(57)【要約】【課題】製造工程において工程数が削減され、液晶表示装置の高精細化に対応可能なカラーフィルタ等を提供する。【解決手段】カラーフィルタ１は、基板１と、基板１上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクス５と、基板１上で、ブラックマトリクス５の開口部を覆うように形成される青着色層７Ｂ、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇと、青着色層７Ｂの上面に接して形成されるメインＰＳ１１ａと、メインＰＳ１１ａが形成される部分及びその周囲を除く、ブラックマトリクス５と青着色層７Ｂ、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇの表面のうちの一部または全部を覆うように形成される保護層９と、を具備する。【選択図】図１
2011064924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、
前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、
前記第１の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、
前記フォトスペーサが形成される部分及びその周囲を除く、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面のうちの一部または全部を覆うように形成される保護層と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、
前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、
前記第１の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、
前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成される保護層と、
を具備し、
前記第１の着色層は前記第２の着色層及び前記第３の着色層よりも厚く形成されることを特徴とすることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、
前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、
前記第１の着色層または前記第２の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、
前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成される保護層と、
を具備し、
前記第１の着色層及び前記第２の着色層は前記第３の着色層よりも厚く形成されることを特徴とすることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、
前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、
前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、
前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面の端部を覆うように形成される保護層と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、
前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆い、互いに接するように配置される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、
前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、
前記各着色層が互いに接する接触部を覆う保護層と、
を具備し、
前記各着色層が互いに接する接触部は前記第１の着色層または前記保護層で覆われることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項６】
前記第１の着色層は、溶出物を外部に溶出しない材料で形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
前記基板の周縁部で、前記ブラックマトリクスの上面を覆う前記保護層または前記第１着色層の上面に接して形成される別のフォトスペーサを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、
階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記フォトスペーサを形成する部分及びその周囲を除く、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面のうちの一部または全部を覆うように形成する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項９】
カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが、前記第１の着色層が前記第２の着色層及び第３の着色層よりも厚くなるよう形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、
階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１０】
カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが、前記第１の着色層及び前記第２の着色層が前記第３の着色層よりも厚くなるよう形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、
階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層または前記第２の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１１】
カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、
階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面の端部を覆うように形成する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１２】
カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆い、互いに接するように配置される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、
階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を、前記各着色層が互いに接する接触部であって、前記第１の着色層で覆われない接触部を覆うように形成する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタおよびそのカラーフィルタ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、カラーフィルタ等の表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶分子の配列を電気的に制御して表示側基板の透過光又は反射光の量を選択的に変化させ、表示を行うものである。
