JP2008304507A - Photomask, method for manufacturing color filter, color filter and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタに関するものであり、特に、カラーフィルタの額縁部の透明導電膜から対向基板の周辺駆動回路への電圧リーク防止用の絶縁膜を工数を増やすことなく形成することのできるフォトマスク、電圧リークを防止したカラーフィルタを廉価に製造するカラーフィルタの製造方法、廉価な電圧リークを防止したカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用い低消費電力化を施した液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter used for a liquid crystal display device and the like, and in particular, to increase the number of man-hours for an insulating film for preventing voltage leakage from a transparent conductive film at a frame portion of the color filter to a peripheral drive circuit of a counter substrate. Photomask that can be formed without cost, a color filter manufacturing method that inexpensively manufactures a color filter that prevents voltage leakage, a color filter that prevents inexpensive voltage leakage, and low power consumption using the color filter The present invention relates to a liquid crystal display device.
図６は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図７は、図６に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ線における断面図である。
図６、及び図７に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（５０）上にブラックマトリックス（５１）、着色画素（５２）、透明導電膜（５４）が形成されたものである。
図６、及び図７はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（５２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line XX of the color filter shown in FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, in the color filter used in the liquid crystal display device, a black matrix (51), a colored pixel (52), and a transparent conductive film (54) are formed on a glass substrate (50). Is.
6 and 7 schematically show a color filter, and 12 colored pixels (52) are represented. In an actual color filter, for example, several hundreds of pixels are displayed on a 17-inch diagonal screen. A large number of colored pixels of about μm are arranged.
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、このブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（５１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（５２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（５４）は、透明な電極として設けられたものである。
As a method of manufacturing a color filter having the above structure, which is used in many liquid crystal display devices, first, a black matrix is formed on a glass substrate, and then a colored pixel is aligned with this black matrix pattern. A method of forming a transparent conductive film and aligning a transparent conductive film is widely used.
The black matrix (51) is a matrix having light shielding properties, the colored pixels (52) have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film (54) is transparent. Provided as a simple electrode.
ブラックマトリックス（５１）は、ブラックマトリックス上にその周縁部を重ねて形成される着色画素の位置を定め、カラーフィルタとして機能する着色画素の形状、面積を均一なものとしている。また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。 The black matrix (51) determines the position of the colored pixels formed by overlapping the peripheral portion on the black matrix, and makes the shape and area of the colored pixels functioning as a color filter uniform. In addition, when used in a display device, it has a function of blocking unwanted light and making an image of the display device a uniform image with no unevenness and an improved contrast.
また、カラーフィルタの表示部（Ｂ）の外周には、額縁部（Ａ）と称される部分が形成される。図６、及び図７に示すカラーフィルタは、ブラックマトリックス（５１）の最外周パターンをガラス基板の周縁部の端まで延長し、額縁部（Ａ）とした例である。
額縁部（Ａ）は、バックライトからの直接光をカラーフィルタの周縁部の端まで遮蔽し、またカラーフィルタの端面から入射する迷光を低減させ画像のコントラストを向上させる機能を有し、ブラックマトリックスと同一材料にて、ブラックマトリックスの形成と同時に形成される。以下に、着色画素が形成される表示部のブラックマトリックスと額縁部を合わせてブラックマトリックスと称す。
Further, a portion called a frame portion (A) is formed on the outer periphery of the display portion (B) of the color filter. The color filter shown in FIGS. 6 and 7 is an example in which the outermost peripheral pattern of the black matrix (51) is extended to the edge of the peripheral edge of the glass substrate to form a frame portion (A).
The frame portion (A) has a function of shielding the direct light from the backlight to the edge of the peripheral edge of the color filter, reducing stray light incident from the end face of the color filter, and improving the contrast of the image. And the same material as the black matrix. Hereinafter, the black matrix and the frame portion of the display portion where the colored pixels are formed are collectively referred to as a black matrix.
このブラックマトリックス（５１）の形成は、ガラス基板（５０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯX ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分をエッチング及びエッチングレジストパターンの剥離を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス（５１）を形成するといった方法がとられている。 The black matrix (51) is formed by forming a metal or a metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) as a black matrix material on a glass substrate (50) in a thin film. An etching resist pattern is formed on the formed thin film using, for example, a positive type photoresist, and then the exposed portion of the formed metal thin film is etched and the etching resist pattern is peeled off, and Cr, CrO A method has been adopted in which a black matrix (51) made of a metal thin film such as X is formed.
或いは、このブラックマトリックス（５１）の形成は、ガラス基板（５０）上にブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックスを形成するといった方法がとられている。黒色感光性樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）と称している。 Alternatively, the black matrix (51) is formed by forming a black matrix on the glass substrate (50) by photolithography using a black photosensitive resin for forming a black matrix. A black matrix formed using a black photosensitive resin is referred to as a resin black matrix (51B).
また、着色画素（５２）は、このブラックマトリックス（５１）が形成されたガラス基板（５０）上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法によって、すなわち、感光性樹脂の塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像処理によって着色画素として形成されたものである。赤色、緑色、青色の各色の着色画素は、フォトリソグラフィ法によって各々形成される。 Further, the colored pixel (52) is obtained by a photolithography method using a negative photosensitive resin in which a pigment such as a pigment is dispersed on the glass substrate (50) on which the black matrix (51) is formed. That is, it is formed as a colored pixel by exposure to a coating film of a photosensitive resin through a photomask and development processing. The colored pixels of red, green, and blue are formed by photolithography.
また、透明導電膜（５４）の形成は、ブラックマトリックス、及び着色画素が形成されたガラス基板（５０）上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタリング法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
この透明導電膜（５４）は、着色画素（５２）毎に区切られておらず、ブラックマトリックス、及び着色画素が形成されたガラス基板（５０）上の全面に均一に設けられている。
In addition, the transparent conductive film (54) is formed on the glass substrate (50) on which the black matrix and the colored pixels are formed by using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) by a sputtering method. The method is taken.
