JP2008281594A - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal display device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2008281594A
JP2008281594A JP2007123000A JP2007123000A JP2008281594A JP 2008281594 A JP2008281594 A JP 2008281594A JP 2007123000 A JP2007123000 A JP 2007123000A JP 2007123000 A JP2007123000 A JP 2007123000A JP 2008281594 A JP2008281594 A JP 2008281594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
substrate
liquid crystal
crystal display
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007123000A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Saigo
伸吾 西郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianma Japan Ltd
Original Assignee
NEC LCD Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC LCD Technologies Ltd filed Critical NEC LCD Technologies Ltd
Priority to JP2007123000A priority Critical patent/JP2008281594A/en
Publication of JP2008281594A publication Critical patent/JP2008281594A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of suppressing plastic deformation of a spacer while suppressing dispersion of a cell gap. <P>SOLUTION: The liquid crystal display is provided with a driving substrate 19 and a counter substrate 10 which are opposed to each other sandwiching a liquid crystal layer and a plurality of spacers 17 and 18 disposed in the liquid crystal layer. A color layer 13 formed on the counter substrate 10 has a first part having a prescribed film thickness and a color layer 14 formed on the counter substrate 10 has a second part having a film thickness thinner than the prescribed film thickness. The plurality of spacers 17 and 18 include the spacer 17 disposed at a surface part of the counter substrate 10 on which the first part is formed and the spacer 18 disposed at a surface part of the counter substrate 10 on which the second part is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、更に詳しくは、液晶表示装置において駆動基板に対向する対向基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a counter substrate facing a driving substrate in a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.

液晶表示装置は、液晶層を挟んで互いに対向する駆動基板と対向基板とを有する。駆動基板には例えば、液晶表示装置における画素に対応してTFT(Thin Film Transistor)素子及び画素電極がマトリックス状に配設されており、TFT素子を個別に駆動して画素電極に印加する電圧を制御し、これによって、液晶層に印加する電界を制御する。液晶層に印加する電界により、液晶の配向を制御し、画像の表示を行っている。   The liquid crystal display device includes a drive substrate and a counter substrate that face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. For example, TFTs (Thin Film Transistor) elements and pixel electrodes are arranged in a matrix corresponding to the pixels in the liquid crystal display device on the driving substrate, and the voltages applied to the pixel electrodes by individually driving the TFT elements are arranged. And thereby controlling the electric field applied to the liquid crystal layer. The image is displayed by controlling the orientation of the liquid crystal by an electric field applied to the liquid crystal layer.

対向基板上には所定の高さを有するスペーサが配設され、駆動基板との間隔(セルギャップ)を一定に保っている。ところで、液晶表示装置の製造プロセスでは、駆動基板と対向基板とを貼り合わせる際に、基板間に一時的に大きな圧力が加わり、スペーサが不可逆的な塑性変形を生じ、セルギャップが不均一になる問題があった。セルギャップが不均一になると液晶表示装置の透過率がばらつき、輝度むらが生じる。このため、基板間に大きな圧力が加わっても、スペーサの塑性変形を抑制できる手法が要望されていた。   A spacer having a predetermined height is disposed on the counter substrate, and the distance (cell gap) from the driving substrate is kept constant. By the way, in the manufacturing process of the liquid crystal display device, when the driving substrate and the counter substrate are bonded together, a large pressure is temporarily applied between the substrates, the spacers are irreversibly plastically deformed, and the cell gap becomes non-uniform. There was a problem. If the cell gap is non-uniform, the transmittance of the liquid crystal display device varies and uneven brightness occurs. For this reason, there has been a demand for a method capable of suppressing the plastic deformation of the spacer even when a large pressure is applied between the substrates.

上記問題に対して特許文献1は、例えば図8(a)、(b)に示すように、対向基板102に形成されるスペーサを、駆動基板101の突出部分142に対向するスペーサ131と、平坦部分141に対向するスペーサ132とに分けて配置している。突出部分142の下層には、配線112が形成されている。一方のスペーサ131を駆動基板101の突出部分142に当接させてセルギャップを維持すると共に、この状態で、他方のスペーサ132と平坦部分141との間に隙間143を形成している。
特開2002−182220号公報(図6、8)
For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, Patent Document 1 describes that the spacer formed on the counter substrate 102 is flat with the spacer 131 facing the protruding portion 142 of the drive substrate 101. It is divided into a spacer 132 facing the portion 141. A wiring 112 is formed below the protruding portion 142. One spacer 131 is brought into contact with the protruding portion 142 of the drive substrate 101 to maintain the cell gap, and in this state, a gap 143 is formed between the other spacer 132 and the flat portion 141.
JP 2002-182220 A (FIGS. 6 and 8)

特許文献1によれば、基板間に一時的に大きな圧力が加わった際に、駆動基板101の平坦部分141に対向するスペーサ132がその平坦部分141に当接することで圧力を分散する。これによって、セルギャップを維持するためのスペーサ131が大きく変形することを抑制し、塑性変形が生じることを防止している。   According to Patent Document 1, when a large pressure is temporarily applied between the substrates, the spacer 132 facing the flat portion 141 of the drive substrate 101 abuts against the flat portion 141 to disperse the pressure. Thus, the spacer 131 for maintaining the cell gap is prevented from being greatly deformed, and plastic deformation is prevented from occurring.

