JP4525264B2 - Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタ基板に関するものであり、特に、表示部に形成されたフォトスペーサーの良否を正しく判定することのできるフォトスペーサー・テストパターンを備えた液晶表示装置用カラーフィルタ基板に関する。 The present invention relates to a color filter substrate for a liquid crystal display device, and in particular, a color filter substrate for a liquid crystal display device provided with a photospacer test pattern that can correctly determine the quality of a photospacer formed on a display unit. About.
図４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５は、図４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４、及び図５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（４）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図４、及び図５はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）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インチの領域に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of the color filter shown in FIG.
As shown in FIGS. 4 and 5, the color filter (4) used in the liquid crystal display device has a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) on a glass substrate (40). Are formed sequentially.
4 and 5 schematically show a color filter, and 12 colored pixels (42) are represented. In an actual color filter, for example, several hundred pixels are arranged in a 17-inch diagonal area. 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てブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上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（４１）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（４２）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（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
As a method for manufacturing a color filter having the above structure used in many liquid crystal display devices, a black matrix is first formed on a glass substrate to form a black matrix substrate, and then the black matrix on the black matrix substrate is used. A method is widely used in which a colored pixel is formed by aligning with the pattern, and a transparent conductive film is aligned and formed.
The black matrix (41) is a matrix having light shielding properties, the colored pixels (42) have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film (43) is transparent. Provided as a simple electrode.
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、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 (41) is composed of a matrix portion (41A) between the colored pixels (42) and a frame portion (41B) surrounding the peripheral portion of the region (display portion) where the colored pixels (42) are formed. Yes.
The black matrix determines the position of the colored pixels of the color filter, makes the size uniform, and shields unwanted light when used in a display device, making the image of the display device uniform and uniform. In addition, it has a function of making an image with improved contrast.
このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（４０）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のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）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（４１）を形成するといった方法がとられている。
For the production of this black matrix substrate, a metal or a metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) as a black matrix material is formed into a thin film on a glass substrate (40). An etching resist pattern is formed on the formed thin film using, for example, a positive photoresist, and then an exposed portion of the formed metal thin film is etched and an etching resist pattern is stripped, and Cr, CrO A method has been adopted in which a black matrix (41) made of a metal thin film such as X is formed.
Alternatively, the black matrix (41) is formed on the glass substrate (40) by photolithography using a black photosensitive resin for forming a black matrix.
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ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。
In addition, the colored pixels (42) are formed by providing a coating film on the black matrix substrate using, for example, a negative photoresist in which a pigment or other pigment is dispersed, and exposing and developing the coating film. A method of forming colored pixels is used.
The transparent conductive film (43) is formed on the black matrix substrate on which the colored pixels are formed by, for example, forming a transparent conductive film by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide). .
図４、及び図５に示すカラーフィルタ（４）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。
液晶表示装置の改善や、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、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 (4) shown in FIGS. 4 and 5 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 improvement of liquid crystal display devices and the development and practical use of various liquid crystal display devices, various, for example, spacer functions are added to the color filters used in the liquid crystal display devices in addition to the above basic functions. It became so.
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、着色画素間のブラックマトリックスの位置の上方に、或いは、着色画素の一隅の上方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６は、このような液晶表示装置用カラーフィルタの一例の部分断面図である。 As a technique for solving such a problem, a photo spacer having a spacer function using a photosensitive resin and photolithography, for example, above the position of the black matrix between the colored pixels or above one corner of the colored pixels. A method of forming (protrusions) has been developed. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an example of such a color filter for a liquid crystal display device.
図６に示すように、この液晶表示装置用カラーフィルタ（７）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成され、ブラックマトリックス（４１）上方の透明導電膜（４３）上に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（４４）が形成されている。このような液晶表示装置用カラーフィルタ（７）を用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー（４４）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ことに加え、液晶表示装置として耐衝撃性が向上したものとなる。 As shown in FIG. 6, in the color filter (7) for a liquid crystal display device, a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) are sequentially formed on a glass substrate (40). On the transparent conductive film (43) above the black matrix (41), a photo spacer (44) is formed as a protrusion having a spacer function. In the liquid crystal display device using such a color filter (7) for the liquid crystal display device, the photo spacer (44) is formed at a position avoiding the inside of the pixel. As a liquid crystal display device, the impact resistance is improved.
