JP2001091727A - カラーフィルタ基板の製造方法とそのカラーフィルタ基板および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱状スペーサを採用できながら、液晶パネル
の表示品位を低下させたり、コストアップを生じたりし
ないカラーフィルタ基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 着色層１６（１６Ｒ）をガラス基板２ａ
上に形成し露光現像して、ＲＧＢの各着色画素６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂを所要パターン形状に形成した後、着色画素６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂ上に遮光層１６Ｋを形成し、ガラス基板
２ａの裏面から着色画素６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを遮光マスク
として遮光層１６Ｋに対して露光し、かつガラス基板２
ａ表面からは所定形状に形成された柱状スペーサパター
ンのマスク１７ｂを用いて遮光層１６Ｋに対して露光
し、この遮光層１６Ｋを現像することにより、遮光膜３
２と柱状スペーサ３３とを一体的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のカ
ラー化を目的としたカラーフィルタ基板の製造方法に関
し、より詳細には、基板上に柱状スペーサを形成し、液
晶表示装置形成時にスペーサ散布を不要としたカラーフ
ィルタ基板とその製造方法と同基板を用いた液晶表示装
置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の薄膜トランジスタ（Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ、以下、「ＴＦ
Ｔ」と称す。）型の液晶表示装置（以下「液晶パネル」
と称す。）の一例の断面構成を示し、図１０はその液晶
パネルの表示領域の平面構成を示す。

【０００３】図９に示すように、液晶パネル１は、ガラ
ス基板２ｂ上にスイッチング能動素子（以下「能動素
子」と称す。）３が形成されたアレイ基板４と、ガラス
基板２ａ上にＲ、Ｇ、Ｂの各着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ
が形成されたカラーフィルタ基板５とを、一方の基板
（４または５）上に散布することにより点在させた球状
スペーサ７を介してシール材８にて貼り合わせ、両ガラ
ス基板２ａ、２ｂの間隙に液晶９を介在させることによ
り、構成されている。

【０００４】液晶パネル１に用いるアレイ基板４の一例
としては、ガラス基板２ｂの上に信号線および走査線と
共に形成された能動素子３がマトリックス状に配置さ
れ、その上に平坦化膜１０および画素電極１１が形成さ
れている。能動素子３と画素電極１１とは、コンタクト
ホール１２を介して電気的に導通されている。一方、カ
ラーフィルタ基板５の一例として図１０にその平面図を
示すように、カラーフィルタ基板５は、ガラス基板２ａ
の上にマトリックス状の遮光膜１３が形成されており、
その間隙にはＲＧＢの各着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが形
成され、遮光膜１３の膜面上には透明電極２１（図９参
照）が形成されている。

【０００５】これらカラーフィルタ基板５とアレイ基板
４との相対向する面には、それぞれ配向膜１４ａ、１４
ｂが形成されており、液晶パネル１の表裏面には、用途
に応じて偏光板が貼り付けられる。ここで、一般的なカ
ラーフィルタ基板５の形成方法について説明する。カラ
ーフィルタ基板５は、遮光膜１３として、クロム膜や顔
料分散した樹脂ブラック膜等が用いられる。また、カラ
ーフィルタ基板の各着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの形成方
法として、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法、フィ
ルム転写法、インクジェット法等の工法が開発され、そ
れぞれ開示されている。

【０００６】これら工法のうち、フィルム転写法は高歩
留、大型基板対応が容易であることから有効な工法の一
つに挙げられており、以下このフィルム転写法について
説明する。図１１（ａ）はフィルム転写法の着色層形成
フィルム（着色層形成フィルムの着色層が黒色であり、
遮光層形成フィルムである場合を含む）を熱圧着する時
の状態を示す斜視図、図１１（ｂ）は、フィルム転写法
に用いる着色層形成フィルムの断面図、図１２（ａ）〜
（ｆ）は、それぞれフィルム転写法の各工程を示す断面
図である。