しかし、同文献の液晶表示装置では、セルギャップがスペーサ131と駆動基板101の突出部分142との2つの構成要素で規定され、それらの個々に高さのばらつきが生じるため、セルギャップがばらつき易いという問題があった。セルギャップのばらつきは液晶表示装置の表示品質の低下に繋がるため、セルギャップのばらつきを抑制しつつスペーサ131の塑性変形を抑制できる手法が要望される。   However, in the liquid crystal display device of the same document, the cell gap is defined by two components, that is, the spacer 131 and the protruding portion 142 of the driving substrate 101, and the height of each of these components varies, so the cell gap tends to vary. There was a problem. Since the variation in the cell gap leads to a decrease in display quality of the liquid crystal display device, a method capable of suppressing the plastic deformation of the spacer 131 while suppressing the variation in the cell gap is desired.

本発明は、上記に鑑み、セルギャップのばらつきを抑制しつつ、スペーサの塑性変形を抑制できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same that can suppress plastic deformation of a spacer while suppressing variations in cell gaps.

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、
液晶層及び液晶層中に配置される複数のスペーサを挟んで相互に対向する第1基板及び第2基板を備える液晶表示装置において、
前記第1基板上に形成される薄膜層の内の少なくとも1層が、所定の膜厚を有する第1部分と、該所定の膜厚よりも小さな膜厚を有する第2部分とを有する膜厚制御層として形成され、
前記複数のスペーサが、前記第1部分が形成された第1基板の表面部分に配置されるスペーサと、前記第2部分が形成された第1基板の表面部分に配置されるスペーサとを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention comprises:
In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer and a first substrate and a second substrate facing each other across a plurality of spacers arranged in the liquid crystal layer,
A film thickness in which at least one of the thin film layers formed on the first substrate has a first part having a predetermined film thickness and a second part having a film thickness smaller than the predetermined film thickness. Formed as a control layer,
The plurality of spacers include a spacer disposed on a surface portion of the first substrate on which the first portion is formed, and a spacer disposed on a surface portion of the first substrate on which the second portion is formed. It is characterized by.

また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、
液晶層及び液晶層中に配置される複数のスペーサを挟んで相互に対向する第1基板及び第2基板を備える液晶表示装置を製造する方法において、
前記第1基板上に形成される薄膜層の内の少なくとも1層を、所定の膜厚を有する第1部分と、該所定の膜厚よりも小さな膜厚を有する第2部分とを有する膜厚制御層としてパターニングするステップと、
前記第1部分が形成された第1基板の表面部分と、前記第2部分が形成された第1基板の表面部分とにそれぞれスペーサを形成するステップとを有することを特徴とする。
In addition, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes:
In a method of manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal layer and a first substrate and a second substrate facing each other across a plurality of spacers arranged in the liquid crystal layer,
A film thickness including at least one of the thin film layers formed on the first substrate, a first portion having a predetermined film thickness and a second portion having a film thickness smaller than the predetermined film thickness. Patterning as a control layer;
Forming a spacer on each of the surface portion of the first substrate on which the first portion is formed and the surface portion of the first substrate on which the second portion is formed;

本発明の液晶表示装置では、第1部分に配設されるスペーサを第2基板の表面に当接させてセルギャップを維持すると共に、この状態で、第2部分に配設されるスペーサと第2基板の表面との間に隙間を形成している。このため、基板間に大きな圧力が加わった際に第2部分に配設されるスペーサが第2基板に当接して圧力を分散するので、第1部分に配設されるスペーサが大きく変形することを抑制して、塑性変形が生じることを防止できる。   In the liquid crystal display device of the present invention, the spacer disposed in the first portion is brought into contact with the surface of the second substrate to maintain the cell gap, and in this state, the spacer disposed in the second portion and the first A gap is formed between the surfaces of the two substrates. For this reason, when a large pressure is applied between the substrates, the spacer disposed in the second portion contacts the second substrate and disperses the pressure, so that the spacer disposed in the first portion is greatly deformed. Can be suppressed to prevent plastic deformation.

本発明の液晶表示装置では、また、特許文献1のように駆動基板の表面の突出部分を利用することなく、スペーサのみによってセルギャップを規定できるので、セルギャップのばらつきを抑制して表示品質の低下を抑制できる。   In the liquid crystal display device of the present invention, since the cell gap can be defined only by the spacer without using the protruding portion on the surface of the driving substrate as in Patent Document 1, the variation in the cell gap is suppressed and the display quality is improved. Reduction can be suppressed.

本発明の液晶表示装置では、前記第1基板がカラーフィルタ基板であり、前記膜厚制御層が、色層又は該色層を覆うオーバーコート層であってもよい。或いは、前記第1基板がモノクロフィルタ基板であり、前記膜厚制御層がオーバーコート層であってもよい。本発明の液晶表示装置では、前記複数のスペーサが同じ高さを有してもよい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the first substrate may be a color filter substrate, and the film thickness control layer may be a color layer or an overcoat layer covering the color layer. Alternatively, the first substrate may be a monochrome filter substrate, and the film thickness control layer may be an overcoat layer. In the liquid crystal display device of the present invention, the plurality of spacers may have the same height.

