JPH10268292A - カラーフィルタ基板およびカラー液晶表示素子 - Google Patents

カラーフィルタ基板およびカラー液晶表示素子

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JPH10268292A
JPH10268292A JP18157097A JP18157097A JPH10268292A JP H10268292 A JPH10268292 A JP H10268292A JP 18157097 A JP18157097 A JP 18157097A JP 18157097 A JP18157097 A JP 18157097A JP H10268292 A JPH10268292 A JP H10268292A
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liquid crystal
color filter
filter substrate
color
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JP18157097A
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和也 ▲吉▼村
Masayoshi Ogura
Kazuya Yoshimura
優美 小倉
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Sharp Corp
シャープ株式会社
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    • G02B5/201Filters in the form of arrays
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    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F2001/133519Colour filters overcoating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学特性および表示品位に優れたカラー液晶
表示素子を得る。 【解決手段】 隣接する着色層4の端部が重ねられ、重
ね部が他の部分に比べて高く、または同じ高さになって
いるため、画素エッジ部に凹部ができない。その上を覆
うオーバーコート層5は、着色層の重ね部で囲まれた画
素中央部に流れ込むため、画素部が有効に平滑化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、テレビジ
ョンセット、コンピュータ、ワードプロセッサやOA
(Office Automation)機器などに付
設されるカラー液晶表示素子およびそれに用いられるカ
ラーフィルタ基板に関する。

【0002】

【従来の技術】図15に、従来のカラー液晶表示素子の
一例を示す。

【0003】このカラー液晶表示素子は、液晶層12を
挟んで対向配置される一対の基板のうちの一方がカラー
フィルタ一基板であり、ガラス基板1の上に遮光部材
(ブラックマスク)3、カラーフィルタの着色層4、平
滑化層(オーバーコート層)5が形成されている。その
上には表示用電極6aおよび配向膜7aが形成され、他
方のガラス基板2の上には表示用電極6b、絶縁膜8お
よび配向膜7bが形成されている。両基板1、2は基板
周辺部に配されたガラスビーズ9を含有するシール材1
0と、基板間に配されたセルギャップコントロール用プ
ラスチックビーズ11とを介して貼り合わされ、シール
材10に囲まれたガラス基板1、2の間隙には、液晶が
封入されて液晶層12が形成されている。このカラー液
晶表示素子においては、両表示用電極6a、6bの対向
部であって、かつ、遮光部材で遮光されていない領域が
液晶点灯表示領域となる。

【0004】上記カラーフィルタ基板の製造は、例えば
図16に示すようにして行われる。ここでは、ブラック
マスク3として金属膜を用いた場合について説明する。

【0005】まず、図16(a)に示すように、ガラス
基板1上にクロム等の金属膜3aをスパッタ法等により
厚み約1000オングストローム程度に真空蒸着し、図
16(b)に示すように、レジスト13を塗布する。次
に、図16(c)に示すように、フォトマス14を用い
てレジスト13を露光し、図16(d)に示すように、
現像してレジストパターン13aを形成する。その後、
図16(e)に示すように、エッチングを行ってブラッ
クマスク3を形成する。

【0006】次に、図16(f)に示すように、着色層
15を形成する。この着色層15は、顔料を含んだ有機
材料系のインク塗布、または顔料を含んだ感光性樹脂フ
ィルムの転写等により基板全面に形成する。続いて、図
16(g)に示すように、フォトマスク16を用いて着
色層15を露光し、図16(h)に示すように、現像し
てカラーフィルタの着色層4(この図ではR(赤)の画
素に対応する着色層)をドット状に形成する。同様にし
てG(緑)およびB(青)の画素に対応する着色層をド
ット状に形成する。なお、カラーフィルタの着色層を形
成する方法としては、顔料を含んだ有機材料系のインク
を印刷により基板の所定の領域に形成する印刷法を用い
てもよい。

【0007】その後、カラーフィルタ基板の表面の平滑
性を向上させると共に表示用電極との密着力を確保する
ために、図16(i)に示すように、オーバーコート層
5をスピンコート法または印刷法等により形成する。

【0008】このカラーフィルタ基板の表面平滑性を改
善・向上させるためには、特開平2−275903号公
報や特開平3−246503号公報に開示されているよ
うに、カラーフィルタ基板の表面を機械的に研磨した
り、オーバーコート材料のレベリング能力を改善したり
する方法が一般的である。また、液晶ドメイン、セル厚
むらや混色等の発生を懸念して、カラーフィルタの着色
層をR、G、Bの各画素に対応させてドット状に形成す
る際に、隣接する着色層同士を重ねずに隙間を開けて形
成したり、隣接する着色層の間に遮光部材を設けてその
両側を挟むように形成したりする構成が一般的である。
つまり、図18に示すように、隣接する着色層4の間に
は隙間(凹部)24を設けることが一般的に行われてい
る。なお、図18において、aはセル厚差、bは液晶点
灯表示領域、cは画素中央部、dは画素エッジ部の液晶
表示領域を示す。

【0009】ところで、上記カラーフィルタの着色層を
露光・現像・焼成等のプロセスを経て形成する場合に
は、着色層15への露光の際にUV光が回り込んで光漏
れ領域eが生じ、図17(a)に示すようなオーバー露
光部fが生じるため、エッチングの際に図17(b)に
示すようなオーバー露光部14aが残される。そして、
焼成によりオーバー露光部14aを含めた画素エッジ部
が熱変形し、焼成完了時には着色層の断面形状が図17
(c)に示すような丸いエッジ部14bを有する蒲鉾型
になる。さらにこの上に平滑化膜を形成すると、この蒲
鉾部がレベリングされ、さらに段差が大きくなってい
た。

【0010】また、カラーフィルタの着色層を印刷法に
より形成する場合には、例えば特開平4−62504号
公報に見られるように、印刷された着色層の表面張力に
より、着色層の断面形状が図17(c)に示したものと
同様な丸いエッジ部14bを有する蒲鉾型になる。この
ため、図18に示したように、隣接する着色層4の間に
隙間(凹部)24ができる。さらに、この場合には、表
面形状のエッジも直線的にならずに乱れたものになる。