【０００７】フィルム転写法は、図１１（ｂ）に示すよ
うな、ベースフィルム１５に中間層１９を形成した上に
赤色層１６Ｒを塗布して形成した赤色層形成フィルム１
８Ｒを、図１１（ａ）に示すように、ローラ２２ａ、２
２ｂ間を通して熱圧着することによりガラス基板２ａ上
に貼り付け（図１２（ａ）参照）、ベースフィルム１５
を除去した後、赤色層１６Ｒをマスク１７ａを用いて紫
外線２０ａで露光し現像する（図１２（ｂ）参照）こと
により、図１２（ｃ）に示すように、赤色画素６Ｒを形
成する。これらの工程を３回繰り返すことにより、図１
２（ｄ）に示すようなＲＧＢ各色の着色画素６Ｒ、６
Ｇ、６Ｂが得られる。さらに、図１２（ｅ）、図１１
（ｂ）に示すように、これら画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上
に、遮光層１６Ｋを塗布してなる遮光層形成フィルム１
８Ｋを熱圧着し、ベースフィルム１５（図１２において
は略している）を剥離した後、既に形成されているＲＧ
Ｂの着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのパターンをマスクパタ
ーンとしてフォトマスクを用いることなくガラス基板２
ａの裏面より露光し（以下「裏面露光」と称す。）、現
像することにより遮光膜１３（図１２（ｆ）、図９、図
１０参照）の形成を行うものである。但し、裏面露光す
る時には、遮光膜１３の外周部をパターニングするた
め、裏面露光用マスク１７ｃを用いる。

【０００８】また、上記のように裏面露光のみで遮光膜
１３を形成できるが、場合によっては遮光膜１３の表面
性を改善させるため、裏面露光と同時に表面から所望の
遮光膜パターン形状のマスク１７ｂを用いて露光するこ
とによって実現することが可能である。なお、図１２
（ｅ）における２０ａ、２０ｂはそれぞれ紫外線であ
る。

【０００９】また近年、液晶パネルのプロセスの簡素
化、コントラスト向上等の液晶パネル１の性能向上の目
的から、ガラス基板２ａ、２ｂ表面に散布して形成する
球状スペーサ７の代わりに、カラーフィルタ基板５に対
して柱状スペーサを形成する試みが行われている。カラ
ーフィルタ基板５上に柱状スペーサを形成する場合は、
ガラス基板２ａ上に所要パターン形状に形成された着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間に遮光膜１３を前もって露光現
像して形成した後に、この上に柱状スペーサを形成して
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カラーフィル
タ基板５上に柱状スペーサを形成する場合、柱状スペー
サの高さが面内均一であっても、下部に形成されている
遮光膜１３の露光現像時の膜厚バラツキにより、柱状ス
ペーサ形成部の高さが面内不均一になり、液晶パネル化
した場合に、ギャップムラにより面内表示品位を低下さ
せるという課題がある。

【００１１】さらに、新たな工程である柱状スペーサ形
成工程を設け、スペーサ剤の塗布、露光、現像を行う
と、製造工程数が増え、コストアップにつながる。本発
明は、上記課題を解決するもので、柱状スペーサを採用
できながら、液晶パネルとしての表示品位を低下させた
り、コストアップを生じたりすることのないカラーフィ
ルタ基板の製造方法とそのカラーフィルタ基板および液
晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は、遮光膜を形成する工程で、柱状スペ
ーサを同時に形成するものである。すなわち、ＲＧＢの
各色の画素を形成した後、遮光層をＲＧＢ画素上に形成
した後、ＲＧＢ各色の画素をマスクとして前記遮光層に
対して裏面露光を行う工程と併せて、ガラス基板表面か
らは所定形状に形成された柱状スペーサパターンのマス
クを用いて前記遮光層に対して露光し、現像することに
より所定形状の柱状スペーサを遮光層からなる遮光膜上
に形成する。

【００１３】このように、遮光層を現像して遮光膜と柱
状スペーサとを一括に形成することにより、現像後の遮
光膜と柱状スペーサとの総膜厚が一定化することがで
き、この結果、液晶パネルのギャップを均一化できる。
また別方法として、遮光層形成フィルムおよびスペーサ
用樹脂層形成フィルムを用いて熱圧着により遮光層およ
びスペーサ用樹脂層を積層形成し、裏面露光および基板
表面からのマスクにて露光し、２層を一括して現像する
ことにより、所定形状の柱状スペーサを遮光膜上に形成
する。

【００１４】さらに上記方法の別方法として、予めベー
スフィルム上に遮光層とスペーサ用樹脂層とを積層形成
した着色層形成フィルムを基板上に熱圧着し、ガラス基
板上に遮光層およびスペーサ用樹脂層を積層形成した
後、裏面露光および基板表面からのマスクにて露光し、
同積層を一括して現像することにより、所定形状の柱状
スペーサを遮光膜上に形成する。

