JP2007127879A - カラーフィルタ基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 着色層の膜厚の均一性に優れたカラーフィルタ基板、及び、それを備える表示装置を提供する。
【解決手段】 支持基板上に二次元配列された着色層を有するカラーフィルタ基板であって、上記着色層は、厚膜部と、その外縁に設けられたテーパ形状部とを含み、上記テーパ形状部は、隣り合う他の着色層と重なり合う側辺部と、隅部とを含み、上記隅部は、少なくとも１つが面取りされ、他の着色層との重なり合いの数が０又は１であるカラーフィルタ基板。
【選択図】 図８

Description

本発明は、カラーフィルタ基板に関する。より詳しくは、光源からの光を着色層により着色してカラー液晶表示を実現するのに好適なカラーフィルタ基板、及び、それを用いた表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、薄型・軽量・低消費電力といった特長を活かし、様々な分野で利用されている。なかでも、液晶テレビは、本格的な普及期を迎えてその市場が急速に拡大しており、表示品位の向上等の更なる性能向上に向けた研究開発が各方面で精力的に進められている。
液晶表示装置においては、現在のところ、光源として冷陰極管蛍光ランプを背面に配置した透過型表示方式、外光（太陽光）を用いる反射型表示方式、及び、前記２方式を併用し、使用される環境により主として用いる光源が変わる反射透過型表示方式があり、光源から出射された光がカラーフィルタ（以下、「ＣＦ」ともいう）基板に設けられた着色層（一般にカラーフィルタとも呼ばれる）を透過することで、カラー表示が可能となっている。

ＣＦ基板は、通常、ガラス基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の着色層が配列され、隣接する着色層間に、光漏れ等を防ぐためのブラックマトリックス（以下、「ＢＭ」ともいう）が設けられた基本構成を有し、更にそれらの上に保護膜や電極等が積層配置される。着色層の形成方法としては、顔料を分散させた感光性材料を塗布して着色層を基板全面に形成した後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによりパターニングする方法等が知られている。ＣＦ基板を作製する場合には、通常、ＢＭを形成したガラス基板上に、３原色の着色層を１層ずつ順に形成することになるが、着色層の配置ずれが生じた場合には、着色層が設けられていない白抜け部分や着色層が重なった混色部分が形成されることになる。特に白抜け部分については、表示の色純度を極端に低下させてしまう。

フォトリソグラフィで着色層を形成する場合、露光時の回折や拡散、現像特性等から各色の着色層は、図１４（ａ）に示すように、側壁部分が傾斜したテーパ形状になる。この着色層３２のテーパ形状部分は、ＢＭ２２上で隣接画素の着色層と重なり合うように設計されているが、ＢＭ２２は通常ＣＦと比較すると極めて薄いため比較的平坦な膜を作製することができる。すなわち、図１４（ｂ）に示すように、着色層３２をテーパ形状部分同士で積層させた場合には、積層部の膜厚は画素部の膜厚の２倍になるわけではないので、ある程度平坦にすることができる。従来のＣＦ基板においては、ＲＧＢの着色層がストライプ状に並べて設けられることが多く、上述のように、隣接する着色層同士でテーパ形状部分を積層させることで平坦性に優れたＣＦ基板を作製することができる。
なお、ＢＭを形成せずに、隣接する着色層同士を積層して形成した透過率の低い部分を色重ねＢＭとして用いる技術も知られている。この場合も、テーパ形状部分を２層分程度積層するのであれば、平坦性に優れたＣＦ基板を作製することができる。

一方、着色層の配列としては、ストライプ配列のほか、マトリックス配列も知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、マトリックス配列の場合には、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、４つの着色層３２の隅部が積層されることから、厚膜部分が形成されてしまう。このため、着色層３２の膜厚ムラが発生し、ＣＦ基板の表面の均一性が低下してしまう。更に、厚膜部分の膜厚がセル厚以上になった場合には、液晶表示パネルを張り合わせて作製したときに上下電極間で接触してリークが起こる等の不良発生の原因となる点で改善の余地があった。

