(57)【要約】【課題】簡易な工程で作製され、ＴＦＴ基板の電極と短絡せず、着色層が基板から剥離しにくいカラーフィルタを提供する。【解決手段】カラーフィルタ１は、基板３の上に、赤色層５、緑色層７、青色層９を有する。赤色層５は、基板３上に格子状に形成されている。緑色層７と青色層９は、基板３の上だけでなく、赤色層５の上に積層して形成される。赤色層５の上に積層された緑色層７と青色層９をスペーサー１１とする。カラーフィルタ１は、基板３、赤色層５、緑色層７、青色層９、スペーサー１１を覆う透明電極層１３を有し、透明電極層１３上の所定の箇所に絶縁性のブラックマトリクス層１５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された格子状の着色層と、
前記着色層上に異なる着色層が積層してなるスペーサーと、
前記基板、前記着色層、前記スペーサーを覆う透明電極層と、
前記基板上および前記スペーサー上の前記透明電極層上に形成されたブラックマトリクス層と、
を有することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記スペーサーが、前記透明電極層に加えて、さらに前記ブラックマトリクス層に覆われることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記透明電極層および前記ブラックマトリクス層の上に保護層を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
基板上に、格子状の着色層を形成する工程（ａ）と、
前記着色層上に、異なる着色層を積層してスペーサーを形成する工程（ｂ）と、
前記基板、前記着色層、前記スペーサー上に、透明電極層を形成する工程（ｃ）と、
前記基板上および前記スペーサー上の前記透明電極層上に、ブラックマトリクス層を形成する工程（ｄ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｄ）において、前記ブラックマトリクス層が前記スペーサーを覆う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。
【請求項６】
前記工程（ｄ）の後に、前記透明電極層および前記ブラックマトリクス層上に保護層を形成する工程（ｅ）を、
具備することを特徴とする請求項４または請求項５記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置で、カラーフィルタと薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板との間のセルギャップの保持を目的としたスペーサーとして、これまでは一般的にビーズスペーサーと呼ばれる球状スペーサーが使われてきた。しかし、このビーズスペーサーは位置が定まっておらず、液晶表示装置の表示領域にも存在する為、ビーズスペーサーによる、光の散乱・透過およびビーズスペーサー近傍の配向の乱れにより、液晶表示装置の表示品位が低下するという問題を有している。このため、従来の球状スペーサーの限界が指摘され、定位置への配置・形成が可能な柱状スペーサーが注目を浴びている。
【０００３】
そのため、透明電極層形成後、感光性樹脂層を形成し、フォトマスクを用いて露光し、パターニングを行うことで、柱状スペーサーを形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年の液晶表示装置の価格の下落に伴い、その構成部品であるカラーフィルタにおいてもコストダウンの要求がますます強まっている。そのため、着色層を積層して柱状スペーサーとすることで、独立したスペーサー作製工程を省略して柱状スペーサーを作製することが考えられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２４７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、着色層を積層して柱状スペーサーを形成した場合、着色層形成後に透明電極層を形成すると、柱状スペーサーの上に透明電極層が露出し、カラーフィルタの電極と、ＴＦＴ基板の電極とが、短絡してしまうという問題点があった。
【０００７】
