JP5428725B2 - カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法およびそれを備える液晶表示装置 - Google Patents
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(1)透明基板と、前記透明基板上に形成される複数の色の着色層と、少なくともスペーサ形成箇所における前記着色層の上に形成される黒色着色層と、前記着色層の上に形成される透明電極層と、を具備し、スペーサ形成箇所では、複数の色の前記着色層が積層し、前記着色層の上に前記黒色着色層が積層することで、スペーサが形成され、前記スペーサの頂部の前記黒色着色層の、前記透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性が、前記着色層の前記透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高く、前記スペーサの頂部が前記透明電極層で覆われていないことを特徴とするカラーフィルタ。
(2)前記カラーフィルタの画素領域内では、前記着色層上に、前記黒色着色層が格子状に形成されることを特徴とする(1)に記載のカラーフィルタ。
(3)前記カラーフィルタの画素領域にあり、3色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成されるメインスペーサと、前記カラーフィルタの画素領域にあり、2色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成され、前記メインスペーサよりも低いサブスペーサと、前記カラーフィルタの周縁領域にあり、2色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成され、前記メインスペーサよりも低い額縁スペーサと、を有することを特徴とする(1)または(2)に記載のカラーフィルタ。
(4)前記カラーフィルタの画素領域内の前記黒色着色層が、切れ目を有する格子状であることを特徴とする(2)に記載のカラーフィルタ。
(5)前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に形成される黒色着色層を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(6)前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に形成される着色層と、前記着色層上に積層される黒色着色層とを有することを特徴とする(1)〜4のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(7)前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に異なる色の着色層が積層されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(8)透明基板上に、スペーサ形成箇所で積層するように複数の色の着色層を形成する工程(a)と、前記着色層の少なくともスペーサ形成箇所の上に、撥液剤が添加された黒色感光性樹脂を塗布・露光して、透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性が、前記着色層の透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高い黒色着色層を形成する工程(b)と、前記着色層の上に透明電極層形成用の塗布液を塗布・乾燥して、透明電極層を形成する工程(c)と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(9)透明基板上に、スペーサ形成箇所で積層するように複数の色の着色層を形成する工程(a)と、前記着色層の少なくともスペーサ形成箇所の上に、黒色感光性樹脂を塗布・露光して黒色着色層を形成する工程(b)と、スペーサ形成箇所の前記黒色着色層に撥液処理を施し、透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性を、前記着色層の透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高くする工程(c)と、前記着色層の上に透明電極層形成用の塗布液を塗布・乾燥して、透明電極層を形成する工程(d)と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(10)前記工程(b)で、前記カラーフィルタの画素領域内の前記着色層上に、格子状に黒色着色層を形成することを特徴とする(8)または(9)に記載のカラーフィルタの製造方法。
(11)複数の色の前記着色層と前記黒色着色層とを積層することで、前記カラーフィルタの画素領域にメインスペーサを、前記カラーフィルタの画素領域に前記メインスペーサよりも低いサブスペーサを、前記カラーフィルタの周縁領域に額縁スペーサを形成することを特徴とする(8)または(9)に記載のカラーフィルタの製造方法。
(12)前記工程(b)で、前記カラーフィルタの画素領域内の前記黒色着色層を、切れ目を有する格子状に形成することを特徴とする(10)に記載のカラーフィルタの製造方法。
(13)前記透明電極層形成用の塗布液が、π電子共役型の導電性高分子溶液または透明導電性物質のナノ粒子分散液であることを特徴とする(8)〜(12)のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
(14)請求項1から(7)のいずれかに記載のカラーフィルタを備える液晶表示装置。
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、カラーフィルタと液晶駆動側基板に対し垂直な方向に電界を発生させ、液晶を駆動させる液晶表示装置(不図示)におけるカラーフィルタとして説明する。
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。図1(a)はカラーフィルタ1の図1(b)でのA−A´断面を示す部分断面図であり、図1(b)はカラーフィルタ1の部分平面図であり、図1(c)はカラーフィルタ1の隅部における画素配置の例を示す概略平面図である。なお、図1(b)においては、透明電極層9を省略して図示している。また、図1(b)は、図1(c)の点線で囲まれた領域に相当する。
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。
続いて、図2〜図6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製造方法について説明する。
また、上記フッ素含有物質の微粒子としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテル系共重合体、3フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等からなる微粒子を挙げることができる。
あってもよい。