なお、特許文献２には、所定の色で着色されている遮光部の開口部を有するカラーフィルタに関し、開口部の４つの角部のうち少なくとも１つが実質的に円弧状とすることが記載されている。また、特許文献３には、各々ほぼ矩形状の画素フィルタ層が設けられてなるカラー液晶表示装置に関し、各画素フィルタ層の一方の対角線上の角部を切り欠くことが記載されている。
しかしながら、特許文献２に記載の技術は、インクドットにより着色画素部を形成する場合に、着色の抜けを防止するものであり、特許文献３に記載の技術は、モザイク配列に起因して生じる画面斜め方向の縞模様を防止するものである。したがって、いずれも上述の課題を解決することができるものではなかった。
特開平９−２５１１６０号公報 特開平８−２７１７２０号公報 特開平１０−７８５９０号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、着色層の膜厚の均一性に優れたカラーフィルタ基板、及び、それを備える表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、支持基板上に着色層がマトリックス配列等の二次元配列で形成されたカラーフィルタ基板について種々検討したところ、着色層の隅部に着目した。そして、二次元配列の場合には、ストライプ配列（一次元配列）と異なり、３以上の着色層の隅部が近接する部分が存在し、この部分において着色層の膜厚が厚くなっていることを見いだすとともに、着色層の隅部が、少なくとも１つが面取りされ、他の着色層との重なり合いの数が０又は１であることにより、着色層の膜厚の均一性を向上することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、支持基板上に二次元配列された着色層を有するカラーフィルタ基板であって、上記着色層は、厚膜部と、その外縁に設けられたテーパ形状部とを含み、上記テーパ形状部は、隣り合う他の着色層と重なり合う側辺部と、隅部とを含み、上記隅部は、少なくとも１つが面取りされ、他の着色層との重なり合いの数が０又は１である（２以上の他の着色層と重なり合わない）カラーフィルタ基板である。
以下に本発明を詳述する。

本発明のカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）は、支持基板上に二次元配列された着色層を有する。上記着色層は、入射した光のうち、所定の波長範囲の可視光を選択的に透過させるものであれば特に限定されない。なお、本発明において、着色層が二次元配列されたとは、着色層の配列方向が一方向のみでないことを意味し、二次元配列としては、例えば、ダイアゴナル配列、レクタングル配列等のマトリックス配列（格子状配列、田の字配列）、デルタ配列等が挙げられる。本発明においては、着色層が４色以上設けられることが好ましい。４色以上の着色層をストライプ配列にすると開口率が低下してしまい表示が暗くなってしまうが、本発明では、着色層をストライプ配列ではなく二次元配列とすることから、画素を４以上に分割しても表示が暗くなることを防止することができる。

本発明において、上記着色層は、厚膜部と、その外縁に設けられたテーパ形状部とを含み、上記テーパ形状部は、隣り合う他の着色層と重なり合う側辺部と、隅部とを含む。着色層の厚膜部は、通常、透過光を所定の色に着色させる着色層としての機能を担う領域であり、膜厚が一定であってもよいし、一定でなくてもよい。また、着色層のテーパ形状部は、下端（ＣＦ基板の支持基板側）よりも上端が狭い形状であれば特に限定されず、通常、フォトリソグラフィにおける露光時の回折や拡散、現像特性等に起因して形成されるものである。本発明では、隣り合う着色層の側辺部が重なり合うことから、膜厚の薄いテーパ形状部を厚くすることができ、ＣＦ基板における着色層の膜厚の均一性を高めることができる。
従来のＣＦ基板において、ＲＧＢ３原色でストライプ配列画素が形成される場合には、隣接する２つの着色層が積層されるが、積層されるのはテーパ形状部であるため積層部分が厚膜になることはなかった。これに対し、本発明のように、着色層が二次元配列となる場合、各着色層の隅部で３以上の着色層が積層される部分が生じ、厚膜が形成されてしまうため、ＣＦ基板における着色層の表面の均一性が低下してしまう。そして、積層部分の膜厚が着色層の設計膜厚（厚膜部の膜厚）とセル厚との和よりも大きくなった場合には、液晶表示パネルを張り合わせて作製したときに上下電極間でリークが起こる等の不良発生の原因となる。また、着色層で色重ねＢＭを形成する場合には、隣接する２つの着色層をテーパ形状部以外でも重ね合わせることから、各着色層の隅部で３以上の着色層が積層される部分は、特に厚膜になっていた。しかしながら、ＣＦ基板における着色層の積層部分の膜厚は２層分以下にする必要があった。