【００１５】このように、従来の方法において、遮光膜
の単独での現像では膜厚にバラツキが生じていたが、本
発明では、遮光層とスペーサ用樹脂層とを一括して現像
することにより、現像後の遮光膜と樹脂膜（柱状スペー
サ）との総膜厚を一定化させることができ、この結果、
液晶パネルのギャップを均一化できる。さらに、柱状ス
ペーサの形成と遮光膜の形成との表裏露光に使用するマ
スクを繰り返して使用できるため、マスクコストを低減
することが可能である。また、ＲＧＢを形成した基板上
に遮光層およびスペーサ用樹脂層を一括露光現像を行う
ことにより、遮光膜と柱状スペーサを一括形成でき、工
程の簡略化が可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、ガラス
基板上に所要パターン形状に形成された着色画素間に遮
光膜を形成し、この遮光膜上に所定柱状形状の柱状スペ
ーサを形成するカラーフィルタ基板の製造方法であっ
て、着色膜をガラス基板上に形成し露光現像して、ＲＧ
Ｂの各着色画素を所要パターン形状に形成した後、前記
着色画素上に遮光層を形成し、ガラス基板の裏面から前
記着色画素を遮光マスクとして前記遮光層に対して露光
し、かつガラス基板表面からは所定形状に形成された柱
状スペーサパターンのマスクを用いて前記遮光層に対し
て露光し、この遮光層を現像することにより、遮光膜と
柱状スペーサとを一体的に形成することを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の本発明は、ガラス基板上に
所要パターン形状に形成された着色画素間に遮光膜を形
成し、この遮光膜上に所定柱状形状の柱状スペーサを形
成するカラーフィルタ基板の製造方法であって、着色膜
をガラス基板上に形成し露光現像して、ＲＧＢの各着色
画素を所要パターン形状に形成した後、各着色画素が形
成されたガラス基板上に遮光層とスペーサ用樹脂層とを
積層し、ガラス基板の裏面から前記着色画素を遮光マス
クとして前記遮光層に対して露光し、かつガラス基板表
面からは所定形状に形成された柱状スペーサパターンの
マスクを用いて前記スペーサ用樹脂層に対して露光し、
前記遮光層と前記スペーサ用樹脂層とを一括して現像す
ることにより、遮光膜と柱状スペーサとを一括形成する
ことを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の本発明は、請求項２に記載
のカラーフィルタ基板の製造方法において、遮光層およ
びスペーサ用樹脂層の形成は、ベースフィルム上にコー
ティングすることにより形成された遮光層を、各着色画
素が形成されたガラス基板上に貼り付け、さらに、ベー
スフィルム上にコーティングすることにより形成された
スペーサ用樹脂層を貼り付けることにより行うことを特
徴とする。

【００１９】請求項４記載の本発明は、請求項２に記載
のカラーフィルタ基板の製造方法において、遮光層およ
びスペーサ用樹脂層の形成は、ベースフィルム上に遮光
層および樹脂層を積層コーティングすることにより形成
された積層部分を、各着色画素が形成されたガラス基板
上に貼り付けることにより行うことを特徴とする。請求
項５記載の本発明に係るカラーフィルタ基板は、ガラス
基板上に所要パターン形状に着色画素が形成され、着色
画素間に遮光膜が形成されているとともに、遮光膜と一
体的に柱状スペーサが形成されていることを特徴とす
る。

【００２０】請求項６記載の本発明は、請求項５記載の
カラーフィルタ基板において、柱状スペーサは遮光膜と
同じ材質であることを特徴とする。請求項７記載の本発
明は、請求項５記載のカラーフィルタ基板において、遮
光膜は遮光用材質で形成され、柱状スペーサはスペーサ
に適した樹脂で形成されていることを特徴とする。

【００２１】請求項８記載の本発明は、請求項７記載の
カラーフィルタ基板において、遮光層およびスペーサ用
樹脂層が所要膜厚に積層されていることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８記載のカラーフィル
タ基板において、遮光膜と柱状スペーサとを構成する層
の総膜厚が着色画素部分の膜厚より大きいことを特徴と
する。

【００２２】請求項１０記載の本発明にかかる液晶表示
装置は、請求項５〜９の何れかに記載のカラーフィルタ
基板を備えたものである。 （実施の形態１）図１は、本発明の第１の実施の形態に
かかるカラーフィルタ基板を用いた液晶パネルの断面
図、図２は、同カラーフィルタ基板の平面図、図３
（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ同カラーフィルタ基板の製造
方法の各工程毎の断面図である。なお、従来の液晶パネ
ルと同機能の部品には同符号を付して、その説明は省略
する。