【０００３】
液晶表示装置の駆動方法にはさまざまなものがある。例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示装置は、カラーフィルタ等の表示側基板上に共通電極として透明のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極層を形成し、液晶駆動基板に画素電極を設け、両基板に対し垂直方向に電界を発生させ、液晶を駆動させる。一方、液晶表示装置の広視野角化を達成するものとして、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｉｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が知られている。ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、共通電極と画素電極を液晶駆動側基板に設け、両基板に対し平行な方向に電界を発生させ、液晶を駆動させる。ＩＰＳ方式では、液晶分子が水平配向するので、表示特性に液晶の複屈折性が関与せず、広視野角を達成することができる。
【０００４】
ＩＰＳ方式における従来のカラーフィルタについて、図７を用いて説明する。図７（ａ）はカラーフィルタの一部（図７（ｂ）のａで示す部分）を示す部分斜視図であり、図７（ｂ）はカラーフィルタの隅部における画素の配置を示す概略平面図である。図７（ａ）に示すように、カラーフィルタ４０は、透明な基板４３上にブラックマトリクス４５、赤着色層４７Ｒ、緑着色層４７Ｇ、青着色層４７Ｂ、透明の保護層４９、ＰＳ（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）５１等が設けられる。
【０００５】
ブラックマトリクス４５は透明の基板４３上に例えば格子状に配置され、図７（ｂ）に示すカラーフィルタ４０の画素領域４２に複数の開口部を有する。各開口部は、画素領域４２における各画素Ｒ、Ｇ、Ｂの位置に対応する。ブラックマトリクス４５は、液晶表示装置の表示画像のコントラストを向上させる役割を果たす。なお、以降の記載において上とは基板の厚さ方向であってブラックマトリクス４５等が形成される方向を示すものとする。
【０００６】
赤、緑、青の各着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂは、図７（ｂ）に示すカラーフィルタ４０の画素領域４２において、ブラックマトリクス４５の開口部に沿って図７（ａ）に示すように帯状に形成される。各着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂは、ブラックマトリクス４５の開口部及びブラックマトリクス４５の上面の一部に配置される。各着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂがブラックマトリクス４５の開口部に配置される部分では、図７（ｂ）に示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素がカラーフィルタ４０に形成される。
【０００７】
ブラックマトリクス４５、赤着色層４７Ｒ、緑着色層４７Ｇ、青着色層４７Ｂ、及び後述する保護層４９、ＰＳ５１等は、感光性樹脂を塗布したのち、光の透過、不透過等の適切なマスクパターンを有するフォトマスク（階調マスク）を介して露光、現像することによりパターニングを行って形成する。
【０００８】
透明の保護層４９は、ブラックマトリクス４５や各着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂの表面を覆うように設けられ、後述する液晶層の汚染防止等の役割を果たす。保護層４９がない場合について図８を用いて説明する。図８は図７（ｂ）のｂ−ｂ’における断面図に対応し、カラーフィルタ４０及びカラーフィルタ４０の着色層側に積層して設けられる液晶層５３を示したものである。図８に示すように、保護層４９がない場合、各着色層の着色剤の残滓等が液晶層５３に溶出物５５として溶出し、液晶表示装置の品質を低下させる。着色剤の残滓等が溶出物５５として液晶層５３に溶出する箇所は、例えば、５７に示すように溶出しやすい着色剤を用いる特定の色の着色層で形成時充分に露光されなかったものの上面や、５９に示すように形成時に充分に露光されにくい着色層の側面あるいは上面の端部や、６１に示すように現像後も着色剤が残滓として残りやすいブラックマトリクス４５の上面などである。なお、前述したＴＮ方式等の液晶表示装置では、透明のＩＴＯ電極層が同様の役割を果たす。
【０００９】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ＰＳ５１はＲ、Ｇ、Ｂの画素の位置（ブラックマトリクス４５の開口部）を除く部分で保護層４９の上面に接し、上方に突出するように設けられる。ＰＳ５１は、カラーフィルタ４０と、カラーフィルタ４０の着色層側で液晶層を挟んで設けられる液晶駆動側基板（不図示）とが接しないよう両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たす。この空隙には液晶層が形成される。
【００１０】
カラーフィルタ４０の製造工程について簡単に説明すると、まず、基板４３上にブラックマトリクス４５を形成する。次に赤着色層４７Ｒ、緑着色層４７Ｇ、青着色層４７Ｂをそれぞれ形成する。その後、保護層４９を形成する。最後にＰＳ５１を形成する。即ち、このカラーフィルタ４０を製造するためには、計６工程を要する。
【００１１】
カラーフィルタの製造コストを削減するため、製造工程を削減することが望まれている。例えば特許文献１には、透光部と半透光部を有する階調マスクを用いて露光、現像してパターニングを行い、階調マスクの半透光部に対応する位置で透明電極層を形成すると共に透光部に対応する位置でＰＳを形成することにより、透明電極層とＰＳを一括して形成し、製造工程を削減するカラーフィルタ製造方法の例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−１７１６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
これによりカラーフィルタ４０を形成する場合、基板４３上にブラックマトリクス４５と着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂを形成した後、感光性樹脂を塗布し、図９に示すように半透光部６７と透光部６５を有するフォトマスク（階調マスク）６３を用いてパターニングを行い、半透光部６７に対応する位置に保護層４９を、透光部６５に対応する位置にＰＳ５１を一括して形成する。しかしながら、この場合、露光の際に透光部６５を透過する光に半透光部６７を透過する光が重畳し、ＰＳ５１が底部に広がるように形成されやすい。これは、液晶表示装置を高精細化するにあたり問題となる。
【００１４】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、製造工程において工程数が削減され、液晶表示装置の高精細化に対応可能なカラーフィルタ等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した目的を達成するための第１の発明は、基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、前記第１の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、前記フォトスペーサが形成される部分及びその周囲を除く、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面のうちの一部または全部を覆うように形成される保護層と、を具備することを特徴とするカラーフィルタである。