The transparent conductive film (54) is not divided for each colored pixel (52), and is provided uniformly on the entire surface of the glass substrate (50) on which the black matrix and the colored pixels are formed.
前記樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）は、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置内部での光反射を抑制するために、低光反射のブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）方式に用いたときに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性のブラックマトリックスが要望される場合などに採用されていた。 The resin black matrix (51B) reflects light reflected inside the liquid crystal display device when a metal such as chromium is used as a black matrix when a high-brightness backlight is used, such as a television. In order to suppress the black matrix with low light reflection, or in order to suppress the disturbance of the electric field in the liquid crystal display device that occurs when, for example, the IPS (In Plane Switching) method is used, high insulation is required. This was used when a black matrix of the nature was desired.
ガラス基板が大サイズ化するに伴い、ブラックマトリックスの材料としてクロムなどの金属を用い真空装置で薄膜を成膜するブラックマトリックスよりも、黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成する樹脂ブラックマトリックスの方が価格的に有利なものとなり、次第に樹脂を用いたブラックマトリックスへと移行が進んでいる。
この移行は、ガラス基板が更に大サイズ化するに伴い著しくなるものと思われる。また、環境に配慮してクロムなどの金属を用いることを回避する傾向もある。
Resin black matrix formed by photolithography using a black photosensitive resin rather than a black matrix that uses a metal such as chromium as a black matrix material to form a thin film with a vacuum device as the glass substrate becomes larger Is becoming more advantageous in terms of price, and is gradually shifting to a black matrix using a resin.
This transition is likely to become significant as the glass substrate becomes larger. There is also a tendency to avoid using metals such as chromium in consideration of the environment.
図６、及び図７に示すカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーＴＶ、ノート型ＰＣなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
多様な液晶表示装置の開発、実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して種々な機能、例えば、スペーサー機能が付加されるようになった。
The color filter shown in FIGS. 6 and 7 has a basic function as a color filter used in a liquid crystal display device. The liquid crystal display device incorporates such a color filter to realize full color display, and its application range is dramatically expanded, and many products using liquid crystal display devices such as liquid crystal color TVs and notebook PCs are created. It was done.
With the development and practical use of various liquid crystal display devices, various functions such as a spacer function have been added to the color filters used in the liquid crystal display devices in addition to the above basic functions.
従来の液晶表示装置に於いては、基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズ）を散布している。
このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光がもれてしまい、また、液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
In a conventional liquid crystal display device, transparent spherical particles (beads) of glass or synthetic resin called spacers are dispersed to form a gap between substrates.
Since these spacers are transparent particles, if a spacer is included with the liquid crystal in the pixel, light will leak through the spacer during black display, and the substrate in which the liquid crystal material is enclosed Due to the presence of the spacers between them, the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacers is disturbed, and light leakage occurs at this part, and the contrast is lowered and the display quality is adversely affected.
このような問題を解決する技術として、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法によ
り、例えば、画素間のブラックマトリックスの位置にスペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）を形成する方法が開発された。
図８は、このような液晶表示装置用のカラーフィルタの断面図である。図８に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板（５０）上にブラックマトリックス（５１）、着色画素（５２）、及び透明導電膜（５４）が順次に形成され、ブラックマトリックス（５１）上方に透明導電膜（５４）を介してスペーサー機能を有する突起部としてのフォトスペーサー（Ｐｓ）が形成されている。このようなカラーフィルタを用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー（Ｐｓ）が画素内を避けた位置に形成されているので、上記コントラストの改善がみられる。
As a technique for solving such a problem, a method of forming a photo spacer (protrusion) having a spacer function at a position of a black matrix between pixels by using a photosensitive resin and by a photolithography method has been developed.
FIG. 8 is a cross-sectional view of such a color filter for a liquid crystal display device. As shown in FIG. 8, in this color filter, a black matrix (51), a colored pixel (52), and a transparent conductive film (54) are sequentially formed on a glass substrate (50), and above the black matrix (51). A photospacer (Ps) is formed as a projection having a spacer function via a transparent conductive film (54). In the liquid crystal display device using such a color filter, since the photo spacer (Ps) is formed at a position avoiding the inside of the pixel, the above-described contrast improvement is observed.
扨、このようなカラーフィルタが用いられる液晶表示装置としては、マトリックス状に配列された画素のスイッチング素子に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いるアクティブマトリックス型の液晶表示装置が普及している。このアクティブマトリックス型の液晶表示装置としては、素子の移動度が高い、周辺駆動回路用ＴＦＴをガラス基板上に形成することができる、等々の特徴をもつ、低温ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴを用いた液晶表示装置が知られている。 As a liquid crystal display device using such a color filter, an active matrix liquid crystal display device using TFTs (thin film transistors) as switching elements of pixels arranged in a matrix is widely used. As this active matrix type liquid crystal display device, a liquid crystal display device using a low-temperature poly-Si TFT having features such as high element mobility and the ability to form a TFT for a peripheral drive circuit on a glass substrate. It has been known.
この低温ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板は、画素電極及び画素電極をオンオフ制御する画素用ＴＦＴが設けられた表示部と、この表示部を駆動する周辺駆動回路用ＴＦＴを有する周辺駆動回路とがガラス基板などの絶縁性基板上に形成されたものである。この際の周辺駆動回路を構成する周辺駆動回路用ＴＦＴは、上記表示部の外周に設けられている。 The TFT substrate on which the low-temperature poly-Si TFT is formed includes a display portion provided with a pixel electrode and a pixel TFT for controlling on / off of the pixel electrode, and a peripheral drive circuit having a peripheral drive circuit TFT for driving the display portion. Is formed on an insulating substrate such as a glass substrate. The peripheral drive circuit TFTs constituting the peripheral drive circuit at this time are provided on the outer periphery of the display portion.