【0011】

【発明が解決しようとする課題】近年、パーソナルコン
ピュータのマルチメディア化に伴う動画対応、SVGA
・XGA等の高精細表示や大画面表示が可能な液晶表示
素子、およびCRT代替えのディスクトップとして対応
可能な大型液晶表示素子等が市場で要望されている。こ
れらの要望に対応するために、液晶表示素子、特にST
N(スーパー ツイスティッド ネマティック)型液晶
を用いたカラー液晶表示素子については、高コントラス
ト、高輝度、高速応答、高表示品位、低消費電力等の性
能が要求され、例えばコントラスト30:1以上、応答
速度200ms以下等の特性が要求されている。これら
の要求を達成するために、高コントラスト化、高輝度化
については、液晶の急峻性(以下、α値と称する)の改
善が必要であり、高表示品位化については、カラーフィ
ルタ基板の表面の均一性が必要であり、低消費電力化に
ついては、高輝度化によるバックライトの消費電流の低
減が必要である。そして、これらを全て改善するため
に、カラーフィルタ基板の表面平滑性を向上し、断面形
状(蒲鉾型)を改善することが要求されている。

【0012】これに対して、上述の従来のカラーフィル
タ基板では、コントラストを改善するために以下のよう
な問題がある。即ち、図18に示したように、カラーフ
ィルタの着色層4のドット間に隙間(凹部)24が存在
し、オーバーコート層5を形成する際にオーバーコート
材が隙間24に流れ込むため、カラーフィルタ基板の表
面平滑性を充分確保できない上に断面形状が蒲鉾型を並
べたような形状になる。このため、表示用電極6a、6
bで挟まれた液晶点灯表示領域bにおいてセル厚差aが
生じる。画素エッジ部dでは画素中心部cに比べてセル
厚がaだけ厚くなるため、図19に示すように、画素エ
ッジ部dと画素中心部cとのV(電圧)−T(透過率)
カーブにずれが生じ、cの部分がVoff状態のときに
dの部分ではT0の状態に近くなって光が抜けてしま
い、コントラストが向上しないという問題がある。ま
た、コントラストを改善するために液晶の急峻性を改善
する方法、即ち液晶のα値を低くする方法もあるが、S
TN型液晶の場合には一般的に、液晶のα値を低くする
と表示むらが多くなって表示品位が悪くなってしまうと
いう問題がある。つまり、液晶の挙動が急峻になると表
面状態に敏感に影響を受け易くなるので、液晶が接触す
るカラーフィルタ基板の表面平滑性が充分でなく、カラ
ーフィルタ基板の断面形状が悪くてセル厚差が生じる場
合には、液晶のα値を低くするのに限界がある。

【0013】また、輝度を改善するためには図19のV
−TカーブでTonを高くする必要があるが、Tonは
コントラストとも相関があり、コントラスト=Ton/
Toffの関係からTonとToffとの距離=ダイナ
ミックレンジが大きいことが必要である。ところが、上
述のように画素中心部cと画素エッジ部dとのセル厚差
aにより図19に示したV−Tカーブにずれが生じ、V
−Tカーブを合成すると実質的なダイナミックレンジが
小さくなるため、透過率=輝度が向上しないという問題
がある。さらに、低消費電力化についても、輝度を目標
輝度以上に高くし、その分、バックライトの管電流を下
げて消費電力を抑えるという手法で行われるので、輝度
を改善できないと消費電力を低減できないという問題が
ある。

【0014】また、応答速度の高速化および表示品位の
向上のためには、カラーフィルタ基板の表面平滑性およ
び断面形状を改善することが必要である。特に、高速応
答化に関してはセル厚を小さくするため(例えば6μm
→5μmまたは4μm)、全セル厚に対する段差等の表
面凹凸のGAPの比が大きくなり、よりカラーフィルタ
基板の表面平滑性および断面形状の改善が必要となる。

【0015】さらに、図18に示した従来のカラーフィ
ルタ基板に対して、カラーフィルタ基板の表面を機械的
に研磨して表面を平滑化しようとしても、蒲鉾状の高い
部分の表面はある程度平滑にできるが凹部24の部分ま
では改善できない。逆に表面を研磨しすぎると、カラー
フィルタの着色層4まで研磨されて厚みが変化してしま
い、色調等の特性が変化してしまうという問題がある。
また、オーバーコート材料のレベリング能力を改善して
も、図18に示した従来のカラーフィルタ基板に対して
は効果が薄く、目標とする液晶点灯表示領域内のカラー
フィルタ基板の表面平滑性=±0.01μm以内を達成
することは困難である。

【0016】本発明はこのような従来技術の課題を解決
すべくなされたものであり、表面平滑性が良好なカラー
フィルタ基板および光学特性と表示品位とが共に優れた
カラー液晶表示素子を提供することを目的とする。

【0017】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
基板は、基板上に、少なくとも2色以上で色を異ならせ
た着色層が隣接するもの同士の端部を重ねて設けられ、
その重ね部の表面が重ね部以外の着色層部分の表面に比
べて高く、または同じ高さになっており、そのことによ
り上記目的が達成される。

【0018】前記重ね部の幅が2μm以上にしてあるの
が好ましい。

【0019】前記重ね部と重ねて遮光部材が設けられ、
該重ね部の幅が遮光部材の幅以下にしてあってもよい。

【0020】前記遮光部材の厚みが1μm以下であるの
が好ましく、前記遮光部材の厚みが0.5μm以下であ
るのがより好ましい。

【0021】前記着色層の前記基板とは反対側に該着色
層を覆う平滑化層が設けられ、該平滑化層の表面全体
が、または前記重ね部上を除く表面部分が平坦になって
いる構成としてもよい。

【0022】前記重ね部の着色層部分または該重ね部上
の平滑化層部分が研磨されて、着色層または平滑化層の
表面全体が平坦になっていてもよい。

【0023】前記着色層の各色が、該当する着色材料と
感光性樹脂とを少なくとも含む材料からなり、フォトリ
ソグラフィー工程を各色毎に繰り返して形成されていて
もよい。

【0024】本発明のカラー液晶表示素子は、液晶層を
挟んで対向配置される一対の基板のうちの一方として本
発明のカラーフィルタ基板を用いており、そのことによ
り上記目的が達成される。

【0025】前記液晶層が、液晶分子のねじれ角を18
0゜以上360゜以下にしたSTN型液晶からなってい
てもよい。

【0026】以下、本発明の作用について説明する。

【0027】本発明のカラーフィルタ基板にあっては、
着色層の隣接するもの同士の端部(エッジ部)が重ねて
あり、その重ね部で着色層の表面が他の部分に比べて高
く(凸部)、または同じ高さ(平坦部)になっているの
で、画素エッジ部に凹部ができない。

