WO2010143467A1 - カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ - Google Patents

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light
color filter
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淳平 大河原
英斗 纐纈
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Sharp Corp
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    • GPHYSICS
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/52RGB geometrical arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a color filter provided in a display panel such as a liquid crystal display device and the color filter.
  • a color filter is provided in a display panel of a liquid crystal display device represented by a display of a liquid crystal television or a personal computer.
  • the color filter is for displaying a color on the display panel, and is composed of a light-transmitting base material and a plurality of light-transmitting colored layer groups having different colors provided on the base material.
  • the light transmissive colored layer group is composed of three colored layer groups of red, green, and blue, and each pixel includes three colored layers of red, green, and blue, respectively.
  • a light shielding layer called a black matrix layer is formed on the base material of the color filter in addition to the above-described colored layer.
  • This black matrix layer is provided at the boundary portion between the individual colored layers described above, and is formed in a lattice shape by having a plurality of opening groups.
  • the plurality of colored layer groups described above are provided in association with each other in the plurality of opening groups of the black matrix layer formed in the lattice shape.
  • the black matrix layer described above is for preventing light from entering a gap between pixels or a region where a TFT (Thin Film Transistor) is formed.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the black matrix layer described above is provided on the base material in order to prevent these phenomena, and prevents the above-described deterioration in image quality by shielding light.
  • Various thin film forming techniques can be used to form the light transmissive colored layer group and the black matrix layer as the light shielding layer, and the main ones are a photolithography method and an ink jet method.
  • the photolithographic method can manage the formation position and shape of the thin film with high accuracy, but the problem is that the manufacturing equipment is enlarged and complicated, and multiple photolithography is required to form a plurality of different layers. There is a problem that the process needs to be repeated.
  • the inkjet method is not suitable for managing the formation position and shape of the thin film with high accuracy, but has the advantage that the manufacturing facility is small and simple, and that a plurality of different layers can be formed at a time. It has the merit of being able to.
  • a photolithographic method is used to form a black matrix layer that requires high accuracy in its formation position and shape, and an inkjet method is used to form a plurality of light-transmitting colored layer groups having different colors.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-268803
  • Patent Document 2 International Publication WO 01/007941 Pamphlet
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-243171
  • a grid-like black matrix layer formed in advance with high accuracy using a photolithography method can be used as a partition wall when forming a colored layer, and a plurality of light-transmitting materials having different colors can be used.
  • the colored layer group can be formed with high accuracy at a time using the ink jet method. Therefore, as described above, the black matrix layer is formed by the photolithography method, and then the light-transmitting colored layers having different colors are simultaneously formed by the ink jet method at the same time. Taking advantage of it, it becomes possible to manufacture a color filter simply and with high accuracy.
  • the method for manufacturing a color filter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-108610 is a method for manufacturing a color filter provided in a liquid crystal display device called a color filter on array type (COA type), which is colored blue.
  • COA type color filter on array type
  • a layer group and a partition layer that substitutes for the black matrix layer described above are simultaneously formed using a photolithography method (that is, the black matrix layer is replaced with a blue colored layer), and then the red colored layer group and A green colored layer group is formed using an inkjet method. In this way, the manufacturing process can be simplified and the color filter can be manufactured at a low cost.
  • the red ink that becomes the red colored layer group, the green ink that becomes the green colored layer group, and the blue ink that becomes the blue colored layer group have been developed in recent years. However, it is known that the blue ink is more difficult to prepare than the red and green inks.
  • a blue colored layer is disclosed. It may be possible to eliminate the need to prepare blue ink by simultaneously forming a group and a partition wall layer as an alternative to the black matrix layer using a photolithography method, but when such a color filter manufacturing method is adopted In such a case, a sufficient light-shielding property cannot be ensured in the partition wall layer as an alternative to the black matrix layer, and a reduction in image quality cannot be avoided.
  • a spacer layer is provided on a predetermined portion of the light shielding layer of the color filter described above.
  • This spacer layer forms a gap for sealing liquid crystal between a CF (Color Filter) substrate on which a color filter is formed and a TFT substrate disposed opposite to the CF substrate. It is formed on the black matrix layer by using either a lithography method or an inkjet method.
  • This spacer layer is generally formed in a separate process from the above-described black matrix layer and light transmissive colored layer group, and this also contributes to an increase in the manufacturing cost of the color filter. .
  • the present invention has been devised in view of the above-described situation, and the object of the present invention is to provide a color filter capable of obtaining excellent image quality and being manufactured at low cost, and its manufacture. It is to provide a method.
  • a color filter manufacturing method is a method for manufacturing a color filter comprising a plurality of light-transmitting colored layer groups having different colors on a light-transmitting substrate, and includes the following steps: Prepare. (A) The process of forming the light shielding layer containing several opening part group on the said base material by the photolithographic method. (B) One light-transmitting colored layer group selected from the plurality of light-transmitting colored layer groups in one opening group selected from the plurality of opening groups is a photolithography method. The process of forming in. (C) Another light-transmitting colored layer group selected from the plurality of light-transmitting colored layer groups in another opening group selected from the plurality of opening groups. Forming the film by an inkjet method.
  • the step (b) of forming the one light transmissive colored layer group by photolithography includes the step of forming the other light transmissive colored layer group.
  • the step (c) of forming by the ink jet method may be performed prior to the step (c), and the step (c) of forming the other light transmissive colored layer group by the ink jet method may be performed by the one light transmitting method. May be performed prior to the step (b) of forming the colored layer group by photolithography.
  • the color filter in the step (b) of forming the one light transmissive colored layer group by a photolithography method, is positioned so as to protrude above a predetermined portion of the light shielding layer.
  • the spacer layer group may be formed simultaneously with the one light transmissive colored layer group.
  • the plurality of light-transmitting colored layer groups are composed of at least four light-transmitting colored layer groups having different colors
  • these 4 Three light transmissive colored layer groups selected from two or more light transmissive colored layer groups may be formed by an inkjet method, and the remaining light transmissive colored layer groups may be formed by a photolithography method. preferable.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored group.
  • the formed light-transmitting colored layer group is formed by an inkjet method.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored group.
  • the colored layer group is formed by a photolithography method and the remaining light-transmitting colored layer group is formed by an inkjet method.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored group.
  • the colored layer group is formed by a photolithography method and the remaining light-transmitting colored layer group is formed by an inkjet method.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored group.
  • a red light transmissive colored layer group a green light transmissive colored layer group
  • a blue light transmissive colored group a blue light transmissive colored group.
  • At least one light transmissive colored layer group selected from among the six light transmissive colored layer groups may be formed by a photolithography method, and the remaining light transmissive colored layer group may be formed by an ink jet method. preferable.
  • the light shielding layer is preferably a black matrix layer made of a low reflection metal film or a synthetic resin film.
  • the color filter according to the present invention includes a light-transmitting base material, a light-shielding layer including a plurality of aperture groups provided on the base material, and a plurality of light-transmitting materials provided on the base material with different colors.
  • One light transmissive colored layer group selected from the plurality of light transmissive colored layer groups is formed by photolithography in one opening group selected from the plurality of opening groups. Has been.
  • the other light transmissive colored layer group selected from the plurality of light transmissive colored layer groups is included in the other opening group selected from the plurality of opening portion groups. It is formed by the ink jet method.
  • the color filter according to the present invention may further include a spacer layer group positioned so as to protrude above a predetermined portion of the light shielding layer. In that case, it is preferable that the one light transmissive colored layer group and the spacer layer group are simultaneously formed in one step.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are composed of a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored layer group. It may be composed of three light transmissive colored layer groups.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups include a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, a blue light transmissive colored layer group, and You may be comprised by the four light transmissive colored layer group which consists of a yellow light transmissive colored layer group.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups include a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, a blue light transmissive colored layer group, and You may be comprised by four light transmissive colored layer groups which consist of a white light transmissive colored layer group.
  • the plurality of light transmissive colored layer groups are a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, a blue light transmissive colored layer group, You may be comprised by six light transmissive colored layer groups which consist of a yellow light transmissive colored layer group, a magenta light transmissive colored layer group, and a cyan light transmissive colored layer group.
  • the light shielding layer is preferably a black matrix layer made of a low reflection metal film or a synthetic resin film.
  • the present invention it is possible to obtain a color filter that can obtain excellent image quality and can be manufactured at low cost, and a manufacturing method thereof.
  • a liquid crystal panel provided with the color filter in Embodiments 1 to 3 described below is a so-called active matrix type liquid crystal in which a plurality of pixels arranged in a matrix are individually controlled by TFTs provided in the pixels. It is a panel.
  • the pixel referred to here corresponds to one pixel constituting one unit of display, and includes a plurality of colored layers having different colors. Accordingly, a plurality of TFTs described above are provided in one pixel corresponding to a plurality of colored layers included in one pixel.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel including a color filter according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of the color filter shown in FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal panel cut along the line II shown in FIG.
  • the color filter in the present embodiment includes, in parallel, each pixel 28 with three colored belt-like colored layers of a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, and a blue colored layer 23c. It is made. Therefore, the color filter in the present embodiment includes three light transmissive colored layer groups each including a red light transmissive colored layer group, a green light transmissive colored layer group, and a blue light transmissive colored layer group. Is provided.
  • the liquid crystal panel 1A including the color filter in the present embodiment is sealed between the TFT substrate 10, the CF substrate 20A, and the TFT substrate 10 and the CF substrate 20A.
  • the liquid crystal 18 is mainly provided.
  • the TFT substrate 10 is also called an active matrix substrate, and mainly includes a transparent substrate 11, a TFT circuit layer 12, an insulating layer 13, a pixel electrode 14, and an alignment film 15.
  • the transparent substrate 11 has optical transparency, and is composed of, for example, a plate-like glass substrate or a plastic substrate.
  • the TFT circuit layer 12 is provided on the main surface of the transparent substrate 11 corresponding to the colored layers 23a, 23b, and 23c included in each pixel 28, and has a circuit configured by TFTs, wirings, and the like. .
  • the TFT is made of, for example, amorphous silicon or polysilicon, and the wiring is made of, for example, aluminum (Al), copper (Cu), tantalum (Ta), titanium (Ti), or an alloy thereof.
  • the insulating layer 13 is provided on the main surface of the transparent substrate 11 so as to cover the TFT circuit layer 12.
  • a silicon compound such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx), or a polyimide resin or an acrylic resin is used. It is comprised with resin materials, such as resin.
  • the pixel electrode 14 is provided on the insulating layer 13 corresponding to the colored layers 23a, 23b, and 23c included in each pixel 28, and is electrically connected to the TFT circuit layer 12 described above.
  • the pixel electrode 14 is composed of a transparent electrode film such as an ITO (Indium Thin Oxide) film (that is, a mixed film of indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 )).
  • the alignment film 15 is provided on the insulating layer 13 so as to cover the pixel electrode 14, and is made of a resin material such as polyimide resin.
