JPH10177110A - Color filer and its production - Google Patents

Color filer and its production

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JPH10177110A
JPH10177110A JP35405196A JP35405196A JPH10177110A JP H10177110 A JPH10177110 A JP H10177110A JP 35405196 A JP35405196 A JP 35405196A JP 35405196 A JP35405196 A JP 35405196A JP H10177110 A JPH10177110 A JP H10177110A
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JP
Japan
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layer
photosensitive
black matrix
colored
color filter
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Application number
JP35405196A
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Japanese (ja)
Inventor
Keizo Ishikawa
桂三 石川
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter provided with columnar projecting parts having heights sufficient for setting the thickness of a liquid crystal layer, and a process for producing the color filter. SOLUTION: The plural columnar projecting parts 6 formed on the black matrices 3 of the color filter 1 are formed to have a structure obtd. by laminating a plurality of laminated composed of oxygen barrier layers 8a to 8c and colored layers 5 or laminates composed of resist layers and the colored layers 5. The oxygen barrier layers 8a to 8c or the resist layers are formed by curing the photosensitive oxygen barrier layers 8a to 8c or photosensitive resist layers remaining on the black matrices in a stage for forming the colored layers 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルタとそ
の製造方法に係り、特に表示品質に優れたカラー液晶表
示装置の製造が可能なカラーフィルタとその製造方法に
関する。
The present invention relates to a color filter and a method of manufacturing the same, and more particularly to a color filter capable of manufacturing a color liquid crystal display device having excellent display quality and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、カ
ラーの液晶表示装置が注目されている。一般に、カラー
液晶表示装置は、ブラックマトリックスおよび複数の色
(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)から
なる着色層を備えたカラーフィルタと、薄膜トランジス
タ(TFT素子)を備えたTFTアレイ基板とを向かい
合わせ、所定の間隙をもたせて貼り合わせており、この
間隙部に液晶材料を注入している。したがって、この間
隙部は液晶層の厚みそのものであり、液晶層の厚みにム
ラがあると、カラー液晶表示装置内で輝度ムラ、色ムラ
が生じ、表示品位を著しく損なうことになるので、液晶
層の厚みはできる限り均一であることが望ましい。
2. Description of the Related Art In recent years, color liquid crystal display devices have attracted attention as flat displays. In general, a color liquid crystal display device includes a color filter including a black matrix and a coloring layer including a plurality of colors (usually, three primary colors of red (R), green (G), and blue (B)); ), And are bonded together with a predetermined gap, and a liquid crystal material is injected into the gap. Therefore, the gap is the thickness of the liquid crystal layer itself. If the thickness of the liquid crystal layer is uneven, unevenness in brightness and color occurs in the color liquid crystal display device, and display quality is significantly impaired. Is desirably as uniform as possible.

【0003】従来、カラー液晶表示装置における液晶層
の厚みを決定する方法として、カラーフィルタとTFT
アレイ基板とを貼り合わせる時に、ガラスビーズやプラ
スチックビーズをスペーサーとして使用している。すな
わち、カラーフィルタとTFTアレイ基板とを貼り合わ
せる前に、所定の直径で粒径の揃ったガラスビーズやプ
ラスチックビーズをスペーサーとしてカラーフィルタお
よびTFTアレイのいずれか一方に散在させ、その後、
両基板の貼り合わせを行い、ガラスビーズやプラスチッ
クビーズの直径をもって両基板の間隙部の大きさ、つま
り、液晶層の厚みを決定している。
Conventionally, as a method of determining the thickness of a liquid crystal layer in a color liquid crystal display device, a color filter and a TFT are used.
Glass beads and plastic beads are used as spacers when bonding to the array substrate. That is, before bonding the color filter and the TFT array substrate, glass beads or plastic beads having a predetermined diameter and uniform particle size are scattered as a spacer on one of the color filter and the TFT array, and thereafter,
The two substrates are bonded together, and the size of the gap between the two substrates, that is, the thickness of the liquid crystal layer is determined by the diameter of the glass beads or plastic beads.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなカラーフィルタとTFTアレイ基板との間隙部を
形成する方法では、カラー液晶表示装置の動作の上で次
のような問題点が生じる。
However, the above-described method of forming the gap between the color filter and the TFT array substrate has the following problems in the operation of the color liquid crystal display device.

【0005】まず、ガラスビーズやプラスチックビーズ
をスペーサーとして用いる場合、基板面上に散在させる
密度が適正で、かつ、基板面上に均一に分散されていな
ければ、カラー液晶表示装置の全面に亘って大きさが均
一な間隙部は形成されない。一般に、スペーサーの散在
量(密度)を増した場合、間隙部の厚みのばらつき偏差
は少なくなるが、散在量(密度)が多くなると表示画素
部上に存在するスペーサーの数も増し、これによって、
表示領域の面積の低下が生じる。すなわち、スペーサー
が存在する部分が表示領域として無効となり、開口率が
低下するという不都合が生じる。
First, in the case where glass beads or plastic beads are used as spacers, if the density dispersed on the substrate surface is appropriate and the particles are not evenly dispersed on the substrate surface, the entire color liquid crystal display device is covered. A gap having a uniform size is not formed. In general, when the scattered amount (density) of the spacer is increased, the variation in the thickness of the gap portion is reduced, but when the scattered amount (density) is increased, the number of spacers present on the display pixel portion is also increased.
The area of the display area is reduced. That is, the portion where the spacer is present becomes invalid as a display area, and there is a disadvantage that the aperture ratio is reduced.

【0006】また、ガラスビーズやプラスチックビーズ
は凝集しやすく、散在させた時の分散度が悪いために偏
在を生じ、画素領域に位置する偏在箇所は液晶分子の配
向を阻害するという問題もある。さらに、画素領域に存
在するガラスビーズやプラスチックビーズは、黒表示を
行った際に光を透過するので、これらのスペーサーが輝
点となってコントラスト比を著しく低下させるという問
題もある。
In addition, glass beads and plastic beads are apt to agglomerate, have a poor degree of dispersion when dispersed, and are unevenly distributed. There is also a problem that unevenly distributed portions located in the pixel region hinder the alignment of liquid crystal molecules. Further, since glass beads or plastic beads existing in the pixel region transmit light when black display is performed, there is a problem that these spacers serve as luminescent spots to significantly lower the contrast ratio.

【0007】このような問題を解消するために、カラー
フィルタに予め間隙(液晶層の厚み)を決定する凸部を
形成しておく方法が提案されている。この方法では、着
色層の形成と同時に、ブラックマトリックス上の所定の
複数箇所に着色層を形成してR、G、Bの3色の着色層
が積層された凸部を形成しておき、この凸部をスペーサ
ーとして2枚の基板を貼り合わせるものである。
In order to solve such a problem, there has been proposed a method of forming a convex portion for determining a gap (the thickness of a liquid crystal layer) in a color filter in advance. In this method, at the same time as the formation of the colored layer, a colored layer is formed at a plurality of predetermined locations on the black matrix to form a convex portion in which three colored layers of R, G, and B are laminated. The two substrates are bonded together using the convex portions as spacers.

【0008】しかし、上記のようなR、G、Bの3色か
らなる凸部は、着色層の光透過性による厚みの制限か
ら、その高さがスペーサーとしては不十分であり、特
に、ブラックマトリックスとしてクロム等の金属薄膜を
使用した場合には、必要な液晶層の厚みが得られないと
いう問題があった。
[0008] However, the height of the projections of the three colors R, G, and B is insufficient as a spacer due to the thickness limitation due to the light transmittance of the colored layer. When a metal thin film such as chromium is used as the matrix, there is a problem that a required thickness of the liquid crystal layer cannot be obtained.

【0009】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、液晶層の厚み設定用としての十分な高
さをもつ柱状凸部を備えたカラーフィルタと、このカラ
ーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a color filter having a columnar convex portion having a sufficient height for setting the thickness of a liquid crystal layer, and a method of manufacturing this color filter. The aim is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、カラーフィルタの第1の発明は、基板と、該
基板上に所定のパターンで形成されたブラックマトリッ
クスと複数色からなる着色層とを備え、かつ、前記ブラ
ックマトリックス上に複数の柱状凸部を備え、該柱状凸
部は酸素遮断層と着色層との積層体が複数積層されたよ
うな構成とした。
In order to achieve the above object, a first invention of a color filter comprises a substrate, a black matrix formed in a predetermined pattern on the substrate, and a color filter comprising a plurality of colors. And a plurality of columnar protrusions on the black matrix, and the columnar protrusions were configured such that a plurality of stacked bodies of an oxygen barrier layer and a colored layer were stacked.

【0011】そして、カラーフィルタの製造方法の第1
の発明は、所定パターンのブラックマトリックスを備え
た基板上に所定色の着色材を含有した感光性樹脂層を形
成し、さらに、この感光性樹脂層上にネガ型感光性の酸
素遮断層を形成し、その後、該酸素遮断層と前記感光性
樹脂層を所定パターンで露光して現像することにより、
基板上のブラックマトリックス非形成領域内の所定色の
着色層形成領域と、前記ブラックマトリックス上の柱状
凸部形成領域とに着色層と酸素遮断層の積層体を形成し
た後硬化させる操作を、着色層の色数分繰り返す工程を
有するような構成とした。
The first method of manufacturing a color filter is described below.
In the invention, a photosensitive resin layer containing a coloring material of a predetermined color is formed on a substrate provided with a black matrix of a predetermined pattern, and further, a negative photosensitive oxygen blocking layer is formed on the photosensitive resin layer. Then, by exposing and developing the oxygen blocking layer and the photosensitive resin layer in a predetermined pattern,
A colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on a substrate, and an operation of forming a layered structure of a colored layer and an oxygen blocking layer in a columnar convex portion forming region on the black matrix and then curing the colored layer, The configuration was such that a process was repeated for the number of colors of the layers.

