JP2008233476A - Photosensitive resin composition, black matrix and method for manufacturing therefor, transistor array substrate and method for manufacturing therefor, and color filter substrate and method for manufacturing therefor - Google Patents

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政俊 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high OD (optical density), while maintaining patterning accuracy. <P>SOLUTION: The present invention provides a photosensitive resin composition containing a material, having chromic characteristics in a positive or negative photoresist. The OD of the photosensitive resin composition can be varied, by heating, irradiation with light or the like. Thus, by increasing the OD by heating or irradiating with light after patterning, a black matrix with higher OD, while maintaining high patterning accuracy, can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、遮光膜形成用の感光性樹脂組成物、この感光性樹脂組成物を用いたブラックマトリクスおよびその製造方法、このブラックマトリクスを用いたトランジスタアレイ基板およびその製造方法、並びに、上記ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタ基板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition for forming a light-shielding film, a black matrix using the photosensitive resin composition and a manufacturing method thereof, a transistor array substrate using the black matrix and a manufacturing method thereof, and the black matrix. The present invention relates to a color filter substrate using the above and a manufacturing method thereof.

TFT(Thin Film Transistor)を用いたTFT型液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板(以下、TFTアレイ基板と言う)と、ブラックマトリクス(以下、BMと言う)およびカラーフィルタから構成されるカラーフィルタ基板と、の間に液晶が封入されて構成されている。そして、TFTアレイ基板側の各画素領域の画素電極とカラーフィルタ基板側の共通電極との間に印加される電界強度を制御することによって、各画素領域における液晶の配向状態を変えて光の透過率を変化させることによって画像を表示するようになっている。   A TFT-type liquid crystal display device using TFT (Thin Film Transistor) includes a thin film transistor array substrate (hereinafter referred to as TFT array substrate), a color filter substrate including a black matrix (hereinafter referred to as BM) and a color filter, The liquid crystal is enclosed between and. Then, by controlling the electric field strength applied between the pixel electrode in each pixel region on the TFT array substrate side and the common electrode on the color filter substrate side, the alignment state of the liquid crystal in each pixel region is changed to transmit light. The image is displayed by changing the rate.

上記液晶表示装置においては、上記TFT型液晶表示装置の全表示画面に対する表示領域の割合、すなわち開口率の向上が求められており、各種配線による遮光面積の低減や、上記TFTアレイ基板と上記カラーフィルタ基板との貼り合わせ精度向上によるマージン分の遮光面積の低減等、の検討がなされている。そのうち、近年になって、上記TFTアレイ基板と上記カラーフィルタ基板との貼り合わせ精度を向上させる方法として、例えば特開平4‐253028号公報(特許文献1)に開示されたアクテイブマトリクス型液晶表示装置のごとく、上記カラーフィルタ層や上記BM部を上記TFTアレイ基板に一体形成した構造(CF on Array構造)が提案されるようになってきている。   In the liquid crystal display device, it is required to improve the ratio of the display area to the entire display screen of the TFT type liquid crystal display device, that is, the aperture ratio. Reduction of the light shielding area by various wirings, the TFT array substrate and the color Studies such as reduction of the light-shielding area corresponding to the margin by improving the bonding accuracy with the filter substrate have been made. Among them, as a method for improving the bonding accuracy between the TFT array substrate and the color filter substrate in recent years, for example, an active matrix type liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-253028 (Patent Document 1). As described above, a structure (CF on Array structure) in which the color filter layer and the BM portion are integrally formed on the TFT array substrate has been proposed.

一方、こうした液晶表示装置が高コントラストの画像を維持するためには、カラーフィルタ材料の色純度を向上させると共に、混色を防止するため上記BMの光学濃度(Optical Density:以下、ODと言う)を高くする必要がある。上記BMには、クロムに代表される金属薄膜BMと樹脂BMとがあるが、コストの面や環境安全性の面から、近年はカーボンブラック等の顔料を含む樹脂BMにシフトしている。   On the other hand, in order for such a liquid crystal display device to maintain a high-contrast image, the color purity of the color filter material is improved and the optical density (hereinafter referred to as OD) of the BM is set to prevent color mixing. Need to be high. The BM includes a metal thin film BM typified by chromium and a resin BM. However, in recent years, the cost has been shifted to a resin BM containing a pigment such as carbon black from the viewpoint of environmental safety.

上記樹脂BMは、感光性樹脂組成物の溶液を塗布することによって薄膜(以下、レジスト膜と言う)を形成し、その後露光・現像工程によって所望の形状にすることによって形成される。ここで、上記レジスト膜は、その露光特性に従ってポジ型およびネガ型に分類される。例えば、ポジ型ブラックレジストとしては、例えば特開平7‐261015号公報(特許文献2)に開示されたレジスト組成物のようなものがある。   The resin BM is formed by applying a solution of the photosensitive resin composition to form a thin film (hereinafter referred to as a resist film), and then forming it into a desired shape by an exposure / development process. Here, the resist film is classified into a positive type and a negative type according to the exposure characteristics. For example, as a positive type black resist, there is a resist composition disclosed in, for example, JP-A-7-261015 (Patent Document 2).

上記ポジ型のレジスト膜は、塗布後、樹脂の露光部分のみの分子が切断されることによってアルカリ溶液に可溶となり、剥離される。一方、ネガ型のレジスト膜は、光が当たった所で重合が開始されるために、光が当たってない部分が剥離される。何れの場合にも、パターニング精度を確保するためには、レジスト膜の下部(底部)まで光を到達させる必要がある。ところが、高OD値が求められる上記BMの場合には、レジスト膜の下部まで光を到達させること自体が大きな課題になっている。   After the application, the positive resist film becomes soluble in an alkaline solution and is peeled off by cleaving molecules only at the exposed portion of the resin. On the other hand, in the negative resist film, the polymerization is started at the place where the light hits, so that the part not exposed to the light is peeled off. In any case, in order to ensure the patterning accuracy, it is necessary to allow light to reach the lower part (bottom part) of the resist film. However, in the case of the above-described BM that requires a high OD value, it is a big problem to allow light to reach the bottom of the resist film.

この課題に対し、従来は、上記樹脂BMのうち、レジスト膜に対する表面への露光によって下部まで反応を進行させることが可能な上記ネガ型を中心に開発が行われている。高OD化対応の例としては、例えば、特許文献2に開示されている「ブラックマトリックス用色素を含むレジスト組成物」のように、上記カーボンブラックを樹脂コーティングさせることによって、分散性を向上させて上記樹脂BMに含まれるカーボンブラックの含有量を増加させる方法が提案されている。   In the past, development of the resin BM centered on the negative type that can cause the reaction to proceed to the lower part by exposing the resist film to the surface. As an example for high OD, for example, as described in “Resist composition containing a dye for black matrix” disclosed in Patent Document 2, the above-mentioned carbon black is coated with a resin to improve dispersibility. A method for increasing the content of carbon black contained in the resin BM has been proposed.

しかしながら、上記従来の特許文献2に開示された「ブラックマトリックス用色素を含むレジスト組成物」には、以下のような問題がある。すなわち、上記特許文献1に開示されたCF on Array構造のアクテイブマトリクス型液晶表示装置まで考慮した場合には、樹脂BM上部にも配線等の構造を形成させることが必要になる。したがって、BM特性としては、上述したOD増加に加え、さらに上面のパターニング精度の向上や誘電率の低下が求められる。しかしながら、従来のネガ型の樹脂BMにおいては、原理的に多階調のパターニングは不可能であり、上記CF on Array構造において要求される上記樹脂BM上部のパターニングには対応することができないという問題がある。   However, the “resist composition containing a dye for black matrix” disclosed in the above-mentioned conventional Patent Document 2 has the following problems. That is, in consideration of the active matrix liquid crystal display device having the CF on Array structure disclosed in Patent Document 1, it is necessary to form a structure such as wiring on the resin BM. Therefore, as BM characteristics, in addition to the above-described increase in OD, further improvement in patterning accuracy of the upper surface and reduction in dielectric constant are required. However, the conventional negative-type resin BM cannot theoretically perform multi-tone patterning, and cannot cope with the patterning of the upper part of the resin BM required in the CF on Array structure. There is.

一方、上記ポジ型BMの樹脂BMの場合には、上述したとおり、高OD化する程、レジスト膜の下部まで露光することができないために、パターニング精度を著しく低下してしまうと言う問題がある。
特開平4‐253028号公報 特開平7‐261015号公報
On the other hand, in the case of the resin BM of the positive type BM, as described above, as the OD is increased, the lower part of the resist film cannot be exposed, so that there is a problem that the patterning accuracy is remarkably lowered. .
Japanese Patent Laid-Open No. 4-253028 JP-A-7-261015

そこで、この発明の課題は、パターニング精度を維持したまま高OD化させることができる感光性樹脂組成物、この感光性樹脂組成物を用いたBMおよびその製造方法、このBMを用いたトランジスタアレイ基板およびその製造方法、並びに、上記BMを用いたカラーフィルタ基板およびその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition capable of increasing the OD while maintaining patterning accuracy, a BM using the photosensitive resin composition, a manufacturing method thereof, and a transistor array substrate using the BM And a manufacturing method thereof, and a color filter substrate using the BM and a manufacturing method thereof.

上記課題を解決するため、この発明の遮光膜形成用の感光性樹脂組成物は、
アルカリ可溶性ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド基含有化合物とを含むポジ型感光性樹脂組成物に、クロミズム特性を有する化合物を混合した
ことを特徴としている。
In order to solve the above problems, a photosensitive resin composition for forming a light-shielding film according to the present invention comprises:
A positive photosensitive resin composition containing an alkali-soluble novolak resin and a naphthoquinonediazide group-containing compound is mixed with a compound having chromic characteristics.