  • the CF substrate 20A also called a counter substrate, corresponds to a color filter, and includes a transparent substrate 21, a black matrix layer 22, a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, and a blue color provided corresponding to each pixel.
  • the colored layer 23c is composed of three colored layers having different colors, a spacer layer 24, a counter electrode 25, and an alignment film 26.
  • the transparent substrate 21 corresponds to a light-transmitting base material, and is composed of, for example, a plate-like glass substrate or a plastic substrate.
  • the black matrix layer 22 corresponds to a light shielding layer and is provided on the main surface of the transparent substrate 21.
  • the three colored layers 23a, 23b, and 23c having different colors are respectively provided on the main surface of the transparent substrate 21 where the black matrix layer 22 is not formed.
  • the black matrix layer 22 is provided at a boundary portion between the individual colored layers 23a, 23b, and 23c, and is formed in a lattice shape by having a plurality of openings.
  • the plurality of opening groups provided in the black matrix layer 22 include first openings 22a, 22b, and third openings 22c provided corresponding to the respective pixels 28, respectively.
  • a group of three openings consisting of a group of parts, a second group of openings, and a group of third openings, and the above-mentioned red light-transmitting colored layer group is contained in the second group of openings.
  • the green light-transmitting colored layer group described above is provided inside, and the blue light-transmitting colored layer group described above is provided in the third opening group.
  • the black matrix layer 22 is formed by a photolithography method, for example, a low-reflection metal film made of chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like, or black photosensitive material obtained by dispersing carbon fine particles in a photosensitive resin.
  • a synthetic resin film made of resin or the like is used.
  • the red colored layer 23a is formed by an ink jet method using red ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a red pigment is dispersed.
  • the green colored layer 23b is formed by an inkjet method using a green ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a green pigment is dispersed.
  • the blue colored layer 23c is formed by a photolithography method, and is formed of, for example, a photosensitive resin film in which a blue pigment is dispersed.
  • the spacer layer 24 is provided on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • the spacer layer 24 is for forming a predetermined gap between the TFT substrate 10 and the CF substrate 20A, and a plurality of the spacer layers 24 are provided on the surface of the color filter.
  • the spacer layer 24 is formed by a photolithography method. For example, similarly to the black matrix layer 22, carbon fine particles are dispersed in a low reflection metal film made of chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like, or a photosensitive resin. And a synthetic resin film made of black photosensitive resin or the like.
  • the counter electrode 25 is provided so as to cover the black matrix layer 22, the red colored layer 23a, the green colored layer 23b, the blue colored layer 23c, and the spacer layer 24 described above.
  • the counter electrode 25 is composed of a transparent electrode film such as an ITO film.
  • the alignment film 26 is provided on the counter electrode 25 and is made of, for example, a resin material such as polyimide resin.
  • the liquid crystal 18 is sealed between the TFT substrate 10 and the CF substrate 20A.
  • the liquid crystal 18 has a property of changing the light transmittance according to the applied voltage.
  • the liquid crystal 18 includes the pixel electrode 14 provided on the TFT substrate 10 described above, and the counter electrode 25 provided on the CF substrate 20A described above. Located between. Note that polarizing plates (not shown) are attached to the main surfaces of the TFT substrate 10 and the CF substrate 20A that do not face the liquid crystal 18, respectively.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a color filter in the present embodiment
  • FIGS. 4 to 6 are schematic diagrams in a manufacturing process when the color filter in the present embodiment is manufactured according to the flow. It is sectional drawing. Next, with reference to these FIG. 3 thru
  • a transparent substrate 21 as a light-transmitting base material is prepared, and a light shielding layer is formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method.
  • a black matrix layer 22 is formed (step S101).
  • a black photosensitive resin layer 22p is formed by applying and drying a black photosensitive resin liquid on the main surface of the transparent substrate 21 using, for example, a spin coating method.
  • the black photosensitive resin layer 22p is exposed using a photomask 31A having a predetermined opening shape, and thereafter development is performed using a predetermined etching solution.
  • a black matrix layer 22 having a first opening 22a, a second opening 22b, and a third opening 22c is formed on the transparent substrate 21 as shown in FIG. 4B.
  • a blue light-transmitting colored layer group is formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method (step S102). Specifically, as shown in FIG. 4C, a blue photosensitive resin liquid is applied over the entire main surface of the transparent substrate 21 on which the black matrix layer 22 is formed using, for example, a spin coat method and dried. Thus, the blue photosensitive resin layer 23p is formed, and then the blue photosensitive resin layer 23p is exposed using a photomask 32A having a predetermined opening shape, and then developed using a predetermined etching solution. It is. As a result, a blue colored layer 23c is formed in the third opening 22c of the black matrix layer 22 as shown in FIG. 4D.
  • a red light-transmitting colored layer group and a green light-transmitting colored layer group are respectively formed on the transparent substrate 21 using an ink jet method (step S103).
  • the red ink 23x is provided on the transparent substrate 21 where the first opening 22a of the black matrix layer 22 is provided, and the second opening 22b of the black matrix layer 22 is provided.
  • a predetermined amount of the green ink 23y is dropped on the transparent substrate 21 in the portion using the nozzle 41 provided in the ink jet head 40A, and then is cured by being heated.
  • FIG. 5B a red colored layer 23a is formed in the first opening 22a of the black matrix layer 22, and a green colored layer 23b is formed in the second opening 22b of the black matrix layer 22, respectively. .
  • a spacer layer group is formed on a predetermined portion of the black matrix layer 22 using a photolithography method (step S104).
  • a photolithography method for example, spin coating is entirely applied on the black matrix layer 22, the red light-transmitting colored layer group, the green light-transmitting colored layer group, and the blue light-transmitting colored layer group.
  • the black photosensitive resin liquid 24p is formed by applying and drying the black photosensitive resin liquid using the method, and then using the photomask 33A having a predetermined opening shape, the black photosensitive resin layer 24p is formed. Exposure is performed, and then development is performed using a predetermined etching solution. As a result, a spacer layer 24 as shown in FIG. 5D is formed on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • an ITO film is formed using, for example, a sputtering method so as to cover the black matrix layer 22, the red light transmissive colored layer group, the green light transmissive colored layer group, the blue light transmissive colored layer group, and the spacer layer group. Is formed, and a counter electrode 25 is formed. Further, a polyimide resin is applied on the counter electrode 25 by using, for example, a spin coating method and dried, whereby the alignment film 26 is formed. Thus, the manufacture of the CF substrate 20A (color filter) as shown in FIG. 6 is completed.
  • the black matrix layer is formed using a photolithography method
  • the blue light-transmitting colored layer group is formed using a photolithography method
  • the red light-transmitting property is formed.
  • a colored layer group and a green light-transmitting colored layer group are formed using an ink jet method. Therefore, by forming the black matrix layer using a photolithography method, the black matrix layer can be formed with higher accuracy, and a blue light-transmitting colored layer group is formed using a photolithography method. By doing so, it is possible to abolish the formation by the ink jet method using the blue ink, which is difficult to prepare compared with the inks of other colors, so that the blue light-transmitting colored layer group can be formed more easily. become.
  • the red light-transmitting colored layer group and the green light-transmitting colored layer group using the inkjet method, it is possible to form these colored layer groups at the same time and more easily The light-transmitting colored layer group and the green light-transmitting colored layer group can be formed. For this reason, it is possible to manufacture a color filter by taking advantage of the advantages of the photolithography method and the ink jet method as compared with the prior art.
  • the black matrix layer is formed at the boundary portion of the colored layer, the black matrix layer is used to form a gap between the pixels or a region where the TFT is formed. The incident light can be prevented. Therefore, by using the liquid crystal panel including the color filter in this embodiment, a liquid crystal panel capable of high-quality display can be obtained.
  • a liquid crystal panel capable of high-quality display can be manufactured at low cost by taking advantage of the advantages of the photolithography method and the inkjet method. Panels can be manufactured at low cost.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel including the color filter according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of a part of the color filter shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view when the liquid crystal panel is cut along the line VII-VII shown in FIG.
  • the structure of the color filter in this Embodiment and the liquid crystal panel provided with the said color filter is demonstrated in detail.
  • the same parts as those in the first embodiment are given the same reference numerals in the figure, and the description thereof will not be repeated here.
  • each pixel 28 has a four-color belt-like coloring of a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, a blue colored layer 23c, and a yellow colored layer 23d.
  • the color filter in the present embodiment includes a red light-transmitting colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, a blue light-transmitting colored layer group, and a yellow light-transmitting colored layer group. It comprises four light transmissive colored layer groups.
  • the liquid crystal panel 1B having the color filter in the present embodiment is sealed between the TFT substrate 10, the CF substrate 20B, and the TFT substrate 10 and the CF substrate 20B.
  • the liquid crystal 18 is mainly provided.
  • the liquid crystal panel 1B including the color filter in the present embodiment differs from the liquid crystal panel 1A in the first embodiment described above only in the configuration of the CF substrate.
  • the CF substrate 20B corresponds to a color filter, and includes a transparent substrate 21, a black matrix layer 22, a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, a blue colored layer 23c, and a yellow color layer provided for each pixel.
  • the colored layer 23d is composed of four colored layers having different colors, a spacer layer 24, a counter electrode 25, and an alignment film 26.
  • the transparent substrate 21 corresponds to a light-transmitting base material, and is composed of, for example, a plate-like glass substrate or a plastic substrate.
  • the black matrix layer 22 corresponds to a light shielding layer and is provided on the main surface of the transparent substrate 21.
  • the four colored layers 23a, 23b, 23c, and 23d having different colors are provided on the main surface of the transparent substrate 21 where the black matrix layer 22 is not formed.
  • the black matrix layer 22 is provided at a boundary portion between the individual colored layers 23a, 23b, 23c, and 23d, and is formed in a lattice shape by having a plurality of openings.
  • the plurality of opening groups provided in the black matrix layer 22 include a first opening 22a, a second opening 22b, a third opening 22c, and a fourth opening 22d provided corresponding to each pixel 28.
  • the transparent colored layer group includes the green light-transmitting colored layer group described above in the second opening group, and the blue light-transmitting colored layer group described above in the third opening group.
  • Each of the yellow colored layers described above is provided therein.
  • the black matrix layer 22 is formed by a photolithography method, for example, a low-reflection metal film made of chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like, or black photosensitive material obtained by dispersing carbon fine particles in a photosensitive resin.
  • a synthetic resin film made of resin or the like is used.
  • the red colored layer 23a is formed by an ink jet method using red ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a red pigment is dispersed.
  • the green colored layer 23b is formed by an inkjet method using a green ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a green pigment is dispersed.
  • the blue colored layer 23c is formed by an ink jet method using a blue ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a blue pigment is dispersed.
  • the yellow colored layer 23d is formed by a photolithography method, and is composed of, for example, a photosensitive resin film in which a yellow pigment is dispersed.