カラーフィルタの電極と、ＴＦＴ基板の電極とが短絡してしまうと、カラーフィルタとＴＦＴ基板との間に充填される液晶分子に電圧が印加されず、液晶表示装置として駆動できない。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、簡易な工程で作製され、ＴＦＴ基板の電極と短絡せず、着色層が基板から剥離しにくいカラーフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、基板と、前記基板上に形成された格子状の着色層と、前記着色層上の異なる着色層が積層してなるスペーサーと、前記基板、前記着色層、前記スペーサーを覆う透明電極層と、前記基板上および前記スペーサー上の前記透明電極層上に形成されたブラックマトリクス層と、を有することを特徴とするカラーフィルタである。
【００１０】
前記スペーサーが、前記透明電極層に加えて、さらに前記ブラックマトリクス層に覆われることが好ましい。また、前記透明電極層および前記ブラックマトリクス層の上に保護層を有することが好ましい。
【００１１】
第２の発明は、基板上に、格子状の着色層を形成する工程（ａ）と、前記着色層上に、異なる着色層を積層してスペーサーを形成する工程（ｂ）と、前記基板、前記着色層、前記スペーサー上に、透明電極層を形成する工程（ｃ）と、前記基板上および前記スペーサー上の前記透明電極層上に、ブラックマトリクス層を形成する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１２】
前記工程（ｄ）において、前記ブラックマトリクス層が前記スペーサーを覆うことが好ましい。また、前記工程（ｄ）の後に、前記透明電極層および前記ブラックマトリクス層上に保護層を形成する工程（ｅ）を、さらに具備することが好ましい。
【００１３】
「前記基板上および前記スペーサー上の前記透明電極層上」とは、透明電極層上であって、仮に透明電極がないとしたら、基板やスペーサー、着色層の側面部と接するが、着色層の表示に用いられる部分には接しない位置のことである。
【００１４】
「ブラックマトリクス層がスペーサーを覆う」とは、スペーサーの表面に透明電極層を成膜した上で、スペーサーの上部と側面部などの、着色層から突出した範囲にブラックマトリクス層を形成することである。ブラックマトリクス層の成膜の際、スペーサーの表面全てを覆うことができなくとも、大部分を覆うことができれば十分である。
【００１５】
「格子状の着色層」とは、表示に用いられる着色層同士が、ブラックマトリクス層で覆われる領域の着色層で連結し、着色層が全体として格子状となっている着色層のことである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、簡易な工程で作製され、ＴＦＴ基板の電極と短絡せず、着色層が基板から剥離しにくいカラーフィルタを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
まず、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１について説明する。
図１（ａ）は、カラーフィルタ１の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´断面で切断した断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ´断面で切断した断面図である。図１（ａ）に示すように、格子状のブラックマトリクスの開口部に、赤色層５、緑色層７、青色層９が露出している。図１（ｂ）に示すように、基板３の上に、赤色層５と緑色層９とを所定の位置に有し、これらの着色層を覆うように透明電極層１３を有する。基板３の上の透明電極層１３の上にブラックマトリクス層１５を有する。また、図１（ｃ）に示すように、図１（ａ）のＢ−Ｂ´断面においては、基板３の全面に赤色層５が形成され、赤色層５の上にスペーサー１１を有する。スペーサー１１は、緑色層７と青色層９とから構成される。さらに、カラーフィルタ１は、基板３、赤色層５、緑色層７、青色層９、スペーサー１１を覆うように透明電極層１３を有し、基板３とスペーサー１１の上の透明電極層１３の上にブラックマトリクス層１５を有する。なお、図１（ａ）においては、作図の都合上、透明電極層１３を省略し、透明電極層１３に覆われている赤色層５、緑色層７、青色層９を露出して描いている。
【００１８】