図１は、図８に示す、カラーフィルタが液晶パネルに組み込まれた際の一例における、液晶パネルの周縁部の近傍を拡大して示す断面図である。図１に示すカラーフィルタ（５）は、ブラックマトリックスとして樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）が用いられた例である。
図１に示すように、液晶パネルは、カラーフィルタ（５）と対向基板（６）とを所定の距離を持たせて対向させ、両基板間に液晶を封入している。シール（７）は液晶を封入するため液晶パネルの周縁部に設けられる。図１に示す対向基板（６）は、上記低温ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板が用いられた例である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the peripheral edge of the liquid crystal panel in an example when the color filter shown in FIG. 8 is incorporated in the liquid crystal panel. The color filter (5) shown in FIG. 1 is an example in which a resin black matrix (51B) is used as a black matrix.
As shown in FIG. 1, in the liquid crystal panel, a color filter (5) and a counter substrate (6) are opposed to each other with a predetermined distance, and liquid crystal is sealed between the two substrates. The seal (7) is provided on the peripheral edge of the liquid crystal panel to enclose the liquid crystal. The counter substrate (6) shown in FIG. 1 is an example in which the TFT substrate on which the low-temperature poly-Si TFT is formed is used.
対向基板（ＴＦＴ基板）（６）の表示部（Ｂ）には、透明な画素電極（６４）、画素電極をオンオフ制御する画素用ＴＦＴ（６１）が設けられている、また、周辺駆動回路用ＴＦＴを有する周辺駆動回路（６２）は表示部（Ｂ）の外周に設けられている。
この周辺駆動回路（６２）は、カラーフィルタ（５）の額縁部（Ａ）に対向した位置にあり、図１中、額縁部（Ａ）のＸ軸方向での幅（Ｗ１）内にある。
The display portion (B) of the counter substrate (TFT substrate) (6) is provided with a transparent pixel electrode (64) and a pixel TFT (61) for controlling on / off of the pixel electrode, and for a peripheral drive circuit. A peripheral drive circuit (62) having TFTs is provided on the outer periphery of the display portion (B).
This peripheral drive circuit (62) is at a position facing the frame portion (A) of the color filter (5), and is within the width (W1) of the frame portion (A) in the X-axis direction in FIG.
ＴＦＴ基板は、ガラス基板（６０）などの絶縁性基板上の全面にスパッタリング法などを用いて金属薄膜を成膜する工程と、フォトリソグラフィ工程とを繰り返し行うことにより作成している。画素電極（６４）は画素用ＴＦＴ（６１）のドレインと接続されており、画素電極（６４）は画素毎に区切られている。また、画素電極は周辺駆動回路（６２）上には設けられていない。 The TFT substrate is formed by repeatedly performing a process of forming a metal thin film on the entire surface of an insulating substrate such as a glass substrate (60) using a sputtering method and the photolithography process. The pixel electrode (64) is connected to the drain of the pixel TFT (61), and the pixel electrode (64) is divided for each pixel. Further, the pixel electrode is not provided on the peripheral drive circuit (62).
一方、カラーフィルタ（５）の透明導電膜（５４）は、メタルマスクと称する金属マスクを用いスパッタリング法などで、樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）、着色画素（５２）が形成されたガラス基板（５０）上の全面に設けている。
図４は、メタルマスクの一例を示す平面図である。図４に示すように、このメタルマスク（７０）は、仕上がりサイズのカラーフィルタが４面付けされたガラス基板（５０）に透明導電膜（５４）を成膜するためのメタルマスクであり、１パネル分の開口部（７２）が
金属薄板（７１）に４個設けられている。
On the other hand, the transparent conductive film (54) of the color filter (5) is a glass substrate (50) on which a resin black matrix (51B) and colored pixels (52) are formed by sputtering using a metal mask called a metal mask. It is provided on the entire upper surface.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a metal mask. As shown in FIG. 4, this metal mask (70) is a metal mask for forming a transparent conductive film (54) on a glass substrate (50) on which four color filters having a finished size are attached. Four openings (72) for the panel are provided in the metal thin plate (71).
図５（ａ）、（ｂ）は、メタルマスク（７０）による透明導電膜（５４）の形成方法を示す断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、メタルマスク（７０）を用いスパッタリング法などで成膜を行い、開口部（７２）によりカラーフィルタの表示部（Ｂ）に透明導電膜（５４）を成膜する方法である。
この方法によれば、メタルマスクを用いて透明導電膜（５４）を成膜するので、フォトリソグラフィ工程でのパターニングが不要となりスループットやコストの面で有利になる。
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing a method for forming the transparent
According to this method, since the transparent conductive film (54) is formed using a metal mask, patterning in the photolithography process is unnecessary, which is advantageous in terms of throughput and cost.
しかし、メタルマスクを用いるために、フォトリソグラフィ工程を用いる場合と異なり、額縁部（Ａ）内の樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）上には透明導電膜（５４）が成膜されないように透明導電膜（５４）の位置精度よく成膜することは困難である。
尚、図１に示すカラーフィルタ（５）は、ガラス基板（５０）の周縁部の端まで透明導電膜（５４）が設けられている例である。
However, since the metal mask is used, unlike the case where the photolithography process is used, the transparent conductive film (54) is not formed on the resin black matrix (51B) in the frame portion (A). 54) It is difficult to form a film with high positional accuracy.
The color filter (5) shown in FIG. 1 is an example in which the transparent conductive film (54) is provided up to the edge of the peripheral edge of the glass substrate (50).
