JPH08248409A - 液晶表示装置用カラーフィルターおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガラス基板上に形成する赤色フィルター３
５、緑色フィルター３６、青色フィルター３７と、色フ
ィルターの境界部分を遮光する遮光体３２とからなるカ
ラーフィルターにおいて、図１に示すように低反射率で
高い遮光性を兼ね備えた遮光体３２を設け、各色フィル
ターの下部のみに遮光体３２と同じ膜厚の透明なスペー
サー３４を有する。 【効果】 遮光体と色フィルターとの間に生じた段差部
分は色フィルターの下部に選択的に透明な樹脂をスペー
サーとしてブラックマトリクスと同じ膜厚で形成するこ
とよって、この段差部分を補填することができ、表面形
状が平坦でかつ低反射率で高い遮光性の遮光体を具備し
たカラーフィルターを形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に使用す
るカラーフィルターの構造と、その製造方法とに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な液晶表示装置は、酸化インジュ
ウムスズ（以下ＩＴＯと記載する）からなるの透明電極
を形成した２枚のガラス基板の間に、光の透過量をコン
トロールする液晶とカラー表示を可能にするカラーフィ
ルターと、蛍光管と拡散板とからなるバックライトとを
備えた構造をしている。

【０００３】一方のガラス基板には液晶に電圧を印加す
るためにＩＴＯで形成した信号電極をパターニングして
ある。また、もう一方のガラス基板にはカラー表示を可
能にするため、色の３原色である赤色フィルターと、緑
色フィルターと、青色フィルターとを備えたカラーフィ
ルターを構成している。

【０００４】さらに、表示品質を高めるために、カラー
フィルター上には表面の凹凸を平坦化する目的で保護膜
を形成している。保護膜上にはやはり液晶層に電圧を印
加するためにＩＴＯで形成した走査電極がパターニング
してある。

【０００５】信号電極と走査電極は液晶を挟んで交差部
分（画素）を形成するように互いに直行した方向に規則
正しく配列している。信号電極および走査電極上には液
晶分子を規則正しく配向させるための処理をした配向膜
を形成してある。

【０００６】カラーフィルターは液晶表示装置の赤、
緑、青の画素に対応して、赤、緑、青の色フィルターを
一定間隔にストライプ状あるいはモザイク状に配置して
いる。

【０００７】さらに、隣あった画素間の色の混色やバッ
クライトから発せられた光がカラーフィルターを通らず
に光漏れを生じ、画質が低下することを防止するために
各色フィルターの境界部分に遮光体を形成している。

【０００８】このようなカラーフィルターの製造手段と
しては、印刷手段やフォトリソグラフィー手段が一般的
である。

【０００９】印刷手段やフォトリソグラフィー手段を用
いた製造方法では、クロムなどの金属遮光膜をガラス基
板上に形成したのちに、フォトリソグラフィー手段を用
いてフォトマスクに形成した遮光体パターンをレジスト
像として金属遮光膜上に転写する。

【００１０】この後に液晶表示装置の画素に対応する開
口部をクロムエッチング処理で取り除き、ガラス基板上
に遮光体を形成する。

【００１１】印刷手段においては、この遮光体の開口部
にカラーフィルターパターンを樹脂や金属の凹凸で形成
した印刷版を用いて赤インキで赤色フィルターを印刷す
る。同様に緑インキで緑色フィルターを印刷し、青イン
キで青色フィルターを印刷する。

【００１２】また、フォトリソグラフィー手段において
は、感光性樹脂に赤、緑、青の顔料や染料を分散した感
光樹脂を遮光体上に形成し、ガラス基板上に形成してい
る遮光体の開口部のカラーフィルターを形成する部分に
フォトマスクに形成しているカラーフィルターパターン
を位置合わせし、露光処理と、現像処理とを行う。

【００１３】この処理工程で感光部と未感光部の現像液
に対する溶解度の差を利用し、現像液に溶解しない感光
した感光性樹脂の部分でカラーフィルターパターンを形
成する。遮光体の開口部に赤、緑、青のカラーフィルタ
ーを形成する場合には遮光体を形成したのちに上記と同
様な工程を赤、緑、青毎に３回繰り返す。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、遮光体にクロ
ムの金属遮光膜をもちいた場合、金属遮光膜表面の反射
率が高いために、液晶表示装置の画面上に照射される外
部光の反射の影響で表示品質を著しく損ねる。