また、図７は、着色画素（４２）の一隅の上方に、フォトスペーサー（４４’）が形成された液晶表示装置用カラーフィルタの他の例の部分断面図である。また、図８は、図７に示す液晶表示装置用カラーフィルタの画素配列を表す平面図である。図７、及び図８に示すように、赤色、緑色、青色の着色画素の内、青色の着色画素の一隅の上方にフォトスペーサー（４４’）が設けられている。 FIG. 7 is a partial cross-sectional view of another example of a color filter for a liquid crystal display device in which a photospacer (44 ') is formed above one corner of the colored pixel (42). FIG. 8 is a plan view showing the pixel arrangement of the color filter for the liquid crystal display device shown in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, a photo spacer (44 ') is provided above one corner of the blue colored pixel among the red, green, and blue colored pixels.
図８に示すように、着色画素の配列がモザイク配列の場合において、フォトスペーサー（４４’）は、凡ての青色の着色画素の上方には設けられておらず、一部の青色の着色画素の一隅の上方に設けられている。
ＸＹ軸原点（Ｏ）上の青色の着色画素を、青色の着色画素原点（Ｂ0-0 ）とした際に、青色の着色画素原点（Ｂ0-0 ）と、青色の着色画素原点（Ｂ0-0 ）からＸ軸右方に２画素おきに配列している青色の着色画素（Ｂ3-0 ）と、青色の着色画素（Ｂ6-0 ）（図示せず）と、各（Ｂ9-0 ）、（Ｂ12-0）、・・・の上方にフォトスペーサー（４４’）は設けられている。
As shown in FIG. 8, in the case where the arrangement of the colored pixels is a mosaic arrangement, the photo spacer (44 ′) is not provided above all the blue colored pixels, and some of the blue colored pixels are not provided. Is provided above one corner.
When the blue colored pixel on the XY axis origin (O) is the blue colored pixel origin (B 0-0 ), the blue colored pixel origin (B 0-0 ) and the blue colored pixel origin (B 0-0 ) blue colored pixels (B 3-0 ), blue colored pixels (B 6-0 ) (not shown) arranged every two pixels to the right of the X axis, and each (B 9−0 ), (B 12−0 ),... Is provided with a photo spacer (44 ′).
また、青色の着色画素原点（Ｂ0-0 ）、青色の着色画素（Ｂ3-0 ）、青色の着色画素（Ｂ6-0 ）の各々からＹ軸上方に２画素おきに配列している青色の着色画素（Ｂ0-3 ）と、青色の着色画素（Ｂ3-3 ）と、青色の着色画素（Ｂ6-3 ）（図示せず）と、各・・・の上方にフォトスペーサー（４４’）は設けられている。
すなわち、赤色、緑色、青色の各着色画素を１画素とした際に、赤色、緑色、青色の１６
画素の内、４個の青色の着色画素の一隅の上方にフォトスペーサー（４４’）は設けられている例である。
In addition, the blue colored pixel origin (B 0-0 ), the blue colored pixel (B 3-0 ), and the blue colored pixel (B 6-0 ) are arranged every two pixels above the Y axis. A blue colored pixel (B 0-3 ), a blue colored pixel (B 3-3 ), a blue colored pixel (B 6-3 ) (not shown), and a photo spacer above each. (44 ') is provided.
That is, when red, green, and blue colored pixels are one pixel, red, green, and blue 16
In this example, a photospacer (44 ′) is provided above one corner of four blue colored pixels.
このフォトスペーサー（４４’）の横断面形状は、例えば、円形、正方形であり、その直径（Ｗ）、又は一辺（Ｗ）は１０〜２０μｍ程度であり、高さ（Ｈ）は２．２〜５．５μｍ程度である。また、複数のフォトスペーサー（４４’）間のピッチ（Ｐ１）は３００〜５００μｍ程度である。 The cross-sectional shape of the photo spacer (44 ′) is, for example, a circle or a square, its diameter (W) or one side (W) is about 10 to 20 μm, and its height (H) is 2.2 to It is about 5.5 μm. The pitch (P1) between the plurality of photospacers (44 ') is about 300 to 500 m.