【0028】重ね部の幅は2μm以上であれば、重なり
度合いが充分で重ね部に凹部が形成されない。

【0029】重ね部の幅を遮光部材(ブラックマスク)
の幅以下にすれば、隣接する画素に着色層がはみ出さ
ず、混色が生じない。

【0030】重ね部と重ねて遮光部材を形成する場合、
重ね部の表面の高さは、最大で着色層の厚み×2+遮光
部材の厚みとなる。この重ね部の表面の高さが高い程、
重ね部が大きな凸部となって重ね部以外の着色層部分の
表面が大きな凹部となるため、液晶表示素子の構成とし
た場合にセル厚の変化が生じる。重ね部の着色層部分だ
け厚みを薄くすることはできないが、遮光部材の厚みを
薄くして重ね部の表面の高さを低くすることはできる。
例えば、遮光部材の厚みが1μm以下であれば通常のセ
ル厚の液晶表示素子において安定した表示が得られる。
また、遮光部材の厚みが0.5μm以下であればセル厚
の狭い液晶表示素子においても安定した表示が得られる
ため、高速応答化を図ることができる。

【0031】着色層上にオーバーコート材を塗布してプ
リベークすると、オーバーコート材が下地表面の凹凸に
沿って流動するが、その際、着色層の重ね部が凸部にな
っていると、その部分が堤防の役割を果たして画素の中
心方向にオーバーコート材が流れ込む。従来のカラーフ
ィルタ基板のように画素エッジ部の凹部にオーバーコー
ト材が流れ込んで表面平滑性が悪くなることがないの
で、オーバーコート材のレベリング能力を有効に発揮で
きる。平滑化層(オーバーコート層)の表面全体が、ま
たは着色層の重ね部上を除く表面部分が平坦になるの
で、画素エッジ部に凹部ができない。

【0032】着色層の表面は重ね部で最も高くなるの
で、この部分を研磨することにより、画素のほとんどの
部分で着色層の厚みを変化させることなく表面を平坦に
できる。また、オーバーコート層の表面は着色層の重ね
部上で最も高くなるので、この部分を研磨すれば、画素
部のほとんどの部分で着色層の厚みを変化させることな
く表面を平坦にできる。

【0033】着色層をフォトリソグラフィー工程で形成
する場合、現状のフォトマスクの形成精度、感光性材料
の現像コントラスト、露光装置の精度では、設計値±2
μmの精度が可能である。また、着色層を印刷法で形成
する場合、画素のドットに対応してパターン印刷できる
ので、露光・現像等の工程は不要である。

【0034】本発明のカラー液晶表示素子にあっては、
本発明のカラーフィルタ基板を用いているため、隣接す
る着色層の端部(エッジ部)を重ね、その重ね幅を調整
することによりカラーフィルタ基板の画素エッジ部で表
面に凹部が形成されない。従来のカラーフィルタ基板の
ように画素エッジ部の凹部でセル厚が厚くならず、液晶
駆動用印加電圧を加えてもV−Tカーブの差が生じない
ので、コントラストの低下や表示品位の低下を防ぐこと
ができる。また、遮光部材上で着色層の重ね幅を調整す
ることにより、重ね部分の裾野の拡がりも調整可能とな
り、液晶駆動用印加電圧を加えた場合に液晶点灯表示領
域となる部分全体の表面平滑性をコントロールすること
ができる。また、着色層上にオーバーコート層を形成す
ることにより、レベリング能力を有効に発揮させてカラ
ーフィルタ基板の画素部全体で表面を平滑化すると共
に、隣接する着色層の画素中央部の高さの差も小さくな
る。さらに、着色層表面やオーバーコート層表面を研磨
する際に、従来のカラーフィルタ基板のように凹部の一
番低い部分まで研磨する必要が無いので、特性を変化さ
せることなく画素中心部を含む画素部のほとんどの部分
の表面平滑性を向上させて均一化できる。

【0035】本発明のカラーフィルタは、隣接する着色
層の表面高さの差を0.01μm以下にすることが可能
であり、しかも、オーバーコート層のレベリング性能を
最大限に引き出すことができるので、液晶点灯表示領域
において凹部の無い均一な表面を得ることができる。従
って、セル厚のバラツキや表面の均一性が光学特性や表
示品位に大きく影響するSTN型液晶を用いた場合で
も、良好な光学特性および表示品位を得ることができ
る。

【0036】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【0037】本発明のカラーフィルタ基板は、基板上に
少なくとも2色以上で色を異ならせた着色層を、その隣
接するもの同士の端部(エッジ部)を重ねて設ける。こ
の重ね部では表面が盛り上がって、エッジ部が他の部分
の表面に比べて高く、または同じ高さになるので、凹部
が形成されない。なお、以下の説明ではR、G、Bの各
着色層を形成した場合について説明するが、2色以上で
色を異ならせたものであれば他の色の着色層としてもよ
い。

【0038】図1および下記表1に、隣接する着色層の
重ね幅を変化させて重ね部の着色層部分の表面の高さを
計測した結果を示す。ここでは、画素エッジ部の断面形
状が丸く、全体の断面形状が蒲鉾型であるストライプ状
の着色層(各々R、G、Bの画素に対応)の画素幅を変
化させることにより隣接する着色層(RG、GB、G
R)の重ね幅を変化させた。このようなカラーフィルタ
基板を2枚作製し、突起(凸部)、溝(凹部)または平
坦面となっている重ね部の表面の高さを重ね部以外の着
色層部分の表面をレベルとして基板上の11point
で測定した。

【0039】

【表1】

【0040】図1および表1によれば、重ね幅が2μm
未満では重なりが不十分で表面に凹部ができることがあ
る。従って、重ね部(画素エッジ部)の表面に凹部を形
成しないためには、着色層の重ね幅が2μm以上である
のが好ましいことがわかる。

【0041】この着色層の重ね部に重なるように遮光部
材(ブラックマスク)を設ければ、重ね部を遮光部材で
遮光することができる。このとき、重ね部の幅が遮光部
材の幅を超えると、隣接する画素に着色層がはみ出して
混色による表示欠陥が生じるので、重ね部の幅は遮光部
材の幅以下であるのが好ましい。この場合、所定幅の遮
光部材を基板上に設けてその上に重ね部が位置するよう
に着色層を設けてもよく、基板上に着色層を形成してそ
の重ね部上に遮光部材を形成してもよい。