そこで、本発明においては、上記隅部は、少なくとも１つが面取りされ、他の着色層との重なり合いの数が０又は１である。隅部が面取りされることにより、３以上の着色層の隅部が近接する境界領域において、３以上の着色層の隅部が重なり合って着色層の膜厚が厚くなることが防止される。その結果、画素内での着色層の膜厚差に起因するセル厚ムラを抑制でき、液晶表示パネルにおいてＣＦ基板に形成された電極と対向電極とがリークしてしまうことを防止することができる。このような本発明において、３以上の着色層の隅部が近接する境界領域では、２つの着色層が隅部を互いに重なり合わせて配置されてもよいし、１つの着色層が隅部を重なり合わせることなく配置されてもよいし、着色層が配置されなくてもよい。なお、本発明のＣＦ基板に着色層が配置されない領域が存在する場合には、該領域にブラックマトリックス（ＢＭ）が設けられることが好ましい。

本発明のＣＦ基板の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。その他の構成要素としては、例えば、ＢＭ、電極、配線等が挙げられる。ＢＭが設けられる場合、上述の着色層とは別に設けられてもよいし、上述の着色層を重なり合わせた部分をＢＭとして用いてもよい。

本発明のＣＦ基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
本発明のカラーフィルタ基板は、ブラックマトリックスを有し、上記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、着色層のテーパ形状部の幅の√２倍の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の内側（着色層の中心側）に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものであることが好ましい（図８（ｂ）参照）。これにより、４つの着色層の隅部が近接する境界領域においても、３以上の着色層の隅部が重なり合って着色層の膜厚が厚くなることを充分に防止することができる。なお、本発明において、ＢＭは、少なくとも着色層間及び着色層のテーパ形状部を遮光するものであれば特に限定されず、例えば、金属膜や黒色樹脂膜であってもよく、着色層の厚膜部を重ね合わせて形成した色重ねＢＭであってもよい。また、本発明における「サブピクセルの境界線」とは、ＢＭの中心線と一致するものと定義され、色重ねＢＭの場合には、厚膜部が重なり合った部分（色重ねＢＭ）の中心線がサブピクセルの境界線となる（図８（ｄ）参照）。上記サブピクセルの境界線交点とは、３以上のサブピクセルの境界が接する（２以上のサブピクセルの境界線が交差又は合流する）位置のことである。また、上記テーパ形状部の幅とは、ＣＦ基板の法線方向からテーパ形状部を見たときの、テーパ形状部の上端と下端との間の距離を意味する（図８（ｅ）参照）。上記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、着色層のテーパ形状部の幅の５／３倍の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の内側に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものであることがより好ましい。

本発明のカラーフィルタ基板は、ブラックマトリックスを有し、上記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、ブラックマトリックスの縦横の幅の平均値（ＢＭの縦横の幅の和の１／２倍）の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の外側（着色層の外周側）に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものであることが好ましい（図８（ｃ）参照）。これにより、面取りで着色層から切り取られた部分をＢＭ内に配置することができるので、光源からの光が着色されずに透過すること（いわゆる白抜け）によるコントラストの低下を防止することができる。上記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、ＢＭの縦横の幅の和の１／３倍の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の外側に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものであることがより好ましい。なお、着色層のテーパ形状部を遮光するものであればＢＭ以外のものであっても、同様の関係が成立することになる。このような遮光材としては、例えば、配線（ゲート／ソースバスライン）等が挙げられる。また、本発明のＣＦ基板が液晶表示装置に用いられる場合であれば、遮光材は本発明のＣＦ基板に設けられる場合のほか、対向基板（ＴＦＴアレイ基板等）に設けられてもよい。

