JPH1048417A - カラーフィルタとその製造方法およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタとその製造方法およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置Info
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- JPH1048417A JPH1048417A JP21909596A JP21909596A JPH1048417A JP H1048417 A JPH1048417 A JP H1048417A JP 21909596 A JP21909596 A JP 21909596A JP 21909596 A JP21909596 A JP 21909596A JP H1048417 A JPH1048417 A JP H1048417A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルタと対向基板のギャップを制御
するスペーサー有するカラーフィルタとその製造方法お
よびそれを用いた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶用カラーフィルタの着色層またはオ
ーバーコート層にスペーサーを挿入する窪み部分を形成
し、当該窪み部分に球状のスペーサーを挿入すること
で、一定の等間隔でスペーサーが形成されたカラーフィ
ルタを得ることができる。また、当該カラーフィルタを
対向基板と合わせて使用することにより光散乱の影響の
少ない液晶表示装置が得られる。
するスペーサー有するカラーフィルタとその製造方法お
よびそれを用いた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶用カラーフィルタの着色層またはオ
ーバーコート層にスペーサーを挿入する窪み部分を形成
し、当該窪み部分に球状のスペーサーを挿入すること
で、一定の等間隔でスペーサーが形成されたカラーフィ
ルタを得ることができる。また、当該カラーフィルタを
対向基板と合わせて使用することにより光散乱の影響の
少ない液晶表示装置が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パーソナルコン
ピュータに代表される液晶表示装置に関し、特に液晶表
示装置のカラーフィルタに対向基板とのギャップを制御
するスペーサーが形成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタおよびそれを使用した液晶表示装置に関す
る。
ピュータに代表される液晶表示装置に関し、特に液晶表
示装置のカラーフィルタに対向基板とのギャップを制御
するスペーサーが形成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタおよびそれを使用した液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、図６に図示されるよう
に、カラーフィルタ基板１とそれと向き合うように対向
基板１１を配置し、その間に液晶材料１５が封入されて
いる。液晶１５は両基板間にかけられる電圧でバックラ
イトからの光源のシャッタ機能の働きを行う。このよう
に液晶は両基板間に挟まれた状態で存在することになる
ので、このカラーフィルタ基板と対向基板のギャップ
（間隔）が均一でない場合には上述のシャッタ機能が充
分に働かず、表示むらを引き起こす。これらの点から、
通常はスペーサ７と呼ばれるプラスチックやシリカの球
状粒子をギャップ制御粉体として、一方の基板に散布す
る工程が行われている。この球状粒子は、粒径のそろっ
た球形をしていることが必要であり、液晶の厚さに応じ
て１．５〜８．０μｍのものがよく用いられる。
に、カラーフィルタ基板１とそれと向き合うように対向
基板１１を配置し、その間に液晶材料１５が封入されて
いる。液晶１５は両基板間にかけられる電圧でバックラ
イトからの光源のシャッタ機能の働きを行う。このよう
に液晶は両基板間に挟まれた状態で存在することになる
ので、このカラーフィルタ基板と対向基板のギャップ
（間隔）が均一でない場合には上述のシャッタ機能が充
分に働かず、表示むらを引き起こす。これらの点から、
通常はスペーサ７と呼ばれるプラスチックやシリカの球
状粒子をギャップ制御粉体として、一方の基板に散布す
る工程が行われている。この球状粒子は、粒径のそろっ
た球形をしていることが必要であり、液晶の厚さに応じ
て１．５〜８．０μｍのものがよく用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スペーサー
は上述のように粉体であり、凝集体を形成し易く、散布
工程でこの凝集がセルの厚み方向に生じるとその部分の
ギャップ量に変化が生じること、ＬＣＤ製造工程は半
導体製造工程と同様に、クリーンルーム内でされるにも
係わらず、「粉体を散布する」という塵埃発生原因とな
るような工程を設けなければならないこと、ギャップ
精度を維持するために、球状粒子を使用し基板間で点接
触させる必要があること、スペーサーの光散乱による
表示能の低下を回避するためには、強度のあるシリカ粒
子を使用して散布量を減らしかつ一定密度で散布する必
要があること。このように困難な多くの条件が求めら
れ、製造工程の制約や歩留り低下の原因となっていた。