図１に示すカラーフィルタ（５）の額縁部（Ａ）の部分には、ガラス基板（５０）の周縁部の端まで樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）が設けられている。従って、バックライトからの光（ＬB ）は、カラーフィルタ（５）の周縁部の端まで遮光される。
しかしながら、図１に示すような液晶パネルにおいては、カラーフィルタ（５）の額縁部（Ａ）の透明導電膜（５４）から周辺駆動回路（６２）への電圧リーク（Ｋ）が問題視されるようになってきた。液晶パネルの低消費電力化の要望が強まり、さまざまな取り組みが行われている中の一環として、透明導電膜（５４）から周辺駆動回路（６２）への電圧リーク（Ｋ）が問題となっている。
A resin black matrix (51B) is provided in the frame portion (A) of the color filter (5) shown in FIG. 1 up to the edge of the peripheral edge of the glass substrate (50). Therefore, the light (L B ) from the backlight is blocked to the edge of the peripheral edge of the color filter (5).
However, in the liquid crystal panel as shown in FIG. 1, voltage leakage (K) from the transparent conductive film (54) in the frame portion (A) of the color filter (5) to the peripheral drive circuit (62) is regarded as a problem. It has become like this. As part of the ongoing efforts to reduce the power consumption of liquid crystal panels, voltage leakage (K) from the transparent conductive film (54) to the peripheral drive circuit (62) has become a problem. Yes.
この電圧リークを解消する手法としては、カラーフィルタの額縁部（Ａ）の透明導電膜（５４）をフォトリソグラフィ工程を用いて除去することが容易に考えられる。
図２はフォトリソグラフィ工程によって、カラーフィルタの額縁部（Ａ）の透明導電膜（５４）を除去したカラーフィルタの平面図である。また、図３（ａ）は、図２におけるＰ−Ｐ線での断面を拡大した断面図、図３（ｂ）は、Ｑ−Ｑ線での断面を拡大した断面図である。尚、図２及び図３は、透明導電膜（５４）上にフォトスペーサー（Ｐｓ）が形成される前段階のカラーフィルタを表している。
As a technique for eliminating this voltage leak, it can be easily considered to remove the transparent conductive film (54) in the frame portion (A) of the color filter by using a photolithography process.
FIG. 2 is a plan view of the color filter in which the transparent conductive film (54) in the frame portion (A) of the color filter is removed by a photolithography process. 3A is an enlarged sectional view taken along the line PP in FIG. 2, and FIG. 3B is an enlarged sectional view taken along the line QQ. 2 and 3 show a color filter in the previous stage in which the photospacer (Ps) is formed on the transparent conductive film (54).
図２、図３に示すように、このカラーフィルタの四隅には、表示部（Ｂ）上の透明導電膜（５４）へ印加するための端子（５５）が残されている。このカラーフィルタの額縁部（Ａ）上の透明導電膜（５４）の大部分は除去され樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）が露出している。これにより、電圧リークは略解消されたものとなる。また、図３（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ工程によって額縁部（Ａ）上の透明導電膜（５４）を除去したため、透明導電膜（５４）の端は位置精度よく形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, terminals (55) to be applied to the transparent conductive film (54) on the display portion (B) are left at the four corners of the color filter. Most of the transparent conductive film (54) on the frame portion (A) of the color filter is removed, and the resin black matrix (51B) is exposed. As a result, the voltage leakage is substantially eliminated. Further, as shown in FIG. 3A, since the transparent conductive film (54) on the frame portion (A) is removed by the photolithography process, the end of the transparent conductive film (54) is formed with high positional accuracy.
確かに、このカラーフィルタによれば、額縁部（Ａ）の透明導電膜（５４）から周辺駆動回路（６２）への電圧リークは大幅に減少するものの、やはり、スループットの低下、及びコストの上昇といった難点は残されている。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板上にブラックマ
トリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサー、及び電圧リーク防止用の絶縁膜が形成され、表示部の外周の額縁部にブラックマトリックス及び透明導電膜が設けられたカラーフィルタの製造において、カラーフィルタの額縁部の透明導電膜から対向基板の周辺駆動回路への電圧リーク防止用の絶縁膜を、額縁部の透明導電膜上に形成する際に、工数を増やすことなく上記絶縁膜を形成することのできるフォトマスクを提供することを課題とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. A black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a photospacer, and an insulating film for preventing voltage leakage are formed on a glass substrate, and the outer periphery of the display unit. In manufacturing a color filter in which a black matrix and a transparent conductive film are provided on the frame portion, an insulating film for preventing voltage leakage from the transparent conductive film on the frame portion of the color filter to the peripheral drive circuit of the counter substrate is provided on the frame portion. It is an object of the present invention to provide a photomask capable of forming the insulating film without increasing the number of steps when forming on the transparent conductive film.
また、本発明は、メタルマスクを用いたスパッタリング法で透明導電膜をガラス基板上の全面に、すなわち、ガラス基板の周縁部の端まで設けても、電圧リーク防止用の絶縁膜を額縁部の透明導電膜上に工数を増やすことなく形成して、電圧リークを防止したカラーフィルタを廉価に製造するカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。 In addition, the present invention provides an insulating film for preventing voltage leakage at the frame portion even when the transparent conductive film is provided on the entire surface of the glass substrate by a sputtering method using a metal mask, that is, up to the edge of the peripheral portion of the glass substrate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a color filter which can be formed on a transparent conductive film without increasing the number of steps and which can inexpensively manufacture a color filter which prevents voltage leakage.
また、本発明は、上記カラーフィルタの製造方法により製造した廉価な、電圧リークを防止したカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを課題とする。 It is another object of the present invention to provide an inexpensive color filter manufactured by the above-described color filter manufacturing method and which prevents voltage leakage, and a liquid crystal display device using the color filter.
これにより、カラーフィルタを製造する際のスループットを低下させることなく、またコストを上昇させることなく、カラーフィルタからの電圧リークの防止が可能となり、液晶パネルの低消費電力化に寄与するものとなる。 As a result, voltage leakage from the color filter can be prevented without reducing the throughput when manufacturing the color filter and without increasing the cost, which contributes to lower power consumption of the liquid crystal panel. .