  • the spacer layer 24 is provided on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • the spacer layer 24 is for forming a predetermined gap between the TFT substrate 10 and the CF substrate 20B, and a plurality of spacer layers 24 are provided on the surface of the color filter.
  • the spacer layer 24 is formed by a photolithography method.
  • carbon fine particles are dispersed in a low reflection metal film made of chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like, or a photosensitive resin.
  • a synthetic resin film made of black photosensitive resin or the like.
  • the counter electrode 25 is provided so as to cover the black matrix layer 22, the red colored layer 23a, the green colored layer 23b, the blue colored layer 23c, the yellow colored layer 23d, and the spacer layer 24 described above.
  • the counter electrode 25 is composed of a transparent electrode film such as an ITO film.
  • the alignment film 26 is provided on the counter electrode 25 and is made of, for example, a resin material such as polyimide resin.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a color filter in the present embodiment
  • FIGS. 10 to 12 are schematic diagrams in a manufacturing process when the color filter in the present embodiment is manufactured according to the flow. It is sectional drawing. Next, with reference to FIGS. 9 to 12, a method for manufacturing a color filter in the present embodiment will be described in detail.
  • a transparent substrate 21 as a light-transmitting base material is prepared, and a light shielding layer is formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method.
  • a black matrix layer 22 is formed (step S201).
  • a black photosensitive resin layer 22p is formed by applying and drying a black photosensitive resin liquid on the main surface of the transparent substrate 21 using, for example, a spin coating method.
  • the black photosensitive resin layer 22p is exposed using a photomask 31B having a predetermined opening shape, and thereafter development is performed using a predetermined etching solution.
  • the black matrix layer 22 having the first opening 22a, the second opening 22b, the third opening 22c, and the fourth opening 22d is formed on the transparent substrate 21.
  • a yellow light-transmitting colored layer group is formed on the transparent substrate 21 by using a photolithography method (step S202). Specifically, as shown in FIG. 10C, a yellow photosensitive resin liquid is applied over the entire main surface of the transparent substrate 21 on which the black matrix layer 22 is formed using, for example, a spin coating method and dried. As a result, the yellow photosensitive resin layer 23q is formed, and then the yellow photosensitive resin layer 23q is exposed using a photomask 32B having a predetermined opening shape, and then development is performed using a predetermined etching solution. It is. As a result, a yellow colored layer 23d is formed in the fourth opening 22d of the black matrix layer 22 as shown in FIG. 10D.
  • a red light-transmitting colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, and a blue light-transmitting colored layer group are formed on the transparent substrate 21 using the ink jet method.
  • Step S203 Specifically, as shown in FIG. 11A, the red ink 23x is provided on the transparent substrate 21 where the first opening 22a of the black matrix layer 22 is provided, and the second opening 22b of the black matrix layer 22 is provided.
  • the nozzle 41 provided on the inkjet head 40B is the green ink 23y on the transparent substrate 21 in the portion thus formed and the blue ink 23z on the transparent substrate 21 in the portion where the third opening 22c of the black matrix layer 22 is provided.
  • a predetermined amount is dripped using, and is then cured by heating. Accordingly, as shown in FIG. 11B, the red colored layer 23a is formed in the first opening 22a of the black matrix layer 22, the green colored layer 23b is formed in the second opening 22b of the black matrix layer 22, and the black matrix layer 22 is formed. A blue colored layer 23c is formed in each of the third openings 22c.
  • a spacer layer group is formed on a predetermined portion of the black matrix layer 22 by using a photolithography method (step S204).
  • a black matrix layer 22 a red light-transmitting colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, a blue light-transmitting colored layer group, and a yellow light-transmitting coloring
  • a black photosensitive resin liquid 24p is formed by applying a black photosensitive resin liquid over the entire layer group using, for example, a spin coating method and drying, and then a photomask 33B having a predetermined opening shape is formed. Then, the black photosensitive resin layer 24p is exposed to light and then developed using a predetermined etching solution. As a result, a spacer layer 24 as shown in FIG. 11D is formed on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • the black matrix layer 22, the red light-transmitting colored layer group, the green light-transmitting colored layer group, the blue light-transmitting colored layer group, the yellow light-transmitting colored layer group, and the spacer layer group are covered.
  • the counter electrode 25 is formed by forming an ITO film using, for example, a sputtering method, and further, a polyimide resin is applied on the counter electrode 25 using, for example, a spin coating method and dried to obtain an alignment film. 26 is formed.
  • the manufacture of the CF substrate 20B (color filter) as shown in FIG. 12 is completed.
  • the black matrix layer is formed using the photolithography method
  • the yellow light-transmitting colored layer group is formed using the photolithography method
  • the red light-transmitting property is formed.
  • a colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, and a blue light-transmitting colored layer group are formed using an inkjet method. Therefore, by forming the black matrix layer using a photolithography method, the black matrix layer can be formed with higher accuracy, and a yellow light-transmitting colored layer group is formed using a photolithography method.
  • the black matrix layer is formed at the boundary portion of the colored layer, the black matrix layer is used to form a gap between the pixels or a region where the TFT is formed. The incident light can be prevented. Therefore, by using the liquid crystal panel including the color filter in this embodiment, a liquid crystal panel capable of high-quality display can be obtained.
  • a liquid crystal panel capable of high-quality display can be manufactured at low cost by taking advantage of the advantages of the photolithography method and the inkjet method. Panels can be manufactured at low cost.
  • FIG. 13 is an enlarged plan view of a part of a color filter according to another example of the present embodiment. As shown in FIG.
  • the above-described four colored layers 23a, 23b, 23c, and 23d are formed in a rectangular shape, and the four A layout in which the colored layers 23a, 23b, 23c, and 23d are alternately arranged along the matrix direction may be employed.
  • each pixel 28 is provided with four colored layers of a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, a blue colored layer 23c, and a yellow colored layer 23d.
  • a colored layer of another color for example, white
  • the colored layers of the other colors must be formed by a photolithography method.
  • red light transmissive colored layer group a green light transmissive colored layer group, a blue light transmissive colored layer group, and a yellow light transmissive colored layer group.
  • the red light-transmitting colored layer group, the light-transmitting colored layer group, and the blue light-transmitting colored layer group are formed by photolithography.
  • One or two light transmissive colored layer groups selected from among them may be formed by photolithography.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel including the color filter according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 15 is an enlarged plan view of a part of the color filter shown in FIG.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal panel cut along the line XIV-XIV shown in FIG.
  • the color filter in the present embodiment includes a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, a blue colored layer 23c, a yellow colored layer 23d, and a magenta colored layer 23e in each pixel 28.
  • six colored rectangular colored layers of cyan colored layer 23f are alternately provided along the matrix direction. Therefore, the color filter in the present embodiment includes a red light-transmitting colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, a blue light-transmitting colored layer group, and a yellow light-transmitting colored layer group.
  • six light transmissive colored layer groups each including a magenta light transmissive colored layer group and a cyan light transmissive colored layer group.
  • the liquid crystal panel 1C having the color filter in the present embodiment is sealed between the TFT substrate 10, the CF substrate 20C, and the TFT substrate 10 and the CF substrate 20C.
  • the liquid crystal 18 is mainly provided.
  • the liquid crystal panel 1C including the color filter in the present embodiment is different from the liquid crystal panel 1A in the first embodiment described above only in the configuration of the CF substrate.
  • the CF substrate 20C corresponds to a color filter, and includes a transparent substrate 21, a black matrix layer 22, a red colored layer 23a, a green colored layer 23b, a blue colored layer 23c, and a yellow color layer provided corresponding to each pixel.
  • the transparent substrate 21 corresponds to a light-transmitting base material, and is composed of, for example, a plate-like glass substrate or a plastic substrate.
  • the black matrix layer 22 corresponds to a light shielding layer and is provided on the main surface of the transparent substrate 21.
  • Six colored layers 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, and 23f having different colors are respectively provided on the main surface of the transparent substrate 21 where the black matrix layer 22 is not formed.
  • the black matrix layer 22 is provided at the boundary between the individual colored layers 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, and 23f, and is formed in a lattice shape by having a plurality of opening groups.
  • the plurality of opening groups provided in the black matrix layer 22 include a first opening 22a, a second opening 22b, a third opening 22c, and a fourth opening 22d provided corresponding to each pixel 28.
  • a first opening group, a second opening group, a third opening group, a fourth opening group, a fifth opening group, and a sixth opening group each including a fifth opening 22e and a sixth opening 22f.
  • the black matrix layer 22 is formed by a photolithography method, for example, a low-reflection metal film made of chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like, or black photosensitive material obtained by dispersing carbon fine particles in a photosensitive resin.
  • a synthetic resin film made of resin or the like is used.
  • the red colored layer 23a is formed by an ink jet method using red ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a red pigment is dispersed.
  • the green colored layer 23b is formed by an inkjet method using a green ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a green pigment is dispersed.
  • the blue colored layer 23c is formed by an ink jet method using a blue ink, and is composed of, for example, a thermosetting resin film in which a blue pigment is dispersed.
  • the yellow colored layer 23d is formed by a photolithography method, and is composed of, for example, a photosensitive resin film in which a yellow pigment is dispersed.
  • the magenta colored layer 23e is formed by a photolithography method, and is formed of, for example, a photosensitive resin film in which a magenta pigment is dispersed.
  • the cyan colored layer 23f is formed by a photolithography method, and is formed of, for example, a photosensitive resin film in which a magenta pigment is dispersed.
  • the spacer layer 24 is provided on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • the spacer layer 24 is for forming a predetermined gap between the TFT substrate 10 and the CF substrate 20B, and a plurality of spacer layers 24 are provided on the surface of the color filter.
  • the spacer layer 24 has a first spacer layer 24a and a second spacer layer 24b stacked in the thickness direction.
  • the first spacer layer 24a is formed by a photolithography method, and is composed of, for example, a photosensitive resin film in which a yellow pigment is dispersed, like the yellow colored layer 23d.
  • the second spacer layer 24b is formed by a photolithography method, and is formed of a photosensitive resin film in which, for example, a magenta color pigment is dispersed, like the magenta color layer 23e.
  • the counter electrode 25 includes the above-described black matrix layer 22, red colored layer 23a, green colored layer 23b, blue colored layer 23c, yellow colored layer 23d, magenta colored layer 23e, cyan colored layer 23f and The spacer layer 24 is provided so as to cover it.
  • the counter electrode 25 is composed of a transparent electrode film such as an ITO film.
  • the alignment film 26 is provided on the counter electrode 25 and is made of, for example, a resin material such as polyimide resin.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a color filter in the present embodiment
  • FIGS. 17 to 22 are schematic diagrams in a manufacturing process when the color filter in the present embodiment is manufactured according to the flow. It is sectional drawing. Next, with reference to FIGS. 16 to 22, a method for manufacturing a color filter in the present embodiment will be described in detail.
  • a transparent substrate 21 as a light-transmitting base material is prepared, and a light shielding layer is formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method.
  • the black matrix layer 22 is formed (step S301).