基板３は、一般にカラーフィルタに用いられる基板を使用することができる。例えば、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなど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、光学用樹脂フィルムなど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。前記フレキシブル材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、シンジオタクティック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、ポリノルボルネン系樹脂、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。特に、無アルカリガラスは、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特性に優れている。
【００１９】
赤色層５は、赤色顔料などの顔料を含んだ感光性樹脂組成物で形成されている。感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。本実施形態では、ネガ型感光性樹脂を用いて説明する。
【００２０】
ネガ型感光性樹脂としては特に限定されるものではなく、一般的に使用されるネガ型感光性樹脂を用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマーや、メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００２１】
また、ポジ型感光性樹脂としては特に限定されるものではなく、一般的に使用されるものを用いることができる。具体的には、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
【００２２】
緑色層７は、緑色顔料などの顔料を含んだ感光性樹脂組成物で形成され、青色層９は、青色顔料などの顔料を含んだ感光性樹脂組成物で形成されている。前記感光性樹脂組成物としては、赤色層５に用いた感光性樹脂組成物と同様の感光性樹脂組成物を使用することができる。
【００２３】
スペーサー１１は、赤色層５の上に形成された緑色層７と青色層９とから構成されている。スペーサー１１は、カラーフィルタ１とＴＦＴ基板との間隔を保持する。
【００２４】
透明電極層１３は、酸化スズ、酸化インジウムおよびＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれるこれらの複合酸化物が使用できる。
【００２５】
ブラックマトリクス層１５は、遮光物質を含んだ感光性樹脂組成物により形成される。ブラックマトリクス層１５は、透明電極層１３とＴＦＴ基板の電極との間の短絡を防ぐため、体積抵抗率が１０３Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。また、ブラックマトリクス層１５の厚さは、０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００２６】
前記遮光物質として、カーボンブラック、酸化チタン、四酸化鉄等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉の他に、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を用いることができる。また、前記感光性樹脂組成物としては、赤色層５を形成するのに用いられる感光性樹脂組成物と同様のものを使うことができるが、樹脂の着色は不問であるため、より高感度な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。
【００２７】
第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造方法を説明する。図２は、カラーフィルタ１の製造工程を示す図である。図２（ａ１）は、カラーフィルタ製造工程の赤色層５の平面図であり、図２（ａ２）は図２（ａ１）のＣ−Ｃ´断面で切断したＤ方向矢視図である。図２（ａ１）は、図３（ａ）の拡大部分４ａにおける赤色層５を示す図である。
【００２８】
まず、図２（ａ１）に示すように、基板３の上に、赤色層５を形成する。赤色層５は、将来ブラックマトリクス層１５で覆われる部分にも形成されており、格子状に形成される。
【００２９】
赤色層５の形成は、顔料を含む感光性樹脂を塗布し、パターニングすることにより行われる。感光性樹脂の塗布方法としては、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、ダイコート法等を挙げられる。
【００３０】
次に、所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、必要な箇所を硬化し、紫外線が照射されなかった部分の未硬化の感光性樹脂を溶剤で溶解除去することによって、赤色層５を形成する。
【００３１】