【0012】また、カラーフィルタの製造方法の第2の
発明は、所定パターンのブラックマトリックスを備えた
基板上に所定色の着色材を含有した感光波長域Aの感光
性樹脂層を形成し、さらに、この感光性樹脂層上に前記
感光波長域Aとは異なる感光波長域Bの感光性酸素遮断
層を形成し、その後、該感光性酸素遮断層と前記感光性
樹脂層を着色層形成用マスクを用いて波長域Aの光で露
光し、次に前記感光性酸素遮断層と前記感光性樹脂層を
柱状凸部形成用マスクを用いて波長域Bの光で露光して
現像することにより、基板上のブラックマトリックス非
形成領域内の所定色の着色層形成領域に着色層を形成し
前記ブラックマトリックス上の柱状凸部形成領域に着色
層と酸素遮断層の積層体を形成した後硬化させる操作
を、着色層の色数分繰り返す工程を有するような構成と
した。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color filter, comprising forming a photosensitive resin layer in a photosensitive wavelength region A containing a coloring material of a predetermined color on a substrate provided with a black matrix having a predetermined pattern; Forming a photosensitive oxygen blocking layer having a photosensitive wavelength range B different from the photosensitive wavelength range A on the photosensitive resin layer, and thereafter forming the photosensitive oxygen blocking layer and the photosensitive resin layer into a colored layer forming mask. Exposure with light in the wavelength range A using, and then developing and exposing the photosensitive oxygen blocking layer and the photosensitive resin layer with light in the wavelength range B using a mask for forming columnar convex portions, An operation of forming a colored layer in a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on a substrate, forming a colored layer and an oxygen blocking layer in a columnar convex portion forming region on the black matrix, and then curing the laminate. The number of colors of the colored layer Ri return was configured as a step.

【0013】カラーフィルタの第2の発明は、基板と、
該基板上に所定のパターンで形成されたブラックマトリ
ックスと複数色からなる着色層とを備え、かつ、前記ブ
ラックマトリックス上に複数の柱状凸部を備え、該柱状
凸部はレジスト層と着色層との積層体が複数積層された
ような構成とした。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a color filter comprising: a substrate;
A black matrix formed in a predetermined pattern on the substrate and a colored layer having a plurality of colors are provided, and a plurality of columnar protrusions are provided on the black matrix, and the columnar protrusions include a resist layer and a coloring layer. Of a plurality of laminates were laminated.

【0014】そして、カラーフィルタの製造方法の第3
の発明は、所定パターンのブラックマトリックスを備え
た基板上に所定色の着色材を含有した着色樹脂層を形成
し、さらに、この着色樹脂層上にポジ型感光性レジスト
層を形成し、その後、該感光性レジスト層を所定パター
ンで露光して現像し、露出した着色樹脂層をエッチング
して除去することにより、基板上のブラックマトリック
ス非形成領域内の所定色の着色層形成領域と、前記ブラ
ックマトリックス上の柱状凸部形成領域とに着色層と感
光性レジスト層の積層体を形成し、次いで、着色層形成
領域に形成した積層体の感光性レジスト層を除去して着
色層を露出させ、柱状凸部形成領域に形成した積層体の
感光性レジスト層を硬化してレジスト層とする操作を、
着色層の色数分繰り返す工程を有するような構成とし
た。
The third method of manufacturing a color filter is described below.
The invention is to form a colored resin layer containing a coloring material of a predetermined color on a substrate provided with a black matrix of a predetermined pattern, further form a positive photosensitive resist layer on the coloring resin layer, The photosensitive resist layer is exposed and developed in a predetermined pattern, and the exposed colored resin layer is removed by etching, whereby a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on the substrate, Form a laminate of a colored layer and a photosensitive resist layer in the columnar convex portion formation region on the matrix, and then remove the photosensitive resist layer of the laminate formed in the colored layer formation region to expose the colored layer, The operation of curing the photosensitive resist layer of the laminated body formed in the columnar convex portion forming region to form a resist layer,
The configuration was such that it had a step of repeating for the number of colors of the coloring layer.

【0015】また、カラーフィルタの製造方法の第4の
発明は、所定パターンのブラックマトリックスを備えた
基板上に所定色の着色材を含有した着色樹脂層を形成
し、さらに、この着色樹脂層上にネガ型感光性レジスト
層を形成し、その後、該感光性レジスト層を所定パター
ンで露光して現像し、露出した着色樹脂層をエッチング
して除去することにより、基板上のブラックマトリック
ス非形成領域内の所定色の着色層形成領域と、前記ブラ
ックマトリックス上の柱状凸部形成領域とに着色層と感
光性レジスト層の積層体を形成し、感光性レジスト層を
硬化してレジスト層とする操作を、着色層の色数分繰り
返す工程を有するような構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color filter, comprising: forming a colored resin layer containing a coloring material of a predetermined color on a substrate having a black matrix of a predetermined pattern; A negative type photosensitive resist layer is formed on the substrate, and thereafter, the photosensitive resist layer is exposed and developed in a predetermined pattern, and the exposed colored resin layer is removed by etching, thereby forming a black matrix non-formed area on the substrate. Forming a layered structure of a colored layer and a photosensitive resist layer in a colored layer forming region of a predetermined color and a columnar convex portion forming region on the black matrix, and curing the photosensitive resist layer to form a resist layer Is repeated for the number of colors of the colored layer.

【0016】このような本発明では、ブラックマトリッ
クス上に形成されている複数の柱状凸部が、複数色の着
色層に加えて酸素遮断層あるいはレジスト層が着色層と
同じ数積層されたものであり、これにより、柱状凸部は
液晶層の厚み設定用として十分な高さをもち、カラーフ
ィルタをTFTアレイ基板と貼り合わせた時に、この柱
状凸部はカラーフィルタとTFTアレイ基板との間に液
晶層用の間隙を高い精度で形成する。
According to the present invention, the plurality of columnar projections formed on the black matrix are formed by laminating the same number of oxygen blocking layers or resist layers as the colored layers in addition to the colored layers of a plurality of colors. Therefore, the columnar protrusion has a sufficient height for setting the thickness of the liquid crystal layer, and when the color filter is bonded to the TFT array substrate, the columnar protrusion is located between the color filter and the TFT array substrate. A gap for a liquid crystal layer is formed with high precision.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて図面を参照して説明する。第1の発明のカラーフィルタ(第1実施形態) 図1はカラーフィルタの第1の発明の実施形態を示す部
分平面図であり、図2は図1に示されるカラーフィルタ
のA−A線における縦断面図である。図1および図2に
おいて、第1の発明のカラーフィルタ1は、基板2と、
この基板2上に所定のパターン(図1に斜線で示されて
いるパターン)で形成されたブラックマトリックス3、
着色層5を備え、さらに、ブラックマトリックス3上の
所定箇所に複数(図1では5箇所)の柱状凸部6を備え
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Color filter First Embodiment FIG. 1 of the first invention is a partial plan view showing an embodiment of the first aspect of the color filter, in FIG. 2 A-A line of a color filter shown in FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view. 1 and 2, a color filter 1 according to the first invention includes a substrate 2,
A black matrix 3 formed on the substrate 2 in a predetermined pattern (a pattern indicated by oblique lines in FIG. 1)
A colored layer 5 is provided, and a plurality of (five in FIG. 1) columnar convex portions 6 are provided at predetermined locations on the black matrix 3.

【0018】着色層5は、赤色パターン5R、緑色パタ
ーン5Gおよび青色パターン5Bが所望のパターン形状
で配列されてなり、ブラックマトリックス3は各着色パ
ターンからなる表示画素部の間および着色層5の形成領
域の外側に設けられている。各着色パターン5R、5
G、5B上には、それぞれ透明な酸素遮断層8a、8
b、8cが積層されている。
The colored layer 5 is formed by arranging a red pattern 5R, a green pattern 5G and a blue pattern 5B in a desired pattern shape. The black matrix 3 is formed between the display pixel portions composed of the colored patterns and the formation of the colored layer 5. It is provided outside the area. Each colored pattern 5R, 5
G and 5B, the transparent oxygen blocking layers 8a and 8
b, 8c are stacked.

【0019】第1の発明のカラーフィルタ1は、積層体
6R、6G、6Bが積層された柱状凸部6を備え、各積
層体6R、6G、6Bは、着色層7R、7G、7Bと酸
素遮断層8a、8b、8cとが積層されたものであるこ
とを特徴とする。この柱状凸部6は、ブラックマトリッ
クス3および着色層5よりも2〜10μm程度の範囲で
突出しており、この突出量はカラー液晶表示装置の液晶
層に要求される厚みから適宜設定することができる。ま
た、柱状凸部6の形成密度は、液晶層の厚みムラ、開口
率等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、
着色層5を構成する赤色パターン5R、緑色パターン5
Gおよび青色パターン5Bの1組に1個の割合で必要十
分なスペーサー機能を発現する。このような柱状凸部6
の形状は、図示例では円柱形状となっているが、これに
限定されるものではなく、角柱形状、截頭錐体形状等で
あってもよい。
The color filter 1 according to the first aspect of the present invention includes a columnar convex portion 6 on which laminates 6R, 6G, and 6B are laminated. Each of the laminates 6R, 6G, and 6B has a color layer 7R, 7G, and 7B and an oxygen. It is characterized in that the blocking layers 8a, 8b, 8c are laminated. The columnar protrusions 6 protrude from the black matrix 3 and the colored layer 5 in a range of about 2 to 10 μm, and the amount of protrusion can be appropriately set from the thickness required for the liquid crystal layer of the color liquid crystal display device. . The formation density of the columnar protrusions 6 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, and the like.
Red pattern 5R and green pattern 5 constituting the colored layer 5
A necessary and sufficient spacer function is expressed in one set of the G and blue patterns 5B. Such columnar projections 6
Is a columnar shape in the illustrated example, but is not limited thereto, and may be a prismatic shape, a truncated pyramid shape, or the like.

【0020】上記の柱状凸部6を備える本発明のカラー
フィルタ1をTFTアレイ基板と貼り合わせた場合、柱
状凸部6がカラーフィルタ1とTFTアレイ基板との間
に間隙を形成する。このため、従来のスペーサーとして
ガラスビーズやプラスチックビーズを使用した場合に比
べて、両基板の間隙精度は極めて高いものとなる。ま
た、画素部分には柱状凸部6が存在しないため、表示領
域の面積低下による開口率の低下はなく、かつ、柱状凸
部6は遮光性を有するので、コントラスト比の低下も生
じることがない。
When the color filter 1 of the present invention having the columnar projections 6 is bonded to a TFT array substrate, the columnar projections 6 form a gap between the color filter 1 and the TFT array substrate. For this reason, the gap accuracy between the two substrates is extremely high as compared with the case where glass beads or plastic beads are used as conventional spacers. Further, since the columnar convex portions 6 do not exist in the pixel portion, the aperture ratio does not decrease due to the decrease in the area of the display region, and since the columnar convex portions 6 have a light shielding property, the contrast ratio does not decrease. .

