JPH10282333A - Color filter and its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルタおよ
びその製造方法に係り、特に表示品質に優れたカラー液
晶表示装置の製造が可能なカラーフィルタとその製造方
法に関する。The present invention relates to a color filter and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a color filter capable of manufacturing a color liquid crystal display device having excellent display quality and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、カ
ラーの液晶表示装置が注目されている。カラー液晶表示
装置の一例として、ブラックマトリックス、複数の色
（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）から
なる着色層、透明導電層（共通電極）および配向層を備
えたカラーフィルタと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ素
子）、画素電極および配向層を備えたＴＦＴアレイ基板
とを所定の間隙をもたせて向かい合わせ、この間隙部に
液晶材料を注入して液晶層としたものがある。このよう
なカラー液晶表示装置では、間隙部が液晶層の厚みその
ものであり、カラー液晶表示装置に要求される高速応答
性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能を
可能とするためには、液晶層の厚み、すなわち、カラー
フィルタとＴＦＴアレイ基板の間隙距離を厳密に一定に
保持する必要がある。2. Description of the Related Art In recent years, color liquid crystal display devices have attracted attention as flat displays. As an example of the color liquid crystal display device, a black matrix, a colored layer composed of a plurality of colors (usually three primary colors of red (R), green (G), and blue (B)), a transparent conductive layer (common electrode), and an alignment layer And a TFT array substrate provided with a thin film transistor (TFT element), a pixel electrode and an alignment layer with a predetermined gap therebetween, and injecting a liquid crystal material into the gap to form a liquid crystal layer. There is. In such a color liquid crystal display device, the gap portion is the thickness of the liquid crystal layer itself, and enables good display performance such as high-speed response, high contrast ratio, and wide viewing angle required for the color liquid crystal display device. It is necessary to keep the thickness of the liquid crystal layer, that is, the gap distance between the color filter and the TFT array substrate strictly constant.
【０００３】従来、カラー液晶表示装置における液晶層
の厚みを決定する方法として、カラーフィルタとＴＦＴ
アレイ基板とを貼り合わせる時に、ガラスビーズやプラ
スチックビーズをスペーサーとして使用する方法があ
る。すなわち、カラーフィルタとＴＦＴアレイ基板とを
貼り合わせる前に、所定の直径で粒径の揃ったガラスビ
ーズやプラスチックビーズをスペーサーとしてカラーフ
ィルタおよびＴＦＴアレイのいずれか一方に散在させ、
その後、両基板の貼り合わせを行い、ガラスビーズやプ
ラスチックビーズの直径をもって両基板の間隙部の大き
さ、つまり、液晶層の厚みが決定される。Conventionally, as a method of determining the thickness of a liquid crystal layer in a color liquid crystal display device, a color filter and a TFT are used.
There is a method in which glass beads or plastic beads are used as spacers when bonding to an array substrate. That is, before bonding the color filter and the TFT array substrate, glass beads or plastic beads having a predetermined diameter and uniform particle size are scattered on one of the color filter and the TFT array as a spacer,
Thereafter, the two substrates are bonded to each other, and the size of the gap between the two substrates, that is, the thickness of the liquid crystal layer is determined based on the diameter of the glass beads or the plastic beads.
【０００４】しかし、上述のようなカラーフィルタとＴ
ＦＴアレイ基板との間隙部を形成する方法では、カラー
液晶表示装置の動作の上で次のような問題点が生じる。However, the above-described color filter and T
The method of forming the gap with the FT array substrate has the following problems in the operation of the color liquid crystal display device.
【０００５】まず、ガラスビーズやプラスチックビーズ
をスペーサーとして用いる場合、基板面上に散在させる
密度が適正で、かつ、基板面上に均一に分散されていな
ければ、カラー液晶表示装置の全面に亘って大きさが均
一な間隙部は形成されない。一般に、スペーサーの散在
量（密度）を増した場合、間隙部の厚みのばらつき偏差
は少なくなるが、散在量（密度）が多くなると表示画素
部上に存在するスペーサーの数も増し、表示画素部では
このスペーサーが液晶材料の異物となる。そして、スペ
ーサーの存在によって、配向膜で規制された液晶分子の
配向に乱れが生じたり、スペーサー周辺の液晶だけは電
圧のＯＮ、ＯＦＦによる配向制御が不能になる等の支障
がみられ、コントラスト比等の表示性能が低下するとい
う問題があった。First, in the case where glass beads or plastic beads are used as spacers, if the density dispersed on the substrate surface is appropriate and the particles are not evenly dispersed on the substrate surface, the entire color liquid crystal display device is covered. A gap having a uniform size is not formed. In general, when the scattered amount (density) of the spacers is increased, the deviation in the thickness of the gap decreases, but as the scattered amount (density) increases, the number of spacers present on the display pixel portion also increases, and the display pixel portion increases. In this case, the spacer becomes a foreign matter of the liquid crystal material. The presence of the spacer causes disturbances in the alignment of the liquid crystal molecules regulated by the alignment film, and in the liquid crystal around the spacer, it becomes impossible to control the alignment by turning ON / OFF the voltage. However, there has been a problem that the display performance such as the above is deteriorated.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するために、間隙（液晶層の厚み）を決定するための柱
状凸部を備えたカラーフィルタが提案されている（特開
平５−１９６９４６号等）。このカラーフィルタは、着
色層の形成と同時にブラックマトリックス上の所定箇所
にＲ、Ｇ、Ｂの３色の着色層を積層して柱状凸部を形成
し、この柱状凸部がスペーサーとして機能するので、従
来のビーズ状のスペーサーの散布が不要となり、また、
柱状凸部が画素表示部に存在しないため液晶分子の配向
に乱れを生じさせても表示性能に悪影響が及ばないこと
になる。In order to solve such a problem, a color filter having a columnar convex portion for determining a gap (the thickness of a liquid crystal layer) has been proposed (JP-A-5-196946). No.). In this color filter, at the same time as the formation of the colored layer, three colored layers of R, G, and B are laminated at predetermined positions on the black matrix to form columnar projections, and the columnar projections function as spacers. This eliminates the need to spray a conventional beaded spacer,
Since the columnar projection does not exist in the pixel display portion, even if the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed, the display performance is not adversely affected.
【０００７】しかしながら、顔料分散法によりＲ、Ｇ、
Ｂの３色の着色層を形成する工程において、同時に所望
の高さを有する積層構造の柱状凸部を形成することは困
難である。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層を積層
して形成した柱状凸部の高さは、顔料を含有した感光性
材料のレベリング現象によって各色の着色層の厚みの和
よりも小さいものとなり、一方、各色の着色層の厚みを
大きくすることによってスペーサとしての必要な高さを
有する柱状凸部を形成すると、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色
層に要求される光透過性の点で新たな制限が加わる。[0007] However, R, G,
In the step of forming the three color layers of B, it is difficult to simultaneously form the columnar protrusions of the laminated structure having a desired height. That is, the height of the columnar protrusion formed by laminating the three colored layers of R, G, and B is smaller than the sum of the thicknesses of the colored layers of each color due to the leveling phenomenon of the photosensitive material containing the pigment. On the other hand, when the columnar convex portions having the required height as spacers are formed by increasing the thickness of the colored layers of each color, the light transmittance required for the colored layers of R, G, and B is obtained. There are new restrictions on points.
【０００８】また、例えば、近年注目されているＩＰＳ
（In-Plane Switching）液晶モードでは、ＴＮ液晶モー
ドよりも精密な基板間隙の制御が要求されている。この
ような要求に応えるために、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層
を積層して形成した柱状凸部の高さの精度を±０．３μ
ｍ以下とするには、柱状凸部を構成するＲ、Ｇ、Ｂの各
層の厚み精度を少なくとも±０．２μｍ以下、好ましく
は±０．１以下とする必要がある。このため、極めて高
い塗布精度が要求され、スループット、歩留等が問題と
なっている。さらに、柱状凸部用の微細なパターンで
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を重ねるため、各色ごとの位置合わせ
精度が高いことが要求され、この点でも工程的に不利と
なっている。[0008] For example, IPS which has recently attracted attention
(In-Plane Switching) In the liquid crystal mode, more precise control of the substrate gap is required than in the TN liquid crystal mode. In order to respond to such a demand, the accuracy of the height of the columnar convex portion formed by laminating three colored layers of R, G, and B is ± 0.3 μm.
In order to make the thickness m or less, the thickness accuracy of each of the R, G, and B layers constituting the columnar convex portion needs to be at least ± 0.2 μm or less, preferably ± 0.1 or less. For this reason, extremely high coating accuracy is required, and throughput, yield, and the like have become problems. Furthermore, since the three colors R, G, and B are superimposed on each other in the fine pattern for the columnar convex portion, it is required that the positioning accuracy of each color be high, and this is disadvantageous in the process.
【０００９】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、液晶層の厚み設定用としての柱状凸部
を備え、表示品質に優れたカラー液晶表示装置の製造を
可能とするカラーフィルタと、このカラーフィルタの製
造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has a columnar convex portion for setting the thickness of a liquid crystal layer, and makes it possible to manufacture a color liquid crystal display device having excellent display quality. An object of the present invention is to provide a color filter and a method for manufacturing the color filter.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のカラーフィルタは、基板と、該基板
上に所定のパターンで形成された複数色からなる着色層
と、少なくとも前記着色層を覆うように形成された透明
保護層と、前記基板上の複数の所定部位に形成され、前
記透明保護層よりも突出した透明な柱状凸部とを備える
ような構成とした。In order to achieve the above object, a color filter according to the present invention comprises a substrate, a colored layer of a plurality of colors formed in a predetermined pattern on the substrate, and at least A transparent protective layer formed so as to cover the colored layer, and a transparent columnar protrusion formed at a plurality of predetermined portions on the substrate and protruding from the transparent protective layer are provided.