本発明は、カラーフィルタを構成するフォトスペーサーの形成に用いるフォトマスクであって、少なくとも、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に設ける、電圧リーク防止用の絶縁膜に対応したフォトマスク上の部分にハーフトーン部を有することを特徴とするフォトマスクである。 The present invention is a photomask used for forming a photospacer constituting a color filter, and corresponds to an insulating film for preventing voltage leakage provided at least on a portion on the color filter facing a peripheral drive circuit on a counter substrate. A photomask having a halftone portion in a portion on the photomask.
また、本発明は、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサー、及び電圧リーク防止用の絶縁膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、フォトスペーサー形成用のフォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した露光、及び現像処理によりフォトスペーサーを形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項１に記載のフォトマスクを用い、少なくとも、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に、電圧リーク防止用の絶縁膜をフォトスペーサーの高さより低い高さで、フォトスペーサーの形成と同時に形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
Further, the present invention provides a method for producing a color filter in which a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a photo spacer, and an insulating film for preventing voltage leakage are formed on a glass substrate.
1) a step of sequentially forming a black matrix and colored pixels on the glass substrate;
2) a step of forming a transparent conductive film on the entire surface of the glass substrate on which the black matrix and colored pixels are formed;
3) A step of providing a photoresist coating film for forming a photospacer on the glass substrate on which the transparent conductive film is formed, forming a photospacer by exposure through a photomask, and development processing,
The photomask according to
また、本発明は、請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
In addition, the present invention is a color filter manufactured using the method for manufacturing a color filter according to
また、本発明は、請求項３に記載のカラーフィルタを用たことを特徴とする液晶表示装置である。 The present invention also provides a liquid crystal display device using the color filter according to claim 3.
本発明は、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に設ける、電圧リーク防止用の絶縁膜に対応したフォトマスク上の部分にハーフトーン部を有する、フォトスペーサーの形成に用いるフォトマスクであるので、額縁部にブラックマトリックス及び透明導電膜が設けられたカラーフィルタの製造において、カラーフィルタの額縁部の透明導電膜から対向基板の周辺駆動回路への電圧リーク防止用の絶縁膜を、額縁部の透明導電膜上に形成する際に、工数を増やすことなく上記絶縁膜を形成することのできるフォトマスクとなる。 The present invention is used for forming a photospacer having a halftone portion in a portion on a photomask corresponding to an insulating film for preventing voltage leakage provided in a portion on a color filter facing a peripheral drive circuit on a counter substrate. In the manufacture of a color filter having a black matrix and a transparent conductive film at the frame portion because it is a photomask, an insulating film for preventing voltage leakage from the transparent conductive film at the frame portion of the color filter to the peripheral drive circuit of the counter substrate Is formed on the transparent conductive film in the frame portion, the photomask can form the insulating film without increasing the number of steps.
また、本発明は、１）ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、２）ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、３）透明導電膜が形成されたガラス基板上に、フォトスペーサー形成用のフォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した露光、及び現像処理によりフォトスペーサーを形成する工程を具備し、前記フォトマスクを用い、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に、電圧リーク防止用の絶縁膜をフォトスペーサーの高さより低い高さで、フォトスペーサーの形成と同時に形成するカラーフィルタの製造方法であるので、透明導電膜をガラス基板の周縁部の端まで設けても、電圧リーク防止用の絶縁膜を額縁部の透明導電膜上に工数を増やすことなく形成して、電圧リークを防止したカラーフィルタを廉価に製造するカラーフィルタの製造方法となる。 The present invention also includes 1) a step of sequentially forming a black matrix and colored pixels on a glass substrate, and 2) a step of forming a transparent conductive film on the entire surface of the glass substrate on which the black matrix and colored pixels are formed. ) Providing a photocoating film for forming a photospacer on a glass substrate on which a transparent conductive film is formed, and forming the photospacer by exposure through a photomask and development processing; Manufacturing a color filter that forms an insulating film for preventing voltage leakage at a position lower than the height of the photospacer at the same time as the photospacer on the portion of the color filter facing the peripheral drive circuit on the counter substrate Therefore, even if a transparent conductive film is provided up to the edge of the peripheral edge of the glass substrate, an insulating film for preventing voltage leakage is formed on the transparent edge of the frame. It formed without increasing the number of processes on the membrane, a method of manufacturing a color filter inexpensively manufacturing a color filter which prevents voltage leakage.
つまり、カラーフィルタを製造する際のスループットを低下させることなく、またコストを上昇させることなく、カラーフィルタからの電圧リークの防止が可能となり、液晶パネルの低消費電力化に寄与する。 That is, voltage leakage from the color filter can be prevented without lowering the throughput when manufacturing the color filter and without increasing the cost, which contributes to lower power consumption of the liquid crystal panel.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図９は、本発明によるカラーフィルタの一実施例を示す断面図である。図９はカラーフィルタの額縁部の近傍を拡大したものである。図９に示すように、このカラーフィルタ（１５）は、液晶表示装置に用いるカラーフィルタとして基本的な機能を備えた前記図７に示すカラーフィルタに、付随する機能としてフォトスペーサーが付加され、更に本発明における電圧リーク防止用の絶縁膜が設けられたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 9 is a sectional view showing an embodiment of the color filter according to the present invention. FIG. 9 is an enlarged view of the vicinity of the frame portion of the color filter. As shown in FIG. 9, the color filter (15) is provided with a photo spacer as an additional function to the color filter shown in FIG. 7 having a basic function as a color filter used in a liquid crystal display device. In the present invention, an insulating film for preventing voltage leakage is provided.
樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）、着色画素（５２）が順次に形成されたガラス基板（５０）上の全面に、すなわち、ガラス基板（５０）の周縁部の端まで透明導電膜（５４）が形成されている。着色画素（５２）間の樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）の上方には、透明導電膜（５４）を介してフォトスペーサー（Ｐｓ）が設けられている。また、表示部（Ｂ）の外周の額縁部（Ａ）の樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）の上方には、透明導電膜（５４）を介して本発明における電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）が設けられている。 A transparent conductive film (54) is formed on the entire surface of the glass substrate (50) on which the resin black matrix (51B) and the colored pixels (52) are sequentially formed, that is, to the edge of the peripheral edge of the glass substrate (50). ing. Photo spacers (Ps) are provided above the resin black matrix (51B) between the colored pixels (52) via a transparent conductive film (54). Further, an insulating film (57) for preventing voltage leakage in the present invention is provided above the resin black matrix (51B) of the frame part (A) on the outer periphery of the display part (B) via a transparent conductive film (54). Is provided.
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明によるカラーフィルタの製造方法の一例を示す断面図である。図１０（ａ）は、樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）、着色画素（５２）、及び透明導電膜（５４）が形成されたガラス基板（５０）上に、フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（２０）が設けられた段階を表している。図１０は、フォトスペーサー形成用のフォトレジストとしてネガ型のフォトレジストを用いた例である。 10A to 10C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a color filter according to the present invention. FIG. 10A shows a photoresist layer (20) for forming a photo spacer on a glass substrate (50) on which a resin black matrix (51B), a colored pixel (52), and a transparent conductive film (54) are formed. Represents the stage where is provided. FIG. 10 shows an example in which a negative photoresist is used as a photoresist for forming a photospacer.
図１０（ｂ）に示すように、上記フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（２０）に、フォトスペーサー（Ｐｓ）を形成するパターンと電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）を形成するパターンとが形成されたフォトマスク（ＰＭ）を介した露光（Ｅｘ）を行ってフォトスペーサー（Ｐｓ）及び電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）を形成する。図１０（ｂ）においては、既に現像処理が終了し、フォトスペーサー（Ｐｓ）及び電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）が形成された状態のものを点線で示してある。 As shown in FIG. 10B, a pattern for forming a photo spacer (Ps) and a pattern for forming an insulating film (57) for preventing voltage leakage are formed on the photoresist layer (20) for forming the photo spacer. Exposure (Ex) is performed through the formed photomask (PM) to form a photospacer (Ps) and an insulating film (57) for preventing voltage leakage. In FIG. 10B, the development process has already been completed and the photo spacer (Ps) and the insulating film (57) for preventing voltage leakage are formed by dotted lines.
この際の露光は、フォトマスク（ＰＭ）とガラス基板基板上に設けられたフォトレジス
ト層（２０）との間にギャップ（Ｇ）を設けた近接露光法にて用いられる。そのギャップは形成するパターンの大きさ等によって異なるものであるが、１００μｍ〜２００μｍの範囲内とされる。
フォトマスク（ＰＭ）上の、フォトスペーサー（Ｐｓ）に対応したパターンは透明部（３１）であり、電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）に対応したパターンは、ハーフトーン部（３２）である。
The exposure at this time is used by a proximity exposure method in which a gap (G) is provided between a photomask (PM) and a photoresist layer (20) provided on a glass substrate substrate. The gap varies depending on the size of the pattern to be formed, but is in the range of 100 μm to 200 μm.
The pattern corresponding to the photo spacer (Ps) on the photomask (PM) is the transparent portion (31), and the pattern corresponding to the insulating film (57) for preventing voltage leakage is the halftone portion (32). .
図１０（ｃ）は、現像処理後に得られたカラーフィルタを表している。カラーフィルタ上の電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）は、フォトスペーサー（Ｐｓ）の形成に用いたフォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（２０）にて、フォトスペーサー（Ｐｓ）の形成と同時に形成されたものである。また、電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）の高さ（Ｈ２）は、フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（Ｈ１）よりも低いものとなっている（Ｈ２＜Ｈ１）。
電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）の高さ（Ｈ２）が高すぎると、液晶パネルとしてカラーフィルタと対向基板と貼り合わせた際に、セルギャップが均一になりにくい。絶縁膜（５７）の高さ（Ｈ２）は、フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（Ｈ１）の１／２以下が好適なものとされている。
FIG. 10C shows the color filter obtained after the development processing. The insulating film (57) for preventing voltage leakage on the color filter is formed simultaneously with the formation of the photo spacer (Ps) in the photo spacer forming photoresist layer (20) used for forming the photo spacer (Ps). It has been done. In addition, the height (H2) of the insulating film (57) for preventing voltage leakage is lower than the height (H1) of the photo spacer (Ps) (H2 <H1).
If the height (H2) of the insulating film (57) for preventing voltage leakage is too high, the cell gap is difficult to be uniform when the color filter and the counter substrate are bonded as a liquid crystal panel. The height (H2) of the insulating film (57) is preferably ½ or less of the height (H1) of the photospacer (Ps).
図１１は、本発明における電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）を形成するために用いるフォトマスクの一例の説明図である。図１１（ａ）は、図１０（ｂ）に示すフォトマスク（ＰＭ）である。符号（３１）は、フォトマスク（ＰＭ）上のフォトスペーサー（Ｐｓ）の形成に対応したパターンである透明部であり、符号（３２）は、電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）の形成に対応したパターンであるハーフトーン部である。このハーフトーン部（３２）は、前記、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に設ける、電圧リーク防止用の絶縁膜に対応したフォトマスク上のハーフトーン部である。また、符号（３３）は、紫外線を遮光する遮光部である。 FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a photomask used for forming the insulating film (57) for preventing voltage leakage in the present invention. FIG. 11A shows the photomask (PM) shown in FIG. Reference numeral (31) denotes a transparent portion which is a pattern corresponding to the formation of the photo spacer (Ps) on the photomask (PM), and reference numeral (32) denotes an insulating film (57) for preventing voltage leakage. It is a halftone part which is a corresponding pattern. The halftone portion (32) is a halftone portion on a photomask corresponding to an insulating film for preventing voltage leakage provided at a portion on the color filter facing the peripheral drive circuit on the counter substrate. Reference numeral (33) denotes a light shielding portion that shields ultraviolet rays.