【0021】上記のカラーフィルタ1を構成する基板2
としては、石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英
板等の可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィ
ルム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材
を用いることができる。この中で特にコーニング社製7
059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作業性に優れ、また、ガ
ラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであ
るため、アクティブマトリックス方式によるLCD用の
カラー液晶表示装置に適している。
Substrate 2 constituting color filter 1
For example, a rigid material having no flexibility such as quartz glass, Pyrex glass, or a synthetic quartz plate, or a flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Among them, especially Corning 7
059 glass is a material having a low coefficient of thermal expansion, excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is a non-alkali glass containing no alkali component in the glass. Suitable for display devices.

【0022】また、カラーフィルタ1を構成するブラッ
クマトリックス3は、スパッタリング法、真空蒸着法等
により厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属
薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したも
の、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたアクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層
をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子等の
遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感
光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、いずれ
であってもよい。
The black matrix 3 constituting the color filter 1 is formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 ° by sputtering, vacuum evaporation, or the like, and patterning this thin film. Forming a resin layer such as acrylic resin or epoxy resin containing light-shielding particles such as fine particles, and patterning this resin layer, forming a photosensitive resin layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles. The photosensitive resin layer may be formed by patterning the photosensitive resin layer.

【0023】着色層5、および、柱状凸部6の積層体6
R、6G、6Bを構成する着色層7R、7G、7Bは、
所望の着色材を含有した酸化重合タイプの感光性樹脂を
使用した顔料分散法により形成することができる。着色
層7R、7G、7Bの各層の厚みは、着色層5の赤色パ
ターン5R、緑色パターン5Gおよび青色パターン5B
の厚みと同等であってよく、例えば、1〜3μm程度と
することができる。
A laminate 6 of a colored layer 5 and a columnar convex portion 6
The colored layers 7R, 7G, 7B constituting R, 6G, 6B are:
It can be formed by a pigment dispersion method using an oxidation polymerization type photosensitive resin containing a desired coloring material. The thickness of each of the coloring layers 7R, 7G, and 7B is determined by the red pattern 5R, the green pattern 5G, and the blue pattern 5B of the coloring layer 5.
May be equal to, for example, about 1 to 3 μm.

【0024】また、柱状凸部6の積層体6R、6G、6
Bを構成する酸素遮断層8a、8b、8cは、着色層5
の形成において使用する感光性樹脂のなかから酸素遮断
性をもつネガ型の感光性樹脂を用いて形成したものであ
り、酸素遮断層8a、8b、8cの各層の厚みは、着色
層5の形成において酸素が酸化重合タイプの感光性樹脂
に悪影響を及ぼさないように酸素遮断作用を発現できる
厚みであって、柱状凸部6に要求される高さ、着色層7
R、7G、7Bの各層の厚み等を考慮して設定すること
ができ、例えば、0.5〜2μm程度とすることができ
る。カラーフィルタの製造方法の第1の発明 次に、カラーフィルタの製造方法の第1の発明の実施形
態について、図1および図2に示されたカラーフィルタ
1を例に図3を参照しながら説明する。
The laminated bodies 6R, 6G, 6
The oxygen blocking layers 8a, 8b, 8c constituting B
Of the oxygen blocking layers 8a, 8b and 8c are formed by using a negative photosensitive resin having an oxygen barrier property among the photosensitive resins used in the formation of the colored layer 5. The thickness is such that the oxygen blocking effect can be exerted so that oxygen does not adversely affect the oxidative polymerization type photosensitive resin, and the height required for the columnar projections 6 and the color layer 7
The thickness can be set in consideration of the thickness of each layer of R, 7G, and 7B, and can be, for example, about 0.5 to 2 μm. The first invention of the method for producing a color filter Next, embodiments of the first aspect of the manufacturing method of the color filter, with reference to FIG. 3 as an example a color filter 1 shown in FIGS. 1 and 2 described I do.

【0025】カラーフィルタ製造方法の第1の発明で
は、まず、所定のパターン(図1に斜線で示されている
パターン)で形成されたブラックマトリックス3を備え
た基板2上に、赤色着色材を含有した赤色感光性樹脂層
5´Rを形成し、この赤色感光性樹脂層5´R上にネガ
型感光性の酸素遮断層8´aを形成する(図3
(A))。図示例では、ネガ型の赤色感光性樹脂層5´
Rを使用した場合について説明する。
In the first invention of the color filter manufacturing method, first, a red coloring material is coated on a substrate 2 having a black matrix 3 formed in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 1). A red photosensitive resin layer 5′R is formed, and a negative photosensitive oxygen blocking layer 8′a is formed on the red photosensitive resin layer 5′R.
(A)). In the illustrated example, the negative type red photosensitive resin layer 5 '
The case where R is used will be described.

【0026】次に、所定のフォトマスクMを介して上記
の赤色感光性樹脂層5´Rと感光性の酸素遮断層8´a
を露光する(図3(B))。この露光に使用したフォト
マスクMは、ブラックマトリックス3の非形成領域内の
赤色パターン5Rの形成領域を露光するための光透過部
mと、柱状凸部6の形成領域を露光するための光透過部
m´とを備えている。次に現像を行うことにより、基板
2上の赤色パターン形成領域に赤色パターン5Rと酸素
遮断層8´aとの積層体が形成されるとともに、ブラッ
クマトリックス3上の柱状凸部形成領域に、赤色着色層
7Rと酸素遮断層8´aからなる積層体6Rが形成され
る。その後、各層を硬化させることにより、透明な酸素
遮断層8aが積層された赤色パターン5R、および、赤
色着色層7Rと酸素遮断層8aとの積層体6Rが基板2
上に形成される(図3(C))。
Next, the red photosensitive resin layer 5'R and the photosensitive oxygen blocking layer 8'a are interposed via a predetermined photomask M.
Is exposed (FIG. 3B). The photomask M used for this exposure includes a light transmitting portion m for exposing a region where the red pattern 5R is formed in a region where the black matrix 3 is not formed, and a light transmitting portion m for exposing a region where the columnar convex portion 6 is formed. M ′. Next, by performing development, a laminate of the red pattern 5R and the oxygen blocking layer 8'a is formed in the red pattern formation region on the substrate 2, and the red projection is formed in the columnar projection formation region on the black matrix 3. A laminate 6R including the coloring layer 7R and the oxygen blocking layer 8'a is formed. Then, by curing each layer, the red pattern 5R on which the transparent oxygen blocking layer 8a is laminated, and the laminate 6R of the red coloring layer 7R and the oxygen blocking layer 8a are
It is formed on (FIG. 3C).

【0027】以下、同様の操作を繰り返して、基板2上
の緑色パターン形成領域に透明な酸素遮断層8bが積層
された緑色パターン5Gを形成するとともに、柱状凸部
6用の積層体6R上に緑色着色層7Gと酸素遮断層8b
からなる積層体6Gを積層し、さらに、基板2上の青色
パターン形成領域に透明な酸素遮断層8cが積層された
青色パターン5Bを形成するとともに、柱状凸部6用の
積層体6G上に青色着色層8Bと酸素遮断層8cからな
る積層体6Bを積層する。これにより、赤色パターン5
R、緑色パターン5Gおよび青色パターン5Bからなる
着色層5が形成され、同時に、ブラックマトリックス3
上の柱状凸部形成領域に積層体6R、6G、6Bが積層
された柱状凸部6が形成されて、本発明のカラーフィル
タ1が得られる(図3(D))。第1の発明のカラーフィルタ(第2実施形態) 次に、カラーフィルタの第1の発明の第2の実施形態に
ついて説明する。図4は本発明のカラーフィルタを示す
部分平面図であり、図5は図4に示されるカラーフィル
タのB−B線における縦断面図である。図4および図6
において、第1の発明のカラーフィルタ11は、基板1
2と、この基板12上に所定のパターン(図4に斜線で
示されているパターン)で形成されたブラックマトリッ
クス13、着色層15を備え、さらに、ブラックマトリ
ックス13上の所定箇所に複数(図4では5箇所)の柱
状凸部16を備えている。
Hereinafter, the same operation is repeated to form a green pattern 5G in which the transparent oxygen blocking layer 8b is laminated on the green pattern forming region on the substrate 2, and to form a green pattern 5G on the laminate 6R for the columnar convex portion 6. Green colored layer 7G and oxygen blocking layer 8b
And a blue pattern 5B on which a transparent oxygen blocking layer 8c is laminated in a blue pattern forming region on the substrate 2 and a blue color on the laminate 6G for the columnar protrusions 6. A laminate 6B including the coloring layer 8B and the oxygen blocking layer 8c is laminated. Thereby, the red pattern 5
R, a green layer 5G and a blue layer 5B are formed, and at the same time, the black matrix 3 is formed.
The columnar protrusions 6 in which the laminates 6R, 6G, and 6B are stacked are formed in the upper columnar protrusion formation region, and the color filter 1 of the present invention is obtained (FIG. 3D). Next, a color filter according to a second embodiment of the first invention will be described. FIG. 4 is a partial plan view showing the color filter of the present invention, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the color filter shown in FIG. 4 and 6
In the first aspect, the color filter 11 of the first invention
2 and a black matrix 13 and a colored layer 15 formed in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 4) on the substrate 12. In FIG. 4, five columnar projections 16 are provided.

【0028】着色層15は、赤色パターン15R、緑色
パターン15Gおよび青色パターン15Bが所望のパタ
ーン形状で配列されてなり、ブラックマトリックス13
は各着色パターンからなる表示画素部の間および着色層
15の形成領域の外側に設けられている。
The colored layer 15 has a red pattern 15R, a green pattern 15G and a blue pattern 15B arranged in a desired pattern shape.
Are provided between the display pixel portions composed of the respective colored patterns and outside the region where the colored layer 15 is formed.

