JPH10221696A - 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置Info
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- JPH10221696A JPH10221696A JP2394397A JP2394397A JPH10221696A JP H10221696 A JPH10221696 A JP H10221696A JP 2394397 A JP2394397 A JP 2394397A JP 2394397 A JP2394397 A JP 2394397A JP H10221696 A JPH10221696 A JP H10221696A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の、スペーサ形成工程を省いて、工程の簡
略化を図ること。また、スペーサを省いて液晶表示装置
の表示品質の向上を図ること。 【解決手段】透明基板（１１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されてマトリックス状遮光部を構成する
ブラックマトリックス層（２１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されて画素を構成するカラーフィルタ層
（３１）とを有する液晶表示装置用カラーフィルタにお
いて、前記ブラックマトリックス層（２１）上に部分的
に少なくとも３色の着色材料を積層することにより形成
された、ほぼ均一高さのスペーサ層（４１）を複数備え
ることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
略化を図ること。また、スペーサを省いて液晶表示装置
の表示品質の向上を図ること。 【解決手段】透明基板（１１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されてマトリックス状遮光部を構成する
ブラックマトリックス層（２１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されて画素を構成するカラーフィルタ層
（３１）とを有する液晶表示装置用カラーフィルタにお
いて、前記ブラックマトリックス層（２１）上に部分的
に少なくとも３色の着色材料を積層することにより形成
された、ほぼ均一高さのスペーサ層（４１）を複数備え
ることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いるカラーフィルタに関するものであり、特にスペーサ
機能を有するカラーフィルタ及びその製造方法及びカラ
ー液晶表示装置に関する。
いるカラーフィルタに関するものであり、特にスペーサ
機能を有するカラーフィルタ及びその製造方法及びカラ
ー液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カラーフィルタは、透明基板上
にブラックマトリックスを所定箇所にマトリックス状に
形成したのち、透明基板上に赤色（Ｒｅｄ），緑色（Ｇ
ｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタ層を染
色法、電着法、印刷法、顔料分散法などにより画素状に
形成している。このカラーフィルタ層の上に必要に応じ
てカラーフィルタ層の保護と、平坦性を向上させるため
にオーバーコート層が形成されることもある。そしてこ
のオーバーコート層の上もしくはカラーフィルタ層に直
に透明導電膜層が形成されてカラーフィルタが構成され
る。
にブラックマトリックスを所定箇所にマトリックス状に
形成したのち、透明基板上に赤色（Ｒｅｄ），緑色（Ｇ
ｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタ層を染
色法、電着法、印刷法、顔料分散法などにより画素状に
形成している。このカラーフィルタ層の上に必要に応じ
てカラーフィルタ層の保護と、平坦性を向上させるため
にオーバーコート層が形成されることもある。そしてこ
のオーバーコート層の上もしくはカラーフィルタ層に直
に透明導電膜層が形成されてカラーフィルタが構成され
る。
【０００３】さらに、このカラーフィルタと、この基板
に対向するように対向基板を設け、これらの接合によっ
てできる隙間に液晶材料を封入することにより液晶表示
装置が構成される。このような液晶表示装置において
は、両基板間に前記液晶材料を封入する隙間を形成する
ために、スペーサと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明
球状体粒子（ビーズ）や短棒状粒子を散布している。
に対向するように対向基板を設け、これらの接合によっ
てできる隙間に液晶材料を封入することにより液晶表示
装置が構成される。このような液晶表示装置において
は、両基板間に前記液晶材料を封入する隙間を形成する
ために、スペーサと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明
球状体粒子（ビーズ）や短棒状粒子を散布している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の液晶表示装置の技術に於いては、基板間に隙間を形
成するために、スペーサを用いているが、このスペーサ
工程を他の手段により省くことが出来ると、生産性の面
から大きな利点となる。また、スペーサが透明な粒子で
あることから、画素内に液晶と一諸にこのスペーサが入
っていると、黒色表示時にスペーサを介して光が漏れて
しまい、また液晶材料が封入されている基板間にスペー
サが存在することによって、スペーサ近傍の液晶分子の
配列が乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラスト
が低下し表示品質に悪影響を及ぼすという問題を有して
いる。
来の液晶表示装置の技術に於いては、基板間に隙間を形
成するために、スペーサを用いているが、このスペーサ
工程を他の手段により省くことが出来ると、生産性の面
から大きな利点となる。また、スペーサが透明な粒子で
あることから、画素内に液晶と一諸にこのスペーサが入
っていると、黒色表示時にスペーサを介して光が漏れて
しまい、また液晶材料が封入されている基板間にスペー
サが存在することによって、スペーサ近傍の液晶分子の
配列が乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラスト
が低下し表示品質に悪影響を及ぼすという問題を有して
いる。
【０００５】このような技術に関し、特開平６−１７４
９１５号公報にはスペーサ機能を有する間隙ブラック部
を形成する旨が示されているが、スペーサ散布工程その
ものは省略されるが、間隙ブラック部を形成する工程を
加えることであり、基本的に工程を減らすことはできて
いない。
９１５号公報にはスペーサ機能を有する間隙ブラック部
を形成する旨が示されているが、スペーサ散布工程その
ものは省略されるが、間隙ブラック部を形成する工程を
加えることであり、基本的に工程を減らすことはできて
いない。
【０００６】本発明は、従来のスペーサ形成工程を省い
て、カラーフィルタ層を形成するときに、同時にスペー
サ機能を有する突起部を形成し、工程の簡略化を図るこ
とにある。またスペーサによる光漏れをなくし、表示品
質の向上を図ることを目的とする。
て、カラーフィルタ層を形成するときに、同時にスペー
サ機能を有する突起部を形成し、工程の簡略化を図るこ
とにある。またスペーサによる光漏れをなくし、表示品
質の向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
透明基板（１１）と、この透明基板（１１）の上に形成
されてマトリックス状遮光部を構成するブラックマトリ
ックス層（２１）と、この透明基板（１１）の上に形成
されて画素を構成するカラーフィルタ層（３１）とを有
する液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記ブラ
ックマトリックス層（２１）上に少なくとも３色の着色
材料を積層することにより形成された、ほぼ均一高さの
スペーサ層（４１）を部分的に複数備えることを特徴と
する液晶表示装置用カラーフィルタである。
透明基板（１１）と、この透明基板（１１）の上に形成
されてマトリックス状遮光部を構成するブラックマトリ
ックス層（２１）と、この透明基板（１１）の上に形成
されて画素を構成するカラーフィルタ層（３１）とを有
する液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記ブラ
ックマトリックス層（２１）上に少なくとも３色の着色
材料を積層することにより形成された、ほぼ均一高さの
スペーサ層（４１）を部分的に複数備えることを特徴と
する液晶表示装置用カラーフィルタである。
【０００８】また本発明は、上記第一の発明の液晶表示
装置用カラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリッ
クス層（２１）が薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置
用であり、薄膜トランジスタ（６１）に対向する位置に
前記スペーサ層（４１）があることを特徴とする液晶表
示装置用カラーフィルタである。
装置用カラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリッ
クス層（２１）が薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置
用であり、薄膜トランジスタ（６１）に対向する位置に
前記スペーサ層（４１）があることを特徴とする液晶表
示装置用カラーフィルタである。
【０００９】また本発明は、上記第一の発明の液晶表示
装置用カラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタ層
（３１）の膜厚を変化させた際に変動するスペーサ層
（４１）の高さが、ブラックマトリックス層（２１）の
膜厚調節により一定の高さに保たれていることを特徴と
する液晶表示装置用カラーフィルタである。
装置用カラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタ層
（３１）の膜厚を変化させた際に変動するスペーサ層
（４１）の高さが、ブラックマトリックス層（２１）の
膜厚調節により一定の高さに保たれていることを特徴と
する液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１０】次に、本発明の第二の発明は、透明基板
（１１）の上にマトリックス状遮光部を構成するブラッ
クマトリックス層（２１）を形成し、続いて少なくとも
３色の着色材料を用いて画素Ｒ，Ｇ，Ｂを構成するカラ
ーフィルタ層（３１）と、ブラックマトリックス層（２
１）上に部分的に少なくとも前記３色の着色材料の積層
による突起部（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）とを同時に形成する
操作を各色毎繰り返して、スペーサ層（４１）を形成す
ることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製
造方法である。
（１１）の上にマトリックス状遮光部を構成するブラッ
クマトリックス層（２１）を形成し、続いて少なくとも
３色の着色材料を用いて画素Ｒ，Ｇ，Ｂを構成するカラ
ーフィルタ層（３１）と、ブラックマトリックス層（２
１）上に部分的に少なくとも前記３色の着色材料の積層
