。しかも、このパターン化は、第１実施形態の場合よりも容易である。それは赤色層１ａと青色層２ａの形状（パターン）が第１実施形態の場合よりも簡単だからである。

なお、上述した第２実施形態に係るカラーフィルタにおいて、Ｘ方向遮光部１２が赤色層１と青色層２の２層を積層した構造となっているが、これは、この組み合わせの場合が光の透過率を最小にする（換言すればＯＤ値を最大にする）ことができるからである。Ｘ方向遮光部１２は、赤色層１と青色層２の組み合わせであれば足りるから、上述したように赤色層１の上に青色層２が重ねていてもよいし、この順を逆にして、青色層２の上に赤色層１を重ねてもよい。

また、ここではＸ方向遮光部１２とＹ方向遮光部を組み合わせて「画素間遮光部」とした場合について説明したが、有効表示領域の外側にあって当該有効表示領域を囲む「額縁部」に対しては、Ｘ方向遮光部１２を使用する必要がある。

（第２実施形態の液晶表示装置）
本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置は、上述した第２実施形態に係るカラーフィルタに、第１実施形態で使用したＴＦＴ基板２６（図９〜図１１を参照）を組み合わせて構成される。この液晶表示装置は、ＩＰＳ型でノーマリーブラックモードで動作する。この液晶表示装置は、第１実施形態よりも簡単なパターンの赤色層１ａと青色層２ａを用いて所望の遮光部を得ることができ、必要十分な遮光性能を実現できるものである。

ＴＦＴ基板２６は、共通電極４６が漏れ電界を遮断するシールド部４６ａを有しているため、漏れ電界が少なく、その結果、液晶分子の配向乱れによるバックライト光漏れを防ぐことができる。しかも、データ線５０と共通電極配線４３と走査線４９を不透明の金属膜で形成することにより、バックライト光をデータ線５０と共通電極配線４３と走査線４９で遮光できる構造になっている。このため、カラーフィルタのＹ方向遮光部が隣接する任意の２色の色層の重ね合わせで形成されていても、外光に対して十分必要な遮光性能が得られる。

例えば、赤色層１ａと緑色層３ａを重ね合わせてなるＹ方向遮光部では、ＯＤ値が低下してしまうが、ＴＦＴ基板２６上の配線での反射（データ線５０による反射等）に起因する反射外光は、当該Ｙ方向遮光部を２回通過することになるので、赤色層１ａと緑色層３ａを重ね合わせた遮光部であっても十分な遮光効果が得られ、表示品位の低下は見られない。ただし、走査線４９の近傍にはＴＦＴ５１が配置されているため、光照射に起因するＴＦＴ５１のリーク電流を抑制するには、少なくとも、リーク電流に大きな影響を与える波長の光を遮断できる色層（ここでは赤色層１ａ）を当該Ｙ方向遮光部に含めることが必要である。

他方、走査線４９の近傍には、金属製の配線で遮光されていない領域が存在するため、高いＯＤ値が要求される。よって、高いＯＤ値が必要とされる走査線４９の近傍領域の遮光用のＸ方向遮光部１２は、透過率が最小となる赤色層１ａと青色層２ａの重ね合わせとすることが必要である。

第２実施形態に係る液晶表示装置では、上記第２実施形態のカラーフィルタを使用することにより、高いＯＤ値が必要とされるＸ方向遮光部１２には、透過率が最小となる赤色層１ａと青色層２ａの重ね合わせを使用し、それほど高いＯＤ値が必要とされないＹ方向遮光部には、赤色層１ａと青色層２ａと緑色層３ａのうちの相互に隣接する２層の重ね合わせを使用しているので、有効表示領域全体にわたって赤色層１ａと青色層２ａの重ね合わせを用いる第１実施形態よりも簡単なパターンとした赤色層１ａ及び青色層２ａを利用して、液晶表示装置として必要十分な遮光性能を実現することができる。

また、上述した第２実施形態に係るカラーフィルタを使用しているので、ブラックマトリクスを使用せずに高いコントラストと良好な色再現性が得られると共に、応答特性も高速である、という効果が得られる。