また、図４、及び図５に示すカラーフィルタは、１基の液晶表示装置に対応した１枚のカラーフィルタを示している。液晶表示装置を製造する際には、例えば、このカラーフィルタの周縁部のガラス基板（４０）が露出した部分にシール剤（図示せず）を設け、対向基板と貼り合わせて１基の液晶表示装置とする。
図９は、カラーフィルタを大量に製造する際に、例えば、対角１５インチのカラーフィルタを多面付けして製造する液晶表示装置用カラーフィルタ基板の一例を示した平面図である。
The color filters shown in FIGS. 4 and 5 are one color filter corresponding to one liquid crystal display device. When manufacturing a liquid crystal display device, for example, a sealant (not shown) is provided in a portion where the glass substrate (40) in the peripheral portion of the color filter is exposed, and the liquid crystal display device is bonded to a counter substrate to form one liquid crystal display. A device.
FIG. 9 is a plan view showing an example of a color filter substrate for a liquid crystal display device that is manufactured by, for example, manufacturing a large number of 15 inch diagonal color filters when a large number of color filters are manufactured.
図９に示すように、この一例では、対角１５インチのカラーフィルタ（６１）を６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に６面付けし液晶表示装置用カラーフィルタ基板（６０）を製造する。
すなわち、大サイズの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、及びフォトスペーサーを順次に形成し、液晶表示装置用カラーフィルタ基板（６０）を製造する。
As shown in FIG. 9, in this example, a color filter substrate (60) for a liquid crystal display device is manufactured by attaching six faces of a color filter (61) having a diagonal size of 15 inches to a large glass substrate of about 650 mm × 850 mm. .
That is, a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, and a photospacer are sequentially formed on a large glass substrate to manufacture a color filter substrate (60) for a liquid crystal display device.
液晶表示装置用カラーフィルタ基板を製造する工程中の、フォトスペーサーを形成する工程においては、フォトスペーサーが正しく形成されているか否かを確認するために、フォトスペーサー・テストパターンを用いている。
液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部以外の余白部に、例えば、図９においては、６面付けされたカラーフィルタ（６１）の外周の余白部にフォトスペーサー・テストパターン（６２）をフォトスペーサーの形成時に同時に設ける。
In the process of forming the photo spacer in the process of manufacturing the color filter substrate for a liquid crystal display device, a photo spacer test pattern is used to confirm whether or not the photo spacer is correctly formed.
For example, in FIG. 9, the photospacer test pattern (62) is placed on the outer periphery of the color filter (61) that is six-faced in the margin portion other than the display portion of the color filter substrate for the liquid crystal display device. It is provided at the same time as forming.
従来、このフォトスペーサー・テストパターン（６２）は、余白部、すなわち、ガラス基板上の表示部以外のガラス上に直接形成し、形成されたフォトスペーサー・テストパターン（６２）（複数個のフォトスペーサー）の良否を目視にて確認し、複数個のフォトスペーサーの良否をもって、表示部内のフォトスペーサーの良否とするといった方法を採用している。 Conventionally, this photospacer test pattern (62) is formed directly on the blank portion, that is, on the glass other than the display portion on the glass substrate, and the formed photospacer test pattern (62) (a plurality of photospacers ) Is visually confirmed, and a method is adopted in which the quality of the photo spacer in the display unit is determined by the quality of the plurality of photo spacers.
これは、表示部内の着色画素の上方の、透明導電膜上に形成されたフォトスペーサーは、目視では形状を確認することが極めて困難であるからである。一方、ガラス上に直接形成されたフォトスペーサーは、フォトスペーサー自体とフォトスペーサー周囲との透明感、濃淡の僅かな差異を目視で感知し、フォトスペーサーの形状もしくは有無を確認することができることを経験的に得ていたからである。 This is because it is extremely difficult to visually confirm the shape of the photo spacer formed on the transparent conductive film above the colored pixels in the display unit. On the other hand, the photo spacer directly formed on the glass experienced that it can visually detect the slight difference in transparency and lightness between the photo spacer itself and the periphery of the photo spacer, and confirm the shape or presence of the photo spacer. It was because it was obtained.