は上述のように粉体であり、凝集体を形成し易く、散布
工程でこの凝集がセルの厚み方向に生じるとその部分の
ギャップ量に変化が生じること、ＬＣＤ製造工程は半
導体製造工程と同様に、クリーンルーム内でされるにも
係わらず、「粉体を散布する」という塵埃発生原因とな
るような工程を設けなければならないこと、ギャップ
精度を維持するために、球状粒子を使用し基板間で点接
触させる必要があること、スペーサーの光散乱による
表示能の低下を回避するためには、強度のあるシリカ粒
子を使用して散布量を減らしかつ一定密度で散布する必
要があること。このように困難な多くの条件が求めら
れ、製造工程の制約や歩留り低下の原因となっていた。
【０００４】そこで、本発明はこのようなＬＣＤ製造工
程でのスペーサー散布を排除し、少ないスペーサーを一
定の密度で形成すると共に、均一な液晶層の厚みが得ら
れように、あらかじめカラーフィルタ基板にスペーサー
が形成されたものを実現すべくなされたものである。
程でのスペーサー散布を排除し、少ないスペーサーを一
定の密度で形成すると共に、均一な液晶層の厚みが得ら
れように、あらかじめカラーフィルタ基板にスペーサー
が形成されたものを実現すべくなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の第１の実施態様は、対向基板とのギャップを制御する
スペーサーを有するカラーフィルタであって、当該スペ
ーサーが予め形成されたカラーフィルタの窪み部分に等
間隔に挿入されていることを特徴とするカラーフィル
タ、にある。かかるカラーフィルタであるため、少ない
数のスペーサーが均一に形成でき、精度の高いギャップ
制御機能を果たすことが可能となる。
の第１の実施態様は、対向基板とのギャップを制御する
スペーサーを有するカラーフィルタであって、当該スペ
ーサーが予め形成されたカラーフィルタの窪み部分に等
間隔に挿入されていることを特徴とするカラーフィル
タ、にある。かかるカラーフィルタであるため、少ない
数のスペーサーが均一に形成でき、精度の高いギャップ
制御機能を果たすことが可能となる。
【０００６】本発明のカラーフィルタの第２の実施態様
は、対向基板とのギャップを制御するスペーサーを有す
るカラーフィルタであって、当該スペーサーが予め形成
されたカラーフィルタの窪み部分に球状のプラスチック
スペーサーが、挿入され形成されていることを特徴とす
るカラーフィルタ、にある。かかる構成であるため、一
定のスペーサー密度を有し、ギャップ制御機能を果たす
カラーフィルタを安定して製造することができる。
は、対向基板とのギャップを制御するスペーサーを有す
るカラーフィルタであって、当該スペーサーが予め形成
されたカラーフィルタの窪み部分に球状のプラスチック
スペーサーが、挿入され形成されていることを特徴とす
るカラーフィルタ、にある。かかる構成であるため、一
定のスペーサー密度を有し、ギャップ制御機能を果たす
カラーフィルタを安定して製造することができる。
【０００７】本発明のカラーフィルタの製造方法の第１
の実施態様は、対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上に導電性を有するブラックマトリクス層を形成す
る工程と、当該ブラックマトリクス層上にスペーサーを
挿入する窪み部分を有する着色層を形成する工程と、ブ
ラックマトリクス層とは反対荷電に帯電させたスペーサ
ーをカラーフィルタ上に散布して、当該窪み部分にスペ
ーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着したスペ
ーサーを除去する工程とを有することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法、にある。かかる製造方法である
ため、スペーサーが一定間隔で形成されたカラーフィル
タを安定して製造することができる。
の実施態様は、対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上に導電性を有するブラックマトリクス層を形成す
る工程と、当該ブラックマトリクス層上にスペーサーを
挿入する窪み部分を有する着色層を形成する工程と、ブ
ラックマトリクス層とは反対荷電に帯電させたスペーサ
ーをカラーフィルタ上に散布して、当該窪み部分にスペ
ーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着したスペ
ーサーを除去する工程とを有することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法、にある。かかる製造方法である
ため、スペーサーが一定間隔で形成されたカラーフィル
タを安定して製造することができる。
【０００８】本発明のカラーフィルタの製造方法の第２
の実施態様は、対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上にブラックマトリクス層を形成する工程と、当該
ブラックマトリクス層上にスペーサーを挿入する窪み部
分を有する着色層またはオーバーコート層を形成する工
程と、スペーサーをカラーフィルタ上に散布して、当該
着色層またはオーバーコート層に形成された窪み部分に
スペーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着した