【００１５】このような課題の解決手段としては、表面
が低反射率な材質で遮光体を形成する手法が試みられて
いる。

【００１６】たとえば、表示画面側のガラス基板と金属
遮光膜で形成した遮光体との界面に低反射率な酸化膜を
形成する手法や、樹脂中に黒色の着色材を添加した感光
性樹脂をフォトリソグラフィー手段をもちいて遮光体を
形成する手法である。

【００１７】しかし、酸化膜を形成する手法では、製造
工程の増加やコスト高をまねく。また、黒色の感光性樹
脂で形成する手法においては、金属と比較して遮光性が
低いため、光源光を充分遮光するためには、光の透過方
向に黒色の感光性樹脂の膜厚を厚く形成する必要があ
る。

【００１８】カラーフィルターを構成する赤、緑、青の
色フィルターは、上記したように、赤、緑、青の顔料を
それぞれ分散した感光性樹脂をもちいてフォトリソグラ
フィー手段で形成するか、あるいは赤、緑、青のインキ
材をもちいて印刷手段で形成する。

【００１９】このとき、所定の分光特性を得るために
は、赤、緑、青の感光性着色材あるいはインキ材の顔料
の含有量によって、色フィルターの膜厚が通常１．０μ
ｍから２．０μｍ必要となる。

【００２０】黒色の感光性樹脂やインキ材をもちいて遮
光体を形成する場合にも、充分な遮光性を確保するため
には１．０μｍから２．０μｍの膜厚を必要とする。

【００２１】一方、フォトリソグラフィー手段あるいは
印刷手段において、赤、緑、青の色フィルターと遮光体
とはその形成工程で生じるお互いの形成位置のズレによ
り、カラーフィルターと遮光体との間に隙間部分が生じ
る。

【００２２】この隙間部分は、光源光がカラーフィルタ
ーを通過しないで液晶表示装置の画面上に表示されるた
めに表示ムラとなる。

【００２３】このような表示ムラを防止し、製造工程に
おける位置合わせ精度を広くする目的で、遮光体上に色
フィルターの端部をオーバーラップするように形成す
る。

【００２４】図１３は遮光体に金属遮光膜をもちいた従
来のカラーフィルターを示す平面図であり、図１４はそ
のＧ−Ｇ線における断面を示す断面図である。また図１
５は低反射率な黒色の感光性樹脂もちいて遮光体を形成
したカラーフィルターの平面図であり、図１６はそのＨ
−Ｈ線における断面を示す断面図である。

【００２５】図１３と図１４とに示す従来のカラーフィ
ルターは、ガラス基板１０上に金属遮光膜で形成してい
る遮光体１１と、液晶表示装置の赤、緑、青の画素に対
応する遮光体の開口部にそれぞれ赤色フィルター１２と
緑色フィルター１３と青色フィルター１４を備えた構成
をしている。

【００２６】さらに、各色フィルターはその端部を遮光
体にオーバーラップするように形成している。

【００２７】遮光体１１は金属遮光膜で形成しており、
１００ｎｍ程度の膜厚で充分な遮光性が得られるれ、赤
色フィルター１２と、緑色フィルター１３と、青色フィ
ルター１４の端部と、遮光体１１とのオーバーラップ部
分ではほとんど段差を生じない。

【００２８】しかし、図１５と図１６とに示すカラーフ
ィルターのように、低反射率な黒色の感光性樹脂やイン
キ材を用いて遮光体１５を形成した場合には、遮光体１
５とぞれぞれの色フィルターと赤色フィルター１６と緑
色フィルター１７と青色フィルター１８とのオーバーラ
ップ部分１９では、色フィルターの膜厚と遮光体１５の
膜厚が重なった厚さとなる。

【００２９】そして遮光体１５の膜厚が１μｍから２μ
ｍと厚いために、このオーバーラップ部分と、画素部に
形成している色フィルターとの間で段差を生じてしま
う。このような段差は液晶層の配向を乱して、液晶表示
装置の表示特性を損ねることになる。