（第３実施形態の液晶表示装置）
本発明の第３実施形態の液晶表示装置は、上述した第１実施形態のカラーフィルタと、図１５及び図１６に示したＴＦＴ基板２６ａを使用して、図１０のような液晶表示装置を構成したものである。このＴＦＴ基板２６ａは、背景技術で引用した特開２００５−２４１９２３号公報の図４に記載されているものとほぼ同じ構成である。

ＴＦＴ基板２６ａの構成は、共通電極４６'の構成が異なる点を除いて、第１及び第２の実施形態で使用したＴＦＴ基板２６（図９〜図１１を参照）と同じである。よって、同一構成の部分については対応する要素に同一符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第１実施形態で使用したＴＦＴ基板２６では、図９より明らかなように、共通電極４６のシールド部４６ａが対応するＴＦＴ５１と重ならないように形成されている。これに対し、第２実施形態で使用されるＴＦＴ基板２６ａでは、図１５及び図１６（ａ）より明らかなように、共通電極４６'のシールド部４６ａ'が対応するＴＦＴ５１と重なるように形成されている。シールド部４６ａ'は、走査線４９及びデータ線５０からの漏れ電界が液晶層８０に印加されるのを防止する（漏れ電界を遮蔽する）ためのもので、第３層間絶縁膜６４上で走査線４９及びデータ線５０上に張り出す（重なり合う）ようにパターン化されている。シールド部４６ａ'によってＴＦＴ基板２６からの漏れ電界を遮蔽することにより、カラーフィルタの赤色層１ａ、青色層２ａ及び緑色層３ａの帯電量を減少させることができるので、カラーフィルタの帯電に起因する液晶の配向不良（ディスクリネーション等）が抑制ないし回避され、色ムラ等の表示不良を防止することが可能となる。

ＴＦＴ基板２６ａでは、このように、シールド部４６ａ'がＴＦＴ５１と重なっていることから、第１実施形態で使用したＴＦＴ基板２６よりも漏れ電界シールド効果が高まるが、反面、製造時の誤差により層間絶縁膜の厚さが薄い方向に変動した際にＴＦＴ５１の動作特性に悪影響を与える可能性が高くなる。しかし、液晶表示装置の動作特性の安全マージンについて問題がなければ、ＴＦＴ基板２６ａを使用しても実用上は問題ない。

本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置では、第１実施形態のカラーフィルタと、図１５及び図１６に示したＴＦＴ基板２６ａを使用しており、ＴＦＴ基板２６ａとＴＦＴ基板２６との違いはシールド部４６ａ'の形状の差異による上記効果だけであるので、第１実施形態の液晶表示装置とほぼ同じ効果が得られることは明らかである。

（第４実施形態の液晶表示装置）
本発明の第４実施形態の液晶表示装置は、上述した第２実施形態のカラーフィルタと、上記第３実施形態で使用されたＴＦＴ基板２６ａを使用して、図１０のような液晶表示装置を構成したものである。

この液晶表示装置では、第２実施形態のカラーフィルタと、図１５及び図１６に示したＴＦＴ基板２６ａを使用しており、ＴＦＴ基板２６ａとＴＦＴ基板２６との違いはシールド部４６ａ'の形状の差異による上記効果だけであるので、第２実施形態の液晶表示装置とほぼ同じ効果が得られることは明らかである。

（本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置の効果確認）
上述した本発明の第１〜第２実施形態のカラーフィルタとそれらを用いた第１〜第４実施形態の液晶表示装置を実際に製作し、本発明の効果を確認した。なお、以下の実施例１〜４は、本発明の第１〜第４実施形態にそれぞれ対応している。