しかしながら、表示部内のフォトスペーサーは、透明導電膜上に形成されているので、透明導電膜表面の粗さ、着色画素及び透明導電膜の影響による平坦でない透明導電膜上面、現像処理における現像液の透明導電膜とフォトスペーサー間へのしみ込みなどからして、一般にはフォトスペーサーと透明導電膜との密着性は、フォトスペーサーとガラスとの密着性より悪いものとなっている。
この密着性の悪さは、フォトスペーサーの形成工程において、正常な条件で製造されていれば表面化しないが、例えば、何らかのトラブルによる製造ラインの一時停止などの際に、フォトスペーサーの現像工程中に滞留した液晶表示装置用カラーフィルタ基板上の表示
部内のフォトスペーサーは剥離、脱落してしまうといった問題を引き起こす要因となっている。
However, since the photo spacer in the display unit is formed on the transparent conductive film, the surface of the transparent conductive film is not smooth due to the roughness of the transparent conductive film surface, the influence of the colored pixels and the transparent conductive film, and the developer in the developing process. In general, the adhesion between the photospacer and the transparent conductive film is worse than the adhesion between the photospacer and the glass because of penetration between the transparent conductive film and the photospacer.
This poor adhesion does not surface if it is manufactured under normal conditions in the photospacer formation process, but stays in the photospacer development process when the production line is temporarily stopped due to some trouble, for example. The photo spacer in the display portion on the color filter substrate for a liquid crystal display device is a factor that causes a problem such as peeling and dropping.
従って、ガラス上に直接形成されたフォトスペーサーが良好であるので、表示部内の透明導電膜上に形成されたフォトスペーサーも良好であると判定する、上記の良否判定方法を採用すると、例えば、製造ラインが一時停止するなどで、実際には表示部内の透明導電膜上のフォトスペーサーが脱落してしまった製品を良品と誤判定してしまうといったことが起こる。 Accordingly, since the photo spacer directly formed on the glass is good, adopting the above quality determination method that determines that the photo spacer formed on the transparent conductive film in the display unit is also good, for example, manufacturing Due to the temporary suspension of the line or the like, a product in which the photo spacer on the transparent conductive film in the display unit has actually dropped may be erroneously determined as a good product.
尚、フォトスペーサー・テストパターンを用いた上記目視検査においては、フォトスペーサーの欠落、欠陥、残り、むら、汚れなどの項目についての目視検査が行われる。また、機器を用いたフォトスペーサー・テストパターンの検査としては、例えば、テンコール（商品名）による接触高さ測定、Ｚｙｇｏ（商品名）による非接触高さ測定、及びビデオミクロメータ（商品名）による大きさ、位置の測定などが行われる。
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、フォトスペーサーを有する液晶表示装置用カラーフィルタ基板において、その製造に際し、例えば、製造ラインの一時停止が発生しても、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部内に形成されたフォトスペーサーの良否を正しく判定することのできるフォトスペーサー・テストパターンを備えた液晶表示装置用カラーフィルタ基板を提供することを課題とするものである。
また、上記液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法を提供することを課題とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. In a color filter substrate for a liquid crystal display device having a photospacer, the liquid crystal display device can be manufactured even when the production line is temporarily stopped during the production thereof. It is an object of the present invention to provide a color filter substrate for a liquid crystal display device provided with a photospacer test pattern that can correctly determine the quality of a photospacer formed in a display section of a color filter substrate for use.
Another object of the present invention is to provide a method for producing the color filter substrate for a liquid crystal display device.
本発明は、透明基板上に、少なくともブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサーが順次に積層形成された表示部を有する液晶表示装置用カラーフィルタ基板において、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサーで積層構成されるフォトスペーサー・テストパターンが設けられ、該フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチが、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板である。 The present invention relates to a color filter substrate for a liquid crystal display device having a display portion in which at least a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, and a photo spacer are sequentially laminated on the transparent substrate. On the transparent substrate other than the display part, a photo spacer test pattern composed of the same black matrix, colored pixels, transparent conductive film and photo spacer as the display part is provided. A color filter substrate for a liquid crystal display device, wherein a pitch is smaller than a pitch of a photo spacer of a display portion.
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタ基板において、前記フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチは、２０μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板である。 According to the present invention, in the color filter substrate for a liquid crystal display device according to the above invention, the pitch of the photo spacers of the photo spacer test pattern is in the range of 20 μm to 100 μm. It is.