図１１（ｂ）は、ハーフトーン部（３２）を拡大して示す平面図である。図１１（ｂ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ）のハーフトーン部（３２）には、市松模様状に配列された一様なサイズのドットが形成されている。これらのドットは、上記遮光部（３３）の薄膜と同一の材料であり、紫外線を遮光する薄膜、例えば、クロム膜からなる。
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）に示すハーフトーン部（３２）の一部分を更に拡大して示す平面図である、また、図１１（ｄ）は、Ｘ−Ｘ線での断面図である。
図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、このハーフトーン部（３２）は光を遮光するドットのライン（Ｌ）と光を透過するスペース（Ｓ）で構成されるドットのラインアンドスペースパターンである。
FIG. 11B is an enlarged plan view showing the
FIG.11 (c) is a top view which expands and further shows a part of halftone part (32) shown in FIG.11 (b), Moreover, FIG.11 (d) is sectional drawing in XX. It is.
As shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d), this halftone portion (32) is a dot line-and-space composed of a dot line (L) that blocks light and a space (S) that transmits light. It is a pattern.
本発明におけるフォトマスク（ＰＭ）は、このフォトマスク上のハーフトーン部（３２）のドットのラインアンドスペースパターンが、用いるフォトリソグラフィ法の系の解像度以下となっているフォトマスクである。
フォトリソグラフィ法の系とは、パターンを形成する際の光学系、フォトマスク、フォトレジスト、現像処理などのプロセス全体を指し、得られるパターンの解像度は、この系の解像度によって定まる。
The photomask (PM) in the present invention is a photomask in which the line and space pattern of dots of the halftone portion (32) on the photomask is below the resolution of the photolithography method used.
The system of the photolithography method refers to the entire process such as an optical system, a photomask, a photoresist, and a development process when forming a pattern, and the resolution of the pattern to be obtained is determined by the resolution of this system.
図１２は、図１１（ｄ）に示すハーフトーン部（３２）の断面を更に拡大して示すものであり、ハーフトーン部（３２）のスペース（Ｓ）（透明部分（開口部））を透過した光の、フォトレジスト上での強度分布を模式的に表したものある。図１２（ａ）に示すように、ドットのラインアンドスペースパターンのピッチ（Ｐｗ）、及びラインの巾（Ｌｗ）が十分に大きければ、開口部を透過した光はフォトマスク上の像を形成する。しかし、図１２（ｂ）に示すように、例えば、ラインの巾（Ｌｗ）が狭くなると、隣り合った開口部
からの光による回折によって像が分離できなくなる。ついには、開口部を透過した光は一様な強度分布に平均化されてしまう。
FIG. 12 is a further enlarged cross-sectional view of the halftone portion (32) shown in FIG. 11 (d), which is transmitted through the space (S) (transparent portion (opening portion)) of the halftone portion (32). Is a schematic representation of the intensity distribution of the light on the photoresist. As shown in FIG. 12A, if the pitch (Pw) and the line width (Lw) of the dot line and space pattern are sufficiently large, the light transmitted through the opening forms an image on the photomask. . However, as shown in FIG. 12B, for example, when the line width (Lw) becomes narrower, the images cannot be separated by diffraction by light from adjacent openings. Eventually, the light transmitted through the opening is averaged into a uniform intensity distribution.
すなわち、本発明においては、ドットのラインアンドスペースパターンをフォトリソグラフィ法の系の解像度以下とすることによって、フォトマスク上のハーフトーン部（３２）のラインアンドスペースパターンをラインアンドスペースの像を形成させるパターンとして機能させるのではなく、均一な光学濃度のハーフトーン部として機能させるものである。 That is, in the present invention, the line and space pattern of the halftone portion (32) on the photomask is formed as a line and space image by setting the dot line and space pattern to be less than the resolution of the photolithography system. Instead of functioning as a pattern to be caused to function, it functions as a halftone portion having a uniform optical density.
ハーフトーン部としての実効の光学濃度は、単位面積に占めるラインとスペースの割合で表される。また、ラインアンドスペースのライン（Ｌ）は光を遮光する濃度（例えば、ＯＤ＞２．５以上）を有し、スペース（Ｓ）は光を透過し、濃度は略ゼロである。従って、ラインの割合を調節することによって任意に実効の光学濃度を有するハーフトーン部（半遮光部）を精度よく得ることができる。
また、パターンとしては、単位面積に占めるラインの割合で光学濃度を表わすパターンであれば、正方形の市松模様に限定されるものではなく、例えば、円形の波状配列などが挙げられる。
The effective optical density as a halftone portion is expressed as a ratio of lines and spaces to a unit area. In addition, the line and space line (L) has a density that blocks light (for example, OD> 2.5 or more), the space (S) transmits light, and the density is substantially zero. Therefore, it is possible to accurately obtain a halftone part (semi-shielding part) having an effective optical density arbitrarily by adjusting the line ratio.
Further, the pattern is not limited to a square checkered pattern as long as it represents the optical density by the ratio of the line occupying the unit area, and includes, for example, a circular wavy array.
尚、本発明における電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）を形成するために用いるフォトマスクとしては、上記ドットのラインアンドスペースパターンに限定されるものではない。フォトマスクのハーフトーン部（３２）に関しては、例えば、透明基板上に、所望する光学濃度に相当する厚みで均一に成膜された、紫外線を遮光するクロム膜を用いることができる。或いは、透明基板上に、所望する光学濃度に相当する厚みで均一に成膜された、紫外線を減衰させる金属酸化物膜を用いることができる。 The photomask used to form the insulating film (57) for preventing voltage leakage in the present invention is not limited to the dot line and space pattern. As for the halftone portion (32) of the photomask, for example, a chromium film that shields ultraviolet rays and is uniformly formed on a transparent substrate with a thickness corresponding to a desired optical density can be used. Alternatively, a metal oxide film that attenuates ultraviolet rays and is formed uniformly on the transparent substrate with a thickness corresponding to the desired optical density can be used.