【００１１】カラーフィルタの製造方法の第１の発明
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
にネガ型感光性樹脂を使用し透明感光性樹脂層を形成す
る第１の工程、前記透明感光性樹脂層を所定パターンを
有するフォトマスクを介して露光するとともに、透明感
光性樹脂層に硬化処理を施す第２の工程、前記透明感光
性樹脂層を現像することにより、前記基板上の複数の所
定部位に透明な柱状凸部を形成するとともに、少なくと
も前記着色層を覆うように透明保護層を形成する第３の
工程、を有するような構成とした。A first invention of a method for manufacturing a color filter is to form a colored layer having a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate and then apply a negative photosensitive resin on the substrate so as to cover at least the colored layer. A first step of forming a transparent photosensitive resin layer using a second step of exposing the transparent photosensitive resin layer via a photomask having a predetermined pattern and performing a curing treatment on the transparent photosensitive resin layer; Developing a transparent photosensitive resin layer to form transparent columnar projections at a plurality of predetermined sites on the substrate, and forming a transparent protective layer so as to cover at least the colored layer; .
【００１２】そして、第２の工程における硬化処理を、
透明保護層形成を可能とする程度の硬化反応を進めるよ
うな加熱処理、あるいは、透明保護層形成を可能とする
程度の硬化反応を進めるような露光量での透明感光性樹
脂層の全面露光処理であるような構成とした。The curing treatment in the second step is
Heat treatment to promote the curing reaction to the extent that the transparent protective layer can be formed, or exposure of the entire surface of the transparent photosensitive resin layer at an exposure amount that promotes the curing reaction to the extent that the transparent protective layer can be formed Was adopted.
【００１３】カラーフィルタの製造方法の第２の発明
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
にポジ型感光性樹脂を使用し透明感光性樹脂層を形成す
る第１の工程、前記透明感光性樹脂層を所定パターンを
有するフォトマスクを介して露光するとともに、透明感
光性樹脂層に感光性低下処理を施す第２の工程、前記透
明感光性樹脂層を現像することにより、前記基板上の複
数の所定部位に透明な柱状凸部を形成するとともに、少
なくとも前記着色層を覆うように透明保護層を形成する
第３の工程、を有するような構成とした。A second invention of a method of manufacturing a color filter is to form a colored layer having a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate and then apply a positive photosensitive resin on the substrate so as to cover at least the colored layer. A first step of forming a transparent photosensitive resin layer by using, and exposing the transparent photosensitive resin layer through a photomask having a predetermined pattern, and performing a photosensitivity lowering process on the transparent photosensitive resin layer. Forming a transparent columnar projection at a plurality of predetermined portions on the substrate by developing the transparent photosensitive resin layer, and forming a transparent protective layer so as to cover at least the coloring layer. And a process.
【００１４】そして、第２の工程における感光性低下処
理を、透明保護層形成を可能とする程度の感光性低下を
進めるような加熱処理であるような構成とした。The photosensitivity reduction treatment in the second step is a heat treatment for promoting the photosensitivity reduction to such an extent that a transparent protective layer can be formed.
【００１５】カラーフィルタの製造方法の第３の発明
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
に透明感光性樹脂層を形成する第１の工程、前記透明感
光性樹脂層を所定パターンを有するフォトマスクを介し
て露光する第２の工程、透明感光性樹脂層の全厚を溶解
するのに必要な条件に満たない現像条件を設定して前記
透明感光性樹脂層を現像することにより、前記基板上の
複数の所定部位に透明な柱状凸部を形成するとともに、
少なくとも前記着色層を覆うように透明保護層を形成す
る第３の工程、を有するような構成とした。A third invention of a method of manufacturing a color filter is to form a colored layer having a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate and then form a transparent photosensitive resin layer on the substrate so as to cover at least the colored layer. A first step of forming, a second step of exposing the transparent photosensitive resin layer through a photomask having a predetermined pattern, a development less than a condition necessary for dissolving the entire thickness of the transparent photosensitive resin layer. By setting conditions and developing the transparent photosensitive resin layer, a transparent columnar convex portion is formed at a plurality of predetermined portions on the substrate,
A third step of forming a transparent protective layer so as to cover at least the colored layer.
【００１６】このような本発明では、複数の透明な柱状
凸部は、液晶層の厚み設定用スペーサとして必要な高さ
をもつとともに高精度の高さ設定が可能であり、また、
透明保護層はカラーフィルタ表面を平坦化するととも
に、着色層に含有される成分の液晶層への溶出を防止す
る。According to the present invention, the plurality of transparent columnar projections have a height required as a spacer for setting the thickness of the liquid crystal layer and can be set with high precision.
The transparent protective layer flattens the surface of the color filter and prevents elution of components contained in the color layer into the liquid crystal layer.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて図面を参照して説明する。本発明のカラーフィルタ 図１は本発明のカラーフィルタの実施形態の一例を示す
部分平面図であり、図２はＡ−Ａ線における縦断面図で
ある。図１および図２において、本発明のカラーフィル
タ１は、基板２と、この基板２上に形成されたブラック
マトリックス３および着色層５を備え、ブラックマトリ
ックス３および着色層５を覆うように透明保護層６が形
成されており、さらに、ブラックマトリックス３の所定
の複数の箇所（図１では５箇所）には透明な柱状凸部７
が上記の透明保護層６と一体的に形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1. Color Filter of the Present Invention FIG. 1 is a partial plan view showing an example of an embodiment of the color filter of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line AA. 1 and 2, a color filter 1 of the present invention includes a substrate 2, a black matrix 3 and a coloring layer 5 formed on the substrate 2, and a transparent protective film covering the black matrix 3 and the coloring layer 5. A layer 6 is formed, and transparent columnar projections 7 are provided at a plurality of predetermined locations (five locations in FIG. 1) of the black matrix 3.
Are formed integrally with the transparent protective layer 6 described above.
【００１８】上記のカラーフィルタ１を構成する基板２
としては、石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英
板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹
脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフ
レキシブル材を用いることができる。この中で特にコー
ニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材で
あり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優
れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカ
リガラスであるため、アクティブマトリックス方式によ
るカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適してい
る。Substrate 2 constituting color filter 1 described above
For example, a transparent rigid material having no flexibility such as quartz glass, Pyrex glass, or a synthetic quartz plate, or a transparent flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Of these, Corning 7059 glass is a material having a low coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the glass. It is suitable for a color filter for a color liquid crystal display device according to the method.
【００１９】また、カラーフィルタ１を構成するブラッ
クマトリックス３は、着色層５からなる表示画素部の間
および着色層５の形成領域の外側に設けられている。こ
のようなブラックマトリックス３は、スパッタリング
法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度
のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニン
グして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を
含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして
形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性
粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹
脂層をパターニングして形成したもの等、いずれであっ
てもよい。The black matrix 3 constituting the color filter 1 is provided between the display pixel portions composed of the colored layers 5 and outside the region where the colored layers 5 are formed. Such a black matrix 3 is formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 ° by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and patterning the thin film, and containing light-shielding particles such as carbon fine particles. Forming a resin layer of polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, etc., and forming a photosensitive resin layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, etc. The photosensitive resin layer may be formed by patterning the photosensitive resin layer.
【００２０】また、着色層５は、赤色パターン５Ｒ、緑
色パターン５Ｇおよび青色パターン５Ｂが所望のパター
ン形状で配列されており、所望の着色材を含有した感光
性樹脂を使用した顔料分散法により形成することがで
き、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法に
より形成することができる。また、着色層５を、例え
ば、赤色パターン５Ｒが最も薄く、緑色パターン５Ｇ、
青色パターン５Ｂの順に厚くすることにより、着色層５
の各色ごとに最適な液晶層厚みを設定するようにしても
よい。The colored layer 5 has a red pattern 5R, a green pattern 5G, and a blue pattern 5B arranged in a desired pattern shape, and is formed by a pigment dispersion method using a photosensitive resin containing a desired coloring material. And a known method such as a printing method, an electrodeposition method, and a transfer method. Further, the colored layer 5 is formed, for example, by a red pattern 5R being the thinnest, a green pattern 5G,
By increasing the thickness in the order of the blue pattern 5B, the colored layer 5
The optimal liquid crystal layer thickness may be set for each color.
【００２１】透明保護層６はカラーフィルタ１の表面を
平坦化するとともに、着色層５に含有される成分の液晶
層への溶出を防止するために設けられたものである。こ
の透明保護層６の厚みは、使用される材料の光透過率、
カラーフィルタ１の表面状態等考慮して設定することが
でき、例えば、０．１〜１．５μｍの範囲で設定するこ
とができる。このような透明保護層６は、カラーフィル
タ１をＴＦＴアレイ基板と貼り合わせたときに液晶層と
接するような着色層５を少なくとも覆うように形成され
る。The transparent protective layer 6 is provided to flatten the surface of the color filter 1 and to prevent components contained in the colored layer 5 from being eluted into the liquid crystal layer. The thickness of the transparent protective layer 6 depends on the light transmittance of the material used,
It can be set in consideration of the surface condition of the color filter 1 and the like, and for example, can be set in the range of 0.1 to 1.5 μm. Such a transparent protective layer 6 is formed so as to cover at least the colored layer 5 which is in contact with the liquid crystal layer when the color filter 1 is bonded to the TFT array substrate.