スペーサーを除去する工程とを有することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法、にある。かかる製造方法で
あるため、スペーサーが一定間隔で形成されたカラーフ
ィルタを安定して製造することができる。
の実施態様は、対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上にブラックマトリクス層を形成する工程と、当該
ブラックマトリクス層上にスペーサーを挿入する窪み部
分を有する着色層またはオーバーコート層を形成する工
程と、スペーサーをカラーフィルタ上に散布して、当該
着色層またはオーバーコート層に形成された窪み部分に
スペーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着した
スペーサーを除去する工程とを有することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法、にある。かかる製造方法で
あるため、スペーサーが一定間隔で形成されたカラーフ
ィルタを安定して製造することができる。
【０００９】本発明の液晶表示装置の実施態様は、対向
基板とのギャップを制御するスペーサーが等間隔に形成
された窪み部分にスペーサーを挿入することにより形成
されているカラーフィルタ基板と、対向基板とをスペー
サーを内側として接触させて形成される間隙内に液晶が
充填されていることを特徴とする液晶表示装置、にあ
る。かかる液晶表示装置であるため、液晶層を均一にす
ることができ、光散乱による表示能の低下が生じること
もない。
基板とのギャップを制御するスペーサーが等間隔に形成
された窪み部分にスペーサーを挿入することにより形成
されているカラーフィルタ基板と、対向基板とをスペー
サーを内側として接触させて形成される間隙内に液晶が
充填されていることを特徴とする液晶表示装置、にあ
る。かかる液晶表示装置であるため、液晶層を均一にす
ることができ、光散乱による表示能の低下が生じること
もない。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のカラーフィルタ
の一例を示す概略構成図である。図１（Ａ）はその平面
図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１−１線における断面
を示している。図１に図示されるように、本発明のカラ
ーフィルタ基板は、透明基板２の上に形成されたブラッ
クマトリクス層５、画素を構成する着色層３（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）とこの着色層の上の透明導電膜層４を基本構成とし
ており、必要ならば、オーバーコート層を有する（図１
ではオーバーコート層は省略されている。）。ブラック
マトリクス層は、図１（Ａ）の斜線の部分と、着色層３
の部分であってその内部に点線で示された枠の外側にも
形成されている。従って、着色層３の部分であってこの
点線の枠の外においては、ブラックマトリクス層５と着
色層３が２層に積層して形成されていることになる。
の一例を示す概略構成図である。図１（Ａ）はその平面
図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１−１線における断面
を示している。図１に図示されるように、本発明のカラ
ーフィルタ基板は、透明基板２の上に形成されたブラッ
クマトリクス層５、画素を構成する着色層３（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）とこの着色層の上の透明導電膜層４を基本構成とし
ており、必要ならば、オーバーコート層を有する（図１
ではオーバーコート層は省略されている。）。ブラック
マトリクス層は、図１（Ａ）の斜線の部分と、着色層３
の部分であってその内部に点線で示された枠の外側にも
形成されている。従って、着色層３の部分であってこの
点線の枠の外においては、ブラックマトリクス層５と着
色層３が２層に積層して形成されていることになる。
【００１１】そして、前記の着色層３には、スペーサー
が固定される窪み部分８が形成され、球状のスペーサー
が挿入されている。この窪み部分８は、着色層を形成す
る際に、フォトマスクにそのような窪み部形成の穴パタ
ーンを設けておき、着色感材が露光されないようにして
現像時に除去して形成するものである。スペーサーは対
向基板面にあたる力を分散させるため、１画素内に１個
以上形成させることが好ましく、なお好ましくは、１画
素内に２乃至３個を等間隔で形成することが望ましい。
等間隔とは、画素毎に設けるようにほぼ一定の間隔とい
う意味である。基板間の強度を適切に維持する観点から
である。
が固定される窪み部分８が形成され、球状のスペーサー
が挿入されている。この窪み部分８は、着色層を形成す
る際に、フォトマスクにそのような窪み部形成の穴パタ
ーンを設けておき、着色感材が露光されないようにして
現像時に除去して形成するものである。スペーサーは対
向基板面にあたる力を分散させるため、１画素内に１個
以上形成させることが好ましく、なお好ましくは、１画
素内に２乃至３個を等間隔で形成することが望ましい。
等間隔とは、画素毎に設けるようにほぼ一定の間隔とい
う意味である。基板間の強度を適切に維持する観点から
である。
【００１２】次に本発明のカラーフィルタの製造方法
を、図２、図３に基づいて説明する。図２は、本発明の
カラーフィルタの第１の製造方法を示す図である。この