  • a black photosensitive resin layer 22p is formed by applying and drying a black photosensitive resin liquid on the main surface of the transparent substrate 21 using, for example, a spin coating method.
  • the black photosensitive resin layer 22p is exposed using a photomask 31C having a predetermined opening shape, and then developed using a predetermined etching solution.
  • FIG. 17B the black matrix layer 22 having the first opening 22a, the second opening 22b, the third opening 22c, the fourth opening 22d, the fifth opening 22e, and the sixth opening 22f is formed. It is formed on the transparent substrate 21.
  • a yellow light-transmitting colored layer group and a first spacer layer group are formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method (step S302).
  • a yellow photosensitive resin liquid is applied over the entire main surface of the transparent substrate 21 on which the black matrix layer 22 is formed by using, for example, a spin coating method and dried.
  • a yellow photosensitive resin layer 23q is formed, and then the yellow photosensitive resin layer 23q is exposed using a photomask 32B1 having a predetermined opening shape, and then developed using a predetermined etching solution. It is.
  • a yellow colored layer 23 d is formed in the fourth opening 22 d of the black matrix layer 22, and a first spacer layer 24 a is formed on a predetermined portion of the black matrix layer 22.
  • a magenta light-transmitting colored layer group and a second spacer layer group are formed on the transparent substrate 21 using a photolithography method (step S303).
  • a magenta photosensitive resin solution is formed on the entire main surface of the transparent substrate 21 on which the black matrix layer 22 and the yellow colored layer 23d are formed by using, for example, a spin coating method. Is applied and dried to form a magenta photosensitive resin layer 23r, followed by exposure of the magenta photosensitive resin layer 23r using a photomask 32B2 having a predetermined opening shape. Development is performed using this etching solution.
  • a magenta colored layer 23e is formed in the fifth opening 22e of the black matrix layer 22, and a second spacer layer 24b is formed on the first spacer layer 24a.
  • a cyan light-transmitting colored layer group is formed on the transparent substrate 21 by using a photolithography method (step S304). Specifically, as shown in FIG. 20A, the entire surface of the transparent substrate 21 on which the black matrix layer 22, the yellow colored layer 23d, and the magenta colored layer 23e are formed, for example, using a spin coat method.
  • a cyan photosensitive resin layer 23s is formed by applying and drying a cyan photosensitive resin liquid, and then exposing the cyan photosensitive resin layer 23s using a photomask 32B3 having a predetermined opening shape. Then, development is performed using a predetermined etching solution. As a result, a cyan colored layer 23f is formed in the sixth opening 22f of the black matrix layer 22 as shown in FIG. 20B.
  • a red light-transmitting colored layer group, a green light-transmitting colored layer group, and a blue light-transmitting colored layer group are formed on the transparent substrate 21 using an inkjet method.
  • Step S305 Specifically, as shown in FIG. 21A, the red ink 22x is provided on the transparent substrate 21 where the first opening 22a of the black matrix layer 22 is provided, and the second opening 22b of the black matrix layer 22 is provided.
  • the nozzle 41 provided on the inkjet head 40C is the green ink 22y on the portion of the transparent substrate 21 where the ink is applied, and the blue ink 22z is on the transparent substrate 21 where the third opening 22d of the black matrix layer 22 is provided.
  • a predetermined amount is dripped using, and is then cured by heating. Accordingly, as shown in FIG. 21B, the red colored layer 23a is formed in the first opening 22a of the black matrix layer 22, the green colored layer 23b is formed in the second opening 22b of the black matrix layer 22, and the black matrix layer 22 is formed. A blue colored layer 23c is formed in each of the third openings 22c.
  • the counter electrode 25 is formed by depositing an ITO film, for example, using a sputtering method so as to cover the cyan colored layer group and the spacer layer group. Further, for example, a spin coat method is used on the counter electrode 25. Then, the alignment film 26 is formed by applying and drying the polyimide resin. Thus, the manufacture of the CF substrate 20C (color filter) as shown in FIG. 22 is completed.
  • the black matrix layer is formed using a photolithography method, and the yellow light-transmitting colored layer group, the magenta light-transmitting colored layer group, and the cyan light
  • a transparent colored layer group is formed using a photolithography method, and a red light transmitting colored layer group, a green light transmitting colored layer group, and a blue light transmitting colored layer group are formed using an inkjet method. Yes. Therefore, by forming the black matrix layer using a photolithography method, the black matrix layer can be formed with higher accuracy, and the yellow light-transmitting coloring layer group and the magenta light-transmitting coloring can be formed.
  • yellow, magenta, and cyan inks which are difficult to prepare compared to other color inks, by forming each layer group and cyan light-transmissive colored layer group using photolithography.
  • the formation by yellow ink-jet method can be abolished so that yellow light-transmitting colored layer groups, magenta light-transmitting colored layer groups, and cyan light-transmitting colored layer groups can be formed more easily.
  • by forming the red light-transmitting colored layer group, the green light-transmitting colored layer group, and the blue light-transmitting colored layer group using the inkjet method these colored layer groups can be formed simultaneously.
  • a color filter can be manufactured taking advantage of the advantages of the photolithography method and the inkjet method.
  • the black matrix layer is formed at the boundary portion of the colored layer, the black matrix layer is used to form a gap between the pixels or a region where the TFT is formed. The incident light can be prevented. Therefore, by using the liquid crystal panel including the color filter in this embodiment, a liquid crystal panel capable of high-quality display can be obtained.
  • a liquid crystal panel capable of high-quality display can be manufactured at low cost by taking advantage of the advantages of the photolithography method and the inkjet method. Panels can be manufactured at low cost.
  • the red colored layer 23a, the green colored layer 23b, the blue colored layer 23c, the yellow colored layer 23d, the magenta colored layer 23e, and the cyan colored layer 23f are used.
  • these six colored layers are not necessarily rectangular and arranged in the matrix direction. It is not necessary to be formed alternately.
  • a layout in which the above-described six colored layers 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, and 23f are each formed in a strip shape and are arranged in parallel may be adopted.
  • the red light-transmitting colored layer group, the green light-transmitting colored layer group, the blue light-transmitting colored layer group, the yellow light-transmitting colored layer group, and the magenta color The description has been made by exemplifying the color filter including the six light transmissive colored layer groups of the light transmissive colored layer group and the cyan light transmissive colored layer group.
  • the combination of colors may be any combination, and the number of light-transmitting colored layer groups formed is not limited to six colors.
  • the above-described effects can be obtained if a plurality of light-transmitting colored layer groups are provided, part of which is formed using a photolithography method and the remaining part is formed using an inkjet method. become.
  • three light-transmitting colored layer groups are formed by an inkjet method, and the remaining one or three light-transmitting colored layer groups are formed by a photolithography method.
  • the case has been described by way of example, and thus three light-transmitting colored layer groups selected from four or more light-transmitting colored layer groups having different colors are formed by the inkjet method and remain.