【００２２】また、柱状凸部７は、カラーフィルタ１を
ＴＦＴアレイ基板と貼り合わせたときにスペーサーとし
て作用するものである。この柱状凸部７は、上記の透明
保護層６よりも２〜１０μｍ程度の範囲で突出するよう
に一定の高さをもつものであり、突出量はカラー液晶表
示装置の液晶層に要求される厚み等から適宜設定するこ
とができる。また、柱状凸部７の形成密度は、液晶層の
厚みムラ、開口率、柱状凸部７の形状、材質等を考慮し
て適宜設定することができるが、例えば、着色層５を構
成する赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５Ｇおよび青色
パターン５Ｂの１組に１個の割合で必要十分なスペーサ
ー機能を発現する。このような柱状凸部７の形状は、図
示例では円柱形状となっているが、これに限定されるも
のではなく、角柱形状、截頭錐体形状等であってもよ
い。The columnar projections 7 function as spacers when the color filter 1 is bonded to a TFT array substrate. The columnar protrusions 7 have a certain height so as to protrude from the transparent protective layer 6 in a range of about 2 to 10 μm, and the protrusion amount is required for a liquid crystal layer of a color liquid crystal display device. It can be appropriately set based on the thickness and the like. The formation density of the columnar protrusions 7 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, the shape and material of the columnar protrusions 7, and, for example, the red color forming the colored layer 5 can be set. A necessary and sufficient spacer function is expressed in one set of the pattern 5R, the green pattern 5G, and the blue pattern 5B. In the illustrated example, the shape of the columnar convex portion 7 is a columnar shape, but is not limited thereto, and may be a prismatic shape, a truncated pyramid shape, or the like.
【００２３】上記の透明保護層６および透明の柱状凸部
７は、透明感光性樹脂を用いて一体的に形成されたもの
である。透明感光性樹脂としては、公知のネガ型および
ポジ型の透明感光性樹脂のなかから、透明保護層６とし
て要求される光透過率、柱状凸部７として要求される機
械的強度等を考慮して選定することができる。The transparent protective layer 6 and the transparent columnar projection 7 are integrally formed using a transparent photosensitive resin. As the transparent photosensitive resin, light transmittance required for the transparent protective layer 6, mechanical strength required for the columnar protrusions 7, and the like are taken into consideration from among known negative type and positive type transparent photosensitive resins. Can be selected.
【００２４】上記の透明保護層６と柱状凸部７を備える
本発明のカラーフィルタ１に配向層を設けて配向処理
（ラビング）した後、ＴＦＴアレイ基板と貼り合わせた
場合、柱状凸部７がカラーフィルタ１とＴＦＴアレイ基
板との間に間隙を形成する。そして、柱状凸部７は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層を積層して形成された柱状凸
部にみられるような、レベリング現象による高さ精度不
良、および、各色ごとの位置合わせ不良が生じないの
で、その高さ精度と位置精度が極めて高いものであり、
したがって、両基板の間隙精度は極めて高いものとな
る。また、仮に画素部分に柱状凸部の一部が存在したと
しても、透明であるために表示品質に悪影響を及ぼすこ
とがほとんどない。一方、透明保護層６は、微細な凹凸
が存在するカラーフィルタ１の表面を平坦なものとし、
液晶の配向に悪影響を与える表面粗さを低減するととも
に、着色層に微量含まれるイオン性不純物等が液晶層へ
溶出して表示品質に悪影響を及ぼすことを防止する。When an alignment layer is provided on the color filter 1 of the present invention having the transparent protective layer 6 and the columnar projections 7 and the alignment processing (rubbing) is performed, and then the TFTs are bonded to a TFT array substrate, the columnar projections 7 A gap is formed between the color filter 1 and the TFT array substrate. And the columnar projection 7 is
Since there is no height accuracy defect due to the leveling phenomenon and no misalignment of each color as seen in the columnar protrusions formed by laminating the three colored layers of R, G and B, Accuracy and position accuracy are extremely high,
Therefore, the gap accuracy between the two substrates is extremely high. Further, even if a part of the columnar convex portion exists in the pixel portion, the display quality is hardly adversely affected because of the transparency. On the other hand, the transparent protective layer 6 flattens the surface of the color filter 1 in which fine irregularities exist,
In addition to reducing the surface roughness that adversely affects the alignment of the liquid crystal, it also prevents a small amount of ionic impurities and the like contained in the coloring layer from being eluted into the liquid crystal layer and adversely affecting display quality.
【００２５】尚、本発明のカラーフィルタは、図３に示
されるように、ブラックマトリックス３を備えず、非画
素部分に位置する着色層５上に上述の柱状凸部７を形成
したもの等であってもよい。As shown in FIG. 3, the color filter of the present invention does not include the black matrix 3 and has the above-mentioned columnar projections 7 formed on the colored layer 5 located at the non-pixel portion. There may be.
【００２６】また、上述のカラーフィルタの実施の形態
では、透明保護層６と透明な柱状凸部７が連続して形成
されているが、例えば、柱状凸部７が海島状に形成され
たものでもよい。カラーフィルタ製造方法の第１の発明 次に、カラーフィルタ製造方法の第１の発明の実施形態
について、図１および図２に示されたカラーフィルタ１
を例に図４および図５を参照しながら説明する。 （第１の工程）カラーフィルタ製造方法の第１の工程で
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
にネガ型の透明感光性樹脂層が形成される。すなわち、
まず、基板２上にブラックマトリックス３を形成し（図
４（Ａ））、次いで、基板２上の赤色パターン形成領域
に赤色パターン５Ｒ、緑色パターン形成領域に緑色パタ
ーン５Ｇ、さらに、青色パターン形成領域に青色パター
ン５Ｂを形成して着色層５とする（図４（Ｂ））。次
に、ブラックマトリックス３および着色層５を覆うよう
にネガ型の透明感光性樹脂層８を形成する（図４
（Ｃ））。In the above-described embodiment of the color filter, the transparent protective layer 6 and the transparent columnar projection 7 are formed continuously. For example, the columnar projection 7 is formed in a sea-island shape. May be. Next, a first embodiment of a color filter manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to FIGS. 4 and 5. (First Step) In the first step of the color filter manufacturing method, after forming a colored layer having a plurality of colors in a predetermined pattern on the substrate, a negative transparent transparent layer is formed on the substrate so as to cover at least the colored layer. A photosensitive resin layer is formed. That is,
First, a black matrix 3 is formed on the substrate 2 (FIG. 4A). Then, a red pattern 5R is formed on a red pattern forming region, a green pattern 5G is formed on a green pattern forming region, and a blue pattern forming region is formed on the substrate 2. Then, a blue pattern 5B is formed to form a colored layer 5 (FIG. 4B). Next, a negative type transparent photosensitive resin layer 8 is formed so as to cover the black matrix 3 and the colored layer 5 (FIG. 4).
(C)).
【００２７】上記のブラックマトリックス３の形成は、
例えば、以下のように行うことができる。まず、スパッ
タリング法、真空蒸着法等により形成したクロム等の金
属薄膜、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有した樹脂
層等からなる遮光層を基板２上に形成し、この遮光層上
に公知のポジ型あるいはネガ型の感光性レジストを用い
て感光性レジスト層を形成する。次いで、感光性レジス
ト層をブラックマトリックス用のフォトマスクを介して
露光、現像し、露出した遮光層をエッチングした後、残
存する感光性レジスト層を除去することによって、ブラ
ックマトリックス３を形成する。The formation of the black matrix 3 is as follows.
For example, it can be performed as follows. First, a light-shielding layer formed of a metal thin film such as chromium formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, a resin layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, or the like is formed on the substrate 2, and a known light-shielding layer is formed on the light-shielding layer. A photosensitive resist layer is formed using a positive or negative photosensitive resist. Next, the black matrix 3 is formed by exposing and developing the photosensitive resist layer through a black matrix photomask, etching the exposed light shielding layer, and removing the remaining photosensitive resist layer.
【００２８】また、上記の着色層５の形成は、例えば、
以下のように行うことができる。まず、ブラックマトリ
ックス３を覆うように基板２上に赤色着色材を含有した
赤色感光性樹脂層を形成し、所定のフォトマスクを介し
て上記の赤色感光性樹脂層を露光して現像を行うことに
より、基板２上の赤色パターン形成領域に赤色パターン
５Ｒを形成する。以下、同様に、基板２上の緑色パター
ン形成領域に緑色パターン５Ｇを形成し、さらに、基板
２上の青色パターン形成領域に青色パターン５Ｂを形成
する。The formation of the colored layer 5 is performed, for example, by
It can be performed as follows. First, a red photosensitive resin layer containing a red coloring material is formed on the substrate 2 so as to cover the black matrix 3, and the red photosensitive resin layer is exposed to light through a predetermined photomask and developed. Thereby, a red pattern 5R is formed in the red pattern forming region on the substrate 2. Hereinafter, similarly, a green pattern 5G is formed in a green pattern formation region on the substrate 2, and further, a blue pattern 5B is formed in a blue pattern formation region on the substrate 2.
【００２９】また、上記の透明感光性樹脂層８の形成
は、公知のネガ型の透明感光性樹脂組成物を、粘度の最
適化を行った上で、スピンコータ、ロールコータ等の公
知の手段によりブラックマトリックス３および着色層５
を覆うように塗布、乾燥して形成することができる。透
明感光性樹脂層８の厚みは、柱状凸部７に要求される高
さに応じて適宜設定することができる。 （第２の工程）カラーフィルタ製造方法の第２の工程で
は、ネガ型の透明感光性樹脂層８を柱状凸部形成用のフ
ォトマスクＭを介して露光する（図５（Ａ））。そし
て、この露光の前後いずれかにおいて、後述する第３の
工程（現像工程）で、未露光領域（柱状凸部形成部位以
外の領域）の透明感光性樹脂層８が透明保護層６を形成
する所望の厚みで残るように、透明感光性樹脂層８に硬
化処理を行う。このような硬化処理としては、透明感光
性樹脂層８に硬化反応を進めさせるような温度、例え
ば、通常のフォトリソグラフィでのプレベーク温度より
も高い温度で透明感光性樹脂層８を加熱する処理、ある
いは、透明感光性樹脂層８を完全に硬化させる露光量よ
りも少ない所定の露光量で透明感光性樹脂層８全面を露
光する処理等を挙げることができる。The above-mentioned transparent photosensitive resin layer 8 is formed by optimizing the viscosity of a known negative-type transparent photosensitive resin composition and then using a known means such as a spin coater or a roll coater. Black matrix 3 and colored layer 5
Can be formed by coating and drying so as to cover the surface. The thickness of the transparent photosensitive resin layer 8 can be appropriately set according to the height required for the columnar projections 7. (Second Step) In the second step of the color filter manufacturing method, the negative type transparent photosensitive resin layer 8 is exposed through a photomask M for forming columnar convex portions (FIG. 5A). Then, either before or after this exposure, in a third step (development step) described later, the transparent photosensitive resin layer 8 in the unexposed area (the area other than the columnar projection forming portion) forms the transparent protective layer 6. The transparent photosensitive resin layer 8 is subjected to a hardening treatment so as to have a desired thickness. As such a curing process, a process of heating the transparent photosensitive resin layer 8 at a temperature at which the curing reaction proceeds in the transparent photosensitive resin layer 8, for example, a temperature higher than a pre-bake temperature in normal photolithography, Alternatively, a process of exposing the entire surface of the transparent photosensitive resin layer 8 with a predetermined exposure amount smaller than the exposure amount that completely cures the transparent photosensitive resin layer 8 can be used.