製造方法において着色層３は通常の工程（フォトリソ工
程）によって形成される。すなわち、まず透明基板２に
スピンコータ、ロールコータ等の手段により、ブラック
マトリクス層５を所定の膜厚になるように形成する。次
に、通常のパターン露光、現像、乾燥のプロセスにより
所定のブラックマトリクスパターンに形成する（図２
（Ａ））。次に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色感材について順次
同様にパターン形成する。この際、各着色感材の層には
スペーサーを固定するため、ブラックマトリクス層と重
なる部分にブラックマトリクスが表面に剥き出しになっ
た窪み部分８を形成する（図２（Ｂ））。そのため、通
常の着色パターンを形成するマスクとは異なり抜け部分
を有するフォトマスクを使用する必要がある。なお、上
記のブラックマトリクス層５は、着色感材のパターン形
成のように黒色感材を用いてブラックマトリクスのパタ
ーン形成してもよいし、スパッタ、蒸着などにより、ク
ロムで形成してもよい。
を、図２、図３に基づいて説明する。図２は、本発明の
カラーフィルタの第１の製造方法を示す図である。この
製造方法において着色層３は通常の工程（フォトリソ工
程）によって形成される。すなわち、まず透明基板２に
スピンコータ、ロールコータ等の手段により、ブラック
マトリクス層５を所定の膜厚になるように形成する。次
に、通常のパターン露光、現像、乾燥のプロセスにより
所定のブラックマトリクスパターンに形成する（図２
（Ａ））。次に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色感材について順次
同様にパターン形成する。この際、各着色感材の層には
スペーサーを固定するため、ブラックマトリクス層と重
なる部分にブラックマトリクスが表面に剥き出しになっ
た窪み部分８を形成する（図２（Ｂ））。そのため、通
常の着色パターンを形成するマスクとは異なり抜け部分
を有するフォトマスクを使用する必要がある。なお、上
記のブラックマトリクス層５は、着色感材のパターン形
成のように黒色感材を用いてブラックマトリクスのパタ
ーン形成してもよいし、スパッタ、蒸着などにより、ク
ロムで形成してもよい。
【００１３】次に、この着色層上にスペーサーを設ける
工程について説明する。通常、ブラックマトリクス用の
感材は、顔料としてカーボンを用いているため、導電性
を有し帯電させることができる。そこで、ブラック部を
マイナス（−）に帯電させ、プラス（＋）に帯電させた
スペーサー７をスペーサー散布機から散布すると、着色
層が乗り上げて、一部ブラックマトリクス部が剥き出し
となりマイナスに帯電された部分には、プラスに帯電し
たスペーサーが吸着して取り付く。また、その他の部分
にもスペーサーが散布されるが、この部分では静電力が
働らかないので、不要なスペーサーはエアーガン等で吹
き飛ばして除去することができる。図２（Ｃ）は、この
ようにしてスペーサー散布機からプラス（＋）に帯電さ
せたスペーサーがカラーフィルタ上に一面に散布された
状況を示し、図２（Ｄ）は、散布されたスペーサーのう
ち、ブラックマトリクスのマイナス荷電による静電気力
が働かないものを吹き飛ばして除去している状況を示し
ている。
工程について説明する。通常、ブラックマトリクス用の
感材は、顔料としてカーボンを用いているため、導電性
を有し帯電させることができる。そこで、ブラック部を
マイナス（−）に帯電させ、プラス（＋）に帯電させた
スペーサー７をスペーサー散布機から散布すると、着色
層が乗り上げて、一部ブラックマトリクス部が剥き出し
となりマイナスに帯電された部分には、プラスに帯電し
たスペーサーが吸着して取り付く。また、その他の部分
にもスペーサーが散布されるが、この部分では静電力が
働らかないので、不要なスペーサーはエアーガン等で吹
き飛ばして除去することができる。図２（Ｃ）は、この
ようにしてスペーサー散布機からプラス（＋）に帯電さ
せたスペーサーがカラーフィルタ上に一面に散布された
状況を示し、図２（Ｄ）は、散布されたスペーサーのう
ち、ブラックマトリクスのマイナス荷電による静電気力
が働かないものを吹き飛ばして除去している状況を示し
ている。
【００１４】次に、スペーサー形成部に残ったスペーサ
ー上に透明導電膜４をスパッタリングにより形成してカ
ラーフィルタ基板に固定し（図２（Ｅ））、カラーフィ
ルタが完成する。なお、オーバーコート層を有する場合
には、着色層とオーバーコート層の双方に窪み部分を形
成して、スペーサーを固定する窪み部分を作ってもよ
い。
ー上に透明導電膜４をスパッタリングにより形成してカ
ラーフィルタ基板に固定し（図２（Ｅ））、カラーフィ
ルタが完成する。なお、オーバーコート層を有する場合
には、着色層とオーバーコート層の双方に窪み部分を形
成して、スペーサーを固定する窪み部分を作ってもよ
い。
【００１５】図３は、本発明のカラーフィルタの第２の
製造方法を示す図である。この製造方法においても着色
層３は通常の工程（フォトリソ工程）によって形成され
る。第１の製造方法と異なる点は、着色層にスペーサー
を固定するための窪み部分を形成しない点であり、通常
の方法で透明基板２上にブラックマトリクス層５および
着色層３を形成する（（図３（Ｂ））。次に、着色層３
上にオーバーコート層６を形成するが、このオーバーコ
ート層にスペーサーが固定される窪み部分８を形成する
（（図３（Ｃ））。そのため、通常のオーバーコート層