  • existing production facilities can be used efficiently. This is because existing production facilities often use so-called three-color inkjet devices corresponding to the three colors of red, green, and blue, and the light transmission formed by the inkjet method.
  • the inkjet apparatus cannot be used efficiently. Therefore, by adopting as in the second and third embodiments described above, the existing ink jet apparatus can be efficiently utilized as it is, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • 1A, 1B, 1C liquid crystal panel 10 TFT substrate, 11 transparent substrate, 12 TFT circuit layer, 13 insulating layer, 14 pixel electrode, 15 alignment film, 18 liquid crystal, 20A, 20B, 20C CF substrate, 21 transparent substrate, 22 black Matrix layer, 22a 1st opening, 22b 2nd opening, 22c 3rd opening, 22d 4th opening, 22e 5th opening, 22f 6th opening, 22p black photosensitive resin layer, 23a red coloring Layer, 23b green colored layer, 23c blue colored layer, 23d yellow colored layer, 23e magenta colored layer, 23f cyan colored layer, 23p blue photosensitive resin layer, 23q yellow photosensitive resin layer, 23r magenta Color photosensitive resin layer, 23s cyan photosensitive resin layer, 23x red ink, 23y green ink, 23 Blue ink, 24 spacer layer, 24a 1st spacer layer, 24b 2nd spacer layer, 24p black photosensitive resin layer, 25 counter electrode, 26 alignment film, 28 pixels, 31A, 31B, 31

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Abstract

 本発明に基づくカラーフィルタの製造方法は、透明基板(21)上に色の異なる複数の光透過性着色層(23a,23b,23c)を備えてなるカラーフィルタを製造するための方法であって、上記透明基板(21)上にブラックマトリクス層(22)をフォトリソグラフィ法にて形成する工程と、上記複数の光透過性着色層(23a,23b,23c)のうちから選択される一の光透過性着色層をフォトリソグラフィ法にて形成する工程と、上記複数の光透過性着色層(23a,23b,23c)のうちの残る他の光透過性着色層をインクジェット法にて形成する工程とを備える。これにより、優れた画像品位を得ることが可能でかつ安価に製造することが可能なカラーフィルタの製造方法とすることができる。

Description

カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ
 本発明は、液晶表示装置等の表示パネルに具備されるカラーフィルタの製造方法および当該カラーフィルタに関する。
 一般に、液晶テレビジョンやパーソナルコンピュータのディスプレイ等に代表される液晶表示装置の表示パネルには、カラーフィルタが具備されている。カラーフィルタは、表示パネルをカラー表示させるためのものであり、光透過性の基材と、当該基材上に設けられた色の異なる複数の光透過性着色層群とによって構成されている。一般的に、光透過性着色層群は、赤色、緑色および青色の3つの着色層群にて構成されており、各画素が赤色、緑色および青色の3つの着色層をそれぞれ含んでいる。
 通常、カラーフィルタの基材上には、上述した着色層に加え、ブラックマトリクス層と呼ばれる遮光層が形成されている。このブラックマトリクス層は、上述した個々の着色層の境界部分に設けられており、複数の開口部群を有することで格子状に形成されている。この格子状に形成されたブラックマトリクス層の複数の開口部群内には、上述した複数の着色層群がそれぞれ対応づけて設けられている。
 上述したブラックマトリクス層は、各画素間の隙間やTFT(Thin Film Transistor)が形成された領域への光の入射を防止するためのものである。一般に、各画素間の隙間を介して光が透過した場合には、黒色表示状態における画像品位の低下が生じて表示画像のコントラストが低下してしまうことが知られており、またTFTに光が入射した場合には、TFTのチャネル領域において光励起に起因するリーク電流が発生して画像品位が低下してしまうことが知られている。上述したブラックマトリクス層は、これらの現象を防止するために基材上に設けられるものであり、光を遮光することで上述した画像品位の低下を防止するものである。
 これら光透過性着色層群および遮光層としてのブラックマトリクス層の形成には、各種の薄膜形成技術の利用が可能であるが、その主たるものにフォトリソグラフィ法とインクジェット法とがある。フォトリソグラフィ法は、薄膜の形成位置や形状を高精度に管理することができる反面、製造設備が大型化および複雑化するといった問題や、複数の異種の層を形成するためには複数回フォトリソグラフィ工程を繰り返す必要があるといった問題を有している。一方、インクジェット法は、薄膜の形成位置や形状を高精度に管理することには不向きであるものの、製造設備が小型で簡素であるといったメリットや、複数の異種の層を一度に形成することができるといったメリットを有している。
 そのため、カラーフィルタの製造に際しては、その形成位置や形状に高い精度が要求されるブラックマトリクス層の形成にフォトリソグラフィ法を利用し、色の異なる複数の光透過性着色層群の形成にインクジェット法を利用することが一般化している(たとえば、特開平10-268803号公報(特許文献1)、国際公開WO01/007941号パンフレット(特許文献2)および特開2006-243171号公報(特許文献3)等参照)。このようにすれば、予めフォトリソグラフィ法を用いて高精度に形成された格子状のブラックマトリクス層を、着色層を形成する際の隔壁として利用することができ、色の異なる複数の光透過性着色層群をインクジェット法を用いて一度に高精度に形成することが可能になる。したがって、上述の如くブラックマトリクス層をフォトリソグラフィ法にて形成し、その後に色の異なる光透過性着色層群をインクジェット法にて一度に同時に形成することにより、フォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かして簡便かつ高精度にカラーフィルタを製造することが可能になる。
 また、特殊なカラーフィルタの製造方法として、特開2007-108610号公報(特許文献4)に開示の如くの方法もある。当該特開2007-108610号公報に開示のカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタ・オン・アレイ型(COA型)と呼ばれる液晶表示装置に具備されるカラーフィルタの製造方法であって、青色の着色層群と上述したブラックマトリクス層の代替となる隔壁層とをフォトリソグラフィ法を用いて同時に形成し(すなわち、ブラックマトリクス層を青色の着色層にて代替し)、その後、赤色の着色層群と緑色の着色層群とをインクジェット法を用いて形成するものである。このようにすれば、製造工程を簡略化することができ、低コストにカラーフィルタを製造することができる。
特開平10-268803号公報 国際公開WO01/007941号パンフレット 特開2006-243171号公報 特開2007-108610号公報
 ところで、インクジェット法を用いて光透過性着色層群を形成する場合には、滴下するインクの調製が非常に重要である。特に、その表面張力や粘性、顔料の含有率、溶液中における顔料の分散状態等を最適化することが必要であり、これらの条件が整わなければ、インクジェット装置のノズルに目詰まりが生じたり、滴下したインクが飛散して混色が生じたり、顔料の不足が生じて形成される着色層群の色調が不十分なものとなったりする不具合が生じてしまう。
 上述した赤色の着色層群となる赤色インク、緑色の着色層群となる緑色インクおよび青色の着色層群となる青色インクについては、近年においてその開発が進んでおり、上述した条件を満たす調製技術が確立されているものの、その中でも青色インクについては、その調製が赤色インクおよび緑色インクに比べて難しいことが知られている。
 また、近年においては、より色調豊かな画像表示を実現するために、上述した赤色、緑色および青色の3つの着色層群に加えて、他の色の着色層群(たとえば、黄色の着色層群、マゼンタ色の着色層群、シアン色の着色層群、白色の着色層群等)をカラーフィルタに具備させることが検討されている。しかしながら、これら他の色の着色層群となるインク(たとえば、黄色インク、マゼンタ色インク、シアン色インク、白色インク等)については、未だその調製技術が十分に確立された状況にあるとは言えない。
 そのため、インクジェット法のみを用いてすべての光透過性着色層群を形成することとした場合には、上述したインクの調製が障害となって製造コストが圧迫されてしまう問題があった。したがって、高品位の画像表示が実現できるカラーフィルタを低コストに製造するためには、依然として何らかの改善が必要である。
 ここで、赤色、緑色および青色の3つの着色層群のみを含むカラーフィルタを安価に製造することを検討した場合には、上述した特開2007-108610号公報に開示の如く、青色の着色層群とブラックマトリクス層の代替となる隔壁層とをフォトリソグラフィ法を用いて同時に形成することで青色インクの調製を不要とすることが考えられるが、このようなカラーフィルタの製造方法を採用した場合には、ブラックマトリクス層の代替となる隔壁層において十分な遮光性を確保することができず、画像品位の低下を避けることができない。
 また、一般的に、上述したカラーフィルタの遮光層の所定部位上には、スペーサ層が設けられている。このスペーサ層は、カラーフィルタが形成されたCF(Color Filter)基板と、当該CF基板に対向配置されるTFT基板との間に液晶を封止するためのギャップを形成するものであり、やはりフォトリソグラフィ法またはインクジェット法のいずれかを利用することでブラックマトリクス層上に形成されている。このスペーサ層は、上述したブラックマトリクス層や光透過性着色層群とは別工程にて形成されることが一般的であり、この点もカラーフィルタの製造コストが増大する一因となっている。
 したがって、本発明は、上述した状況に照らして考案されたものであり、その目的とするところは、優れた画像品位を得ることが可能でかつ安価に製造することが可能なカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
 本発明に基づくカラーフィルタの製造方法は、光透過性の基材上に色の異なる複数の光透過性着色層群を備えてなるカラーフィルタを製造するための方法であって、以下の工程を備える。
(a)上記基材上に複数の開口部群を含む遮光層をフォトリソグラフィ法にて形成する工程。
(b)上記複数の開口部群のうちから選択される一の開口部群内に、上記複数の光透過性着色層群のうちから選択される一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程。
(c)上記複数の開口部群のうちから選択される他の一の開口部群内に、上記複数の光透過性着色層群のうちから選択される他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程(b)が、上記他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程(c)よりも先に行なわれてもよいし、上記他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程(c)が、上記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程(b)よりも先に行なわれてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程(b)において、上記遮光層の所定部位上に突出して位置するスペーサ層群を上記一の光透過性着色層群とともに同時に形成することとされていてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記複数の光透過性着色層群が、少なくとも色の異なる4つ以上の光透過性着色層群にて構成される場合に、これら4つ以上の光透過性着色層群のうちから選択される3つの光透過性着色層群がインクジェット法にて形成され、かつ残る光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成されることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群からなる3つの光透過性着色層群にて構成される場合に、これら3つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、かつ残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成されることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および黄色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成される場合に、これら4つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、かつ残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成されることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および白色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成される場合に、これら4つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、かつ残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成されることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群からなる6つの光透過性着色層群にて構成される場合に、これら6つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、かつ残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成されることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタの製造方法にあっては、上記遮光層が、低反射金属膜または合成樹脂膜からなるブラックマトリクス層であることが好ましい。
 本発明に基づくカラーフィルタは、光透過性の基材と、上記基材上に設けられた複数の開口部群を含む遮光層と、上記基材上に設けられた色の異なる複数の光透過性着色層群とを備える。上記複数の光透過性着色層群のうちから選択される一の光透過性着色層群は、上記複数の開口部群のうちから選択される一の開口部群内にフォトリソグラフィ法にて形成されている。また、上記複数の光透過性着色層群のうちから選択される他の一の光透過性着色層群は、上記複数の開口部群のうちから選択される他の一の開口部群内にインクジェット法にて形成されている。
 上記本発明に基づくカラーフィルタは、さらに上記遮光層の所定部位上に突出して位置するスペーサ層群を備えていてもよい。その場合には、上記一の光透過性着色層群と上記スペーサ層群とが、一の工程で同時に形成されたものであることが好ましい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタにあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群からなる3つの光透過性着色層群にて構成されていてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタにあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および黄色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成されていてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタにあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および白色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成されていてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタにあっては、上記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群からなる6つの光透過性着色層群にて構成されていてもよい。
 上記本発明に基づくカラーフィルタにあっては、上記遮光層が、低反射金属膜または合成樹脂膜からなるブラックマトリクス層であることが好ましい。
 本発明によれば、優れた画像品位を得ることが可能でかつ安価に製造が可能なカラーフィルタおよびその製造方法とすることができる。
本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態2における他の例に係るカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。 本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタの製造方法を説明するための模式断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態1ないし3におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素を当該画素に設けられたTFTによって個別に制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の液晶パネルである。なお、ここで言う画素は、表示の一単位を構成する1ピクセルに相当するものであり、色の異なる複数の着色層を含んでいる。したがって、上述したTFTは、1画素中に含まれる複数の着色層に対応して1画素中に複数個設けられることになる。