上記構成によれば、露光特性を有するポジ型感光性樹脂組成物にクロミズム特性を有する化合物を混合したものを遮光膜形成用の感光性樹脂組成物として用いるので、上記感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させてなるレジスト膜のパターニングを、上記クロミズム特性を有する化合物がクロミズム特性を発揮しない(つまりOD値が低い)状態で行うことによって、パターニング精度を高めることができる。さらに、その後、上記クロミズム特性を有する化合物にクロミズム特性を発揮させることによって、上記レジスト膜の高OD値化を図ることができる。   According to the above configuration, since a mixture of a positive photosensitive resin composition having exposure characteristics and a compound having chromism characteristics is used as the photosensitive resin composition for forming a light shielding film, the photosensitive resin composition is applied. Then, the patterning accuracy of the resist film formed by drying can be increased by performing the patterning of the resist film in a state where the compound having the chromic characteristics does not exhibit the chromic characteristics (that is, the OD value is low). Furthermore, the OD value of the resist film can be increased by causing the compound having the chromism characteristics to exhibit the chromism characteristics.

したがって、この発明によれば、高パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition for forming a light shielding film capable of achieving a high OD while maintaining a high patterning accuracy.

また、この発明の遮光膜形成用の感光性樹脂組成物は、
高分子バインダー,光重合性モノマー,光重合開始剤および遮光性顔料を含有するネガ型感光性樹脂組成物に、クロミズム特性を有する化合物を混合した
ことを特徴としている。
Further, the photosensitive resin composition for forming a light shielding film of the present invention is
A negative photosensitive resin composition containing a polymer binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and a light-shielding pigment is mixed with a compound having chromic characteristics.

上記構成によれば、露光特性を有するネガ型感光性樹脂組成物にクロミズム特性を有する化合物を混合したものを遮光膜形成用の感光性樹脂組成物として用いるので、上記感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させてなるレジスト膜のパターニングを、上記クロミズム特性を有する化合物がクロミズム特性を発揮しない(つまりOD値が低い)状態で行うことによって、パターニング精度を高めることができる。さらに、その後、上記クロミズム特性を有する化合物にクロミズム特性を発揮させることによって、上記レジスト膜の高OD値化を図ることができる。   According to the above configuration, since a negative photosensitive resin composition having exposure characteristics and a compound having chromism characteristics are used as the photosensitive resin composition for forming a light shielding film, the photosensitive resin composition is applied. Then, the patterning accuracy of the resist film formed by drying can be increased by performing the patterning of the resist film in a state where the compound having the chromic characteristics does not exhibit the chromic characteristics (that is, the OD value is low). Furthermore, the OD value of the resist film can be increased by causing the compound having the chromism characteristics to exhibit the chromism characteristics.

したがって、この発明によれば、高パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition for forming a light shielding film capable of achieving a high OD while maintaining a high patterning accuracy.

また、1実施の形態の感光性樹脂組成物では、
上記クロミズム特性を有する化合物は、サーモクロミック材料である。
In the photosensitive resin composition of one embodiment,
The compound having the chromic property is a thermochromic material.

この実施の形態によれば、上記クロミズム特性を有する化合物のクロミズム特性を温度によって制御することができる。したがって、上記感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させてなるレジスト膜のOD値を、上記レジスト膜の加熱温度を制御することによって、簡単に制御することができる。   According to this embodiment, the chromism characteristics of the compound having the chromism characteristics can be controlled by temperature. Therefore, the OD value of the resist film obtained by applying and drying the photosensitive resin composition can be easily controlled by controlling the heating temperature of the resist film.

また、この発明のBMは、
上記遮光膜形成用の感光性樹脂組成物に対して、活性光線の照射および現像が行われてパターン化され、さらに物理的刺激が与えられて黒色化されて成る
ことを特徴としている。
The BM of the present invention is
The photosensitive resin composition for forming the light-shielding film is characterized in that it is patterned by being irradiated with actinic rays and developed, and further blackened by a physical stimulus.

上記構成によれば、本BMは、高いパターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物に対して、活性光線の照射及び現像が行われてパターン化され、さらに物理的刺激が与えられて黒色化されて得られる。したがって、目的とする形状寸法を有すると共に、高いOD値を有している。   According to the above configuration, this BM is irradiated with actinic rays and developed on a photosensitive resin composition for forming a light shielding film capable of achieving a high OD while maintaining high patterning accuracy. It is obtained by patterning and blackening by applying a physical stimulus. Therefore, it has a target shape and a high OD value.

また、この発明のBMの製造方法は、
上記遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を基板上に塗布した後乾燥し、
上記基板上に塗布された上記感光性樹脂組成物に活性光線を選択的に照射した後、アルカリ性水溶液で現像してパターンを形成し、
上記パターン化された上記感光性樹脂組成物に、物理的刺激を与えることによって黒色化する
ことを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of BM of this invention is as follows.
After coating the photosensitive resin composition for forming the light shielding film on the substrate, it is dried.
After selectively irradiating the photosensitive resin composition applied on the substrate with actinic rays, a pattern is formed by developing with an alkaline aqueous solution,
The patterned photosensitive resin composition is blackened by applying a physical stimulus.

上記構成によれば、高パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物に対して、活性光線の選択的照射および現像が行われてパターンが形成され、さらに物理的刺激が与えられて黒色化される。したがって、高いOD値を呈するBMを、高いパターニング精度で形成することができる。   According to the above configuration, the pattern is formed by selectively irradiating with active light and developing the photosensitive resin composition for forming a light shielding film capable of achieving high OD while maintaining high patterning accuracy. It is formed and blackened by further physical stimulation. Therefore, a BM exhibiting a high OD value can be formed with high patterning accuracy.

また、この発明のトランジスタアレイ基板は、
基板上に、マトリクス状に形成された複数の画素電極と、
上記各画素電極の間に一方向に延在して配列されたゲート線と、
上記各画素電極の間に他方向に延在して配列されたソース線と、
上記各ゲート線と上記各ソース線との交差位置に配置されると共に、上記ゲート線に接続されたゲート電極と上記ソース線に接続されたソース電極と上記画素電極に接続されたドレイン電極とを有する複数のトランジスタと
を備え、
上記各トランジスタの上部および少なくとも上記各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも上記各ゲート線および上記各ソース線を含む配線と上記各画素電極との間とに、上記BMを配設した
ことを特徴としている。
The transistor array substrate of the present invention is
A plurality of pixel electrodes formed in a matrix on a substrate;
Gate lines arranged extending in one direction between the pixel electrodes,
A source line arranged extending in the other direction between the pixel electrodes;
A gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the source line, and a drain electrode connected to the pixel electrode are arranged at intersections of the gate lines and the source lines. A plurality of transistors having,
The BM is disposed above each transistor and at least an upper part of a wiring including each gate line, and between each pixel electrode and a wiring including at least each gate line and each source line. It is a feature.

上記構成によれば、各トランジスタの上部および少なくとも各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも各ゲート線および各ソース線を含む配線と各画素電極との間とに、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設している。したがって、上記各トランジスタの上部と、少なくとも上記各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも上記各ゲート線および上記各ソース線を含む配線と上記各画素電極との間とを、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるため、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができる。   According to the above configuration, the upper part of each transistor and the upper part of the wiring including at least each gate line and the wiring including at least each gate line and each source line and each pixel electrode are formed with high patterning accuracy. In addition, a BM exhibiting a high OD value is provided. Accordingly, a high OD value is provided between the upper portion of each of the transistors, the upper portion of the wiring including at least each of the gate lines, and between the wiring including at least each of the gate lines and the source lines and the pixel electrodes. The light can be reliably shielded by the BM. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のカラーフィルタ基板は、
基板上に、マトリクス状に形成された複数のカラーフィルタと、
上記各カラーフィルタ上全面に形成された共通電極と
を備え、
上記各カラーフィルタの間に、上記BMを配設した
ことを特徴としている。
The color filter substrate of the present invention is
A plurality of color filters formed in a matrix on the substrate;
A common electrode formed on the entire surface of each color filter,
The BM is disposed between the color filters.

上記構成によれば、各カラーフィルタの間に、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設している。したがって、上記各カラーフィルタ間を、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるため、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができる。   According to the above configuration, the BM that is molded with high patterning accuracy and exhibits a high OD value is disposed between the color filters. Therefore, the color filters can be reliably shielded from light by the BM having a high OD value. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のトランジスタアレイ基板の製造方法は、
基板上に、金属膜を成膜して、ゲート線およびソース線と、上記ゲート線に接続されたゲート電極,上記ソース線に接続されたソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタと、上記ドレイン電極に接続されたドレイン線と、のパターンを形成し、
上記BMの製造方法によって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極形成領域との間と、上記ドレイン線と上記画素電極形成領域との間とに、配設されるようにパターン化されると共に、黒色化されたBMを形成し、
導電透明膜を成膜し、パターニングを行うことによって、上記画素電極形成領域に画素電極を形成する
ことを特徴としている。
In addition, the manufacturing method of the transistor array substrate of the present invention,
A metal film is formed over the substrate, a gate line and a source line, a gate electrode connected to the gate line, a transistor having a source electrode and a drain electrode connected to the source line, and a drain electrode Forming a pattern of connected drain lines,
According to the method of manufacturing the BM, the transistor, the gate line, and the drain line are disposed above, between the gate line and the pixel electrode formation region, and between the drain line and the pixel electrode formation region. To form a BM that is patterned and blackened,
A pixel electrode is formed in the pixel electrode formation region by forming a conductive transparent film and performing patterning.

上記構成によれば、トランジスタ,ゲート線およびドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とに、高パターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMが配設されている。したがって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と上記画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とを、高いOD値を有するBMで確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   According to the above configuration, the upper part of the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, and between the drain line and the pixel electrode are molded with high patterning accuracy. A BM exhibiting a high OD value is provided. Therefore, the BM having a high OD value is surely connected between the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, and between the drain line and the pixel electrode. Can be shielded from light. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のトランジスタアレイ基板の製造方法は、
基板上に、金属膜を成膜して、ゲート線と、このゲート線に接続されたゲート電極,ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタと、上記ドレイン電極に接続されたドレイン線と、のパターンを形成し、
上記BMの製造方法によって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極形成領域との間と、上記ドレイン線と上記画素電極形成領域との間とに、配設されるように、且つ、表面に上部ソース線形成用の溝とソース電極接続用の穴とが形成されるように、パターン化されると共に、黒色化されたBMを形成し、
上記BM表面の上記溝と上記穴とに金属を充填して、上記ソース電極に接続された上部ソース線を形成し、
導電透明膜を成膜し、パターニングを行うことによって、上記画素電極形成領域に画素電極を形成する
ことを特徴としている。
In addition, the manufacturing method of the transistor array substrate of the present invention,
A metal film is formed on the substrate, and a pattern of a gate line, a transistor having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode connected to the gate line, and a drain line connected to the drain electrode is formed. Forming,
According to the method of manufacturing the BM, the transistor, the gate line, and the drain line are disposed above, between the gate line and the pixel electrode formation region, and between the drain line and the pixel electrode formation region. A BM that is patterned and blackened so that a groove for forming an upper source line and a hole for connecting a source electrode are formed on the surface.
Filling the groove and the hole on the BM surface with metal to form an upper source line connected to the source electrode;
A pixel electrode is formed in the pixel electrode formation region by forming a conductive transparent film and performing patterning.