による突起部（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）とを同時に形成する
操作を各色毎繰り返して、スペーサ層（４１）を形成す
ることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製
造方法である。
【００１１】次に、本発明の第三の発明は、上記第一の
発明の液晶表示装置用カラーフィルタと、複数の電極を
有する対向透明基板（１２）とを、前記液晶表示装置用
カラーフィルタに形成されたほぼ均一高さのスペーサ層
（４１）を介して接合し、スペーサ層（４１）により形
成された隙間に液晶材料（５１）が封入されていること
を特徴とするカラー液晶表示装置である。
発明の液晶表示装置用カラーフィルタと、複数の電極を
有する対向透明基板（１２）とを、前記液晶表示装置用
カラーフィルタに形成されたほぼ均一高さのスペーサ層
（４１）を介して接合し、スペーサ層（４１）により形
成された隙間に液晶材料（５１）が封入されていること
を特徴とするカラー液晶表示装置である。
【００１２】また本発明は、上記第三の発明のカラー液
晶表示装置において、前記液晶表示装置用カラーフィル
タの前記ブラックマトリックス層（２１）が薄膜トラン
ジスタ駆動の液晶表示装置用であり、薄膜トランジスタ
（６１）に対向する位置に前記スペーサ層（４１）があ
ることを特徴とする液晶表示装置である。
晶表示装置において、前記液晶表示装置用カラーフィル
タの前記ブラックマトリックス層（２１）が薄膜トラン
ジスタ駆動の液晶表示装置用であり、薄膜トランジスタ
（６１）に対向する位置に前記スペーサ層（４１）があ
ることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１３】また本発明は、上記第三の発明のカラー液
晶表示装置において、前記液晶表示装置用カラーフィル
タの３色の着色材料の膜厚を変化させた際に変動するス
ペーサ層（４１）の積層高さが、ブラックマトリックス
層（２１）の膜厚調節により一定の高さに保たれている
ことを特徴とするカラー液晶表示装置である。
晶表示装置において、前記液晶表示装置用カラーフィル
タの３色の着色材料の膜厚を変化させた際に変動するス
ペーサ層（４１）の積層高さが、ブラックマトリックス
層（２１）の膜厚調節により一定の高さに保たれている
ことを特徴とするカラー液晶表示装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示されるように、本発明の
第一の発明の液晶表示装置用カラーフィルタ（１）は透
明基板（１１）とこの透明基板（１１）の上に形成され
てマトリックスを構成するブラックマトリックス層（２
１）と、この透明基板（１１）の上に形成されて画素を
構成するカラーフィルタ層（３１）とを有している。そ
して、前記ブラックマトリックス層（２１）上に部分的
に少なくとも３色の着色材料を積層することにより構成
されたほぼ均一高さのスペーサ層（突起部）（４１）を
備えている。
第一の発明の液晶表示装置用カラーフィルタ（１）は透
明基板（１１）とこの透明基板（１１）の上に形成され
てマトリックスを構成するブラックマトリックス層（２
１）と、この透明基板（１１）の上に形成されて画素を
構成するカラーフィルタ層（３１）とを有している。そ
して、前記ブラックマトリックス層（２１）上に部分的
に少なくとも３色の着色材料を積層することにより構成
されたほぼ均一高さのスペーサ層（突起部）（４１）を
備えている。
【００１５】図１に於いて、スペーサ層（突起部）（４
１）はブラックマトリックス層（２１）の上に形成され
た赤色の突起部（Ｒ' ）と、この上に形成された緑色の
突起部（Ｇ' ）と、更にこの上に形成された青色の突起
部（Ｂ' ）とからなっている。また、図２の例に於い
て、スペーサ層（突起部）（４１）はブラックマトリッ
クス層（２１）の上の所定箇所に部分的に配置されてい
る。また、通常はカラーフィルタ層（３１）を保護する
とともに、平坦性を向上させるために該カラーフィルタ
層（３１）上にはオーバーコート層（図示せず）が形成
され、その上に透明導電膜層（図示せず）が形成され
る。
１）はブラックマトリックス層（２１）の上に形成され
た赤色の突起部（Ｒ' ）と、この上に形成された緑色の
突起部（Ｇ' ）と、更にこの上に形成された青色の突起
部（Ｂ' ）とからなっている。また、図２の例に於い
て、スペーサ層（突起部）（４１）はブラックマトリッ
クス層（２１）の上の所定箇所に部分的に配置されてい
る。また、通常はカラーフィルタ層（３１）を保護する
とともに、平坦性を向上させるために該カラーフィルタ
層（３１）上にはオーバーコート層（図示せず）が形成
され、その上に透明導電膜層（図示せず）が形成され
る。
【００１６】図１に於いて、透明基板（１１）上にブラ
ックマトリックス層（２１）を図２の平面図に示すよう
に、ストライプ状に設ける。このブラックマトリックス
層（２１）の材質としては、本発明に於いては特に限定
されないが、例えば、黒色顔料を分散した紫外線硬化型
感光性樹脂（例えば 富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー株式会社製、製品名「ＣＫ−２０００」）をス
ピンコータにより塗布・乾燥させ、フォトマスクを介し
て紫外線を照射し、次いで現像処理される。このブラッ
クマトリックス層（２１）は画素Ｒ，Ｇ，Ｂ間の遮光と
して機能するために表示画像のコントラスト向上に役立
つものであり、ブラックマトリックス層（２１）の厚さ
は、透過濃度（ｌｏｇ10Ｉ0 ／Ｉ1 ，但しＩ0 は入射光
量、Ｉ1は透過光量）の値を２〜３以上にする必要から
例えば、１．０μｍ程度となる。しかし本発明に於いて
は、１．０μｍ〜３．０μｍであってもよい。
ックマトリックス層（２１）を図２の平面図に示すよう
に、ストライプ状に設ける。このブラックマトリックス