【0029】第1の発明のカラーフィルタ11は、積層
体16R、16G、16Bが積層された柱状凸部16を
備え、各積層体16R、16G、16Bは、着色層17
R、17G、17Bと酸素遮断層18a、18b、18
cとが積層されたものであることを特徴とする。この柱
状凸部16は、ブラックマトリックス13および着色層
15よりも2〜10μm程度の範囲で突出しており、こ
の突出量はカラー液晶表示装置の液晶層に要求される厚
みから適宜設定することができる。また、柱状凸部16
の形成密度は、液晶層の厚みムラ、開口率等を考慮して
適宜設定することができるが、例えば、着色層15を構
成する赤色パターン15R、緑色パターン15Gおよび
青色パターン15Bの1組に1個の割合で必要十分なス
ペーサー機能を発現する。このような柱状凸部16の形
状は、図示例では円柱形状となっているが、これに限定
されるものではなく、角柱形状、截頭錐体形状等であっ
てもよい。
The color filter 11 of the first invention includes a columnar convex portion 16 on which laminated bodies 16R, 16G, and 16B are laminated. Each laminated body 16R, 16G, and 16B has a colored layer 17A.
R, 17G, 17B and oxygen barrier layers 18a, 18b, 18
c is laminated. The columnar protrusions 16 protrude from the black matrix 13 and the colored layer 15 in a range of about 2 to 10 μm, and the amount of protrusion can be appropriately set from the thickness required for the liquid crystal layer of the color liquid crystal display device. . In addition, the columnar projections 16
Can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness, the aperture ratio, and the like of the liquid crystal layer. For example, one density is set for one set of the red pattern 15R, the green pattern 15G, and the blue pattern 15B constituting the colored layer 15. A necessary and sufficient spacer function is expressed at the ratio of the number. The shape of the columnar convex portion 16 is a columnar shape in the illustrated example, but is not limited thereto, and may be a prismatic shape, a truncated pyramid shape, or the like.

【0030】上記の柱状凸部16を備える本発明のカラ
ーフィルタ11をTFTアレイ基板と貼り合わせた場
合、柱状凸部16がカラーフィルタ1とTFTアレイ基
板との間に間隙を形成する。このため、従来のスペーサ
ーとしてガラスビーズやプラスチックビーズを使用した
場合に比べて、両基板の間隙精度は極めて高いものとな
る。また、画素部分には柱状凸部16が存在しないた
め、表示領域の面積低下による開口率の低下はなく、か
つ、柱状凸部16は遮光性を有するので、コントラスト
比の低下も生じることがない。
When the color filter 11 of the present invention having the columnar projections 16 is bonded to a TFT array substrate, the columnar projections 16 form a gap between the color filter 1 and the TFT array substrate. For this reason, the gap accuracy between the two substrates is extremely high as compared with the case where glass beads or plastic beads are used as conventional spacers. Further, since the columnar convex portions 16 do not exist in the pixel portion, the aperture ratio does not decrease due to the decrease in the area of the display region, and since the columnar convex portions 16 have a light shielding property, the contrast ratio does not decrease. .

【0031】上記のカラーフィルタ11を構成する基板
12としては、上述のカラーフィルタ1を構成する基板
2と同様の材料を使用することができる。
As the substrate 12 forming the color filter 11, the same material as the substrate 2 forming the color filter 1 can be used.

【0032】また、カラーフィルタ11を構成するブラ
ックマトリックス13は、上述のカラーフィルタ1を構
成するブラックマトリックス3と同様のものである。
The black matrix 13 forming the color filter 11 is similar to the black matrix 3 forming the color filter 1 described above.

【0033】着色層15、および、柱状凸部16の積層
体16R、16G、16Bを構成する着色層17R、1
7G、17Bは、所望の着色材を含有した感光波長域A
の感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成すること
ができる。使用する着色感光性樹脂材としては、例え
ば、開始剤(チバガイギ社製のイルガキュア184、6
51、500等)を含有するアクリレート系ポリマーと
モノマーとの混合物(感光波長域Aが300nm以下)
等を挙げることができる。着色層17R、17G、17
Bの各層の厚みは、着色層15の赤色パターン15R、
緑色パターン15Gおよび青色パターン15Bの厚みと
同等であってよく、例えば、1〜3μm程度とすること
ができる。
The colored layer 15 and the colored layers 17R, 1R constituting the laminated bodies 16R, 16G, 16B of the columnar convex portions 16 are formed.
7G and 17B are photosensitive wavelength regions A containing a desired coloring material.
Can be formed by a pigment dispersion method using the above photosensitive resin. Examples of the colored photosensitive resin material to be used include, for example, an initiator (Irgacure 184, 6 manufactured by Ciba Geigy).
Mixture of acrylate-based polymer containing 50, 500, etc.) and monomer (photosensitive wavelength range A is 300 nm or less)
And the like. Colored layers 17R, 17G, 17
The thickness of each layer of B is the red pattern 15R of the colored layer 15,
The thickness may be equal to the thickness of the green pattern 15G and the blue pattern 15B, for example, about 1 to 3 μm.

【0034】また、柱状凸部16の積層体16R、16
G、16Bを構成する酸素遮断層18a、18b、18
cは、上記感光波長域Aとは異なる感光波長域Bをもつ
感光性酸素遮断層を硬化させたものであり、酸素遮断層
18a、18b、18cの各層の厚みは、着色層15の
形成において酸素が酸化重合タイプの感光性樹脂に悪影
響を及ぼさないように酸素遮断作用を発現できる厚みで
あって、柱状凸部16に要求される高さ、着色層17
R、17G、17Bの各層の厚み等を考慮して設定する
ことができ、例えば、0.5〜2μm程度とすることが
できる。上記の感光性酸素遮断層は、例えば、ポリビニ
ルアルコール、アクリレート系コポリマー等にスチリル
ピリジニウム基、スチルバゾール塩等をペンダント化さ
せた樹脂等の330nm以上の感光波長域Bをもつ感光
性酸素遮断材を使用して形成することができる。カラーフィルタの製造方法の第2の発明 次に、カラーフィルタの製造方法の第2の発明の実施形
態について、図4および図5に示されたカラーフィルタ
11を例に図6を参照しながら説明する。
Also, the laminates 16R and 16R of the columnar convex portions 16 are formed.
G, 16B, oxygen barrier layers 18a, 18b, 18
c is obtained by curing a photosensitive oxygen blocking layer having a photosensitive wavelength range B different from the photosensitive wavelength range A, and the thickness of each of the oxygen blocking layers 18a, 18b, and 18c is set in the formation of the colored layer 15. It is a thickness capable of exhibiting an oxygen blocking effect so that oxygen does not adversely affect the oxidative polymerization type photosensitive resin.
The thickness can be set in consideration of the thickness of each layer of R, 17G, and 17B, and can be, for example, about 0.5 to 2 μm. The above photosensitive oxygen blocking layer uses, for example, a photosensitive oxygen blocking material having a photosensitive wavelength range B of 330 nm or more, such as a resin in which a styrylpyridinium group, stilbazole salt, or the like is pendant to polyvinyl alcohol, an acrylate copolymer, or the like. Can be formed. Second Embodiment of Color Filter Manufacturing Method Next, a second embodiment of the color filter manufacturing method will be described with reference to FIG. 6 taking the color filter 11 shown in FIGS. 4 and 5 as an example. I do.

【0035】カラーフィルタ製造方法の第2の発明で
は、まず、所定のパターン(図4に斜線で示されている
パターン)で形成されたブラックマトリックス13を備
えた基板12上に、赤色着色材を含有した感光波長域A
(例えば、300nm以下)の赤色感光性樹脂層15´
Rを形成し、この赤色感光性樹脂層15´R上に感光波
長域B(感光波長域Aとは異なる)の感光性の酸素遮断
層18´aを形成する(図6(A))。図示例では、ネ
ガ型の赤色感光性樹脂層15´Rおよび感光性の酸素遮
断層18´aを使用した場合について説明する。
In the second invention of the color filter manufacturing method, first, a red coloring material is coated on a substrate 12 provided with a black matrix 13 formed in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 4). Included photosensitive wavelength range A
(For example, 300 nm or less) red photosensitive resin layer 15 ′
R is formed, and a photosensitive oxygen blocking layer 18'a of a photosensitive wavelength range B (different from the photosensitive wavelength range A) is formed on the red photosensitive resin layer 15'R (FIG. 6A). In the illustrated example, a case where a negative red photosensitive resin layer 15'R and a photosensitive oxygen blocking layer 18'a are used will be described.

【0036】次に、着色層形成用の所定のフォトマスク
Mを介して上記の赤色感光性樹脂層15´Rと感光性の
酸素遮断層18´aを露光する(図6(B))。この露
光は、赤色感光性樹脂層15´Rの感光波長域Aの光、
例えば、低圧水銀灯を光源とした波長300nm以下の
光を用いて行う。また、露光に使用したフォトマスクM
はクオーツ材で作成されたものであり、ブラックマトリ
ックス13の非形成領域内の赤色パターン15Rの形成
領域を露光するための光透過部mと、柱状凸部16の形
成領域を露光するための光透過部m´とを備えている。
Next, the red photosensitive resin layer 15'R and the photosensitive oxygen blocking layer 18'a are exposed through a predetermined photomask M for forming a colored layer (FIG. 6B). This exposure is performed by light in the photosensitive wavelength range A of the red photosensitive resin layer 15′R,
For example, the irradiation is performed using light of a wavelength of 300 nm or less using a low-pressure mercury lamp as a light source. Also, the photomask M used for the exposure
Is a light transmitting portion m for exposing the formation region of the red pattern 15R in the non-formation region of the black matrix 13 and a light for exposing the formation region of the columnar protrusion 16 in the non-formation region of the black matrix 13. And a transmission part m ′.

【0037】次に、柱状凸部形成用の所定のフォトマス
クNを介して上記の赤色感光性樹脂層15´Rと感光性
の酸素遮断層18´aを露光する(図6(C))。この
露光は、感光性の酸素遮断層18´aの感光波長域Bの
光、例えば、高圧水銀灯を光源とした光を用いて行う。
また、露光に使用したフォトマスクNはブラックマトリ
ックス13上の柱状凸部16の形成領域を露光するため
の光透過部n´を備えている。
Next, the red photosensitive resin layer 15'R and the photosensitive oxygen blocking layer 18'a are exposed through a predetermined photomask N for forming columnar convex portions (FIG. 6C). . This exposure is performed using light in the photosensitive wavelength range B of the photosensitive oxygen blocking layer 18'a, for example, light using a high-pressure mercury lamp as a light source.
The photomask N used for the exposure has a light transmitting portion n ′ for exposing a region where the columnar convex portion 16 on the black matrix 13 is formed.