上記構成によれば、トランジスタ,ゲート線およびドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とに、高パターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMが配設されている。したがって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と上記画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とを、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、形成時に多段階調露光を行うことにより、上記BMを、表面に上部ソース線形成用の溝とソース電極接続用の穴とが形成されるようにパターン化することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   According to the above configuration, the upper part of the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, and between the drain line and the pixel electrode are molded with high patterning accuracy. A BM exhibiting a high OD value is provided. Therefore, the upper part of the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, and between the drain line and the pixel electrode are surely secured by a BM having a high OD value. Can be shielded from light. Further, since the BM is formed with high patterning accuracy, a multi-level tone exposure is performed at the time of formation, so that a groove for forming an upper source line and a hole for connecting a source electrode are formed on the surface of the BM. Can be patterned. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、
基板上に、上記BMの製造方法によって、枠状にパターン化されると共に、黒色化されたBMを形成し、
上記BM内に顔料インクを塗布することによってカラーフィルタを形成し、
導電透明膜で成る対向電極を全面に形成する
ことを特徴としている。
In addition, the manufacturing method of the color filter substrate of the present invention,
On the substrate, a BM that is patterned into a frame shape and blackened by the BM manufacturing method is formed.
A color filter is formed by applying pigment ink in the BM,
A counter electrode made of a conductive transparent film is formed on the entire surface.

上記構成によれば、カラーフィルタの周囲を、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMで、取り囲んでいる。したがって、上記カラーフィルタの周囲を、高いOD値を有する上記BMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   According to the above configuration, the color filter is surrounded with the BM that is molded with high patterning accuracy and exhibits a high OD value. Therefore, the periphery of the color filter can be reliably shielded from light by the BM having a high OD value. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

以上より明らかなように、この発明の遮光膜形成用の感光性樹脂組成物は、露光特性を有する感光性樹脂組成物にクロミズム特性を有する化合物を混合したものを用いるので、上記遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させてなるレジスト膜のパターニングを、上記クロミズム特性を有する化合物がクロミズム特性を発揮しない(つまりOD値が低い)状態で行うことによって、パターニング精度を高めることができる。さらに、その後、上記クロミズム特性を有する化合物にクロミズム特性を発揮させることによって、上記レジスト膜の高OD値化を図ることができる。   As is clear from the above, since the photosensitive resin composition for forming a light shielding film of the present invention is a mixture of a photosensitive resin composition having exposure characteristics and a compound having chromism characteristics, The patterning of the resist film formed by applying and drying the photosensitive resin composition is performed in a state in which the compound having the chromic property does not exhibit the chromic property (that is, the OD value is low), thereby increasing the patterning accuracy. Can do. Furthermore, the OD value of the resist film can be increased by causing the compound having the chromism characteristics to exhibit the chromism characteristics.

したがって、この発明によれば、パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition for forming a light-shielding film capable of achieving a high OD while maintaining patterning accuracy.

また、この発明のBMおよびその製造方法は、パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることが可能な遮光膜形成用の感光性樹脂組成物に対して、活性光線の照射および現像を行ってパターン化し、さらに物理的刺激を与えて黒色化してBMを得ている。したがって、当該BMは、目的とする形状寸法を有すると共に、高いOD値を有している。   In addition, the BM of the present invention and the manufacturing method thereof perform irradiation and development of actinic rays on a photosensitive resin composition for forming a light shielding film capable of achieving a high OD while maintaining patterning accuracy. BM is obtained by patterning and blackening by applying a physical stimulus. Therefore, the BM has a desired shape and a high OD value.

また、この発明のトランジスタアレイ基板は、各トランジスタの上部および少なくとも各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも各ゲート線および各ソース線を含む配線と各画素電極との間とに、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設しているので、上記各トランジスタの上部と、少なくとも上記各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも上記各ゲート線および上記各ソース線を含む配線と上記各画素電極との間とを、高いOD値を有するBMにより確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるため、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができる。   In addition, the transistor array substrate of the present invention has high patterning accuracy at the upper part of each transistor and the upper part of the wiring including at least each gate line and between the wiring including at least each gate line and each source line and each pixel electrode. And a BM exhibiting a high OD value is disposed, so that the upper part of each of the transistors, the upper part of the wiring including at least each of the gate lines, and at least each of the gate lines and the source lines are arranged. It is possible to reliably shield light between the included wiring and each pixel electrode by the BM having a high OD value. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のカラーフィルタ基板は、各カラーフィルタの間に、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設しているので、上記各カラーフィルタの間を、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるため、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができる。   In addition, since the color filter substrate of the present invention is formed with high patterning accuracy between the color filters and the BM exhibiting a high OD value is disposed, the high OD is provided between the color filters. The BM having a value can be surely shielded from light. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のトランジスタアレイ基板の製造方法は、トランジスタ,ゲート線およびドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とに、高パターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設するので、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と上記画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とを、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   The transistor array substrate manufacturing method according to the present invention provides high patterning on the tops of transistors, gate lines and drain lines, between the gate lines and the pixel electrodes, and between the drain lines and the pixel electrodes. Since a BM that is molded with high accuracy and exhibits a high OD value is disposed, the upper portion of the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, the drain line and the above The light shielding between the pixel electrode and the pixel electrode can be ensured by the BM having a high OD value. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のトランジスタアレイ基板の製造方法は、トランジスタ,ゲート線およびドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とに、高パターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMを配設するので、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と上記画素電極との間と、上記ドレイン線と上記画素電極との間とを、高いOD値を有するBMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、形成時に多段階調露光を行うことにより、上記BMを、表面に上部ソース線形成用の溝とソース電極接続用の穴とが形成されるようにパターン化することができる。また、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   The transistor array substrate manufacturing method according to the present invention provides high patterning on the tops of transistors, gate lines and drain lines, between the gate lines and the pixel electrodes, and between the drain lines and the pixel electrodes. Since a BM that is molded with high accuracy and exhibits a high OD value is disposed, the upper portion of the transistor, the gate line and the drain line, between the gate line and the pixel electrode, the drain line and the above The light shielding between the pixel electrode and the pixel electrode can be ensured by the BM having a high OD value. Further, since the BM is formed with high patterning accuracy, a multi-level tone exposure is performed at the time of formation, so that a groove for forming an upper source line and a hole for connecting a source electrode are formed on the surface of the BM. Can be patterned. Further, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

また、この発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、カラーフィルタの周囲を、高いパターニング精度で成形されると共に、高いOD値を呈するBMで、取り囲んでいる。したがって、上記カラーフィルタの周囲を、高いOD値を有する上記BMによって確実に遮光することができる。さらに、上記BMは高いパターニング精度で成形されるので、パターニングを行う際のフォトマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上させることができる。   In the color filter substrate manufacturing method of the present invention, the periphery of the color filter is surrounded by a BM that is formed with high patterning accuracy and exhibits a high OD value. Therefore, the periphery of the color filter can be reliably shielded from light by the BM having a high OD value. Furthermore, since the BM is formed with high patterning accuracy, the alignment margin of the photomask during patterning can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

先ず、材料定義について説明する。この発明における「材料」は、露光特性を有する材料と加熱あるいは光照射等によるクロミズム特性を有する材料との2つの材料から構成されている。   First, the material definition will be described. The “material” in the present invention is composed of two materials, a material having exposure characteristics and a material having chromism characteristics by heating or light irradiation.

ここで、上記「クロミズム特性」としては、光、熱、電界、溶媒、圧力、溶媒蒸気、イオン添加、溶液pH等、色変化を起こす要因毎に分類される。この中で、上記BMの製造法を考慮すると、本実施の形態において特に有効である材料は、光,熱および電界によるクロミズム特性を示す材料である。   Here, the “chromism characteristics” are classified according to factors causing color change, such as light, heat, electric field, solvent, pressure, solvent vapor, ion addition, solution pH, and the like. Among these, considering the BM manufacturing method, a material that is particularly effective in the present embodiment is a material that exhibits chromism characteristics due to light, heat, and an electric field.

光によるクロミズム特性とは、光(主に紫外光)によって、シス‐トランス構造変化や結合変化が起こって色が変わる特性である。具体的な材料としては、スピロピラン化合物、インドリノスピロピラン化合物、フルギド化合物、ピラン化合物、スピロオキサジン化合物、スピロナフトオキサジン化合物、スピロフェナンスロオキサジン化合物、ジアリールエテン化合物、クロメン化合物、および、これらのチオ体、スチルベン誘導体、アゾ化合物等、の有機材料が挙げられる。   The chromism property due to light is a property in which the color changes due to a cis-trans structure change or bond change caused by light (mainly ultraviolet light). Specific materials include spiropyran compounds, indolinospiropyran compounds, fulgide compounds, pyran compounds, spirooxazine compounds, spironaphthoxazine compounds, spirophenanthrooxazine compounds, diarylethene compounds, chromene compounds, and thio compounds thereof. Examples thereof include organic materials such as stilbene derivatives and azo compounds.