【0042】隣接する着色層の重ね部と重なって遮光部
材が形成されている場合、重ね部の表面の高さは、最大
で着色層の厚み×2+遮光部材の厚みとなる。この重ね
部の表面の高さが高い程、重ね部が大きな凸部となり、
この凸部の裾野の部分が必然的に大きくなるので、重ね
部以外の着色層部分が大きな凹部となる。このため、液
晶表示素子の構成とした場合にセル厚の変化が生じ、光
学特性の変化や表示品位の低下の原因となる。着色層は
画素中心部および画素エッジ部共に同一の材料で形成さ
れており、重ね部の着色層部分のみ厚みを薄くすること
はできないが、遮光部材の厚みを薄くして重ね部の表面
の高さを低くすることはできる。遮光部材の厚みを1.
5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1
μm、1.0μm、0.9μmと変化させて液晶ドメイ
ンおよびフォーカルコニックを評価した結果、安定した
表示が得られる遮光部材の厚みは1μm以下であった。
また、セル厚を6μm、5μm、4μmと変化させて液
晶ドメインおよびフォーカルコニックを評価した結果、
安定した表示が得られる遮光部材の厚みは0.5μm以
下であった。従って、遮光部材の厚みは1μm以下であ
るのが好ましく、高速応答化のためにセル厚を薄くした
カラー液晶表示素子では0.5μm以下であるのが好ま
しい。

【0043】この着色層上にオーバーコート材を塗布し
て本焼成前にプリベークすると、オーバーコート材が下
地表面の凹凸に沿って流動して凹凸が緩和される。この
とき、着色層の重ね部(画素エッジ部)に凸部がある
と、その凸部が堤防の役割を果たし、画素の中心方向に
オーバーコート材が流れ込んで、画素部分の表面を平滑
化する。従来のカラーフィルタ基板のように、画素エッ
ジ部の凹部にオーバーコート材が流れ込まないので、オ
ーバーコート材のレベリング能力を有効に発揮して画素
部の表面平滑性を向上できる。

【0044】図2および下記表2に、隣接する着色層の
重ね幅を変化させてその上を覆うオーバーコート層を形
成し、重ね部上のオーバーコート層部分の表面の高さを
計測した結果を示す。ここでは、図1および表1の場合
と同様に、画素エッジ部の断面形状が丸く、全体の断面
形状が蒲鉾型であるストライプ状の着色層(各々R、
G、Bの画素に対応)の画素幅を変化させることにより
隣接する着色層(RG、GB、BR)の重ね幅を変化さ
せた。このようなカラーフィルタ基板を2枚作製し、突
起、溝または平坦面となっている重ね部上のオーバーコ
ート層部分の表面の高さを重ね部上以外のオーバーコー
ト層部分の表面をレベルとして基板上の11point
で測定した。

【0045】

【表2】

【0046】図2および表2によれば、隣接する着色層
の重ね幅が2μm以上であれば、重ね部上のオーバーコ
ート層部分(画素エッジ部)の表面が凸部となって凹部
が形成されないことがわかる。

【0047】このように、画素エッジ部でオーバーコー
ト層の表面が凹部にならないので、従来のカラーフィル
タ基板のように画素エッジ部の凹部でセル厚差が生じて
液晶の立ち上がりに差ができることはない。また、着色
層の画素エッジ部にオーバーコート層が流れ込まずに着
色層のレベリング能力を有効に発揮できるので、隣接す
る着色層の画素中央部の高さの差を少なくして光学特性
や表示品位の低下を防ぐことができる。

【0048】このように、カラー液晶表示素子の光学特
性や表示品位の改善・向上を図るために、カラーフィル
タ基板表面の平滑性を改善することは非常に重要な課題
であるが、さらに平滑性を改善するためには、カラーフ
ィルタ基板の表面を研磨する方法がある。本発明のカラ
ーフィルタ基板において、着色層の表面は重ね部が最も
高くなるので、この部分を研磨すれば、画素中心部を含
む画素部のほとんど全体で、厚みを変化させることなく
表面の平滑性を向上できる。この場合、従来のカラーフ
ィルタ基板のように、画素エッジ部に形成される凹部の
一番低い部分まで研磨する必要が無いので、着色層自体
の厚みを変化させてしまうことはなく、カラーフィルタ
基板の色調や特性の変化を防ぐことができる。また、本
発明のカラーフィルタ基板において、オーバーコート層
の表面は着色層の重ね部が最も高くなるので、この部分
を研磨すれば、画素中心部を含む画素部のほとんど全体
で厚みを変化させることなく表面平滑性を向上できる。
この場合も、従来のカラーフィルタ基板のように凹部の
一番低い部分まで研磨して着色層自体の厚みを変化させ
てしまうことがないので、カラーフィルタ基板の色調や
特性は変わらない。

【0049】2色以上で色を異ならせた着色層は、該当
する着色材料と感光性樹脂とを少なくとも含む材料を用
いてフォトリソグラフィー工程により各色毎に形成する
のが好ましい。フォトリソグラフィー工程では、画素の
形成精度は、フォトマスクの形成精度、感光性材料の現
像コントラスト、露光装置の精度により決定されるが、
現状では設計値±2μmの精度が可能である。着色層は
印刷法で形成することも可能であるが、この場合、画素
エッジ部が20μm〜25μm程度の波打ち現象を起こ
すことがあるので、現状では遮光部材上に2μm以上遮
光部材幅以下の重ね部を正確に形成するのは困難であ
る。

【0050】本発明のカラー液晶表示素子は、本発明の
カラーフィルタ基板を用いている。本発明のカラーフィ
ルタ基板は、隣接する蒲鉾型の着色層の端部を重ねるこ
とにより画素のエッジ部分が盛り上がるため、その重ね
幅を調整することにより画素のエッジ部を他の部分に比
べて高くまたは同じ高さにすることができ、カラーフィ
ルタ基板の画素エッジ部で凹部を無くすことができる。
従来の画素エッジ部に凹部があるカラーフィルタ基板の
ように、凹部でセル厚が厚くならず、液晶駆動用印加電
圧を加えた場合にV−Tカーブの差が生じないので、コ
ントラストの低下や表示品位の低下を防ぐことができ
る。また、遮光部材上で着色層の重ね幅を調整すること
により、重ね部分の裾野の拡がりを調整することもで
き、液晶駆動用印加電圧を加えた場合に液晶点灯表示領
域となる部分全体の表面平滑性をコントロールすること
が可能となる。また、着色層上にオーバーコート層を形
成することにより、レベリング能力を有効に発揮させて
カラーフィルタ基板の表面を平滑化することができる。
さらに、着色層表面やオーバーコート層表面を研磨する
際に、従来のカラーフィルタ基板のように凹部の一番低
い部分まで研磨する必要が無いので、特性を変化させる
ことなく画素中心部を含む画素部のほとんど全体で表面
の平滑性を向上させて均一化できる。従って、カラー液
晶表示素子の光学特性および表示品位の改善、向上が可
能となる。