【００１６】
前述した目的を達成するための第２の発明は、基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、前記第１の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成される保護層と、を具備し、前記第１の着色層は前記第２の着色層及び前記第３の着色層よりも厚く形成されることを特徴とすることを特徴とするカラーフィルタである。
である。
【００１７】
前述した目的を達するための第３の発明は、基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、前記第１の着色層または前記第２の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成される保護層と、を具備し、前記第１の着色層及び前記第２の着色層は前記第３の着色層よりも厚く形成されることを特徴とすることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１８】
前述した目的を達するための第４の発明は、基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面の端部を覆うように形成される保護層と、を具備することを特徴とするカラーフィルタである。
【００１９】
前述した目的を達するための第５の発明は、基板と、前記基板上に形成され、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記基板上で、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆い、互いに接するように配置される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層と、前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成されるフォトスペーサと、前記各着色層が互いに接する接触部を覆う保護層と、を具備し、前記各着色層が互いに接する接触部は前記第１の着色層または前記保護層で覆われることを特徴とするカラーフィルタである。
【００２０】
前記第１の着色層は、溶出物を外部に溶出しない材料で形成されるとよい。また、前記基板の周縁部で、前記ブラックマトリクスの上面を覆う前記保護層または前記第１の着色層の上面に接して形成される別のフォトスペーサを有するようにしてもよい。
【００２１】
上記構成によるカラーフィルタでは、液晶を汚染する溶出物を溶出する所定の部分を覆うように保護層を配置し、溶出物を溶出しない所定の着色層の上面にフォトスペーサを配置し、フォトスペーサの周囲では保護層を配置しない。所定の着色層は例えば溶出物を外部に溶出しない材料で形成される。従ってフォトスペーサと保護層を一括して形成する場合でも、フォトスペーサの形成箇所で露光する光に、保護層の形成箇所で露光する光が重畳することがなく、カラーフィルタの画素領域でフォトスペーサが広がって形成されることがない。よって、フォトスペーサと保護層を一括して形成することにより製造工程を削減できると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【００２２】
前述した目的を達するための第６の発明は、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記フォトスペーサを形成する部分及びその周囲を除く、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面のうちの一部または全部を覆うように形成する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００２３】
前述した目的を達するための第７の発明は、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが、前記第１の着色層が前記第２の着色層及び第３の着色層よりも厚くなるよう形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００２４】
前述した目的を達するための第８の発明は、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが、前記第１の着色層及び前記第２の着色層が前記第３の着色層よりも厚くなるよう形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層または前記第２の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面を覆うように形成する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００２５】
前述した目的を達するための第９の発明は、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆う第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を前記ブラックマトリクスの上面と、前記第１の着色層の側面及び上面の端部と、前記第２の着色層の側面及び上面の端部と、前記第３の着色層の側面及び上面の端部を覆うように形成する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００２６】
前述した目的を達するための第１０の発明は、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、複数の開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆い、互いに接するように配置される第１の着色層、第２の着色層、第３の着色層とが形成された基板において、前記ブラックマトリクスと前記第１の着色層、前記第２の着色層、前記第３の着色層の表面を覆うように感光性樹脂を塗布する工程（ａ）と、階調マスクの遮光部に囲まれた透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、フォトスペーサを前記第１の着色層、前記第２の着色層または前記第３の着色層の上面に接して形成するとともに、前記階調マスクの半透光部を介して前記感光性樹脂を露光し、現像することにより、保護層を、前記各着色層が互いに接する接触部であって、前記第１の着色層で覆われない接触部を覆うように形成する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００２７】
上記構成のカラーフィルタ製造方法によれば、透光部と半透光部と遮光部を有する階調マスクを用いて露光し、現像することでパターニングを行い、液晶を汚染する溶出物を溶出する所定の部分を覆うように保護層を形成するとともに、溶出物を溶出しない所定の着色層の上面部分にフォトスペーサを形成する。この際、フォトスペーサの周囲では保護層を配置しない。従ってフォトスペーサと保護層を一括して形成できるともに、フォトスペーサの形成箇所で露光する光に、保護層の形成箇所で露光する光が重畳することがないので、カラーフィルタの画素領域でフォトスペーサが広がって形成されることがない。よって、フォトスペーサと保護層を一括して形成することにより製造工程が削減されると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、製造工程において工程数が削減され、液晶表示装置の高精細化に対応可能なカラーフィルタ等が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態のカラーフィルタを示す図