層（２１）の材質としては、本発明に於いては特に限定
されないが、例えば、黒色顔料を分散した紫外線硬化型
感光性樹脂（例えば 富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー株式会社製、製品名「ＣＫ−２０００」）をス
ピンコータにより塗布・乾燥させ、フォトマスクを介し
て紫外線を照射し、次いで現像処理される。このブラッ
クマトリックス層（２１）は画素Ｒ，Ｇ，Ｂ間の遮光と
して機能するために表示画像のコントラスト向上に役立
つものであり、ブラックマトリックス層（２１）の厚さ
は、透過濃度（ｌｏｇ10Ｉ0 ／Ｉ1 ，但しＩ0 は入射光
量、Ｉ1は透過光量）の値を２〜３以上にする必要から
例えば、１．０μｍ程度となる。しかし本発明に於いて
は、１．０μｍ〜３．０μｍであってもよい。
【００１７】続いて、透明基板（１１）上に赤色のカラ
ーフィルタ（Ｒ）をストライプ状に設け、同時に赤色の
突起部（Ｒ' ）を片状に設ける。この赤色着色材料とし
て、赤色顔料を分散した紫外線硬化型感光性樹脂（例え
ば 富士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社
製、製品名「ＣＲ−２０００」）をスピンコータにより
塗布・乾燥させ、透明基板（１１）上にストライプ状赤
色のカラーフィルタ（Ｒ）及びブラックマトリックス層
（２１）上に赤色の突起部（Ｒ' ）のパターンを形成す
る１枚のフォトマスクを介し、紫外線を照射し、次いで
現像処理される。この赤色のカラーフィルタ（Ｒ）の厚
さは、所望の分光特性を得るために、１．０μｍ程度が
適当であり、赤色の突起部（Ｒ' ）の厚さも１．０μｍ
程度となる。
ーフィルタ（Ｒ）をストライプ状に設け、同時に赤色の
突起部（Ｒ' ）を片状に設ける。この赤色着色材料とし
て、赤色顔料を分散した紫外線硬化型感光性樹脂（例え
ば 富士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社
製、製品名「ＣＲ−２０００」）をスピンコータにより
塗布・乾燥させ、透明基板（１１）上にストライプ状赤
色のカラーフィルタ（Ｒ）及びブラックマトリックス層
（２１）上に赤色の突起部（Ｒ' ）のパターンを形成す
る１枚のフォトマスクを介し、紫外線を照射し、次いで
現像処理される。この赤色のカラーフィルタ（Ｒ）の厚
さは、所望の分光特性を得るために、１．０μｍ程度が
適当であり、赤色の突起部（Ｒ' ）の厚さも１．０μｍ
程度となる。
【００１８】次に、同様な操作を行い、透明基板（１
１）上に緑色のカラーフィルタ（Ｇ）をストライプ状に
設け、同時にブラックマトリックス層（２１）上に緑色
の突起部（Ｇ' ）を片状に設ける。次に、同様な操作を
行い、透明基板（１１）上に青色のカラーフィルタ
（Ｂ）をストライプ状に設け、同時にブラックマトリッ
クス層（２１）上に青色の突起部（Ｂ' ）を片状に設け
る。
１）上に緑色のカラーフィルタ（Ｇ）をストライプ状に
設け、同時にブラックマトリックス層（２１）上に緑色
の突起部（Ｇ' ）を片状に設ける。次に、同様な操作を
行い、透明基板（１１）上に青色のカラーフィルタ
（Ｂ）をストライプ状に設け、同時にブラックマトリッ
クス層（２１）上に青色の突起部（Ｂ' ）を片状に設け
る。
【００１９】続いて、この上から全面に、オーバーコー
ト層（図示せず）をスピンコータにより形成し、更に、
その上に透明導電膜層（７１）をスパッタ法により形成
する。薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリック
ス型用のカラーフィルタの際には透明導電膜層（７１）
をスペーサ層（突起部）（４１）を含めた全面に、或い
はスペーサ層（突起部）（４１）を避けた全面に形成す
る。また単純マトリックス型用のカラーフィルタの際に
はブラックマトリックス層（２１）を避けた状態でスト
ライプ状に設ける。
ト層（図示せず）をスピンコータにより形成し、更に、
その上に透明導電膜層（７１）をスパッタ法により形成
する。薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリック
ス型用のカラーフィルタの際には透明導電膜層（７１）
をスペーサ層（突起部）（４１）を含めた全面に、或い
はスペーサ層（突起部）（４１）を避けた全面に形成す
る。また単純マトリックス型用のカラーフィルタの際に
はブラックマトリックス層（２１）を避けた状態でスト
ライプ状に設ける。
【００２０】以下に、第一の発明の他の実施例の形態を
説明する。液晶表示装置には、薄膜トランジスタ（６
１）をスイッチング素子に用いたアクティブマトリック
ス型の液晶表示装置があるが、この際には対向透明基板
（１２）の画素電極（６６）の近傍にスイッチング素子
としての薄膜トランジスタ（６１）が各々形成されてい
る。また、薄膜トランジスタ（６１）に外部光が入射
し、不要な光電効果を防ぐために、図３に示すように、
カラーフィルタには、薄膜トランジスタ（６１）に対向
する位置にブラックマトリックス層（２１）を配置して
ある。図４に示すように、すべての画素領域内一隅（若
しくは適宜部分的な画素領域内一隅）が薄膜トランジス
タ（６１）に対向する位置にあるブラックマトリックス
層（２２）を示している。
説明する。液晶表示装置には、薄膜トランジスタ（６
１）をスイッチング素子に用いたアクティブマトリック
ス型の液晶表示装置があるが、この際には対向透明基板
（１２）の画素電極（６６）の近傍にスイッチング素子
としての薄膜トランジスタ（６１）が各々形成されてい
る。また、薄膜トランジスタ（６１）に外部光が入射
し、不要な光電効果を防ぐために、図３に示すように、
カラーフィルタには、薄膜トランジスタ（６１）に対向
する位置にブラックマトリックス層（２１）を配置して
ある。図４に示すように、すべての画素領域内一隅（若
しくは適宜部分的な画素領域内一隅）が薄膜トランジス