各フォトマスクについて説明する。フォトマスク19、27、29、31は、透明基板上に遮光膜が積層され、透明基板上に遮光膜が設けられた遮光部21と、透明基板上に遮光膜が設けられていない透過部23とを有する。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、独立したスペーサ形成工程を設けずに、各色の着色層と黒色の着色層とを積層することで、メインスペーサや額縁スペーサ、サブスペーサ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。
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7を用いて説明する。図7は、第2の実施形態に係るカラーフィルタ33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。
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は、第3の実施形態に係るカラーフィルタについて説明する図である。
例えば、本実施形態のカラーフィルタは、透明電極層に代えて透明な感光性樹脂を用いた保護層を用いることにより、IPS方式等の液晶表示装置のカラーフィルタとして用いることも可能であり、上述したものと同様の効果を有する。
2a………画素領域
2b………周縁領域
3………透明基板
4………感光性樹脂
5R………赤色着色層
5B………青色着色層
5G………緑色着色層
6………黒色感光性樹脂
7………黒色着色層
9………透明電極層
11………メインスペーサ
13………サブスペーサ
15………額縁スペーサ
17………ブラックマトリクス
18………切れ目
19、27、29、31………フォトマスク
21………遮光部
23………透過部
25………露光光
33、35………カラーフィルタ
41………カラーフィルタ
43………透明電極層
45………メインスペーサ
47………サブスペーサ
Claims (14)
- 透明基板と、
前記透明基板上に形成される複数の色の着色層と、
少なくともスペーサ形成箇所における前記着色層の上に形成される黒色着色層と、
前記着色層の上に形成される透明電極層と、
を具備し、
スペーサ形成箇所では、複数の色の前記着色層が積層し、前記着色層の上に前記黒色着色層が積層することで、スペーサが形成され、
前記スペーサの頂部の前記黒色着色層の、前記透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性が、前記着色層の前記透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高く、前記スペーサの頂部が前記透明電極層で覆われていないことを特徴とするカラーフィルタ。 - 前記カラーフィルタの画素領域内では、前記着色層上に、前記黒色着色層が格子状に形成されることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。
- 前記カラーフィルタの画素領域にあり、3色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成されるメインスペーサと、
前記カラーフィルタの画素領域にあり、2色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成され、前記メインスペーサよりも低いサブスペーサと、
前記カラーフィルタの周縁領域にあり、2色以上の前記着色層が積層し、さらに前記黒色着色層が積層することで形成され、前記メインスペーサよりも低い額縁スペーサと、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ。 - 前記カラーフィルタの画素領域内の前記黒色着色層が、切れ目を有する格子状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。
- 前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に形成される黒色着色層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に形成される着色層と、前記着色層上に積層される黒色着色層とを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 前記カラーフィルタの周縁領域に、前記透明基板上に異なる色の着色層が積層されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 透明基板上に、スペーサ形成箇所で積層するように複数の色の着色層を形成する工程(a)と、
前記着色層の少なくともスペーサ形成箇所の上に、撥液剤が添加された黒色感光性樹脂を塗布・露光して、透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性が、前記着色層の透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高い黒色着色層を形成する工程(b)と、
前記着色層の上に透明電極層形成用の塗布液を塗布・乾燥して、透明電極層を形成する工程(c)と、
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 透明基板上に、スペーサ形成箇所で積層するように複数の色の着色層を形成する工程(a)と、
前記着色層の少なくともスペーサ形成箇所の上に、黒色感光性樹脂を塗布・露光して黒色着色層を形成する工程(b)と、
スペーサ形成箇所の前記黒色着色層に撥液処理を施し、透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性を、前記着色層の透明電極層形成用の塗布液に対する撥液性よりも高くする工程(c)と、
前記着色層の上に透明電極層形成用の塗布液を塗布・乾燥して、透明電極層を形成する工程(d)と、
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記工程(b)で、前記カラーフィルタの画素領域内の前記着色層上に、格子状に黒色着色層を形成することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 複数の色の前記着色層と前記黒色着色層とを積層することで、前記カラーフィルタの画素領域にメインスペーサを、前記カラーフィルタの画素領域に前記メインスペーサよりも低いサブスペーサを、前記カラーフィルタの周縁領域に額縁スペーサを形成することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記工程(b)で、前記カラーフィルタの画素領域内の前記黒色着色層を、切れ目を有する格子状に形成することを特徴とする請求項10に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記透明電極層形成用の塗布液が、π電子共役型の導電性高分子溶液または透明導電性物質のナノ粒子分散液であることを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1から7のいずれかに記載のカラーフィルタを備える液晶表示装置。
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