【００３０】これにより、透明感光性樹脂層８の柱状凸
部形成部位（フォトマスクＭを介しての露光部）では硬
化反応が十分に進行し、柱状凸部形成部位以外の領域
（フォトマスクＭを介しての未露光部）では透明保護層
６の形成を可能とする程度の硬化反応が進んだ状態とな
る。 （第３の工程）カラーフィルタ製造方法の第３の工程で
は、現像液により透明感光性樹脂層８の現像が行われ
る。第２の工程において、上述のように透明保護層６の
形成領域と柱状凸部７の形成部位とで、それぞれ最適な
硬化反応が行われているため、この現像によって、柱状
凸部形成部位の透明感光性樹脂層８は溶解されずに透明
な柱状凸部７として残り、柱状凸部形成部位以外の領域
の透明感光性樹脂層８は大部分が溶解除去されるものの
透明保護層６としての薄膜が残り、本発明のカラーフィ
ルタ１が得られる（図５（Ｂ））。形成された透明保護
層６は、微細な凹凸が存在するカラーフィルタ１の表面
を平坦なものとし、液晶の配向に悪影響を与える表面粗
さを低減するとともに、着色層に微量含まれるイオン性
不純物等が液晶層へ溶出して表示品質が低下することを
防止する。また、透明な柱状凸部７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３
色の着色層の積層ではないため、レベリング現象による
高さ精度の低下がなく、また、透明感光性樹脂層８の一
回の露光で形成できるので位置精度も極めて高いもので
ある。さらに、透明保護層６により着色層が平坦化され
ているため、柱状凸部で保持されるギャップは更に均一
なものとなる。As a result, the curing reaction sufficiently proceeds in the columnar convex portion forming portion of the transparent photosensitive resin layer 8 (the exposed portion via the photomask M), and the region other than the columnar convex portion forming portion (the photomask M). (A non-exposed portion through), the curing reaction is advanced to such an extent that the transparent protective layer 6 can be formed. (Third Step) In the third step of the color filter manufacturing method, the transparent photosensitive resin layer 8 is developed with a developing solution. In the second step, as described above, since the optimal curing reaction is performed between the formation region of the transparent protective layer 6 and the formation site of the columnar projection 7, the development causes the formation of the columnar projection formation site. The transparent photosensitive resin layer 8 remains as a transparent columnar protrusion 7 without being dissolved, and the transparent photosensitive resin layer 8 in a region other than the columnar protrusion forming portion is mostly dissolved and removed, but as a transparent protective layer 6 The thin film remains, and the color filter 1 of the present invention is obtained (FIG. 5B). The formed transparent protective layer 6 flattens the surface of the color filter 1 having fine irregularities, reduces the surface roughness that adversely affects the alignment of the liquid crystal, and reduces the amount of ionic impurities contained in the coloring layer in trace amounts. And the like are eluted into the liquid crystal layer to prevent the display quality from deteriorating. In addition, the transparent columnar projection 7 has three R, G, and B portions.
Since it is not a stack of colored layers, there is no reduction in height accuracy due to the leveling phenomenon, and since the transparent photosensitive resin layer 8 can be formed by one exposure, the positional accuracy is extremely high. Further, since the colored layer is flattened by the transparent protective layer 6, the gap held by the columnar projections becomes more uniform.
【００３１】尚、上述の実施形態では、着色層５は顔料
分散法により形成されるが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、印刷法、転写法等を用いること
ができ、また、基板２上に予め透明導電膜を形成して電
着法を用いることもできる。 カラーフィルタ製造方法の第２の発明 次に、カラーフィルタ製造方法の第２の発明の実施形態
について、図１および図２に示されたカラーフィルタ１
を例に図６を参照しながら説明する。 （第１の工程）カラーフィルタ製造方法の第１の工程で
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
にポジ型の透明感光性樹脂層が形成される。すなわち、
上述の第１の発明における第１の工程と同様に、まず、
基板２上にブラックマトリックス３を形成し、次いで、
基板２上の赤色パターン形成領域に赤色パターン５Ｒ、
緑色パターン形成領域に緑色パターン５Ｇ、さらに、青
色パターン形成領域に青色パターン５Ｂを形成して着色
層５とする。次に、ブラックマトリックス３および着色
層５を覆うようにネガ型の透明感光性樹脂層８´を形成
する（図６（Ａ））。In the above embodiment, the colored layer 5 is made of a pigment
Although formed by a dispersion method, the present invention is not limited to this.
Not something. For example, using a printing method, a transfer method, etc.
In addition, a transparent conductive film is formed in advance on the substrate 2 to form an electrode.
A wearing method can also be used. Second invention of color filter manufacturing method Next, an embodiment of a second invention of a color filter manufacturing method
For the color filter 1 shown in FIG. 1 and FIG.
An example will be described with reference to FIG. (First step) In the first step of the color filter manufacturing method
A colored layer composed of a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate.
After forming, on the substrate so as to cover at least the colored layer
Then, a positive type transparent photosensitive resin layer is formed. That is,
First, as in the first step in the first invention described above,
Forming a black matrix 3 on the substrate 2,
A red pattern 5R in a red pattern forming area on the substrate 2;
Green pattern 5G in the green pattern formation area, and blue
Coloring by forming blue pattern 5B in color pattern formation area
Layer 5. Next, black matrix 3 and coloring
A negative type transparent photosensitive resin layer 8 'is formed so as to cover the layer 5.
(FIG. 6A).
【００３２】上記のブラックマトリックス３の形成、着
色層５の形成は、上述の第１の発明と同様に行うことが
できるので、ここでの説明は省略する。Since the formation of the black matrix 3 and the formation of the colored layer 5 can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description is omitted here.
【００３３】また、上記の透明感光性樹脂層８´の形成
は、公知のポジ型の透明感光性樹脂組成物を、スピンコ
ータ、ロールコータ等の公知の手段によりブラックマト
リックス３および着色層５を覆うように塗布、乾燥して
形成することができる。透明感光性樹脂層８´の厚み
は、柱状凸部７に要求される高さに応じて適宜設定する
ことができる。 （第２の工程）カラーフィルタ製造方法の第２の工程で
は、まず、後述する第３の工程（現像工程）で、露光領
域（柱状凸部形成部位以外の領域）の透明感光性樹脂層
８´が透明保護層６を形成する所望の厚みで残るよう
に、透明感光性樹脂層８´に感光性低下処理を行う。こ
のような処理は、例えば、通常のフォトリソグラフィで
のプレベーク温度よりも高い温度で透明感光性樹脂層８
´を加熱する等して行うことができる。次に、ポジ型の
透明感光性樹脂層８´を柱状凸部形成用のフォトマスク
Ｍ´を介して露光する（図６（Ｂ））。The above-mentioned transparent photosensitive resin layer 8 'is formed by covering the black matrix 3 and the colored layer 5 with a known positive type transparent photosensitive resin composition by a known means such as a spin coater or a roll coater. Coating and drying. The thickness of the transparent photosensitive resin layer 8 ′ can be appropriately set according to the height required for the columnar projections 7. (Second Step) In the second step of the color filter manufacturing method, first, in a third step (development step) to be described later, the transparent photosensitive resin layer 8 in the exposed area (the area other than the columnar convex part forming part) is formed. The transparent photosensitive resin layer 8 ′ is subjected to a photosensitivity reduction process so that ′ remains at a desired thickness for forming the transparent protective layer 6. Such a process is performed, for example, at a temperature higher than the pre-bake temperature in normal photolithography.
′ Can be heated. Next, the positive type transparent photosensitive resin layer 8 'is exposed through a photomask M' for forming columnar convex portions (FIG. 6B).