 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図であり、図2は、図1に示すカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。なお、図1は、図2に示すI-I線に沿って液晶パネルを切断した場合の模式断面図である。まず、これら図1および図2を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタならびに当該カラーフィルタを具備してなる液晶パネルの構造について詳細に説明する。
 図2に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタは、各画素28に赤色の着色層23a、緑色の着色層23bおよび青色の着色層23cの3色の帯状の着色層をそれぞれ平行に具備してなるものである。したがって、本実施の形態におけるカラーフィルタは、赤色の光透過性着色層群と、緑色の光透過性着色層群と、青色の光透過性着色層群とからなる3つの光透過性着色層群を備えてなるものである。
 図1および図2に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネル1Aは、TFT基板10と、CF基板20Aと、これらTFT基板10およびCF基板20Aの間に封止された液晶18とを主として備えている。
 TFT基板10は、アクティブマトリクス基板とも呼ばれ、透明基板11と、TFT回路層12と、絶縁層13と、画素電極14と、配向膜15とを主として備えている。
 透明基板11は、光透過性を有しており、たとえば板状のガラス基板やプラスチック基板等にて構成されている。TFT回路層12は、各画素28に含まれる着色層23a,23b,23cに対応して透明基板11の主表面上に設けられており、TFTおよび配線等によって構成された回路を有している。TFTは、たとえばアモルファスシリコンやポリシリコン等にて構成されており、配線は、たとえばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)またはこれらの合金等にて構成されている。絶縁層13は、TFT回路層12を覆うように透明基板11の主表面上に設けられており、たとえば、窒化シリコン(SiNx)や酸化シリコン(SiOx)等のシリコン化合物、またはポリイミド樹脂やアクリル系樹脂等の樹脂材料などにて構成されている。
 画素電極14は、各画素28に含まれる着色層23a,23b,23cに対応して絶縁層13上に設けられており、上述したTFT回路層12に電気的に接続されている。画素電極14は、たとえばITO(Indium Thin Oxide)膜(すなわち、酸化インジウム(In23)および酸化スズ(SnO2)の混合膜)等の透明電極膜にて構成されている。配向膜15は、画素電極14を覆うように絶縁層13上に設けられており、たとえばポリイミド樹脂等の樹脂材料にて構成されている。
 CF基板20Aは、対向基板とも呼ばれ、カラーフィルタに相当し、透明基板21と、ブラックマトリクス層22と、各画素に対応して設けられた赤色の着色層23a、緑色の着色層23bおよび青色の着色層23cからなる3つの色の異なる着色層と、スペーサ層24と、対向電極25と、配向膜26とを主として備えている。
 透明基板21は、光透過性の基材に相当し、たとえば板状のガラス基板やプラスチック基板等にて構成されている。ブラックマトリクス層22は、遮光層に相当し、透明基板21の主表面上に設けられている。色の異なる3つの着色層23a,23b,23cは、ブラックマトリクス層22が形成されていない部分の透明基板21の主表面上にそれぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、個々の着色層23a,23b,23cの境界部分に設けられており、複数の開口部群を有することで格子状に形成されている。ここで、ブラックマトリクス層22に設けられる複数の開口部群は、各画素28に対応して設けられた第1開口部22a、第2開口部22bおよび第3開口部22cをそれぞれ含む第1開口部群、第2開口部群および第3開口部群からなる3つの開口部群を含んでおり、第1開口部群内に上述した赤色の光透過性着色層群が、第2開口部郡内に上述した緑色の光透過性着色層群が、第3開口部群内に上述した青色の光透過性着色層群が、それぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等からなる低反射金属膜、または感光性樹脂にカーボン微粒子を分散させてなる黒色感光性樹脂等からなる合成樹脂膜などにて構成されている。赤色の着色層23aは、赤色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば赤色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。また、緑色の着色層23bは、緑色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば緑色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。一方、青色の着色層23cは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば青色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。
 スペーサ層24は、ブラックマトリクス層22の所定部位上に設けられている。当該スペーサ層24は、TFT基板10とCF基板20Aとの間に所定のギャップを形成するためのものであり、カラーフィルタの表面に複数設けられている。スペーサ層24は、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえばブラックマトリクス層22と同様に、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等からなる低反射金属膜、または感光性樹脂にカーボン微粒子を分散させてなる黒色感光性樹脂等からなる合成樹脂膜などにて構成されている。
 対向電極25は、上述したブラックマトリクス層22、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23cおよびスペーサ層24を覆うように設けられている。対向電極25は、たとえばITO膜等の透明電極膜にて構成されている。配向膜26は、対向電極25上に設けられており、たとえばポリイミド樹脂等の樹脂材料にて構成されている。
 液晶18は、TFT基板10とCF基板20Aとの間に封止されている。液晶18は、印加電圧に応じて光の透過率が変化する性質を有するものであり、上述したTFT基板10に設けられた画素電極14と、上述したCF基板20Aに設けられた対向電極25との間に位置している。なお、TFT基板10およびCF基板20Aの液晶18に面しない側の主表面上には、図示しない偏光板がそれぞれ貼り付けられている。
 図3は、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図であり、図4ないし図6は、当該フローに従って本実施の形態におけるカラーフィルタを製造した場合の製造過程における模式断面図である。次に、これら図3ないし図6を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
 図3に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを製造するに際しては、まず光透過性の基材としての透明基板21が準備され、当該透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて遮光層としてのブラックマトリクス層22が形成される(ステップS101)。具体的には、図4Aに示すように、透明基板21の主表面上にたとえばスピンコート法を用いて黒色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黒色感光性樹脂層22pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク31Aを用いて黒色感光性樹脂層22pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図4Bに示す如く第1開口部22a、第2開口部22bおよび第3開口部22cを有するブラックマトリクス層22が透明基板21上に形成される。
 次に、図3に示すように、透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて青色の光透過性着色層群が形成される(ステップS102)。具体的には、図4Cに示すように、ブラックマトリクス層22が形成された透明基板21の主表面上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いて青色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで青色感光性樹脂層23pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク32Aを用いて青色感光性樹脂層23pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図4Dに示す如くブラックマトリクス層22の第3開口部22c内に青色の着色層23cが形成される。
 次に、図3に示すように、透明基板21上にインクジェット法を用いて赤色の光透過性着色層群および緑色の光透過性着色層群がそれぞれ形成される(ステップS103)。具体的には、図5Aに示すように、ブラックマトリクス層22の第1開口部22aが設けられた部分の透明基板21上に赤色インク23xが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22bが設けられた部分の透明基板21上に緑色インク23yが、それぞれインクジェットヘッド40Aに設けられたノズル41を用いて所定量滴下され、つづいてこれが加熱されることによって硬化される。これにより、図5Bに示す如くブラックマトリクス層22の第1開口部22a内に赤色の着色層23aが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22b内に緑色の着色層23bが、それぞれ形成される。
 次に、図3に示すように、ブラックマトリクス層22の所定部位上にフォトリソグラフィ法を用いてスペーサ層群が形成される(ステップS104)。具体的には、図5Cに示すように、ブラックマトリクス層22、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いて黒色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黒色感光性樹脂層24pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク33Aを用いて黒色感光性樹脂層24pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図5Dに示す如くのスペーサ層24がブラックマトリクス層22の所定部位上に形成される。
 つづいて、ブラックマトリクス層22、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群およびスペーサ層群を覆うようにたとえばスパッタリング法を用いてITO膜が成膜されることで対向電極25が形成され、さらに当該対向電極25上にたとえばスピンコート法を用いてポリイミド樹脂が塗布されて乾燥されることで配向膜26が形成される。以上により、図6に示す如くのCF基板20A(カラーフィルタ)の製造が完了する。
 以上において説明したように、本実施の形態においては、ブラックマトリクス層がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、青色の光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、赤色の光透過性着色層群および緑色の光透過性着色層群がインクジェット法を用いて形成されている。したがって、ブラックマトリクス層をフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、ブラックマトリクス層をより高精度に形成することが可能になるとともに、青色の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、その調製が他の色のインクに比べて困難な青色インクを用いてのインクジェット法による形成が廃止可能となってより容易に青色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。加えて、赤色の光透過性着色層群および緑色の光透過性着色層群をインクジェット法を用いて形成することにより、これら着色層群を同時に形成することが可能となってより容易に赤色の光透過性着色層群および緑色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。そのため、従来よりもさらにフォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かしてカラーフィルタを製造することができることになる。
 また、一方で、本実施の形態におけるカラーフィルタにおいては、着色層の境界部分にブラックマトリクス層が形成されているため、当該ブラックマトリクス層によって各画素間の隙間やTFTが形成された領域への光の入射が防止できることになる。そのため、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備した液晶パネルとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルとすることができる。
 したがって、本実施の形態の如くとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルをフォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かして低コストに製造することが可能となり、高性能の液晶パネルを安価に製作することが可能になる。
 (実施の形態2)
 図7は、本発明の実施の形態2におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図であり、図8は、図7に示すカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。なお、図7は、図8に示すVII-VII線に沿って液晶パネルを切断した場合の模式断面図である。まず、これら図7および図8を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタならびに当該カラーフィルタを具備してなる液晶パネルの構造について詳細に説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
 図8に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタは、各画素28に赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23cおよび黄色の着色層23dの4色の帯状の着色層をそれぞれ平行に具備してなるものである。したがって、本実施の形態におけるカラーフィルタは、赤色の光透過性着色層群と、緑色の光透過性着色層群と、青色の光透過性着色層群と、黄色の光透過性着色層群とからなる4つの光透過性着色層群を備えてなるものである。
 図7および図8に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネル1Bは、TFT基板10と、CF基板20Bと、これらTFT基板10およびCF基板20Bの間に封止された液晶18とを主として備えている。ここで、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネル1Bは、上述の実施の形態1における液晶パネル1Aと、CF基板の構成においてのみ相違している。
 CF基板20Bは、カラーフィルタに相当し、透明基板21と、ブラックマトリクス層22と、各画素に対応して設けられた赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23cおよび黄色の着色層23dからなる4つの色の異なる着色層と、スペーサ層24と、対向電極25と、配向膜26とを主として備えている。
 透明基板21は、光透過性の基材に相当し、たとえば板状のガラス基板やプラスチック基板等にて構成されている。ブラックマトリクス層22は、遮光層に相当し、透明基板21の主表面上に設けられている。色の異なる4つの着色層23a,23b,23c,23dは、ブラックマトリクス層22が形成されていない部分の透明基板21の主表面上にそれぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、個々の着色層23a,23b,23c,23dの境界部分に設けられており、複数の開口部群を有することで格子状に形成されている。ここで、ブラックマトリクス層22に設けられる複数の開口部群は、各画素28に対応して設けられた第1開口部22a、第2開口部22b、第3開口部22cおよび第4開口部22dをそれぞれ含む第1開口部群、第2開口部群、第3開口部群および第4開口部群からなる4つの開口部群を含んでおり、第1開口部群内に上述した赤色の光透過性着色層群が、第2開口部郡内に上述した緑色の光透過性着色層群が、第3開口部群内に上述した青色の光透過性着色層群が、第4開口部群内に上述した黄色の着色層が、それぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等からなる低反射金属膜、または感光性樹脂にカーボン微粒子を分散させてなる黒色感光性樹脂等からなる合成樹脂膜などにて構成されている。赤色の着色層23aは、赤色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば赤色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。また、緑色の着色層23bは、緑色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば緑色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。また、青色の着色層23cは、青色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば青色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。一方、黄色の着色層23dは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば黄色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。