【0051】特に、STN型液晶ではセル厚のバラツキ
や表面の均一性が光学特性や表示品位に大きく影響する
が、隣接する着色層の表面の高さの差を0.01μm以
下にすることができ、オーバーコート層のレベリング性
能を最大限に引き出して画素表面を凹部の無い均一な表
面とすることができる。従って、優れた光学特性および
表示品位を得ることができると共に、STN型液晶表示
素子の高速応答化の要求に対しても本発明のカラーフィ
ルタ基板は答えることができる。

【0052】本発明のカラーフィルタ基板は、例えば以
下のようにして作製することができる。なお、遮光部材
(ブラックマスク)の形成については、図16に示した
従来技術と同様にして行うことができるので説明を省略
する。但し、図16ではブラックマスクの膜厚を100
0オングストロームにしたが、ここでは1μm以下にす
るのが好ましく、または0.5μm以下にするのが好ま
しい。また、図3以降の図において、図15および図1
8に示した従来技術と同様の機能を示す部分については
同じ番号および記号を付して説明を行うこととする。

【0053】まず、図3(a)に示すように、ブラック
マスク3が形成された透明基板1上の全面に第1色目の
着色層R(赤)15を形成し、フォトマスクを用いて露
光・現像を行って、図3(b)に示すようなRの画素に
対応する着色層17を形成する。

【0054】次に、図3(c)に示すように、透明基板
1上の全面に第2色目の着色層G(緑)18を形成し、
フォトマスクを用いて露光・現像を行って、図3(d)
に示すようなGの画素に対応する着色層19を形成す
る。このとき、フォトマスクの設計調整によりGの着色
層19のエッジ部がRの着色層17のエッジ部がブラッ
クマスク3上で重なるようにする。

【0055】続いて、図3(e)に示すように、透明基
板1上の全面に第3色目の着色層B(青)20を形成
し、フォトマスクを用いて露光・現像を行って、図3
(f)に示すようなBの画素に対応する着色層21を形
成する。このとき、フォトマスクの設計調整によりBの
着色層21のエッジ部がRの着色層17のエッジ部およ
びGの着色層19のエッジ部とブラックマスク3上で重
なるようにする。これにより、Rの着色層17、Gの着
色層19およびBの着色層21の隣接するもの同士のエ
ッジ部が全て重なって、重ね部は凸部になる。

【0056】その後、図3(g)に示すように、着色層
17、19、21の上を覆うオーバーコート層5を塗布
する。これにより、Rの着色層17、Gの着色層19お
よびBの着色層21の重ね部上のオーバーコート層部分
は凸部になる。

【0057】なお、カラーフィルタの着色層の形成は、
印刷法により行ってもよい。この場合には、基板上に着
色層をドット状態で印刷するので、露光および現像工程
は不要となる。

【0058】(実施形態1)図4は実施形態1のカラー
液晶表示素子の断面図である。

【0059】このカラー液晶表示素子は、R、G、Bの
各画素に対応する着色層4の隣接するもの同士のエッジ
部が、遮光部材(ブラックマスク)3上で重なったカラ
ーフィルタ基板を備えている。着色層4のエッジ部は重
ね部で凸部となっており、その上のオーバーコート層5
は、着色層4の凸部上の部分から画素中央部cに流れ込
んで、着色層4の凸部上で凸部となり、液晶点灯表示領
域bにおいては表面が平滑化されている。

【0060】このカラーフィルタ基板の作製は、以下の
ようにして行った。

【0061】まず、厚み0.12μmで幅20μmのブ
ラックマスク3を形成したガラス基板1上に、初期膜厚
2μmで焼成後の膜厚1.5μmのフィルムを用い、
R、G、Bの各画素に対応する着色層4をフィルムラミ
ネート法により形成した。隣接する各着色層は、その端
部がブラックマスク上で重なるように形成し、重ね部の
幅は約2μmとなるように設計した。このときの断面形
状は図5に示すような形状であり、重ね部の高さは約
1.2μm〜1.25μmで、各画素間の表面の高さの
差は最大で0.1μmであった。

【0062】次に、この着色層4上に、日本合成ゴム製
アクリル系オーバーコート材をスピンコート法により塗
布してオーバーコート層5を形成した。このときの断面
形状は図6に示すような形状であり、表面を触診計で測
定したところ、各画素間の表面の高さの差は最大で0.
005μmで、表面平滑性がフラットで良好であった。

【0063】このカラーフィルタ基板を用いて、ラビン
グ角度260゜、セル厚6μm、液晶α値1.035、
SVGAのパネルシステムでモジュール化してカラー液
晶表示素子を作製した。得られたカラー液晶表示素子の
光学特性および表示品位を確認すると、コントラストは
40:1(従来の1.3倍)、輝度は96cd/cm2
(パネル透過率4.8%)であり、表示品位はむらの無
い均一な表示品位を達成することができた。

【0064】(実施形態2)実施形態1のカラーフィル
タ基板を用いて、ラビング角度260゜、セル厚6μ
m、液晶α値1.026のパネルシステムでモジュール
化してカラー液晶表示素子を作製した。得られたカラー
液晶表示素子の光学特性および表示品位を確認すると、
コントラストは55:1(従来の1.4倍)、輝度は1
08cd/cm2(パネル透過率5.4%)であり、表
示品位はむらの無い均一な表示品位を達成することがで
きた。

【0065】(実施形態3)実施形態1のカラーフィル
タ基板を用いて、ラビング角度260゜、セル厚4.5
μm、液晶α値1.030のパネルシステムでモジュー
ル化してカラー液晶表示素子を作製した。得られたカラ
ー液晶表示素子の光学特性および表示品位を確認する
と、コントラストは30:1(従来の1.5倍)、輝度
は90cd/cm2(パネル透過率4.5%)、応答速
度は120msであり、表示品位はむらの無い均一な表
示品位を達成することができた。

【0066】(実施形態4)実施形態1のカラーフィル
タ基板を用いて、ラビング角度240゜、セル厚6.5
μm、液晶α値1.035のパネルシステムでモジュー
ル化してカラー液晶表示素子を作製した。一般に、24
0゜ツイスト用の配向膜材料においては、260゜ツイ
スト用の配向膜材料に比べてチルト角が低くなっている
ため、基板表面の凹凸が表示品位に与える影響が大きく
なるが、本実施形態4で得られたカラー液晶表示素子の
光学特性および表示品位を確認すると、コントラストは
50:1(従来の1.25倍)、輝度は108cd/c
2(パネル透過率5.2%)であり、表示品位はむら
の無い均一な表示品位を達成することができた。

