JP5699372B2 - Color filter, liquid crystal display device, and method of manufacturing color filter - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置、特にVA方式、TN方式、又はIPS方式の液晶テレビに用いられるカラーフィルタ等に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, particularly a color filter used for a VA, TN, or IPS liquid crystal television.
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.
現在、カラーフィルタは、液晶の配向方式により、以下のような層構成が一般的である。すなわち、VA(Vertical Alignment)方式においては、ブラックマトリクス層+着色層(RGB)+透明電極層+柱+リブの層構成であり、TN(Twisted Nematic)方式では、ブラックマトリクス層+着色層(RGB)+透明電極層+柱であり、IPS(In Plane Switching)方式では、ブラックマトリクス層+着色層+オーバーコート層+柱の層構成である。液晶テレビの低価格化のニーズは強く、カラーフィルタに対するコストダウンが求められている。カラーフィルタを低コスト化する方法として、ガラスや感光性樹脂といった材料の低コスト化が挙げられるが、さらなる低コスト化が求められている。 Currently, the color filter generally has the following layer structure depending on the liquid crystal alignment method. That is, in the VA (Vertical Alignment) method, the layer structure is a black matrix layer + colored layer (RGB) + transparent electrode layer + column + rib. In the TN (Twisted Nematic) method, the black matrix layer + colored layer (RGB) ) + Transparent electrode layer + pillar, and in the IPS (In Plane Switching) method, the layer structure is black matrix layer + colored layer + overcoat layer + column. There is a strong need for lower prices for LCD TVs, and cost reduction for color filters is required. As a method for reducing the cost of the color filter, cost reduction of materials such as glass and photosensitive resin can be mentioned, but further cost reduction is demanded.
また、カラーフィルタを低コスト化する方法として、層構成を削減することによる工程数を削減する方法は、非常に有用な方法であり、これまで、着色層を積層して柱(フォトスペーサーとも呼ばれる)の代わりとすることで、工程を削減する方法が提案されている(特許文献1を参照)。 In addition, as a method for reducing the cost of a color filter, a method of reducing the number of steps by reducing the layer structure is a very useful method, and until now, a colored layer is laminated to form a pillar (also called a photospacer). ) Has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、カラーフィルタの低価格化はさらに求められており、さらにカラーフィルタの製造工程を削減し、生産性を向上することが求められている。 However, there is a further demand for cost reduction of color filters, and further, there is a demand for improving the productivity by reducing the color filter manufacturing process.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、生産性に優れながら、十分なセルギャップを得ることができ、かつ表示品位の低下が少な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-described problems, and an object of the present invention is to provide a color filter or the like that can obtain a sufficient cell gap and has a low deterioration in display quality while being excellent in productivity. .
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、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第3の着色層の底面積が、前記メイン柱を形成する前記第3の着色層よりも小さいことを特徴とするカラーフィルタ。
(2)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層が、前記画素部を形成する前記第2の着色層から離れた突起状であることを特徴とするカラーフィルタ。
(3)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の幅が、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の幅より、狭いことを特徴とするカラーフィルタ。
(4)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第1の着色層及び/又は前記第2の着色層に、孔部が設けられていることを特徴とするカラーフィルタ。
(5)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第1の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第1の着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。
(6)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。
(7)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、さらに、前記基板上に前記第3の着色層の次に形成される第4の着色層を有し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、3以上の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱よりも低い額縁柱を構成することを特徴とするカラーフィルタ。
(8)基板と、前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、を少なくとも有し、表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記額縁部を構成する、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちの2以上の着色層のうち、少なくとも1つの着色層の厚さが、前記画素部を構成する前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち対応する着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。
(9)さらに、前記額縁部の周縁にある周縁部に、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層、または、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層のうち2以上の着色層が積層してなる周縁部柱を有することを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(10)前記メイン柱の頂部と、前記画素部の表面との高さの差であるセルギャップが1.5〜5.0μmであることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(11)さらに、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層、または、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層の上にオーバーコート層を有し、前記メイン柱の頂部のオーバーコート層の表面と、前記画素部の上のオーバーコート層の表面との高さの差であるセルギャップが1.5〜5.0μmであることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(12)(1)〜(11)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。
(13)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第3の着色層の底面積を、前記メイン柱を形成する前記第3の着色層よりも小さい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。
(14)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層を、前記画素部を形成する前記第2の着色層から離れた突起状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。
(15)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の幅を、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の幅より、狭く形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(16)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、前記サブ柱を構成する前記第1の着色層に、孔部を設けることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(17)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、階調マスクを用いて、前記サブ柱を構成する前記第1の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第1の着色層の厚さよりも薄い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。
(18)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、階調マスクを用いて、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の厚さを、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の厚さよりも薄い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。
(19)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、さらに、前記基板上に前記第3の着色層の次に第4の着色層を形成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、3以上の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱よりも低い額縁柱を構成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(20)基板上に、少なくとも第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層を形成し、表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、階調マスクを用いて、前記額縁部を構成する、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層のうちの2以上の着色層のうち、少なくとも1つの着色層の厚さを、前記画素部を構成する前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層のうち対応する着色層の厚さよりも薄い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。
(21)さらに、前記額縁部の周縁に、前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層、または、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2以上の着色層が積層してなる周縁部柱を形成することを特徴とする(13)〜(20)のいずれかに記載の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) It has at least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, the first colored layer in the display area, the by second color layer and any one of the colored layer of said third color layer, and the pixel portion, the first colored layer, the second Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 2 ) It has at least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 3 ) At least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 4 ) It has at least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 5 ) It has at least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 6 ) It has at least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 7 ) At least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 8 ) At least a substrate and a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate, and a frame portion is formed adjacent to the display region. A color filter, wherein two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region are laminated to form a black matrix, A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region, and the first colored layer, the second colored layer, and the second colored layer. Two or more colored layers of the colored layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the first in the
( 9 ) Further, the first colored layer, the second colored layer and the third colored layer, or the first colored layer, the second colored layer, on the peripheral edge of the frame portion. It has a peripheral part column formed by laminating two or more colored layers among the colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer. (1) to ( 8 ) Color filter.
( 10 ) Any one of (1) to ( 9 ), wherein a cell gap which is a height difference between the top of the main pillar and the surface of the pixel portion is 1.5 to 5.0 μm. The color filter described in 1.
( 11 ) Further, the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, or the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the first colored layer. 4 has an overcoat layer on the colored layer, and a cell gap which is a difference in height between the surface of the overcoat layer on the top of the main pillar and the surface of the overcoat layer on the pixel portion is 1 The color filter according to any one of (1) to ( 9 ), wherein the color filter is from 5 to 5.0 μm.
( 12 ) A liquid crystal display device comprising the color filter according to any one of (1) to ( 11 ).
( 13 ) Production of a color filter in which at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer are formed on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region the first colored layer in, by one of the colored layers one of said second color layer and the third colored layer, and the pixel portion, the first colored layer, the second colored Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, among the second colored layer, and the third colored layer, two or more of the colored layer is laminated, the bottom of the configured lower than the main pillar frame pillar, the third colored layer forming the sub-pillar area, said third production method characteristics and to Luke color filter that is formed to be smaller than the colored layer forming the main pillar.
( 14 ) Production of a color filter that forms at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate, and forms a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Among the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to constitute a frame pillar lower than the main pillar, and the second colored layer constituting the sub pillar, method of manufacturing features and to Luke color filters to form a projecting away from said second colored layer forming the pixel portion.
( 15 ) Production of a color filter that forms at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a frame column lower than the main column , and the width of the second colored layer constituting the sub column the said than the width of the second colored layer, narrower features and to Luke error method for manufacturing a filter that constituting the main pillar.
( 16 ) Manufacture of a color filter in which at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer are formed on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Among the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to constitute a frame pillar lower than the main pillar, and the first colored layer constituting the sub pillar, features and to Luke error method for manufacturing a filter providing a hole.