【図２Ａ】第１の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法を説明する図
【図２Ｂ】第１の実施形態のカラーフィルタ製造するカラーフィルタ製造方法を説明する図
【図３】第２の実施形態のカラーフィルタを説明する図
【図４】第３の実施形態のカラーフィルタを説明する図
【図５】第４の実施形態のカラーフィルタを示す図
【図６Ａ】第４の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法を説明する図
【図６Ｂ】第４の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法を説明する図
【図７】カラーフィルタの一例を示す図
【図８】カラーフィルタ及び液晶層の例を示す図
【図９】カラーフィルタを製造する製造方法の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明のカラーフィルタ製造方法等の第１の実施形態について説明する。本発明のカラーフィルタの実施形態は、カラーフィルタと、共通電極と画素電極を設けた液晶駆動側基板（不図示）と、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間に形成される液晶層（不図示）とを具備し、カラーフィルタと液晶駆動側基板（不図示）に対し平行な方向に電界を発生させ、液晶を駆動させるＩＰＳ方式の液晶表示装置（不図示）におけるカラーフィルタとして説明する。
【００３１】
まず、図１を参照して、第１の実施形態のカラーフィルタについて説明する。図１（ａ）は第１の実施形態のカラーフィルタの一部（図１（ｂ）のＡで示す部分）を示す部分斜視図であり、図１（ｂ）はカラーフィルタの隅部における画素配置の例を示す概略平面図である。
【００３２】
カラーフィルタ１は、透明な基板３上にブラックマトリクス５、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇ、青着色層７Ｂ、透明の保護層９、メインＰＳ１１ａ、額縁ＰＳ１１ｂ等が設けられる。
【００３３】
基板３は特に限定されるものではなく、カラーフィルタに一般的に用いられるもの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おり、好ましい。
【００３４】
ブラックマトリクス５は、遮光性粒子を含む感光性樹脂で形成され、０．５〜２μｍ程度の厚さを有し、透明の基板３上に、図１（ｂ）に示すカラーフィルタ１の画素領域６に複数の開口部を有するように配置される。各開口部は、画素領域６における各画素Ｒ、Ｇ、Ｂの位置に対応する。本実施形態では、ブラックマトリクス５は格子状に配置されるが、これに限ることはない。
【００３５】
赤、緑、青の各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、各色の着色剤を含む感光性樹脂で形成され、０．５〜３μｍ程度の厚さを有し、図１（ｂ）に示すカラーフィルタ１の画素領域６において、ブラックマトリクス５の開口部に沿って図１（ａ）に示すように帯状に配置される。各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、ブラックマトリクス５の開口部及びブラックマトリクス５の上面の一部に配置される。各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂがブラックマトリクス５の開口部に配置される部分では、図１（ｂ）に示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素がカラーフィルタ１に形成される。
【００３６】
保護層９は、感光性樹脂で形成され、０．１μｍ〜２．０μｍ程度の厚みを有し、ブラックマトリクス５や各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの表面のうち、着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させる（可能性がある）部分を覆うように配置される。本実施形態では、ブラックマトリクス５の上面であって各着色層が形成されていない部分と、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇ、青着色層７Ｂの側面と、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇの上面と、青着色層７Ｂの上面の端部が着色剤等、前述の溶出物を液晶層中に溶出させる（可能性がある）部分として説明する。従って保護層９はブラックマトリクス５や各着色層４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂの表面のうち、上述の部分を覆うように配置される。一方で、本実施形態において青着色層７Ｂの上面は溶出物を液晶層中に溶出させない部分であり、保護層９は配置されない。
【００３７】
メインＰＳ１１ａは、感光性樹脂で形成され、１〜５μｍ程度の厚みを有し、図１（ｂ）に示すＲ、Ｇ、Ｂの画素の位置（ブラックマトリクス５の開口部）以外の部分で、青着色層７Ｂの上面に接して当該上面から突出するように配置される。メインＰＳ１１ａは、カラーフィルタ１とカラーフィルタ１の着色層側で液晶層を挟んで設けられる液晶駆動側基板とが接しないように両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たす。この空隙には液晶層が形成される。
【００３８】
この他、カラーフィルタ１においてＲ、Ｇ、Ｂの画素が形成されない周縁部である額縁部２において、保護層９の上方には額縁ＰＳ１１ｂが設けられる。額縁ＰＳ１１ｂは、カラーフィルタ４１と液晶駆動側基板とが額縁部において接しないように両者の間に適切な間隔を設けるとともに、液晶駆動側基板の適切な形状を維持するためのものである。額縁ＰＳ１１ｂは、メインＰＳ１１ａよりも薄く形成される。また上述のＲ、Ｇ、Ｂの画素の位置以外の位置で、青着色層７Ｂの上面にサブＰＳ（不図示）を設けてもよい。サブＰＳは、カラーフィルタ１と液晶駆動側基板とが接しないように両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たすものであり、例えば液晶表示装置がカラーフィルタ１の中央部より押圧されたときでも、サブＰＳがあることによりカラーフィルタ１と液晶駆動側基板とが接しない。額縁ＰＳ１１ｂと同様サブＰＳはメインＰＳ１１ａよりも薄く形成される。
【００３９】
なお、メインＰＳ１１ａやサブＰＳを設ける部分は、本実施形態のように青着色層７Ｂの上面に限ることはない。着色剤等の溶出物を溶出しない限りにおいて、他の着色層の上面に設けることも可能である。また、全ての青着色層７Ｂの上面にＰＳを設ける必要もない。着色剤等の溶出物を液晶層に溶出するか否かは、使用する着色剤や露光量その他の要因により定まり、例えば予め試験を行うことにより把握することができる。
【００４０】