上記着色層は、平面形状が矩形であり、隅部の３つ以上が面取りされたものであることが好ましい。これにより、矩形状の４つの着色層の隅部が近接する境界領域においても、３以上の着色層の隅部が重なり合って着色層の膜厚が厚くなることを充分に防止することができる。

本発明のカラーフィルタ基板は、隣り合う着色層が異なる色の着色層であることが好ましく、隣り合う着色層がすべて異なる色の着色層であることがより好ましい。このような場合には、着色層の膜厚の均一性を向上することができるとともに、異なる色の着色層が積層されて生じる混色についても防止することができる。

上記着色層は、（個々の層ごとに見たときに、）テーパ形状部の平均膜厚が厚膜部の平均膜厚の１／２倍以下であることが好ましい。これにより、着色層のテーパ形状部を２層重ね合わせても、着色層の厚膜部の膜厚を極端に超えることはないので、ＣＦ基板の膜厚の均一性を向上することができる。なお、上記テーパ形状部の平均膜厚とは、ＣＦ基板の法線方向からテーパ形状部を見たときの、テーパ形状部の上端（着色層の厚膜部とテーパ形状部との境界）と下端との中間に位置する点における膜厚を意味する。テーパ形状部の平均膜厚は、厚膜部の平均膜厚の１／３倍以上、１／２倍以下であることが好ましい。

本発明はまた、上記カラーフィルタ基板を備える表示装置でもある。このような本発明の表示装置によれば、ＣＦ基板が着色層の膜厚の均一性に優れることから、優れた表示品位を得ることができる。上記表示装置としては、液晶表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイが好適であり、なかでも液晶表示装置が特に好適である。

本発明のＣＦ基板によれば、上述の構成を有することから、３以上の着色層の隅部が近接する境界領域において、３以上の着色層の隅部が重なり合って着色層の膜厚が厚くなることが防止される。その結果、画素内での着色層の膜厚差に起因するセル厚ムラを抑制でき、液晶表示パネルにおいてＣＦ基板に形成された電極と対向電極とがリークしてしまうことを防止することができる。

以下に実施例を掲げ、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
本実施例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）及びＹ（黄）の着色層が画素毎に配置されたＣＦ基板を製造した。各画素における着色層の配置は、図１に示すようにアスペクト比が１となるように４原色をマトリックス状に配列した。
なお、本発明においては、ＣＦ基板に３色以上の着色層が設けられることが好ましい。これにより、光源からの光が着色層を透過して画像を表示するカラー画像表示装置において、カラー画像を表示することが可能となる。

以下、図２−１〜２−８に基づいて、本実施例におけるＣＦ基板の製造フローについて説明する。
１．ＢＭの形成
まず、図２−１（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持基板としてガラス基板１１を用意した。支持基板としては、通常、透明かつ絶縁性のものが用いられる。このガラス基板１１の全面に、黒色顔料を分散した感光性材料を塗布し、これを乾燥・硬化させることで黒色レジスト層２１をガラス基板１１上の全面に形成した。次に、図２−２に示すように、ＢＭパターニング用マスク８０を介して黒色レジスト層２１に紫外線９０を露光した。そして、現像を行って未露光領域の黒色レジスト層２１を除去し、更に焼成することで、図２−３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＣＦ基板の遮光領域となるＢＭ２２をパターン形成した。本実施例では、ＢＭ幅を６μｍとした。なお、ＢＭ２２の形成方法としては、上述のフォトリソグラフィ法のほか、例えば、ドライフィルムラミネート（転写）法を用いることも可能である。

２．着色層の形成
ＢＭ２２が形成されたガラス基板１１上の全面に、赤色顔料を分散した感光性材料を塗布し、これを乾燥・硬化させることでＲレジスト層３１ｒを形成した。次に、図３に示すような矩形の四隅が面取りされた八角形の開口部１０１が行列方向に等間隔で設けられた着色層パターニング用マスク１００を用い、図４に示すように、開口部（図４中、着色された領域）１０１とＲのサブピクセルとなる領域とを一致させた状態で、図２−４に示すように、Ｒレジスト層３１ｒに紫外線９０を露光した。そして、現像を行って未露光領域のＲレジスト層３１ｒを除去した後、焼成を行うことで、図２−５（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｒ着色層３２ｒをパターン形成した。得られたＲ着色層３２ｒは、マスクの開口形状とほぼ一致する形状となり、Ｒ着色層３２ｒの外縁のテーパ形状部の幅は約２μｍとなった。なお、テーパ形状部の幅は、露光に使用される光、着色層パターニング用マスク１００とＲレジスト層３１ｒとの距離、Ｒレジスト層３１ｒの現像特性等を変更することにより調整することが可能である。