を形成するマスクとは異なり抜け穴部分を有するフォト
マスクを使用する必要がある。
製造方法を示す図である。この製造方法においても着色
層３は通常の工程（フォトリソ工程）によって形成され
る。第１の製造方法と異なる点は、着色層にスペーサー
を固定するための窪み部分を形成しない点であり、通常
の方法で透明基板２上にブラックマトリクス層５および
着色層３を形成する（（図３（Ｂ））。次に、着色層３
上にオーバーコート層６を形成するが、このオーバーコ
ート層にスペーサーが固定される窪み部分８を形成する
（（図３（Ｃ））。そのため、通常のオーバーコート層
を形成するマスクとは異なり抜け穴部分を有するフォト
マスクを使用する必要がある。
【００１６】次に、このオーバーコート層に窪み部分８
の形成されたカラーフィルタ上にスペーサー７を散布す
る。スペーサーは窪み部分に入るものもあるが、オーバ
ーコート層上に付着するものも生じる（（図３
（Ｄ））。この窪み部分に入ったスペーサーとオーバー
コート層上のスペーサーとは、オーバーコート層の厚さ
に等しい高さの差が生じている。従って、その高さの差
の中間の高さで基板に対し平行にスキージ９をかけれ
ば、窪み部分に入っていないスペーサーを除去すること
ができる（（図３（Ｅ））。そのようにして余分のスペ
ーサーを除去した後、スパッタリングにより透明導電膜
を成膜すればスペーサーが固定されてカラーフィルタ基
板が完成する（（図３（Ｆ））。
の形成されたカラーフィルタ上にスペーサー７を散布す
る。スペーサーは窪み部分に入るものもあるが、オーバ
ーコート層上に付着するものも生じる（（図３
（Ｄ））。この窪み部分に入ったスペーサーとオーバー
コート層上のスペーサーとは、オーバーコート層の厚さ
に等しい高さの差が生じている。従って、その高さの差
の中間の高さで基板に対し平行にスキージ９をかけれ
ば、窪み部分に入っていないスペーサーを除去すること
ができる（（図３（Ｅ））。そのようにして余分のスペ
ーサーを除去した後、スパッタリングにより透明導電膜
を成膜すればスペーサーが固定されてカラーフィルタ基
板が完成する（（図３（Ｆ））。
【００１７】図４は、カラーフィルタ基板を構成する着
色層の代表的パターンを示す図であるが、本発明のカラ
ーフィルタは、いずれのパターン（（Ａ）モザイク型、
（Ｂ）ストライプ型、（Ｃ）トライアングル型、（Ｄ）
４画素配置型）にも対応することができる。以下、ラッ
プトップパソコンに代表されるストライプ型を用いて実
施例を説明する。
色層の代表的パターンを示す図であるが、本発明のカラ
ーフィルタは、いずれのパターン（（Ａ）モザイク型、
（Ｂ）ストライプ型、（Ｃ）トライアングル型、（Ｄ）
４画素配置型）にも対応することができる。以下、ラッ
プトップパソコンに代表されるストライプ型を用いて実
施例を説明する。
【００１８】
（実施例１） （１）ブラックマトリクスの作製 厚さ１．１ｍｍ、サイズ３００×４００ｍｍの透明基板
（コーニング社製７０５９ガラス）に、スピンコータを
用い回転数１５００ｒｐｍで、ブラック感材を塗布した
後、８０°Ｃのクリーンオーブン内で１０分間乾燥し
た。ブラック感材には、富士ハント株式会社製「カラー
モザイクＣＫ−Ｓ１７１」）を使用した。なお、ブラッ
ク感材の顔料には、カーボンが使用されている。
（コーニング社製７０５９ガラス）に、スピンコータを
用い回転数１５００ｒｐｍで、ブラック感材を塗布した
後、８０°Ｃのクリーンオーブン内で１０分間乾燥し
た。ブラック感材には、富士ハント株式会社製「カラー
モザイクＣＫ−Ｓ１７１」）を使用した。なお、ブラッ
ク感材の顔料には、カーボンが使用されている。
【００１９】次いで、ブラックマトリクス用フォトマス
クを介して超高圧水銀灯を用いて紫外線を５００ｍｊ／
ｃｍ2 の照射量で照射した。その後、基板を１ｗｔ％の
炭酸ナトリウム水溶液に室温で２分間浸漬し、続いて１
分間超純水を用いてシャワーリンスし、未露光部の感材
を除去した後、空気乾燥した。その後、２００°Ｃのク
リーンオーブン内で３０分間乾燥しブラックマトリクス
パターンを形成した。ブラックマトリクスパターンの厚
みを触針式膜厚計（テンコール社製「アルファステップ
３００」）で測定したところ、膜厚は１μｍであった。
クを介して超高圧水銀灯を用いて紫外線を５００ｍｊ／
ｃｍ2 の照射量で照射した。その後、基板を１ｗｔ％の
炭酸ナトリウム水溶液に室温で２分間浸漬し、続いて１
分間超純水を用いてシャワーリンスし、未露光部の感材
を除去した後、空気乾燥した。その後、２００°Ｃのク
リーンオーブン内で３０分間乾燥しブラックマトリクス
パターンを形成した。ブラックマトリクスパターンの厚
みを触針式膜厚計（テンコール社製「アルファステップ
３００」）で測定したところ、膜厚は１μｍであった。
【００２０】（２）カラーフィルタの作製 上記のブラックマトリクスが形成された基板を用い、Ｒ
の着色感材を塗布し、Ｒのカラーフィルター層を形成し
た。着色感材の塗布条件においては、スピンコータの回
転数を１０００ｒｐｍとした。また、マスクパターンに
は、Ｒ着色用のストライプのマスクを使用した。着色用
のストライプのフォトマスクには、ブラックマトリクス
層と着色層が積層する部分の一部に抜けパターンを有す
るものを使用した。続いて、Ｇ，Ｂの感材について、Ｒ
と同様にパターン形成を行った。各着色層の膜厚は、２
μｍであった。着色感材には、富士ハント株式会社製の
感材であって、赤色感材「カラーモザイクＣＲ−７００