図１３は、図９に示す、本発明によるカラーフィルタ（１５）が液晶パネルに組み込まれた際の一例における、液晶パネルの周縁部の近傍を拡大して示す断面図である。図１３に示すカラーフィルタ（１５）は、ブラックマトリックスとして樹脂ブラックマトリックス（５１Ｂ）が用いられている。
図１３に示すように、液晶パネルは、カラーフィルタ（１５）と対向基板（１６）とを所定の距離を持たせて対向させ、両基板間に液晶を封入している。シール（７）は液晶を封入するため液晶パネルの周縁部に設けられる。図１３に示す対向基板（１６）は、低温ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板が用いられている。
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the peripheral portion of the liquid crystal panel in the example when the color filter (15) according to the present invention shown in FIG. 9 is incorporated in the liquid crystal panel. In the color filter (15) shown in FIG. 13, a resin black matrix (51B) is used as a black matrix.
As shown in FIG. 13, in the liquid crystal panel, the color filter (15) and the counter substrate (16) are opposed to each other with a predetermined distance, and liquid crystal is sealed between the substrates. The seal (7) is provided on the peripheral edge of the liquid crystal panel to enclose the liquid crystal. As the counter substrate (16) shown in FIG. 13, a TFT substrate on which a low-temperature poly-Si TFT is formed is used.
対向基板（ＴＦＴ基板）（１６）の表示部（Ｂ）には、透明な画素電極（６４）、画素電極をオンオフ制御する画素用ＴＦＴ（６１）が設けられている、また、周辺駆動回路用ＴＦＴを有する周辺駆動回路（６２）は表示部（Ｂ）の外周に設けられている。
この周辺駆動回路（６２）は、カラーフィルタ（１５）の額縁部（Ａ）に対向した位置にあり、図１３中、額縁部（Ａ）に設けられた電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）の幅（Ｗ３）は、周辺駆動回路（６２）の幅（Ｗ２）より大きなものとなっている（Ｗ３＞Ｗ２）。
The display portion (B) of the counter substrate (TFT substrate) (16) is provided with a transparent pixel electrode (64) and a pixel TFT (61) for controlling on / off of the pixel electrode, and for a peripheral drive circuit. A peripheral drive circuit (62) having TFTs is provided on the outer periphery of the display portion (B).
This peripheral drive circuit (62) is located at a position facing the frame portion (A) of the color filter (15), and an insulating film (57) for preventing voltage leakage provided in the frame portion (A) in FIG. Is larger than the width (W2) of the peripheral drive circuit (62) (W3> W2).
また、電圧リーク防止用の絶縁膜（５７）の形成には、フォトスペーサー（Ｐｓ）の形成に用いたフォトレジストを用いており、一般にはアクリル系樹脂が用いられる。この樹脂の体積抵抗率は３×１０13Ω・ｃｍ程度である。
従って、カラーフィルタ（１５）の額縁部（Ａ）の透明導電膜（５４）から対向基板（１６）の周辺駆動回路（６２）への電圧リークを十分に防止することができるものとなる。
In addition, the photoresist used for forming the photospacer (Ps) is used to form the insulating film (57) for preventing voltage leakage, and acrylic resin is generally used. The volume resistivity of this resin is about 3 × 10 13 Ω · cm.
Therefore, voltage leakage from the transparent conductive film (54) in the frame portion (A) of the color filter (15) to the peripheral drive circuit (62) of the counter substrate (16) can be sufficiently prevented.
５・・・カラーフィルタ
６、１６・・・対向基板
７・・・シール
１５・・・本発明によるカラーフィルタ
２０・・・フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層
３０・・・マスク基板
３１・・・透明部
３２・・・ハーフトーン部
３３・・・遮光部
５０、６０・・・ガラス基板
５１・・・ブラックマトリックス
５１Ｂ・・・樹脂ブラックマトリックス
５２・・・着色画素
５４・・・透明導電膜
５５・・・透明導電膜の端子
５７・・・電圧リーク防止用の絶縁膜
６１・・・画素用ＴＦＴ
６２・・・周辺駆動回路
６４・・・画素電極
７０・・・メタルマスク
７１・・・金属薄板
７２・・・開口部
Ａ・・・額縁部
Ｂ・・・表示部
Ｅｘ・・・露光
Ｇ・・・フォトマスクとフォトレジスト層との間のギャップ
Ｋ・・・電圧リーク
Ｌ・・・ハーフトーン部のドットのライン
ＬB ・・・バックライトからの光
Ｐｓ・・・フォトスペーサー
ＰＭ・・・フォトマスク
Ｓ・・・ハーフトーン部のドットのスペース
5 ...
62 ...
Claims (4)
１）前記ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、フォトスペーサー形成用のフォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した露光、及び現像処理によりフォトスペーサーを形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項１に記載のフォトマスクを用い、少なくとも、対向基板上の周辺駆動回路と対向するカラーフィルタ上の部位に、電圧リーク防止用の絶縁膜をフォトスペーサーの高さより低い高さで、フォトスペーサーの形成と同時に形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In a method for producing a color filter that forms a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a photo spacer, and an insulating film for preventing voltage leakage on a glass substrate,
1) a step of sequentially forming a black matrix and colored pixels on the glass substrate;
2) a step of forming a transparent conductive film on the entire surface of the glass substrate on which the black matrix and colored pixels are formed;
3) A step of providing a photoresist coating film for forming a photospacer on the glass substrate on which the transparent conductive film is formed, forming a photospacer by exposure through a photomask, and development processing,
The photomask according to claim 1 is used as the photomask, and an insulating film for preventing voltage leakage is at least lower than the height of the photospacer at a portion on the color filter facing the peripheral drive circuit on the counter substrate. A method for producing a color filter, wherein the method is formed simultaneously with the formation of the photo spacer.
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