ブラックマトリクス５、赤、緑、青の各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ、保護層９、メインＰＳ１１ａ、額縁ＰＳ１１ｂ等は、感光性樹脂を塗布した後、所定の適切なパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、現像してパターニングすることにより形成される。ブラックマトリクス５、赤、緑、青の各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂについては、各色に応じた適切な着色剤等を分散し含有させた感光性樹脂を用いる。
【００４１】
上記の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るものとして説明する。
【００４２】
ネガ型感光性樹脂は特に限定されることはなく、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。
なお、ポジ型感光性樹脂も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。
【００４３】
また、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、ダイコート法等がある。
【００４４】
ブラックマトリクス５、あるいは後述する赤、緑、青の各着色層に用いる感光性樹脂に含有させる着色剤も特に限定されるものではなく、一般的に使用される顔料を始めとして、種々の公知のものを適切に選択し用いることができる。例えばブラックマトリクス５の場合であれば、酸化チタンや四酸化鉄などの金属酸化物粉末、金属硫化物粉末、金属粉末、カーボンブラックの他に、赤、青や緑などの顔料の混合物を遮光性粒子として上記の感光性樹脂に分散し含有させたものを用いることができる。
【００４５】
続いて、図２Ａ、図２Ｂを用いて、図１に示したカラーフィルタ１を形成するカラーフィルタ製造方法について説明する。
【００４６】
まず、図２Ａ（ａ）に示すように、透明な基板３上に、ブラックマトリクス形成用の黒色の感光性樹脂４を塗布する。
【００４７】
続いて、図２Ａ（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス５の形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、ブラックマトリクス５の開口部の位置に対応する部分に遮光部２５を有するフォトマスク（階調マスク）２１を用いて露光、現像して感光性樹脂４のパターニングを行い、基板３上に複数の開口部８を有するブラックマトリクス５を形成する。
【００４８】
次に、ブラックマトリクス５が形成された基板３上に赤着色層用の感光性樹脂を塗布した後、図２Ａ（ｃ）に示すように、赤着色層７Ｒの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク２６を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、対応する開口部８を覆うように赤着色層７Ｒを形成する。
【００４９】
続いて、緑着色層用の感光性樹脂を塗布した後、上記と同様、図２Ｂ（ｄ）に示すように、緑着色層７Ｇの形成位置に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク２７を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、対応する開口部８を覆うように緑着色層７Ｇを形成する。
【００５０】
更に、青着色層用の感光性樹脂を塗布したのち、上記と同様、図２Ｂ（ｅ）に示すように、青着色層７Ｂの形成位置に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク２８を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、対応する開口部８を覆うように青着色層７Ｂを形成する。
【００５１】
本実施形態では、青着色層用の感光性樹脂は赤、緑着色層用の感光性樹脂の場合よりも厚く塗布し、図２Ｂ（ｅ）に示すように、青着色層７Ｂの形成時にその厚さが他の着色層よりも大きくなるようにする。これは、後述する工程において赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇの上面に保護層９を形成し、青着色層７Ｂの上面には保護層９を形成しないためである。カラーフィルタ１の厚さは概略等しいことが望ましく、そのために青着色層７Ｂの厚さが、赤着色層７Ｒ（緑着色層７Ｇ）の厚さに保護層９の厚さを加えたものにほぼ等しくなるよう、青着色層７Ｂを形成する。
【００５２】
なお、青着色層に用いる着色剤には、例えば、洗浄を行い不純物除去した顔料や、構成材料毎に電気特性評価を実施し、良好な特性を確保した材料で構成したもの、良好な電気特性が得られるように構成材料の組成比を最適化したもの、不純物溶出低減のために露光量や焼成温度を上げるなど硬化性を上げるプロセス条件の最適化をしたものを用いる。
【００５３】
次に、保護層９及びＰＳ用の透明性を有する感光性樹脂を塗布した後、図２Ｂ（ｆ）に示すように保護層９を形成する位置に対応する箇所に半透光部２４を有し、各ＰＳを形成する位置に対応する箇所に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク２９を用いて露光、現像してパターニングを行い、保護層９、及びメインＰＳ１１ａ、額縁ＰＳ１１ｂ等の各ＰＳを一括して形成する。メインＰＳ１１ａの周囲には保護層９を形成しないので、フォトマスク２９は、メインＰＳ１１ａの形成位置に対応する透光部２３の周囲に遮光部２５が形成されたマスクパターンを有する。
【００５４】
フォトマスク２９における透光部２３、遮光部２５や半透光部２４のマスクパターンにより、各位置で露光量を変化させ、感光性樹脂の硬化量を変えることができる。フォトマスク２９の透光部２３に対応する位置では露光量が多く、感光性樹脂の硬化量が多くなるので、メインＰＳ等の各ＰＳが厚く形成される。半透光部２４に対応する位置では露光量が少なく、保護層９は各ＰＳよりも薄く形成される。このようにして、保護層９と各ＰＳを一括して形成することができる。なお、額縁ＰＳ１１ｂは、対応する透光部２３の透光率を少し下げてメインＰＳ１１ａよりも薄く形成する等して、その高さをメインＰＳ１１ａより低くすることができる。
【００５５】
さらに、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）は、保護層９を設けない青着色層７Ｂの上面に形成されるので、上記露光の際にメインＰＳ１１ａの形成位置に対応するフォトマスク２９の透光部２３を透過する光に、保護層９の形成位置に対応する半透光部２４を透過する光が重畳することがない。従って、メインＰＳ１１ａ等が底部に広がるように形成されることがなく、液晶表示装置の高精細化に対応することができる。
【００５６】
なお、図２Ｂ（ｆ）等に示すように額縁ＰＳ１１ｂの形成位置は保護層９の形成位置と連続し、露光の際、額縁ＰＳ１１ｂの形成位置に対応するフォトマスク２９の透光部２３を透過する光に、保護層９の形成位置に対応する半透光部２４を透過する光が重畳する。従って、額縁ＰＳ１１ｂは底部に広がるように形成される。しかしながら、額縁ＰＳ１１ｂは画素領域６に形成せず、カラーフィルタ１の額縁部２に形成するので、液晶表示装置の表示性能に影響を与えることはない。
【００５７】
各フォトマスクについて説明する。フォトマスク２９は、階調マスクと呼ばれ、透明基板と、遮光膜と、透過率調整機能を有する半透明膜とが順不同に積層され、透明基板上に遮光膜が設けられた遮光部２５と、透明基板上に半透明膜のみが設けられた半透光部２４と、透明基板上に遮光膜および半透明膜のいずれも設けられていない透光部２３とを有する。半透光部２４を有しないフォトマスクは、前記半透明膜は不要であり、透明基板上に、パターニングされた遮光膜を有する。