( 17 ) Production of a color filter in which at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer are formed on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Among the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a frame column lower than the main column , and the sub column is configured using a gradation mask the thickness of the first colored layer, the manufacturing method of the characteristics and to Luke color filter be formed to thinner than a thickness of the first colored layer constituting the main pillar.
( 18 ) Manufacture of a color filter in which at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer are formed on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Among the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a frame column lower than the main column , and the sub column is configured using a gradation mask the thickness of the second colored layer, the manufacturing method of the characteristics and to Luke color filter be formed to thinner than a thickness of the second colored layer forming the main pillar.
( 19 ) Production of a color filter in which at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer are formed on a substrate to form a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a frame column lower than the main column, and further on the substrate next to the third colored layer. A fourth colored layer is formed, and two of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display region are stacked. Then, a black matrix is formed, and any one of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display region is used. Constituting the pixel portion , the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer Two or more colored layers of the layers are laminated to form the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth color in the display area. Among the colored layers, three or more colored layers are laminated to form a main pillar, and the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth in the display area. Among the colored layers, two or more colored layers are laminated to constitute a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer, the second colored layer, and the third in the frame portion. among the colored layer and the fourth colored layer, two or more of the colored layer is laminated, features and to Luke error method for manufacturing a filter that constitutes the lower frame columns than said main column.
( 20 ) Production of a color filter that forms at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate, and forms a display region and a frame portion adjacent to the display region. A method comprising: stacking two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region to form a black matrix, the display region A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, and the first colored layer and the second colored layer. Two or more colored layers of the layer and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion, and the first colored layer, the second colored layer, and the third color in the display area A colored layer is laminated to form a main pillar, and the first colored layer in the display area, Of the second colored layer and the third colored layer, two or more colored layers are laminated to form a sub pillar lower than the main pillar, and the first colored layer in the frame portion, Two or more colored layers of the second colored layer and the third colored layer are laminated to form a frame column lower than the main column , and the frame portion is configured using a gradation mask, A thickness of at least one of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer of at least one of the colored layers is determined as the pixel portion. the first colored layer constituting the said second colored layer, you and forming as less than the thickness of the corresponding colored layer of the third colored layer and the fourth colored layer method of manufacturing a color filter.
( 21 ) Further, on the periphery of the frame portion, the first colored layer, the second colored layer and the third colored layer, or the first colored layer, the second colored layer, The color filter according to any one of ( 13 ) to ( 20 ), wherein a peripheral column is formed by laminating two or more colored layers of the third colored layer and the fourth colored layer. Manufacturing method.
上記構成のカラーフィルタによれば、第1、第2、第3の着色層を形成するだけで、ブラックマトリクスとメイン柱、サブ柱、額縁柱が得られるため、従来必要であった独立したブラックマトリクス形成工程及び各種の柱形成工程を省くことができ、生産性に優れたカラーフィルタを得ることができる。 According to the color filter having the above configuration, the black matrix, the main column, the sub column, and the frame column can be obtained simply by forming the first, second, and third colored layers. The matrix forming step and various column forming steps can be omitted, and a color filter excellent in productivity can be obtained.
本発明により、生産性に優れながら、十分なセルギャップを得ることができ、かつ表示品位の低下が少な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 that can obtain a sufficient cell gap while being excellent in productivity and has little deterioration in display quality.
(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は、カラーフィルタと、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または水平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。つまり、VA方式においては、カラーフィルタに、さらに透明電極層(共通電極として作用する)とリブ(液晶分子の配向制御用の突起)を設け、カラーフィルタの共通電極と液晶駆動側基板の画素電極との間に、カラーフィルタに対して垂直な方向に電界を発生させる。TN方式においては、カラーフィルタに、さらに透明電極層(共通電極として作用する)を設け、カラーフィルタの共通電極と液晶駆動側基板の画素電極との間に、カラーフィルタに対して垂直な方向に電界を発生させる。また、IPS方式においては、カラーフィルタにオーバーコート層を設け、液晶駆動側基板の櫛歯状の共通電極と画素電極との間に、カラーフィルタと液晶駆動側基板に対し水平な方向に電界を発生させる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The color filter of the present invention includes a color filter, a liquid crystal driving side substrate (not shown), and a liquid crystal layer (not shown) formed between the color filter and the liquid crystal driving side substrate. A description will be given as a color filter in a liquid crystal display device (not shown) that drives an liquid crystal by generating an electric field in a direction perpendicular or horizontal to the driving side substrate. In other words, in the VA method, the color filter is further provided with a transparent electrode layer (acting as a common electrode) and a rib (projection for controlling the alignment of liquid crystal molecules), and the common electrode of the color filter and the pixel electrode of the liquid crystal driving side substrate. In between, an electric field is generated in a direction perpendicular to the color filter. In the TN system, the color filter is further provided with a transparent electrode layer (acting as a common electrode), and in a direction perpendicular to the color filter between the common electrode of the color filter and the pixel electrode of the liquid crystal driving side substrate. Generate an electric field. In the IPS system, an overcoat layer is provided on the color filter, and an electric field is applied between the comb-like common electrode and the pixel electrode of the liquid crystal driving side substrate in a direction horizontal to the color filter and the liquid crystal driving side substrate. generate.
(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。図1(a)は、第1の実施形態に係るカラーフィルタ1の概略平面図であり、図1(b)は、カラーフィルタ1の部分的な概略平面図である。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。
(Configuration of color filter 1)
First, the color filter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic plan view of the color filter 1 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a partial schematic plan view of the color filter 1. Each drawing schematically shows each component, and does not accurately show an actual size or a relative size ratio.
カラーフィルタ1は、実際の液晶表示装置にて画像などが表示される表示領域3と、表示領域3の周囲にあり液晶表示装置のベゼルに対応する額縁部6と、額縁部6のさらに周囲にあり、液晶表示装置に組み込まれる際には切断されることが多い周縁部7とに分けられる。表示領域3は、実際に液晶表示装置に組み込まれた際に、観察者から観察される領域で有り、図1(b)に示すように、赤、緑、青の画素部4と、各画素部以外の部分でのバックライト光を遮蔽し、隣接する各画素の混色を防止するためのブラックマトリクス5を有する。額縁部6は、液晶表示装置の回路や光源を隠すための遮光部分である。
The color filter 1 includes a
メイン柱11は、表示領域3のブラックマトリクス5にあり、カラーフィルタと対向する液晶駆動側基板との距離(セルギャップと呼ばれる)を決める柱である。
サブ柱13は、表示領域3のブラックマトリクス5にあり、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを貼り合わせる際に、メイン柱の補助として働き、セルギャップが狭くなりすぎることを防ぐ。そのため、サブ柱13は、メイン柱11よりも低い。また、液晶パネルとした際には、メイン柱が塑性変形するほどの荷重がかからないよう、パネルを指などで押された際に、荷重を分散する効果を有する。
額縁柱15は、額縁部6にあり、液晶パネルの額縁部6付近において、セルギャップが変化するのを防ぐ。額縁柱15は、メイン柱11よりも低い。
周縁部柱17は、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを貼り合わせる際に、周縁部7の基板に過大な荷重がかかり、破損することを防ぐ。つまり、通常の張り合わせ工程は、パネルごとに切断する前の状態で行われるため、基板が過大にたわむことを防ぐために、周縁部7にも柱が必要である。周縁部柱17は、メイン柱11よりも低い。
なお、メイン柱、サブ柱、額縁柱、周縁部柱は、図1においては円形で示されているが、前述した機能を有するのであれば形状は問わない。例えば楕円形、正方形、長方形などでもよい。
The main pillar 11 is in the
The
The
The
In addition, although the main pillar, the sub pillar, the frame pillar, and the peripheral pillar are shown in a circle in FIG. 1, the shape is not limited as long as it has the function described above. For example, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, or the like may be used.