【００３０】本発明は上記の課題点を解決して、低反射
率な遮光体を具備し、表面形状が平坦なカラーフィルタ
ーの構造とその製造方法とを提供することを目的とす
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の液晶表示装置用カラーフィルターおよびその製
造方法は、下記記載の手段を採用している。

【００３２】本発明の液晶表示装置用カラーフィルター
は、ガラス基板上に形成している赤と、と緑、青の色フ
ィルターとその境界部を遮光する遮光体と赤と、緑と、
青の色フィルターの下部に遮光体と同じ膜厚の透明なス
ペーサーとを有することを特徴とする。

【００３３】本発明の液晶表示装置用カラーフィルター
の製造方法は、ガラス基板上に黒色の着色材を分散した
感光性樹脂で開口部を具備した遮光体を形成する工程
と、開口部に透明な感光性樹脂で遮光体と同じ膜厚のス
ペーサーを形成する工程と、開口部に形成しているスペ
ーサーの上部に顔料が分散した感光性樹脂で赤、緑、青
の色フィルターを形成する工程とを有することを特徴と
する。

【００３４】本発明の液晶表示装置用カラーフィルター
の製造方法は、ガラス基板上に黒色の着色材を分散した
感光性樹脂で開口部を設ける遮光体を形成する工程と、
この開口部に透明な感光性樹脂で遮光体と同じ膜厚のス
ペーサーを形成する工程と、赤、緑、青の色フィルター
を形成する毎に開口部に形成しているスペーサーの上部
に感光性染色性樹脂で色フィルターパターンを形成し、
その色フィルターをパターンを赤、緑、青の染料で染色
する工程とを有することを特徴とする。

【００３５】

【作用】本発明では、色フィルターを形成する部分であ
る遮光体の開口部と黒色の着色材を分散した感光性樹脂
で形成している遮光体との段差は開口部のみに透明な樹
脂をスペーサーとして遮光体と同じ膜厚で形成する。こ
のことよって、この段差部分を補填することができる。
したがって、この表面にカラーフィルターを形成するこ
とにより、カラーフィルター表面を平坦に形成すること
が可能である。

【００３６】このようなカラーフィルターの構造と製造
方法をもちいることによって表示特性を損ねることな
く、黒色の着色材を分散した感光性樹脂をもちいて充分
な遮光性をもち、低反射率な遮光体を形成することがで
きる。

【００３７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例における
液晶表示装置用カラーフィルターおよびその製造方法を
説明する。

【００３８】はじめに、図１７を参照して、カラー表示
を可能にしている液晶表示装置の構成を説明し、その構
成部材である本発明のカラーフィルターとその製造方法
について説明する。

【００３９】図１７はＩＴＯで透明電極を形成した２枚
のガラス基板の間に光の透過量をコントロールする液晶
と、カラー表示を可能にするカラーフィルターと、蛍光
管と拡散板とからなるバックライトとを備えた構造の液
晶表示装置の断面図を示している。

【００４０】ガラス基板２０には液晶２１に電圧を印加
するためにＩＴＯで形成した信号電極２２をパターニン
グしてある。

【００４１】さらに、ガラス基板２３にはカラー表示を
可能にするため、色の３原色である赤色フィルター２４
と、緑色フィルター２５と、青色フィルター２６とを備
えたカラーフィルターを構成している。

【００４２】さらにまた、液晶層の厚さと液晶２１の配
向を均一にし、表示品質を高めるために、カラーフィル
ター上には表面の凹凸を平坦化する目的で保護膜２８を
形成している。

【００４３】保護膜２８上には、やはり液晶２１に電圧
を印加するためにＩＴＯで形成した走査電極２７をパタ
ーニングしてある。

【００４４】走査電極２７と信号電極２２は液晶２１を
挟んで交差部分（画素）を形成するように互いに直行し
た方向に規則正しく配列している。

【００４５】それぞれの色のカラーフィルターは、液晶
表示装置の画素に対応して一定間隔に配置している。ま
た、隣あった画素間の色の混色やバックライト２９から
発せられた光がカラーフィルターを通らずに光漏れを生
じ、画質が低下することを防止するために遮光体３０を
形成している。