（実施例１）
まず、ガラス基板９（透明基板７１）上に赤色層１用の着色組成物（透明樹脂中に赤色顔料を光開始剤、重合性モノマー及び溶剤と共に分散させたもの）をスピンコータを用いて塗布し、減圧乾燥、プリベークの後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを実施して、図１（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１を作製した。続いて、同様の青色層２用の着色組成物を用いて同様の方法で、図１（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２を赤色層１に重ねて作製した。最後に、同様の緑色層３用の着色組成物を用いて同様の方法で、図１（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３を青色層２に重ねて作製した。こうして、赤色画素、青色画素及び緑色画素と、それらの間に形成された赤色層１と青色層２の２層構造よりなる遮光部１２とからなるカラーフィルタ７２を得た。なお、赤色層１と青色層２の作製順は、これとは逆にしてもよい。

このとき、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）での段差ｆ（図５（ｂ）参照）は２．０〜２．５μｍであった。なお、対向基板７０上に同時に作製される各種アライメント・マーカーについても、各種工程において多く使用されるモノクロカメラや、波長６００ｎｍ付近のレーザーセンサに対する認識性を確保する為に、青色層２を単独で作製したパターン、あるいは青色層２と赤色層１の２層構造のパターンを利用した。

次に、遮光部１２上にある緑色層３の重なり部（突起部）１０をガラス基板９の全面研磨によって除去した。このとき得られた各色層の画素部内での厚さは、赤色層１は２．０μｍ、青色層２は２．０μｍ、緑色層３は２．０μｍであった。各層の色度は、ＥＢＵ規格を満たすように色度調整した。さらに、熱硬化性の透明樹脂液をカラーフィルタの全面にスピンコータを用いて塗布した後、オーブンで硬化させ、オーバーコート層２３（７３）を形成した。このオーバーコート層２３（７３）の厚さは約１．０μｍであった。このとき、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）での段差ｆ（図５（ｂ）参照）は約１．５μｍであった。

さらに、オーバーコート層２３（７３）の上に感光性樹脂をスピンコータにより塗布し、減圧乾燥、プリベークの後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを行ってフォトスペーサ２０（８１）を形成した。このとき、セルギャップが３．０μｍになるようにフォトスペーサ２０（８１）の高さを調整した。これらのフォトスペーサ２０は、図６に示す形状を持ち、遮光部１２上の緑色層３と重なる位置に配置した。このようにして、第１実施形態のカラーフィルタ７２を搭載した対向基板７０を得た。

なお、フォトスペーサ２０の配置は、必要に応じて、遮光部１２上の赤色層１または青色層２と重なる位置としてもよい。また、遮光部１２上の赤色層１、青色層２または緑色層３と重なる位置だけに配置するのではなく、これら三つの色層のうちのいずれか２色と重なる位置に配置してもよいし、３色全てと重なる位置に配置してもよい。

他方、図９に示すＴＦＴ基板２６を次のようにして形成した。まず、透明基板６１上に金属膜（Ｃｒ膜、またはAl合金膜等）を堆積し、これをパターン化して走査線４９と共通電極配線４３を形成した。次に、その上に、ゲート絶縁膜として機能する第１層間絶縁膜６２としての窒化シリコン膜を形成して走査線４９と共通電極配線４３を覆った。そして、第１層間絶縁膜６２上に、ａ−Ｓｉ膜とｎ型ａ−Ｓｉ膜をこの順に連続して堆積してからパターン化し、ａ−Ｓｉ膜５４を形成した。続いて、第１層間絶縁膜６２上に金属膜（Ｃｒ膜、またはAl合金膜等）を形成し、これをパターン化して画素補助電極５６とデータ線５０、そしてＴＦＴ５１のドレイン電極５３及びソース電極５２を形成した。