【0038】次に現像を行うことにより、基板12上の
赤色パターン形成領域に赤色パターン15Rが形成され
るとともに、ブラックマトリックス13上の柱状凸部形
成領域に、赤色着色層17Rと酸素遮断層18´aから
なる積層体16Rが形成される(図6(D))。その
後、赤色パターン15R、赤色着色層17Rを硬化さ
せ、また、酸素遮断層18´aを硬化させて酸素遮断層
18aを形成する。
Next, by performing development, a red pattern 15R is formed in the red pattern forming region on the substrate 12, and the red coloring layer 17R and the oxygen blocking layer 18 are formed in the columnar convex forming region on the black matrix 13. A laminate 16R made of 'a is formed (FIG. 6D). After that, the red pattern 15R and the red coloring layer 17R are cured, and the oxygen blocking layer 18'a is cured to form the oxygen blocking layer 18a.

【0039】以下、同様の操作を繰り返すことにより、
基板12上の緑色パターン形成領域に緑色パターン15
Gを形成するとともに、柱状凸部16用の積層体16R
上に緑色着色層17Gと酸素遮断層18bからなる積層
体16Gを積層し、さらに、基板12上の青色パターン
形成領域に青色パターン15Bを形成するとともに、柱
状凸部16用の積層体16G上に青色着色層18Bと酸
素遮断層18cからなる積層体16Bを積層する。これ
により、赤色パターン15R、緑色パターン15Gおよ
び青色パターン15Bからなる着色層15が形成され、
同時に、ブラックマトリックス13上の柱状凸部形成領
域に積層体16R、16G、16Bが積層された柱状凸
部16が形成されて、本発明のカラーフィルタ11が得
られる(図6(E))。第2の発明のカラーフィルタ(第1実施形態) 次に、カラーフィルタの第2の発明の実施形態について
説明する。図7は本発明のカラーフィルタの実施形態を
示す部分平面図であり、図8は図7に示されるカラーフ
ィルタのC−C線における縦断面図である。図7および
図8において、第2の発明のカラーフィルタ21は、基
板22と、この基板22上に所定のパターン(図7に斜
線で示されているパターン)で形成されたブラックマト
リックス23、着色層25を備え、さらに、ブラックマ
トリックス23上の所定箇所に複数(図7では5箇所)
の柱状凸部26を備えている。
Hereinafter, by repeating the same operation,
The green pattern 15 is formed in the green pattern forming area on the substrate 12.
G, and a laminate 16R for the columnar protrusion 16
A laminate 16G including a green coloring layer 17G and an oxygen blocking layer 18b is laminated thereon, and further, a blue pattern 15B is formed in a blue pattern formation region on the substrate 12, and a laminate 16G for the columnar convex portion 16 is formed on the laminate 16G. A laminate 16B including the blue coloring layer 18B and the oxygen blocking layer 18c is laminated. Thereby, the colored layer 15 including the red pattern 15R, the green pattern 15G, and the blue pattern 15B is formed,
At the same time, the columnar convex portions 16 in which the laminates 16R, 16G, and 16B are laminated are formed in the columnar convex portion forming regions on the black matrix 13, and the color filter 11 of the present invention is obtained (FIG. 6E). The color filter of the second aspect of the present invention (First Embodiment) Next, an embodiment of the second invention of a color filter. FIG. 7 is a partial plan view showing an embodiment of the color filter of the present invention, and FIG. 8 is a longitudinal sectional view taken along line CC of the color filter shown in FIG. 7 and 8, a color filter 21 according to the second invention includes a substrate 22, a black matrix 23 formed on the substrate 22 in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 7), A plurality of layers (five in FIG. 7) at predetermined positions on the black matrix 23.
Is provided.

【0040】着色層25は、赤色パターン25R、緑色
パターン25Gおよび青色パターン25Bが所望のパタ
ーン形状で配列されてなり、ブラックマトリックス23
は各着色パターンからなる表示画素部の間および着色層
25の形成領域の外側に設けられている。
The colored layer 25 has a red pattern 25R, a green pattern 25G, and a blue pattern 25B arranged in a desired pattern shape.
Are provided between the display pixel portions made of the respective colored patterns and outside the region where the colored layer 25 is formed.

【0041】第2の発明のカラーフィルタ21は、積層
体26R、26G、26Bが積層された柱状凸部26を
備え、各積層体26R、26G、26Bは、着色層27
R、27G、27Bとレジスト層28a、28b、28
cとの積層体であることを特徴とする。この柱状凸部2
6は、ブラックマトリックス23および着色層25より
も2〜10μm程度の範囲で突出しており、この突出量
はカラー液晶表示装置の液晶層に要求される厚みから適
宜設定することができる。また、柱状凸部26の形成密
度は、液晶層の厚みムラ、開口率等を考慮して適宜設定
することができるが、例えば、着色層25を構成する赤
色パターン25R、緑色パターン25Gおよび青色パタ
ーン25Bの1組に1個の割合で必要十分なスペーサー
機能を発現する。このような柱状凸部26の形状は、図
示例では円柱形状となっているが、これに限定されるも
のではなく、角柱形状、截頭錐体形状等であってもよ
い。
The color filter 21 according to the second aspect of the present invention includes a columnar convex portion 26 on which laminated bodies 26R, 26G, and 26B are laminated. Each of the laminated bodies 26R, 26G, and 26B has a colored layer 27.
R, 27G, 27B and resist layers 28a, 28b, 28
and c is a laminate. This columnar projection 2
6 protrudes from the black matrix 23 and the colored layer 25 in a range of about 2 to 10 μm, and the amount of protrusion can be appropriately set based on the thickness required for the liquid crystal layer of the color liquid crystal display device. The formation density of the columnar protrusions 26 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, and the like. For example, the red pattern 25R, the green pattern 25G, and the blue pattern One set of 25B expresses a necessary and sufficient spacer function. The shape of the columnar convex portion 26 is a columnar shape in the illustrated example, but is not limited thereto, and may be a prismatic shape, a truncated pyramid shape, or the like.

【0042】上記の柱状凸部26を備えるカラーフィル
タ21をTFTアレイ基板と貼り合わせた場合、柱状凸
部26がカラーフィルタ21とTFTアレイ基板との間
に間隙を形成する。このため、従来のスペーサーとして
ガラスビーズやプラスチックビーズを使用した場合に比
べて、両基板の間隙精度は極めて高いものとなる。ま
た、画素部分には柱状凸部26が存在しないため、表示
領域の面積低下による開口率の低下はなく、かつ、柱状
凸部26は遮光性を有するので、コントラスト比の低下
も生じることがない。
When the color filter 21 having the columnar projections 26 is bonded to a TFT array substrate, the columnar projections 26 form a gap between the color filter 21 and the TFT array substrate. For this reason, the gap accuracy between the two substrates is extremely high as compared with the case where glass beads or plastic beads are used as conventional spacers. Further, since the columnar convex portions 26 do not exist in the pixel portion, the aperture ratio does not decrease due to the decrease in the area of the display region, and since the columnar convex portions 26 have a light shielding property, the contrast ratio does not decrease. .

【0043】上記のカラーフィルタ21を構成する基板
22としては、上述のカラーフィルタ1を構成する基板
2と同様の材料を用いることができる。
As the substrate 22 forming the color filter 21, the same material as the substrate 2 forming the color filter 1 can be used.

【0044】また、カラーフィルタ21を構成するブラ
ックマトリックス23は、上述のカラーフィルタ1を構
成するブラックマトリックス3と同様のものである。
The black matrix 23 forming the color filter 21 is the same as the black matrix 3 forming the color filter 1 described above.

【0045】着色層25、および、柱状凸部26の積層
体26R、26G、26Bを構成する着色層27R、2
7G、27Bは、所望の着色材をポリイミド系樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂に含有させた着色樹
脂を使用した顔料分散法により形成することができる。
着色層27R、27G、27Bの各層の厚みは、着色層
25の赤色パターン25R、緑色パターン25Gおよび
青色パターン25Bの厚みと同等であってよく、例え
ば、1〜3μm程度とすることができる。
The colored layer 25 and the colored layers 27R, 2R constituting the laminates 26R, 26G, 26B of the columnar convex portions 26 are formed.
7G and 27B can be formed by a pigment dispersion method using a coloring resin in which a desired coloring material is contained in a resin such as a polyimide resin, an acrylic resin, or an epoxy resin.
The thickness of each of the coloring layers 27R, 27G, and 27B may be equal to the thickness of the red pattern 25R, the green pattern 25G, and the blue pattern 25B of the coloring layer 25, and may be, for example, about 1 to 3 μm.

【0046】柱状凸部26の積層体26R、26G、2
6Bを構成するレジスト層28a、28b、28cは、
上述の着色層5の形成において使用する感光性樹脂のな
かのポジ型の感光性樹脂を用いて形成したものであり、
厚みは柱状凸部26に要求される高さ、着色層25の赤
色パターン25R、緑色パターン25Gおよび青色パタ
ーン25Bの厚み等を考慮して設定でき、例えば、0.
5〜2μm程度とすることができる。カラーフィルタの製造方法の第3の発明 次に、カラーフィルタ製造方法の第3の発明の実施形態
について、図7および図8に示されたカラーフィルタ2
1を例に図9を参照しながら説明する。
The laminates 26R, 26G, 2
6B, the resist layers 28a, 28b, 28c
It is formed using a positive photosensitive resin among the photosensitive resins used in the formation of the above-described colored layer 5,
The thickness can be set in consideration of the height required for the columnar convex portions 26, the thicknesses of the red pattern 25R, the green pattern 25G, and the blue pattern 25B of the colored layer 25.
It can be about 5 to 2 μm. Third Embodiment of Color Filter Manufacturing Method Next, a third embodiment of a color filter manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. 7 and FIG.
1 will be described as an example with reference to FIG.

【0047】カラーフィルタ製造方法の第3の発明で
は、まず、所定のパターン(図7に斜線で示されている
パターン)で形成されたブラックマトリックス23を備
えた基板22上に、赤色着色材を含有した赤色樹脂層2
5´Rを形成し、この赤色樹脂層25´R上にポジ型の
感光性レジスト28´aを形成する(図9(A))。
In the third invention of the color filter manufacturing method, first, a red coloring material is coated on a substrate 22 having a black matrix 23 formed in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 7). Red resin layer 2 contained
5'R is formed, and a positive photosensitive resist 28'a is formed on the red resin layer 25'R (FIG. 9A).