続いて、Ｒ着色層３２ｒと同様にして、図２−６に示すように、Ｇ着色層３２ｇを形成し、図２−７に示すように、Ｙ着色層３２ｙを形成し、図２−８に示すように、Ｂ着色層３２ｂを順に形成した。各色の着色層の形成順は、適宜変更することが可能である。なお、Ｇ着色層３２ｇ、Ｙ着色層３２ｙ及びＢ着色層３２ｂの形成に際しては、Ｒ着色層３２ｒの形成に使用したものと同じ着色層パターニング用マスク１００を用い、各色のサブピクセルとなる領域と一致するように、該マスク１００の開口部１０１のアライメントを色毎に調整した。また、４つの着色層３２ｒ、３２ｇ、３２ｙ及び３２ｂの隅部が近接する境界領域近傍における着色層の配置を図５に示した。なお、図５中、着色された領域は、２つの着色層が積層された部分を示している。
以上のようにして、着色層３２の形成が完了した。

なお、本実施例では、ＢＭ幅が６μｍであること等から、テーパ形状部の幅を約２μｍに設定し、着色層パターニング用マスク１００として、１辺３μｍ（対角２．１μｍ）の二等辺三角形を矩形の角から面取りして八角形にした開口部１０１を有するものを用いた。このような着色層パターニング用マスク１００を用いて着色層３２を形成することにより、着色層３２の隅部の膜厚が極端に厚くなることを抑制でき、膜厚の均一性に優れたマトリックス配列の着色層３２を従来のストライプ配列の着色層の形成工程と同様の工程で形成することができた。

着色層パターニング用マスク１００の面取り形状については、着色層３２の配列パターン等に応じて変更することが可能である。本実施例では、図６（ａ）に示すように、直線で面取りしたが、円弧状に面取りしてもよく、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、複数本の直線で略円弧状に面取りしてもよい。また、本実施例では、図３に示すように、マスク１００の開口パターンをすべて同じとし、矩形の四隅をすべて面取りしたが、各色レジスト層の現像特性が異なる場合等には、面取りの形状及び大きさを個別に最適化する必要がある。また、ＢＭ２２の幅が大きく、面取りをテーパ長さよりも充分に大きくした場合には、対角画素（着色層）間におけるテーパ形状部分の重なりがなくなるため、図７に示すように、３隅を面取りするだけでも充分である。ただし、この場合の重なり部分は、ＢＭ２２、ソースバスライン、ゲートバスライン等で被覆され、表示面からは見えないようにしておくことが好ましい。これにより、単色毎の色純度が低下したり、色バランスがずれてしまうことを防止することができる。

着色層パターニング用マスク１００の面取り寸法については、４色の着色層３２の隅部が近接する境界領域をＢＭ２２で覆うことが好ましいことから、ＢＭ幅、着色層の外縁のテーパ形状部の幅等を考慮して設定されることになる。図８（ａ）に示すように、矩形の四隅が面取りされた八角形の着色層３２が行列方向に側辺部を密接させて配列される場合、着色層３２の隅部における面取りの好ましい下限寸法ａ１は、図８（ｂ）に示すように、サブピクセルの境界線交点から、着色層３２のテーパ形状部の幅の√２倍の長さ分であり、好ましい上限寸法ａ２は、図８（ｃ）に示すように、サブピクセルの境界線交点から、ＢＭ２２の縦横の幅の平均値（ＢＭの縦横の幅の和の１／２）の長さ分である。なお、着色層３２の外縁のテーパ形状部の幅ｃは、図８（ｅ）のように決められる。
なお、下記表１に、着色層３２の外縁のテーパ形状部の幅が２μｍの場合であって、ＢＭ幅を変更したときの、着色層３２（言い換えると、着色層パターニング用マスク１００）の隅部の面取り寸法の好ましい下限値及び上限値を示した。