図２（ｂ１）は、赤色層５と緑色層７の平面図であり、図２（ｂ２）は図２（ｂ１）のＣ−Ｃ´断面で切断したＤ方向矢視図である。また、図２（ｃ１）は、赤色層５と緑色層７と青色層９との平面図であり、図２（ｃ２）は図２（ｃ１）のＣ−Ｃ´断面で切断したＤ方向矢視図である。
次に、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、基板３と赤色層５の上に緑色層７および青色層９を形成する。緑色層７および青色層９の形成は、赤色層５の形成と同様に、顔料を含む感光性樹脂を塗布し、パターニングすることにより行われる。この際、緑色層７と青色層９の形成と同時に、緑色層７と青色層９の一部は赤色層５に積層され、スペーサー１１が形成される。緑色層７と青色層９は、赤色層５とは異なり、格子状ではない。
【００３２】
次に、図２（ｄ）に示すように、基板３、赤色層５、緑色層７、青色層９、スペーサー１１の上に、透明電極層１３を形成する。透明電極層１３は、蒸着やスパッタリングにより形成される。
【００３３】
図２（ｅ１）は、赤色層５と緑色層７の平面図であり、図２（ｅ２）は図２（ｅ１）のＣ−Ｃ´断面で切断したＤ方向矢視図である。図２（ｅ１）は、図３（ｄ）の拡大部分４ｂにおけるブラックマトリクス層１５を示す図である。
次に、図２（ｅ２）に示すように、透明電極層１３の上に、ブラックマトリクス層１５を形成する。ブラックマトリクス層１５の形成は、遮光物質を含む感光性樹脂組成物を塗布し、パターニングすることにより行われる。
【００３４】
図３は、図２で示した範囲よりも広い範囲の赤色層５などの平面図である。図３（ａ）は赤色層５の平面図であり、図３（ｂ）は緑色層７の平面図であり、図３（ｃ）は青色層９の平面図であり、図３（ｄ）はブラックマトリクス層１５の平面図である。また、拡大部分４は、図１（ａ）、図２（ａ）〜（ｅ）において図示した範囲を示している。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、赤色層５は、表示に用いられる着色層同士が、ブラックマトリクスに覆われる領域の着色層で連結し、格子状となっている。図３（ａ）では、はしご状となっているが、実際のカラーフィルタでは、上下方向に広がりを持つため、格子状となる。一方、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、緑色層７と青色層９は、各着色層同士が島状に隔たって配置されており、表示に用いられる画素内の着色層と、赤色層５に積層されてスペーサー１１になる着色層とに分かれている。
【００３６】
赤色層５を格子状にする理由を説明する。着色層は、塗布した際にレベリングするため、平坦なガラス基板上に塗布する場合と、パターンされた凸部に塗布する場合で、着色層の塗布膜厚は異なる。着色層第１層目でパターンを設けて、その上に着色層第２層を塗布する場合、着色層第１層のパターンの面積により、着色層第２層の塗布膜厚に差が生じ、着色層第１層のパターンの面積が大きいほど塗布膜厚が大きくなる傾向がある。よって、本発明では、着色層第１層目である赤色層５のパターンを、ブラックマトリクス層１５が形成される領域内にも設けて格子状にすることで、スペーサー１１の形成領域近傍の赤色層５のパターン面積を最大限に稼ぎ、その結果着色層第２層目の緑色層７の塗布膜厚を最大限大きくする効果を期待している。同じ意味で、緑色層７のスペーサー１１の形成に用いられるパターンの面積も、着色層第３層目である青色層９のスペーサー１１の形成に用いられるパターンの面積よりも大きくしている。
【００３７】
図３（ｄ）に示すように、ブラックマトリクス層１５は、表示に用いられる着色層を囲うように格子状に形成される。表示に用いられる着色層を透過する光を遮光せずに、表示に用いられない着色層を透過する光を遮光するためである。
【００３８】
カラーフィルタ１を液晶表示装置に用いる場合、カラーフィルタ１の着色層側にＴＦＴ基板が設けられる。ＴＦＴ基板は、ＴＦＴと電極を有し、スペーサー１１上にあるブラックマトリクス層１５に接する。ＴＦＴ基板とカラーフィルタに挟まれた箇所に液晶分子が注入され、ＴＦＴのスイッチングにより液晶分子への電圧の印加のＯＮ／ＯＦＦが行われ、液晶表示装置が駆動する。
【００３９】
また、着色層形成の順番は、赤色層５、緑色層７、青色層９の順番でなくともよい。例えば、赤色層５、青色層９、緑色層７の順番でもよいし、青色層９、赤色層５、緑色層７の順番でもよい。なお、最初に形成する着色層を、赤色層５のような格子状にする。また、スペーサー１１を緑色層７または青色層９でのみ形成してもよい。スペーサー１１は、ある色の着色層の上に、他の２色の着色層のうちの片方、または両方の積層にて構成されればよい。