【0048】次に、所定のフォトマスクMを介して上記
の感光性レジスト層28´aを露光する(図9
(B))。この露光に使用するフォトマスクMは、ブラ
ックマトリックス23の非形成領域内の赤色パターン2
5Rの形成領域の露光を防止するための遮光部mと、柱
状凸部26の形成領域の露光を防止するための遮光部m
´とを備えている。次に現像を行うことにより、赤色樹
脂層25´R上の赤色パターン形成領域および柱状凸部
形成領域にレジスト層のパターンが形成され、このレジ
スト層をマスクとして赤色樹脂層25´Rをエッチング
する。これにより、基板22上の赤色パターン形成領域
に赤色パターン25Rとレジスト層28´aとの積層体
が形成されるとともに、ブラックマトリックス23上の
柱状凸部形成領域に、赤色着色層27Rとレジスト層2
8´aからなる積層体26Rが形成される(図9
(C))。その後、赤色パターン25Rの形成領域のみ
を露光できるフォトマスクを用いて赤色パターン25R
上のレジスト層28´aを露光・現像して除去すること
により赤色パターン25Rを露出させる。次いで、赤色
パターン25R、赤色着色層27Rを硬化させ、また、
積層体26Rのレジスト層28´aを硬化させてレジス
ト層28aを形成する(図9(D))。
Next, the photosensitive resist layer 28'a is exposed through a predetermined photomask M (FIG. 9).
(B)). The photomask M used for this exposure is a red pattern 2 in a region where the black matrix 23 is not formed.
A light shielding portion m for preventing exposure of the formation region of 5R and a light shielding portion m for preventing exposure of the formation region of the columnar convex portion 26.
'. Next, by performing development, a pattern of a resist layer is formed in the red pattern forming region and the columnar convex portion forming region on the red resin layer 25′R, and the red resin layer 25′R is etched using the resist layer as a mask. . As a result, a laminate of the red pattern 25R and the resist layer 28'a is formed in the red pattern formation region on the substrate 22, and the red coloring layer 27R and the resist layer are formed in the columnar projection formation region on the black matrix 23. 2
9A is formed.
(C)). Thereafter, the red pattern 25R is formed using a photomask capable of exposing only the formation region of the red pattern 25R.
The red pattern 25R is exposed by exposing and developing the upper resist layer 28'a to remove it. Next, the red pattern 25R and the red coloring layer 27R are cured, and
The resist layer 28'a of the laminate 26R is cured to form a resist layer 28a (FIG. 9D).

【0049】以下、同様の操作を繰り返すことにより、
基板22上の緑色パターン形成領域に緑色パターン25
Gを形成するとともに、柱状凸部26用の積層体26R
上に緑色着色層27Gとレジスト層28bからなる積層
体26Gを積層し、さらに、基板22上の青色パターン
形成領域に青色パターン25Bを形成するとともに、柱
状凸部26用の積層体26G上に青色着色層28Bとレ
ジスト層28cからなる積層体26Bを積層する。これ
により、赤色パターン25R、緑色パターン25Gおよ
び青色パターン25Bからなる着色層25が形成され、
同時に、ブラックマトリックス23上の柱状凸部形成領
域に積層体26R、26G、26Bが積層された柱状凸
部26が形成されて、本発明のカラーフィルタ21が得
られる(図9(E))。第2の発明のカラーフィルタ(第2実施形態) 次に、カラーフィルタの第2の発明の他の実施形態につ
いて説明する。図10は本発明のカラーフィルタの実施
形態を示す部分平面図であり、図11は図10に示され
るカラーフィルタのD−D線における縦断面図である。
図10および図11において、第2の発明のカラーフィ
ルタ31は、基板32と、この基板32上に所定のパタ
ーン(図10に斜線で示されているパターン)で形成さ
れたブラックマトリックス33、着色層35を備え、さ
らに、ブラックマトリックス33上の所定箇所に複数
(図10では5箇所)の柱状凸部36を備えている。
Hereinafter, by repeating the same operation,
The green pattern 25 is formed in the green pattern forming area on the substrate 22.
G, and a laminate 26R for the columnar projection 26
A laminate 26G including a green coloring layer 27G and a resist layer 28b is laminated thereon, and further, a blue pattern 25B is formed in a blue pattern formation region on the substrate 22, and a blue color is formed on the laminate 26G for the columnar convex portions 26. A laminate 26B including the coloring layer 28B and the resist layer 28c is laminated. Thereby, the colored layer 25 including the red pattern 25R, the green pattern 25G, and the blue pattern 25B is formed,
At the same time, the columnar convex portions 26 in which the laminates 26R, 26G, and 26B are laminated are formed in the columnar convex portion forming regions on the black matrix 23, and the color filter 21 of the present invention is obtained (FIG. 9E). Color Filter of Second Invention (Second Embodiment) Next, another embodiment of the color filter of the second invention will be described. FIG. 10 is a partial plan view showing an embodiment of the color filter of the present invention, and FIG. 11 is a longitudinal sectional view taken along line DD of the color filter shown in FIG.
10 and 11, a color filter 31 according to the second invention includes a substrate 32, a black matrix 33 formed on the substrate 32 in a predetermined pattern (a pattern indicated by oblique lines in FIG. 10), A layer 35 is provided, and a plurality of (five in FIG. 10) columnar protrusions 36 are provided at predetermined positions on the black matrix 33.

【0050】着色層35は、赤色パターン35R、緑色
パターン35Gおよび青色パターン35Bが所望のパタ
ーン形状で配列されてなり、ブラックマトリックス33
は各着色パターンからなる表示画素部の間および着色層
35の形成領域の外側に設けられている。各着色パター
ン35R、35G、35B上には、それぞれ透明なレジ
スト層38a、38b、38cが積層されている。
The colored layer 35 has a red pattern 35R, a green pattern 35G and a blue pattern 35B arranged in a desired pattern shape.
Are provided between the display pixel portions composed of the respective colored patterns and outside the region where the colored layer 35 is formed. Transparent resist layers 38a, 38b, 38c are laminated on the respective colored patterns 35R, 35G, 35B.

【0051】第2の発明のカラーフィルタ31は、積層
体36R、36G、36Bが積層された柱状凸部36を
備え、各積層体36R、36G、36Bは、着色層37
R、37G、37Bとレジスト層38a、38b、38
cとの積層体であることを特徴とする。この柱状凸部3
6は、ブラックマトリックス33および着色層35より
も2〜10μm程度の範囲で突出しており、この突出量
はカラー液晶表示装置の液晶層に要求される厚みから適
宜設定することができる。また、柱状凸部36の形成密
度は、液晶層の厚みムラ、開口率等を考慮して適宜設定
することができるが、例えば、着色層35を構成する赤
色パターン35R、緑色パターン35Gおよび青色パタ
ーン35Bの1組に1個の割合で必要十分なスペーサー
機能を発現する。このような柱状凸部36の形状は、図
示例では円柱形状となっているが、これに限定されるも
のではなく、角柱形状、截頭錐体形状等であってもよ
い。
The color filter 31 according to the second aspect of the present invention includes a columnar convex portion 36 on which laminated bodies 36R, 36G, and 36B are laminated. Each of the laminated bodies 36R, 36G, and 36B includes a colored layer 37.
R, 37G, 37B and resist layers 38a, 38b, 38
and c is a laminate. This columnar projection 3
6 protrudes from the black matrix 33 and the colored layer 35 in a range of about 2 to 10 μm, and the amount of protrusion can be appropriately set based on the thickness required for the liquid crystal layer of the color liquid crystal display device. Further, the formation density of the columnar protrusions 36 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, and the like. For example, the red pattern 35R, the green pattern 35G, and the blue pattern One set of 35B expresses a necessary and sufficient spacer function at a ratio of one. The shape of the columnar convex portion 36 is a cylindrical shape in the illustrated example, but is not limited thereto, and may be a prismatic shape, a truncated pyramid shape, or the like.

【0052】上記の柱状凸部36を備えるカラーフィル
タ31をTFTアレイ基板と貼り合わせた場合、柱状凸
部36がカラーフィルタ31とTFTアレイ基板との間
に間隙を形成する。このため、従来のスペーサーとして
ガラスビーズやプラスチックビーズを使用した場合に比
べて、両基板の間隙精度は極めて高いものとなる。ま
た、画素部分には柱状凸部36が存在しないため、表示
領域の面積低下による開口率の低下はなく、かつ、柱状
凸部36は遮光性を有するので、コントラスト比の低下
も生じることがない。
When the color filter 31 having the columnar projections 36 is bonded to a TFT array substrate, the columnar projections 36 form a gap between the color filter 31 and the TFT array substrate. For this reason, the gap accuracy between the two substrates is extremely high as compared with the case where glass beads or plastic beads are used as conventional spacers. Further, since the columnar convex portions 36 do not exist in the pixel portion, the aperture ratio does not decrease due to the decrease in the area of the display region, and since the columnar convex portions 36 have a light shielding property, the contrast ratio does not decrease. .

【0053】上記のカラーフィルタ31を構成する基板
32としては、上述のカラーフィルタ1を構成する基板
2と同様の材料を用いることができる。
As the substrate 32 forming the color filter 31, the same material as the substrate 2 forming the color filter 1 can be used.

【0054】また、カラーフィルタ31を構成するブラ
ックマトリックス33は、上述のカラーフィルタ1を構
成するブラックマトリックス3と同様のものである。
The black matrix 33 forming the color filter 31 is the same as the black matrix 3 forming the color filter 1 described above.

【0055】着色層35、および、柱状凸部36の積層
体36R、36G、36Bを構成する着色層37R、3
7G、37Bは、所望の着色材をポリイミド系樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂に含有させた着色樹
脂を使用した顔料分散法により形成することができる。
着色層37R、37G、37Bの各層の厚みは、着色層
35の赤色パターン35R、緑色パターン35Gおよび
青色パターン35Bの厚みと同等であってよく、例え
ば、1〜3μm程度とすることができる。
The colored layer 35 and the colored layers 37R, 3R constituting the laminates 36R, 36G, 36B of the columnar convex portions 36 are formed.
7G and 37B can be formed by a pigment dispersion method using a coloring resin in which a desired coloring material is contained in a resin such as a polyimide resin, an acrylic resin, or an epoxy resin.
The thickness of each of the coloring layers 37R, 37G, and 37B may be equal to the thickness of the red pattern 35R, the green pattern 35G, and the blue pattern 35B of the coloring layer 35, and may be, for example, about 1 to 3 μm.