【００３４】これにより、透明感光性樹脂層８´の柱状
凸部形成部位（フォトマスクＭ´を介しての未露光部）
では、露光による透明感光性樹脂の分解反応は発生せ
ず、一方、柱状凸部形成部位以外の領域（フォトマスク
Ｍ´を介しての露光部）では透明保護層６の形成を可能
とする程度の分解反応が進んだ状態となる。尚、透明保
護層６を形成することが不要な部分のみ、上記の露光と
は別の操作により過剰に露光を行い、後述する第３の工
程（現像工程）で完全に除去することもできる。 （第３の工程）カラーフィルタ製造方法の第３の工程で
は、現像液により透明感光性樹脂層８´の現像が行われ
る。第２の工程において、上述のように透明保護層６の
形成領域と柱状凸部７の形成部位とで、透明感光性樹脂
層８´はそれぞれ最適な状態とされているため、この現
像によって、柱状凸部形成部位の透明感光性樹脂層８´
は溶解されずに透明な柱状凸部７として残り、柱状凸部
形成部位以外の領域の透明感光性樹脂層８´は大部分が
溶解除去されるものの透明保護層６としての薄膜が残
り、本発明のカラーフィルタ１が得られる（図６
（Ｃ））。Thus, the columnar convex portion forming portion of the transparent photosensitive resin layer 8 '(the unexposed portion via the photomask M')
Does not cause a decomposition reaction of the transparent photosensitive resin due to the exposure, but on the other hand, in a region other than the columnar convex portion forming portion (exposed portion via the photomask M ′), the transparent protective layer 6 can be formed. Is in a state where the decomposition reaction has progressed. Incidentally, only the portion where the transparent protective layer 6 need not be formed can be excessively exposed by an operation different from the above-mentioned exposure, and can be completely removed in a third step (development step) described later. (Third Step) In the third step of the color filter manufacturing method, the transparent photosensitive resin layer 8 'is developed with a developing solution. In the second step, as described above, the transparent photosensitive resin layer 8 ′ is in an optimal state in the formation region of the transparent protective layer 6 and the formation region of the columnar convex portion 7. Transparent photosensitive resin layer 8 ′ at column-shaped convex portion forming portion
Is not dissolved and remains as a transparent columnar convex portion 7, and the transparent photosensitive resin layer 8 ′ in a region other than the columnar convex portion forming portion is mostly dissolved and removed, but a thin film as the transparent protective layer 6 remains. The color filter 1 of the invention is obtained (FIG. 6).
(C)).
【００３５】形成された透明保護層６は、微細な凹凸が
存在するカラーフィルタ１の表面を平坦なものとし、液
晶の配向に悪影響を与える表面粗さを低減するととも
に、着色層に微量含まれるイオン性不純物が液晶層へ溶
出して表示品質が低下することを防止する。また、透明
な柱状凸部７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層の積層では
ないため、レベリング現象による高さ精度の低下がな
く、さらに、透明感光性樹脂層８´の一回の露光で形成
できるので位置精度も極めて高いものである。さらに、
透明保護層６により着色層が平坦化されているため、柱
状凸部７で保持されるギャップは更に均一なものとな
る。The formed transparent protective layer 6 flattens the surface of the color filter 1 having fine irregularities, reduces the surface roughness which adversely affects the alignment of the liquid crystal, and contains a trace amount in the coloring layer. This prevents ionic impurities from being eluted into the liquid crystal layer and deteriorating display quality. In addition, since the transparent columnar projection 7 is not a laminate of three colored layers of R, G, and B, there is no reduction in height accuracy due to the leveling phenomenon. And the position accuracy is extremely high. further,
Since the coloring layer is flattened by the transparent protective layer 6, the gap held by the columnar protrusions 7 becomes more uniform.
【００３６】尚、上述の実施形態では、着色層５は顔料
分散法により形成されるが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、印刷法、転写法等を用いること
ができ、また、基板２上に予め透明導電膜を形成して電
着法を用いることもできる。 カラーフィルタ製造方法の第３の発明 次に、カラーフィルタ製造方法の第３の発明の実施形態
について、図１および図２に示されたカラーフィルタ１
を例に図７を参照しながら説明する。 （第１の工程）カラーフィルタ製造方法の第１の工程で
は、基板上に所定のパターンで複数色からなる着色層を
形成した後、少なくとも前記着色層を覆うように基板上
に透明感光性樹脂層が形成される。すなわち、上述の第
１の発明における第１の工程と同様に、まず、基板２上
にブラックマトリックス３を形成し、次いで、基板２上
の赤色パターン形成領域に赤色パターン５Ｒ、緑色パタ
ーン形成領域に緑色パターン５Ｇ、さらに、青色パター
ン形成領域に青色パターン５Ｂを形成して着色層５とす
る。次に、ブラックマトリックス３および着色層５を覆
うように透明感光性樹脂層８″を形成する（図７
（Ａ））。In the above embodiment, the colored layer 5 is made of a pigment.
Although formed by a dispersion method, the present invention is not limited to this.
Not something. For example, using a printing method, a transfer method, etc.
In addition, a transparent conductive film is formed in advance on the substrate 2 to form an electrode.
A wearing method can also be used. Third Invention of Color Filter Manufacturing Method Next, an embodiment of the third invention of the color filter manufacturing method
For the color filter 1 shown in FIG. 1 and FIG.
Will be described with reference to FIG. (First step) In the first step of the color filter manufacturing method
A colored layer composed of a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate.
After forming, on the substrate so as to cover at least the colored layer
To form a transparent photosensitive resin layer. That is,
As in the first step of the first invention, first, on the substrate 2
To form a black matrix 3 on the substrate 2
Red pattern 5R, green pattern
Green pattern 5G and blue pattern
A blue pattern 5B is formed in the
You. Next, the black matrix 3 and the colored layer 5 are covered.
The transparent photosensitive resin layer 8 ″ is formed as shown in FIG.
(A)).
【００３７】上記のブラックマトリックス３の形成、着
色層５の形成は、上述の第１の発明と同様に行うことが
できるので、ここでの説明は省略する。Since the formation of the black matrix 3 and the formation of the coloring layer 5 can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description is omitted here.
【００３８】また、上記の透明感光性樹脂層８″の形成
は、公知のネガ型あるいはポジ型の透明感光性樹脂組成
物を、スピンコータ、ロールコータ等の公知の手段によ
りブラックマトリックス３および着色層５を覆うように
塗布、乾燥して形成することができる。透明感光性樹脂
層８″の厚みは、柱状凸部７に要求される高さに応じて
適宜設定することができる。図示例では、ネガ型の透明
感光性樹脂組成物を使用した場合について説明する。 （第２の工程）カラーフィルタ製造方法の第２の工程で
は、ネガ型の透明感光性樹脂層８″を柱状凸部形成用の
フォトマスクＭ″を介して露光する（図７（Ｂ））。こ
れにより、透明感光性樹脂層８″の柱状凸部形成部位
（フォトマスクＭを介しての露光部）では硬化反応が十
分に進行し、柱状凸部形成部位以外の領域（フォトマス
クＭを介しての未露光部）では硬化反応が生じていない
状態となる。 （第３の工程）カラーフィルタ製造方法の第３の工程で
は、現像液により透明感光性樹脂層８″の現像が行われ
る。この現像は、ネガ型透明感光性樹脂層８″の未露光
部の全厚を溶解するのに必要な条件に満たない条件で行
われる。すなわち、透明感光性樹脂層８″の未露光部
が完全除去されないような現像液を使用する、現像液
の濃度や温度を調整して溶解力を低下させた現像液を使
用する、ことにより現像を行うことができる。尚、に
よる現像では、透明感光性樹脂組成物側の組成の調整、
現像液側の組成の調整の少なくとも一方により行うこと
ができる。尚、溶解力の強い現像液を部分的に作用させ
る操作を加えて、所望の部分のみ透明保護層を残さない
ようにすることもできる。The transparent photosensitive resin layer 8 ″ is formed by coating a known negative or positive transparent photosensitive resin composition with a known method such as a spin coater or a roll coater. The transparent photosensitive resin layer 8 ″ can be appropriately set in thickness according to the height required for the columnar projections 7. In the illustrated example, a case where a negative-type transparent photosensitive resin composition is used will be described. (Second Step) In the second step of the color filter manufacturing method, the negative type transparent photosensitive resin layer 8 "is exposed through a photomask M" for forming columnar convex portions (FIG. 7B). . As a result, the curing reaction sufficiently proceeds in the columnar convex portion forming portion (the exposed portion through the photomask M) of the transparent photosensitive resin layer 8 ″, and the region other than the columnar convex portion forming portion (through the photomask M). (A non-exposed portion) in which no curing reaction has occurred (Third step) In the third step of the color filter manufacturing method, the transparent photosensitive resin layer 8 ″ is developed with a developing solution. This development is performed under conditions that do not satisfy the conditions necessary to dissolve the entire thickness of the unexposed portion of the negative-type transparent photosensitive resin layer 8 ″. Development can be performed by using a developer that is not completely removed, or by using a developer whose solubility is reduced by adjusting the concentration and temperature of the developer. In the development by the adjustment of the composition of the transparent photosensitive resin composition side,
The adjustment can be performed by at least one of the adjustment of the composition on the developer side. In addition, an operation of causing a developing solution having a strong dissolving power to partially act may be added so that the transparent protective layer is not left only at a desired portion.
【００３９】これにより、未露光部である柱状凸部形成
部位以外の領域の透明感光性樹脂層８″は大部分が溶解
除去されるものの透明保護層６としての薄膜が残り、ま
た、露光部である柱状凸部形成部位の透明感光性樹脂層
８″は溶解されずに透明な柱状凸部７として残り、本発
明のカラーフィルタ１が得られる（図７（Ｃ））。形成
された透明保護層６は、微細な凹凸が存在するカラーフ
ィルタ１の表面を平坦なものとし、液晶の配向に悪影響
を与える表面粗さを低減するとともに、着色層に微量含
まれるイオン性不純物が液晶層へ溶出して表示品質が低
下することを防止する。また、透明な柱状凸部７は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層の積層ではないため、レベリ
ング現象による高さ精度の低下がなく、さらに、透明感
光性樹脂層８″の一回の露光で形成できるので位置精度
も極めて高いものである。As a result, the transparent photosensitive resin layer 8 ″ in the area other than the columnar convex portion forming portion, which is an unexposed portion, is mostly dissolved and removed, but a thin film as the transparent protective layer 6 remains. The transparent photosensitive resin layer 8 ″ at the portion where the columnar projections are formed is not dissolved but remains as the transparent columnar projections 7, and the color filter 1 of the present invention is obtained (FIG. 7C). The formed transparent protective layer 6 flattens the surface of the color filter 1 having fine irregularities, reduces the surface roughness that adversely affects the alignment of the liquid crystal, and reduces the amount of ionic impurities contained in the coloring layer in trace amounts. Are prevented from being eluted into the liquid crystal layer and the display quality is degraded. In addition, the transparent columnar projection 7
Since the color layers of three colors of R, G, and B are not laminated, the height accuracy does not decrease due to the leveling phenomenon. Further, since the transparent photosensitive resin layer 8 "can be formed by one exposure, the positional accuracy is extremely high. It is expensive.