【００４６】つぎに、本発明のカラーフィルターの構造
について図１と図２をもちいて説明し、つぎに本発明の
カラーフィルターの製造方法について図３から図１２を
交互に参照し説明する。

【００４７】図１は本発明の液晶表示装置用カラーフィ
ルターを示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線にお
ける断面を示す断面図である。以下、図１と図２とを交
互に参照して説明する。

【００４８】透明なガラス基板３１上には液晶表示装置
の表示画面において、外部光の反射を防止する目的で、
黒色の着色材を分散した感光性樹脂からなる低反射率な
遮光体３２を形成してある。

【００４９】この遮光体３２の膜厚は、感光性着色材に
分散している黒色の着色材の含有量によって異なるが、
充分な遮光特性を得るために、１．５μｍの膜厚に形成
している。

【００５０】液晶表示装置の赤色、緑色、青色の画素に
対応するガラス基板上の遮光体３２の開口部３３には、
遮光体３２と開口部３３との段差を補填し表面が平坦な
カラーフィルターを形成するために、透明な感光性樹脂
で形成したスペーサー３４が遮光体３２と同じ膜厚に形
成してある。

【００５１】さらに、液晶表示装置の赤と、緑と、青と
の画素の対応するように、開口部３３のスペーサー３４
上には赤色フィルター３５と、緑色フィルター３６と、
青色フィルター３７とをそれぞれ形成してある。

【００５２】それぞれの色フィルターは形成時に遮光体
３２との位置ズレにより生じる隙間からの光源光洩れを
防止する目的で、色フィルターの端部を遮光体にオーバ
ーラップするように形成している。

【００５３】この色フィルターの配列としては、液晶表
示装置の走査電極と信号電極の配列によってストライプ
状あるいはモザイク状に形成する。図１に示すカラーフ
ィルターにおいてはストライプ状に配列しているが、本
発明のカラーフィルターの配列形状にとくに制限はな
く、モザイク状に配列することも可能である。

【００５４】つぎに、図１と図２に示す本発明の実施例
における液晶表示装置用カラーフィルター製造方法につ
いて具体的に説明する。

【００５５】図３は遮光体３２を形成しているガラス基
板３１を示す平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線にお
ける断面を示す断面図である。

【００５６】透明なガラス基板上に遮光体３２材料とし
て黒色の着色材を分散した感光性樹脂として、富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製のネガ型の黒色カ
ラーレジストをロールコート法あるいは回転塗布法を用
いて膜厚１．５μｍになるように平坦に形成する。

【００５７】つぎに、遮光体パターンを形成しているフ
ォトマスクを介して、ガラス基板上の遮光体を形成する
部分の黒色カラーレジストに投影露光装置あるいは密着
露光装置をもちいてｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ
線換算で４００ｍＪ／ｃｍ²のエネルギー量になるよう
に照射し、露光処理する。

【００５８】つぎにこのガラス基板を富士ハントエレク
トロニクステクノロジ社製のレジスト現像液ＣＤに１分
間浸漬し、光を照射していない未感光部分の黒色カラー
レジストを現像液に溶解する。

【００５９】図３と図４に示すように、ガラス基板３１
上には現像液に不溶化した黒色カラーレジストで遮光体
３２を形成し、現像液に溶解して除去した黒色カラーレ
ジスト部分で開口部３３を形成している。

【００６０】図５は図３と図４で示した遮光体３２を形
成したガラス基板３１上に、透明な感光性樹脂で遮光体
と同じ膜厚のスペーサー３４を形成しているガラス基板
３１を示す平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線におけ
る断面を示す断面図である。

【００６１】図３と図４に示しているガラス基板３１上
の遮光体形成面スペーサー３４材料として新日鐵化学製
の透明なネガ型の感光性樹脂Ｖ−２５９ＰＡをロールコ
ート法あるいは回転塗布法を用いて膜厚１．５μｍにな
るように平坦に形成する。

【００６２】つぎに、このガラス基板をホットプレート
上で温度８０℃から９０℃で５分間加熱処理を行う。

【００６３】その後、図３と図４とで示したガラス基板
３１上に形成している遮光体３２をフォトマスクとして
ガラス基板３１の遮光体３２形成面の裏面からｇ線、ｈ
線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で５００ｍＪ／ｃｍ²
のエネルギー量になるように照射する。ここで遮光体形
成部分を除く開口部３３のみから光が透過し、開口部３
３の感光性樹脂が感光する。