また、熱によるクロミズム特性とは、加熱することによって、分子配向が変化したり、加熱による液化によって反応が進んだりし、その結果色が変化する特性である。具体的には、金属酸化物材料、あるいは、ロイコ染料系、サリチリデンアニリン類、ポリチオフェン誘導体、テトラハロゲノ錯体、エチレンジアミン誘導体錯体、ジニトロジアンミン銅錯体、1,4‐ジアザシクロオクタン錯体、ヘキサメチレンテトラミン錯体、サルチルアルデヒド類錯体等、の有機材料が挙げられる。   The heat chromism property is a property in which the molecular orientation is changed by heating or the reaction is advanced by liquefaction by heating, resulting in a change in color. Specifically, metal oxide materials, or leuco dyes, salicylidene anilines, polythiophene derivatives, tetrahalogeno complexes, ethylenediamine derivative complexes, dinitrodiammine copper complexes, 1,4-diazacyclooctane complexes, hexamethylene Organic materials, such as a tetramine complex and a saltyl aldehyde complex, are mentioned.

また、電界によるクロミズム特性とは、材料に電界を印加することによって、酸化還元反応が起こってカチオン化またはアニオン化して色が変化する特性である。具体的には、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェンおよびその誘導体等、の高分子材料が挙げられる。   In addition, the chromism property due to an electric field is a property in which, when an electric field is applied to a material, an oxidation-reduction reaction occurs and the color changes due to cationization or anionization. Specific examples include polymer materials such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyethylenedioxythiophene and derivatives thereof.

次に、上記露光特性を有する材料としては、ポジ型およびネガ型の何れでもよいが、BM上面の加工性を向上させることを考慮すると、特にポジ型の露光特性を有する材料が含まれる組成物の方が、より大きな効果を発揮する。具体的に、ポジ型材料としては、ノボラック系樹脂とナフトキノンジアジド系化合物とから構成される一般的な材料を適用することができる。また、ネガ型材料であっても、高分子バインダー,光重合性モノマー,光重合開始剤および遮光性顔料から構成される一般的な材料を適用することができる。   Next, the material having the above exposure characteristics may be either a positive type or a negative type. However, in consideration of improving the workability of the BM upper surface, a composition including a material having a positive type exposure characteristic is included. Is more effective. Specifically, as the positive type material, a general material composed of a novolac resin and a naphthoquinone diazide compound can be applied. Moreover, even if it is a negative type material, the general material comprised from a polymer binder, a photopolymerizable monomer, a photoinitiator, and a light-shielding pigment can be applied.

次に、混合材料の定義について説明する。この発明における組成物は、上述した露光特性を有する材料とクロミズム特性を有する材料とを混合することによって形成される。ここで、クロミズム特性を有する材料の最適な混合比は、材料毎に異なるが、変化後の色をより鮮明にすることを考慮すると、熱あるいは光の照射後に現れる色が照射前の状態に影響を与えない範囲内で、より濃度が高い方が好ましい。具体的には、30重量%までの範囲が特に好ましい。   Next, the definition of the mixed material will be described. The composition in this invention is formed by mixing the material having the above-mentioned exposure characteristics and the material having chromism characteristics. Here, the optimal mixing ratio of materials having chromic characteristics varies depending on the material, but considering the fact that the color after change becomes clearer, the color that appears after irradiation with heat or light affects the state before irradiation. It is preferable that the concentration is higher within the range not giving the above. Specifically, the range up to 30% by weight is particularly preferable.

次に、基板定義について説明する。基板も一般的なものが選択可能であり、ガラスやプラスチック基板等を選択することができる。また、上記基板上に絶縁膜あるいは金属膜を形成したものを選択してもよい。   Next, the substrate definition will be described. A general substrate can be selected, and a glass, a plastic substrate, or the like can be selected. Moreover, you may select what formed the insulating film or the metal film on the said board | substrate.

次に、上記感光性樹脂組成物を用いたBM製造方法について説明する。この発明におけるBMは、何れも(1)溶液塗布工程,(2)乾燥工程,(3)露光・現像工程および(4)熱処理工程を経て、形成される。   Next, the BM manufacturing method using the said photosensitive resin composition is demonstrated. The BM in this invention is formed through (1) a solution coating process, (2) a drying process, (3) an exposure / development process, and (4) a heat treatment process.

先ず、上記「溶液塗布工程」は、例えば、スピンコート法,バーコート法,LB法,ディップコート法およびインクジェット法等の一般的な手法によって、基板上に、上述した露光特性を有する材料とクロミズム特性を有する材料とを混合してなる樹脂組成物を塗布する工程である。ここで、塗布膜厚は、乾燥後で例えば0.5μm〜5μmになるように設定する。   First, the above-mentioned “solution coating process” is performed by, for example, a material having the above-described exposure characteristics and chromism on a substrate by a general method such as a spin coating method, a bar coating method, an LB method, a dip coating method, and an ink jet method. It is a step of applying a resin composition formed by mixing a material having characteristics. Here, the coating film thickness is set to be, for example, 0.5 μm to 5 μm after drying.

また、上記「乾燥工程」は、室温で数時間から数日間放置するか、または、温風ヒーター,赤外線ヒーターおよびホットプレート等によって数分から数時間で加熱することによって、溶剤除去を行う工程である。ここで、加熱する温度については、クロミック材料の反応が進まない程度が好ましく、例えば室温〜100℃の温度範囲である。   Further, the “drying step” is a step of removing the solvent by leaving it at room temperature for several hours to several days, or by heating it with a hot air heater, an infrared heater, a hot plate, etc. for several minutes to several hours. . Here, about the temperature to heat, the grade which reaction of a chromic material does not advance is preferable, for example, is a temperature range of room temperature-100 degreeC.

また、上記「露光・現像工程」は、上記塗布膜を、フォトマスク等を介して、紫外線やエキシマレーザー光等の活性性エネルギー線で、照射エネルギー線量100mJ/cm2〜2000mJ/cm2の範囲で露光する。その後、例えば1質量%〜10質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液のようなアルカリ溶液を用いて、所望のパターンに現像する工程である。その場合に使用される露光装置および現像液については、一般的なものを適用することができる。 Also, the "exposure and development step", the coating film through a photomask or the like, the active energy rays such as ultraviolet rays or excimer laser beam, the range of the irradiation energy dose 100mJ / cm 2 ~2000mJ / cm 2 To expose. Then, it is the process of developing to a desired pattern, for example using alkaline solutions, such as 1 mass%-10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. A general thing can be applied about the exposure apparatus and developer used in that case.

また、上記「熱処理工程」は、上記パターンが形成された基板を、数分から数時間温風ヒーター,赤外線ヒーターおよびホットプレート等で加熱することによって、レジストパターンの耐久性を向上させ、クロミック材料の色変化を起こさせる工程である。ここで、加熱温度は、クロミック材料の色変化温度に合わせて選択することができ、例えば50℃〜200℃である。   Further, the “heat treatment step” is to improve the durability of the resist pattern by heating the substrate on which the pattern is formed with a hot air heater, an infrared heater, a hot plate or the like for several minutes to several hours, This is a process for causing a color change. Here, the heating temperature can be selected according to the color change temperature of the chromic material, and is, for example, 50 ° C. to 200 ° C.

より詳細には、上記BM製造方法は、組成物に含まれるクロミック材料の特性によって例えば以下のように、適宜選択して用いられる。   More specifically, the BM manufacturing method is appropriately selected and used as follows, for example, depending on the characteristics of the chromic material included in the composition.

先ず、フォトクロミック材料を含む感光性樹脂組成物を用いたBM製造方法としては、例えば、
・上記(3)の「露光・現像工程」において、パターニングに必要な波長の紫外光入射によって露光および現像を行った後、続いて、(4)の「熱処理工程」において、色変化に必要な波長の紫外光を入射する方法。
・上記(3)の「露光・現像工程」および(4)の「熱処理工程」において、加熱することによって色変化を抑制しながら紫外光を照射して露光および現像を行った後に、昇温することによって熱処理を行い、そのまま基板を室温等に戻しながらさらに紫外光を照射する方法。
を適用することができる。
First, as a BM manufacturing method using a photosensitive resin composition containing a photochromic material, for example,
In the “exposure / development process” in (3) above, after exposure and development by incidence of ultraviolet light having a wavelength necessary for patterning, in the “heat treatment process” in (4), it is necessary for color change. A method of injecting ultraviolet light of a wavelength.
In the “exposure / development step” in (3) and the “heat treatment step” in (4), the temperature is raised after exposure and development are performed by irradiating ultraviolet light while suppressing color change by heating. In this method, heat treatment is performed, and ultraviolet light is further irradiated while returning the substrate to room temperature.
Can be applied.

前者の方法は、露光に必要な紫外光の波長が色変化に必要な波長よりも長波長側である場合に特に有用である。一方、後者の方法は、紫外光による色変化を熱によって戻すことができる材料(T‐type)に有用である。   The former method is particularly useful when the wavelength of ultraviolet light necessary for exposure is longer than the wavelength necessary for color change. On the other hand, the latter method is useful for a material (T-type) capable of returning a color change caused by ultraviolet light by heat.

また、サーモクロミック材料あるいはエレクトロクロミック材料を含む感光性樹脂組成物を用いたBM製造方法としては、上記(4)の「熱処理工程」において加熱あるいは通電を行うことによって色変化させる方法を、適用することができる。   In addition, as a BM manufacturing method using a photosensitive resin composition containing a thermochromic material or an electrochromic material, a method of changing color by heating or energizing in the “heat treatment step” of the above (4) is applied. be able to.

・第1実施の形態
図1は、本実施の形態の感光性樹脂組成物を用いたBM製造方法における手順を示す基板の縦断面図である。尚、本実施の形態における上記感光性樹脂組成物は、ポジ型ブラックレジストにロイコ色素を混合したロイコ色素/ポジ型ブラックレジストである。
-1st Embodiment FIG. 1: is a longitudinal cross-sectional view of the board | substrate which shows the procedure in the BM manufacturing method using the photosensitive resin composition of this Embodiment. The photosensitive resin composition in the present embodiment is a leuco dye / positive black resist in which a positive black resist is mixed with a leuco dye.