本発明に係る液晶表示装置の製造方法の好適な態様では、
前記膜厚制御層を形成するステップが、一様な膜厚の薄膜層を形成するステップと、光透過部分、光半透過部分、及び、遮光部分を有するフォトマスクを用いて前記薄膜層を露光するステップと、前記薄膜層を現像するステップとを有し、
前記光半透過部分に対応する薄膜層の位置に前記第1部分又は第2部分を形成する。
光透過部分、光半透過部分、及び、遮光部分を有するフォトマスクを用いて感光性を有する薄膜層を露光することによって、膜厚制御層としてパターニングする際に、膜厚が相互に異なる第1部分及び第2部分を同時に形成できる。また、光半透過部分の光透過率を調節することによって、第2部分の膜厚を容易に制御できる。薄膜層には、例えばポジ型又はネガ型の感光性レジスト膜を用いることが出来る。
In a preferred aspect of the method for producing a liquid crystal display device according to the present invention,
The step of forming the film thickness control layer includes the step of forming a thin film layer having a uniform thickness, and exposing the thin film layer using a photomask having a light transmission part, a light semi-transmission part, and a light shielding part. And developing the thin film layer,
The first part or the second part is formed at a position of the thin film layer corresponding to the light semi-transmissive part.
When patterning as a film thickness control layer by exposing a thin film layer having photosensitivity using a photomask having a light transmission part, a light semi-transmission part, and a light shielding part, the film thicknesses are different from each other. The portion and the second portion can be formed simultaneously. Moreover, the film thickness of the second portion can be easily controlled by adjusting the light transmittance of the light semi-transmissive portion. For the thin film layer, for example, a positive or negative photosensitive resist film can be used.

本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第1基板がカラーフィルタ基板であり、前記膜厚制御層が、色層又は該色層を覆うオーバーコート層であってもよい。或いは、前記第1基板がモノクロフィルタ基板であり、前記膜厚制御層がオーバーコート層であってもよい。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the first substrate may be a color filter substrate, and the film thickness control layer may be a color layer or an overcoat layer covering the color layer. Alternatively, the first substrate may be a monochrome filter substrate, and the film thickness control layer may be an overcoat layer.

以下に、添付図面を参照し、本発明の実施例を詳しく説明する。本発明の一実施例に係る液晶表示装置は、図8に示した従来の液晶表示装置と同様に、液晶層を挟んで互いに対向する駆動基板と対向基板とを有する。駆動基板には、液晶表示装置における画素に対応してTFT素子及び画素電極がマトリックス状に配設されており、TFT素子を個別に駆動して画素電極に印加する電圧を制御し、これによって、液晶層に印加する電界を制御する。液晶層に印加する電界により、液晶の配向を制御し、画像の表示を行うことが出来る。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Similar to the conventional liquid crystal display device shown in FIG. 8, the liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention has a drive substrate and a counter substrate facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. In the driving substrate, TFT elements and pixel electrodes are arranged in a matrix corresponding to the pixels in the liquid crystal display device, and the TFT elements are individually driven to control the voltage applied to the pixel electrodes. The electric field applied to the liquid crystal layer is controlled. An image can be displayed by controlling the orientation of the liquid crystal by an electric field applied to the liquid crystal layer.

図1は、本実施例の液晶表示装置における、対向基板の構成を示す平面図である。本実施例では、対向基板10は、カラーフィルタ基板であって、透明なガラス基板を備える。ガラス基板上には、画素の境界に沿って、遮光機能を有するブラックマトリクス(BM)層12が格子状に形成され、遮光領域10Bを構成している。遮光領域10Bに囲まれた領域が画素に対応し、透光性を有する透光領域10Aを構成している。   FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the counter substrate in the liquid crystal display device of this embodiment. In this embodiment, the counter substrate 10 is a color filter substrate and includes a transparent glass substrate. On the glass substrate, a black matrix (BM) layer 12 having a light shielding function is formed in a lattice shape along a pixel boundary, thereby constituting a light shielding region 10B. A region surrounded by the light shielding region 10B corresponds to a pixel, and forms a light transmitting region 10A having a light transmitting property.

ブラックマトリクス層12を覆ってガラス基板上には、色層13〜15が形成されている。色層13〜15は、色顔料を含み、例えば赤色、緑色、及び、青色の光をそれぞれ選択的に透過させる。色層13〜15は、各透光領域10Aに対応して形成されており、例えば透光領域10Aの配列の列方向に延在している。色層13〜15上には、透明なオーバーコート層が形成されている。オーバーコート層上には、一定の間隔で柱状のスペーサ17,18が形成されている。スペーサ17,18は、何れもBM層12の上部に形成されている。   Color layers 13 to 15 are formed on the glass substrate so as to cover the black matrix layer 12. The color layers 13 to 15 include color pigments, and selectively transmit, for example, red, green, and blue light, respectively. The color layers 13 to 15 are formed so as to correspond to the respective light transmitting regions 10A, and extend in the column direction of the array of the light transmitting regions 10A, for example. A transparent overcoat layer is formed on the color layers 13 to 15. Columnar spacers 17 and 18 are formed at regular intervals on the overcoat layer. The spacers 17 and 18 are both formed on the BM layer 12.

図2(a)、(b)はそれぞれ、図1のA−A線、B−B線に沿ったスペーサ17,18を含む断面図である。スペーサ17の付近では、図2(a)に示すように、色層13の表面は平坦であり、色層13上のオーバーコート層16の表面も平坦である。スペーサ17は、この表面が平坦なオーバーコート層16上に形成されている。   2A and 2B are cross-sectional views including spacers 17 and 18 along the lines AA and BB in FIG. 1, respectively. In the vicinity of the spacer 17, as shown in FIG. 2A, the surface of the color layer 13 is flat, and the surface of the overcoat layer 16 on the color layer 13 is also flat. The spacer 17 is formed on the overcoat layer 16 having a flat surface.