(カラーフィルタ1の製造方法)
続いて、図2〜図4を用いて、図1に示したカラーフィルタ1の構成の詳細と製造方法について説明する。図2〜図4の(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斜視図であり、(b)は、各(a)でのA−A’部分断面図である。また、図2〜4で図示する領域は、図1(b)で破線で囲まれた領域に対応する。
(Method for producing color filter 1)
Next, details of the configuration of the color filter 1 shown in FIG. 1 and the manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2A to 4A are partial perspective views for explaining a manufacturing process of the color filter 1 according to the first embodiment, and FIG. 2B is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. FIG. Moreover, the area | region illustrated in FIGS. 2-4 respond | corresponds to the area | region enclosed with the broken line in FIG.1 (b).
まず、図2に示すように、基板21上に、赤色着色層23を形成する。赤色着色層23は、表示領域3においてはほぼ格子状に、額縁部6においては全面に、周縁部7においては周縁部柱17に対応する箇所に形成される。
First, as shown in FIG. 2, a red
次に、図3に示すように、基板21及び赤色着色層23の上に、緑色着色層25を形成する。緑色着色層25は、表示領域3においてはほぼ櫛状に、額縁部6においては額縁柱15に対応する箇所に、周縁部7においては周縁部柱17に対応する箇所に形成される。
Next, as shown in FIG. 3, the green
さらに、図4に示すように、基板21、赤色着色層23及び緑色着色層25の上に、青色着色層27を形成する。青色着色層27は、表示領域3においてはほぼストライプ状に、額縁部6においては全面に、周縁部7においては周縁部柱17に対応する箇所に形成される。
Further, as shown in FIG. 4, a blue
赤色着色層23、緑色着色層25、青色着色層27の形成は、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した後、焼成工程を経ることで形成される。赤、青、緑の各着色層23、25、27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。
The red
赤色着色層23、緑色着色層25、青色着色層27を形成した結果、表示領域3の中に、1層の着色層からなる画素部4と、着色層が2層以上積層したブラックマトリクス5と、が得られた。また、表示領域3のブラックマトリクス5において、3層の着色層が積層してなるメイン柱11と、3層の着色層が積層してなるサブ柱13が得られた。なお、サブ柱13は、2層の着色層の積層により形成されても良い。
As a result of forming the red
額縁部6においては、赤色着色層23と青色着色層27とが積層し、十分な遮光性能を持つ。また、額縁部6において、緑色着色層25が形成された箇所は、周囲の額縁部6よりも高くなり額縁柱15となる。なお、遮光性能を確保できる限り、額縁部6は、赤色着色層23と緑色着色層25の積層であっても、緑色着色層25と青色着色層27の積層であってもよい。また、額縁部6で、3色の着色層の積層であってもよいが、額縁柱15と高さの差を出すため、額縁部6を構成する着色層を、階調マスクを用いて形成し、厚さを調節する必要がある。なお、額縁柱15は、2層の着色層の積層により形成されても良い。
In the frame portion 6, the red
なお、額縁部6をさらに薄くするため、階調マスクを用いて、額縁部6を構成する1つ以上の着色層(図4においては赤色着色層23と青色着色層27のいずれかまたは両方)の厚さを薄くしても良い。
In order to further reduce the thickness of the frame portion 6, one or more colored layers (one or both of the red
周縁部7においては、3層の着色層が積層してなる周縁部柱17が得られる。
In the
(基板21)
基板21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。
(Substrate 21)
The board |
(ブラックマトリクス5)
ブラックマトリクス5は、2層以上の着色層が積層して形成される。つまり、赤色の画素部4と緑色の画素部4との間は、赤色着色層23と緑色着色層25の積層部分がブラックマトリクス5として機能する。同様に、緑色の画素部4と青色の画素部4との間は、緑色着色層25と青色着色層27の積層部分がブラックマトリクス5として機能し、青色の画素部4と赤色の画素部4との間は、青色着色層27と赤色着色層23の積層部分がブラックマトリクス5として機能する。ブラックマトリクス5は、2色以上の着色層の積層で形成されるため、十分な光学濃度を有し、十分な遮光性能を得ることができる。
(Black Matrix 5)
The
(着色層)
赤色着色層23、緑色着色層25、青色着色層27は、顔料等の各色の着色剤を含む感光性樹脂で形成される。着色層の厚さは0.5μm〜5μmの範囲にあることが望ましい。この範囲より膜厚が小さい、あるいは大きい場合、パターニング特性などの性能を保つのが難しいからである。
(Colored layer)
The red
(感光性樹脂層)
各着色層に使用される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。
(Photosensitive resin layer)
As the photosensitive resin used in each colored layer, either a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin can be 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 is cured, 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 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.
赤、緑、青の各着色層23、25、27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。
The colorant contained in the photosensitive resin used for each of the red, green, and blue
なお、本実施形態においてカラーフィルタ1は、赤色、青色、緑色の3色の着色層のみを有するが、さらに、黄色やシアンなどの他色の着色層を設け、4色や5色の着色層を有するカラーフィルタとしてもよい。この場合、柱やブラックマトリックスを構成する着色層は赤色、緑色、青色の3色に限らない。例えば、メイン柱部を赤色+青色+黄色+シアンの4つの着色層で構成してもよいし、額縁部を赤色+シアンで構成してもよい。 In this embodiment, the color filter 1 has only three colored layers of red, blue, and green, but further includes other colored layers such as yellow and cyan, and is provided with four or five colored layers. It is good also as a color filter which has. In this case, the colored layers constituting the columns and the black matrix are not limited to the three colors red, green, and blue. For example, the main column part may be constituted by four colored layers of red + blue + yellow + cyan, and the frame part may be constituted by red + cyan.
(オーバーコート層)
オーバーコート層は、カラーフィルタ1をIPS方式の液晶表示装置に使用する場合に、各着色層を覆うように形成される。オーバーコート層は、可視光域で透明な樹脂膜、もしくは無機膜で形成される。樹脂膜の場合、通常0.5μm〜2.5μm程度の厚さを有し、感光性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を用いて形成される。オーバーコート層を感光性樹脂にて形成する場合、感光性樹脂を塗布した後、露光し、現像、焼成することにより形成される。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。オーバーコート層を熱硬化性樹脂にて形成する場合には、熱硬化性樹脂を塗布した後、焼成することで形成される。オーバーコート層を無機膜で形成する場合、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜等の透明無機膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法を用いて形成する。透明無機膜の膜厚は、通常0.05〜2.0μm程度である。
(Overcoat layer)
The overcoat layer is formed so as to cover each colored layer when the color filter 1 is used in an IPS liquid crystal display device. The overcoat layer is formed of a resin film or an inorganic film that is transparent in the visible light range. In the case of a resin film, it usually has a thickness of about 0.5 μm to 2.5 μm and is formed using a photosensitive resin or a thermosetting resin. When the overcoat layer is formed of a photosensitive resin, the overcoat layer is formed by applying a photosensitive resin, then exposing, developing, and baking. As the photosensitive resin, either a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin can be used. When the overcoat layer is formed of a thermosetting resin, it is formed by applying a thermosetting resin and then baking it. When the overcoat layer is formed of an inorganic film, a transparent inorganic film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed using a general film forming method such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, or a CVD method. The film thickness of the transparent inorganic film is usually about 0.05 to 2.0 μm.