【0067】(実施形態5)実施形態1と同様にして画
素1024×768のXGA用カラーフィルタ基板を作
製し、ラビング角度260゜、セル厚6μm、液晶α値
1.035のパネルシステムでモジュール化してカラー
液晶表示素子を作製した。得られたカラー液晶表示素子
の光学特性および表示品位を確認すると、コントラスト
は35:1(従来の1.4倍)、輝度は80cd/cm
2(パネル透過率4.0%)であり、表示品位はむらの
無い均一な表示品位を達成することができた。

【0068】(実施形態6)実施形態1のカラーフィル
タ基板を用いて、ラビング角度260゜、セル厚5.0
μm、液晶α値1.035のパネルシステムに、フリッ
カーおよびちらつき対策等の高速応答対応液晶駆動シス
テムを付加してモジュール化したカラー液晶表示素子を
作製した。得られたカラー液晶表示素子の光学特性およ
び表示品位を確認すると、コントラストは50:1、輝
度は90cd/cm2(パネル透過率4.5%)、応答
速度は100msであり、表示品位はむらの無い均一な
表示品位を達成することができた。よって、STNカラ
ー液晶表示素子としては最近のノートブック型パーソナ
ルコンピュータ等のマルチメディア(動画等)に対応さ
せることが可能となった。

【0069】(実施形態7)本実施形態7では、実施形
態1のカラーフィルタ基板における表面平滑性をさらに
改善するために、実施形態1で用いた熱硬化型オーバー
コート材の代わりにJSR感光性熱硬化型オーバーコー
ト材を塗布してオーバーコート層を形成した。

【0070】この実施形態7のカラーフィルタ基板にお
ける着色層の断面形状は、図7(a)に示すような形状
である。この場合、画素部分の表面が平滑であることに
は変わりはないが、着色層の重ね部と画素部との境界が
鋭角をなしており、ブラックマスク部(ここでは幅20
μmの領域)側に平滑部がさらに広がっている。よっ
て、ブラックマスク幅をさらに狭くして画素の開口率を
向上できる可能性がある。

【0071】これに対して、熱硬化型オーバーコート材
を塗布した実施形態1のカラーフィルタ基板における着
色層の断面形状は、図7(b)に示すような形状であ
る。この場合、ブラックマスク部(ここでは幅20μm
の領域)以外の画素部分は均一で平滑性が良いが、着色
層の重ね部と画素部との境界がスロープ状である。よっ
て、このままであれば良好な表示状態が得られるが、ブ
ラックマスク幅を狭くして画素の開口率を向上させよう
とすると、液晶点灯領域がこのスロープ部にかかってし
まい、特性低下につながってしまう。

【0072】(比較例1)図20は比較例1のカラー液
晶表示素子の断面図である。

【0073】このカラー液晶表示素子は、R、G、Bの
各画素に対応する着色層4の隣接するもの同士が間隔を
開けて設けられている。その上のオーバーコート層5
は、着色層4の隙間に流れ込んで画素エッジ部が凹部と
なっている。

【0074】このカラーフィルタ基板の作製は、以下の
ようにして行った。

【0075】まず、ブラックマスク3が形成されたガラ
ス基板1上に、実施形態1と同じフィルムを用いてR、
G、Bの各画素に対応する着色層4をフィルムラミネー
ト法により形成した。隣接する各着色層4の間隔は2μ
m開くように設計した。このときの断面形状は図21に
示すような形状であり、各画素間の表面の高さの差は最
大で0.1μmであった。

【0076】次に、この着色層4上に、実施形態1と同
じオーバーコート材を用いてオーバーコート層5を形成
した。このときの断面形状は図22に示すような形状で
あり、表面を触診計で測定したところ、各画素間の表面
の高さの差は最大で0.05μmで、実施形態1より大
きかった。

【0077】このカラーフィルタ基板を用いて、実施形
態1と同じパネルシステムでモジュール化してカラー液
晶表示素子を作製した。得られたカラー液晶表示素子の
光学特性を確認すると、コントラストは30:1と実施
形態1のカラー液晶表示素子よりも悪かった。この理由
は、図20に示したc1部の画素エッジ部の肩だれによ
りセル厚が局部的に厚くなって、画素中央部がVoff
状態のときにV−T特性のずれが生じて光抜けするため
である。また、表示品位を確認すると、中間調表示のと
きにGの色がGreenむらとして発色していた。この
理由は、図20に示したGの画素とBの画素との間(c
−c1間)で表面の高さの差aが0.05μmあり、G
の画素のセル厚が薄くなるためである。

【0078】(比較例2)図23は比較例2のカラー液
晶表示素子の断面図である。

【0079】このカラー液晶表示素子は、R、G、Bの
各画素に対応する着色層4の隣接するもの同士が間隔を
開けて設けられ、その間にブラックマスク23が形成さ
れている。その上のオーバーコート層5は、着色層4と
ブラックマスク23の間に流れ込んで画素エッジ部が凹
部となっている。

【0080】このカラーフィルタ基板の作製は、以下の
ようにして行った。

【0081】まず、ガラス基板1上に、実施形態1と同
じフィルムを用いてR、G、Bの各画素に対応する着色
層4をフィルムラミネート法により形成した。隣接する
各着色層4の間隔はブラックマスク23の設計値だけ開
けておくが、この比較例では25μm開くように設計し
た。次に、フィルム状のブラックマスク23をフィルム
ラミネート法により形成し、またはインク状のブラック
マスク23を印刷法またはスピンコート法により形成す
る。このときの断面形状は図24に示すような形状であ
り、各画素間の表面の高さの差は最大で0.1μmであ
った。

【0082】次に、この着色層4およびブラックマスク
23上に、実施形態1と同じオーバーコート材を用いて
オーバーコート層5を形成した。このときの断面形状は
図25に示すような形状であり、表面を触診計で測定し
たところ、各画素間の表面の高さの差は最大で0.03
μmで、実施形態1より大きかった。