また、本発明においては、基板上にＢＭを設けず、着色層を重ねた部分をＢＭとして用いてもよい。この場合、テーパ形状部分だけでなく画素部分の膜厚をもつ着色層を重ね合わせることになる。そのため、着色層の隅部の面取りを行わなかった場合、図９に示すような４層が重なる領域は特に厚膜になり、上下電極間のリークの原因となりやすい。この場合にも、図１０に示すように、各着色層の隅部を面取りすることにより、積層部分の膜厚を薄くすることが可能である。なお、図１０中、着色された領域は、２つの着色層が積層された部分を示している。

本実施例では、着色層としてＲ、Ｇ、Ｂ及びＹの４色を用いたが、色の組み合わせ及び色の数を変更することも可能である。着色層に用いられる色の組み合わせとしては、例えば、３色であれば、Ｒ、Ｇ及びＢの組み合わせを用いることができ、４色であれば、Ｒ、Ｇ、ＢにＣ（シアン）又はＭ（マゼンタ）を加えた組み合わせや、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＲの組み合わせを用いることができ、５色であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ及びＣの組み合わせを用いることができ、６色であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ及びＹの組み合わせを用いることができる。なお、６つのサブピクセルにより構成される１画素中に、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ及びＣの５色の着色層がマトリックス状に配列された形態の一例を図１１、１２に示した。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ及びＹの６色の着色層がマトリックス状に配列された形態の一例を図１３に示した。

３．ＣＦ基板の完成
次に、対向電極を形成した。対向電極は、通常では、透明導電材料により形成され、中でも、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が好適に用いられる。対向電極の形成方法としては特に限定されず、例えば、スパッタ法等が挙げられる。更に、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード用のＣＦ基板であれば、液晶の配向制御に用いられる突起を形成する。
以上のようにして、ＣＦ基板が完成した。

４．配向膜の形成
次に、ＣＦ基板の表面全面に配向膜を形成した。なお、通常では、配向膜形成後に、配向膜に対してラビング処理を行うが、垂直配向膜を形成する場合には、ラビング処理を行わなくてもよい。また、場合によっては、配向膜の形成自体を省略することも可能である。

５．液晶表示装置の完成
次に、液晶滴下ディスペンサ装置等により、ＣＦ基板上に適量の液晶を滴下した。最後に、シール材等を介して、表面に配向膜が形成されたＴＦＴアレイ基板を張り合わせることにより、液晶表示装置が完成した。

なお、本実施例の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置及び半透過（透過反射両用）型液晶表示装置のいずれにも適用することが可能である。半透過型液晶表示装置を作製する場合には、透過領域と反射領域の着色層の透過率を変えるために、透過領域と反射領域で別々に着色層を形成してもよい。この場合には、同色であっても透過領域用着色層と反射領域用着色層とが個別にパターニングされることから、異なる色の着色層同士で隅部が重なり合うのに加え、同色の透過領域用着色層と反射領域用着色層とで隅部が重なり合うことになり、３以上の着色層の隅部が近接する部分が多数形成される。本発明によれば、このような場合においても、３以上の着色層の隅部が積層されることを効果的に防止して、着色層の膜厚ムラに起因するセル厚ムラを抑制することができる。
また、本実施例のＣＦ基板は、ＣＦ基板を利用するＰＤＰやＬＥＤディスプレイにも適用することが可能である。