先ず、上記感光性樹脂組成物として、ノボラック系ポジ型ブラックレジスト(JAS‐100:JSR株式会社製)中にカーボンブラックを1重量%混合したものに対して、ロイコ色素(山本化成製)を5重量%混合し、その後、顕色剤であるビスフェノールAをビスフェノールおよびロイコ色素のモル比が1:2になるように混合したものを用いる。   First, as the photosensitive resin composition, 5% leuco dye (manufactured by Yamamoto Kasei Co., Ltd.) was added to 1% by weight of carbon black mixed in a novolak positive black resist (JAS-100: manufactured by JSR Corporation). A mixture of bisphenol A, which is a developer, so that the molar ratio of bisphenol and leuco dye is 1: 2 is used.

続いて、以下の手順によって、BMの製造を行う。先ず、図1(a)に示すように、ガラス基板1上に、スピンコート法によって上述した感光性樹脂組成物2を塗布した後、80℃で5分間乾燥させることによって塗布膜を形成する。次に、図1(b)に示すように、感光性樹脂組成物2の上部(上方)に、中央部に半透明領域(透過率40%)4が配置され、半透明領域4の両側に遮光領域5が配置され、遮光領域5の両側が全透過領域6である3階調フォトマスク3を配置し、通常のリソグラフィー技術によって白抜き矢印で示すように露光し、アルカリ性水溶液を用いて現像する。   Subsequently, BM is manufactured according to the following procedure. First, as shown to Fig.1 (a), after apply | coating the photosensitive resin composition 2 mentioned above by the spin coat method on the glass substrate 1, it dries at 80 degreeC for 5 minutes, and forms a coating film. Next, as shown in FIG. 1 (b), a semi-transparent region (transmittance 40%) 4 is disposed in the center (upper part) of the photosensitive resin composition 2, and on both sides of the semi-transparent region 4. A light-shielding region 5 is arranged, and a three-tone photomask 3 in which both sides of the light-shielding region 5 are all transmissive regions 6 is arranged, exposed as indicated by a white arrow by a normal lithography technique, and developed using an alkaline aqueous solution To do.

こうすることによって、図1(c)に示すように、上記感光性樹脂組成物2が、3階調フォトマスク3の遮光領域5に対応する領域が略露光前の感光性樹脂組成物2の高さを保持し、3階調フォトマスク3の半透明領域4に対応する領域が透過率に応じた深さに窪んだ形状に成形される。その後、200℃で10分間熱処理を行うことによって、感光性樹脂組成物2における上記ロイコ色素と上記ビスフェノールAとを反応させて黒色化させ、図1(d)に示すようなBM7を形成する。   By doing so, as shown in FIG. 1C, the photosensitive resin composition 2 has a region corresponding to the light shielding region 5 of the three-tone photomask 3 of the photosensitive resin composition 2 before the exposure. The region corresponding to the translucent region 4 of the three-tone photomask 3 is formed in a shape that is recessed to a depth corresponding to the transmittance while maintaining the height. Thereafter, heat treatment is performed at 200 ° C. for 10 minutes to cause the leuco dye in the photosensitive resin composition 2 and the bisphenol A to react with each other to blacken, thereby forming BM7 as shown in FIG.

こうして得られたBM7の遮光率を測定したところ、OD値で「2.5」であり、抵抗値は2.1×1011Ω/□である。また、ガラス基板1上に形成されたBM7は、ピンホールや色ムラ等のない優れたものであった。さらに、図1(d)において、3階調フォトマスク3の遮光領域5によって遮光された未露光部分8と、3階調フォトマスク3の半透明領域4を介して露光された半露光部分9と、の膜厚を測定した。その結果、夫々の膜厚は、1.1μmおよび0.6μmとであり、2階調の露光が達成されたことを確認した。 When the light shielding rate of BM7 obtained in this way was measured, the OD value was “2.5”, and the resistance value was 2.1 × 10 11 Ω / □. The BM 7 formed on the glass substrate 1 was excellent without pinholes or color unevenness. Further, in FIG. 1D, an unexposed portion 8 shielded by the light shielding region 5 of the three-tone photomask 3 and a semi-exposed portion 9 exposed through the semitransparent region 4 of the three-tone photomask 3. The film thickness was measured. As a result, the respective film thicknesses were 1.1 μm and 0.6 μm, and it was confirmed that exposure of two gradations was achieved.

〔比較例1:ポジ型ブラックレジストを用いたBM形成1〕
上記感光性樹脂組成物として、上記第1実施の形態の場合と同様に、ノボラック系ポジ型ブラックレジスト中にカーボンブラックを1重量%混合した材料を使用した。そして、上記第1実施の形態の場合と同様に、ガラス基板上に上記感光性樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、80℃で5分間乾燥する。そして、通常のリソグラフィー技術による露光、アルカリ溶液による現像、200℃で10分間の熱処理、を順次行うことによってBMを形成する。このようにして得られたBMの遮光率を測定したところ、OD値で「0.6」であり、十分な遮光率を得ることができなかった。
[Comparative Example 1: BM formation 1 using positive type black resist]
As the photosensitive resin composition, as in the case of the first embodiment, a material in which 1% by weight of carbon black was mixed in a novolak positive black resist was used. And like the case of the said 1st Embodiment, after apply | coating the said photosensitive resin composition on a glass substrate with a spin coat method, it dries at 80 degreeC for 5 minute (s). Then, BM is formed by sequentially performing exposure by a normal lithography technique, development with an alkaline solution, and heat treatment at 200 ° C. for 10 minutes. When the light shielding rate of the BM thus obtained was measured, the OD value was “0.6”, and a sufficient light shielding rate could not be obtained.

〔比較例2:ポジ型ブラックレジストを用いたBM形成2〕
上記ノボラック系ポジ型ブラックレジストに対するカーボンブラックの混合量を10重量%としたことを除き、上記比較例1と同様の方法でBMを形成した。こうして得られたBMの遮光率を測定したところ、OD値で「2.8」であり、十分な遮光率を得ることができた。しかしながら、半露光部分と未露光部分とのパターン(図1(d)参照)を形成することができなかった。
[Comparative Example 2: BM formation 2 using positive type black resist]
A BM was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the amount of carbon black mixed with the novolac positive black resist was 10 wt%. When the light shielding rate of the BM thus obtained was measured, the OD value was “2.8”, and a sufficient light shielding rate could be obtained. However, a pattern (see FIG. 1 (d)) of the half-exposed portion and the unexposed portion could not be formed.

以上のように、本実施の形態においては、上記露光特性を有する材料としてノボラック系ポジ型ブラックレジスト中にカーボンブラックを1重量%混合したものを用い、上記サーモクロミック材料として5重量%のロイコ色素を用い、顕色剤としてビスフェノールAを用い、上記カーボンブラックが混合されたノボラック系ポジ型ブラックレジストとロイコ色素とビスフェノールAとを混合したものを感光性樹脂組成物2として用いる。   As described above, in the present embodiment, a novolac positive black resist mixed with 1% by weight of carbon black is used as the material having the above exposure characteristics, and 5% by weight of the leuco dye is used as the thermochromic material. Bisphenol A is used as a developer, and a mixture of a novolac positive black resist mixed with the carbon black, a leuco dye, and bisphenol A is used as the photosensitive resin composition 2.

そして、上記ガラス基板1上に上記感光性樹脂組成物2を塗布した後、上記ロイコ色素の反応が進まない温度である80℃で5分間乾燥させて塗布膜(レジスト膜)を形成している。したがって、形成されたレジスト膜は黒色化しておらず、次の3階調フォトマスク3を用いたリソグラフィー技術による露光の際に光が上記レジスト膜の下部まで十分に届くことができ、図1(c)に示すように、2階調の露光を達成することができるのである。   And after apply | coating the said photosensitive resin composition 2 on the said glass substrate 1, it is made to dry for 5 minutes at 80 degreeC which is the temperature which the reaction of the said leuco pigment | dye does not advance, and the coating film (resist film) is formed. . Therefore, the formed resist film is not blackened, and light can sufficiently reach the lower part of the resist film at the time of exposure by lithography using the next three-tone photomask 3. FIG. As shown in c), two-tone exposure can be achieved.

その後、上記2階調の露光および現像によって精度良くパターン化された感光性樹脂組成物2に対して、上記ロイコ色素の反応を十分に進ませることができる温度である200℃で10分間熱処理を行うことによって、上記ロイコ色素と上記ビスフェノールAとを反応させて黒色化させるようにしている。したがって、得られたBM7の遮光率はOD値で「2.5」であり、十分な遮光率を得ることができる。   Thereafter, the photosensitive resin composition 2 patterned with high accuracy by the above-described two-tone exposure and development is subjected to a heat treatment at 200 ° C. for 10 minutes, which is a temperature at which the reaction of the leuco dye can sufficiently proceed. By doing so, the leuco dye and the bisphenol A are reacted to cause blackening. Therefore, the light shielding rate of the obtained BM7 is “2.5” in OD value, and a sufficient light shielding rate can be obtained.

このように、上記露光特性を有する材料と上記サーモクロミック材料とを混合したものを感光性樹脂組成物2として用いることによって、レジスト膜のパターニングをOD値が低い状態で行ってパターニング精度を高める一方、その後加熱によって高OD値化を図ることが可能になる。したがって、本実施の形態によれば、高パターニング精度を維持したまま高OD化を図ったBM7を得ることができるのである。   Thus, by using a mixture of the material having the above exposure characteristics and the thermochromic material as the photosensitive resin composition 2, the resist film is patterned in a state where the OD value is low, thereby increasing the patterning accuracy. Thereafter, it becomes possible to increase the OD value by heating. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the BM 7 having a high OD while maintaining a high patterning accuracy.

また、上記露光特性を有する材料としてポジ型ブラックレジストを用いることによって多階調の露光を可能にすると共に、抵抗値は2.1×1011Ω/□であり高い値を得ることができる。したがって、本実施の形態によれば、上記「CF on Array構造」のアクテイブマトリクス型液晶表示装置を実現すること可能になる。 Further, by using a positive black resist as the material having the above exposure characteristics, it is possible to perform multi-tone exposure and to obtain a high resistance value of 2.1 × 10 11 Ω / □. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize an active matrix liquid crystal display device having the “CF on Array structure”.