一方、スペーサ18の付近では、図2(b)に示すように、色層14の表面部分に凹部21が形成されている。オーバーコート層16は、この凹部21に沿って形成されており、凹部21の形状を反映した凹部22を有する。スペーサ18は凹部22の内部に形成されている。凹部22は、例えばスペーサ18を配置する位置に形成される。   On the other hand, in the vicinity of the spacer 18, as shown in FIG. 2B, a recess 21 is formed in the surface portion of the color layer 14. The overcoat layer 16 is formed along the recess 21 and has a recess 22 reflecting the shape of the recess 21. The spacer 18 is formed inside the recess 22. The recess 22 is formed at a position where the spacer 18 is disposed, for example.

色層15上にはスペーサは形成されない。色層13〜15の厚みは、凹部21を除いて互いに等しく、例えば0.5〜3μmである。オーバーコート層16の厚みは、BM層12による段差を解消できる程度が望ましく、例えば0.5〜3μmである。また、凹部21又は凹部22の深さは、例えば0.05〜0.3μmである。   No spacer is formed on the color layer 15. The thicknesses of the color layers 13 to 15 are equal to each other except the concave portion 21 and are, for example, 0.5 to 3 μm. The thickness of the overcoat layer 16 is preferably such that the level difference due to the BM layer 12 can be eliminated, for example, 0.5 to 3 μm. Moreover, the depth of the recessed part 21 or the recessed part 22 is 0.05-0.3 micrometer, for example.

スペーサ17,18は互いに同じ高さを有するため、オーバーコート層16の平坦部分を基準とすると、スペーサ18の頂部は凹部22の深さ分だけスペーサ17の頂部よりも後退している。対向基板10を駆動基板19に貼り合わせた状態で、スペーサ17の頂部が駆動基板19に当接してセルギャップを維持し、この状態で、スペーサ18の頂部と駆動基板19との間には隙間20が形成される。   Since the spacers 17 and 18 have the same height as each other, the top of the spacer 18 recedes from the top of the spacer 17 by the depth of the recess 22 with reference to the flat portion of the overcoat layer 16. In a state where the counter substrate 10 is bonded to the drive substrate 19, the top portion of the spacer 17 abuts against the drive substrate 19 to maintain a cell gap. In this state, there is a gap between the top portion of the spacer 18 and the drive substrate 19. 20 is formed.

本実施例の液晶表示装置では、基板間に大きな圧力が加わった際にスペーサ18が駆動基板19に当接して圧力を分散するので、スペーサ17が大きく変形することを抑制して、塑性変形が生じることを防止できる。また、特許文献1のように駆動基板19の表面の突出部分を利用することなく、スペーサ17のみによってセルギャップを規定できるので、セルギャップのばらつきを抑制して表示品質の低下を抑制できる。   In the liquid crystal display device of the present embodiment, when a large pressure is applied between the substrates, the spacer 18 abuts against the drive substrate 19 to disperse the pressure. It can be prevented from occurring. Further, since the cell gap can be defined only by the spacers 17 without using the protruding portion on the surface of the drive substrate 19 as in Patent Document 1, it is possible to suppress variations in the cell gap and to suppress deterioration in display quality.

なお、上記実施例では、スペーサ17,18が形成される色層13,14のうち、色層13の表面が平坦に形成され、色層14に凹部21が形成されるものとしたが、この逆であってもよく、或いは、色層13、14のそれぞれが、スペーサ17に対応する平坦部分とスペーサ18に対応する凹部21とを有してもよい。また、色層15の上部にもスペーサ17,18が形成されてもよい。   In the above embodiment, among the color layers 13 and 14 where the spacers 17 and 18 are formed, the surface of the color layer 13 is formed flat, and the concave portion 21 is formed in the color layer 14. Alternatively, each of the color layers 13 and 14 may have a flat portion corresponding to the spacer 17 and a recess 21 corresponding to the spacer 18. Spacers 17 and 18 may also be formed on the color layer 15.

図1、2に示した対向基板10の製造に際しては、先ず、ガラス基板11上の全面に、遮光性を有する、ブラックマトリクス層12用のフォトレジスト膜(BMレジスト膜)を塗布する。次いで、フォトリソグラフィ法により、BMレジスト膜をパターニングして、ブラックマトリクス層12を形成する。   In manufacturing the counter substrate 10 shown in FIGS. 1 and 2, first, a photoresist film (BM resist film) for the black matrix layer 12 having a light shielding property is applied to the entire surface of the glass substrate 11. Next, the BM resist film is patterned by photolithography to form the black matrix layer 12.

引き続き、色層13用のフォトレジスト膜(色レジスト膜)を全面に塗布する。色レジスト膜は、色顔料を含み、また、被露光部分が現像液に溶解しない化学構造に変化することで、パターンが形成されるネガ型感光性レジストである。次いで、図3(a)に示すフォトマスク30を用いた露光を行う。図3(a)は、図2(a)に対応した断面を示している。   Subsequently, a photoresist film (color resist film) for the color layer 13 is applied to the entire surface. The color resist film is a negative photosensitive resist in which a pattern is formed by changing to a chemical structure that contains a color pigment and an exposed portion is not dissolved in a developer. Next, exposure using a photomask 30 shown in FIG. FIG. 3A shows a cross section corresponding to FIG.