 スペーサ層24は、ブラックマトリクス層22の所定部位上に設けられている。当該スペーサ層24は、TFT基板10とCF基板20Bとの間に所定のギャップを形成するためのものであり、カラーフィルタの表面に複数設けられている。スペーサ層24は、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえばブラックマトリクス層22と同様に、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等からなる低反射金属膜、または感光性樹脂にカーボン微粒子を分散させてなる黒色感光性樹脂等からなる合成樹脂膜などにて構成されている。
 対向電極25は、上述したブラックマトリクス層22、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23c、黄色の着色層23dおよびスペーサ層24を覆うように設けられている。対向電極25は、たとえばITO膜等の透明電極膜にて構成されている。配向膜26は、対向電極25上に設けられており、たとえばポリイミド樹脂等の樹脂材料にて構成されている。
 図9は、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図であり、図10ないし図12は、当該フローに従って本実施の形態におけるカラーフィルタを製造した場合の製造過程における模式断面図である。次に、これら図9ないし図12を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
 図9に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを製造するに際しては、まず光透過性の基材としての透明基板21が準備され、当該透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて遮光層としてのブラックマトリクス層22が形成される(ステップS201)。具体的には、図10Aに示すように、透明基板21の主表面上にたとえばスピンコート法を用いて黒色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黒色感光性樹脂層22pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク31Bを用いて黒色感光性樹脂層22pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図10Bに示す如く第1開口部22a、第2開口部22b、第3開口部22cおよび第4開口部22dを有するブラックマトリクス層22が透明基板21上に形成される。
 次に、図9に示すように、透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて黄色の光透過性着色層群が形成される(ステップS202)。具体的には、図10Cに示すように、ブラックマトリクス層22が形成された透明基板21の主表面上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いて黄色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黄色感光性樹脂層23qが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク32Bを用いて黄色感光性樹脂層23qの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図10Dに示す如くブラックマトリクス層22の第4開口部22d内に黄色の着色層23dが形成される。
 次に、図9に示すように、透明基板21上にインクジェット法を用いて赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群がそれぞれ形成される(ステップS203)。具体的には、図11Aに示すように、ブラックマトリクス層22の第1開口部22aが設けられた部分の透明基板21上に赤色インク23xが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22bが設けられた部分の透明基板21上に緑色インク23yが、ブラックマトリクス層22の第3開口部22cが設けられた部分の透明基板21上に青色インク23zが、それぞれインクジェットヘッド40Bに設けられたノズル41を用いて所定量滴下され、つづいてこれが加熱されることによって硬化される。これにより、図11Bに示す如くブラックマトリクス層22の第1開口部22a内に赤色の着色層23aが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22b内に緑色の着色層23bが、ブラックマトリクス層22の第3開口部22c内に青色の着色層23cが、それぞれ形成される。
 次に、図9に示すように、ブラックマトリクス層22の所定部位上にフォトリソグラフィ法を用いてスペーサ層群が形成される(ステップS204)。具体的には、図11Cに示すように、ブラックマトリクス層22、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および黄色の光透過性着色層群上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いて黒色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黒色感光性樹脂層24pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク33Bを用いて黒色感光性樹脂層24pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図11Dに示す如くのスペーサ層24がブラックマトリクス層22の所定部位上に形成される。
 つづいて、ブラックマトリクス層22、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群、黄色の光透過性着色層群およびスペーサ層群を覆うようにたとえばスパッタリング法を用いてITO膜が成膜されることで対向電極25が形成され、さらに当該対向電極25上にたとえばスピンコート法を用いてポリイミド樹脂が塗布されて乾燥されることで配向膜26が形成される。以上により、図12に示す如くのCF基板20B(カラーフィルタ)の製造が完了する。
 以上において説明したように、本実施の形態においては、ブラックマトリクス層がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、黄色の光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群がインクジェット法を用いて形成されている。したがって、ブラックマトリクス層をフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、ブラックマトリクス層をより高精度に形成することが可能になるとともに、黄色の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、その調製が他の色のインクに比べて困難な黄色インクを用いてのインクジェット法による形成が廃止可能となってより容易に黄色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。加えて、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群をインクジェット法を用いて形成することにより、これら着色層群を同時に形成することが可能となってより容易に赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。そのため、フォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かしてカラーフィルタを製造することができることになる。
 また、一方で、本実施の形態におけるカラーフィルタにおいては、着色層の境界部分にブラックマトリクス層が形成されているため、当該ブラックマトリクス層によって各画素間の隙間やTFTが形成された領域への光の入射が防止できることになる。そのため、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備した液晶パネルとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルとすることができる。
 したがって、本実施の形態の如くとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルをフォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かして低コストに製造することが可能となり、高性能の液晶パネルを安価に製作することが可能になる。
 なお、上述した本実施の形態においては、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23cおよび黄色の着色層23dの4色の帯状の着色層を各画素28にそれぞれ平行に具備してなるカラーフィルタを例示して説明を行なったが、これら4色の着色層は、必ずしも帯状に平行に形成されている必要はない。図13は、本実施の形態における他の例に係るカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。この図13に示すように、本実施の形態における他の例に係るカラーフィルタ20B′の如く、上述した4色の着色層23a,23b,23c,23dをそれぞれ矩形状に形成し、かつこれら4色の着色層23a,23b,23c,23dを行列方向に沿って交互に配置する如くのレイアウトを採用してもよい。
 また、上述した本実施の形態においては、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23cおよび黄色の着色層23dの4色の着色層を各画素28にそれぞれ具備してなるカラーフィルタを例示して説明を行なったが、黄色の着色層23dに代えて、他の色(たとえば白色)の着色層を採用することとしてもよい。ただし、その場合にも当該他の色の着色層は、フォトリソグラフィ法にて形成することが必要である。
 また、上述した本実施の形態においては、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群および黄色の光透過性着色層群のうち、黄色の光透過性着色層群のみをフォトリソグラフィ法にて形成することとしたが、これに加えて、赤色の光透過性着色層群、光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群のうちから選択される1または2の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成することとしてもよい。
 (実施の形態3)
 図14は、本発明の実施の形態3におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネルの模式断面図であり、図15は、図14に示すカラーフィルタの一部分を拡大した平面図である。なお、図14は、図15に示すXIV-XIV線に沿って液晶パネルを切断した場合の模式断面図である。まず、これら図14および図15を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタならびに当該カラーフィルタを具備してなる液晶パネルの構造について詳細に説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
 図14に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタは、各画素28に赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23c、黄色の着色層23d、マゼンタ色の着色層23eおよびシアン色の着色層23fの6色の矩形状の着色層をそれぞれ行列方向に沿って交互に具備してなるものである。したがって、本実施の形態におけるカラーフィルタは、赤色の光透過性着色層群と、緑色の光透過性着色層群と、青色の光透過性着色層群と、黄色の光透過性着色層群と、マゼンタ色の光透過性着色層群と、シアン色の光透過性着色層群とからなる6つの光透過性着色層群を備えてなるものである。
 図14および図15に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネル1Cは、TFT基板10と、CF基板20Cと、これらTFT基板10およびCF基板20Cの間に封止された液晶18とを主として備えている。ここで、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備してなる液晶パネル1Cは、上述の実施の形態1における液晶パネル1Aと、CF基板の構成においてのみ相違している。
 CF基板20Cは、カラーフィルタに相当し、透明基板21と、ブラックマトリクス層22と、各画素に対応して設けられた赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23c、黄色の着色層23d、マゼンタ色の着色層23eおよびシアン色の着色層23fからなる6つの色の異なる着色層と、スペーサ層24と、対向電極25と、配向膜26とを主として備えている。
 透明基板21は、光透過性の基材に相当し、たとえば板状のガラス基板やプラスチック基板等にて構成されている。ブラックマトリクス層22は、遮光層に相当し、透明基板21の主表面上に設けられている。色の異なる6つの着色層23a,23b,23c,23d,23e,23fは、ブラックマトリクス層22が形成されていない部分の透明基板21の主表面上にそれぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、個々の着色層23a,23b,23c,23d,23e,23fの境界部分に設けられており、複数の開口部群を有することで格子状に形成されている。ここで、ブラックマトリクス層22に設けられる複数の開口部群は、各画素28に対応して設けられた第1開口部22a、第2開口部22b、第3開口部22c、第4開口部22d、第5開口部22eおよび第6開口部22fをそれぞれ含む第1開口部群、第2開口部群、第3開口部群、第4開口部群、第5開口部群および第6開口部群からなる6つの開口部群を含んでおり、第1開口部群内に上述した赤色の光透過性着色層群が、第2開口部郡内に上述した緑色の光透過性着色層群が、第3開口部群内に上述した青色の光透過性着色層群が、第4開口部群内に上述した黄色の着色層が、第5開口部群内に上述したマゼンタ色の着色層が、第6開口部群内に上述したシアン色の着色層が、それぞれ設けられている。
 ブラックマトリクス層22は、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等からなる低反射金属膜、または感光性樹脂にカーボン微粒子を分散させてなる黒色感光性樹脂等からなる合成樹脂膜などにて構成されている。赤色の着色層23aは、赤色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば赤色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。また、緑色の着色層23bは、緑色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば緑色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。また、青色の着色層23cは、青色インクを用いたインクジェット法にて形成されており、たとえば青色の顔料が分散された熱硬化性樹脂膜にて構成されている。一方、黄色の着色層23dは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえば黄色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。また、マゼンタ色の着色層23eは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえばマゼンタ色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。また、シアン色の着色層23fは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、たとえばマゼンタ色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。
 スペーサ層24は、ブラックマトリクス層22の所定部位上に設けられている。当該スペーサ層24は、TFT基板10とCF基板20Bとの間に所定のギャップを形成するためのものであり、カラーフィルタの表面に複数設けられている。スペーサ層24は、厚み方向に積層された第1スペーサ層24aおよび第2スペーサ層24bとを有している。第1スペーサ層24aは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、黄色の着色層23dと同様に、たとえば黄色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。第2スペーサ層24bは、フォトリソグラフィ法にて形成されており、マゼンタ色の着色層23eと同様に、たとえばマゼンタ色の顔料が分散された感光性樹脂膜にて構成されている。
 対向電極25は、上述したブラックマトリクス層22、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23c、黄色の着色層23d、マゼンタ色の着色層23e、シアン色の着色層23fおよびスペーサ層24を覆うように設けられている。対向電極25は、たとえばITO膜等の透明電極膜にて構成されている。配向膜26は、対向電極25上に設けられており、たとえばポリイミド樹脂等の樹脂材料にて構成されている。
 図16は、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法を説明するためのフロー図であり、図17ないし図22は、当該フローに従って本実施の形態におけるカラーフィルタを製造した場合の製造過程における模式断面図である。次に、これら図16ないし図22を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