【００２３】この液晶パネル３０のカラーフィルタ基板
３１においては、ガラス基板２ａ上に所要パターン形状
に着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが形成され、着色画素６
Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間に遮光膜が形成されているとともに、
遮光膜３２と一体的に柱状スペーサ３３が形成されてい
る。ここで、柱状スペーサ３３は遮光膜３２と同じ材質
で形成されている。また、柱状スペーサ３３の高さは、
図３（ｆ）にも示すように、液晶パネル３０に要求され
るパネルギャップ厚に応じて高さ設計が行われている。
また、柱状スペーサ３３は、図１に示すように、着色画
素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間の遮光膜３２のエリアに、必要に
応じた形状、形成密度（形成数）に制御されて形成され
ている。

【００２４】このカラーフィルタ基板３１は以下のよう
にして製造される。まず、図３（ａ）に示すように、ガ
ラス基板２ａ上にスピナー塗布法等で着色層１６Ｒを形
成する。この時、場合によっては、着色層１６Ｒに、紫
外線を遮断する紫外線遮光剤を含有させると、後の工程
がより効果的に行える。この後、図３（ｂ）に示すよう
に、フォトマスク１７ａを用いて露光、現像することに
より、図３（ｃ）に示す所要パターン形状の着色画素６
Ｒをパターニングする。この後、同様の工程を繰り返す
ことにより、図３（ｄ）に示すようなＲＧＢの着色画素
６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成する。なお、図３（ｂ）におけ
る２０ａは紫外線である。

【００２５】次に、図３（ｅ）に示すように、この着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に顔料を分散した遮光層１６Ｋ
を形成する。この後、ガラス基板２ａの裏面側から着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂをマスクとして裏面露光し、更に
所望形状の柱状スペーサパターンのマスク１７ｂを用い
てガラス基板２ａの表面側から露光し、この後、現像を
行うことにより、図３（ｆ）に示すように、遮光膜３２
に柱状スペーサ３３を形成したカラーフィルタ基板３１
を形成することができる。この時、遮光膜３２の周辺パ
ターンを形成するため、裏面露光用マスク１７ｃを用い
る。なお、図３（ｅ）における２０ａ，２０ｂは紫外線
である。

【００２６】このように、両面からそれぞれ露光した遮
光層１６Ｋを現像して遮光膜３２と柱状スペーサ３３と
を形成することで、現像後の遮光膜３２と柱状スペーサ
３３との総膜厚を一定化することができ、この結果、液
晶パネル３０のギャップを均一化でき、良好な表示品位
を得ることができる。 （実施の形態２）図４は、本発明の第２の実施の形態に
かかるカラーフィルタ基板を用いた液晶パネルの断面
図、図５は、同カラーフィルタ基板の平面図、図６
（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ同カラーフィルタ基板の製造
方法の各工程毎の断面図である。なお、上記第１の実施
の形態にかかる液晶パネルと同機能の部品には同符号を
付して、その説明は省略する。

【００２７】この液晶パネル４０のカラーフィルタ基板
４１においては、ガラス基板２ａ上に所要パターン形状
に着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが形成され、着色画素６
Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間に遮光膜が形成されているとともに、
遮光膜４２と一体的に柱状スペーサ４３が形成されてい
る。ここで、遮光膜４２は遮光に適した材質で形成さ
れ、柱状スペーサ４３はスペーサに適した樹脂で形成さ
れている。また、柱状スペーサ４３の高さは、図６
（ｆ）にも示すように、それぞれの液晶パネル４０に要
求されるパネルギャップ厚に応じて、後述するスペーサ
用樹脂層４５の膜厚を変更することにより制御されてい
る。また、柱状スペーサ４３は、図４に示すように、着
色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間の遮光膜４２のエリアに、必
要に応じた形状、形成密度（形成数）に制御されて形成
されている。