０」、緑色感材「カラーモザイクＣＧ−７０００」、青
色感材「カラーモザイクＣＢ−７０００」を使用した。
の着色感材を塗布し、Ｒのカラーフィルター層を形成し
た。着色感材の塗布条件においては、スピンコータの回
転数を１０００ｒｐｍとした。また、マスクパターンに
は、Ｒ着色用のストライプのマスクを使用した。着色用
のストライプのフォトマスクには、ブラックマトリクス
層と着色層が積層する部分の一部に抜けパターンを有す
るものを使用した。続いて、Ｇ，Ｂの感材について、Ｒ
と同様にパターン形成を行った。各着色層の膜厚は、２
μｍであった。着色感材には、富士ハント株式会社製の
感材であって、赤色感材「カラーモザイクＣＲ−７００
０」、緑色感材「カラーモザイクＣＧ−７０００」、青
色感材「カラーモザイクＣＢ−７０００」を使用した。
【００２１】このようにして形成された着色層には、図
２（Ｂ）に図示するように一部着色層の抜け部分からブ
ラックマトリクス部が剥き出しになった窪み部分８が形
成された。次に、カーボンにより導電性であるブラック
マトリクス部を直流電源につなぎマイナス（−）に帯電
させた。一方、プラス（＋）に帯電させた真球形プラス
チックスペーサ（積水ファインケミカル株式会社製「ミ
クロパールＳＰＮ−２０７７５」）直径７．７５μｍを
スペーサー散布機のノズルから散布すると、着色層から
一部ブラックマトリクス部が剥き出しとなった窪み部分
８に、プラスに帯電したスペーサーが吸着した。ブラッ
クマトリクスに吸着していない不要部分のスペーサーを
エアーガンで吹き飛ばして除去した後、スパッタ法によ
り透明導電膜（ＩＴＯ）を、０．１５μｍ厚に成膜する
と、ＩＴＯ膜が球状のプラスチックスペーサーを覆うよ
うな形で成膜されたカラーフィルタ基板が完成した。
２（Ｂ）に図示するように一部着色層の抜け部分からブ
ラックマトリクス部が剥き出しになった窪み部分８が形
成された。次に、カーボンにより導電性であるブラック
マトリクス部を直流電源につなぎマイナス（−）に帯電
させた。一方、プラス（＋）に帯電させた真球形プラス
チックスペーサ（積水ファインケミカル株式会社製「ミ
クロパールＳＰＮ−２０７７５」）直径７．７５μｍを
スペーサー散布機のノズルから散布すると、着色層から
一部ブラックマトリクス部が剥き出しとなった窪み部分
８に、プラスに帯電したスペーサーが吸着した。ブラッ
クマトリクスに吸着していない不要部分のスペーサーを
エアーガンで吹き飛ばして除去した後、スパッタ法によ
り透明導電膜（ＩＴＯ）を、０．１５μｍ厚に成膜する
と、ＩＴＯ膜が球状のプラスチックスペーサーを覆うよ
うな形で成膜されたカラーフィルタ基板が完成した。
【００２２】（実施例２）実施例１と同様に、ブラック
マトリクス層を作製した後、着色層を形成した。この場
合、着色用のストライプのフォトマスクには実施例１の
ように抜け穴のない通常のものを使用した。Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３層の着色層を同様に形成し、オーバーコート層を塗
布した後、抜けパターンを有するオーバーコート用フォ
トマスクを用いて、図３（Ｃ）に図示されるような一部
着色層が剥き出しとなった部分を有するオーバーコート
層を膜厚２μｍに形成した。
マトリクス層を作製した後、着色層を形成した。この場
合、着色用のストライプのフォトマスクには実施例１の
ように抜け穴のない通常のものを使用した。Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３層の着色層を同様に形成し、オーバーコート層を塗
布した後、抜けパターンを有するオーバーコート用フォ
トマスクを用いて、図３（Ｃ）に図示されるような一部
着色層が剥き出しとなった部分を有するオーバーコート
層を膜厚２μｍに形成した。
【００２３】次に、実施例１と同様に、真球形プラスチ
ックスペーサ（積水ファインケミカル株式会社製「ミク
ロパールＳＰＮ−２０７７５」）直径７．７５μｍのを
スペーサー散布機のノズルから散布すると、オーバーコ
ート層から一部着色層が剥き出しとなった部分にスペー
サーが挿入されると共に他の部分にもスペーサーが付着
した。着色層の穴に挿入されていない不要部分のスペー
サーを、透明基板平面上から１１μｍの高さを有する位
置でスキージによりスキージすると、窪み部内に挿入し
たスペーサーはそのまま残留したが、その他のスペーサ
ーはスキージにより除去された（（図３（Ｅ））。その
後、スパッタ法により透明導電膜（ＩＴＯ）を、０．１
５μｍ厚に成膜すると、ＩＴＯ膜が球状のプラスチック
スペーサーを覆うような形で成膜されたカラーフィルタ
基板が完成した（（図３（Ｆ））。
ックスペーサ（積水ファインケミカル株式会社製「ミク
ロパールＳＰＮ−２０７７５」）直径７．７５μｍのを
スペーサー散布機のノズルから散布すると、オーバーコ
ート層から一部着色層が剥き出しとなった部分にスペー
サーが挿入されると共に他の部分にもスペーサーが付着
した。着色層の穴に挿入されていない不要部分のスペー
サーを、透明基板平面上から１１μｍの高さを有する位
置でスキージによりスキージすると、窪み部内に挿入し
たスペーサーはそのまま残留したが、その他のスペーサ
ーはスキージにより除去された（（図３（Ｅ））。その
後、スパッタ法により透明導電膜（ＩＴＯ）を、０．１
５μｍ厚に成膜すると、ＩＴＯ膜が球状のプラスチック
スペーサーを覆うような形で成膜されたカラーフィルタ
基板が完成した（（図３（Ｆ））。
