JP5544692B2 - カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

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。

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。

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）。

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。

特開２００１−３２４７１６号公報

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。

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。

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基板の電極と短絡しないカラーフィルタを提供することである。

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、ほぼ同じ幅で間隔を空けて形成された複数の着色層であって、隣り合う着色層は異なる色である、複数の着色層と、前記着色層上に異なる色のスペーサー形成用着色層が積層されることにより形成されたスペーサーと、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、を有し、前記ブラックマトリクス層が複数の矩形状の開口を有し、前記ブラックマトリクス層の一部が前記着色層と重なっており、前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なり部分に、前記ブラックマトリクス層の上部の端部に角段差が形成され、前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なりが６μｍ以下であり、前記開口の周辺で、前記ブラックマトリクス層の角段差の高さが０．７μｍ以下であり、前記スペーサーは、前記複数の矩形状の開口の短辺同士の間に形成されることを特徴とするカラーフィルタである。

また、前記着色層の厚さと、複数の前記着色層の間に形成された前記ブラックマトリクス層の高さとがほぼ同じであることが望ましい。さらに、前記スペーサーが、前記ブラックマトリクス層に覆われることが望ましい。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望ましい。

第２の発明は、基板上に、一色の着色層を形成する工程（ａ）と、他色の着色層を、前記基板上に形成すると同時に、前記一色の着色層上にも形成することで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、複数の矩形状の開口を有するブラックマトリクス層を形成する工程（ｄ）と、を具備し、前記基板上の前記着色層は、ほぼ同じ幅で間隔を空けて形成され、前記ブラックマトリクス層の一部を前記着色層と重ね、前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なり部分に、前記ブラックマトリクス層の上部の端部に角段差が形成され、前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なりを６μｍ以下とし、前記開口の周辺の前記ブラックマトリクス層の角段差を０．７μｍ以下とし、前記スペーサーを、前記複数の矩形状の開口の短辺同士の間に形成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。

また、前記着色層の厚さと、異なる色の前記着色層の間の溝に形成された前記ブラックマトリクス層の高さとがほぼ同じになるように形成することが望ましい。

さらに、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望ましい。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（ｇ）を具備することが望ましい。

「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、着色層の上部には接しない位置のことである。

「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。

本発明により、簡易な工程で作製され、ＴＦＴ基板の電極と短絡しないカラーフィルタを提供できる。

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。

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７と青色層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、カラーフィルタ１は、基板３の上に、赤色層５と緑色層７と青色層９とを所定の位置に有し、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と緑色層７と青色層９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。

カラーフィルタ１は、ストライプ型のカラーフィルタであり、画素と画素の間のブラックマトリクス１５の下に、赤色層５、緑色層７、青色層９などの着色層を有する。

また、図２（ａ）は、第１の実施形態の別の実施例に係るカラーフィルタ２の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ´断面で切断した断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ´断面で切断した断面図である。カラーフィルタ２は、アイランドパターン型のカラーフィルタであり、図１（ａ）と図２（ａ）は同様で有り、図１（ｂ）と図２（ｂ）は同様である。図２（ｃ）に示すように、画素と画素の間のブラックマトリクス１５の下には、着色層がなく、スペーサー１１の土台となる赤色層５のみがある。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、スペーサー１１を設けるのは赤色層５の上でなくともよいし、着色層形成の順番も、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。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または下に、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。

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。

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。

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１０^３Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^８Ω・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。

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。

図３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３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と赤色層５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。

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４は、カラーフィルタ１の製造工程を示す図である。図４（ａ−１）は、基板３と赤色層５の平面図を示し、図４（ａ−２）は、図４（ａ−１）におけるＣ−Ｃ´断面図である。図４（ｂ−１）、図４（ｂ−２）、図４（ｃ−１）、図４（ｃ−２）、図４（ｅ−１）、図４（ｅ−２）も同様である。

まず、図４（ａ）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。

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。

次に、図４（ｂ）に示すように、基板３上に帯状に緑色層７を形成し、赤色層５のブラックマトリクス層１５で覆われる箇所にスペーサー１１用の緑色層７を形成する。緑色層７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。

次に、図４（ｃ）に示すように、緑色層７と同様に、基板３上に帯状に青色層９を形成し、緑色層７のブラックマトリクス層１５で覆われる箇所にスペーサー１１用の青色層９を形成する。この際、緑色層７と青色層９の形成と同時に、スペーサー１１が形成される。

次に、図４（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。

次に、図４（ｅ）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。ブラックマトリクス層１５は、赤色層５、緑色層７、青色層９を透過する光を遮光しないために開口部を有する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。なお、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｂ）は、図４（ｅ−１）の図におけるＣ−Ｃ´断面と同様の断面図であり、スペーサー１１またはスペーサー１２の断面と、画素内の緑色層７と青色層９とを同時に表示している。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

保護層１９は、第３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

保護層１９は、第３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。

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。

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。

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。

スペーサー１２は、第５の実施形態と同様に形成される。

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。

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。

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。

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。

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。

保護層１９は、第３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。

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。

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。

第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を示す図。 第１の実施形態の別の実施例に係るカラーフィルタ２を示す図。 第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の境界部分１６の模式図。 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４（ａ）の続きを示す図。 図４（ｂ）の続きを示す図。 図４（ｃ）の続きを示す図。 図４（ｄ）の続きを示す図。 第２の実施形態に係るカラーフィルタ１８を示す図。 （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。 （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。 （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。 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

１………カラーフィルタ
３………基板
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

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板上に、ほぼ同じ幅で間隔を空けて形成された複数の着色層であって、隣り合う着色層は異なる色である、複数の着色層と、
   前記着色層上に異なる色のスペーサー形成用着色層が積層されることにより形成されたスペーサーと、
   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、
   を有し、
   前記ブラックマトリクス層が複数の矩形状の開口を有し、
   前記ブラックマトリクス層の一部が前記着色層と重なっており、
   前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なり部分に、前記ブラックマトリクス層の上部の端部に角段差が形成され、
   前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なりが６μｍ以下であり、
   前記開口の周辺で、前記ブラックマトリクス層の角段差の高さが０．７μｍ以下であり、
   前記スペーサーは、前記複数の矩形状の開口の短辺同士の間に形成される
   ことを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記着色層の厚さと、複数の前記着色層の間に形成された前記ブラックマトリクス層の高さとがほぼ同じ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。
3. 前記スペーサーが、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または請求項２記載のカラーフィルタ。
4. 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ないし請求項３記載のカラーフィルタ。
5. 基板上に、一色の着色層を形成する工程（ａ）と、
   他色の着色層を、前記基板上に形成すると同時に、前記一色の着色層上にも形成することで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、複数の矩形状の開口を有するブラックマトリクス層を形成する工程（ｄ）と、
   を具備し、
   前記基板上の前記着色層は、ほぼ同じ幅で間隔を空けて形成され、
   前記ブラックマトリクス層の一部を前記着色層と重ね、
   前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なり部分に、前記ブラックマトリクス層の上部の端部に角段差が形成され、
   前記ブラックマトリクス層と前記着色層との重なりを６μｍ以下とし、
   前記開口の周辺の前記ブラックマトリクス層の角段差を０．７μｍ以下とし、
   前記スペーサーを、前記複数の矩形状の開口の短辺同士の間に形成する
   ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
6. 前記着色層の厚さと、異なる色の前記着色層の間の溝に形成された前記ブラックマトリクス層の高さとがほぼ同じになるように形成することを特徴とする請求項５記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 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５または請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
8. 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（ｇ）を、
   具備することを特徴とする請求項５ないし請求項７記載のカラーフィルタの製造方法。
   

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