フォトマスク30は、透光部31、及び、遮光部(図示なし)を有する。透光部31は色層13に対応したパターン形状を有し、遮光部は色層13以外の領域に対応したパターン形状を有する。透光部31の光透過率は100%である。フォトマスク30を用いた露光に後続し、有機アルカリ水溶液等を現像液として、基板の現像処理を行う。現像処理によって、遮光部に対応した色レジスト膜13aの部分が除去され、透光部31に対応した色層13のパターンが形成される。   The photomask 30 includes a light transmitting portion 31 and a light shielding portion (not shown). The light transmitting portion 31 has a pattern shape corresponding to the color layer 13, and the light shielding portion has a pattern shape corresponding to a region other than the color layer 13. The light transmittance of the light transmitting portion 31 is 100%. Subsequent to exposure using the photomask 30, the substrate is developed using an organic alkaline aqueous solution or the like as a developer. By the development process, the portion of the color resist film 13a corresponding to the light shielding portion is removed, and the pattern of the color layer 13 corresponding to the light transmitting portion 31 is formed.

引き続き、色層14用の色レジスト膜を全面に塗布する。この色レジスト膜は、色層13用の色レジスト膜と同様に、色顔料を含むネガ型感光性レジストである。次いで、図3(b)に示すハーフトーンマスク32を用いた露光を行う。図3(b)は、図2(b)に対応した断面を示している。ハーフトーンマスク32は、透光部(光透過部分)31、半透光部(光半透過部分)33、及び、遮光部(遮光部分)(図示なし)を有する。半透光部33は凹部21に対応したパターン形状を有し、透光部31は半透光部33を除き色層14に対応したパターン形状を有する。遮光部は、色層14以外の領域に対応したパターン形状を有する。透光部31の光透過率は100%で、半透光部33の光透過率は50%である。   Subsequently, a color resist film for the color layer 14 is applied to the entire surface. Similar to the color resist film for the color layer 13, this color resist film is a negative photosensitive resist containing a color pigment. Next, exposure using the halftone mask 32 shown in FIG. FIG. 3B shows a cross section corresponding to FIG. The halftone mask 32 includes a light transmitting part (light transmitting part) 31, a semi-light transmitting part (light semi-transmitting part) 33, and a light shielding part (light shielding part) (not shown). The semi-transparent portion 33 has a pattern shape corresponding to the concave portion 21, and the translucent portion 31 has a pattern shape corresponding to the color layer 14 except for the semi-transparent portion 33. The light shielding portion has a pattern shape corresponding to a region other than the color layer 14. The light transmittance of the light transmitting portion 31 is 100%, and the light transmittance of the semi-light transmitting portion 33 is 50%.

ハーフトーンマスク32を用いた露光に後続し、有機アルカリ水溶液等を現像液として、基板の現像処理を行う。現像処理によって、遮光部に対応した色レジスト膜14aの部分が除去され、透光部31及び半透光部33に対応した色層14のパターンが形成される。また、色層14は、透過光の強度に対応した厚みに形成され、半透光部33に対応する部分が図2(b)に示した凹部21に形成される。なお、半透光部33の光透過率を調節することによって、色層14の厚みを制御し、凹部21の深さを制御できる。   Subsequent to exposure using the halftone mask 32, the substrate is developed using an organic alkaline aqueous solution or the like as a developer. By the development processing, the portion of the color resist film 14a corresponding to the light shielding portion is removed, and the pattern of the color layer 14 corresponding to the light transmitting portion 31 and the semi-light transmitting portion 33 is formed. Further, the color layer 14 is formed with a thickness corresponding to the intensity of transmitted light, and a portion corresponding to the semi-translucent portion 33 is formed in the recess 21 shown in FIG. The thickness of the color layer 14 can be controlled and the depth of the concave portion 21 can be controlled by adjusting the light transmittance of the semi-translucent portion 33.

引き続き、色層15について、色層13と同様の手順で形成する。次いで、オーバーコート層16形成用のフォトレジスト(オーバーコートレジスト)膜を塗布し、焼成を行い、オーバーコート層16を形成する。オーバーコート層16の形成に際して、色層14の凹部21の形状を反映して、凹部22が形成される。   Subsequently, the color layer 15 is formed in the same procedure as the color layer 13. Next, a photoresist (overcoat resist) film for forming the overcoat layer 16 is applied and baked to form the overcoat layer 16. When the overcoat layer 16 is formed, the concave portion 22 is formed reflecting the shape of the concave portion 21 of the color layer 14.

引き続き、オーバーコート層16上にスペーサ17,18用のフォトレジスト膜(PSレジスト膜)を塗布する。次いで、フォトリソグラフィ法により、PSレジスト膜をパターニングし、互いに同じ高さを有するスペーサ17,18を形成する。スペーサ17はオーバーコート層16の平坦部分に、スペーサ18はオーバーコート層16の凹部22の内部に、それぞれ形成する。更に、オーブンにより約230℃の温度で加熱焼成する。   Subsequently, a photoresist film (PS resist film) for the spacers 17 and 18 is applied on the overcoat layer 16. Next, the PS resist film is patterned by photolithography to form spacers 17 and 18 having the same height. The spacer 17 is formed in the flat portion of the overcoat layer 16, and the spacer 18 is formed in the recess 22 of the overcoat layer 16. Furthermore, it is heated and fired at a temperature of about 230 ° C. in an oven.