【００２４】（液晶表示装置に関する実施例）上記、実
施例１により得られた液晶用カラーフィルタを用いて、
図５のように液晶表示装置１０を組み立てた。まず、透
明基板上に透明導電膜層４（ＩＴＯ）を、スパッタリン
グ法により、厚さ０．１５μｍで形成し、その上に絶縁
層１２を介してポリイミド系の配向膜（不図示）を塗布
し配向処理を施し対向基板１１を形成した。カラーフィ
ルタ基板１側にも同様にポリイミド系の配向膜（不図
示）を塗布し配向処理を施した後、対向基板１１とカラ
ーフィルタ基板１とをカラーフィルタのスペーサー部７
が対向基板に接触するように圧着しながら周囲を液晶導
入部分を残して封止剤１３で封着した。最後にカラーフ
ィルタと対向基板が形成する間隙に液晶１５を充填して
封止することにより液晶表示装置が完成した。完成した
液晶表示装置は、対向基板とカラーフィルタ間が正確な
一定間隔に保たれ、画像表示機能試験でも良好な結果が
得られた。
施例１により得られた液晶用カラーフィルタを用いて、
図５のように液晶表示装置１０を組み立てた。まず、透
明基板上に透明導電膜層４（ＩＴＯ）を、スパッタリン
グ法により、厚さ０．１５μｍで形成し、その上に絶縁
層１２を介してポリイミド系の配向膜（不図示）を塗布
し配向処理を施し対向基板１１を形成した。カラーフィ
ルタ基板１側にも同様にポリイミド系の配向膜（不図
示）を塗布し配向処理を施した後、対向基板１１とカラ
ーフィルタ基板１とをカラーフィルタのスペーサー部７
が対向基板に接触するように圧着しながら周囲を液晶導
入部分を残して封止剤１３で封着した。最後にカラーフ
ィルタと対向基板が形成する間隙に液晶１５を充填して
封止することにより液晶表示装置が完成した。完成した
液晶表示装置は、対向基板とカラーフィルタ間が正確な
一定間隔に保たれ、画像表示機能試験でも良好な結果が
得られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、カラーフィルタにギャップ
制御機能を付加させたので、従来のスペーサーと同様の
機能を持たせることができ、ＬＣＤ製造工程におけるス
ペーサー散布工程を省略でき、クリーンルームの環境維
持に寄与できる。また、スペーサーが形成される部分を
ブラックマトリクス層の存在する部分にのみ限定できる
ので、表示画素部における光散乱やコントラスト低下の
問題を回避することができる等の顕著な効果を有する。
また、当該カラーフィルタのスぺーサーは従来の粉体状
のスペーサーのように移動を起こすことがないことから
光散乱の偏った影響を現す心配もない。
制御機能を付加させたので、従来のスペーサーと同様の
機能を持たせることができ、ＬＣＤ製造工程におけるス
ペーサー散布工程を省略でき、クリーンルームの環境維
持に寄与できる。また、スペーサーが形成される部分を
ブラックマトリクス層の存在する部分にのみ限定できる
ので、表示画素部における光散乱やコントラスト低下の
問題を回避することができる等の顕著な効果を有する。
また、当該カラーフィルタのスぺーサーは従来の粉体状
のスペーサーのように移動を起こすことがないことから
光散乱の偏った影響を現す心配もない。
【図１】 本発明のカラーフィルタの一例を示す図であ
る。
る。
【図２】 本発明のカラーフィルタの第１の製造方法を
示す図である。
示す図である。
【図３】 本発明のカラーフィルタの第２の製造方法を
示す図である。
示す図である。
【図４】 カラーフィルタ基板を構成する着色層の代表
的パターンを示す図である。
的パターンを示す図である。
【図５】 本発明の液晶表示装置を示す図である。
【図６】 従来の液晶表示装置を示す図である。
１ 液晶用カラーフィルタ ２ 透明基板 ３ 着色層 ４ 透明導電膜層 ５ ブラックマトリクス層 ６ オーバーコート層 ７ スペーサー ８ 窪み部分 ９ スキージ １０ 液晶表示装置 １１ 対向基板 １２ 絶縁層 １３ 封止剤 １５ 液晶
Claims (8)
- 【請求項１】 対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタであって、当該スペーサー
が予め形成されたカラーフィルタの窪み部分に等間隔に
挿入されていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項２】 対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタであって、当該スペーサー
が予め形成されたカラーフィルタの窪み部分に球状のプ
ラスチックスペーサーが、挿入され形成されていること
を特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項３】 窪み部分がカラーフィルタの着色層をパ
ターニングして形成されていることを特徴とする請求項
１ないし２記載のカラーフィルタ。 - 【請求項４】 窪み部分がカラーフィルタのオーバーコ
ート層をパターニングして形成されていることを特徴と
する請求項１ないし２記載のカラーフィルタ。 - 【請求項５】 窪み部分がブラックマトリックス上に形
成されていることを特徴とする請求項１ないし２記載の
カラーフィルタ。 - 【請求項６】 対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上に導電性を有するブラックマトリクス層を形成す
る工程と、当該ブラックマトリクス層上にスペーサーを
挿入する窪み部分を有する着色層を形成する工程と、ブ