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタ基板において、前記フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーの配列は、一直線状、或いは碁盤目状であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板である。 According to the present invention, in the color filter substrate for a liquid crystal display device according to the above-described invention, the arrangement of the photo spacers of the photo spacer / test pattern is a straight line or a grid pattern. It is a filter substrate.
また、本発明は、透明基板上に、少なくともブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサーが順次に積層形成された表示部を有する液晶表示装置用カラーフィルタ基板の、該表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着
色画素、透明導電膜、フォトスペーサーで積層構成されるフォトスペーサー・テストパターンが設けられ、該フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチが、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さい液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法において、
１）表示部にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜を順次形成する際に、表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜をも同時に順次形成し、
２）表示部のフォトスペーサーの形成と同時に、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいフォトスペーサーを上記表示部以外の透明導電膜上に形成して、フォトスペーサー・テストパターンを設けることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法である。
In addition, the present invention provides a color filter substrate for a liquid crystal display device having a display portion in which at least a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, and a photospacer are sequentially laminated on a transparent substrate. On the substrate, a photospacer test pattern composed of the same black matrix, colored pixels, transparent conductive film, and photospacer as the display unit is provided, and the pitch of the photospacer of the photospacer test pattern is determined by the display unit. In the manufacturing method of the color filter substrate for the liquid crystal display device smaller than the pitch of the photo spacer,
1) When a black matrix, colored pixels, and a transparent conductive film are sequentially formed on the display portion, the same black matrix, colored pixels, and transparent conductive film as the display portion are simultaneously formed on the transparent substrate other than the display portion at the same time. ,
2) Simultaneously with the formation of the photo spacer of the display portion, a photo spacer smaller than the pitch of the photo spacer of the display portion is formed on the transparent conductive film other than the display portion to provide a photo spacer test pattern. It is a manufacturing method of the color filter substrate for liquid crystal display devices.
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法において、前記フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチは、２０μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法である。 Further, the present invention provides the method for manufacturing a color filter substrate for a liquid crystal display device according to the above invention, wherein the photo spacer pitch of the photo spacer test pattern is in the range of 20 μm to 100 μm. It is a manufacturing method of a color filter substrate.
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法において、前記フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーの配列は、一直線状、或いは碁盤目状であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法である。 According to the present invention, in the method for manufacturing a color filter substrate for a liquid crystal display device according to the above invention, the arrangement of the photo spacers of the photo spacer / test pattern is a straight line or a grid pattern. It is a manufacturing method of a color filter substrate for an apparatus.
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサーで構成されるフォトスペーサー・テストパターンが設けられ、このフォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチが、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さい液晶表示装置用カラーフィルタ基板であるので、その製造に際し、例えば、製造ラインの一時停止が発生しても、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部内に形成されたフォトスペーサーの良否を正しく判定することのできるフォトスペーサー・テストパターンを備えた液晶表示装置用カラーフィルタ基板となる。 In the present invention, a photo spacer test pattern composed of the same black matrix, colored pixels, transparent conductive film, and photo spacer as the display unit is provided on a transparent substrate other than the display unit of the color filter substrate for a liquid crystal display device. Since the pitch of the photo spacer of this photo spacer test pattern is a color filter substrate for a liquid crystal display device smaller than the pitch of the photo spacer of the display portion, for example, even if the production line is temporarily stopped during the production thereof The color filter substrate for a liquid crystal display device is provided with a photospacer test pattern that can correctly determine the quality of the photospacer formed in the display section of the color filter substrate for a liquid crystal display device.
また、本発明は、フォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチは、２０μｍ〜１００μｍの範囲であり、また、フォトスペーサーの配列は、一直線状、或いは碁盤目状であるので、フォトスペーサーの良否をより正しく判定することのできる液晶表示装置用カラーフィルタ基板となる。 In the present invention, the pitch of the photo spacer of the photo spacer / test pattern is in the range of 20 μm to 100 μm, and the arrangement of the photo spacer is linear or grid-like. The color filter substrate for a liquid crystal display device can be determined more correctly.