その後、これらを第２層間絶縁膜６３としての有機樹脂もしくは無機の窒化シリコン膜等の絶縁膜で覆ってから、第２層間絶縁膜６３上に同様の有機または無機の絶縁材料からなる第３層間絶縁膜６４を形成した。次に、第１層間絶縁膜６２と第２層間絶縁膜６３と第３層間絶縁膜６４を選択的にエッチングして、ソース電極５２に達する画素電極用コンタクトホール４５と、共通電極配線４３に達する共通電極用コンタクトホール４８を形成した。そして、第３層間絶縁膜６４上に透明金属膜（ＩＴＯ）等の透明導電膜を形成し、これをパターン化して画素電極４７及び共通電極４６を形成した。この時、画素電極４７は、画素電極用コンタクトホール４５を介して対応するソース電極５２に電気的に接続され、共通電極４６は、共通電極用コンタクトホール４８を介して共通電極配線４３に電気的に接続された。こうして図９に示す構成を持つＴＦＴ基板２６を得た。

以上のようにして作製した対向基板７０（第１実施形態のカラーフィルタを搭載）およびＴＦＴ基板２６の内側面に、配向膜７４及び６５をそれぞれ塗布し、液晶の初期配向方向となるＴＦＴ基板側２６のラビング方向を画素電極４７の長手方向（図９の矢印の方向）に設定して、配向膜７４に対してラビング処理を行った。また、対向基板７０の配向膜６５についても同様のラビング処理を行った。

続いて、両基板７０及び２６の周縁部にシール材を塗布してから貼り合わせ、両基板７０及び２６の間の間隙に液晶を注入してから前記シール材で封止した。このとき、両基板７０及び２６の間に液晶層８０が形成された。セルギャップは３．０μｍとした。なお、液晶を滴下法で注入する場合は、両基板７０及び２６の周縁部にシール材を塗布した後、基板７０及び２６の一方または双方の内面に液晶を滴下してから両基板７０及び２６を貼り合わせ、前記シール材で封止すればよい。

その後、対向基板７０の外面とＴＦＴ基板２６の外面に偏光板７６及び６６をそれぞれ貼り付けてから、バックライト光源モジュール、信号や外部電源を供給する基板などの配線を行い、液晶表示装置を得た。

（実施例２）
まず、ガラス基板９（透明基板７１）上に赤色層１ａ用の着色組成物（透明樹脂中に赤色顔料を光開始剤、重合性モノマー及び溶剤と共に分散させたもの）をスピンコータを用いて塗布し、減圧乾燥、プリベークの後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを実施して、図１２（ａ）に示すパターンを持つ赤色層１ａを作製した。続いて、同様の青色層２ａ用の着色組成物を用いて同様の方法で、図１２（ｂ）に示すパターンを持つ青色層２ａを赤色層１ａに重ねて作製した。最後に、同様の緑色層３用の着色組成物を用いて同様の方法で、図１２（ｃ）に示すパターンを持つ緑色層３ａを青色層２ａに重ねて作製した。こうして、赤色画素、青色画素及び緑色画素と、ＴＦＴ基板２６ａの走査線４９に対応する領域の遮光に使用されるＸ方向遮光部１２と、ＴＦＴ基板２６ａのデータ線５０に対応する領域の遮光に使用される赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部とを持つカラーフィルタ７２を得た。なお、赤色層１ａと青色層２ａの作製順は、これとは逆にしてもよい。

Ｘ方向遮光部１２は、赤色層１ａと青色層２ａからなる２層構造を持っていた。赤色・緑色画素間Ｙ方向遮光部１８、緑色・青色画素間Ｙ方向遮光部１９及び青色・赤色画素間Ｙ方向遮光部は、それぞれ、赤色層１ａと緑色層３ａからなる２層構造、緑色層３ａと青色層２ａからなる２層構造、及び青色層２ａと赤色層１ａからなる２層構造を持っていた。

次に、赤色層１ａと青色層２ａからなる２層構造の遮光部１２上にある緑色層３ａの重なり部（突起部）１０をガラス基板９の全面研磨によって除去した。このとき得られた各色層の画素部内での厚さは、赤色層１は２．０μｍ、青色層２は２．０μｍ、緑色層３は２．０μｍであった。各層の色度は、ＥＢＵ規格を満たすように色度調整した。さらに、熱硬化性の透明樹脂液をカラーフィルタの全面にスピンコータを用いて塗布した後、オーブンで硬化させ、オーバーコート層２３（７３）を形成した。このオーバーコート層２３（７３）の厚さは約１．０μｍであった。このとき、緑色画素（緑色画素形成部３Ｇ）での段差ｇ（図６（ｂ）参照）は約１．０μｍであった。