【００６４】つぎに、アルカリ現像液にこのガラス基板
を温度２３℃で１分間浸漬し、遮光体上の未感光部分の
感光性樹脂を現像液に溶解して取り除く。

【００６５】図５と図６に示すように、遮光体３２と開
口部３３との段差を補填するようにガラス基板３１上の
開口部３３に現像液に不溶化した感光性樹脂で遮光体と
同じ膜厚の透明なスペーサー３４を形成している。

【００６６】図７は、図５と図６で示した遮光体３２と
スペーサー３４を形成したガラス基板３１上に赤色フィ
ルター３５を形成しているガラス基板３１を示す平面図
であり、図８は図７のＤ−Ｄ線における断面を示す断面
図である。

【００６７】図５と図６に示すガラス基板３１の遮光体
３２形成面に、赤色フィルター３５材料として赤色顔料
を分散した感光性樹脂である富士ハントエレクトロニク
ステクノロジ社製の赤色カラーレジストＣＲ−２０００
をロールコート法、あるいは回転塗布法を用いて膜厚
１．５μｍになるように形成する。その後、このガラス
基板をホットプレート上で温度８０℃から９０℃で５分
間加熱処理する。

【００６８】つぎに投影露光装置あるいは密着露光装置
を用いて、遮光体３２の開口部３３に形成しているスペ
ーサー３４上の赤色フィルターを形成する部分に、フォ
トマスクに形成している赤色フィルターパターンを位置
合わせする。

【００６９】そしてフォトマスクを介して赤色レジスト
上にｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で３００
ｍＪ／ｃｍ² のエネルギ量で照射する。

【００７０】このガラス基板を富士ハントエレクトロニ
クステクノロジ社製のレジスト現像液ＣＤに１分間浸漬
して、未感光部分の赤色カラーレジストを現像液に溶解
し、図７と図８とに示すように感光して現像液に不溶な
赤色カラーレジストで遮光体３２の開口部３３に形成し
ているスペーサー３４上に赤色フィルター３５を形成す
る。

【００７１】ここで、赤色フィルター３５はストライプ
状に配列し、端部を遮光体にオーバーラップするよう形
成している。

【００７２】図９は図７と図８で示した赤色フィルター
３５を形成したのちに、緑色フィルター３６を形成して
いるガラス基板３１を示す平面図であり、図１０は図９
のＥ−Ｅ線における断面を示す断面図である。

【００７３】緑色フィルター３６材料として緑色顔料を
分散した感光性樹脂である富士ハントエレクトロニクス
テクノロジ社製のカラーレジストＣＧ−５０００を、図
７と図８に示しているガラス基板３１上の遮光体形成面
にロールコート法、あるいは回転塗布法を用いて膜厚
１．５μｍになるように形成する。

【００７４】赤色フィルター形成工程と同様な処理工程
で、投影露光装置あるいは密着露光装置をもちいて、ガ
ラス基板３１上の遮光体３２の開口部３３に形成してい
るスペーサー３４上の緑色フィルターを形成する部分に
フォトマスクに形成している緑色フィルターパターンを
位置合わせする。

【００７５】そしてフォトマスクを介して緑色レジスト
上にｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で３００
ｍＪ／ｃｍ² のエネルギ量で照射する。

【００７６】つぎに赤色カラーフィルター形成工程と同
様に現像処理を行い、図９と図１０に示すように感光し
て現像液に不溶な緑色カラーレジストで遮光体３２の開
口部３３に形成しているスペーサー３４上に緑色フィル
ター３６を形成する。

【００７７】ここで、緑色フィルター３６は赤色フィル
ター３５と同様にストライプ状に配列し、端部を遮光体
にオーバーラップするよう形成している。

【００７８】図１１は図９と図１０で示した緑色フィル
ター３６を形成したのちに青色フィルター３７を形成し
ているガラス基板３１を示す平面図であり、図１２は図
１１のＦ−Ｆ線における断面を示す断面図である。