【００４０】
なお、カラーフィルタ１は、赤色層５、緑色層７、青色層９の三色の着色層のみを有するが、黄色やシアンなどの他色の着色層を設けてもよい。その際に、他色の着色層をスペーサー１１の形成に加えてもよいし、加えなくてもよい。
【００４１】
また、カラーフィルタ１において、赤色層５の近傍にスペーサー１１を積層するだけでなく、緑色層７の近傍や青色層９の近傍にスペーサー１１よりも高さの低いサブスペーサーを設けてもよい。なお、スペーサー１１の形成に用いられる緑色層７と青色層９よりも、サブスペーサーの形成に用いられる緑色層７と青色層９の面積を小さくすると、緑色層７と青色層９が形成時にレベリングし、高さが低くなるため、スペーサー１１よりも高さの低いサブスペーサーを形成できる。
【００４２】
図４は、赤色層５の上部のブラックマトリクス層１５との境界部分１６を示す図である。図４に示すように、ブラックマトリクス層１５の上部の端部は、角段差１７と呼ばれる盛り上がりを有することがある。角段差１７により、液晶分子の配列が乱され、液晶表示装置のコントラストの低下や色調の悪化を生じる。ブラックマトリクス層１５を、赤色層５、緑色層７、青色層９の上に透明電極層１３を成膜した上に重ねる場合、着色層上に載った遮光物質を含んだ感光性樹脂組成物は、図４（ｄ）に示すような着色層間にできた溝に流れ込みやすい傾向にあり、結果としてパターニング後の角段差１７を軽減しやすい形状になっている。更には、ブラックマトリクス層１５と青色層９との重なりを６μｍ以下に抑えると、角段差を０．５〜０．７μｍ以下に抑えることが可能になる。
【００４３】
図９は、従来例に係るカラーフィルタで生じていた、ブラックマトリクス層のビリツキを説明する図である。図９に示すように、ビリツキとは、感光性樹脂組成物と塗布対象との密着性が劣る場合に、パターニング後の感光性樹脂組成物のエッジが微細な虫食い状となり、エッジ直線性、寸法精度が悪化する現象をさす。カラーフィルタ１は、透明電極層１３の上にブラックマトリクス層１５を形成する。基板３や着色層に比べて、ブラックマトリクス層１５は透明電極層１３に対して良好な密着性を有するため、基板３や着色層の上にブラックマトリクス層１５を形成する場合に比べて、ブラックマトリクス層１５のパターンの端が滑らかとなり、ビリツキを軽減でき、ブラックマトリクス層１５のパターンの直線性を向上させることができる。ビリツキの度合いを±２μｍ以内に抑制することが可能である。そのため、ブラックマトリクス層１５のパターンの寸法がずれることが無く、見かけ上の寸法精度も高くなる。また、液晶表示装置の表示のムラがなくなる。
【００４４】
第１の実施形態によれば、赤色層５、緑色層７、青色層９を形成する際に、スペーサー１１が形成されるため、スペーサー１１を形成する工程を独立して設ける必要がなく、カラーフィルタ１の作製工程が削減される。
【００４５】
また、第１の実施形態によれば、カラーフィルタ１とＴＦＴ基板とが、絶縁体のブラックマトリクス層１５を介して接するため、カラーフィルタ１とＴＦＴ基板とは短絡しない。
【００４６】
また、第１の実施形態によれば、第１層目の着色層である赤色層５を格子状にして基板３との接触面積を増やすことにより、赤色層５と基板３との密着性を強化できる。
【００４７】
また、第１の実施形態によれば、第１層目の着色層である赤色層５を格子状にして面積を増やすことにより、スペーサー１１の形成に寄与する緑色層７と青色層９が、形成時にレベリングしにくく、スペーサー１１の高さを確保できる。
【００４８】
また、第１の実施形態によれば、ブラックマトリクス層１５のパターンの端が滑らかとなり、ビリツキを軽減でき、ブラックマトリクス層１５のパターンの直線性を向上させることができる。そのため、ブラックマトリクス層１５のパターンの寸法がずれることが無く、見かけ上の寸法精度も高くなり、液晶表示装置の表示のムラがなくなる。
【００４９】
また、第１の実施形態によれば、着色層形成後にブラックマトリクス層１５を形成するため、下層着色層に対するブラックマトリクス層１５の重ね幅を調整しやすく、角段差の抑制がしやすい。
【００５０】
次に、第２の実施形態について説明する。
図５は、第２の実施形態にかかるカラーフィルタ１８を示す図である。以下の実施形態で、第１の実施形態にかかるカラーフィルタ１と同一の様態を果たす要素には同一の番号を付し、重複した説明は避ける。
【００５１】
カラーフィルタ１８は、カラーフィルタ１のスペーサー１１の側部がブラックマトリクス層１５に覆われている。ブラックマトリクス層１５の形成は、第１の実施形態と同様に行われる。