また、本発明は、表示部のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜の形成と同時に、表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜を形成し、続いて、表示部のフォトスペーサーの形成と同時に、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいフォトスペーサーを透明導電膜上に形成して、フォトスペーサー・テストパターンを設けるので、上記液晶表示装置用カラーフィルタ基板を容易に製造することのできる液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法となる。 Further, the present invention forms the same black matrix, colored pixels, and transparent conductive film as the display part on a transparent substrate other than the display part simultaneously with the formation of the black matrix, colored pixels, and transparent conductive film of the display part, Subsequently, simultaneously with the formation of the photo spacer of the display portion, a photo spacer smaller than the pitch of the photo spacer of the display portion is formed on the transparent conductive film to provide a photo spacer test pattern. It becomes the manufacturing method of the color filter substrate for liquid crystal display devices which can manufacture a board | substrate easily.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
前記のように、表示部内の着色画素の上方の、透明導電膜上に形成されたフォトスペーサーは、目視では形状を確認することが極めて困難であるが、本発明者は、着色画素と透明導電膜とフォトスペーサーとの関係について種々に検討した結果、フォトスペーサーのピッチを均一なピッチで、表示部より密に、すなわち、ピッチを小さくし表示部より多数配
列することによって、フォトスペーサーが着色画素の上方の透明導電膜上に形成されていても、ガラス上に直接形成されたフォトスペーサーと同様な効果、すなわち、フォトスペーサー自体とフォトスペーサー周囲との透明感、濃淡の僅かな差異が多数密集することで現出し、この僅かな差異を目視で感知し、フォトスペーサーの形状もしくは有無を確認することが可能であることを見出し、本発明をするに至った。
すなわち、例えれば、室内に蚊が数匹いても目視は難しい、しかし、多数集まり蚊柱状となっていれば目視は可能となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
As described above, it is extremely difficult to visually confirm the shape of the photo spacer formed on the transparent conductive film above the colored pixel in the display unit. As a result of various investigations on the relationship between the film and the photospacer, the photospacer becomes a colored pixel by arranging the photospacer at a uniform pitch, more densely than the display portion, that is, by arranging a large number of pixels from the display portion with a smaller pitch. Even if it is formed on the transparent conductive film above, the same effect as that of the photo spacer directly formed on the glass, that is, the transparency between the photo spacer itself and the periphery of the photo spacer, and slight differences in light and shade are concentrated. The slight difference can be visually detected and the shape or presence of the photo spacer can be confirmed. And it has led to the present invention.
That is, for example, even if there are several mosquitoes in the room, it is difficult to see, but if a large number of mosquitoes are gathered to form a mosquito column, visual observation is possible.
また、フォトスペーサーのピッチは、２０μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましい。また、フォトスペーサーの配列は、一直線状に均一なピッチで配列すること、或いは、均一なピッチの複数の平行線の２組が相互に直交する碁盤目状のマトリックスの交点に配列することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the pitch of a photo spacer is the range of 20 micrometers-100 micrometers. In addition, it is preferable that the photo spacers are arranged in a straight line at a uniform pitch, or arranged at intersections of a grid-like matrix in which two sets of a plurality of parallel lines having a uniform pitch are orthogonal to each other. .
図３は、対角１５インチのカラーフィルタ（６１）を６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に６面付けし液晶表示装置用カラーフィルタ基板（６０）を製造する際に、本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン（３２）を設ける位置の例を示す説明図である。
図３に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部以外の余白部に、すなわち、６面付けされたカラーフィルタ（６１）の外周の余白部に、本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン（３２）を表示部の形成時に同時に設ける。
FIG. 3 shows a photo of the present invention when a color filter substrate (60) for a liquid crystal display device is manufactured by attaching six faces of a color filter (61) having a diagonal size of 15 inches to a large glass substrate of about 650 mm × 850 mm. It is explanatory drawing which shows the example of the position which provides a spacer test pattern (32).
As shown in FIG. 3, the photospacer test pattern according to the present invention is formed in a blank portion other than the display portion of the color filter substrate for a liquid crystal display device, that is, in a blank portion on the outer periphery of the six-sided color filter (61). (32) is provided simultaneously with the formation of the display portion.