【００５８】
前記透明基板は、基板３に用いられる基板を使用することができる。特に、石英ガラスは、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。
【００５９】
遮光膜は、実質的に露光光を透過しないものであり、露光波長における平均透過率が０．１％以下であることが好ましい。遮光膜としては、一般にフォトマスクに用いられる遮光膜を用いることができ、例えばクロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの膜が挙げられる。中でも、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系膜が好適に用いられる。このようなクロム系膜は、最も使用実績があり、コスト、品質の点で好ましいからである。このクロム系膜は、単層であってもよく、２層以上が積層されたものであってもよい。
【００６０】
遮光膜の膜厚としては、特に限定されるものではなく、例えばクロム膜の場合には５０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。
【００６１】
遮光膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ）が用いられる。成膜後、遮光膜のパターニングを行う。パターニング方法は特に限定されないが、通常はリソグラフィー法が用いられる。
【００６２】
半透明膜は、特に限定されるものではなく、例えばクロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素等の酸化物、窒化物、炭化物などの膜が挙げられる。半透明膜および遮光膜を同一エッチング設備、工程でパターニングし得るという利点から、半透明膜と遮光膜が同系の材料からなる膜であることが好ましい。前述するように遮光膜がクロム系膜であることが好ましいことから、半透明膜も、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロムなどのクロム系膜であることが好ましい。また、これらのクロム系膜は、機械的強度に優れており、さらには安定しているため、長時間の使用に耐えうるマスクとすることができる。
【００６３】
また、半透明膜は、単層であってもよく、複数の層で構成されていてもよい。これにより、複数の透過率を有する多階調のマスクとすることができる。
【００６４】
半透明膜の膜厚としては、例えばクロム膜の場合は５〜５０ｎｍ程度とすることができ、また酸化クロム膜の場合は５ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。半透明膜の透過率はその膜厚により変わるので、膜厚を制御することで所望の透過率とすることができる。また、半透明膜が酸素、窒素、炭素などを含む場合は、その透過率は組成により変わるので、膜厚と組成とを同時にコントロールすることで所望の透過率を実現できる。
【００６５】
半透明膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ）が用いられる。例えばスパッタリング法を用いて酸化窒化炭化クロム膜を成膜する場合は、Ａｒガス等のキャリアガス、酸素（炭酸）ガス、窒素ガスを反応装置内に導入し、Ｃｒターゲットを用いた反応性スパッタリング法にて酸化窒化炭化クロム膜を成膜することができる。この際、酸化窒化炭化クロム膜の組成の制御は、Ａｒガス、酸素（炭酸）ガス、窒素ガスの流量の割合を制御することにより行うことができる。成膜後、パターニングを行い、半透明膜を形成する。
【００６６】
以上説明したように、本発明のカラーフィルタの第１の実施形態によれば、液晶を汚染する溶出物を溶出する所定の部分を覆うように保護層９を形成し、溶出物を溶出しない青着色層７Ｂの上面にメインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）を形成し、メインＰＳ１１ａの周囲では保護層９を形成しない。従って各ＰＳと保護層９を一括して形成する場合でも、メインＰＳ１１ａ等の形成位置に露光する光に、保護層９の形成位置に露光する光が重畳することがなく、カラーフィルタ１の画素領域６でメインＰＳ１１ａ等が広がって形成されることがない。よって、ＰＳと保護層９を一括して形成することにより製造工程を削減できると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【００６７】
次に、本発明のカラーフィルタの第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態のカラーフィルタについて説明する図である。図３（ａ）は第２の実施形態のカラーフィルタの一部（図１（ｂ）のＡで示す部分に対応する）を示す部分斜視図である。図３（ｂ）は、第２の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法の一部を示す図である。図３（ｂ）は保護層９とＰＳを一括して形成する工程を示し、図２Ｂ（ｆ）に対応する。
【００６８】
第２の実施形態では、ブラックマトリクス５の上面であって各着色層が形成されていない部分と、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇ、青着色層７Ｂの側面と、緑着色層７Ｇの上面と、赤着色層７Ｒと青着色層７Ｂの上面の端部を着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させる（可能性がある）部分として説明する。従って、本実施形態のカラーフィルタ１３では、図３（ａ）に示すように、保護層９はブラックマトリクス５や各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの表面のうち、上述した個所を覆うように配置される。
【００６９】
青着色層７Ｂと赤着色層７Ｒの上面は着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させない部分であり、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）を設けることができる。本実施形態では、図３（ａ）に示すように青着色層７Ｂの上面にメインＰＳ１１ａが設けられているが、赤着色層７Ｒの上面にメインＰＳ１１ａ等を設けるようにしてもよい。
【００７０】
また、前述した理由と同じ理由で、青着色層７Ｂと赤着色層７Ｒは緑着色層７Ｇよりも厚く形成される。その他の構成は、第１の実施形態のカラーフィルタ１とほぼ同様である。
【００７１】
本実施形態のカラーフィルタ１３を製造する製造方法は、第１の実施形態と同様に、透明の基板３上にブラックマトリクス５と、各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを形成した後、透明の感光性樹脂を塗布し、図３（ｂ）に示すように、各ＰＳの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、保護層９の形成位置に対応する部分に半透光部２４を有し、それ以外の部分に遮光部２５を有するフォトマスク３０を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、保護層９と各ＰＳを一括して形成する。第１の実施形態と同様、メインＰＳ１１ａの周囲には保護層９を形成しないので、フォトマスク３０は、メインＰＳ１１ａの形成位置に対応する透光部２３の周囲に遮光部２５が形成されたマスクパターンを有する。