・第2実施の形態
本実施の形態は、上記第1実施の形態におけるBM製造方法を用いることによって、上記ロイコ色素/ポジ型ブラックレジストを用いたTFTアレイ基板および液晶パネルを形成する方法に関する。
Second Embodiment The present embodiment relates to a method for forming a TFT array substrate and a liquid crystal panel using the leuco dye / positive type black resist by using the BM manufacturing method in the first embodiment.

図2は、本実施の形態によって形成されたTFTアレイ基板の平面図である。また、図3(a)は図2におけるA‐A’矢視断面図であり、図3(b)は図2におけるB‐B’矢視断面図であり、図3(c)は図2におけるC‐C’矢視断面図である。以下、図2および図3に従って本実施の形態を説明する。尚、本実施の形態におけるBM形成以外については、一例を示すものであって、本実施の形態に限定されるものではない。   FIG. 2 is a plan view of the TFT array substrate formed according to the present embodiment. 3 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 2, FIG. 3 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB' in FIG. 2, and FIG. It is CC 'arrow sectional drawing in. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, examples other than the BM formation in the present embodiment are shown as examples, and are not limited to the present embodiment.

(基板準備)
先ず、ガラス基板11上に、スパッタ法によってアルミ等の金属膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート線12および共通電極13を形成する。次に、窒化シリコン等から成る下部絶縁膜14を形成し、この下部絶縁膜14上に半導体膜(a‐Si,n+a‐Si)をプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法によって成膜した後、フォトリソグラフィ法によって半導体膜15のパターンを形成する。その後、アルミ等の金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法によって、ソース電極16およびドレイン電極17と、ドレイン線18と、のパターンを形成する。その後、窒化シリコンから成る保護膜19のパターンを形成することによってBM形成前の基板を形成する。
(Board preparation)
First, a metal film such as aluminum is formed on the glass substrate 11 by sputtering, and the gate line 12 and the common electrode 13 are formed by photolithography. Next, a lower insulating film 14 made of silicon nitride or the like is formed, and a semiconductor film (a-Si, n + a-Si) is formed on the lower insulating film 14 by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. After the film formation, a pattern of the semiconductor film 15 is formed by photolithography. Thereafter, after a metal film such as aluminum is formed, a pattern of the source electrode 16, the drain electrode 17, and the drain line 18 is formed by photolithography. Thereafter, the substrate before BM formation is formed by forming a pattern of the protective film 19 made of silicon nitride.

(BM形成)
図4は、本BM形成時におけるTFTアレイ基板の断面図である。すなわち、図4(a)は、BM形成時における図3(a)に相当する図である。また、図4(b)は、BM形成時における図3(b)に相当する図である。また、図4(c)は、BM形成時における図3(c)に相当する図である。
(BM formation)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the TFT array substrate when the main BM is formed. That is, FIG. 4A is a view corresponding to FIG. 3A when the BM is formed. FIG. 4B corresponds to FIG. 3B when the BM is formed. FIG. 4C corresponds to FIG. 3C when the BM is formed.

先ず、上述した「基板準備」において形成された上記BM形成前の基板に上記第1実施の形態と同じ感光性樹脂組成物溶液をコーターを用いて塗布し、80℃で5分間乾燥させることによって塗布膜20’を形成する。続いて、図4に示すように、画素部および接続部に対応する領域21aが全透過であり、上部ソース配線形成部に対応する領域21bと領域21cとが透過率60%と透過率20%との2段階の透過率であり、その他の部分に対応する領域21dが遮光である4階調フォトマスク21を用いて、4階調露光を行う。そうした後に、アルカリ溶液で現像を行う。   First, the same photosensitive resin composition solution as in the first embodiment is applied to the substrate before BM formation formed in the above-mentioned “substrate preparation” using a coater, and dried at 80 ° C. for 5 minutes. A coating film 20 ′ is formed. Subsequently, as shown in FIG. 4, the region 21a corresponding to the pixel portion and the connection portion is totally transmissive, and the region 21b and the region 21c corresponding to the upper source wiring formation portion are 60% transmittance and 20% transmittance. The four-tone exposure is performed using the four-tone photomask 21 in which the region 21d corresponding to the other portion is shielded from light. After that, development is performed with an alkaline solution.

その結果、図5に示すようにパターニングされた上部絶縁膜20が形成される。尚、図5(a)は、BM形成後における図3(a)に相当する図である。また、図5(b)は、BM形成後における図3(b)に相当する図である。また、図5(c)は、BM形成後における図3(c)に相当する図である。その後、200℃で10分間熱処理を行うことによって、上記第1実施の形態の場合と同様に、上部絶縁膜20を黒色化させてBMを形成するのである。   As a result, a patterned upper insulating film 20 is formed as shown in FIG. FIG. 5A is a view corresponding to FIG. 3A after BM formation. FIG. 5B is a view corresponding to FIG. 3B after BM formation. FIG. 5C is a view corresponding to FIG. 3C after BM formation. Thereafter, by performing heat treatment at 200 ° C. for 10 minutes, the upper insulating film 20 is blackened to form a BM as in the case of the first embodiment.

(TFTアレイ基板および液晶パネル形成)
先ず、上記黒色化された上部絶縁膜20のパターンをマスクとして、上記保護膜19をドライエッチングした後、溝部(上記接続部)22,23にインクジェット法によってメタルインクを塗布することによって、上部ソース線24を形成する。また、上記画素部にインクジェット法によって顔料インクを塗布することによって、カラーフィルタ(R)25とカラーフィルタ(G)26とカラーフィルタ(B)27とを形成する。
(TFT array substrate and liquid crystal panel formation)
First, the protective film 19 is dry-etched using the blackened pattern of the upper insulating film 20 as a mask, and then metal ink is applied to the groove portions (the connection portions) 22 and 23 by an ink jet method to obtain an upper source. Line 24 is formed. Further, the color filter (R) 25, the color filter (G) 26, and the color filter (B) 27 are formed by applying pigment ink to the pixel portion by an ink jet method.

その後、感光性樹脂からなるオーバーコート膜28を塗布し、ドレイン線18と画素電極29との接続箇所30を区画・形成するために、図3(b)に示すように、オーバーコート膜28に対して露光およびドライエッチングを行う。そうした後、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)等の導電透明膜を成膜し、この導電透明膜に対してフォトリソグラフィ法等によってパターニングを行うことによって、図3に示すように、画素電極29を形成する。   Thereafter, an overcoat film 28 made of a photosensitive resin is applied to partition and form the connection portion 30 between the drain line 18 and the pixel electrode 29, as shown in FIG. On the other hand, exposure and dry etching are performed. After that, by forming a conductive transparent film such as ITO (Indium Tin Oxide) and patterning the conductive transparent film by a photolithography method or the like, as shown in FIG. 29 is formed.

以上の工程によって、上記TFTアレイ基板が形成される。   Through the above steps, the TFT array substrate is formed.

一方、別のガラス基板(図示せず)上にITO等の導電透明膜で成る対向電極(図示せず)を全面に製膜した対向電極基板(図示せず)を形成する。そして、上記対向電極基板と上記TFTアレイ基板とを、上記対向電極と画素電極29とが互いに対向するようにして貼り合わせる。その後、上記対向電極基板と上記TFTアレイ基板との間に液晶を注入することによって液晶パネルが形成される。   On the other hand, a counter electrode substrate (not shown) in which a counter electrode (not shown) made of a conductive transparent film such as ITO is formed on the entire surface of another glass substrate (not shown) is formed. Then, the counter electrode substrate and the TFT array substrate are bonded together so that the counter electrode and the pixel electrode 29 face each other. Thereafter, a liquid crystal panel is formed by injecting liquid crystal between the counter electrode substrate and the TFT array substrate.

以上のようにして作成された液晶パネルは、電流のリークがなく、均一な表示画像を再現することができるのである。   The liquid crystal panel produced as described above has no leakage of current and can reproduce a uniform display image.

上述したように、本実施の形態においては、上記TFTアレイ基板を構成する各TFT,各ゲート線12および各ドレイン線18の上部を覆って遮光する絶縁膜、および、各ゲート線12と各画素電極29との間と、各上部ソース線24と各画素電極29との間と、各ドレイン線18と各画素電極29との間と、各上部ソース線24と各ドレイン線18との間に、配設されて遮光し、混色を防止する絶縁膜を、上記第1実施の形態におけるBM製造方法によって形成された高パターニング精度を維持したまま高OD化を図ったBMよって構成している。したがって、各TFT,各ゲート線12および各ドレイン線18の上部を確実に覆って遮光すると共に、各配線と各画素電極29との間に配設されて確実に遮光することができる。   As described above, in the present embodiment, the TFTs constituting the TFT array substrate, the insulating films that cover the upper portions of the gate lines 12 and the drain lines 18, and shield the light, and the gate lines 12 and the pixels. Between each electrode 29, between each upper source line 24 and each pixel electrode 29, between each drain line 18 and each pixel electrode 29, and between each upper source line 24 and each drain line 18. The insulating film that is disposed and shields light and prevents color mixing is formed by the BM that is formed by the BM manufacturing method in the first embodiment and that achieves high OD while maintaining high patterning accuracy. Therefore, the TFT, each gate line 12 and each drain line 18 can be reliably covered and shielded from light, and can be reliably shielded by being disposed between each wiring and each pixel electrode 29.

さらに、上記BMをパターニングする際の4階調フォトマスク24の位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができる。   Furthermore, the alignment margin of the four-tone photomask 24 when patterning the BM can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

尚、本実施の形態においては、上記露光特性を有する材料としてポジ型ブラックレジストを用いて多階調露光を行うことによって、上記「CF on Array構造」のTFTアレイ基板を作成する場合について説明している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、ソース線を基板上に形成する場合、画素電極をドレイン線を介さずにTFTのドレイン電極に直接接続する場合、カラーフィルタがない場合等、種々のTFTアレイ基板にも適用できることは言うまでもない。   In this embodiment, a case where a TFT array substrate having the above “CF on Array structure” is formed by performing multi-tone exposure using a positive black resist as a material having the above exposure characteristics will be described. ing. However, the present invention is not limited to this, when the source line is formed on the substrate, when the pixel electrode is directly connected to the drain electrode of the TFT without going through the drain line, when there is no color filter, etc. Needless to say, the present invention can also be applied to various TFT array substrates.