【００２８】このカラーフィルタ基板４１は以下のよう
にして製造される。まず、図１１（ａ）、（ｂ）に示す
ように、予め加熱したガラス基板２ａ上に、ベースフィ
ルム１５に中間層１９を介して赤色層１６Ｒが設けられ
た着色層形成フィルム１８を載せた状態で熱ロール２２
ａ、２２ｂにより熱圧着させてガラス基板２ａに貼り付
ける。この後、ガラス基板２ａを冷却した後、ベースフ
ィルム１５を剥離して、着色画素６Ｒの膜を形成する
（図６（ａ）参照）。この時、場合によっては、着色画
素６Ｒの膜に、紫外線を遮断する紫外線遮光剤を含有さ
せると、後の工程がより効果的に行える。この後、図６
（ｂ）に示すように、フォトマスク１７ａを用いて露光
し、現像することにより、図６（ｃ）に示すような所要
パターン形状の着色画素６Ｒをパターニングする。この
後、同様の工程を繰り返すことにより、図６（ｄ）に示
すようなＲＧＢの着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成す
る。なお、図６（ｂ）における１８ａは紫外線である。

【００２９】次に、図６（ｅ）に示すように、この着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に、樹脂内に黒色顔料を分散し
てなる遮光層１６Ｋを上記と同様にベースフィルム１５
上にコーティングすることにより形成するとともにこの
遮光層１６Ｋをガラス基板２ａに熱圧着し、この後、ベ
ースフィルム１５を剥離して遮光層１６Ｋを形成し、さ
らにその上に、図６（ｆ）に示すように、感光性のスペ
ーサ用樹脂層４５を同様な手法で熱圧着して、積層構造
にする。

【００３０】この後、ガラス基板２ａの裏面側から着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂをマスクとして裏面露光し、さら
に所望形状の柱状スペーサパターンのマスク１７ｂを用
いてガラス基板２ａの表面側から露光し、遮光層１６Ｋ
とスペーサ用樹脂層４５とを一括して現像することによ
り、図６（ｇ）に示すように、遮光膜４２上に樹脂層の
柱状スペーサ４３が形成されたカラーフィルタ基板４１
を得ることができる。この時、遮光膜４２の周辺パター
ンを形成するため、裏面露光用マスク１７ｃを用いる。

【００３１】このように、遮光層１６Ｋとスペーサ用樹
脂層４５とを一括して現像することにより、現像後の遮
光膜４２とスペーサ用樹脂層４５との総膜厚が一定化す
ることとなり、この結果、液晶パネル４０のギャップを
均一化でき、良好な表示品位を得ることができる。ま
た、この液晶パネル４０のカラーフィルタ基板４を以下
のようにして製造してもよい。

【００３２】まず、図１１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、予め加熱したガラス基板２ａ上に、ベースフィルム
１５に中間層１９を介して赤色層１６Ｒが設けられた着
色層形成フィルム１８を載せた状態で熱ロール２２ａ、
２２ｂにより熱圧着させてガラス基板２ａに貼り付け
る。この後、ガラス基板２ａを冷却した後、ベースフィ
ルム１５を剥離して、着色画素６Ｒの膜を形成する（図
７（ａ）参照）。この時、場合によっては、着色画素６
Ｒの膜に、紫外線を遮断する紫外線遮光剤を含有させる
と、後の工程がより効果的に行える。この後、図７
（ｂ）に示すように、フォトマスク１７ａを用いて露
光、現像することにより、図７（ｃ）に示すような所要
パターン形状の着色画素６Ｒをパターニングする。この
後、同様の工程を繰り返すことにより、図７（ｄ）に示
すようなＲＧＢの着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成す
る。なお、図７（ｂ）における１８ａは紫外線である。

【００３３】次に、図７（ｅ）に示すように、この着色
画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に、図８に示すような、ベース
フィルム１５上に中間層１９を介してスペーサ用樹脂層
４５を積層させ、さらにこの上に黒色の遮光層１６Ｋを
積層させた着色層形成フィルム４６を熱圧着し、その
後、ベースフィルム１５を剥離する。この後、ガラス基
板２ａの裏面側から着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂをマスク
として裏面露光し、さらに所望形状の柱状スペーサパタ
ーンのマスク１７ｂを用いてガラス基板２ａの表面側か
ら露光し、遮光層１６Ｋとスペーサ用樹脂層４５とを一
括して現像することにより、図７（ｆ）に示すように、
遮光膜４２上に樹脂層の柱状スペーサ４３が形成された
カラーフィルタ基板４１を得ることができる。この時、
遮光膜４２の周辺パターンを形成するため、裏面露光用
マスク１７ｃを用いる。