【００４０】上述の実施形態では、ネガ型の透明感光性
樹脂組成物を使用した場合について説明したが、ポジ型
の透明感光性樹脂組成物を使用した場合も、第３の工程
での現像は、ポジ型透明感光性樹脂層８″の未露光部の
全厚を溶解するのに必要な条件に満たない条件で行われ
る。In the above embodiment, the case where the negative-type transparent photosensitive resin composition is used has been described. However, when the positive-type transparent photosensitive resin composition is used, the development in the third step is not performed. This is performed under conditions that do not satisfy the conditions necessary for dissolving the entire thickness of the unexposed portion of the positive-type transparent photosensitive resin layer 8 ″.
【００４１】尚、上述の実施形態では、着色層５は顔料
分散法により形成されるが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、印刷法、転写法等を用いること
ができ、また、基板２上に予め透明導電膜を形成して電
着法を用いることもできる。In the above embodiment, the coloring layer 5 is formed by a pigment dispersion method, but the present invention is not limited to this. For example, a printing method, a transfer method, or the like can be used, and a transparent conductive film can be formed on the substrate 2 in advance, and an electrodeposition method can be used.
【００４２】[0042]
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 （実施例１）カラーフィルタ製造方法の第１の発明 カラーフィルタ用の基板として、３００ｍｍ×４００ｍ
ｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板（コーニング社製７０
５９ガラス）を準備した。この基板を定法にしたがって
洗浄した後、基板の片側全面にスパッタリング法により
金属クロムからなる遮光層（厚さ０．１μｍ）を成膜し
た。次いで、この遮光層に対して、通常のフォトリソグ
ラフィー法によって感光性レジスト塗布、マスク露光、
現像、エッチング、レジスト層剥離を行ってブラックマ
トリックスを形成した。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Example 1 First Invention of Color Filter Manufacturing Method A substrate for a color filter is 300 mm × 400 m.
m, a glass substrate having a thickness of 1.1 mm (Corning 70
59 glass). After washing the substrate according to a conventional method, a light-shielding layer (thickness: 0.1 μm) made of metallic chromium was formed on the entire surface of one side of the substrate by a sputtering method. Next, a photosensitive resist coating, mask exposure,
The black matrix was formed by performing development, etching, and stripping of the resist layer.
【００４３】次に、ブラックマトリックスが形成された
基板全面に、赤色パターン用の感光性着色材料（富士ハ
ントエレクトロニクス（株）製カラーモザイクＣＲＹ）
をスピンコート法により塗布して赤色感光性樹脂層を形
成し、プレベーク（８５℃、５分間）を行った。その
後、所定の着色パターン用フォトマスクを用いて赤色感
光性樹脂層をアライメント露光し、現像液（富士ハント
エレクトロニクス（株）製カラーモザイク用現像液ＣＤ
の希釈液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２
００℃、３０分間）を行って、ブラックマトリックスパ
ターンに対して所定の位置に赤色パターン（厚み１．５
μｍ）を形成した。Next, a photosensitive coloring material for a red pattern (color mosaic CRY manufactured by Fuji Hunt Electronics Co., Ltd.) is formed on the entire surface of the substrate on which the black matrix is formed.
Was applied by spin coating to form a red photosensitive resin layer, and prebaked (85 ° C., 5 minutes). Thereafter, the red photosensitive resin layer is subjected to alignment exposure using a predetermined colored pattern photomask, and a developer (Fuji Hunt Electronics Co., Ltd. color mosaic developer CD) is used.
), Followed by post-baking (2
(00 ° C., 30 minutes), and a red pattern (thickness 1.5
μm).
【００４４】同様に、緑色パターン用の感光性着色材料
（富士ハントエレクトロニクス（株）製カラーモザイク
ＣＧＹ）を用いて、ブラックマトリックスパターンに対
して所定の位置に緑色パターン（厚み１．５μｍ）を形
成した。さらに、青色パターン用の感光性着色材料（富
士ハントエレクトロニクス（株）製カラーモザイクＣＢ
Ｙ）を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して
所定の位置に青色パターン（厚み１．５μｍ）を形成し
た。Similarly, using a photosensitive coloring material for a green pattern (color mosaic CGY manufactured by Fuji Hunt Electronics Co., Ltd.), a green pattern (1.5 μm thick) is formed at a predetermined position with respect to the black matrix pattern. did. Furthermore, a photosensitive coloring material for a blue pattern (Color Mosaic CB manufactured by Fuji Hunt Electronics Co., Ltd.)
By using Y), a blue pattern (thickness: 1.5 μm) was formed at a predetermined position with respect to the black matrix pattern.
【００４５】次に、着色層が形成された基板上に下記組
成のネガ型の透明感光性樹脂組成物をスピンコート法に
より塗布して、厚み６μｍの透明感光性樹脂層を形成し
た。（以上、第１の工程） 透明感光性樹脂組成物の組成 ・光重合性アクリレートオリゴマー ｏ−クレゾールノボラック エポキシアクリレート（分子量１５００〜２０００）… ５０重量部 ・多官能性モノマー ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート （日本化薬（株）製ＤＰＨＡ） … ５０重量部 ・重合開始剤（チバガイギー社製イルガキュア９０７） … ２重量部 ・エチルセロソルブアセテート …２００重量部 次いで、ホットプレート上で本来のプレベーク温度（９
０℃）よりも高い温度でプレベーク（１２０℃、３分
間）を行って透明感光性樹脂層に硬化処理を施した。そ
の後、超高圧水銀灯を露光光源とするプロキシミティ露
光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形状の開口部を設
けたフォトマスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量
で露光を行った。（以上、第２の工程） 次に、基板を１，１，２，２−テトラクロロエタンに６
０秒間浸漬して現像を行い、洗浄後、クリーンオーブン
中でポストベーク（２００℃、３０分間）を行った。
（以上、第３の工程） このような一連の処理により、露光された箇所は高さ
５．４μｍの透明な柱状凸部となり、未露光部には厚み
０．３μｍの透明保護層が形成されて、図１および図２
に示されるような構造のカラーフィルタを得た。そし
て、柱状凸部はカラーフィルタの他の表面より５．１μ
ｍ突出し、スペーサとしての機能を有するものであっ
た。 （実施例２）カラーフィルタ製造方法の第１の発明 まず、実施例１と同様にして、基板上にブラックマトリ
ックスを形成した。次に、実施例１と同様にして、ブラ
ックマトリックスパターンに対して所定の位置に赤色パ
ターン、緑色パターンおよび青色パターンを形成し、着
色層が形成された基板上に厚み６μｍのネガ型の透明感
光性樹脂層を形成した。（以上、第１の工程） 次いで、ホットプレート上でプレベーク（９０℃、３分
間）を行った後、超高圧水銀灯を露光光源とするプロキ
シミティ露光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形状の
開口部を設けたフォトマスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ
2 の露光量で露光を行った。次に、同じプロキシミティ
露光機を使用しフォトマスクを用いないで５ｍＪ／ｃｍ
2 の露光量で透明感光性樹脂層の全面に露光を行って、
透明感光性樹脂層に硬化処理を施した。（以上、第２の
工程） 次に、基板を１，１，２，２−テトラクロロエタンに６
０秒間浸漬して現像を行い、洗浄後、クリーンオーブン
中でポストベーク（２００℃、３０分間）を行った。
（以上、第３の工程） このような一連の処理により、露光された箇所は高さ
５．４μｍの透明な柱状凸部となり、未露光部には厚み
０．３μｍの透明保護層が形成されて、図１および図２
に示されるような構造のカラーフィルタを得た。そし
て、柱状凸部はカラーフィルタの他の表面より５．１μ
ｍ突出し、スペーサとしての機能を有するものであっ
た。 （実施例３）カラーフィルタ製造方法の第３の発明 まず、実施例１と同様にして、基板上にブラックマトリ
ックスを形成した。次に、実施例１と同様にして、ブラ
ックマトリックスパターンに対して所定の位置に赤色パ
ターン、緑色パターンおよび青色パターンを形成し、着
色層が形成された基板上に厚み６μｍのネガ型の透明感
光性樹脂層を形成した。（以上、第１の工程） 次いで、ホットプレート上でプレベーク（９０℃、３分
間）を行った後、超高圧水銀灯を露光光源とするプロキ
シミティ露光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形状の
開口部を設けたフォトマスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ
2 の露光量で露光を行った。（以上、第２の工程） 次に、基板を０．０５％水酸化カリウム水溶液に３０秒
間浸漬して現像を行った。この現像条件は、未露光の透
明感光性樹脂層を完全に溶解除去するには不十分な条件
である。その後、洗浄を行いクリーンオーブン中でポス
トベーク（２００℃、３０分間）を行った。（以上、第
３の工程） このような一連の処理により、露光された箇所は高さ
５．４μｍの透明な柱状凸部となり、未露光部には厚み
０．３μｍの透明保護層が形成されて、図１および図２
に示されるような構造のカラーフィルタを得た。そし
て、柱状凸部はカラーフィルタの他の表面より５．１μ
ｍ突出し、スペーサとしての機能を有するものであっ
た。 （実施例４）カラーフィルタ製造方法の第２の発明 まず、実施例１と同様にして、基板上にブラックマトリ
ックスを形成した。次に、実施例１と同様にして、ブラ
ックマトリックスパターンに対して所定の位置に赤色パ
ターン、緑色パターンおよび青色パターンを形成した。
次いで、着色層が形成された基板上にポジ型の透明感光
性樹脂組成物（日本合成ゴム（株）製オプトマーＰＣ−
３０２）をスピンコート法により塗布して、厚み６μｍ
の透明感光性樹脂層を形成した。（以上、第１の工程） 次いで、ホットプレート上で本来のプレベーク（９０
℃、１分間）よりも強い条件でプレベーク（１１０℃、
３分間）を行って透明感光性樹脂層に感光性低下処理を
施した。その後、超高圧水銀灯を露光光源とするプロキ
シミティ露光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形状の
遮光部を設けたフォトマスクを介して５０ｍＪ／ｃｍ2
の露光量で露光を行った。（以上、第２の工程） 次に、基板を０．２％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド）水溶液に６０秒間浸漬して現像を行
い、透明感光性樹脂層の露光部の膜厚を現象させた。そ
の後、同じプロキシミティ露光機を使用しフォトマスク
を用いないで２０００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量で透明感光
性樹脂層の全面に後露光を行い、洗浄後、クリーンオー
ブン中でポストベーク（２００℃、６０分間）を行っ
た。（以上、第３の工程） このような一連の処理により、未露光部は高さ５．４μ
ｍの透明な柱状凸部となり、露光部には厚み０．３μｍ
の透明保護層が形成されて、図１および図２に示される
ような構造のカラーフィルタを得た。そして、柱状凸部
はカラーフィルタの他の表面より５．１μｍ突出し、ス
ペーサとしての機能を有するものであった。 （実施例５）カラーフィルタ製造方法の第３の発明 まず、実施例１と同様にして、基板上にブラックマトリ
ックスを形成した。次に、実施例１と同様にして、ブラ
ックマトリックスパターンに対して所定の位置に赤色パ
ターン、緑色パターンおよび青色パターンを形成した。
次いで、実施例４と同様にして、着色層が形成された基
板上に厚み６μｍのポジ型の透明感光性樹脂層を形成し
た。（以上、第１の工程） 次いで、ホットプレート上でプレベーク（９０℃、１分
間）を行い、その後、超高圧水銀灯を露光光源とするプ
ロキシミティ露光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形
状の遮光部を設けたフォトマスクを介して５０ｍＪ／ｃ
ｍ2 の露光量で露光を行った。（以上、第２の工程） 次に、基板を０．２％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド）水溶液に３０秒間浸漬して現像を行
い、透明感光性樹脂層の露光部の膜厚を現象させた。こ
の現像条件は、露光部の透明感光性樹脂層を完全に溶解
除去するには不十分な条件である。その後、同じプロキ
シミティ露光機を使用しフォトマスクを用いないで２０
００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量で透明感光性樹脂層の全面に
後露光を行い、洗浄後、クリーンオーブン中でポストベ
ーク（２００℃、６０分間）を行った。（以上、第３の
工程） このような一連の処理により、未露光部は高さ５．４μ
ｍの透明な柱状凸部となり、露光部には厚み０．３μｍ
の透明保護層が形成されて、図１および図２に示される
ような構造のカラーフィルタを得た。そして、柱状凸部
はカラーフィルタの他の表面より５．１μｍ突出し、ス
ペーサとしての機能を有するものであった。Next, a negative type transparent photosensitive resin composition having the following composition was applied on the substrate on which the colored layer was formed by spin coating to form a 6 μm thick transparent photosensitive resin layer. (The above is the first step) Composition of the transparent photosensitive resin composition Photopolymerizable acrylate oligomer o-cresol novolak epoxy acrylate (molecular weight 1500 to 2000) 50 parts by weight Multifunctional monomer dipentaerythritol hexaacrylate (Japan 50 parts by weight-Polymerization initiator (Irgacure 907 manufactured by Ciba Geigy)-2 parts by weight-Ethyl cellosolve acetate-200 parts by weight Then, the original prebake temperature (9