上記製造方法によれば、ハーフトーンマスク32を用いた露光を行うことによって、1回の露光工程のみで、凹部21を有する色層14を形成することが出来る。また、半透光部33の透過率を調節することによって、凹部21の深さを容易に制御できる。凹部21の深さを最適な値に調節することで、スペーサ17の塑性変形を効果的に抑制できる。   According to the manufacturing method described above, by performing exposure using the halftone mask 32, the color layer 14 having the recesses 21 can be formed by only one exposure process. Further, the depth of the recess 21 can be easily controlled by adjusting the transmittance of the semi-translucent portion 33. By adjusting the depth of the recess 21 to an optimal value, plastic deformation of the spacer 17 can be effectively suppressed.

なお、凹部21は完全な切欠きとしてもよく、この場合には、凹部21に対応した遮光部を有するフォトマスクを用いる。また、ハーフトーンマスク32を用いた色層14の形成に際して、ネガ型感光性レジストに代えて、ポジ型感光性レジストを用いてもよい。   The recess 21 may be a complete notch. In this case, a photomask having a light shielding portion corresponding to the recess 21 is used. In forming the color layer 14 using the halftone mask 32, a positive photosensitive resist may be used instead of the negative photosensitive resist.

図4は、実施例の第1変形例に係る液晶表示装置における対向基板の断面図である。同図は、図2(b)に対応する断面を示している。対向基板40は、色層14に代えて、オーバーコート層16の表面部分に凹部41が形成されていることを除いては、図1、2に示した実施例の対向基板10と同様の構成を有している。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the counter substrate in the liquid crystal display device according to the first modification of the embodiment. This figure shows a cross section corresponding to FIG. The counter substrate 40 has the same configuration as the counter substrate 10 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 except that a concave portion 41 is formed in the surface portion of the overcoat layer 16 instead of the color layer 14. have.

図4の対向基板40の製造に際しては、色層14の露光に際して、ハーフトーンマスク32に代えて、透光部及び遮光部を有するフォトマスクを用いる。オーバーコートレジスト膜としてネガ型感光性レジストを塗布し、図5に示すハーフトーンマスク42を用いて、オーバーコートレジスト膜16aの露光を行う。   In manufacturing the counter substrate 40 of FIG. 4, a photomask having a light transmitting portion and a light shielding portion is used instead of the halftone mask 32 when the color layer 14 is exposed. A negative photosensitive resist is applied as the overcoat resist film, and the overcoat resist film 16a is exposed using the halftone mask 42 shown in FIG.

ハーフトーンマスク42は、透光部31及び半透光部33を有し、半透光部33は凹部41に対応したパターン形状を有する。透光部31の光透過率は100%で、半透光部33の光透過率は50%である。   The halftone mask 42 includes a translucent portion 31 and a semi-transparent portion 33, and the semi-transparent portion 33 has a pattern shape corresponding to the concave portion 41. The light transmittance of the light transmitting portion 31 is 100%, and the light transmittance of the semi-light transmitting portion 33 is 50%.

露光後のオーバーコートレジスト膜16aの現像処理に際しては、有機アルカリ水溶液等の現像液を用いる。現像処理によって、オーバーコート層16は、透過光の強度に対応した厚みに形成され、半透光部33に対応する部分が図4に示した凹部41に形成される。なお、半透光部33の光透過率を調節することによって、オーバーコート層16の厚みを制御し、凹部41の深さを制御できる。スペーサ17,18の形成に際して、スペーサ18をオーバーコート層16の凹部41の内部に形成する。   In developing the overcoat resist film 16a after exposure, a developer such as an organic alkaline aqueous solution is used. By the development process, the overcoat layer 16 is formed to a thickness corresponding to the intensity of transmitted light, and a portion corresponding to the semi-translucent portion 33 is formed in the concave portion 41 shown in FIG. In addition, by adjusting the light transmittance of the semi-translucent portion 33, the thickness of the overcoat layer 16 can be controlled, and the depth of the concave portion 41 can be controlled. When forming the spacers 17 and 18, the spacer 18 is formed inside the recess 41 of the overcoat layer 16.

図6(a)、(b)は、実施例の第2変形例に係る液晶表示装置における対向基板について、図2(a)、(b)にそれぞれ対応する断面図である。対向基板50は、モノクロフィルタ基板であって、色層13〜15を有しておらず、BM層12を覆ってガラス基板11上にオーバーコート層16が直接に形成されている。対向基板50は、上記を除いては、図4に示した対向基板40と同様の構成を有しており、スペーサ18が配置されるオーバーコート層16の表面部分に凹部51が形成されている。   6A and 6B are cross-sectional views corresponding to FIGS. 2A and 2B, respectively, of the counter substrate in the liquid crystal display device according to the second modification of the embodiment. The counter substrate 50 is a monochrome filter substrate, does not have the color layers 13 to 15, and the overcoat layer 16 is directly formed on the glass substrate 11 so as to cover the BM layer 12. Except for the above, the counter substrate 50 has the same configuration as the counter substrate 40 shown in FIG. 4, and a recess 51 is formed in the surface portion of the overcoat layer 16 on which the spacer 18 is disposed. .

図6の対向基板50の製造に際しては、色層13〜15を形成しない。また、オーバーコート層16の露光に際して、図7に示すように、図5のハーフトーンマスク42と同様の構成を有するハーフトーンマスク52を用いて露光する。   In manufacturing the counter substrate 50 of FIG. 6, the color layers 13 to 15 are not formed. Further, when the overcoat layer 16 is exposed, as shown in FIG. 7, the overcoat layer 16 is exposed using a halftone mask 52 having the same configuration as the halftone mask 42 of FIG.