(セルギャップ)
メイン柱11と、画素部4を構成する着色層(例えば赤色着色層23)の最表面の高さの差であるセルギャップは、1.5〜5.0μmであることが好ましい。セルギャップの値が液晶層の厚さとなるため、セルギャップが1.5μmより低いとセルギャップの制御が難しく、5.0μmより高いとメイン柱の形成が困難になるためである。画面表示の高速応答が求められる場合には、セルギャップが小さいほうが好ましく、セルギャップを2μm程度とすることが好ましい。着色層上にオーバーコート層を設ける場合には、メイン柱11を覆うオーバーコート層と、画素部4の赤色着色層23を覆うオーバーコート層の高さの差であるセルギャップが、1.5〜5.0μmであることが好ましい。同様に、セルギャップが1.5μmより低いとセルギャップの制御が難しく、5.0μmより高いとメイン柱の形成が困難になるためである。
(Cell gap)
The cell gap, which is the difference in height between the outermost surfaces of the main pillar 11 and the colored layer (for example, the red colored layer 23) constituting the
(第1の実施形態の効果)
第1の実施形態によれば、3色の着色層を形成するだけで、ブラックマトリクス、メイン柱、サブ柱などを形成でき、独立したブラックマトリクス形成工程と各種の柱の形成工程を必要としないため、簡略な製造工程によりカラーフィルタを製造でき、生産性が高く、低コスト化が可能である。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment, it is possible to form a black matrix, a main pillar, a sub pillar, and the like only by forming colored layers of three colors, and an independent black matrix forming process and various column forming processes are not required. Therefore, a color filter can be manufactured by a simple manufacturing process, productivity is high, and cost can be reduced.
また、メイン柱11と、画素部4の赤色着色層23の高さの差であるセルギャップは、十分に高い。また、ブラックマトリクス5と額縁部6は十分な遮光性能を有する。
The cell gap, which is the difference in height between the main pillar 11 and the red
(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5〜図7を用いて説明する。図5〜図7の(a)は、第2の実施形態に係るカラーフィルタ33の製造工程を説明する部分平面図であり、(b)は、(a)でのA−A’部分断面図であり、(c)は、(a)でのB−B’部分断面図である。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。なお、図7中の破線は画素部4の領域に対応し、点線は各種柱の領域に対応する。図10、図13、図16、図19において同じである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 7A are partial plan views for explaining a manufacturing process of the
第2の実施形態においては、図6(a)、(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層31は、画素部4を形成する緑色着色層31から独立して離されて形成され、略円柱状または略多角柱状の略突起状に形成されている。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the green
第2の実施形態に係るカラーフィルタ33の製造工程を説明する。まず、図5に示すとおり、第1の実施形態と同様に、基板21の上に赤色着色層23を形成する。
A manufacturing process of the
次いで、図6に示すとおり、基板21及び赤色着色層23の上に緑色着色層31を形成する。図6(a)、(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層31は、画素部4を形成する緑色着色層31から独立して離されて形成され、略突起状に形成されている。
Next, as shown in FIG. 6, a green
さらに、図7に示すとおり、基板21、赤色着色層23及び緑色着色層31の上に、青色着色層27を形成する。サブ柱13を形成する箇所の青色着色層27の厚さは、メイン柱11が形成される箇所の青色着色層27よりも小さい。これは、着色層が感光性樹脂の塗布・硬化によって行われるため、同じ工程でも、塗布する箇所の形状により、積層効率に差ができ、平坦な箇所に塗布する場合は厚い着色層が形成され、略突起状の箇所に塗布する場合は、薄い着色層が形成されるからである。なお、サブ柱13を構成する青色着色層27は、図7においては画素部4を構成する青色着色層27と一体化しているが、図4に示す青色着色層27のように、他の青色着色層27から独立していても良い。
Further, as shown in FIG. 7, a blue
したがって、突起上の緑色着色層31の上に形成された青色着色層27で構成されたサブ柱13は、メイン柱11よりも低くなる。
Therefore, the
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することができ、少ない製造工程にて、十分なセルギャップと十分な表示品位を有するカラーフィルタが得られる。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and a color filter having a sufficient cell gap and a sufficient display quality can be obtained with a small number of manufacturing steps.
(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〜図10を用いて説明する。図8〜図10の(a)は、第3の実施形態に係るカラーフィルタ37の製造工程を説明する部分平面図であり、(b)は、(a)でのA−A’部分断面図であり、(c)は、(a)でのB−B’部分断面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 8A to 10A are partial plan views for explaining a manufacturing process of the color filter 37 according to the third embodiment, and FIG. 8B is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. (C) is a BB 'partial sectional view in (a).
第3の実施形態においては、図9(a)、(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層35の幅は、メイン柱11を形成する箇所の緑色着色層35の幅よりも狭い。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 9A and 9B, the width of the green
第3実施形態に係るカラーフィルタ37の製造工程を説明する。まず、図8に示すとおり、第1の実施形態と同様に、基板21の上に赤色着色層23を形成する。
A manufacturing process of the color filter 37 according to the third embodiment will be described. First, as shown in FIG. 8, the red
次いで、図9に示すとおり、基板21及び赤色着色層23の上に緑色着色層35を形成する。図9(a)、(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層35の、画素部の長手方向に平行な幅は、メイン柱11を形成する箇所の緑色着色層35の、画素部の長手方向に平行な幅よりも狭い。
Next, as shown in FIG. 9, a green
さらに、図10に示すとおり、基板21、赤色着色層23及び緑色着色層35の上に、青色着色層27を形成する。サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層35の幅は、メイン柱11を形成する箇所の緑色着色層35の幅より狭いため、サブ柱13を形成する箇所の青色着色層27の厚さは、メイン柱11が形成される箇所の青色着色層27よりもうすい。これは、幅の狭い、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層35の上に、青色着色層27を形成する場合は、積層効率が悪く、低くなるからである。
Further, as shown in FIG. 10, a blue
したがって、幅の狭い緑色着色層35の上に形成された青色着色層27で構成されたサブ柱13は、メイン柱11よりも低くなる。
Therefore, the
第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することができ、少ない製造工程にて、十分なセルギャップと十分な表示品位を有するカラーフィルタが得られる。 According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and a color filter having a sufficient cell gap and a sufficient display quality can be obtained with a small number of manufacturing steps.
(第4の実施形態)
次に、本発明のカラーフィルタの第4の実施形態について図11〜図13を用いて説明する。図11〜図13の(a)は、第4の実施形態に係るカラーフィルタ43の製造工程を説明する部分平面図であり、(b)は、(a)でのA−A’部分断面図であり、(c)は、(a)でのB−B’部分断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11A to FIG. 13A are partial plan views for explaining a manufacturing process of the color filter 43 according to the fourth embodiment, and FIG. 11B is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. (C) is a BB 'partial sectional view in (a).
第4の実施形態においては、図11(a)、(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の赤色着色層39に、孔部41を有する。
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 11A and 11B, the red
第4実施形態に係るカラーフィルタ43の製造工程を説明する。まず、図11に示すとおり、基板21の上に赤色着色層39を形成する。赤色着色層39のパターニングの際に、孔部41が得られるようにパターニングを行う。なお、図11では、基板21が露出する程度まで、赤色着色層39を貫通した孔部41を形成したが、孔部41は必ずしも貫通する必要はなく、単なるくぼみであっても良い。
A manufacturing process of the color filter 43 according to the fourth embodiment will be described. First, as shown in FIG. 11, a red
次いで、図12に示すとおり、基板21及び赤色着色層39の上に緑色着色層25を形成する。図12(a)、(b)で示すとおり、赤色着色層39の孔部41の存在により、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層25は、くぼみとなる。
Next, as shown in FIG. 12, the green
さらに、図13に示すとおり、基板21、赤色着色層39及び緑色着色層25の上に、青色着色層27を形成する。サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層25は、くぼんでいるため、サブ柱13はメイン柱11よりも低くなる。
Further, as shown in FIG. 13, a blue
第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することができ、少ない製造工程にて、十分なセルギャップと十分な表示品位を有するカラーフィルタが得られる。なお、前述の説明では、最初に形成される赤色着色層に孔部が形成されるとしているが、次に形成される緑色着色層のサブ柱を形成する箇所に孔部を形成しても良い。その際、赤色着色層に孔部を形成してもしなくてもよい。 According to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and a color filter having a sufficient cell gap and a sufficient display quality can be obtained with a small number of manufacturing steps. In the above description, the hole is formed in the red colored layer that is formed first, but the hole may be formed at a location where a sub-column of the green colored layer that is formed next is formed. . At that time, the hole may or may not be formed in the red colored layer.