Prebaking (120 ° C., 3 minutes) was performed at a temperature higher than 0 ° C.) to cure the transparent photosensitive resin layer. Thereafter, exposure was performed at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 by using a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as an exposure light source through a photomask provided with an opening having a predetermined shape at a position where the columnar projection was formed. (The above is the second step) Next, the substrate is treated with 1,1,2,2-tetrachloroethane for 6 hours.
After immersion for 0 second for development, and washing, post baking (200 ° C., 30 minutes) was performed in a clean oven.
(The above, the third step) By such a series of processing, the exposed portion becomes a transparent columnar convex portion having a height of 5.4 μm, and a 0.3 μm thick transparent protective layer is formed in the unexposed portion. 1 and 2
Was obtained. The columnar projections are 5.1 μm from the other surface of the color filter.
m and had a function as a spacer. Example 2 First Invention of Color Filter Manufacturing Method First, a black matrix was formed on a substrate in the same manner as in Example 1. Next, in the same manner as in Example 1, a red pattern, a green pattern, and a blue pattern were formed at predetermined positions with respect to the black matrix pattern, and a 6 μm-thick negative transparent photosensitive film was formed on the substrate on which the colored layer was formed. A conductive resin layer was formed. (The above is the first step) Next, after prebaking (90 ° C., 3 minutes) on a hot plate, a predetermined position is formed at a position where the columnar convex portion is formed by a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as an exposure light source. 200 mJ / cm through a photomask provided with a shaped opening
Exposure was performed at an exposure amount of 2 . Next, using the same proximity exposure machine, without using a photomask, 5 mJ / cm
Exposing the entire surface of the transparent photosensitive resin layer with the exposure amount of 2 ,
The transparent photosensitive resin layer was subjected to a curing treatment. (The above is the second step) Next, the substrate is treated with 1,1,2,2-tetrachloroethane for 6 hours.
After immersion for 0 second for development, and washing, post baking (200 ° C., 30 minutes) was performed in a clean oven.
(The above, the third step) By such a series of processing, the exposed portion becomes a transparent columnar convex portion having a height of 5.4 μm, and a 0.3 μm thick transparent protective layer is formed in the unexposed portion. 1 and 2
Was obtained. The columnar projections are 5.1 μm from the other surface of the color filter.
m and had a function as a spacer. Example 3 Third Invention of Color Filter Manufacturing Method First, in the same manner as in Example 1, a black matrix was formed on a substrate. Next, in the same manner as in Example 1, a red pattern, a green pattern, and a blue pattern were formed at predetermined positions with respect to the black matrix pattern, and a 6 μm-thick negative transparent photosensitive film was formed on the substrate on which the colored layer was formed. A conductive resin layer was formed. (The above is the first step) Next, after prebaking (90 ° C., 3 minutes) on a hot plate, a predetermined position is formed at a position where the columnar convex portion is formed by a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as an exposure light source. 200 mJ / cm through a photomask provided with a shaped opening
Exposure was performed at an exposure amount of 2 . (The above is the second step) Next, the substrate was immersed in a 0.05% aqueous solution of potassium hydroxide for 30 seconds to perform development. These development conditions are insufficient for completely dissolving and removing the unexposed transparent photosensitive resin layer. Thereafter, the substrate was washed and post-baked (200 ° C., 30 minutes) in a clean oven. (The above, the third step) By such a series of processing, the exposed portion becomes a transparent columnar convex portion having a height of 5.4 μm, and a 0.3 μm thick transparent protective layer is formed in the unexposed portion. 1 and 2
Was obtained. The columnar projections are 5.1 μm from the other surface of the color filter.
m and had a function as a spacer. Example 4 Second Invention of Color Filter Manufacturing Method First, a black matrix was formed on a substrate in the same manner as in Example 1. Next, in the same manner as in Example 1, a red pattern, a green pattern, and a blue pattern were formed at predetermined positions with respect to the black matrix pattern.
Next, a positive type transparent photosensitive resin composition (Optomer PC- manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is formed on the substrate on which the colored layer is formed.
302) is applied by a spin coating method and has a thickness of 6 μm.
Was formed. (The above is the first step) Then, the original pre-bake (90
Prebaking (110 ° C, 1 minute)
(3 minutes) to perform a photosensitivity reduction treatment on the transparent photosensitive resin layer. After that, with a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as an exposure light source, 50 mJ / cm 2 is applied through a photomask provided with a light shielding portion of a predetermined shape at a position where the columnar convex portion is formed.
Exposure was performed at an exposure amount of (The above is the second step) Next, the substrate is immersed in a 0.2% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution for 60 seconds for development, and the thickness of the exposed portion of the transparent photosensitive resin layer is reduced. Was. Thereafter, the entire surface of the transparent photosensitive resin layer is subjected to post-exposure using the same proximity exposure machine at an exposure amount of 2000 mJ / cm 2 without using a photomask, and after washing, post-baking in a clean oven (200 ° C., 60 minutes). (The above, the third step) By such a series of processing, the unexposed portion has a height of 5.4 μm.
m, transparent columnar projections with a thickness of 0.3 μm
Was formed, and a color filter having a structure as shown in FIGS. 1 and 2 was obtained. The columnar projections protruded 5.1 μm from the other surface of the color filter, and had a function as a spacer. Example 5 Third Invention of Color Filter Manufacturing Method First, a black matrix was formed on a substrate in the same manner as in Example 1. Next, in the same manner as in Example 1, a red pattern, a green pattern, and a blue pattern were formed at predetermined positions with respect to the black matrix pattern.
Next, a positive-type transparent photosensitive resin layer having a thickness of 6 μm was formed on the substrate on which the colored layer was formed in the same manner as in Example 4. (The above is the first step) Next, prebaking (90 ° C., 1 minute) is performed on a hot plate, and then a predetermined position is formed at a position where the columnar convex portion is formed by a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as an exposure light source. 50mJ / c via a photomask provided with a shaped light-shielding part
Exposure was performed at an exposure dose of m 2 . (The above is the second step) Next, the substrate is immersed in a 0.2% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution for 30 seconds to perform development, thereby causing the thickness of the exposed portion of the transparent photosensitive resin layer to decrease. Was. These development conditions are insufficient for completely dissolving and removing the transparent photosensitive resin layer in the exposed area. Then, using the same proximity exposure machine, without using a photomask, 20
Post-exposure was performed on the entire surface of the transparent photosensitive resin layer at an exposure amount of 00 mJ / cm 2 , and after cleaning, post-baking (200 ° C., 60 minutes) was performed in a clean oven. (The above, the third step) By such a series of processing, the unexposed portion has a height of 5.4 μm.
m, transparent columnar projections with a thickness of 0.3 μm
Was formed, and a color filter having a structure as shown in FIGS. 1 and 2 was obtained. The columnar projections protruded 5.1 μm from the other surface of the color filter, and had a function as a spacer.