【0083】このカラーフィルタ基板を、実施形態1と
同じパネルシステムでモジュール化してカラー液晶表示
素子を作製した。得られたカラー液晶表示素子の光学特
性を確認すると、コントラストは30:1と実施形態1
のカラー液晶表示素子よりも悪かった。この理由は、図
23に示したc1部の画素エッジ部の肩だれによりセル
厚が局部的にaだけ厚くなって、画素中央部がVoff
状態のときにV−T特性のずれが生じて光抜けするため
である。また、表示品位を確認すると、中間調表示のと
きにGの色がGreenむらとして発色していた。この
理由は、図23に示したGの画素とBの画素との間(c
−c1間)で表面の高さの差aが0.03μmあり、G
の画素のセル厚が薄くなるためである。

【0084】(比較例3)比較例1のカラーフィルタ基
板を用いて、実施形態2と同じパネルシステムでモジュ
ール化してカラー液晶表示素子を作製した。得られたカ
ラー液晶表示素子の光学特性を確認すると、比較例1と
同様に画素エッジ部の光抜けが生じて、コントラストは
40:1と実施形態2のカラー液晶表示素子よりも悪か
った。また、表示品位を確認すると、各画素間の表面の
高さの差の影響が比較例1よりも顕著であり、中間調表
示ではむらが多くて使用できるレベルでは無かった。ま
た、比較例2のカラーフィルタ基板を用いてカラー液晶
表示素子を作製した場合にも同様であった。

【0085】(比較例4)比較例1のカラーフィルタ基
板を用いて、実施形態3と同じパネルシステムでモジュ
ール化してカラー液晶表示素子を作製した。得られたカ
ラー液晶表示素子の光学特性を確認すると、比較例1と
同様に画素エッジ部の光抜けが生じて、コントラストは
25:1と実施形態1のカラー液晶表示素子よりも悪か
った。また、表示品位を確認すると、各画素間の表面の
高さの差の影響が比較例1よりも顕著であり、中間調表
示ではむらが多くて使用できるレベルでは無かった。ま
た、比較例2のカラーフィルタ基板を用いてカラー液晶
表示素子を作製した場合にも同様であった。

【0086】(比較例5)比較例1のカラーフィルタ基
板を用いて、実施形態4と同じパネルシステムでモジュ
ール化してカラー液晶表示素子を作製した。得られたカ
ラー液晶表示素子の光学特性を確認すると、比較例1と
同様に画素エッジ部の光抜けが生じて、コントラストは
25:1と実施形態4のカラー液晶表示素子よりも悪か
った。また、表示品位も悪く、中間調でのむらが有っ
た。

【0087】さらに、上記実施形態4の液晶表示素子と
比較例5の液晶表示素子とについて、以下のような評価
を行った。

【0088】図8は液晶表示素子の断面形状を示す図で
あり、図9はオーバーコート形成時点での断面形状を示
す図であり、図10はカラーフィルタ層のエッジ部にお
ける光抜けの状態を示す図である。各図において、
(a)は実施形態5を、(b)は比較例4を示す。図1
0において、実線で囲んだ部分は光抜けが観察された部
分を示し、点線で囲んだ部分は色が薄くなっていた部分
を示す。また、図10(a)の4R、4Gおよび4B
は、各々、図8(a)の4R、4Gおよび4Bに相当す
る部分を示し、図10(b)の5R、5Gおよび5B
は、各々、図8(b)の5R、5Gおよび5Bに相当す
る部分を示す。

【0089】実施形態4の液晶表示素子においては、図
8(a)および図9(a)に示すように、画素ドットの
中央と端とでオーバーコート層5の表面高さの差が小さ
く、エッジ部と中央部とでセルギャップの差が少ないた
め、図10(a)に示すように、カラーフィルタ層のエ
ッジ部において光抜けが見られなかった。

【0090】これに対して、比較例5の液晶表示素子に
おいては、図8(b)および図9(b)に示すように、
画素ドットの中央と端とでオーバーコート層5の表面高
さの差が大きく、セルギャップ差が0.05μm〜0.
08μmと大きいため、図10(b)に示すように、カ
ラーフィルタ層のエッジ部において光抜けが見られた。

【0091】また、図11(a)に、実施形態4につい
て、オーバーコート層形成時点でのシール部近傍の断面
形状(膜表面の高さ)を測定した結果を示し、図11
(b)に、比較例5について、オーバーコート層形成時
点でのシール部近傍の断面形状(膜表面の高さ)を測定
した結果を示す。なお、実施形態4および比較例5にお
いては、図12に示すように、有効表示エリアとシール
部との膜表面高さの差を少なくするために、シール部お
よびブラックマスク部のブラックマスク3上に着色層4
aが形成されている。

【0092】図11から理解されるように、実施形態4
のカラーフィルタ基板は、シール部における表面の高さ
と有効表示エリアとにおける表面の高さの差が、比較例
5に比べて小さかった。この表面の高さの差は、モジュ
ール形成時にシール部近傍の色むらとなって現れるた
め、モジュールで比較したところ、実施形態4ではシー
ル部近傍の色むらの発生を比較例5に比べてはるかに低
く抑えることができた。

【0093】この理由は、以下のように考察することが
できる。

【0094】図8(a)に示したように、実施形態4に
おいては、有効表示エリアにおけるカラーフィルタの着
色層は凹形状であり、これにオーバーコート材を塗布し
た場合には、オーバーコート材が不要な部分に流れ込ま
ない。よって、図11(a)に示すように、シール部と
有効表示エリアとで表面高さに大きな差が生じないので
ある。

【0095】これに対して、図8(b)に示したよう
に、比較例5においては、有効表示エリアにおけるカラ
ーフィルタの着色層は凸形状であり、これにオーバーコ
ート材を塗布した場合には、オーバーコート材が着色層
の形成されていない凹部に流れ込んでしまうため、膜減
り率が大きくなる。よって、図11(b)に示すよう
に、シール部と有効表示エリアとで表面高さに大きな差
ができてしまうのである。

【0096】また、図13(a)に、実施形態4の液晶
表示素子におけるセルギャップ分布を示し、図13
(b)に、比較例5の液晶表示素子におけるセルギャッ
プ分布を示す。なお、このときの測定は、図13(c)
に示すように、1セル内の35pointについて行っ
た。

【0097】図13から理解されるように、実施形態4
の方が比較例5に比べてセルギャップのバラツキが小さ
く、表示品位の均一性が良好であった。これは、実施形
態4ではカラーフィルタの着色層を重ねることにより、
オーバーコート層形成時点での表面平滑性が比較例5に
比べて向上したためである。

【0098】さらに、図14に、実施形態4および比較
例5について、液晶表示素子のコントラスト特性の評価
を行った結果を示す。なお、このときの評価は、各々3
0組の液晶表示素子に対して行った。