(第5の実施形態)
次に、本発明のカラーフィルタの第5の実施形態について図14〜図16を用いて説明する。図14〜図16の(a)は、第5の実施形態に係るカラーフィルタ47の製造工程を説明する部分平面図であり、(b)は、(a)でのA−A’部分断面図であり、(c)は、(a)でのB−B’部分断面図である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14A to FIG. 16A are partial plan views for explaining a manufacturing process of the
第5の実施形態においては、図14(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の赤色着色層45の厚さを、階調マスクを用いて低くする。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 14B, the thickness of the red
第5実施形態に係るカラーフィルタ47の製造工程を説明する。まず、図14に示すとおり、基板21の上に赤色着色層45を形成する。赤色着色層45のパターニングの際に、サブ柱13を形成する箇所の赤色着色層45の厚さが薄くなるように、階調マスクを用いてパターニングを行う。階調マスクの詳細については、後述する。
A manufacturing process of the
次いで、図15に示すとおり、基板21及び赤色着色層45の上に緑色着色層25を形成する。
Next, as shown in FIG. 15, the green
さらに、図16に示すとおり、基板21、赤色着色層45及び緑色着色層25の上に、青色着色層27を形成する。サブ柱13を形成する箇所の赤色着色層45の厚さが薄いため、サブ柱13はメイン柱11よりも低くなる。
Further, as shown in FIG. 16, a blue
第5の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することができ、少ない製造工程にて、十分なセルギャップと十分な表示品位を有するカラーフィルタが得られる。 According to the fifth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and a color filter having a sufficient cell gap and a sufficient display quality can be obtained with a small number of manufacturing steps.
(第6の実施形態)
次に、本発明のカラーフィルタの第6の実施形態について図17〜図19を用いて説明する。図17〜図19の(a)は、第6の実施形態に係るカラーフィルタ51の製造工程を説明する部分平面図であり、(b)は、(a)でのA−A’部分断面図であり、(c)は、(a)でのB−B’部分断面図である。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the color filter of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 17A to FIG. 19A are partial plan views for explaining a manufacturing process of the
第6の実施形態においては、図18(b)で示すとおり、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層49の厚さを、階調マスクを用いて低くする。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 18B, the thickness of the green
第6実施形態に係るカラーフィルタ51の製造工程を説明する。まず、図17に示すとおり、第1の実施形態と同様に、基板21の上に赤色着色層23を形成する。
A manufacturing process of the
次いで、図18に示すとおり、基板21及び赤色着色層23の上に緑色着色層49を形成する。緑色着色層49のパターニングの際に、サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層49の厚さが薄くなるように、階調マスクを用いてパターニングを行う。
Next, as shown in FIG. 18, a green
さらに、図19に示すとおり、基板21、赤色着色層23及び緑色着色層49の上に、青色着色層27を形成する。サブ柱13を形成する箇所の緑色着色層49の厚さが薄いため、サブ柱13はメイン柱11よりも低くなる。
Further, as shown in FIG. 19, the blue
第6の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することができ、少ない製造工程にて、十分なセルギャップと十分な表示品位を有するカラーフィルタが得られる。 According to the sixth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and a color filter having a sufficient cell gap and a sufficient display quality can be obtained with a small number of manufacturing steps.
なお、第2〜第6の実施形態においては、周縁部7及び周縁部柱17の形成については省略したが、第2〜第6の実施形態において、カラーフィルタの製造時には周縁部7及び周縁部柱17を有していても良い。
In the second to sixth embodiments, the formation of the
また、第2〜第6の実施形態においても、各カラーフィルタは、図1のような、表示領域3、額縁部6を少なくとも有する構成を有する。
Also in the second to sixth embodiments, each color filter has a configuration having at least a
(階調マスク)
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。
(Tone mask)
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.
半透明膜を得る方法には、露光機の解像限界以下の微細なスリットやメッシュのパターンを遮光膜に形成する方法と、任意の透過率を有する膜をさらに積層する方法とのいずれかが用いられる。通常、前者の膜を用いるものをグレートーンマスクやスリットマスク、後者の膜を用いるものをハーフトーンマスクやスタックドレイヤーマスクなどと呼ぶ。 As a method for obtaining a translucent film, either a method of forming a fine slit or mesh pattern below the resolution limit of an exposure machine on a light shielding film, or a method of further laminating a film having an arbitrary transmittance is used. Used. Usually, the former film is called a gray tone mask or slit mask, and the latter film is called a halftone mask or a stacked layer mask.
ハーフトーンマスクに使用される任意の透過率を有する半透明膜としては、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。 Examples of the translucent film having an arbitrary transmittance used for the halftone mask 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.
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.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
[実施例1]
1.ネガ型の感光性樹脂組成物の調製
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、85℃で2時間攪拌し、更に100℃で1時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル(GMA)を7重量部、トリエチルアミンを0.4重量部、及びハイドロキノンを0.2重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[Example 1]
1. Preparation of negative photosensitive resin composition 63 parts by weight of methyl methacrylate (MMA), 12 parts by weight of acrylic acid (AA), 6 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) in the polymerization tank, After 88 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) was charged and stirred for dissolution, 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and dissolved uniformly. Then, it stirred at 85 degreeC under nitrogen stream for 2 hours, and also was made to react at 100 degreeC for 1 hour. 7 parts by weight of glycidyl methacrylate (GMA), 0.4 parts by weight of triethylamine, and 0.2 parts by weight of hydroquinone were further added to the resulting solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain a copolymer resin solution ( A solid content of 50%) was obtained.
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して感光性樹脂組成物とした。
<感光性樹脂組成物の組成>
・上記共重合樹脂用液(固形分50%):16重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399):24重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70):4重量部
・2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン:4重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:52重量部
Next, the following materials were stirred and mixed at room temperature to obtain a photosensitive resin composition.
<Composition of photosensitive resin composition>
-Copolymer resin solution (solid content 50%): 16 parts by weight-Dipentaerythritol pentaacrylate (Sartomer SR399): 24 parts by weight- Orthocresol novolac type epoxy resin (Oka Chemical Shell Epoxy Epicoat 180S70): 4 Parts by weight-2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one: 4 parts by weight-diethylene glycol dimethyl ether: 52 parts by weight
2.着色層用感光性樹脂組成物の調製
次に、下記組成の赤色用感光性樹脂組成物、緑色用感光性樹脂組成物、および青色用感光性樹脂組成物を調製した。
<赤色用感光性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントレッド254:8重量部
(BASF社「イルガーフォーレッド B-CF」)
・C.I.ピグメントイエロー150:2重量部
(バイエル社製「E‐4GN」)
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記の感光性樹脂組成物:30重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:57重量部
2. Preparation of photosensitive resin composition for colored layer Next, a photosensitive resin composition for red, a photosensitive resin composition for green, and a photosensitive resin composition for blue having the following compositions were prepared.