【００７９】青色顔料を分散した感光性樹脂として富士
ハントエレクトロニクステクノロジ社製のカラーレジス
トＣＢ−２０００を、図９と図１０に示しているガラス
基板３１上の遮光体形成面にロールコート法あるいは回
転塗布法を用いて膜厚１．５μｍになるように塗布す
る。

【００８０】赤色フィルター３５と緑色フィルター３６
形成工程と同様に、投影露光装置あるいは密着露光装置
を用いて、ガラス基板３１上の遮光体３２の開口部３３
に形成しているスペーサー３４上の青色フィルターを形
成する部分にフォトマスクに形成している青色フィルタ
ーパターンを位置合わせする。

【００８１】そしてフォトマスクを介して青色カラーレ
ジスト上にｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で
３００ｍＪ／ｃｍ² のエネルギ量で照射する。

【００８２】つぎに、赤色フィルターと緑色フィルター
形成工程と同様に現像処理と、加熱処理を行い図１１と
図１２に示すように遮光体３２の開口部３３に形成して
いるスペーサー３４上に青色カラーフィルター３７を形
成する。

【００８３】ここで、青色フィルター３７は赤色フィル
ター３５と同様にストライプ状に配列し、端部を遮光体
にオーバーラップするよう形成している。

【００８４】つぎに本発明の別の実施例における液晶表
示装置用カラーフィルターの製造方法を説明する。

【００８５】透明なガラス基板上に遮光体３２材料とし
て黒色の着色材を分散した感光性着色材である富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製のネガ型の黒色カ
ラーレジストをロールコート法あるいは回転塗布法を用
いて膜厚１．５μｍになるように平坦に塗布する。

【００８６】つぎに、遮光体パターンを形成しているフ
ォトマスクを介して、ガラス基板上の遮光体を形成する
部分の黒色カラーレジストに投影露光装置あるいは密着
露光装置をもちいてｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ
線換算で４００ｍＪ／ｃｍ²のエネルギー量になるよう
に照射し、露光処理する。

【００８７】このガラス基板を富士ハントエレクトロニ
クステクノロジ社製のレジスト現像液ＣＤに１分間浸漬
し、光を照射していない未感光部分の黒色カラーレジス
トを現像液に溶解する。

【００８８】図３と図４に示すようにガラス基板３１上
には現像液に不溶化した黒色カラーレジストで遮光体３
２を形成し、現像液に溶解して除去した黒色カラーレジ
スト部分で開口部３３を形成している。

【００８９】つぎに、図３と図４に示しているガラス基
板３１上の遮光体３２形成面にスペーサー３４材料とし
て透明な感光性樹脂である新日鐵化学製のネガ型の感光
性樹脂Ｖ２５９ーＰＡをロールコート法あるいは回転塗
布法を用いて膜厚１．５μｍになるように形成する。

【００９０】つぎに、このガラス基板をホットプレート
上で温度８０℃から９０℃で５分間加熱処理を行う。

【００９１】その後、図３と図４で示したガラス基板３
１上に形成している遮光体３２をフォトマスクとしてガ
ラス基板の遮光体形成面の裏面からｇ線、ｈ線、ｉ線を
含む紫外光をｉ線換算で３００ｍＪ／ｃｍ² のエネルギ
ー量になるように照射する。

【００９２】ここで遮光体形成部分を除く開口部３３の
みから光が透過し、開口部３３の感光性樹脂が感光す
る。

【００９３】つぎに、アルカリ現像液にこのガラス基板
を温度２３℃で１分間浸漬し、遮光体３２上の未感光部
分の感光性樹脂を現像液に溶解して取り除く。

【００９４】図５と図６に示すように、遮光体３２と開
口部３３との段差を補填するようにガラス基板３１上の
開口部３３に現像液に不溶化した感光性樹脂で遮光体３
２と同じ膜厚の透明なスペーサー３４を形成する。

【００９５】つぎに、ガラス基板３１の遮光体３２形成
面に、赤色フィルター３５材料として感光性染色性樹脂
である冨士薬品製のゼラチン水溶液に重クロム酸アンモ
ニウムを２ｗ％濃度になるように加えたものを回転塗布
法を用いて膜厚１．０μｍになるように形成する。