【0056】柱状凸部36の積層体36R、36G、3
6Bを構成するレジスト層38a、38b、38cは、
上述の着色層5の形成において使用する感光性樹脂のな
かのネガ型の感光性樹脂を用いて形成したものであり、
厚みは柱状凸部36に要求される高さ、着色層35の赤
色パターン35R、緑色パターン35Gおよび青色パタ
ーン35Bの厚み等を考慮して設定でき、例えば、0.
5〜2μm程度とすることができる。カラーフィルタの製造方法の第4の発明 次に、カラーフィルタ製造方法の第4の発明の実施形態
について、図10および図11に示されたカラーフィル
タ31を例に図12を参照しながら説明する。
The laminated bodies 36R, 36G, 3
6B, the resist layers 38a, 38b, 38c
It is formed by using a negative photosensitive resin among the photosensitive resins used in the formation of the above-described colored layer 5,
The thickness can be set in consideration of the height required for the columnar protrusions 36, the thicknesses of the red pattern 35R, the green pattern 35G, and the blue pattern 35B of the colored layer 35.
It can be about 5 to 2 μm. Fourth Invention of Color Filter Manufacturing Method Next, a fourth embodiment of the color filter manufacturing method will be described with reference to FIG. 12 using the color filter 31 shown in FIGS. 10 and 11 as an example. .

【0057】カラーフィルタ製造方法の第4の発明で
は、まず、所定のパターン(図10に斜線で示されてい
るパターン)で形成されたブラックマトリックス33を
備えた基板32上に、赤色着色材を含有した赤色樹脂層
35´Rを形成し、この赤色樹脂層35´R上にネガ型
の感光性レジスト38´aを形成する(図12
(A))。
In the fourth invention of the color filter manufacturing method, first, a red coloring material is formed on a substrate 32 provided with a black matrix 33 formed in a predetermined pattern (a pattern shown by oblique lines in FIG. 10). The contained red resin layer 35'R is formed, and a negative photosensitive resist 38'a is formed on the red resin layer 35'R (FIG. 12).
(A)).

【0058】次に、所定のフォトマスクMを介して上記
の感光性レジスト層38´aを露光する(図12
(B))。この露光に使用するフォトマスクMは、ブラ
ックマトリックス33の非形成領域内の赤色パターン3
5Rの形成領域を露光するための光透過部mと、柱状凸
部36の形成領域を露光するための光透過部m´とを備
えている。次に現像を行うことにより、赤色樹脂層35
´R上の赤色パターン形成領域および柱状凸部形成領域
にレジスト層のパターンが形成され、このレジスト層を
マスクとして赤色樹脂層35´Rをエッチングする。こ
れにより、基板32上の赤色パターン形成領域に赤色パ
ターン35Rとレジスト層38´aとの積層体が形成さ
れるとともに、ブラックマトリックス33上の柱状凸部
形成領域に、赤色着色層37Rとレジスト層38´aか
らなる積層体36Rが形成される。その後、各層を硬化
させることにより、透明なレジスト層38aが積層され
た赤色パターン35R、および、赤色着色層37Rとレ
ジスト層38aとの積層体36Rが基板32上に形成さ
れる(図12(C))。
Next, the photosensitive resist layer 38'a is exposed through a predetermined photomask M (FIG. 12).
(B)). The photomask M used for this exposure is a red pattern 3 in a region where the black matrix 33 is not formed.
A light transmitting portion m for exposing the formation region of 5R and a light transmitting portion m 'for exposing the formation region of the columnar convex portion 36 are provided. Next, the red resin layer 35 is developed by performing development.
A pattern of a resist layer is formed in the red pattern formation region and the columnar convex portion formation region on 'R, and the red resin layer 35'R is etched using the resist layer as a mask. As a result, a laminate of the red pattern 35R and the resist layer 38'a is formed in the red pattern formation region on the substrate 32, and the red coloring layer 37R and the resist layer are formed in the columnar projection formation region on the black matrix 33. A laminate 36R made of 38'a is formed. Then, by curing each layer, a red pattern 35R in which the transparent resist layer 38a is laminated, and a laminate 36R of the red coloring layer 37R and the resist layer 38a are formed on the substrate 32 (FIG. 12C )).

【0059】以下、同様の操作を繰り返すことにより、
基板32上の緑色パターン形成領域に透明なレジスト層
38bが積層された緑色パターン35Gを形成するとと
もに、柱状凸部36用の積層体36R上に緑色着色層3
7Gとレジスト層38bからなる積層体36Gを積層
し、さらに、基板32上の青色パターン形成領域に透明
なレジスト層38cが積層された青色パターン35Bを
形成するとともに、柱状凸部36用の積層体36G上に
青色着色層38Bとレジスト層38cからなる積層体3
6Bを積層する。これにより、赤色パターン35R、緑
色パターン35Gおよび青色パターン35Bからなる着
色層35が形成され、同時に、ブラックマトリックス3
3上の柱状凸部形成領域に積層体36R、36G、36
Bが積層された柱状凸部36が形成されて、本発明のカ
ラーフィルタ31が得られる(図12(E))。
Hereinafter, by repeating the same operation,
A green pattern 35G in which a transparent resist layer 38b is laminated is formed in a green pattern forming region on the substrate 32, and the green coloring layer 3R is formed on the laminate 36R for the columnar convex portions 36.
A laminate 36G composed of 7G and a resist layer 38b is laminated, and a blue pattern 35B in which a transparent resist layer 38c is laminated in a blue pattern formation region on the substrate 32 is formed. Stack 3 composed of blue colored layer 38B and resist layer 38c on 36G
6B is laminated. Thus, a colored layer 35 composed of the red pattern 35R, the green pattern 35G, and the blue pattern 35B is formed, and at the same time, the black matrix 3
The stacked bodies 36R, 36G, 36
The columnar convex portion 36 on which B is laminated is formed, and the color filter 31 of the present invention is obtained (FIG. 12E).

【0060】尚、本発明のカラーフィルタは、上述のブ
ラックマトリックス3、13、23、33と柱状凸部
6、16、26、36との間にレジスト層が介在するも
のであってもよい。図13は、上述のカラーフィルタ1
において、上記のようなレジスト層が存在する態様を示
す図2相当の縦断面図である。図13において、カラー
フィルタ1は、ブラックマトリックス3上にレジスト層
9が形成されており、このレジスト層9上に柱状凸部6
が設けられている。また、図14は、上述のカラーフィ
ルタ21において、上記のようなレジスト層が存在する
態様を示す図8相当の縦断面図である。図14におい
て、カラーフィルタ21は、ブラックマトリックス23
上にレジスト層29が形成されており、このレジスト層
29上に柱状凸部26が設けられている。このように、
ブラックマトリックスと柱状凸部との間にレジスト層を
介在させることにより、液晶層の厚みの設計可能な幅を
更に大きくするとができる。
In the color filter of the present invention, a resist layer may be interposed between the above-mentioned black matrixes 3, 13, 23, 33 and the columnar projections 6, 16, 26, 36. FIG. 13 shows the color filter 1 described above.
3 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2 showing an aspect in which the above-described resist layer exists. In FIG. 13, a color filter 1 has a resist layer 9 formed on a black matrix 3 and a columnar projection 6 on the resist layer 9.
Is provided. FIG. 14 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 8 showing an aspect in which the above-described resist layer is present in the above-described color filter 21. In FIG. 14, a color filter 21 is a black matrix 23.
A resist layer 29 is formed thereon, and the columnar convex portions 26 are provided on the resist layer 29. in this way,
By interposing a resist layer between the black matrix and the columnar projections, the designable width of the liquid crystal layer can be further increased.

【0061】このようなレジスト層は、例えば、クロム
等の金属薄膜をパターニングしてブラックマトリックス
を形成する場合、エッチング工程のマスクとしてのレジ
スト層を除去せずに残すことにより形成することができ
る。また、レジスト層は、ブラックマトリックス上の全
面に形成するのではなく、柱状凸部形成領域のみに形成
してもよい。
When a black matrix is formed by patterning a metal thin film such as chromium, for example, such a resist layer can be formed by leaving the resist layer as a mask in the etching step without removing it. Further, the resist layer may not be formed on the entire surface on the black matrix, but may be formed only on the columnar convex portion forming region.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればカ
ラーフィルタにおいてブラックマトリックス上に形成さ
れている複数の柱状凸部は、酸素遮断層と着色層との積
層体あるいはレジスト層と着色層との積層体が複数積層
されたものであり、液晶層の厚み設定用としての設計が
可能な十分な高さを有するので、カラーフィルタがTF
Tアレイ基板と貼り合わされた時に、この柱状凸部によ
りカラーフィルタとTFTアレイ基板との間に液晶層用
の間隙が高い精度で形成され、これにより、均一な厚み
の液晶層を備え、輝度ムラ、色ムラのないコントラスト
比の高い表示品質の優れたカラー液晶表示装置が可能と
なり、また、上記の柱状凸部を構成する酸素遮断層ある
いはレジスト層は、着色層の形成工程において着色層上
に残存する感光性の酸素遮断層あるいは感光性レジスト
層を硬化させて形成され、かつ、柱状凸部を構成する着
色層は表示画素部の着色層の形成と同時に形成されるの
で、工程が簡略化され製造コストの低減が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, in the color filter, the plurality of columnar projections formed on the black matrix are formed by a laminate of an oxygen barrier layer and a coloring layer or a resist layer. Since the color filter has a sufficient height that can be designed for setting the thickness of the liquid crystal layer, the color filter is
When bonded to the T-array substrate, the columnar projections form a gap for the liquid crystal layer between the color filter and the TFT array substrate with high accuracy, thereby providing a liquid crystal layer having a uniform thickness and providing uneven brightness. An excellent color liquid crystal display device having a high display ratio and a high contrast ratio without color unevenness is possible, and the oxygen blocking layer or the resist layer constituting the columnar convex portion is formed on the colored layer in the colored layer forming step. The process is simplified because the remaining photosensitive oxygen-blocking layer or photosensitive resist layer is formed by curing, and the colored layer constituting the columnar protrusion is formed simultaneously with the formation of the colored layer in the display pixel portion. As a result, the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】カラーフィルタの第1の発明の実施形態を示す
部分平面図である。
FIG. 1 is a partial plan view showing an embodiment of a first invention of a color filter.

【図2】図1に示された本発明のカラーフィルタのA−
A線における縦断面図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a color filter according to the present invention shown in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view in the A line.