 図16に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルタを製造するに際しては、まず光透過性の基材としての透明基板21が準備され、当該透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて遮光層としてのブラックマトリクス層22が形成される(ステップS301)。具体的には、図17Aに示すように、透明基板21の主表面上にたとえばスピンコート法を用いて黒色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黒色感光性樹脂層22pが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク31Cを用いて黒色感光性樹脂層22pの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図17Bに示す如く第1開口部22a、第2開口部22b、第3開口部22c、第4開口部22d、第5開口部22eおよび第6開口部22fを有するブラックマトリクス層22が透明基板21上に形成される。
 次に、図16に示すように、透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いて黄色の光透過性着色層群および第1スペーサ層群が形成される(ステップS302)。具体的には、図18Aに示すように、ブラックマトリクス層22が形成された透明基板21の主表面上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いて黄色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることで黄色感光性樹脂層23qが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク32B1を用いて黄色感光性樹脂層23qの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図18Bに示す如くブラックマトリクス層22の第4開口部22d内に黄色の着色層23dが、ブラックマトリクス層22の所定部位上に第1スペーサ層24aが、それぞれ形成される。
 次に、図16に示すように、透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いてマゼンタ色の光透過性着色層群および第2スペーサ層群が形成される(ステップS303)。具体的には、図19Aに示すように、ブラックマトリクス層22および黄色の着色層23dが形成された透明基板21の主表面上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いてマゼンタ色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることでマゼンタ色感光性樹脂層23rが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク32B2を用いてマゼンタ色感光性樹脂層23rの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図19Bに示す如くブラックマトリクス層22の第5開口部22e内にマゼンタ色の着色層23eが、第1スペーサ層24a上に第2スペーサ層24bが、それぞれ形成される。
 次に、図16に示すように、透明基板21上にフォトリソグラフィ法を用いてシアン色の光透過性着色層群が形成される(ステップS304)。具体的には、図20Aに示すように、ブラックマトリクス層22、黄色の着色層23dおよびマゼンタ色の着色層23eが形成された透明基板21の主表面上に全体にわたってたとえばスピンコート法を用いてシアン色の感光性樹脂液が塗布されて乾燥されることでシアン色感光性樹脂層23sが形成され、つづいて所定の開口形状を有するフォトマスク32B3を用いてシアン色感光性樹脂層23sの露光が行なわれ、その後に所定のエッチング液を用いて現像が行なわれる。これにより、図20Bに示す如くブラックマトリクス層22の第6開口部22f内にシアン色の着色層23fが形成される。
 次に、図16に示すように、透明基板21上にインクジェット法を用いて赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群がそれぞれ形成される(ステップS305)。具体的には、図21Aに示すように、ブラックマトリクス層22の第1開口部22aが設けられた部分の透明基板21上に赤色インク22xが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22bが設けられた部分の透明基板21上に緑色インク22yが、ブラックマトリクス層22の第3開口部22dが設けられた部分の透明基板21上に青色インク22zが、それぞれインクジェットヘッド40Cに設けられたノズル41を用いて所定量滴下され、つづいてこれが加熱されることによって硬化される。これにより、図21Bに示す如くブラックマトリクス層22の第1開口部22a内に赤色の着色層23aが、ブラックマトリクス層22の第2開口部22b内に緑色の着色層23bが、ブラックマトリクス層22の第3開口部22c内に青色の着色層23cが、それぞれ形成される。
 つづいて、ブラックマトリクス層22、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の着色層群、シアン色の着色層群およびスペーサ層群を覆うようにたとえばスパッタリング法を用いてITO膜が成膜されることで対向電極25が形成され、さらに当該対向電極25上にたとえばスピンコート法を用いてポリイミド樹脂が塗布されて乾燥されることで配向膜26が形成される。以上により、図22に示す如くのCF基板20C(カラーフィルタ)の製造が完了する。
 以上において説明したように、本実施の形態においては、ブラックマトリクス層がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群がインクジェット法を用いて形成されている。したがって、ブラックマトリクス層をフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、ブラックマトリクス層をより高精度に形成することが可能になるとともに、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群をそれぞれフォトリソグラフィ法を用いて形成することにより、その調製が他の色のインクに比べて困難な黄色インク、マゼンタ色インクおよびシアン色インクを用いてのインクジェット法による形成が廃止可能となってより容易に黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。加えて、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群をインクジェット法を用いて形成することにより、これら着色層群を同時に形成することが可能となってより容易に赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群および青色の光透過性着色層群の形成が行なえるようになる。そのため、フォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かしてカラーフィルタを製造することができることになる。
 また、一方で、本実施の形態におけるカラーフィルタにおいては、着色層の境界部分にブラックマトリクス層が形成されているため、当該ブラックマトリクス層によって各画素間の隙間やTFTが形成された領域への光の入射が防止できることになる。そのため、本実施の形態におけるカラーフィルタを具備した液晶パネルとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルとすることができる。
 したがって、本実施の形態の如くとすることにより、高品位の表示が可能な液晶パネルをフォトリソグラフィ法およびインクジェット法のそれぞれの長所を活かして低コストに製造することが可能となり、高性能の液晶パネルを安価に製作することが可能になる。
 なお、上述した本実施の形態においては、赤色の着色層23a、緑色の着色層23b、青色の着色層23c、黄色の着色層23d、マゼンタ色の着色層23eおよびシアン色の着色層23fの6色の矩形状の着色層を各画素28にそれぞれ行列方向沿って交互に具備してなるカラーフィルタを例示して説明を行なったが、これら6色の着色層は、必ずしも矩形状にかつ行列方向に交互に形成されている必要はない。たとえば、上述した6色の着色層23a,23b,23c,23d,23e,23fがそれぞれ帯状に形成され、それらが平行に配置される如くのレイアウトを採用することとされていてもよい。
 また、上述した本実施の形態においては、赤色の光透過性着色層群、緑色の光透過性着色層群、青色の光透過性着色層群、黄色の光透過性着色層群、マゼンタ色の光透過性着色層群およびシアン色の光透過性着色層群の6色の光透過性着色層群を具備してなるカラーフィルタを例示して説明を行なったが、これら光透過性着色層群の色の組み合わせは、どのような組み合わせであってもよく、また形成される光透過性着色層群の数も6色に限定されるものではない。いずれにせよ、複数の光透過性着色層群を備え、その一部がフォトリソグラフィ法を用いて形成され、残る一部がインクジェット法を用いて形成されていれば、上述した効果が得られることになる。
 以上において説明した本実施の形態2および3においては、3つの光透過性着色層群をインクジェット法にて形成し、残る1つまたは3つの光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成した場合を例示して説明を行なったが、このように4つ以上の色の異なる光透過性着色層群のうちから選択される3つの光透過性着色層群をインクジェット法にて形成し、残る光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成することとすることにより、既存の生産設備を効率よく活用することができる。これは、既存の生産設備においては、赤色、緑色および青色の3つの色に対応したいわゆる3色対応インクジェット装置が活用されている場合が多いためであり、インクジェット法にて形成される光透過性着色層群を2色以下または4色以上とした場合には、当該インクジェット装置の効率的な利用が行なえなくなってしまうためである。したがって、上述した本実施の形態2および3の如くとすることにより、既存のインクジェット装置をそのまま効率的に最大限活用することが可能になるため、製造コストの増大を抑制することができる。
 また、以上において説明した本実施の形態1ないし3においては、いずれも光透過性着色群の形成にあたってフォトリソグラフィ法を先に用い、その後にインクジェット法を用いることとした場合を例示して説明を行なったが、その逆の順で行なうことも可能であり、また交互に行なうことも可能である。
 このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
 1A,1B,1C 液晶パネル、10 TFT基板、11 透明基板、12 TFT回路層、13 絶縁層、14 画素電極、15 配向膜、18 液晶、20A,20B,20C CF基板、21 透明基板、22 ブラックマトリクス層、22a 第1開口部、22b 第2開口部、22c 第3開口部、22d 第4開口部、22e 第5開口部、22f 第6開口部、22p 黒色感光性樹脂層、23a 赤色の着色層、23b 緑色の着色層、23c 青色の着色層、23d 黄色の着色層、23e マゼンタ色の着色層、23f シアン色の着色層、23p 青色感光性樹脂層、23q 黄色感光性樹脂層、23r マゼンタ色感光性樹脂層、23s シアン色感光性樹脂層、23x 赤色インク、23y 緑色インク、23z 青色インク、24 スペーサ層、24a 第1スペーサ層、24b 第2スペーサ層、24p 黒色感光性樹脂層、25 対向電極、26 配向膜、28 画素、31A,31B,31B1,31B2,31B3,31C フォトマスク、40A,40B,40C インクジェットヘッド、41 ノズル。

Claims (17)

  1.  光透過性の基材(21)上に色の異なる複数の光透過性着色層群を備えてなるカラーフィルタの製造方法であって、
     前記基材(21)上に複数の開口部群を含む遮光層をフォトリソグラフィ法にて形成する工程と、
     前記複数の開口部群のうちから選択される一の開口部群内に、前記複数の光透過性着色層群のうちから選択される一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程と、
     前記複数の開口部群のうちから選択される他の一の開口部群内に、前記複数の光透過性着色層群のうちから選択される他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程とを備えた、カラーフィルタの製造方法。
  2.  前記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程が、前記他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程よりも先に行なわれる、請求の範囲第1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  3.  前記他の一の光透過性着色層群をインクジェット法にて形成する工程が、前記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程よりも先に行なわれる、請求の範囲第1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  4.  前記一の光透過性着色層群をフォトリソグラフィ法にて形成する工程において、前記遮光層の所定部位上に突出して位置するスペーサ層群を前記一の光透過性着色層群とともに同時に形成する、請求の範囲第1項から第3項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  5.  前記複数の光透過性着色層群が、少なくとも色の異なる4つ以上の光透過性着色層群にて構成され、
     これら4つ以上の光透過性着色層群のうちから選択される3つの光透過性着色層群がインクジェット法にて形成され、残る光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成される、請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  6.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群および青色の光透過性着色層(23c)群からなる3つの光透過性着色層群にて構成され、
     これら3つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成される、請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  7.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群および黄色の光透過性着色層(23d)群からなる4つの光透過性着色層群にて構成され、
     これら4つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成される、請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  8.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群および白色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成され、
     これら4つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成される、請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  9.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群、黄色の光透過性着色層(23d)群、マゼンタ色の光透過性着色層(23e)群およびシアン色の光透過性着色層(23f)群からなる6つの光透過性着色層群にて構成され、
     これら6つの光透過性着色層群のうちから選択される少なくとも1つの光透過性着色層群がフォトリソグラフィ法にて形成され、残る光透過性着色層群がインクジェット法にて形成される、請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  10.  前記遮光層が、低反射金属膜または合成樹脂膜からなるブラックマトリクス層(22)である、請求の範囲第1項から第9項のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  11.  光透過性の基材(21)と、
     前記基材(21)上に設けられた複数の開口部群を含む遮光層と、
     前記基材(21)上に設けられた色の異なる複数の光透過性着色層群とを備え、
     前記複数の光透過性着色層群のうちから選択される一の光透過性着色層群は、前記複数の開口部群のうちから選択される一の開口部群内にフォトリソグラフィ法にて形成されており、
     前記複数の光透過性着色層群のうちから選択される他の一の光透過性着色層群は、前記複数の開口部群のうちから選択される他の一の開口部群内にインクジェット法にて形成されている、カラーフィルタ。
  12.  前記遮光層の所定部位上に突出して位置するスペーサ層群をさらに備え、
     前記一の光透過性着色層群と前記スペーサ層群とが、一の工程で同時に形成されたものである、請求の範囲第11項に記載のカラーフィルタ。
  13.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群および青色の光透過性着色層(23c)群からなる3つの光透過性着色層群にて構成されている、請求の範囲第11項または第12項に記載のカラーフィルタ。
  14.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群および黄色の光透過性着色層(23d)群からなる4つの光透過性着色層群にて構成されている、請求の範囲第11項または第12項に記載のカラーフィルタ。
  15.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群および白色の光透過性着色層群からなる4つの光透過性着色層群にて構成されている、請求の範囲第11項または第12項に記載のカラーフィルタ。
  16.  前記複数の光透過性着色層群が、赤色の光透過性着色層(23a)群、緑色の光透過性着色層(23b)群、青色の光透過性着色層(23c)群、黄色の光透過性着色層(23d)群、マゼンタ色の光透過性着色層(23e)群およびシアン色の光透過性着色層(23f)群からなる6つの光透過性着色層群にて構成されている、請求の範囲第11項または第12項に記載のカラーフィルタ。
  17.  前記遮光層が、低反射金属膜または合成樹脂膜からなるブラックマトリクス層(22)である、請求の範囲第11項から第16項のいずれかに記載のカラーフィルタ。
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