タ（６１）に対向する位置にあるブラックマトリックス
層（２２）を示している。
【００２１】本実施例に於いては、薄膜トランジスタ
（６１）に対向する位置にあるブラックマトリックス層
（２２）上に着色材料による積層された突起部（Ｒ’，
Ｇ’，Ｂ’）を設け、スペーサ層（突起部）（４１）を
形成したものである。これにより、薄膜トランジスタ
（６１）に外部光が入射することによる不要な光電効果
を抑えることがより確実なものになる。
（６１）に対向する位置にあるブラックマトリックス層
（２２）上に着色材料による積層された突起部（Ｒ’，
Ｇ’，Ｂ’）を設け、スペーサ層（突起部）（４１）を
形成したものである。これにより、薄膜トランジスタ
（６１）に外部光が入射することによる不要な光電効果
を抑えることがより確実なものになる。
【００２２】また、携帯用機器に用いる液晶表示装置
（２）の際には、消費電力を少なくし電池の寿命を長く
するために、明るい液晶表示装置（２）にし、その照明
光量を少なくしている。液晶表示装置（２）の色表示の
性能を、一定の色純度及び明るさを有する標準となる色
性能に対して、色の純度は低下させても色の明るさを高
くした性能に変更し、明るい液晶表示装置（２）を製作
する。このような際に用いる液晶表示装置用カラーフィ
ルタ（１）としては、標準となる色性能になる着色材料
と同一の着色材料を用い、その膜厚を薄くして明るさを
高くしている。
（２）の際には、消費電力を少なくし電池の寿命を長く
するために、明るい液晶表示装置（２）にし、その照明
光量を少なくしている。液晶表示装置（２）の色表示の
性能を、一定の色純度及び明るさを有する標準となる色
性能に対して、色の純度は低下させても色の明るさを高
くした性能に変更し、明るい液晶表示装置（２）を製作
する。このような際に用いる液晶表示装置用カラーフィ
ルタ（１）としては、標準となる色性能になる着色材料
と同一の着色材料を用い、その膜厚を薄くして明るさを
高くしている。
【００２３】本実施例に於いては、図５に示すように、
標準となる色性能の際には、ブラックマトリックス層
（２１）、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及び突起部
（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の膜厚は、例えば各々１．０μｍ
であり（膜厚ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅすべて１．０μｍ）、
スペーサ層（突起部）（４１）（積層膜厚ｆ）は３．０
μｍである。また、図６に示すように、明るさを高くし
た色性能の際には、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及
び突起部（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の膜厚は、例えば各々
０．８μｍであるが（膜厚ｂ，ｃ，ｄ，ｅすべて０．８
μｍ）、ブラックマトリックス層（２１）の膜厚ａはス
ペーサ層（突起部）（４１）を標準となる色性能の際の
スペーサ層（突起部）（４１）（積層膜厚ｆ）と同一の
３．０μｍに保つため、１．４μｍにしてある。
標準となる色性能の際には、ブラックマトリックス層
（２１）、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及び突起部
（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の膜厚は、例えば各々１．０μｍ
であり（膜厚ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅすべて１．０μｍ）、
スペーサ層（突起部）（４１）（積層膜厚ｆ）は３．０
μｍである。また、図６に示すように、明るさを高くし
た色性能の際には、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及
び突起部（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の膜厚は、例えば各々
０．８μｍであるが（膜厚ｂ，ｃ，ｄ，ｅすべて０．８
μｍ）、ブラックマトリックス層（２１）の膜厚ａはス
ペーサ層（突起部）（４１）を標準となる色性能の際の
スペーサ層（突起部）（４１）（積層膜厚ｆ）と同一の
３．０μｍに保つため、１．４μｍにしてある。
【００２４】これにより、カラーフィルタのカラーフィ
ルタ層（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及び突起部（Ｒ’，Ｇ’，
Ｂ’）の膜厚を薄くしてもスペーサ層（突起部）（４
１）の厚みは一定に保たれる。このように、他の目的に
対してもスペーサ層（突起部）（４１）の高さを調節す
るために、ブラックマトリックス層（２１）の膜厚を変
化させることができる。
ルタ層（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）及び突起部（Ｒ’，Ｇ’，
Ｂ’）の膜厚を薄くしてもスペーサ層（突起部）（４
１）の厚みは一定に保たれる。このように、他の目的に
対してもスペーサ層（突起部）（４１）の高さを調節す
るために、ブラックマトリックス層（２１）の膜厚を変
化させることができる。
【００２５】次に、第三の発明のカラー液晶表示装置に
ついて説明する。図７は薄膜トランジスタ駆動の液晶表
示装置の実施例である。対向透明基板（１２）は、薄膜
トランジスタ駆動の液晶表示装置の際には、対向透明基
板（１２）の画素電極（６６）の近傍にスイッチング素
子としての薄膜トランジスタ（６１）が各々形成されて
いる。また、薄膜トランジスタ（６１）に外部光が入射
し不要な光電効果を防ぐために、図７にあるように前記
液晶表示装置用カラーフィルタには、薄膜トランジスタ
（６１）に対向する位置にブラックマトリックス層（２