【００５２】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態で得られる効果に加えて、ブラックマトリクス層１５がスペーサー１１の側壁も含めた大部分を覆っているため、スペーサー１１上部および側壁上の透明電極層１３が露出して、ＴＦＴ基板の電極とショートすることがない。
【００５３】
また、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で得られる効果に加えて、ブラックマトリクス層１５がスペーサー１１を覆っているため、スペーサー１１の強度が高くなる。
【００５４】
次に、第３の実施形態について説明する。
図６（ａ）は、第３の実施形態にかかる、カラーフィルタ２１を示す図である。
【００５５】
カラーフィルタ２１は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の構成に加えて、透明電極層１３とブラックマトリクス層１５の上に保護層１９を有する。
【００５６】
保護層１９は、光透過性の感光性樹脂組成物または、光透過性の無機物質からなる。
【００５７】
前記感光性樹脂組成物としては、赤色層５を形成する際に用いられるのと同様の樹脂組成物を用いることができる。
【００５８】
前記無機物質としては窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどを用いることができる。
【００５９】
保護層１９は、透明電極層１３とブラックマトリクス層１５の上に、感光性樹脂組成物を塗布するか、無機物質を蒸着やスパッタリングして形成される。
【００６０】
保護層１９は、赤色層５、緑色層７、青色層９、ブラックマトリクス層１５から不純物が液晶層へ溶出することを防止できる。
【００６１】
第３の実施形態によれば、第１の実施形態により得られる効果に加えて、カラーフィルタ２１を液晶表示装置に用いた場合、液晶層への汚染が防止でき、液晶表示の不良を低減することができる。
【００６２】
次に、第４の実施形態について説明する。
図６（ｂ）は、第４の実施形態にかかるカラーフィルタ２３を示す図である。
【００６３】
カラーフィルタ２３は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１８の構成に加えて、透明電極層１３とブラックマトリクス層１５の上に保護層１９を有する。
【００６４】
保護層１９は、第２の実施形態で示した保護層１９と同様の物質で、同様の方法で形成できる。
【００６５】
第４の実施形態によれば、第２の実施形態により得られる効果に加えて、カラーフィルタ２３を液晶表示装置に用いた場合、液晶層への汚染が防止でき、液晶表示の不良を低減することができる。
【００６６】
次に、第５の実施形態について説明する。
図７（ａ）は、第５の実施形態にかかる、カラーフィルタ１０１を示す図である。
【００６７】
カラーフィルタ１０１は、カラーフィルタ１のスペーサー１１が、スペーサー１２により置き換わる以外はカラーフィルタ１と同じ構成を有している。
【００６８】
スペーサー１２は、スペーサー１１とは異なり、緑色層７や青色層９からは構成されておらず、感光性樹脂組成物からなる。
【００６９】
スペーサー１２を構成する感光性樹脂組成物は、赤色層５を形成する際に用いられるのと同様の樹脂組成物を用いることができる。
【００７０】
スペーサー１２は、青色層９を形成した後、透明電極層１３を形成する前、感光性樹脂組成物を塗布し、パターニングして形成される。
【００７１】
スペーサー１２は、スペーサー１１と同様、カラーフィルタ１０１とＴＦＴ基板の間隔を保持している。
【００７２】
第５の実施形態によれば、カラーフィルタ１０１とＴＦＴ基板とが絶縁性のブラックマトリクス層１５を介して接するため、カラーフィルタ１０１とＴＦＴ基板とは短絡しない。
【００７３】
次に、第６の実施形態について説明する。
図７（ｂ）は、第６の実施形態にかかる、カラーフィルタ１０２を示す図である。
【００７４】
カラーフィルタ１０２は、カラーフィルタ１０１の構成に加えて、透明電極層１３とブラックマトリクス層１５の上に保護層１９を有する。
【００７５】
保護層１９は、第２の実施形態で示した保護層１９と同様の物質で、同様の方法で形成できる。
【００７６】
第６の実施形態においては、第５の実施形態で得られる効果に加えて、カラーフィルタ１０２を液晶表示装置に用いた場合、液晶層への汚染が防止でき、液晶表示装置の不良を低減することができる。
【００７７】
次に、第７の実施形態について説明する。