【００７２】
第１の実施形態と同様、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）は、保護層９を設けない青着色層７Ｂまたは赤着色層７Ｒの上面に形成されるので、上記露光の際にメインＰＳ１１ａ等の形成位置に対応するフォトマスク３０の透光部２３を透過する光に、保護層９の形成位置に対応する半透光部２４を透過する光が重畳することがない。従って、メインＰＳ１１ａ等が底部に広がるように形成されることがなく、液晶表示装置の高精細化に対応することができる。
【００７３】
従って、本実施形態においても、各ＰＳと保護層９を一括して形成する際に、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）の形成位置に露光する光に、保護層９の形成位置に露光する光が重畳することがなく、カラーフィルタ１３の画素領域でメインＰＳ１１ａ等が広がって形成されることがない。よって、ＰＳと保護層９を一括して形成することにより製造工程を削減できると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【００７４】
なお、液晶中に溶出物を溶出しない、即ち保護層９を形成しない着色層の上面は、赤着色層７Ｒ、青着色層７Ｂの上面に限ることはない。例えば青着色層７Ｂ、緑着色層７Ｇの上面であることもある。
【００７５】
次に、本発明のカラーフィルタの第３の実施形態について図４を用いて説明する。図４は、第３の実施形態のカラーフィルタについて説明する図である。図４（ａ）は第３の実施形態のカラーフィルタの一部（図１（ｂ）のＡで示す部分に対応する）を示す部分斜視図である。図４（ｂ）は、第３の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法の一部を示す図である。図４（ｂ）は保護層９とＰＳを一括して形成する工程を示し、図２Ｂ（ｆ）に対応する。
【００７６】
第３の実施形態では、ブラックマトリクス５の上面であって各着色層が形成されていない部分と、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇ、青着色層７Ｂの側面と、赤着色層７Ｒ、青着色層７Ｂ、緑着色層７Ｇの上面の端部を着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させる（可能性がある）部分として説明する。従って、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、保護層９はブラックマトリクス５や各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの表面のうち、上述した個所を覆うように配置される。
【００７７】
青着色層７Ｂ、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇの上面は着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させない部分であり、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）を設けることができる。本実施形態では、図４（ａ）に示すように青着色層７Ｂの上面にメインＰＳ１１ａが設けられているが、赤着色層７Ｒまたは緑着色層７Ｇの上面にメインＰＳ１１ａ等を設けるようにしてもよい。
【００７８】
また、各着色層の上面には保護層９を形成しないので、青着色層７Ｂ、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇはほぼ同様の厚さで形成される。その他の構成は第１の実施形態のカラーフィルタ１とほぼ同様である。
【００７９】
本実施形態のカラーフィルタ１５を製造するカラーフィルタ製造方法は、第１の実施形態と同様に、透明の基板３上にブラックマトリクス５と、各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを形成した後、透明の感光性樹脂を塗布し、図４（ｂ）に示すように、各ＰＳの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、保護層９の形成位置に対応する部分に半透光部２４を有するフォトマスク３１を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、保護層９と各ＰＳを一括して形成する。第１の実施形態と同様、メインＰＳ１１ａの周囲には保護層９を形成しないので、フォトマスク３１は、メインＰＳ１１ａの形成位置に対応する透光部２３の周囲に遮光部２５が形成されたマスクパターンを有する。
【００８０】
第１の実施形態と同様、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）は、保護層９を設けない青着色層７Ｂまたは赤着色層７Ｒまたは緑着色層７Ｇの上面に形成されるので、上記露光の際にメインＰＳ１１ａ等の形成位置に対応するフォトマスク３１の透光部２３を透過する光に、保護層９の形成位置に対応する半透光部２４を透過する光が重畳することがない。従って、メインＰＳ１１ａ等が底部に広がるように形成されることがなく、液晶表示装置の高精細化に対応することができる。
【００８１】
従って、本実施形態においても、各ＰＳと保護層９を一括して形成する際に、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）の形成位置に露光する光に、保護層９の形成位置に露光する光が重畳することがなく、カラーフィルタ１５の画素領域でメインＰＳ１１ａ等が広がって形成されることがない。よって、ＰＳと保護層９を一括して形成することにより製造工程を削減できると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【００８２】
次に、本発明のカラーフィルタの第４の実施形態について図５、図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。図５は第４の実施形態のカラーフィルタの一部（図１（ｂ）のＡに対応する）を示す部分斜視図である。図６Ａ、図６Ｂは、第４の実施形態のカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法について説明する図である。
【００８３】
第４の実施形態では、露光不十分な赤着色層７Ｒの上面の端部が着色剤等の溶出物を液晶層に溶出させる（可能性がある）部分として説明する。従って、本実施形態では、図５に示すように、保護層９はブラックマトリクス５や各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの表面のうち、上述した個所を覆うように配置される。
【００８４】
各着色層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、第１の実施形態と同様に、透明の基板３上に配置されたブラックマトリクス５の開口部８に沿って各着色層が平行となるよう帯状に配置される。但し、本実施形態では、図５に示すように、各着色層は基板３上で当該配置方向と直交する方向において接するように配置される。各着色層が接する接触部において、緑着色層７Ｇの上面の端部は赤着色層７Ｒの上面の一方の端部及び青着色層７Ｂの上面の一方の端部により覆われ、赤着色層７Ｒの上面の別の一方の端部は青着色層７Ｂの別の一方の端部により覆われる。また、カラーフィルタ１７の額縁部では、ブラックマトリクス５の上方に青着色層７Ｂが薄く形成される。