・第3実施の形態
〔参考例〕
先ず、参考例について説明する。上記感光性樹脂組成物として「COLOR MOSAIC CK(富士フィルム製)」を用い、次に説明する本実施の形態の場合と同様の方法によってBMを形成した。この場合に、作成されたBMの遮光率はOD値で「3.5」であり、抵抗値は2.8×1012Ω/□であった。
Third embodiment [Reference example]
First, a reference example will be described. Using “COLOR MOSAIC CK (manufactured by Fuji Film)” as the photosensitive resin composition, a BM was formed by the same method as in the present embodiment described below. In this case, the light shielding rate of the produced BM was “3.5” in terms of OD value, and the resistance value was 2.8 × 10 12 Ω / □.

次に、本実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記第1実施の形態におけるBM製造方法を用いることによって、上記ロイコ色素/ネガ型ブラックレジストを用いたBM,カラーフィルタ基板および液晶パネルを形成する方法に関する。   Next, this embodiment will be described. The present embodiment relates to a method of forming a BM, a color filter substrate, and a liquid crystal panel using the leuco dye / negative black resist by using the BM manufacturing method in the first embodiment.

上記感光性樹脂組成物として、「COLOR MOSAIC CK(富士フィルム製)」中に、ロイコ色素を15重量%混合した後、顕色剤であるクエン酸を、クエン酸およびロイコ色素のモル比が1:3になるように混合したものを使用した。   As the above-mentioned photosensitive resin composition, 15% by weight of leuco dye is mixed in “COLOR MOSAIC CK (manufactured by Fuji Film)”, then citric acid as a developer is mixed with a molar ratio of citric acid and leuco dye of 1 : 3 mixed to be used.

先ず、コーターを用いて、ガラス基板上に、上記感光性樹脂組成物を塗布し、80℃で5分間乾燥させる。乾燥膜厚は1.5μmである。その後、ネガマスクを用いた露光および現像を行った後、200℃で10分間熱処理することによって、枠状にパターン化されると共に、黒色化されたBMを形成する。   First, the said photosensitive resin composition is apply | coated on a glass substrate using a coater, and it is made to dry for 5 minutes at 80 degreeC. The dry film thickness is 1.5 μm. Then, after performing exposure and development using a negative mask, heat treatment is performed at 200 ° C. for 10 minutes to form a BM that is patterned into a frame shape and blackened.

こうして得られたBMの遮光率を測定したところ、OD値で「4.5」であり、抵抗値は2.1×1012Ω/□であった。上記〔参考例〕と比較すると、本実施の形態によるBMは、高抵抗を維持したまま、遮光率を向上できることを確認できた。また、基板上に形成されたBMは、ピンホールや色ムラ等の無い優れたものであった。さらに、上記BMの枠内に顔料インクを塗布することによってカラーフィルタR,G,Bを形成した後、ITO等の導電透明膜で成る対向電極を全面に形成して上記カラーフィルタ基板が形成される。 When the shading rate of the BM thus obtained was measured, the OD value was “4.5”, and the resistance value was 2.1 × 10 12 Ω / □. As compared with the above [Reference Example], it was confirmed that the BM according to the present embodiment can improve the light shielding rate while maintaining a high resistance. The BM formed on the substrate was excellent without pinholes or color unevenness. Further, after forming color filters R, G, and B by applying pigment ink in the frame of the BM, a counter electrode made of a conductive transparent film such as ITO is formed on the entire surface to form the color filter substrate. The

続いて、従来の形成方法に従って形成されたTFTアレイ基板と、上記形成されたカラーフィルタ基板とを、上記TFTアレイ基板の画素電極と上記カラーフィルタ基板の上記対向電極とを互いに対向させて貼り合わせた後、液晶を注入することによって液晶パネルが形成される。   Subsequently, the TFT array substrate formed according to the conventional forming method and the formed color filter substrate are bonded together with the pixel electrode of the TFT array substrate and the counter electrode of the color filter substrate facing each other. After that, a liquid crystal panel is formed by injecting liquid crystal.

以上のようにして作成された液晶パネルは、電流のリークがなく、均一な表示画像を再現することができるのである。   The liquid crystal panel produced as described above has no leakage of current and can reproduce a uniform display image.

以上のごとく、本実施の形態においては、上記カラーフィルタ基板を構成する各カラーフィルタR,G,Bの周囲を枠状に取り囲んで遮光し、混色を防止する絶縁膜を、以下のようにして形成している。   As described above, in the present embodiment, the insulating film that surrounds each of the color filters R, G, and B constituting the color filter substrate in a frame shape to shield the light and prevent color mixing is as follows. Forming.

すなわち、上記露光特性を有する材料としてネガ型ブラックレジストを用い、上記サーモクロミック材料としてロイコ色素を用い、顕色剤としてクエン酸を用い、上記ネガ型ブラックレジストとロイコ色素とクエン酸とを混合したものを感光性樹脂組成物として用いる。そして、ガラス基板上に上記感光性樹脂組成物を塗布した後、上記ロイコ色素の反応が進まない温度である80℃で5分間乾燥させて塗布膜(レジスト膜)を形成している。したがって、形成された塗布膜は黒色化しておらず、次のネガマスクを用いた露光の際に光が上記塗布膜の下部まで十分に届くことができ、高いパターニング精度得ることができるのである。   That is, a negative black resist was used as the material having the exposure characteristics, a leuco dye was used as the thermochromic material, citric acid was used as a developer, and the negative black resist, leuco dye and citric acid were mixed. A thing is used as a photosensitive resin composition. And after apply | coating the said photosensitive resin composition on a glass substrate, it is made to dry for 5 minutes at 80 degreeC which is the temperature which the reaction of the said leuco dye does not advance, and the coating film (resist film) is formed. Therefore, the formed coating film is not blackened, and light can sufficiently reach the lower part of the coating film at the time of exposure using the next negative mask, so that high patterning accuracy can be obtained.

その後、上記精度良くパターン化された上記レジスト膜に対して、上記ロイコ色素の反応を十分に進ませることができる温度である200℃で10分間熱処理を行うことによって、上記ロイコ色素と上記クエン酸とを反応させて黒色化させるようにしている。したがって、得られたBMでなる上記遮光膜の遮光率はOD値で「2.5」となり、十分な遮光率を得ることができる。   Thereafter, the resist film patterned with high accuracy is subjected to a heat treatment at 200 ° C., which is a temperature at which the reaction of the leuco dye can sufficiently proceed, for 10 minutes, whereby the leuco dye and the citric acid are obtained. To make it black. Therefore, the light shielding rate of the light shielding film made of the obtained BM is “2.5” in OD value, and a sufficient light shielding rate can be obtained.

このように、パターニング精度を維持したまま高OD化を図ることができるBMによって、各カラーフィルタR,G,Bの周囲を遮光する遮光膜を形成するので、各カラーフィルタR,G,Bの周囲を確実に遮光することができる。さらに、上記レジスト膜をパターニングする際の上記ネガマスクの位置合わせマージンを小さくすることができ、その分だけ開口率を向上することができるのである。   In this way, since the light shielding film that shields the surroundings of the color filters R, G, B is formed by the BM that can increase the OD while maintaining the patterning accuracy, each of the color filters R, G, B The surroundings can be reliably shielded from light. Further, the alignment margin of the negative mask when patterning the resist film can be reduced, and the aperture ratio can be improved accordingly.

この発明の感光性樹脂組成物を用いたBM製造方法における手順を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the procedure in the BM manufacturing method using the photosensitive resin composition of this invention. 図1に示すBM製造方法を用いて形成されたTFTアレイ基板の平面図である。It is a top view of the TFT array substrate formed using the BM manufacturing method shown in FIG. 図2における断面図である。It is sectional drawing in FIG. BM形成時におけるTFTアレイ基板の断面図である。It is sectional drawing of the TFT array substrate at the time of BM formation. BM形成後におけるTFTアレイ基板の断面図である。It is sectional drawing of the TFT array substrate after BM formation.

符号の説明Explanation of symbols

1,11…ガラス基板、
2…感光性樹脂組成物、
3…3階調フォトマスク、
4…半透明領域、
5,21d…遮光領域、
6,21a…全透過領域、
7…BM、
8…未露光部分、
9…半露光部分、
12…ゲート線、
13…共通電極、
14…下部絶縁膜、
15…半導体膜、
16…ソース電極、
17…ドレイン電極、
18…ドレイン線、
19…保護膜、
20’…感光性樹脂組成物溶液の塗布膜、
20…上部絶縁膜、
21…4階調フォトマスク、
21b…透過率60%領域、
21c…透過率20%領域、
22,23…溝部(接続部)、
24…上部ソース線、
25…カラーフィルタ(R)、
26…カラーフィルタ(G)、
27…カラーフィルタ(B)、
28…オーバーコート膜、
29…画素電極、
30…ドレイン線と画素電極との接続箇所。
1,11 ... Glass substrate,
2 ... photosensitive resin composition,
3 ... 3 gradation photomask,
4 ... translucent area,
5, 21d ... light shielding area,
6, 21a ... Total transmission region,
7 ... BM,
8 ... unexposed part,
9: Half-exposure part,
12 ... Gate line,
13 ... Common electrode,
14 ... Lower insulating film,
15 ... Semiconductor film,
16 ... Source electrode,
17 ... drain electrode,
18 ... drain wire,
19 ... Protective film,
20 '... coating film of photosensitive resin composition solution,
20 ... upper insulating film,
21 ... 4 gradation photomask,
21b ... 60% transmittance region,
21c ... transmittance 20% region,
22, 23 ... Groove portion (connection portion),
24 ... upper source line,
25 ... Color filter (R),
26 Color filter (G),
27. Color filter (B),
28 ... overcoat film,
29 ... pixel electrode,
30: Connection point between the drain line and the pixel electrode.