さらに、オーバーコート層２３（７３）の上に感光性樹脂をスピンコータにより塗布し、減圧乾燥、プリベークの後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを行ってフォトスペーサ２０（８１）を形成した。このとき、セルギャップが３．０μｍになるようにフォトスペーサ２０（８１）の高さを調整した。

以上のようにして作製した対向基板７０（第２実施形態のカラーフィルタを搭載）と、実施例１と同様にして作製したＴＦＴ基板２６の内側面に、配向膜７４及び６５をそれぞれ塗布し、実施例１と同様のラビング処理を行った。そして、両基板７０及び２６の周縁部にシール材を塗布してから貼り合わせ、両基板７０及び２６の間の間隙に液晶を注入してから前記シール材で封止した。セルギャップは３．０μｍとした。

その後、対向基板７０の外面とＴＦＴ基板２６の外面に偏光板７６及び６６をそれぞれ貼り付けてから、バックライト光源モジュール、信号や外部電源を供給する基板などの配線を行い、液晶表示装置を得た。

（実施例３）
実施例１と同様にして作製した対向基板７０（実施例１のカラーフィルタを搭載）と、上述の第３実施形態で説明したＴＦＴ基板２６ａを貼り合わせ、両基板７０及び２６ａの間の間隙に液晶を注入してから前記シール材で封止した。セルギャップは３．０μｍとした。その後、実施例１と同様にして液晶表示装置を得た。

（実施例４）
実施例２と同様にして作製した対向基板７０（実施例２のカラーフィルタを搭載）と、上述の第３実施形態で説明したＴＦＴ基板２６ａを貼り合わせ、両基板７０及び２６ａの間の間隙に液晶を注入してから前記シール材で封止した。セルギャップは３．０μｍとした。その後、実施例２と同様にして液晶表示装置を得た。

（比較例１）
図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示された赤色層１０１、青色層１０２及び緑色層１０３を使用して、背景技術に記載した方法にしたがって図１８に示す従来のカラーフィルタを作製した。このカラーフィルタは、遮光部１３３が赤色層１０１、青色層１０２及び緑色層１０３の３層の積層構造であり、遮光部１３３ａが赤色層１０１及び青色層１０２の２層の積層構造である。各色層の画素部内での厚さは、赤色層１０１は２．０μｍ、青色層１０２は２．０μｍ、緑色層１０３は２．０μｍであった。オーバーコート層１２３の厚さは約１．０μｍであった。このとき、緑色画素（緑色画素形成部１０３Ｇ）での段差ｈ（図１９（ａ）参照）は、約２．５μｍであった。また、セルギャップが３．０μｍになるように、フォトスペーサ１２０（８１）の高さを調整した。フォトスペーサ１２０は、図１８に示すように、３層構造の遮光部１３３上で緑色層１０３に重なる位置に配置した。

また、このカラーフィルタを用いて対向基板を作製し、図２３に示した従来のＴＦＴ基板（共通電極１４６がＴＦＴ１５１からの漏れ電界をシールドするシールド部を持たないもの）と接合して、液晶表示装置を作製した。

（比較例２）
図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示された赤色層１０１、青色層１０２及び緑色層１０３を使用して、背景技術に記載した方法にしたがって図２０（ａ）に示す従来のカラーフィルタを作製した。このカラーフィルタは、遮光部１３３が赤色層１０１、青色層１０２及び緑色層１０３の３層の積層構造であり、遮光部１３３ａが赤色層１０１及び青色層１０２の２層の積層構造である。各色層の画素部内での厚さは、赤色層１０１は２．０μｍ、青色層１０２は２．０μｍ、緑色層１０３は２．０μｍであった。オーバーコート層１２３の厚さは約１．０μｍであった。このとき、青色画素（青色画素形成部１０２Ｂ）での段差ｉ（図２１（ａ）参照）は約１．０μｍで、緑色画素（緑色画素形成部１０３Ｇ）での段差ｊ（図２２（ａ）参照）は約２．５μｍであった。また、セルギャップが３．０μｍになるようにフォトスペーサ１２０（８１）高さを調整した。フォトスペーサ１２０は、図２０（ａ）に示すように、２層構造の遮光部１３３ａ上で青色層１０２に重なる位置に配置した。