【００９６】つぎに、このガラス基板をホットプレート
上で温度７０℃から８０℃で５分間加熱処理を行う。

【００９７】その後、投影露光装置あるいは密着露光装
置を用いて、ガラス基板３１上に形成しているスペーサ
ー３４上の赤色フィルター３５を形成する部分にカラー
フィルターパターンを形成しているフォトマスクを位置
合わせし、ｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で
４００ｍＪ／ｃｍ² の露光量になるように照射する。

【００９８】この後にペーハ（ｐＨ）を３に調整した酢
酸水溶液に、このガラス基板を温度５０℃で２分間浸漬
し、未感光部の感光性染色性樹脂を現像液に溶解除去す
る。

【００９９】つぎに、このガラス基板を日本化薬製の赤
色染料ＰＣ−ＲＥＤーＲ１３６Ｐを１ｗ％濃度になるよ
うに調合した赤色染色液に温度６０℃で１０分間浸漬
し、現像液に不溶であった感光部を赤染色処理する。

【０１００】つぎに、染色処理が終わったガラス基板
を、０．５ｗ％のタンニン酸水溶液に６０℃で５分間浸
漬した後に、０．５ｗ％の吐酒石水溶液に６０℃で５分
間浸漬し、第２色目と第３色目で行う染色処理時に他の
染料による染色を防ぐための防染硬膜処理を行い、図７
と図８に示すように遮光体３２の開口部３３に形成して
いるスペーサー３４上に赤色フィルター３５を形成す
る。

【０１０１】ここで、赤色フィルター３５はストライプ
状に配列し、端部を遮光体にオーバーラップするよう形
成している。

【０１０２】つぎに、赤色フィルター形成工程と同様に
ガラス基板３１の遮光体形成面に感光性染色性樹脂を回
転塗布法を用いて膜厚１．０μｍになるように塗布す
る。

【０１０３】このガラス基板をホットプレート上で温度
７０℃から８０℃で５分間加熱後、投影露光装置あるい
は密着露光装置を用いて、ガラス基板に形成しているス
ペーサー３０上の緑色フィルター３６を形成する部分に
カラーフィルターパターンを形成しているフォトマスク
を位置合わせし、ｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線
換算で４００ｍＪ／ｃｍ² の露光量になるように照射す
る。

【０１０４】このガラス基板をペーハー（ｐＨ）を３に
調整した酢酸水溶液に温度５０℃で２分間浸漬し、未感
光部の感光性染色性樹脂を現像液に溶解除去する。

【０１０５】つぎに日本化薬製の緑色染料ＰＣ−ＧＲＥ
ＥＮーＦＯＰを１ｗ％濃度になるように調合した緑色染
色液に６０℃の温度で１０分間浸漬し、現像液に不溶で
あった感光部の感光性染色性樹脂を緑染色処理する。

【０１０６】つぎに、染色処理が終わったガラス基板を
０．５ｗ％のタンニン酸水溶液に温度６０℃で５分間浸
漬した後に、０．５ｗ％の吐酒石水溶液に温度６０℃で
５分間浸漬し、第３色目の染色処理時に染料による染色
を防ぐための防染硬膜処理を行い、図９と図１０に示す
ように遮光体３２の開口部３３に形成しているスペーサ
ー３４上に緑色フィルター３６を形成する。

【０１０７】ここで、緑色フィルター３６はストライプ
状に配列し、端部を遮光体にオーバーラップするよう形
成している。

【０１０８】赤色フィルターと緑色フィルター形成手法
と同様にガラス基板３１上の遮光体形成面に、感光性染
色性樹脂を回転塗布法をもちいていて膜厚１．０μｍに
なるように形成し、この基板をホットプレート上で温度
７０℃から８０℃で５分間加熱処理を行う。

【０１０９】その後、投影露光装置あるいは密着露光装
置を用いて、ガラス基板に形成しているスペーサー３４
上の青色フィルター３７を形成する部分にカラーフィル
ターパターンを形成しているフォトマスクを位置合わせ
し、ｇ線、ｈ線、ｉ線を含む紫外光をｉ線換算で４００
ｍＪ／ｃｍ² の露光量になるように照射する。