<Composition of photosensitive resin composition for red>
・ C. I. Pigment Red 254: 8 parts by weight (BASF “Ilgar For Red B-CF”)
・ C. I. Pigment Yellow 150: 2 parts by weight ("E-4GN" manufactured by Bayer)
-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-The above photosensitive resin composition: 30 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 57 parts by weight
<緑色用感光性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントグリーン36:5重量部
(アビシア社製 モナストラルグリーンθY−C)
・C.I.ピグメントイエロー150:5重量部
(バイエル社製「E‐4GN」)
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記の感光性樹脂組成物:30重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:57重量部
<Composition of photosensitive resin composition for green>
・ C. I. Pigment Green 36: 5 parts by weight (Avicia Monastral Green θY-C)
・ C. I. Pigment Yellow 150: 5 parts by weight ("E-4GN" manufactured by Bayer)
-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-The above photosensitive resin composition: 30 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 57 parts by weight
<青色用感光性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントブルー15:6:8重量部
(大日精化工業株式会社製「Chromofine Blue 5201A」)
・C.I.ピグメントバイオレット23:2重量部
(山陽色素株式会社製「Fast Violet BLD」)
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記の感光性樹脂組成物:30重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:57重量部
<Composition of photosensitive resin composition for blue>
・ C. I. Pigment Blue 15: 6: 8 parts by weight (“Chromofine Blue 5201A” manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.)
・ C. I. Pigment Violet 23: 2 parts by weight (“Fast Violet BLD” manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd.)
-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-The above photosensitive resin composition: 30 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 57 parts by weight
3.着色層の作製
(赤色着色層の作製)
透明基板として、大きさが300mm×400mm、厚みが0.7mmのガラス基板(コーニング社製EAGLE XGガラス)を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側に、赤色用感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、100℃で3分間乾燥させた。次いで、第1の実施形態に対応したパターンを有する赤色着色層用のフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプで露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間の加熱処理を施すことで、厚さ約3.2μmの赤色着色層を形成した。この赤色着色層のパターンは図2のようであり、表示領域内に略格子状のパターンで、額縁部の全面を覆うパターンで、周縁部に略円柱状のパターンで形成され、長方形状(150μm×450μm)の赤色の画素部が得られる大きさとした。
3. Production of colored layer (production of red colored layer)
As a transparent substrate, a glass substrate (EAGLE XG glass manufactured by Corning) having a size of 300 mm × 400 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared. After this substrate was washed according to a conventional method, the photosensitive resin composition for red was applied to one side of the substrate by a spin coating method and dried at 100 ° C. for 3 minutes. Next, after exposure with an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask for a red colored layer having a pattern corresponding to the first embodiment, development with a 0.05 wt% aqueous potassium hydroxide solution is performed, and then the substrate is made 230 A red colored layer having a thickness of about 3.2 μm was formed by performing a heat treatment for 30 minutes in an atmosphere of ° C. The pattern of the red colored layer is as shown in FIG. 2 and is a substantially grid pattern in the display area, which covers the entire surface of the frame portion, and is formed in a substantially columnar pattern at the peripheral portion, and has a rectangular shape (150 μm The size is such that a red pixel portion of × 450 μm is obtained.
(緑色着色層の作製)
次に、緑色用感光性樹脂組成物を用いて、同様の操作により、緑色着色層を形成した。この緑色着色層は図3のようであり、表示領域内に略櫛状のパターンで、額縁部に略円柱状のパターンで、周縁部で赤色着色層上に円柱状のパターンで形成された。基板上に形成された緑色着色層の厚さは約3.2μmであったが、赤色着色層上に形成された緑色着色層の厚さは約2.6μmであった。
(Preparation of green colored layer)
Next, a green colored layer was formed by the same operation using the green photosensitive resin composition. This green colored layer is as shown in FIG. 3 and is formed in a substantially comb-like pattern in the display area, a substantially cylindrical pattern in the frame portion, and a cylindrical pattern on the red colored layer in the peripheral portion. The thickness of the green colored layer formed on the substrate was about 3.2 μm, but the thickness of the green colored layer formed on the red colored layer was about 2.6 μm.
(青色着色層の作製)
次に、青色用感光性樹脂組成物を用いて、同様の操作により、青色着色層を形成した。この青色着色層は図4のようであり、表示領域内に略ストライプ状のパターンで、額縁部では全面を覆うパターンで、周縁部で緑色着色層上に円柱状のパターンで形成された。基板上に形成された青色着色層の厚さは約3.2μmであったが、赤色着色層と緑色着色層とで形成されたブラックマトリックス上のメイン柱部青色着色層の厚さは約2.1μmであった。
(Preparation of blue colored layer)
Next, a blue colored layer was formed by the same operation using the blue photosensitive resin composition. This blue colored layer is as shown in FIG. 4 and is formed in a substantially striped pattern in the display area, a pattern covering the entire surface in the frame portion, and a cylindrical pattern on the green colored layer in the peripheral portion. The thickness of the blue colored layer formed on the substrate was about 3.2 μm, but the thickness of the main column blue colored layer on the black matrix formed of the red colored layer and the green colored layer was about 2 μm. .1 μm.
4.オーバーコート層の作製
着色層を形成済みの上記カラーフィルター基板に、ネガ型感光性樹脂組成物を用いて、同様の操作により、オーバーコート層を形成した。ただしオーバーコート層を露光するさいにはフォトマスクを使用しないことで、表示領域、額縁部、周縁部がオーバーコート層で覆われるようにした。オーバーコート層の厚さは周縁部で約1.5μmであった。
4). Production of Overcoat Layer An overcoat layer was formed on the color filter substrate on which the colored layer had already been formed using the negative photosensitive resin composition by the same operation. However, the photomask was not used when exposing the overcoat layer, so that the display area, the frame portion, and the peripheral portion were covered with the overcoat layer. The thickness of the overcoat layer was about 1.5 μm at the periphery.
[実施例2]
実施例2−1、2−2、2−3として、[実施例1]で調製した着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を用い、第2、第3、第4の実施形態のそれぞれに対応したパターンを有するフォトマスクを用いて、カラーフィルタを作製した。
(赤色着色層の作製)
第2、第3、第4の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例1と同様の操作によりそれぞれ、図5、図8、図11のようなパターンを形成した。赤色着色層の厚さは約2.4μmとなるように塗布条件は変更した。
(緑色着色層の作製)
第2、第3、第4の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例1と同様の操作によりそれぞれ、図6、図9、図12のようなパターンを形成した。緑色着色層の厚さは約2.4μmとなるように塗布条件は変更した。赤色着色層上に形成された緑色着色層の厚さは約2.1μmであった。
(青色着色層の作製)
第2、第3、第4の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例1と同様の操作によりそれぞれ、図7、図10、図13のようなパターンを形成した。青色着色層の厚さは約2.4μmとなるように塗布条件は変更した。赤色着色層と緑色着色層とで形成されたブラックマトリックス上のメイン柱部青色着色層の厚さは約1.4μmであった。
[Example 2]
As Examples 2-1, 2-2, and 2-3, the negative photosensitive resin composition for the colored layer prepared in [Example 1] was used, and each of the second, third, and fourth embodiments was used. A color filter was produced using a photomask having a pattern corresponding to the above.
(Preparation of red colored layer)
Using photomasks having patterns corresponding to the second, third, and fourth embodiments, patterns as shown in FIGS. 5, 8, and 11 were formed by the same operations as in Example 1, respectively. The coating conditions were changed so that the thickness of the red colored layer was about 2.4 μm.
(Preparation of green colored layer)
Using a photomask having a pattern corresponding to the second, third, and fourth embodiments, patterns as shown in FIGS. 6, 9, and 12 were formed by the same operation as in Example 1, respectively. The coating conditions were changed so that the thickness of the green colored layer was about 2.4 μm. The thickness of the green colored layer formed on the red colored layer was about 2.1 μm.
(Preparation of blue colored layer)
Using photomasks having patterns corresponding to the second, third, and fourth embodiments, patterns as shown in FIGS. 7, 10, and 13 were formed by the same operation as in Example 1, respectively. The coating conditions were changed so that the thickness of the blue colored layer was about 2.4 μm. The thickness of the main columnar blue colored layer on the black matrix formed of the red colored layer and the green colored layer was about 1.4 μm.