【図3】カラーフィルタの製造方法の第1の発明の実施
形態を説明するための工程図である。
FIG. 3 is a process drawing for explaining the embodiment of the first invention of the method for manufacturing a color filter.

【図4】カラーフィルタの第1の発明の他の実施形態を
示す部分平面図である。
FIG. 4 is a partial plan view showing another embodiment of the first invention of the color filter.

【図5】図4に示された本発明のカラーフィルタのB−
B線における縦断面図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a color filter according to the present invention shown in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view in the B line.

【図6】カラーフィルタの製造方法の第2の発明の実施
形態を説明するための工程図である。
FIG. 6 is a process chart for explaining a second embodiment of the invention of the method for manufacturing a color filter.

【図7】カラーフィルタの第2の発明の実施形態を示す
部分平面図である。
FIG. 7 is a partial plan view showing a second embodiment of a color filter.

【図8】図7に示された本発明のカラーフィルタのC−
C線における縦断面図である。
FIG. 8 is a graph showing C- of the color filter of the present invention shown in FIG. 7;
It is a longitudinal cross-sectional view in C line.

【図9】カラーフィルタの製造方法の第3の発明の実施
形態を説明するための工程図である。
FIG. 9 is a process chart for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a color filter.

【図10】カラーフィルタの第2の発明の他の実施形態
を示す部分平面図である。
FIG. 10 is a partial plan view showing another embodiment of the second invention of the color filter.

【図11】図10に示された本発明のカラーフィルタの
D−D線における縦断面図である。
11 is a longitudinal sectional view of the color filter of the present invention shown in FIG. 10 taken along the line DD.

【図12】カラーフィルタの製造方法の第4の発明の実
施形態を説明するための工程図である。
FIG. 12 is a process chart for explaining a fourth embodiment of the method for manufacturing a color filter.

【図13】本発明のカラーフィルタの他の実施形態を示
す図2相当の縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2, showing another embodiment of the color filter of the present invention.

【図14】本発明のカラーフィルタの他の実施形態を示
す図8相当の縦断面図である。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 8, showing another embodiment of the color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31…カラーフィルタ 2,12,22,32…基板 3,13,23,33…ブラックマトリックス 5,15,25,35…着色層 6,16,26,36…柱状凸部 6R,6G,6B,16R,16G,16B,26R,
26G,26B,36R,36G,36B…柱状凸部を
構成する積層体 7R,7G,7B,17R,17G,17B,27R,
27G,27B,37R,37G,37B…柱状凸部を
構成する着色層 8a,8b,8c,18a,18b,18c…柱状凸部
を構成する酸素遮断層 28a,28b,28c,38a,38b,38c…柱
状凸部を構成するレジスト層 9,29…レジスト層
1,11,21,31 ... color filter 2,12,22,32 ... substrate 3,13,23,33 ... black matrix 5,15,25,35 ... colored layer 6,16,26,36 ... columnar projection 6R, 6G, 6B, 16R, 16G, 16B, 26R,
26G, 26B, 36R, 36G, 36B ... Stacks 7R, 7G, 7B, 17R, 17G, 17B, 27R constituting the columnar convex portions
27G, 27B, 37R, 37G, 37B... Colored layers constituting columnar projections 8a, 8b, 8c, 18a, 18b, 18c. ... Resist layer constituting columnar projections 9, 29 ... Resist layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
成されたブラックマトリックスと複数色からなる着色層
とを備え、かつ、前記ブラックマトリックス上に複数の
柱状凸部を備え、該柱状凸部は酸素遮断層と着色層との
積層体が複数積層されたものであることを特徴とするカ
ラーフィルタ。
1. A substrate comprising: a substrate; a black matrix formed in a predetermined pattern on the substrate; and a coloring layer having a plurality of colors, and a plurality of columnar projections on the black matrix. The color filter is characterized in that a part is formed by laminating a plurality of laminates of an oxygen barrier layer and a colored layer.
【請求項2】 所定パターンのブラックマトリックスを
備えた基板上に所定色の着色材を含有した感光性樹脂層
を形成し、さらに、この感光性樹脂層上にネガ型感光性
の酸素遮断層を形成し、その後、該酸素遮断層と前記感
光性樹脂層を所定パターンで露光して現像することによ
り、基板上のブラックマトリックス非形成領域内の所定
色の着色層形成領域と、前記ブラックマトリックス上の
柱状凸部形成領域とに着色層と酸素遮断層の積層体を形
成した後硬化させる操作を、着色層の色数分繰り返す工
程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
2. A photosensitive resin layer containing a coloring material of a predetermined color is formed on a substrate provided with a black matrix having a predetermined pattern, and a negative photosensitive oxygen blocking layer is further formed on the photosensitive resin layer. After that, by exposing and developing the oxygen blocking layer and the photosensitive resin layer in a predetermined pattern, a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on the substrate, Forming a laminate of the coloring layer and the oxygen blocking layer in the columnar convex portion forming region and then curing the laminate by the number of colors of the coloring layer.
【請求項3】 所定パターンのブラックマトリックスを
備えた基板上に所定色の着色材を含有した感光波長域A
の感光性樹脂層を形成し、さらに、この感光性樹脂層上
に前記感光波長域Aとは異なる感光波長域Bの感光性酸
素遮断層を形成し、その後、該感光性酸素遮断層と前記
感光性樹脂層を着色層形成用マスクを用いて波長域Aの
光で露光し、次に前記感光性酸素遮断層と前記感光性樹
脂層を柱状凸部形成用マスクを用いて波長域Bの光で露
光して現像することにより、基板上のブラックマトリッ
クス非形成領域内の所定色の着色層形成領域に着色層を
形成し前記ブラックマトリックス上の柱状凸部形成領域
に着色層と酸素遮断層の積層体を形成した後硬化させる
操作を、着色層の色数分繰り返す工程を有することを特
徴とするカラーフィルタの製造方法。
3. A photosensitive wavelength region A containing a colorant of a predetermined color on a substrate provided with a black matrix of a predetermined pattern.
A photosensitive oxygen blocking layer of a photosensitive wavelength range B different from the photosensitive wavelength range A is formed on the photosensitive resin layer, and thereafter, the photosensitive oxygen blocking layer and the photosensitive oxygen blocking layer are formed. The photosensitive resin layer is exposed to light in a wavelength range A using a mask for forming a colored layer, and then the photosensitive oxygen blocking layer and the photosensitive resin layer are exposed to light in a wavelength range B using a mask for forming a columnar convex portion. By exposing and developing with light, a colored layer is formed in a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on the substrate, and a colored layer and an oxygen blocking layer are formed in the columnar convex portion forming region on the black matrix. A step of repeating the operation of forming the laminate after curing for the number of colors of the colored layers.
【請求項4】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
成されたブラックマトリックスと複数色からなる着色層
とを備え、かつ、前記ブラックマトリックス上に複数の
柱状凸部を備え、該柱状凸部はレジスト層と着色層との
積層体が複数積層されたものであることを特徴とするカ
ラーフィルタ。
4. A substrate comprising: a substrate; a black matrix formed in a predetermined pattern on the substrate; and a coloring layer having a plurality of colors, and a plurality of columnar projections on the black matrix. The color filter is characterized in that a part is formed by laminating a plurality of laminates of a resist layer and a colored layer.
【請求項5】 所定パターンのブラックマトリックスを
備えた基板上に所定色の着色材を含有した着色樹脂層を
形成し、さらに、この着色樹脂層上にポジ型感光性レジ
スト層を形成し、その後、該感光性レジスト層を所定パ
ターンで露光して現像し、露出した着色樹脂層をエッチ
ングして除去することにより、基板上のブラックマトリ
ックス非形成領域内の所定色の着色層形成領域と、前記
ブラックマトリックス上の柱状凸部形成領域とに着色層
と感光性レジスト層の積層体を形成し、次いで、着色層
形成領域に形成した積層体の感光性レジスト層を除去し
て着色層を露出させ、柱状凸部形成領域に形成した積層
体の感光性レジスト層を硬化してレジスト層とする操作
を、着色層の色数分繰り返す工程を有することを特徴と
するカラーフィルタの製造方法。
5. A color resin layer containing a colorant of a predetermined color is formed on a substrate provided with a black matrix having a predetermined pattern, and further, a positive photosensitive resist layer is formed on the color resin layer. By exposing and developing the photosensitive resist layer in a predetermined pattern, by etching and removing the exposed colored resin layer, a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on the substrate, Form a laminate of a colored layer and a photosensitive resist layer in the columnar convex portion forming region on the black matrix, and then remove the photosensitive resist layer of the laminate formed in the colored layer forming region to expose the colored layer A step of repeating the operation of curing the photosensitive resist layer of the layered body formed in the columnar projection forming region to form a resist layer by the number of colors of the coloring layer, Manufacturing method.
【請求項6】 所定パターンのブラックマトリックスを
備えた基板上に所定色の着色材を含有した着色樹脂層を
形成し、さらに、この着色樹脂層上にネガ型感光性レジ
スト層を形成し、その後、該感光性レジスト層を所定パ
ターンで露光して現像し、露出した着色樹脂層をエッチ
ングして除去することにより、基板上のブラックマトリ
ックス非形成領域内の所定色の着色層形成領域と、前記
ブラックマトリックス上の柱状凸部形成領域とに着色層
と感光性レジスト層の積層体を形成し、感光性レジスト
層を硬化してレジスト層とする操作を、着色層の色数分
繰り返す工程を有することを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。
6. A colored resin layer containing a coloring material of a predetermined color is formed on a substrate provided with a black matrix having a predetermined pattern, and a negative photosensitive resist layer is formed on the coloring resin layer. By exposing and developing the photosensitive resist layer in a predetermined pattern, by etching and removing the exposed colored resin layer, a colored layer forming region of a predetermined color in a black matrix non-forming region on the substrate, Forming a laminate of a colored layer and a photosensitive resist layer in the columnar convex portion forming area on the black matrix, and curing the photosensitive resist layer to form a resist layer, including a step of repeating the number of colors of the colored layer A method for manufacturing a color filter, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6281960B1 (en) 1998-02-27 2001-08-28 Sharp Kabushiki Kaisha LCD with black matrix wall(s)
KR100996213B1 (en) * 2003-08-04 2010-11-24 삼성전자주식회사 Liquid crystal display and method for manufacturing the same

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