また、このカラーフィルタを用いて対向基板を作製し、図２３に示した従来のＴＦＴ基板（共通電極１４６がＴＦＴ１５１からの漏れ電界をシールドするシールド部を持たないもの）と接合して、液晶表示装置を作製した。

（評価）
上記実施例１〜４と比較例１及び２の特性比較を以下の表１に示す。

上記の「コントラストのレベル」と「セルギャップおよびムラ」は、１から５までの５段階評価としてあり、レベル１を最良値とした。また、「判定」は、表示品質が良好と言えるレベルを「○」、良好と言えない（悪い）レベルを「×」とした。

実施例１〜４に関しては、いずれも、「コントラストのレベル」と「セルギャップおよびムラ」の双方が最良値またはそれに近く、結果として表示品質は問題ないレベルであった。また、実施例２及び４のカラーフィルタでは、緑色画素における段差を低減することができただけでなく、表面研磨によってその段差を容易に取り除くことができた。また、実施例１〜４の液晶表示装置では、セルギャップ形成を阻害せずに十分な遮光性能を実現できることが確認された。

比較例１では、緑色画素部における段差ｈ（図１９参照）が極めて大きくなった。また、３層構造の遮光部１３３上にフォトスペーサ１２０が配置されているため、過大な段差ｈに起因してフォトスペーサ１２０の高さが極めて小さくなってしまった。その結果、局所的なギャップ不良が発生しやすかった。

比較例２では、緑色画素部における段差ｊ（図２２参照）が約２．５μｍであった。セルギャップが３．０μｍのため、遮光部１３３上のギャップｅは０．５μｍ程度となり、対向基板がほとんどＴＦＴ基板と接しているような状態となった。また、遮光部１３３上のギャップｅが０．５μｍ程度と小さいため、当該ギャップへの異物の噛み込みによるギャップ不良が発生しやすかった。

（変形例）
上述した第１〜第４の実施形態は本発明を具体化した例を示すものである。したがって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、赤、青、緑の３原色の色層を使用しているが、本発明はこの場合に限定されず、３原色以外の色層を加えて４色あるいはそれ以上の色層を使用してもよい。ただし、光の透過率が最小となる組み合わせで構成された遮光部は、それに隣接する画素部との段差が所望のセルギャップよりも小さくなるようにするのが好ましい。

本発明は、液晶表示装置のほか、カラーフィルタを使用する電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイおよび撮像装置にも適用可能である。