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて説明したが、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法は、上記実施例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。   Although the present invention has been described based on the preferred embodiment, the liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the configuration of the above embodiment, and the configuration of the above embodiment. Various modifications and changes are also included in the scope of the present invention.

例えば、実施例及び第1、第2変形例では、対向基板上に形成される色層又はオーバーコート層に凹部を形成するものとしたが、駆動基板上に形成される層に凹部を形成してもよい。また、実施例及び第1、第2変形例では、凹部がスペーサを配置する位置に形成されているものとしたが、凹部が形成される領域の広さには限定はない。   For example, in the embodiment and the first and second modified examples, the concave portion is formed in the color layer or the overcoat layer formed on the counter substrate, but the concave portion is formed in the layer formed on the driving substrate. May be. In the embodiment and the first and second modified examples, the recess is formed at a position where the spacer is disposed. However, there is no limitation on the size of the region where the recess is formed.

本発明の一実施例に係る液晶表示装置における対向基板の平面図である。It is a top view of the opposing board | substrate in the liquid crystal display device which concerns on one Example of this invention. 図2(a)、(b)は、図1のA−A線、B−B線にそれぞれ沿った断面図である。2A and 2B are sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 1, respectively. 図3(a)、(b)は、図1の対向基板を製造する一製造段階を示す断面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing one manufacturing stage for manufacturing the counter substrate of FIG. 実施例の第1変形例に係る液晶表示装置における対向基板について、図2(b)に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG.2 (b) about the opposing board | substrate in the liquid crystal display device which concerns on the 1st modification of an Example. 図4の対向基板を製造する一製造段階を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing stage for manufacturing the counter substrate of FIG. 4. 図6(a)、(b)は、実施例の第2変形例に係る液晶表示装置における対向基板について、図2(a)、(b)にそれぞれ対応する断面図である。6A and 6B are cross-sectional views corresponding to FIGS. 2A and 2B, respectively, of the counter substrate in the liquid crystal display device according to the second modification of the embodiment. 図6の対向基板を製造する一製造段階を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing stage for manufacturing the counter substrate of FIG. 6. 図8(a)、(b)は、特許文献1の液晶表示装置の断面図である。8A and 8B are cross-sectional views of the liquid crystal display device of Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:対向基板
10A:透光領域
10B:遮光領域
11:ガラス基板
12:ブラックマトリクス(BM)層
13:色層
13a:色レジスト膜
14:色層
15:色層
16:オーバーコート層
16a:オーバーコートレジスト膜
17:スペーサ
18:スペーサ
19:駆動基板
20:隙間
21:凹部
22:凹部
30:フォトマスク
31:透光部
32:ハーフトーンマスク
33:半透光部
40:対向基板
41:凹部
42:ハーフトーンマスク
50:対向基板
51:凹部
52:ハーフトーンマスク
101:駆動基板
102:対向基板
103:液晶層
111:透明基板
112:配線
113:絶縁層
114:配線
115:オーバーコート層
116:配向層
121:透明基板
122:ブラックマトリクス層
123:オーバーコート層
124:配向層
131:スペーサ
132:スペーサ
141:平坦部分
142:突出部分
143:隙間
10: Counter substrate 10A: Translucent area 10B: Light shielding area 11: Glass substrate 12: Black matrix (BM) layer 13: Color layer 13a: Color resist film 14: Color layer 15: Color layer 16: Overcoat layer 16a: Over Coat resist film 17: Spacer 18: Spacer 19: Driving substrate 20: Gap 21: Concave 22: Concave 30: Photomask 31: Translucent part 32: Halftone mask 33: Semitransparent part 40: Counter substrate 41: Concave 42 : Halftone mask 50: counter substrate 51: recess 52: halftone mask 101: driving substrate 102: counter substrate 103: liquid crystal layer 111: transparent substrate 112: wiring 113: insulating layer 114: wiring 115: overcoat layer 116: orientation Layer 121: Transparent substrate 122: Black matrix layer 123: Overcoat layer 124: Orientation layer 131: S P o 132: spacer 141: flat portion 142: protrusion 143: gap

Claims (6)