【００８５】
従って、例えばブラックマトリクス５の上面はいずれかの着色層に接する状態となる。本実施形態では、このように他の着色層により覆われる箇所は、着色剤等の溶出物を液晶層に溶出させる（可能性がある）部分か否かは問わない。
【００８６】
青着色層７Ｂ、赤着色層７Ｒ、緑着色層７Ｇの上面は、形成時充分に露光が行われる等して着色剤等の溶出物を液晶層中に溶出させない部分であり、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）を設けることができる。本実施形態では、図５に示すように青着色層７Ｂの上面にメインＰＳ１１ａが設けられているが、赤着色層７Ｒまたは緑着色層７Ｇの上面にメインＰＳ１１ａ等を設けるようにしてもよい。
【００８７】
また、額縁ＰＳ１１ｂはカラーフィルタ１７の額縁部のブラックマトリクス５の上面に配置された青着色層７Ｂの上面に接し、当該上面から突出するように配置される。その他の構成は第１の実施形態のカラーフィルタ１とほぼ同様である。
【００８８】
本実施形態のカラーフィルタを製造する製造方法では、第１の実施形態と同様、透明の基板３上に複数の開口部８を有するブラックマトリクス５を形成し、緑着色層用の感光性樹脂を塗布した後、図６Ａ（ａ）に示すように緑着色層５Ｇの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク３２を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、対応する開口部８を覆うように緑着色層７Ｇを形成する。緑着色層７Ｇの形成時には露光が充分に行われており、少なくともその上面（上面の端部を除く）からは着色剤等の溶出物が液晶層に溶出しないようになっている。
【００８９】
続いて、赤着色層用の感光性樹脂を塗布した後、図６Ａ（ｂ）に示すように、赤着色層７Ｒの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク３３を用いて露光、現像してパターニングを行い、対応する開口部８を覆うように赤着色層７Ｒを形成する。赤着色層７Ｒの形成時には、露光により少なくとも上面（上面の端部を除く）からは着色剤等の溶出物が液晶層に溶出しないようになっているが、上面の端部では露光が不十分であり、赤着色層７Ｒの上面の端部は着色剤等の溶出物を液晶層に溶出する（可能性がある）箇所となる。
【００９０】
更に、青着色層用の感光性樹脂を塗布したのち、図６Ａ（ｃ）に示すように、カラーフィルタ１７の額縁部以外における青着色層５Ｂの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、カラーフィルタ１７の額縁部における青着色層５Ｂの形成位置に対応する部分に半透光部２４を有し、その他の部分に遮光部２５を有するフォトマスク３４を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行い、対応する開口部８と、額縁部のブラックマトリクス５を覆うように青着色層７Ｂを形成する。青着色層７Ｂは、液晶層に溶出物を溶出しない材料で製造されるとともに形成時には適切に露光され、上面等の表面から溶出物を溶出しない。
【００９１】
その後、透明の感光性樹脂を塗布し、図６Ｂ（ｄ）に示すように各ＰＳの形成位置に対応する部分に透光部２３を有し、保護層９の形成位置に対応する部分に半透光部２４を有するフォトマスク３５を用いて露光、現像して当該感光性樹脂のパターニングを行う。これにより、フォトマスク３５の半透光部２４を介して露光、現像して赤着色層７Ｒの上面の一方の端部（緑着色層７Ｇの一方の端部を覆うものである）を覆うように保護層９を形成するとともに、フォトマスク３５の透光部２３を介して露光、現像してメインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）、額縁ＰＳ１１ｂを青着色層７Ｂの上面に接するように形成する。なお、額縁ＰＳ１１ｂは、カラーフィルタ１７の額縁部のブラックマトリクス５の上面の青着色層７Ｂの上面に形成する。各ＰＳの周囲には保護層９を形成しないので、フォトマスク３５は、透光部２３の周囲に遮光部２５が形成されたマスクパターンを有する。
【００９２】
第１の実施形態と同様、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）は、保護層９を設けない青着色層７Ｂまたは赤着色層７Ｒまたは緑着色層７Ｇの上面に形成されるので、上記露光の際にメインＰＳ１１ａ等の形成位置に対応するフォトマスク３５の透光部２３を透過する光に、保護層９の形成位置に対応する半透光部２４を透過する光が重畳することがない。従って、メインＰＳ１１ａ等が底部に広がるように形成されることがなく、液晶表示装置の高精細化に対応することができる。なお、本実施形態では額縁ＰＳ１１ｂの周囲にも保護層９が形成されないので、額縁ＰＳ１１も底部に広がるように形成されることがない。
【００９３】
従って、本実施形態においても、各ＰＳと保護層９を一括して形成する際に、メインＰＳ１１ａ（あるいはサブＰＳ）の形成位置に露光する光に、保護層９の形成位置に露光する光が重畳することがなく、カラーフィルタ１７の画素領域でメインＰＳ１１ａ等が広がって形成されることがない。よって、ＰＳと保護層９を一括して形成することにより製造工程を削減できると共に、液晶表示装置の高精細化にも対応可能となる。
【００９４】
なお、本実施形態においては、赤着色層７Ｒの上面の一方の端部が着色剤等の溶出物を液晶層に溶出させる（可能性がある）部分であり、当該部分に保護層９を配置形成するものとして説明したが、これに限ることはない。例えば各着色層の接触部の一つであるＢ着色層７Ｂの上面の一方あるいは両方の端部が、溶出物を液晶層に溶出させる部分に該当する場合もある。その場合にも当該上面の端部（接触部）を覆うように保護層９を形成すればよい。
【００９５】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るカラーフィルタ等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかか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、各種の変更例又は修正例に想到し得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。
例えば、本実施形態のカラーフィルタは、保護層に代えてＩＴＯ電極を用いることにより、ＴＮ方式等ＩＰＳ方式以外の液晶表示装置のカラーフィルタとして用いることも可能であり、上述したものと同様の効果を有する。
【符号の説明】
【００９６】
１、１３、１５、１７、４０………カラーフィルタ
３、４３………基板
４………感光性樹脂
５、４５………ブラックマトリクス
７Ｒ、４７Ｒ………赤着色層
７Ｇ、４７Ｇ………緑着色層
７Ｂ、４７Ｂ………青着色層
９、４９………保護層
１１ａ………メインＰＳ
１１ｂ………額縁ＰＳ
２１、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、６３………フォトマスク
２３、６５………透光部
２４、６７………半透光部
２５………遮光部
５１………ＰＳ
５５………溶出物
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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