Claims (10)

アルカリ可溶性ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド基含有化合物とを含むポジ型感光性樹脂組成物に、クロミズム特性を有する化合物を混合した
ことを特徴とする遮光膜形成用の感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin composition for forming a light-shielding film, wherein a positive photosensitive resin composition containing an alkali-soluble novolak resin and a naphthoquinonediazide group-containing compound is mixed with a compound having chromic properties.
高分子バインダー,光重合性モノマー,光重合開始剤および遮光性顔料を含有するネガ型感光性樹脂組成物に、クロミズム特性を有する化合物を混合した
ことを特徴とする遮光膜形成用の感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin for forming a light-shielding film, characterized in that a negative photosensitive resin composition containing a polymer binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and a light-shielding pigment is mixed with a compound having chromic characteristics. Composition.
請求項1あるいは請求項2に記載の感光性樹脂組成物において、
上記クロミズム特性を有する化合物は、サーモクロミック材料である
ことを特徴とする遮光膜形成用の感光性樹脂組成物。
In the photosensitive resin composition of Claim 1 or Claim 2,
The photosensitive resin composition for forming a light-shielding film, wherein the compound having the chromic property is a thermochromic material.
請求項1あるいは請求項2に記載の遮光膜形成用の感光性樹脂組成物に対して、活性光線の照射および現像が行われてパターン化され、さらに物理的刺激が与えられて黒色化されて成る
ことを特徴とするブラックマトリクス。
The photosensitive resin composition for forming a light-shielding film according to claim 1 or 2 is patterned by irradiation with active light and development, and further blackened by applying a physical stimulus. A black matrix characterized by comprising.
請求項1あるいは請求項2に記載の遮光膜形成用の感光性樹脂組成物を基板上に塗布した後乾燥し、
上記基板上に塗布された上記感光性樹脂組成物に活性光線を選択的に照射した後、アルカリ性水溶液で現像してパターンを形成し、
上記パターン化された上記感光性樹脂組成物に、物理的刺激を与えることによって黒色化する
ことを特徴とするブラックマトリクスの製造方法。
The photosensitive resin composition for forming a light-shielding film according to claim 1 or 2 is applied on a substrate and then dried.
After selectively irradiating the photosensitive resin composition applied on the substrate with actinic rays, a pattern is formed by developing with an alkaline aqueous solution,
A method for producing a black matrix, wherein the patterned photosensitive resin composition is blackened by applying a physical stimulus.
基板上に、マトリクス状に形成された複数の画素電極と、
上記各画素電極の間に一方向に延在して配列されたゲート線と、
上記各画素電極の間に他方向に延在して配列されたソース線と、
上記各ゲート線と上記各ソース線との交差位置に配置されると共に、上記ゲート線に接続されたゲート電極と上記ソース線に接続されたソース電極と上記画素電極に接続されたドレイン電極とを有する複数のトランジスタと
を備え、
上記各トランジスタの上部および少なくとも上記各ゲート線を含む配線の上部と、少なくとも上記各ゲート線および上記各ソース線を含む配線と上記各画素電極との間とに、請求項4に記載のブラックマトリクスを配設した
ことを特徴とするトランジスタアレイ基板。
A plurality of pixel electrodes formed in a matrix on a substrate;
Gate lines arranged extending in one direction between the pixel electrodes,
A source line arranged extending in the other direction between the pixel electrodes;
A gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the source line, and a drain electrode connected to the pixel electrode are arranged at intersections of the gate lines and the source lines. A plurality of transistors having,
5. The black matrix according to claim 4, wherein an upper portion of each of the transistors and an upper portion of a wiring including at least each of the gate lines, and a wiring including at least each of the gate lines and each of the source lines and each of the pixel electrodes are disposed. A transistor array substrate characterized by comprising:
基板上に、マトリクス状に形成された複数のカラーフィルタと、
上記各カラーフィルタ上全面に形成された共通電極と
を備え、
上記各カラーフィルタの間に、請求項4に記載のブラックマトリクスを配設した
ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
A plurality of color filters formed in a matrix on the substrate;
A common electrode formed on the entire surface of each color filter,
5. A color filter substrate, wherein the black matrix according to claim 4 is disposed between the color filters.
基板上に、金属膜を成膜して、ゲート線およびソース線と、上記ゲート線に接続されたゲート電極,上記ソース線に接続されたソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタと、上記ドレイン電極に接続されたドレイン線と、のパターンを形成し、
請求項5に記載のブラックマトリクスの製造方法によって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極形成領域との間と、上記ドレイン線と上記画素電極形成領域との間とに、配設されるようにパターン化されると共に、黒色化されたブラックマトリクスを形成し、
導電透明膜を成膜し、パターニングを行うことによって、上記画素電極形成領域に画素電極を形成する
ことを特徴とするトランジスタアレイ基板の製造方法。
A metal film is formed over the substrate, a gate line and a source line, a gate electrode connected to the gate line, a transistor having a source electrode and a drain electrode connected to the source line, and a drain electrode Forming a pattern of connected drain lines,
6. The method of manufacturing a black matrix according to claim 5, wherein the transistor, the gate line and the drain line, the space between the gate line and the pixel electrode formation region, the drain line and the pixel electrode formation region, And a black matrix that is patterned to be disposed and blackened,
A method of manufacturing a transistor array substrate, comprising forming a transparent electrode film and patterning to form a pixel electrode in the pixel electrode formation region.
基板上に、金属膜を成膜して、ゲート線と、このゲート線に接続されたゲート電極,ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタと、上記ドレイン電極に接続されたドレイン線と、のパターンを形成し、
請求項5に記載のブラックマトリクスの製造方法によって、上記トランジスタ,上記ゲート線および上記ドレイン線の上部と、上記ゲート線と画素電極形成領域との間と、上記ドレイン線と上記画素電極形成領域との間とに、配設されるように、且つ、表面に上部ソース線形成用の溝とソース電極接続用の穴とが形成されるように、パターン化されると共に、黒色化されたブラックマトリクスを形成し、
上記ブラックマトリクス表面の上記溝と上記穴とに金属を充填して、上記ソース電極に接続された上部ソース線を形成し、
導電透明膜を成膜し、パターニングを行うことによって、上記画素電極形成領域に画素電極を形成する
ことを特徴とするトランジスタアレイ基板の製造方法。
A metal film is formed on the substrate, and a pattern of a gate line, a transistor having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode connected to the gate line, and a drain line connected to the drain electrode is formed. Forming,
6. The method of manufacturing a black matrix according to claim 5, wherein the transistor, the gate line and the drain line, the space between the gate line and the pixel electrode formation region, the drain line and the pixel electrode formation region, And a black matrix which is patterned and blackened so that a groove for forming an upper source line and a hole for connecting a source electrode are formed on the surface. Form the
Filling the grooves and holes on the black matrix surface with metal to form an upper source line connected to the source electrode;
A method of manufacturing a transistor array substrate, comprising forming a transparent electrode film and patterning to form a pixel electrode in the pixel electrode formation region.
基板上に、請求項5に記載のブラックマトリクスの製造方法によって、枠状にパターン化されると共に、黒色化されたブラックマトリクスを形成し、
上記ブラックマトリクス内に顔料インクを塗布することによってカラーフィルタを形成し、
導電透明膜で成る対向電極を全面に形成する
ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
A black matrix that is patterned into a frame shape and blackened by the black matrix manufacturing method according to claim 5 is formed on the substrate,
A color filter is formed by applying a pigment ink in the black matrix,
A method of manufacturing a color filter substrate, comprising forming a counter electrode made of a conductive transparent film over the entire surface.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096991A (en) * 2007-09-27 2009-05-07 Fujifilm Corp Curable composition, image forming material, and lithographic printing original plate
JP2010132859A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Samsung Electronics Co Ltd Shading member having variable transparency, and display board including the same, and method for producing the display board
JP2011086084A (en) * 2009-10-15 2011-04-28 Dainippon Printing Co Ltd Touch panel sensor, matrix type electrode substrate for producing the same, and method of producing the same
JP2013524296A (en) * 2010-04-13 2013-06-17 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド Manufacturing process for thermochromic contact lens materials
JP2014153420A (en) * 2013-02-05 2014-08-25 Dainippon Printing Co Ltd Color filter and method for manufacturing the same, and display device
KR20150075998A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 제일모직주식회사 Photosensitive resin composition and light blocking layer using the same
JP2018072830A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド In-cell touch display device
CN111077733A (en) * 2019-12-20 2020-04-28 上海电动工具研究所(集团)有限公司 Preparation method of photochromic negative photoresist for CF substrate
WO2024004492A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition, transfer film, laminate, and method for manufacturing same, and micro led display

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096991A (en) * 2007-09-27 2009-05-07 Fujifilm Corp Curable composition, image forming material, and lithographic printing original plate
JP2010132859A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Samsung Electronics Co Ltd Shading member having variable transparency, and display board including the same, and method for producing the display board
US8946712B2 (en) 2008-12-04 2015-02-03 Samsung Display Co., Ltd. Light blocking member having variable transmittance, display panel including the same, and manufacturing method thereof
JP2011086084A (en) * 2009-10-15 2011-04-28 Dainippon Printing Co Ltd Touch panel sensor, matrix type electrode substrate for producing the same, and method of producing the same
JP2013524296A (en) * 2010-04-13 2013-06-17 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド Manufacturing process for thermochromic contact lens materials
JP2014153420A (en) * 2013-02-05 2014-08-25 Dainippon Printing Co Ltd Color filter and method for manufacturing the same, and display device
KR20150075998A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 제일모직주식회사 Photosensitive resin composition and light blocking layer using the same
KR102215125B1 (en) * 2013-12-26 2021-02-10 제일모직 주식회사 Photosensitive resin composition and light blocking layer using the same
JP2018072830A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド In-cell touch display device
US10613660B2 (en) 2016-10-31 2020-04-07 Lg Display Co., Ltd. In-cell touch display device
US10942593B2 (en) 2016-10-31 2021-03-09 Lg Display Co., Ltd. In-cell touch display device
CN111077733A (en) * 2019-12-20 2020-04-28 上海电动工具研究所(集团)有限公司 Preparation method of photochromic negative photoresist for CF substrate
WO2024004492A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition, transfer film, laminate, and method for manufacturing same, and micro led display

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