【0099】図14から理解されるように、実施形態4
の液晶表示素子のコントラストは、比較例4に比べて平
均値で1.5倍であった。また、実施形態4では比較例
4に比べてカラーフィルタ基板の表面がより平滑になる
ため、コントラストのバラツキ幅については比較例4の
半分であった。

【0100】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
カラーフィルタ基板の特性を変化させることなく表面平
滑性および表面の均一性を向上し、改善することができ
る。本発明のカラーフィルタ基板によれば、高コントラ
スト、高輝度、高速応答等の優れた光学特性を有し、か
つ、表示品位に優れたカラー液晶表示素子を得ることが
できる。本発明のカラーフィルタ基板は、従来のカラー
フィルタ基板の製造工程においてフォトマスクを変更す
るのみで作製できるので、製造コストの増大や新規設備
投資等が必要なく、良品率も低下しない。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係るカラーフィルタ基板における着色
層の重ね幅と着色層の表面の高さとの関係を示すグラフ
である。

【図2】本発明に係るカラーフィルタ基板における着色
層の重ね幅とオーバーコート層の表面の高さとの関係を
示すグラフである。

【図3】本発明に係るカラーフィルタ基板の製造工程を
示す断面図である。

【図4】本発明に係るカラー液晶表示素子を示す断面図
である。

【図5】本発明に係るカラーフィルタ基板の着色層の断
面形状を示す図である。

【図6】本発明に係るカラーフィルタ基板のオーバーコ
ート層の断面形状を示す図である。

【図7】実施形態7および実施形態1のカラーフィルタ
基板における着色層の断面形状を示す図である。

【図8】実施形態4および比較例5について、液晶表示
素子の断面形状を示す図である。

【図9】実施形態4および比較例5について、オーバー
コート形成時点での断面形状を示す図である。

【図10】実施形態4および比較例5について、カラー
フィルタ基板における周囲光抜けの状態を示す図であ
る。

【図11】実施形態4および比較例5について、オーバ
ーコート層形成時点でのシール部近傍の断面形状(膜表
面の高さ)を測定した結果を示す図である。

【図12】実施形態4および比較例5の液晶表示素子に
おける、シール部近傍を示す断面図である。

【図13】実施形態4および比較例5について、1セル
内のセルギャップ分布を比較した結果を示す図である。

【図14】実施形態4および比較例5について、液晶表
示素子のコントラスト特性の評価を行った結果を示す図
である。

【図15】従来のカラー液晶表示素子を示す断面図であ
る。

【図16】従来のカラーフィルタ基板の製造工程を示す
断面図である。

【図17】フォトリソグラフィー工程により形成される
カラーフィルタの着色層の表面および断面について説明
するための断面図である。

【図18】従来のカラー液晶表示素子を示す断面図であ
る。

【図19】従来のカラー液晶表示素子のV−T特性のグ
ラフである。

【図20】比較例のカラー液晶表示素子を示す断面図で
ある。

【図21】比較例のカラーフィルタ基板の着色層の断面
形状を示す図である。

【図22】比較例のカラーフィルタ基板のオーバーコー
ト層の断面形状を示す図である。

【図23】比較例のカラー液晶表示素子を示す断面図で
ある。

【図24】比較例のカラーフィルタ基板の着色層の断面
形状を示す図である。

【図25】比較例のカラーフィルタ基板のオーバーコー
ト層の断面形状を示す図である。

【符号の説明】

1、2 ガラス基板 3、23 ブラックマスク(遮光部材) 4 R、G、Bの各画素に対応させた着色層 5 オーバーコート層(平滑化層) 6a、6b 表示用電極 7a、7b 配向膜 8 絶縁膜 9 ガラスビーズ(スペーサー) 10 シール材 11 プラスチックビーズ(スペーサー) 12 液晶層 13 感光性レジスト 14、16 フォトマスク 14a オーバー露光部 14b 着色層のエッジ部 15 Rの着色層 17 Rの画素に対応させた着色層 18 Gの着色層 19 Gの画素に対応させた着色層 20 Bの着色層 21 Bの画素に対応させた着色層 24 隙間部(溝部、凹部) a セル厚差または画素表面の高さの差 b 液晶点灯表示領域 c、c1 画素中央部 d 画素エッジ部(液晶表示領域内) e 露光時の光漏れ領域 f オーバー露光部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、少なくとも2色以上で色を異
    ならせた着色層が隣接するもの同士の端部を重ねて設け
    られ、その重ね部の表面が重ね部以外の着色層部分の表
    面に比べて高く、または同じ高さになっているカラーフ
    ィルタ基板。
  2. 【請求項2】 前記重ね部の幅が2μm以上にしてある
    請求項1に記載のカラーフィルタ基板。
  3. 【請求項3】 前記重ね部と重ねて遮光部材が設けら
    れ、該重ね部の幅が遮光部材の幅以下にしてある請求項
    1または2に記載のカラーフィルタ基板。
  4. 【請求項4】 前記遮光部材の厚みが1μm以下である
    請求項3に記載のカラーフィルタ基板。
  5. 【請求項5】 前記遮光部材の厚みが0.5μm以下で
    ある請求項3に記載のカラーフィルタ基板。
  6. 【請求項6】 前記着色層の前記基板とは反対側に該着
    色層を覆う平滑化層が設けられ、該平滑化層の表面全体
    が、または前記重ね部上を除く表面部分が平坦になって
    いる請求項1乃至5のいずれかに記載のカラーフィルタ
    基板。
  7. 【請求項7】 前記重ね部の着色層部分または該重ね部
    上の平滑化層部分が研磨されて、着色層または平滑化層
    の表面全体が平坦になっている請求項1乃至6のいずれ
    かに記載のカラーフィルタ基板。
  8. 【請求項8】 前記着色層の各色が、該当する着色材料
    と感光性樹脂とを少なくとも含む材料からなり、フォト
    リソグラフィー工程を各色毎に繰り返して形成されてい
    る請求項1乃至7のいずれかに記載のカラーフィルタ基
    板。
  9. 【請求項9】 液晶層を挟んで対向配置される一対の基
    板のうちの一方として請求項1乃至8のいずれかに記載
    のカラーフィルタ基板を用いたカラー液晶表示素子。
  10. 【請求項10】 前記液晶層が、液晶分子のねじれ角を
    180゜以上360゜以下にしたSTN型液晶からなる
    請求項9に記載のカラー液晶表示素子。
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