２）が形成されている。尚、（６２）はソース電極、
（６３）はアモルファスシリコン、（６４）はゲート電
極、（６５）はゲート絶縁層、（６７）は絶縁層であ
る。
ついて説明する。図７は薄膜トランジスタ駆動の液晶表
示装置の実施例である。対向透明基板（１２）は、薄膜
トランジスタ駆動の液晶表示装置の際には、対向透明基
板（１２）の画素電極（６６）の近傍にスイッチング素
子としての薄膜トランジスタ（６１）が各々形成されて
いる。また、薄膜トランジスタ（６１）に外部光が入射
し不要な光電効果を防ぐために、図７にあるように前記
液晶表示装置用カラーフィルタには、薄膜トランジスタ
（６１）に対向する位置にブラックマトリックス層（２
２）が形成されている。尚、（６２）はソース電極、
（６３）はアモルファスシリコン、（６４）はゲート電
極、（６５）はゲート絶縁層、（６７）は絶縁層であ
る。
【００２６】本実施例による液晶表示装置は、上記第一
の発明の液晶表示装置用カラーフィルタと複数の電極を
有する対向透明基板（１２）とを、前記液晶表示装置用
カラーフィルタ上に形成されたほぼ均一高さのスペーサ
層（４１）と、前記対向透明基板（１２）上に形成され
た薄膜トランジスタ（６１）とを介して接合し、スペー
サ層（４１）及び薄膜トランジスタ（６１）により形成
された隙間に液晶材料（５１）が封入されているもので
ある。
の発明の液晶表示装置用カラーフィルタと複数の電極を
有する対向透明基板（１２）とを、前記液晶表示装置用
カラーフィルタ上に形成されたほぼ均一高さのスペーサ
層（４１）と、前記対向透明基板（１２）上に形成され
た薄膜トランジスタ（６１）とを介して接合し、スペー
サ層（４１）及び薄膜トランジスタ（６１）により形成
された隙間に液晶材料（５１）が封入されているもので
ある。
【００２７】
【発明の効果】本発明に於けるスペーサ層（突起部）は
着色材料によるカラーフィルタ層の形成に伴って同時に
形成される。従って、従来の液晶表示装置の製造時に用
いられていたスペーサ形成工程を省略し、工程を簡略化
することができる。また、液晶表示装置にスペーサを用
いないので、液晶表示装置の表示品質を向上させること
ができる。また、ブラックマトリックス層上に突起部が
あるので遮光効果が向上し、薄膜トランジスタに外部光
が入射し、不要な光電効果を抑えることがより確実なも
のになる。また、ブラックマトリックス層の膜厚を調節
することにより、３色の着色材料の膜厚を変化させても
スペーサ層（突起部）の高さを一定に保つことができ
る。
着色材料によるカラーフィルタ層の形成に伴って同時に
形成される。従って、従来の液晶表示装置の製造時に用
いられていたスペーサ形成工程を省略し、工程を簡略化
することができる。また、液晶表示装置にスペーサを用
いないので、液晶表示装置の表示品質を向上させること
ができる。また、ブラックマトリックス層上に突起部が
あるので遮光効果が向上し、薄膜トランジスタに外部光
が入射し、不要な光電効果を抑えることがより確実なも
のになる。また、ブラックマトリックス層の膜厚を調節
することにより、３色の着色材料の膜厚を変化させても
スペーサ層（突起部）の高さを一定に保つことができ
る。
【図１】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの一実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図２】本発明の図１に示す液晶表示装置用カラーフィ
ルタの平面図である。
ルタの平面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの他の
実施例の断面図である。
実施例の断面図である。
【図４】本発明の図３に示す液晶表示装置用カラーフィ
ルタの平面図である。
ルタの平面図である。
【図５】標準となる色性能の際の本発明の液晶表示装置
用カラーフィルタの一例を示す断面図である。
用カラーフィルタの一例を示す断面図である。
【図６】明るさを高くした色性能の際の本発明の液晶表
示装置用カラーフィルタの一例を示す断面図である。
示装置用カラーフィルタの一例を示す断面図である。
【図７】本発明の図３に示す液晶表示装置用カラーフィ
ルタを用いた液晶表示装置の一例を示す断面図である。
ルタを用いた液晶表示装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】 １…液晶表示装置用カラーフィルタ ２…液晶表示装置 １１…透明基板 １２…対向透明基板 ２１…ブラックマトリックス層 ２２…薄膜トランジスタに対向する位置にあるブラック
マトリックス層 ３１…カラーフィルタ層 Ｒ，Ｇ，Ｂ…カラーフィルタ Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’…突起部 ４１…スペーサ層（突起部） ａ…ブラックマトリックス層の膜厚 ｂ…カラーフィルタの膜厚 ｃ，ｄ，ｅ…突起部Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’の膜厚 ｆ…スペーサ層（突起部）の高さ ５１…液晶材料 ６１…薄膜トランジスタ ６２…ソース電極 ６３…アモルファスシリコン ６４…ゲート電極 ６５…ゲート絶縁層 ６６…画素電極 ６７…絶縁層 ７１…透明導電膜層
マトリックス層 ３１…カラーフィルタ層 Ｒ，Ｇ，Ｂ…カラーフィルタ Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’…突起部 ４１…スペーサ層（突起部） ａ…ブラックマトリックス層の膜厚 ｂ…カラーフィルタの膜厚 ｃ，ｄ，ｅ…突起部Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’の膜厚 ｆ…スペーサ層（突起部）の高さ ５１…液晶材料 ６１…薄膜トランジスタ ６２…ソース電極 ６３…アモルファスシリコン ６４…ゲート電極 ６５…ゲート絶縁層 ６６…画素電極 ６７…絶縁層 ７１…透明導電膜層