【００４６】上述の実施例１〜実施例５において作製し
た各カラーフィルタの透明保護層上に、スパッタリング
法により酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明導
電層（厚み０．１５μｍ）を形成し、更に、ポリイミド
配向層を設けて配向処理（ラビング）した後、エポキシ
樹脂系シール剤を用いてＴＦＴアレイ基板と貼り合わ
せ、ＴＮ型液晶をカラーフィルタとＴＦＴアレイ基板と
の間の間隙部に封入した。作製した液晶表示装置は、表
示面全体に均一な間隙が保持されており、また、カラー
フィルタ表面が平坦で、かつ、着色層の含有成分が液晶
層へ溶出することがないので、色ムラ等を生じることな
く良好な表示品質が得られた。A transparent conductive layer (thickness 0.15 μm) made of indium tin oxide (ITO) was formed on the transparent protective layer of each color filter produced in Examples 1 to 5 by a sputtering method. After a polyimide alignment layer was provided and subjected to an alignment treatment (rubbing), it was bonded to a TFT array substrate using an epoxy resin sealant, and TN type liquid crystal was sealed in the gap between the color filter and the TFT array substrate. In the manufactured liquid crystal display device, uniform gaps are maintained on the entire display surface, and the color filter surface is flat, and the components contained in the coloring layer do not elute into the liquid crystal layer. And good display quality was obtained without causing any problem.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば複
数の透明な柱状凸部は、液晶層の厚み設定用スペーサと
して必要な高さをもつとともに、その高さを優れた精度
で設定することができ、また、透明感光性樹脂層の一回
の露光で形成できるので位置精度も極めて高いものであ
り、液晶層の厚み制御に高い精度を要求されるカラー液
晶表示装置、例えば、ＩＰＳ（In-Plane Switching）液
晶モードのカラー液晶表示装置にも対応することがで
き、また、仮に画素部分に柱状凸部の一部が存在したと
しても、透明であるために表示品質に悪影響を及ぼすこ
とがほとんどなく、さらに、透明保護層はカラーフィル
タ表面を平坦化するとともに、着色層に含有される成分
の液晶層への溶出を防止するので、表示品質に優れ信頼
性の高いカラー液晶表示装置が可能となる。As described above in detail, according to the present invention, the plurality of transparent columnar projections have a height required as a spacer for setting the thickness of the liquid crystal layer, and the height is adjusted with excellent precision. It can be set, and since it can be formed by a single exposure of the transparent photosensitive resin layer, the position accuracy is extremely high, and a color liquid crystal display device that requires high accuracy in controlling the thickness of the liquid crystal layer, for example, It can also support color liquid crystal display devices in the IPS (In-Plane Switching) liquid crystal mode. Even if some of the columnar protrusions exist in the pixel portion, the display quality is adversely affected because they are transparent. It has almost no effect, and the transparent protective layer flattens the surface of the color filter and prevents the components contained in the colored layer from eluting into the liquid crystal layer. Dress It is possible.
【図１】本発明のカラーフィルタの実施形態の一例を示
す部分平面図である。FIG. 1 is a partial plan view showing an example of an embodiment of a color filter of the present invention.
【図２】図１に示された本発明のカラーフィルタのＡ−
Ａ線における縦断面図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a color filter according to the present invention shown in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view in the A line.
【図３】本発明のカラーフィルタの他の実施形態を示す
縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the color filter of the present invention.
【図４】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を説
明するための工程図である。FIG. 4 is a process chart illustrating an example of a method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図５】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を説
明するための工程図である。FIG. 5 is a process chart illustrating an example of a method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図６】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を
説明するための工程図である。FIG. 6 is a process chart for explaining another example of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図７】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を
説明するための工程図である。FIG. 7 is a process chart for explaining another example of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
１…カラーフィルタ ２…基板 ３…ブラックマトリックス ５…着色層 ６…透明保護層 ７…柱状凸部 ８，８′，８″…透明感光性樹脂層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter 2 ... Substrate 3 ... Black matrix 5 ... Coloring layer 6 ... Transparent protective layer 7 ... Columnar convex part 8, 8 ', 8 "... Transparent photosensitive resin layer
Claims (6)
成された複数色からなる着色層と、少なくとも前記着色
層を覆うように形成された透明保護層と、前記基板上の
複数の所定部位に形成され、前記透明保護層よりも突出
した透明な柱状凸部とを備えることを特徴とするカラー
フィルタ。1. A substrate, a colored layer of a plurality of colors formed in a predetermined pattern on the substrate, a transparent protective layer formed so as to cover at least the colored layer, and a plurality of predetermined layers on the substrate. A color filter comprising: a transparent columnar projection that is formed at a site and protrudes from the transparent protective layer.
る着色層を形成した後、少なくとも前記着色層を覆うよ
うに基板上にネガ型感光性樹脂を使用し透明感光性樹脂
層を形成する第１の工程、前記透明感光性樹脂層を所定
パターンを有するフォトマスクを介して露光するととも
に、透明感光性樹脂層に硬化処理を施す第２の工程、前
記透明感光性樹脂層を現像することにより、前記基板上
の複数の所定部位に透明な柱状凸部を形成するととも
に、少なくとも前記着色層を覆うように透明保護層を形
成する第３の工程、を有することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法。2. After forming a colored layer of a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate, a transparent photosensitive resin layer is formed on the substrate using a negative photosensitive resin so as to cover at least the colored layer. A first step of exposing the transparent photosensitive resin layer via a photomask having a predetermined pattern and a second step of subjecting the transparent photosensitive resin layer to a curing treatment, and developing the transparent photosensitive resin layer Forming a transparent columnar convex portion at a plurality of predetermined portions on the substrate, and forming a transparent protective layer so as to cover at least the colored layer. Production method.
護層形成を可能とする程度の硬化反応を進めるような加
熱処理、あるいは、透明保護層形成を可能とする程度の
硬化反応を進めるような露光量での透明感光性樹脂層の
全面露光処理であるを行うことを特徴とする請求項２に
記載のカラーフィルタの製造方法。3. The curing treatment in the second step is performed by a heat treatment for promoting a curing reaction to the extent that a transparent protective layer can be formed, or a curing treatment to promote a curing reaction to the extent that a transparent protective layer can be formed. The method for producing a color filter according to claim 2, wherein the entire surface of the transparent photosensitive resin layer is exposed to light at an exposure amount.
る着色層を形成した後、少なくとも前記着色層を覆うよ
うに基板上にポジ型感光性樹脂を使用し透明感光性樹脂
層を形成する第１の工程、前記透明感光性樹脂層を所定
パターンを有するフォトマスクを介して露光するととも
に、透明感光性樹脂層に感光性低下処理を施す第２の工
程、前記透明感光性樹脂層を現像することにより、前記
基板上の複数の所定部位に透明な柱状凸部を形成すると
ともに、少なくとも前記着色層を覆うように透明保護層
を形成する第３の工程、を有することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法。4. After forming a colored layer of a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate, a transparent photosensitive resin layer is formed on the substrate using a positive photosensitive resin so as to cover at least the colored layer. A first step of exposing the transparent photosensitive resin layer through a photomask having a predetermined pattern, and a second step of subjecting the transparent photosensitive resin layer to a photosensitivity reduction process; and developing the transparent photosensitive resin layer. A third step of forming transparent columnar projections at a plurality of predetermined portions on the substrate and forming a transparent protective layer so as to cover at least the coloring layer. Manufacturing method of filter.
透明保護層形成を可能とする程度の感光性低下を進める
ような加熱処理であることを特徴とする請求項４に記載
のカラーフィルタの製造方法。5. The process for lowering photosensitivity in the second step,
The method for producing a color filter according to claim 4, wherein the heat treatment is such that the photosensitivity is reduced to such an extent that a transparent protective layer can be formed.
る着色層を形成した後、少なくとも前記着色層を覆うよ
うに基板上に透明感光性樹脂層を形成する第１の工程、
前記透明感光性樹脂層を所定パターンを有するフォトマ
スクを介して露光する第２の工程、透明感光性樹脂層の
全厚を溶解するのに必要な条件に満たない現像条件を設
定して前記透明感光性樹脂層を現像することにより、前
記基板上の複数の所定部位に透明な柱状凸部を形成する
とともに、少なくとも前記着色層を覆うように透明保護
層を形成する第３の工程、を有することを特徴とするカ
ラーフィルタの製造方法。6. A first step of forming a colored layer of a plurality of colors in a predetermined pattern on a substrate, and then forming a transparent photosensitive resin layer on the substrate so as to cover at least the colored layer;
A second step of exposing the transparent photosensitive resin layer through a photomask having a predetermined pattern, and setting the developing conditions below the conditions necessary to dissolve the entire thickness of the transparent photosensitive resin layer, Developing a photosensitive resin layer to form transparent columnar projections at a plurality of predetermined portions on the substrate, and forming a transparent protective layer so as to cover at least the coloring layer. A method for manufacturing a color filter, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10380997A JPH10282333A (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Color filter and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10380997A JPH10282333A (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Color filter and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282333A true JPH10282333A (en) | 1998-10-23 |
Family
ID=14363737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10380997A Pending JPH10282333A (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Color filter and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10282333A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116125702A (en) * | 2023-03-15 | 2023-05-16 | 南京京东方显示技术有限公司 | Color film substrate, manufacturing method thereof and display device |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP10380997A patent/JPH10282333A/en active Pending
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