【０１１０】このガラス基板をペーハー（ｐＨ）を３に
調整した酢酸水溶液に温度５０℃で２分間浸漬し、未感
光部の感光性染色性樹脂を現像液に溶解除去する。

【０１１１】さらに日本化薬製の青色染料ＰＣ−ＢＬＵ
ＥーＢ４５Ｐを１ｗ％濃度になるように調合した青色染
色液に上記現像処理後のガラス基板を温度６０℃で１０
分間浸漬し、現像液に不溶であった感光部の感光性染色
性樹脂を青染色処理する。

【０１１２】つぎに、染色処理後のガラス基板を０．５
ｗ％のタンニン酸水溶液に温度６０℃で５分間浸漬した
後に、０．５ｗ％の吐酒石水溶液に温度６０℃で５分間
浸漬して、防染硬膜処理を行い、図１３と図１４に示す
ようにガラス基板３１上の遮光体３２の開口部３３に形
成しているスペーサー３４上に青色フィルター３７を形
成する。

【０１１３】ここで、青色フィルター３７はストライプ
状に配列し、端部を遮光体にオーバーラップするよう形
成している。

【０１１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
カラーフィルターは黒色の着色材を分散した感光性樹脂
で遮光体を充分な光学濃度が得られる膜厚で形成してお
り、クロム等の金属膜をもちいた遮光体に比べ遮光性を
失うことなく、低反射率化が可能となる。

【０１１５】さらに、ガラス基板上の遮光体とカラーフ
ィルターとのオーバーラップ部分はカラーフィルターの
下部に透明な樹脂をスペーサーとして遮光膜と同じ膜厚
で選択的に形成することよって、遮光膜とカラーフィル
ターとのオーバーラップ部分に段差を生じることなく、
カラーフィルターの表面を平坦にすることが可能とな
る。このようなカラーフィルターの構造と製造方法をも
ちいることによって表示特性を損ねることなく、低反射
率な遮光体を具備したカラーフィルターを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す平面図である。

【図２】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法をを示す平面図である。

【図４】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図５】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す平面図である。

【図６】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図７】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す平面図である。

【図８】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図９】本発明の実施例における液晶表示装置用カラー
フィルターおよびその製造方法を示す平面図である。

【図１０】本発明の実施例における液晶表示装置用カラ
ーフィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図１１】本発明の実施例における液晶表示装置用カラ
ーフィルターおよびその製造方法を示す平面図である。

【図１２】本発明の実施例における液晶表示装置用カラ
ーフィルターおよびその製造方法を示す断面図である。

【図１３】従来例における液晶表示装置用カラーフィル
ターの構造を示す平面図である。

【図１４】従来例における液晶表示装置用カラーフィル
ターの構造を示す断面図である。

【図１５】従来例における液晶表示装置用カラーフィル
ターの構造を示す平面図である。

【図１６】従来例における液晶表示装置用カラーフィル
ターの構造を示す断面図である。

【図１７】従来例における液晶表示装置の構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

３１ ガラス基板 ３２ 遮光体 ３３ 開口部 ３４ スペーサー ３５ 赤色フィルター ３６ 緑色フィルター ３７ 青色フィルター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板上に形成している赤、緑、青
   の色フィルターと色フィルターの境界部分を遮光する遮
   光体と色フィルターの下部に遮光体と同じ膜厚の透明な
   スペーサーとを有することを特徴とする液晶表示装置用
   カラーフィルター。
2. 【請求項２】 ガラス基板上に黒色の着色材を分散した
   感光性樹脂で開口部を具備した遮光体を形成する工程
   と、開口部に透明な感光性樹脂で遮光体と同じ膜厚のス
   ペーサーを形成する工程と、開口部に形成しているスペ
   ーサーの上部に顔料が分散した感光性樹脂で赤、緑、青
   の色フィルターを形成する工程とを有することを特徴と
   する液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
3. 【請求項３】 ガラス基板上に黒色の着色材を分散した
   感光性樹脂で開口部を具備した遮光体を形成する工程
   と、開口部に透明な感光性樹脂で遮光体と同じ膜厚のス
   ペーサーを形成する工程と、赤、緑、青の色フィルター
   を形成する毎に開口部に形成しているスペーサーの上部
   に感光性染色性樹脂で色フィルターパターンを形成する
   工程と、色フィルターパターンを赤、緑、青の染料で染
   色する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置用
   カラーフィルターの製造方法。