Claims (7)
- 【請求項１】透明基板（１１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されてマトリックス状遮光部を構成する
ブラックマトリックス層（２１）と、この透明基板（１
１）の上に形成されて画素を構成するカラーフィルタ層
（３１）とを有する液晶表示装置用カラーフィルタにお
いて、前記ブラックマトリックス層（２１）上に少なく
とも３色の着色材料を積層することにより形成された、
ほぼ均一高さのスペーサ層（４１）を部分的に複数備え
ることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。 - 【請求項２】前記ブラックマトリックス層（２１）が薄
膜トランジスタ駆動の液晶表示装置用であり、薄膜トラ
ンジスタ（６１）に対向する位置に前記スペーサ層（４
１）があることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置用カラーフィルタ。 - 【請求項３】前記カラーフィルタ層（３１）の着色材料
の膜厚を変化させた際に変動するスペーサ層（４１）の
高さが、ブラックマトリックス層（２１）の膜厚調節に
より一定の高さに保たれていることを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の液晶表示装置用カラーフィルタ。 - 【請求項４】透明基板（１１）の上にマトリックス状遮
光部を構成するブラックマトリックス層（２１）を形成
し、続いて少なくとも３色の着色材料を用いて画素Ｒ，
Ｇ，Ｂを構成するカラーフィルタ層（３１）と、ブラッ
クマトリックス層（２１）上に部分的に少なくとも前記
３色の着色材料の積層による突起部（Ｒ’，Ｇ’，
Ｂ’）とを同時に形成する操作を各色毎繰り返して、ス
ペーサ層（４１）を形成することを特徴とする液晶表示
装置用カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項５】請求項１記載の液晶表示装置用カラーフィ
ルタと、複数の電極を有する対向透明基板（１２）と
を、前記液晶表示装置用カラーフィルタに形成されたほ
ぼ均一高さのスペーサ層（４１）を介して接合し、スペ
ーサ層（４１）により形成された隙間に液晶材料（５
１）が封入されていることを特徴とするカラー液晶表示
装置。 - 【請求項６】前記ブラックマトリックス層（２１）が薄
膜トランジスタ駆動の液晶表示装置用であり、薄膜トラ
ンジスタ（６１）に対向する位置に前記スペーサ層（４
１）があることを特徴とする請求項５記載のカラー液晶
表示装置。 - 【請求項７】前記液晶表示装置用カラーフィルタの３色
の着色材料の膜厚を変化させた際に変動するスペーサ層
（４１）の積層高さが、ブラックマトリックス層（２
１）の膜厚調節により一定の高さに保たれていることを
特徴とする請求項５又は請求項６記載のカラー液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2394397A JPH10221696A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2394397A JPH10221696A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221696A true JPH10221696A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12124630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2394397A Pending JPH10221696A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221696A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421274B1 (ko) * | 1999-10-26 | 2004-03-11 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 리지/슬릿 프리틸트, 포스트 스페이서 및 댐 구조를구비한 광범위 가시각 액정 및 그 제조 방법 |
| US7038747B2 (en) | 2002-12-09 | 2006-05-02 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display device having patterned spacers and method of fabricating the same |
| US7123333B2 (en) | 2003-11-24 | 2006-10-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Color filter panel and its fabrication method using back exposure |
| KR100646360B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2006-11-17 | 인더스트리얼 테크놀로지 리써치 인스티튜트 | 액정패널 및 그 제조방법 |
| US7277142B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-02 | Lg Philips Lcd Co., Ltd. | Color filter substrate and method for fabricating thereof |