１ 赤色層
１Ｒ 赤色層のストライプ状赤色画素形成部
１Ｂ 赤色層の青色画素用開口部
１Ｇ 赤色層の緑色画素用開口部
１Ｌ 赤色層の連結部
１ａ 赤色層
１Ｒａ 赤色層のストライプ状赤色画素形成部
１ＢＧａ 赤色層の青色・緑色画素用開口部
１ＢＧａ−Ｇ 赤色層の青色・緑色画素用開口部の緑色画素用部分
１ＢＧａ−Ｂ 赤色層の青色・緑色画素用開口部の青色画素用部分
１Ｌａ 赤色層の連結部
２ 青色層
２Ｂ 青色層のストライプ状青色画素形成部
２Ｒ 青色層の赤色画素用開口部
２Ｇ 青色層の緑色画素用開口部
２Ｌ 青色層の連結部
２ａ 青色層
２Ｂａ 青色層のストライプ状青色画素形成部
２ＲＧａ 青色層の赤色・緑色画素用開口部
２ＲＧａ−Ｇ 青色層の赤色・緑色画素用開口部の緑色画素用部分
２ＲＧａ−Ｒ 青色層の赤色・緑色画素用開口部の赤色画素用部分
２Ｌａ 青色層の連結部
３ 緑色層
３Ｇ 緑色層のアイランド状緑色画素形成部
３ａ 緑色層
３Ｇａ 緑色層のアイランド状緑色画素形成部
９ ガラス基板
１０ 緑色層の重なり部（突起部）
１２ 赤色層と青色層の２層構造からなる遮光部
１３ 色間部
１８ 赤色層と緑色層の２層構造からなる遮光部
１９ 青色層と緑色層の２層構造からなる遮光部
２０ フォトスペーサ
２３ オーバーコート層
２６、２６ａ ＴＦＴ基板
４３ 共通電極配線
４５ 共通電極用コンタクトホール
４６、４６' 共通電極
４６ａ、４６ａ' 共通電極のシールド部
４７ 画素電極
４８ 画素電極用コンタクトホール
４９ 走査線
５０ データ線
５１ ＴＦＴ
５２ ソース電極
５３ ドレイン電極
５４ アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜
５６ 画素補助電極
６１ 透明基板
６２ 第１層間絶縁膜
６３ 第２層間絶縁膜
６４ 第３層間絶縁膜
６５ 配向膜
６６ 偏光板
７０ 対向基板
７１ 透明基板
７２ カラーフィルタ
７３ オーバーコート層
７４ 配向膜
７５ 導電層
７６ 偏光板
８０ 液晶層
８１ フォトスペーサ
１０１ 赤色層
１０１Ｒ ストライプ状赤色画素形成部
１０１Ｇ 緑色画素用開口部
１０１Ｂ 青色画素用開口部
１０１Ｌ 連結部
１０２ 青色層
１０２Ｒ 赤色画素用開口部
１０２Ｇ 緑色画素用開口部
１０２Ｂ ストライプ状青色画素形成部
１０２Ｌ 連結部
１０３ 緑色層
１０３Ｇ ストライプ状緑色画素形成部
１０９ ガラス基板
１２０ フォトスペーサ
１２３ オーバーコート層
１２６ ＴＦＴ基板
１３３ 遮光部
１３３ａ 遮光部
１４３ 共通電極配線
１４５ 共通電極用コンタクトホール
１４６ 共通電極（透明）
１４７ 画素電極（透明）
１４８ 画素電極用コンタクトホール
１４９ 走査線
１５０ データ線
１５１ ＴＦＴ
１５２ ソース電極
１５３ ドレイン電極
１５４ ａ−Ｓｉ膜
１５６ 画素補助電極

Claims (19)