図８（ａ）は、第７の実施形態にかかる、カラーフィルタ１０３を示す図である。
【００７８】
カラーフィルタ１０３は、カラーフィルタ１８のスペーサー１１が、スペーサー１２により置き換わる以外はカラーフィルタ１８と同じ構成を有している。
【００７９】
スペーサー１２は、第５の実施形態と同様に形成される。
【００８０】
第７の実施形態によれば、カラーフィルタ１０３とＴＦＴ基板とが絶縁性のブラックマトリクス層１５を介して接するため、カラーフィルタ１０３とＴＦＴ基板とは短絡しない。
【００８１】
また、第７の実施形態によれば、ブラックマトリクス層１５が位置ずれしたとしても、スペーサー１２上部の透明電極層１３が露出して、ＴＦＴ基板の電極とショートすることがない。
【００８２】
また、第７の実施形態によれば、ブラックマトリクス層１５がスペーサー１２を覆っているため、スペーサー１２の強度が高くなる。
【００８３】
次に、第８の実施形態について説明する。
図８（ｂ）は、第８の実施形態にかかる、カラーフィルタ１０４を示す図である。
【００８４】
カラーフィルタ１０４は、カラーフィルタ１０３の構成に加えて、透明電極層１３とブラックマトリクス層１５の上に保護層１９を有する。
【００８５】
保護層１９は、第２の実施形態で示した保護層１９と同様の物質で、同様の方法で形成できる。
【００８６】
第８の実施形態においては、第７の実施形態で得られる効果に加えて、カラーフィルタ１０４を液晶表示装置に用いた場合、液晶層への汚染が防止でき、液晶表示装置の不良を低減することができる。
【００８７】
なお、第２ないし第８の実施形態においても、赤色層５は格子状に形成されている。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかるカラーフィルタなどの好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しえることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を示す図。
【図２（ａ）】第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造工程を示す図。
【図２（ｂ）】図２（ａ）の続きを示す図。
【図２（ｃ）】図２（ｂ）の続きを示す図。
【図２（ｄ）】図２（ｃ）の続きを示す図。
【図２（ｅ）】図２（ｄ）の続きを示す図。
【図３】第１の実施形態に係る赤色層５と緑色層７と青色層９とブラックマトリクス層１５の平面図。
【図４】第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の境界部分１６を示す図。
【図５】第２の実施形態に係るカラーフィルタ１８を示す図。
【図６】（ａ）第３の実施形態に係るカラーフィルタ２１を示す図、（ｂ）第４の実施形態に係るカラーフィルタ２３を示す図。
【図７】（ａ）第５の実施形態に係るカラーフィルタ１０１を示す図、（ｂ）第６の実施形態に係るカラーフィルタ１０２を示す図。
【図８】（ａ）第７の実施形態に係るカラーフィルタ１０３を示す図、（ｂ）第８の実施形態に係るカラーフィルタ１０４を示す図。
【図９】従来例に係るカラーフィルタのブラックマトリクス層のビリツキを説明する図。
【符号の説明】
【００９０】
１………カラーフィルタ
３………基板
４………拡大部分
５………赤色層
７………緑色層
９………青色層
１１、１２………スペーサー
１３………透明電極層
１５………ブラックマトリクス層
１６………境界部分
１７………角段差
１８………カラーフィルタ
１９………保護層
２１、２３………カラーフィルタ
１０１、１０２、１０３、１０４………カラーフィルタ
【図１】
2010044159.tif 000003
【図２（ａ）】
2010044159.tif 000004
【図２（ｂ）】
2010044159.tif 000005
【図２（ｃ）】
2010044159.tif 000006
【図２（ｄ）】
2010044159.tif 000007
【図２（ｅ）】
2010044159.tif 000008
【図３】
2010044159.tif 000009
【図４】
2010044159.tif 000010
【図５】
2010044159.tif 000011
【図６】
2010044159.tif 000012
【図７】
2010044159.tif 000013
【図８】
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【図９】
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