| JP2008164858A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ基板、その製造方法及び表示装置 |
| JP2008164857A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ基板、その製造方法及び表示装置 |
| US7470491B2 (en) | 2003-11-05 | 2008-12-30 | Lg Display Co., Ltd. | Method of fabricating color filter panel using back exposure and structure of color filter panel |
| JP2009192795A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Seiko Instruments Inc | 液晶表示装置 |
| US7601470B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-10-13 | Lg Display Co., Ltd. | Color filter substrate including processing key and method for fabricating the substrate |
| JP2016167077A (ja) * | 2007-07-06 | 2016-09-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
-
1997
- 1997-02-06 JP JP2394397A patent/JPH10221696A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100646360B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2006-11-17 | 인더스트리얼 테크놀로지 리써치 인스티튜트 | 액정패널 및 그 제조방법 |
| KR100421274B1 (ko) * | 1999-10-26 | 2004-03-11 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 리지/슬릿 프리틸트, 포스트 스페이서 및 댐 구조를구비한 광범위 가시각 액정 및 그 제조 방법 |
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| US7277142B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-02 | Lg Philips Lcd Co., Ltd. | Color filter substrate and method for fabricating thereof |
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| US7423710B2 (en) | 2003-11-24 | 2008-09-09 | Lg Display Co., Ltd. | Color filter panel and its fabrication method using back exposure |
| US7123333B2 (en) | 2003-11-24 | 2006-10-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Color filter panel and its fabrication method using back exposure |
| JP2008164857A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ基板、その製造方法及び表示装置 |
| JP2008164858A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ基板、その製造方法及び表示装置 |
| JP2016167077A (ja) * | 2007-07-06 | 2016-09-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
| US9766526B2 (en) | 2007-07-06 | 2017-09-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US10338447B2 (en) | 2007-07-06 | 2019-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US10678107B2 (en) | 2007-07-06 | 2020-06-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US10712625B2 (en) | 2007-07-06 | 2020-07-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US11194207B2 (en) | 2007-07-06 | 2021-12-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US11726378B2 (en) | 2007-07-06 | 2023-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP2009192795A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Seiko Instruments Inc | 液晶表示装置 |
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