1. 透明な支持体と、
   第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部及び複数の第２色・第３色画素用開口部を有する、前記支持体上に形成された第１色層と、
   前記第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部及び複数の第１色・第３色画素用開口部を有する、前記第１色層に重ねて形成された第２色層と、
   相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層とを備え、
   前記第２色層の複数の前記第２色画素形成部は、前記第１色層の複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第２色画素用部分とそれぞれ重なり合うと共に、前記第２色層の複数の前記第１色・第３色画素用開口部は、前記第１色層の複数の前記第１色画素形成部及び複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第３色画素用部分とそれぞれ重なり合っており、
   前記第３色層の複数の前記第３色画素形成部は、相互に重なり合った前記第１色層の複数の前記第２・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分と前記第２色層の複数の前記第１・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分にそれぞれ配置されており、
   前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第１色層の前記第１色画素形成部は、それぞれ第１色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第２色層の前記第２色画素形成部は、それぞれ第２色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部と重なり合った前記第３色層の前記第３色画素形成部は、それぞれ第３色画素を画定しており、
   前記第１方向に延在する第１遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成されていると共に、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分とによって形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定され、前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定されている請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっており、その重なり幅が５．０μｍ以下とされている請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
4. 前記第１遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサをさらに備えている請求項３に記載のカラーフィルタ。
5. 前記第１遮光部上に前記第３色画素形成部の周辺部が重なっていない請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
6. 前記第１遮光部上に配置されたスペーサをさらに備えている請求項５に記載のカラーフィルタ。
7. 前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされている請求項１〜６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
8. 前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされている請求項１〜６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
9. 透明な支持体上に、第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第１色画素形成部及び複数の第２色・第３色画素用開口部を有する第１色層を形成する工程と、
   前記第１方向に所定間隔で配置された複数のストライプ状の第２色画素形成部及び複数の第１色・第３色画素用開口部を有する第２色層を、前記第１色層に重ねて形成し、もって、前記第２色層の複数の前記第２色画素形成部を前記第１色層の複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第２色画素用部分にそれぞれ重ね合わせると共に、前記第２色層の複数の前記第１色・第３色画素用開口部を前記第１色層の複数の前記第１色画素形成部及び複数の前記第２色・第３色画素用開口部の第３色画素用部分にそれぞれ重ね合わせる工程と、
   相互に分離された複数のアイランド状の第３色画素形成部を有する第３色層を形成し、もって前記第３色層の複数の前記第３色画素形成部を、相互に重なり合った前記第１色層の複数の前記第２・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分と前記第２色層の複数の前記第１・第３色画素用開口部の前記第３色画素用部分にそれぞれ配置する工程とを備え、
   前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第１色層の前記第１色画素形成部は、それぞれ第１色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第３色層の前記第３色画素形成部に重なり合った前記第２色層の前記第２色画素形成部は、それぞれ第２色画素を画定し、前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部及び前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部と重なり合った前記第３色層の前記第３色画素形成部は、それぞれ第３色画素を画定しており、
   前記第１方向に延在する第１遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分によって形成されていると共に、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２遮光部は、前記第１色層と前記第２色層の重なり部分と、前記第２色層と前記第３色層の重なり部分と、前記第３色層と前記第１色層の重なり部分とによって形成されていることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
10. 前記第１色層の前記第２色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第１色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定され、前記第２色層の前記第１色・第３色画素用開口部が、隣接する前記第２色画素形成部を連結する複数の連結部によって画定されている請求項９に記載のカラーフィルタの製造方法。
11. 前記第３色層を形成する工程において、前記第３色画素形成部の周辺部が前記第１遮光部上に重ねられ、その重なり幅が５．０μｍ以下とされる請求項９または１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
12. 前記第１遮光部上に重なった前記第３色画素形成部の周辺部を埋め込むように配置されたスペーサを形成する工程をさらに備えている請求項１１に記載のカラーフィルタの製造方法。
13. 前記第３色層を形成する工程の終了後に、前記第１遮光部上に存在する前記第３色画素形成部の周辺部を除去するために、前記第３層を研磨する工程が実行される請求項９〜１１のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
14. 前記第１色層が赤色層及び青色層のいずれか一方とされ、前記第２色層が他方とされる請求項９〜１３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
15. 前記第１色層または前記第２色層が赤色層とされる請求項９〜１３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
16. 請求項１〜８のいずれか１項に記載されたカラーフィルタを装着した対向基板と、
    複数のスイッチング用能動素子を備えた能動素子基板とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
17. 当該液晶表示装置がノーマリーブラック・モードで動作し、前記能動素子基板上の共通電極が、前記能動素子基板から生じる漏れ電界をシールドするシールド部を有していて、当該シールド部によって前記能動素子基板上の走査線の近傍における遮光を行う請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記カラーフィルタの前記第１遮光部が、前記能動素子基板上の走査線に対応する箇所の遮光に使用され、前記カラーフィルタの前記第２遮光部が、前記能動素子基板上のデータ線に対応する箇所の遮光に使用されている請求項１６または１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記能動素子基板上の配線でバックライト光を遮光できる箇所に対しては、前記カラーフィルタの前記第２遮光部が配置され、前記能動素子基板上の配線でバックライト光を遮光できない箇所に対しては、前記カラーフィルタの前記第１遮光部が配置されている請求項１６または１７に記載の液晶表示装置。

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