【００３４】この製造方法によっても、遮光層１６Ｋと
スペーサ用樹脂層４５とを一括して現像するので、現像
後の遮光膜４２とスペーサ用樹脂層４５との総膜厚が一
定化することとなり、この結果、液晶パネル４０のギャ
ップを均一化でき、良好な表示品位を得ることができ
る。なお、この実施の形態において用いた着色層形成フ
ィルム４６は以下のようにして製造するとよい。図８に
示すように、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用
いたベースフィルム１５上に、中間層１９を、グラビア
コータ、ダイコータ、リバースコータ等により塗布した
後、溶剤を蒸発させるため熱処理等を行って形成させ
る。この後、スペーサ用樹脂層４５および黒色遮光層１
６Ｋを塗布することで、ベースフィルム１５上に中間層
１９、スペーサ用樹脂層４５、遮光層１６Ｋを積層した
着色層形成フィルム４６を形成できる。この時、黒色の
遮光層１６Ｋの膜厚は要求されるＯＤ値（遮光率）およ
びカラーフィルタ段差に応じて制御し、また、スペーサ
用樹脂層４５の膜厚は、それぞれの液晶パネル４０の要
求されるギャップに応じて設定するものである。

【００３５】（実施の形態３）次に、上記実施の形態の
カラーフィルタ基板３１、４１を用いた液晶パネル３
０、４０について、図１〜図６を参照しながら説明す
る。まず、液晶パネル３０、４０は、ガラス基板２ｂ上
に能動素子３が形成されたアレイ基板４と、図３（ｆ）
に示したＲ、Ｇ、Ｂの各着色画素６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ間の
遮光膜３２、４２に柱状スペーサ３３、４３からなる突
起を形成し、膜面上に透明電極２１を形成したカラーフ
ィルタ基板３１、４１とを、柱状スペーサ３３、４３を
介してシール材８にて貼り合わせ、両ガラス基板２ａ、
２ｂの間隙に液晶９を介在させることにより構成されて
いる。

【００３６】この液晶パネル３０、４０に用いるアレイ
基板４の一例としては、ガラス基板２ｂの上に信号線お
よび走査線と共に形成された能動素子３がマトリックス
状に配置され、その上に平坦化膜１０および画素電極１
１が形成されている。能動素子３と画素電極１１とは、
コンタクトホール１２を介して電気的に導通されてい
る。

【００３７】また、これらのカラーフィルタ基板３１、
４１とアレイ基板４との相対向する面には、それぞれ配
向膜１４ａ、１４ｂが形成されており、液晶パネル３
０、４０の表裏面には、用途に応じて偏光板が貼り付け
られる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、従来方法の遮光膜単独の
現像では膜厚にバラツキが生じるのを、本発明による
と、遮光層を現像して遮光膜と柱状スペーサとを形成し
たり、遮光層とスペーサ用樹脂層とを一括に形成したり
することにより、現像後の遮光膜と柱状スペーサとの総
膜厚が面内一定化することができ、ひいては、ギャップ
が均一化した表示品位の優れた液晶パネルが得られる。

【００３９】さらに、柱状スペーサの形成と遮光膜の形
成との表裏露光に使用するマスクを繰り返して使用でき
るため、マスクコストを低減することが可能である。ま
た、ＲＧＢを形成した基板上に遮光層およびスペーサ用
樹脂層を一括露光現像を行うことにより、遮光膜と柱状
スペーサを一括形成でき、工程の簡略化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる柱状スペー
サを設けたカラーフィルタ基板を用いた液晶パネルの断
面図である。

【図２】同実施の形態にかかるカラーフィルタ基板の平
面図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ同実施の形態にかか
るカラーフィルタ基板の各製造工程を示した断面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる柱状スペー
サを設けたカラーフィルタ基板を用いた液晶パネルの断
面図である。

【図５】同実施の形態にかかるカラーフィルタ基板の平
面図である。

【図６】（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ同実施の形態にかか
るカラーフィルタ基板の各製造工程を示した断面図であ
る。

【図７】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ他の実施の形態にか
かるカラーフィルタ基板の各製造工程を示した断面図で
ある。

【図８】同実施の形態にかかるカラーフィルタ基板の製
造の際に用いられる柱状スペーサ形成用着色フィルムの
断面図である。

【図９】従来のフィルム転写法でのカラーフィルタ基板
を用いた液晶パネルの断面図である。

【図１０】同従来のカラーフィルタ基板の平面図であ
る。

【図１１】（ａ）および（ｂ）は、フィルム転写法のフ
ィルム熱転写時の状態を示した斜視図およびフィルム転
写法に用いる着色フィルムの断面図である。

【図１２】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ従来のカラーフィ
ルタ基板の各製造工程を示した断面図である。