[実施例3]
[実施例1]で調製した着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を用い、第5の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用いて、カラーフィルタを作製した。
(赤色着色層の作製)
第5の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例2と同様の操作により図14のようなパターンを形成した。サブ柱が形成されるブラックマトリックス部分の赤色着色層の厚さを薄くするため、当該箇所を形成するフォトマスクのパターンは光透過率16%のグレートーンパターンとした。光透過率16%のグレートーンパターンは、フォトマスク上の遮光膜に1.0μm×1.0μmサイズの略正方形透過部をx方向、y方向ともに2.5μmのピッチで配置することで形成した。赤色着色層の厚さは画素部で約2.4μm、グレートーンパターンで形成した部分で約1.9μmだった。
(緑色着色層の作製)
第5の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例2と同様の操作によりそれぞれ、図15のようなパターンを形成した。緑色着色層の厚さは約2.4μm、赤色着色層上に形成された緑色着色層の厚さは約2.1μmであった。
(青色着色層の作製)
第5の実施形態に対応したパターンを有するフォトマスクを用い、実施例2と同様の操作によりそれぞれ、図16のようなパターンを形成した。青色着色層の厚さは約2.4μm、赤色着色層と緑色着色層とで形成されたブラックマトリックス上のメイン柱部青色着色層の厚さは約1.4μmであった。
[Example 3]
Using the negative photosensitive resin composition for the colored layer prepared in [Example 1], a color filter was produced using a photomask having a pattern corresponding to the fifth embodiment.
(Preparation of red colored layer)
Using a photomask having a pattern corresponding to the fifth embodiment, a pattern as shown in FIG. 14 was formed by the same operation as in Example 2. In order to reduce the thickness of the red colored layer in the black matrix portion where the sub pillars are formed, the pattern of the photomask forming the portion is a gray tone pattern having a light transmittance of 16%. A gray-tone pattern with a light transmittance of 16% was formed by arranging 1.0 μm × 1.0 μm-sized substantially square transmission parts on the light shielding film on the photomask at a pitch of 2.5 μm in both the x and y directions. . The thickness of the red colored layer was about 2.4 μm at the pixel portion and about 1.9 μm at the portion formed by the gray tone pattern.
(Preparation of green colored layer)
Using a photomask having a pattern corresponding to the fifth embodiment, a pattern as shown in FIG. 15 was formed by the same operation as in Example 2. The thickness of the green colored layer was about 2.4 μm, and the thickness of the green colored layer formed on the red colored layer was about 2.1 μm.
(Preparation of blue colored layer)
Using a photomask having a pattern corresponding to the fifth embodiment, a pattern as shown in FIG. 16 was formed in the same manner as in Example 2. The thickness of the blue colored layer was about 2.4 μm, and the thickness of the main column blue colored layer on the black matrix formed of the red colored layer and the green colored layer was about 1.4 μm.
[比較例1]
1.ブラックマトリックス層用感光性樹脂組成物の調製
まず、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
<黒色顔料分散液の組成>
・黒色顔料:23重量部
・高分子分散材(ビックケミー・ジャパン(株) Disperbyk111):2重量部
・溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル):75重量部
次に、上記黒色顔料分散液を、下記分量の成分を十分混合して、遮光部用感光性樹脂組成物を得た。
<遮光部用感光性樹脂組成物の組成>
・上記黒色顔料分散液:40重量部
・実施例1の感光性樹脂組成物:25重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:35重量部
[Comparative Example 1]
1. Preparation of photosensitive resin composition for black matrix layer First, the following components were mixed and sufficiently dispersed in a sand mill to prepare a black pigment dispersion.
<Composition of black pigment dispersion>
Black pigment: 23 parts by weight Polymer dispersing agent (Bicchemy Japan Co., Ltd. Disperbyk 111): 2 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75 parts by weight Next, the above black pigment dispersion is mixed with the following components. The mixture was sufficiently mixed to obtain a light-sensitive part photosensitive resin composition.
<Composition of photosensitive resin composition for light shielding part>
-Black pigment dispersion: 40 parts by weight-Photosensitive resin composition of Example 1: 25 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 35 parts by weight
2.カラーフィルタの作製
(ブラックマトリクスの作製)
透明基板として、大きさが300mm×400mm、厚みが0.7mmのガラス基板(コーニング社製EAGLE XGガラス)を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側に、ブラックマトリックス層用のネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、100℃で3分間乾燥させた。次いで、ブラックマトリックス層用のフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプで露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間の加熱処理を施すことで、厚さ約1.2μm、線幅30μm、ピッチ150μmのブラックマトリックス層を形成した。
2. Production of color filter (production of black matrix)
As a transparent substrate, a glass substrate (EAGLE XG glass manufactured by Corning) having a size of 300 mm × 400 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared. After this substrate was washed according to a conventional method, a negative photosensitive resin composition for a black matrix layer was applied to one side of the substrate by a spin coating method and dried at 100 ° C. for 3 minutes. Next, after exposure with an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask for the black matrix layer, development is performed with 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution, and then the substrate is subjected to heat treatment for 30 minutes in an atmosphere at 230 ° C. By applying, a black matrix layer having a thickness of about 1.2 μm, a line width of 30 μm, and a pitch of 150 μm was formed.
(着色層の作製)
次いで、ガラス基板上にブラックマトリックスを覆うように、実施例1で調製した赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、赤色パターン用のフォトマスクを介して、露光、現像して、厚さ約2.4μmの赤色着色層を形成した。この赤色パターンは、長方形状(150μm×450μm)とした。
その後、実施例1で調製した緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、実施例1で調製した青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて、同様の操作により、緑色着色層、青色着色層を形成した。これにより、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層が配列された着色層を形成した。
(柱の形成)
さらに、実施例1で調製したネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、フォトスペーサー用のフォトマスクを介して、露光、現像して、高さ約3.5μmの柱状のフォトスペーサーを形成した。
(Preparation of colored layer)
Next, the negative photosensitive resin composition for the red colored layer prepared in Example 1 was applied by spin coating so as to cover the black matrix on the glass substrate, and exposed through a photomask for red pattern. And a red colored layer having a thickness of about 2.4 μm was formed. The red pattern was rectangular (150 μm × 450 μm).
Thereafter, using the negative photosensitive resin composition for the green colored layer prepared in Example 1 and the negative photosensitive resin composition for the blue colored layer prepared in Example 1, green coloring was performed in the same manner. A layer and a blue colored layer were formed. Thereby, a colored layer in which a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer were arranged was formed.
(Formation of pillars)
Further, the negative photosensitive resin composition prepared in Example 1 was applied by spin coating, exposed and developed through a photomask for a photospacer, and a columnar photospacer having a height of about 3.5 μm. Formed.
[カラーフィルタの評価]
実施例1、2、3および比較例1のカラーフィルタ額縁部の光学濃度、メイン柱・サブ柱・額縁柱・周縁部柱の高さを測定した。
光学濃度は、オリンパス光学工業(株)製、分光測色計、OSP−SP200により測色し、分光のY値からOD(光学濃度)値を算出した。
各柱の高さは、高さプロファイルを、KLA−Tencor P−15(KLA−Tencor Japan Ltd.社製)により測定し、着色画素表面と柱部との高低差および、ガラス基板面と柱部の高低差を算出した。
実施例と比較例の評価結果を以下の表1、表2にまとめた。
[Evaluation of color filter]
The optical density of the color filter frame portions of Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1, and the heights of the main column, sub column, frame column, and peripheral column were measured.
The optical density was measured by Olympus Optical Co., Ltd., spectrocolorimeter, OSP-SP200, and the OD (optical density) value was calculated from the spectroscopic Y value.
The height of each column is measured by KLA-Tencor P-15 (manufactured by KLA-Tencor Japan Ltd.), the height difference between the colored pixel surface and the column part, and the glass substrate surface and the column part. The height difference was calculated.