実施例１のＣＦ基板における着色層の配置を示す平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板に用いられたガラス基板を示す図であり、（ａ）は断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、黒色レジスト層に紫外線を露光する様子を示す図であり、（ａ）は断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、未露光領域の黒色レジスト層を除去した後の様子を示す図であり、（ａ）は断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、Ｒレジスト層に紫外線を露光する様子を示す平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、未露光領域のＲレジスト層を除去した後の様子を示す図であり、（ａ）は断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、Ｇレジスト層を形成した後の様子を示す平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、Ｙレジスト層を形成した後の様子を示す平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、Ｂレジスト層を形成した後の様子を示す平面模式図である。 実施例１で用いた着色層パターニング用マスクを示す平面模式図である。 実施例１のＣＦ基板の製造フローにおいて、Ｒレジスト層に紫外線を露光する際の着色層パターニング用マスクのアライメントを示す説明図である。 実施例１のＣＦ基板において、４つの着色層の隅部が近接する境界領域近傍における着色層の配置を示す平面模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、着色層パターニング用マスクの開口部の隅部における面取り形状の例を示す説明図である。 本発明のＣＦ基板における着色層の隅部の面取り形態の一例を示す平面模式図である。 （ａ）は、本発明のＣＦ基板における着色層の隅部の面取り形態の一例を示す平面模式図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、着色層の隅部の面取り寸法を説明するための（ａ）の拡大図であり、（ｄ）は、着色層の厚膜部が重なり合った部分の中心線がサブピクセルの境界線となることを説明するための平面図であり、（ｅ）は、着色層のテーパ形状部の幅を説明するための断面図である。 着色層の隅部の面取りが行われなかった場合に厚膜部分が形成されることを示す説明図である。 着色層の隅部の面取りが行われた場合に厚膜部分が形成されないことを示す説明図である。 本発明のＣＦ基板において、６つのサブピクセルにより構成される１画素中に、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ及びＣの５色の着色層がマトリックス状に配列された形態の一例を示す平面模式図である。 本発明のＣＦ基板において、６つのサブピクセルにより構成される１画素中に、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ及びＣの５色の着色層がマトリックス状に配列された形態の一例を示す平面模式図である。 本発明のＣＦ基板において、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ及びＹの６色の着色層がマトリックス状に配列された形態の一例を示す平面模式図である。 （ａ）は、フォトリソグラフィで形成したテーパ形状部分を有する着色層の断面構成を示す模式図であり、（ｂ）は、フォトリソグラフィで２つの着色層を順に形成する際に、テーパ形状部分同士を積層させたときの断面構成を示す模式図である。 マトリックス配列において、４つの着色層の隅部が積層され、厚膜部分が形成される様子を示す図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ’線で切断したときの断面模式図である。

符号の説明

１１：ガラス基板
２１：黒色レジスト層
２２：ブラックマトリックス（ＢＭ）
２２ａ：色重ねブラックマトリックス（ＢＭ）
３１ｒ：Ｒレジスト層
３２：着色層
３２ｂ：Ｂ着色層
３２ｇ：Ｇ着色層
３２ｒ：Ｒ着色層
３２ｙ：Ｙ着色層
８０：ＢＭパターニング用マスク
９０：紫外線
１００：着色層パターニング用マスク
１０１：開口部

Claims (7)

1. 支持基板上に二次元配列された着色層を有するカラーフィルタ基板であって、
   該着色層は、厚膜部と、その外縁に設けられたテーパ形状部とを含み、
   該テーパ形状部は、隣り合う他の着色層と重なり合う側辺部と、隅部とを含み、
   該隅部は、少なくとも１つが面取りされ、他の着色層との重なり合いの数が０又は１である
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 前記カラーフィルタ基板は、ブラックマトリックスを有し、
   前記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、着色層のテーパ形状部の幅の√２倍の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の内側に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものである
   ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
3. 前記カラーフィルタ基板は、ブラックマトリックスを有し、
   前記着色層の隅部の面取りは、サブピクセルの境界線交点から、ブラックマトリックスの縦横の幅の平均値の長さ分サブピクセルの境界線を切り取った位置同士を結ぶ直線の外側に、着色層の厚膜部の境界を配置させるものである
   ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
4. 前記着色層は、平面形状が矩形であり、隅部の３つ以上が面取りされたものであることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
5. 前記カラーフィルタ基板は、隣り合う着色層が異なる色の着色層であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
6. 前記着色層は、テーパ形状部の平均膜厚が厚膜部の平均膜厚の１／２倍以下であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
7. 請求項１記載のカラーフィルタ基板を備えることを特徴とする表示装置。
   

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