【符号の説明】

２ａ ガラス基板 ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ 着色画素 １５ ベースフィルム １６、１６Ｒ 着色層 １６Ｋ 遮光層 １７ａ、１７ｂ、１７ｃ マスク ３０、４０ 液晶パネル（液晶表示装
置） ３１、４１ カラーフィルタ基板 ３２、４２ 遮光膜 ３３、４３ 柱状スペーサ ４５ スペーサ用樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松川 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA11 BA43 BA45 BB02 BB07 BB08 BB44 2H089 LA09 LA11 NA07 NA14 QA12 QA14 QA16 TA09 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA34Y FB08 FC01 FC05 FC12 GA13 LA12 LA17 LA30

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板上に所要パターン形状に形成
   された着色画素間に遮光膜を形成し、この遮光膜上に所
   定柱状形状の柱状スペーサを形成するカラーフィルタ基
   板の製造方法であって、着色膜をガラス基板上に形成し
   露光現像して、ＲＧＢの各着色画素を所要パターン形状
   に形成した後、前記着色画素上に遮光層を形成し、ガラ
   ス基板の裏面から前記着色画素を遮光マスクとして前記
   遮光層に対して露光し、かつガラス基板表面からは所定
   形状に形成された柱状スペーサパターンのマスクを用い
   て前記遮光層に対して露光し、この遮光層を現像するこ
   とにより、遮光膜と柱状スペーサとを一体的に形成する
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
2. 【請求項２】 ガラス基板上に所要パターン形状に形成
   された着色画素間に遮光膜を形成し、この遮光膜上に所
   定柱状形状の柱状スペーサを形成するカラーフィルタ基
   板の製造方法であって、着色膜をガラス基板上に形成し
   露光現像して、ＲＧＢの各着色画素を所要パターン形状
   に形成した後、各着色画素が形成されたガラス基板上に
   遮光層とスペーサ用樹脂層とを形成し、ガラス基板の裏
   面から前記着色画素を遮光マスクとして前記遮光層に対
   して露光し、かつガラス基板表面からは所定形状に形成
   された柱状スペーサパターンのマスクを用いて前記スペ
   ーサ用樹脂層に対して露光し、前記遮光層と前記スペー
   サ用樹脂層とを一括して現像することにより、遮光膜と
   柱状スペーサとを一括形成することを特徴とするカラー
   フィルタ基板の製造方法。
3. 【請求項３】 遮光層およびスペーサ用樹脂層の形成
   は、ベースフィルム上にコーティングすることにより形
   成された遮光層を、各着色画素が形成されたガラス基板
   上に貼り付け、さらに、ベースフィルム上にコーティン
   グすることにより形成されたスペーサ用樹脂層を貼り付
   けることにより行うことを特徴とする請求項２に記載の
   カラーフィルタ基板の製造方法。
4. 【請求項４】 遮光層およびスペーサ用樹脂層の形成
   は、ベースフィルム上に遮光層および樹脂層を積層コー
   ティングすることにより形成された積層部分を、各着色
   画素が形成されたガラス基板上に貼り付けることにより
   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
   基板の製造方法。
5. 【請求項５】 ガラス基板上に所要パターン形状に着色
   画素が形成され、着色画素間に遮光膜が形成されている
   とともに、遮光膜と一体的に柱状スペーサが形成されて
   いることを特徴とするカラーフィルタ基板。
6. 【請求項６】 柱状スペーサは遮光膜と同じ材質である
   ことを特徴とする請求項５記載のカラーフィルタ基板。
7. 【請求項７】 遮光膜は遮光用材質で形成され、柱状ス
   ペーサはスペーサに適した樹脂で形成されていることを
   特徴とする請求項５記載のカラーフィルタ基板。
8. 【請求項８】 遮光層およびスペーサ用樹脂層が所要膜
   厚に積層されていることを特徴とする請求項７記載のカ
   ラーフィルタ基板。
9. 【請求項９】 遮光膜と柱状スペーサとを構成する層の
   総膜厚が着色画素部分の膜厚より大きいことを特徴とす
   る請求項８記載のカラーフィルタ基板。
10. 【請求項１０】 請求項５〜９の何れかに記載のカラー
    フィルタ基板を備えた液晶表示装置。