ラックマトリクス層とは反対荷電に帯電させたスペーサ
ーをカラーフィルタ上に散布して、当該窪み部分にスペ
ーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着したスペ
ーサーを除去する工程とを有することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項７】 対向基板とのギャップを制御するスペー
サーを有するカラーフィルタの製造方法であって、透明
基板上にブラックマトリクス層を形成する工程と、当該
ブラックマトリクス層上にスペーサーを挿入する窪み部
分を有する着色層またはオーバーコート層を形成する工
程と、スペーサーをカラーフィルタ上に散布して、当該
着色層またはオーバーコート層に形成された窪み部分に
スペーサーを挿入する工程と、窪み部分以外に付着した
スペーサーを除去する工程とを有することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項８】 対向基板とのギャップを制御するスペー
サーが等間隔に形成された窪み部分にスペーサーを挿入
することにより形成されているカラーフィルタ基板と、
対向基板とをスペーサーを内側として接触させて形成さ
れる間隙内に液晶が充填されていることを特徴とする液
晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21909596A JPH1048417A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | カラーフィルタとその製造方法およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21909596A JPH1048417A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | カラーフィルタとその製造方法およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048417A true JPH1048417A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16730187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21909596A Pending JPH1048417A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | カラーフィルタとその製造方法およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1048417A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321495A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2008090098A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2011169982A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Seiko Instruments Inc | 液晶表示装置 |
| US8059234B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-11-15 | Au Optronics Corp. | Color filter and black matrix thereof |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP21909596A patent/JPH1048417A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321495A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP4599885B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2010-12-15 | 凸版印刷株式会社 | 液晶表示装置用カラーフィルタ |
| JP2008090098A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| US8059234B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-11-15 | Au Optronics Corp. | Color filter and black matrix thereof |
| JP2011169982A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Seiko Instruments Inc | 液晶表示装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050908 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051104 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060530 |