The evaluation results of Examples and Comparative Examples are summarized in Tables 1 and 2 below.
評価結果から分かるように、実施例1、2、3は、独立したブラックマトリクス形成工程やフォトスペーサー形成工程を有しないが、十分なブラックマトリクスの光学濃度を持ち、十分なセルギャップ(メイン柱の画素部最表面からの高さ)を持つカラーフィルタを得ることができた。 As can be seen from the evaluation results, Examples 1, 2, and 3 do not have an independent black matrix formation process or photo spacer formation process, but have a sufficient optical density of the black matrix and a sufficient cell gap (main pillars). A color filter having a height from the outermost surface of the pixel portion was obtained.
1………カラーフィルタ
3………表示領域
4………画素部
5………ブラックマトリクス
6………額縁部
7………周縁部
11………メイン柱
13………サブ柱
15………額縁柱
17………周縁部柱
21………基板
23………赤色着色層
25………緑色着色層
27………青色着色層
31………緑色着色層
33………カラーフィルタ
35………緑色着色層
37………カラーフィルタ
39………赤色着色層
41………孔部
43………カラーフィルタ
45………赤色着色層
47………カラーフィルタ
49………緑色着色層
51………カラーフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .........
Claims (21)
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第3の着色層の底面積が、前記メイン柱を形成する前記第3の着色層よりも小さいことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
The color filter , wherein a bottom area of the third colored layer constituting the sub pillar is smaller than that of the third colored layer forming the main pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第2の着色層が、前記画素部を形成する前記第2の着色層から離れた突起状であることを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
The color filter, wherein the second colored layer constituting the sub-column has a protruding shape separated from the second colored layer forming the pixel portion .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の幅が、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の幅より、狭いことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
The color filter , wherein a width of the second colored layer constituting the sub pillar is narrower than a width of the second colored layer constituting the main pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第1の着色層及び/又は前記第2の着色層に、孔部が設けられていることを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
A color filter, wherein a hole is provided in the first colored layer and / or the second colored layer constituting the sub-pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第1の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第1の着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
The color filter , wherein a thickness of the first colored layer constituting the sub pillar is thinner than a thickness of the first colored layer constituting the main pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
The color filter , wherein a thickness of the second colored layer constituting the sub pillar is thinner than a thickness of the second colored layer constituting the main pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
さらに、前記基板上に前記第3の着色層の次に形成される第4の着色層を有し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、3以上の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱よりも低い額縁柱を構成する
ことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
And a fourth colored layer formed next to the third colored layer on the substrate.
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display region,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer are laminated to constitute the frame portion,
Of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area, three or more colored layers are laminated to form a main pillar. ,
Among the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area, two or more colored layers are laminated, and from the main pillar Composing a low sub-pillar,
Of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated, and from the main pillar A color filter characterized by comprising a lower frame pillar .
前記基板上にこの順に形成される第1の着色層、第2の着色層及び第3の着色層と、
を少なくとも有し、
表示領域に隣接して額縁部が形成されるカラーフィルタであって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記額縁部を構成する、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちの2以上の着色層のうち、少なくとも1つの着色層の厚さが、前記画素部を構成する前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち対応する着色層の厚さよりも薄いことを特徴とするカラーフィルタ。 A substrate,
A first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer formed in this order on the substrate;
Having at least
A color filter in which a frame portion is formed adjacent to a display area,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
At least one colored layer among two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer constituting the frame portion Is thinner than the thickness of the corresponding colored layer among the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer constituting the pixel portion. A color filter characterized by
前記メイン柱の頂部のオーバーコート層の表面と、前記画素部の上のオーバーコート層の表面との高さの差であるセルギャップが1.5〜5.0μmであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。 Further, the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer, or the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer. Having an overcoat layer on the layer,
The cell gap, which is a difference in height between the surface of the overcoat layer at the top of the main pillar and the surface of the overcoat layer on the pixel portion, is 1.5 to 5.0 μm. Item 10. The color filter according to any one of Items 1 to 9 .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第3の着色層の底面積を、前記メイン柱を形成する前記第3の着色層よりも小さい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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
A method for producing a color filter , wherein the bottom area of the third colored layer constituting the sub pillar is smaller than that of the third colored layer constituting the main pillar .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第2の着色層を、前記画素部を形成する前記第2の着色層から離れた突起状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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
A method for producing a color filter, wherein the second colored layer constituting the sub-column is formed in a protruding shape separated from the second colored layer forming the pixel portion .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の幅を、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の幅より、狭く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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
A method of manufacturing a color filter , wherein a width of the second colored layer constituting the sub pillar is formed narrower than a width of the second colored layer constituting the main pillar .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
前記サブ柱を構成する前記第1の着色層に、孔部を設けることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
A method for producing a color filter, wherein a hole is provided in the first colored layer constituting the sub-column .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
階調マスクを用いて、前記サブ柱を構成する前記第1の着色層の厚さが、前記メイン柱を構成する前記第1の着色層の厚さよりも薄い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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
Using a gradation mask, the thickness of the first colored layer constituting the sub pillar is formed to be thinner than the thickness of the first colored layer constituting the main pillar. A method for producing a color filter.
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
階調マスクを用いて、前記サブ柱を構成する前記第2の着色層の厚さを、前記メイン柱を構成する前記第2の着色層の厚さよりも薄い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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
Using the gradation mask, the thickness of the second colored layer constituting the sub pillar is formed to be thinner than the thickness of the second colored layer constituting the main pillar. A method for producing a color filter.
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
さらに、前記基板上に前記第3の着色層の次に第4の着色層を形成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、3以上の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び前記第4の着色層のうち、2以上の着色層が積層してなり、前記メイン柱よりも低い額縁柱を構成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
Furthermore, a fourth colored layer is formed on the substrate next to the third colored layer,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is constituted by any one of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display region,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer are laminated to constitute the frame portion,
Of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area, three or more colored layers are laminated to form a main pillar. ,
Among the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the display area, two or more colored layers are laminated, and from the main pillar Composing a low sub-pillar,
Of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated, and from the main pillar A method for manufacturing a color filter, characterized in that a lower picture frame column is formed .
表示領域と、前記表示領域に隣接する額縁部と、を形成するカラーフィルタの製造方法であって、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2つの着色層が積層して、ブラックマトリクスを構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうちいずれか1つの着色層により、画素部を構成し、
前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち2以上の着色層が積層して、前記額縁部を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層が積層して、メイン柱を構成し、
前記表示領域にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低いサブ柱を構成し、
前記額縁部にある前記第1の着色層、前記第2の着色層及び前記第3の着色層のうち、2以上の着色層が積層して、前記メイン柱より低い額縁柱を構成し、
階調マスクを用いて、前記額縁部を構成する、前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層のうちの2以上の着色層のうち、少なくとも1つの着色層の厚さを、前記画素部を構成する前記第1の着色層、前記第2の着色層、前記第3の着色層及び第4の着色層のうち対応する着色層の厚さよりも薄い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 at least a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer on a substrate;
A color filter manufacturing method for forming a display region and a frame portion adjacent to the display region,
Two colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to form a black matrix,
A pixel portion is configured by any one of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display region ,
Two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are laminated to constitute the frame portion,
The first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area are laminated to constitute a main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the display area, two or more colored layers are stacked to constitute a sub pillar lower than the main pillar,
Among the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer in the frame portion, two or more colored layers are laminated to constitute a frame column lower than the main column ,
Among the two or more colored layers of the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, and the fourth colored layer that constitute the frame portion using a gradation mask The thickness of at least one colored layer is determined based on the color layer corresponding to the first colored layer, the second colored layer, the third colored layer, or the fourth colored layer constituting the pixel portion. A method for producing a color filter, wherein the color filter is formed so as to be thinner than the thickness .
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