液晶層及び液晶層中に配置される複数のスペーサを挟んで相互に対向する第1基板及び第2基板を備える液晶表示装置において、
前記第1基板上に形成される薄膜層の内の少なくとも1層が、所定の膜厚を有する第1部分と、該所定の膜厚よりも小さな膜厚を有する第2部分とを有する膜厚制御層として形成され、
前記複数のスペーサが、前記第1部分が形成された第1基板の表面部分に配置されるスペーサと、前記第2部分が形成された第1基板の表面部分に配置されるスペーサとを含むことを特徴とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer and a first substrate and a second substrate facing each other across a plurality of spacers arranged in the liquid crystal layer,
A film thickness in which at least one of the thin film layers formed on the first substrate has a first part having a predetermined film thickness and a second part having a film thickness smaller than the predetermined film thickness. Formed as a control layer,
The plurality of spacers include a spacer disposed on a surface portion of the first substrate on which the first portion is formed, and a spacer disposed on a surface portion of the first substrate on which the second portion is formed. A liquid crystal display device.
前記第1基板がカラーフィルタ基板であり、前記膜厚制御層が、色層又は該色層を覆うオーバーコート層である、請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate is a color filter substrate, and the film thickness control layer is a color layer or an overcoat layer covering the color layer. 前記複数のスペーサが同じ高さを有する、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of spacers have the same height. 液晶層及び液晶層中に配置される複数のスペーサを挟んで相互に対向する第1基板及び第2基板を備える液晶表示装置を製造する方法において、
前記第1基板上に形成される薄膜層の内の少なくとも1層を、所定の膜厚を有する第1部分と、該所定の膜厚よりも小さな膜厚を有する第2部分とを有する膜厚制御層としてパターニングするステップと、
前記第1部分が形成された第1基板の表面部分と、前記第2部分が形成された第1基板の表面部分とにそれぞれスペーサを形成するステップとを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
In a method of manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal layer and a first substrate and a second substrate facing each other across a plurality of spacers arranged in the liquid crystal layer,
A film thickness including at least one of the thin film layers formed on the first substrate, a first portion having a predetermined film thickness and a second portion having a film thickness smaller than the predetermined film thickness. Patterning as a control layer;
Forming a spacer on the surface portion of the first substrate on which the first portion is formed and on the surface portion of the first substrate on which the second portion is formed. Production method.
前記膜厚制御層を形成するステップが、一様な膜厚の薄膜層を形成するステップと、光透過部分、光半透過部分、及び、遮光部分を有するフォトマスクを用いて前記薄膜層を露光するステップと、前記薄膜層を現像するステップとを有し、
前記光半透過部分に対応する薄膜層の位置に前記第1部分又は第2部分を形成する、請求項4に記載の液晶表示装置の製造方法。
The step of forming the film thickness control layer includes the step of forming a thin film layer having a uniform thickness, and exposing the thin film layer using a photomask having a light transmission part, a light semi-transmission part, and a light shielding part. And developing the thin film layer,
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 4, wherein the first portion or the second portion is formed at a position of the thin film layer corresponding to the light semi-transmissive portion.
前記第1基板がカラーフィルタ基板であり、前記膜厚制御層が、色層又は該色層を覆うオーバーコート層である、請求項4又は5に記載の液晶表示装置の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 4, wherein the first substrate is a color filter substrate, and the film thickness control layer is a color layer or an overcoat layer covering the color layer.
JP2007123000A 2007-05-08 2007-05-08 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof Withdrawn JP2008281594A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007123000A JP2008281594A (en) 2007-05-08 2007-05-08 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007123000A JP2008281594A (en) 2007-05-08 2007-05-08 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008281594A true JP2008281594A (en) 2008-11-20

Family

ID=40142494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007123000A Withdrawn JP2008281594A (en) 2007-05-08 2007-05-08 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008281594A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009008713A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Toppan Printing Co Ltd Color filter
JP2009139672A (en) * 2007-12-07 2009-06-25 Sony Corp Liquid crystal display element, and manufacturing method for liquid crystal display element
JP2010282048A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Toppan Printing Co Ltd Color filter with columnar spacer and manufacturing method thereof
CN109407413A (en) * 2018-11-12 2019-03-01 惠科股份有限公司 Display panel, display device and manufacturing photomask thereof
US12169332B2 (en) 2022-05-16 2024-12-17 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Color filter substrate, manufacturing method thereof, and display panel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009008713A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Toppan Printing Co Ltd Color filter
JP2009139672A (en) * 2007-12-07 2009-06-25 Sony Corp Liquid crystal display element, and manufacturing method for liquid crystal display element
JP2010282048A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Toppan Printing Co Ltd Color filter with columnar spacer and manufacturing method thereof
CN109407413A (en) * 2018-11-12 2019-03-01 惠科股份有限公司 Display panel, display device and manufacturing photomask thereof
US12169332B2 (en) 2022-05-16 2024-12-17 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Color filter substrate, manufacturing method thereof, and display panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7826010B2 (en) Color filter substrate and method of manufacturing the same
US7212262B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
JP5108091B2 (en) LCD panel
CN106992149B (en) Manufacturing method of TFT substrate
JP5245303B2 (en) Method for manufacturing color filter substrate and method for manufacturing liquid crystal display device
JP5569772B2 (en) Manufacturing method of color filter
JP2008281594A (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
CN100397190C (en) liquid crystal display device
JP5094010B2 (en) Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP5163016B2 (en) Color filter manufacturing method and photomask
US7438947B2 (en) Color filter process
WO2011092952A1 (en) Color filter substrate, liquid crystal display panel, and method for producing color filter substrate
JP4516466B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR20100136678A (en) Color filter substrate and its manufacturing method
JP2008209582A (en) Color filter with ps and liquid crystal display panel using the color filter with ps
JP2007101992A (en) Color filter for liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2008304507A (en) Photomask, method for manufacturing color filter, color filter and liquid crystal display device
CN100397107C (en) Method for manufacturing color filter plate
JP2006167937A (en) Intaglio printing plate for machine plate with plate depth different from one another in every pattern
US7378200B2 (en) Method of fabricating color filter substrate
JP2004361933A (en) Color filter substrate, method of manufacturing color filter substrate and display device
JP2021002033A (en) Color filter substrate, liquid crystal display device, and method of manufacturing color filter substrate
JP4968429B2 (en) Manufacturing method of color filter forming substrate for liquid crystal display device
JP2007199725A (en) Exposure mask, liquid crystal display device using the same, and method of manufacturing liquid crystal display device
JP2006119327A (en) Substrate for liquid crystal display device, method for manufacturing the same, and photomask for use therein

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100222

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100803