図１は、本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン（３２）の一実施例の一部分を拡大して示す平面図である。また、図２は、図１のＸ−Ｘ’線での断面図である。
図１、及び図２に示すように、本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン（３２）は、図３に示す液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部以外の余白部に、すなわち、余白部のガラス上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサーで構成されるフォトスペーサー・テストパターンが設けられ、このフォトスペーサー・テストパターンのフォトスペーサーのピッチが、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいことを特徴としている。
FIG. 1 is an enlarged plan view showing a part of an embodiment of a photospacer test pattern (32) according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the photospacer test pattern (32) in the present invention is formed in a blank portion other than the display portion of the color filter substrate for a liquid crystal display device shown in FIG. The photo spacer test pattern consisting of the same black matrix, colored pixels, transparent conductive film, and photo spacer as the display unit is provided on the top, and the photo spacer pitch of the photo spacer test pattern is the photo of the display unit. It is characterized by being smaller than the spacer pitch.
赤色、緑色、青色の各着色画素（１２）のピッチ（Ｐ３）は１２０μｍ程度であり、着色画素（１２）の大きさは１００μｍ×１００μｍ程度である。また、本発明におけるフォトスペーサー（１４）のピッチ（Ｐ２）は２５μｍ程度である。符号Ｐ４は、赤色、緑色、青色の３着色画素のピッチを表したものであり、略３６０μｍ程度であるが、図８に示す従来のフォトスペーサー（４４’）のピッチ（Ｐ１）に相当するものである。
すなわち、本発明におけるフォトスペーサー（１４）のピッチ（Ｐ２）は、小さなものであり、フォトスペーサー（１４）は密に配列されている。
The pitch (P3) of each colored pixel (12) of red, green, and blue is about 120 μm, and the size of the colored pixel (12) is about 100 μm × 100 μm. In addition, the pitch (P2) of the photospacer (14) in the present invention is about 25 μm. Reference numeral P4 represents the pitch of the three colored pixels of red, green, and blue, which is approximately 360 μm, and corresponds to the pitch (P1) of the conventional photospacer (44 ′) shown in FIG. It is.
That is, the pitch (P2) of the photospacer (14) in the present invention is small, and the photospacers (14) are densely arranged.
また、図１に示すフォトスペーサー（１４）の配列は、Ｘ軸方向にＸ−Ｘ’で表される直線からと均一なピッチ（Ｐ２）離れた複数の平行線（点線）と、Ｘ軸に直交するＹ軸方向にＹ−Ｙ’で表される直線から均一なピッチ（Ｐ２）離れた複数の平行線（点線）とが、相互に直交する碁盤目状のマトリックスの複数の交点にフォトスペーサー（１４）が設けられた例である。
尚、図１中、フォトスペーサー（１４）を表わす白丸印の数は省略してある。
In addition, the arrangement of the photo spacers (14) shown in FIG. 1 includes a plurality of parallel lines (dotted lines) separated by a uniform pitch (P2) from the straight line represented by XX ′ in the X axis direction, and the X axis. Photo spacers at a plurality of intersections of a grid-like matrix in which a plurality of parallel lines (dotted lines) separated by a uniform pitch (P2) from a straight line represented by YY ′ in the orthogonal Y-axis direction are mutually orthogonal. (14) is an example provided.
In FIG. 1, the number of white circles representing the photo spacer (14) is omitted.
上記のように、本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン（３２）においては、そのフォトスペーサーが透明導電膜上に形成されていても、フォトスペーサーを蜜に多数形成したことで、ガラス上に直接形成されたフォトスペーサーと同様な効果、すなわち、フォトスペーサー自体とフォトスペーサー周囲との透明感、濃淡の僅かな差異が現出し、この僅かな差異を目視で感知し、フォトスペーサーの形状もしくは有無を確認すること
が可能である。
本発明のフォトスペーサー・テストパターン（３２）は、ピッチを除いて、表示部と同じ構造となっており、また、表示部と同時に形成している。従って、例えば、製造ラインの一時停止が発生しても、液晶表示装置用カラーフィルタ基板の表示部内に形成されたフォトスペーサーの良否を正しく判定することのできるフォトスペーサー・テストパターンである。
As described above, in the photospacer test pattern (32) in the present invention, even if the photospacer is formed on the transparent conductive film, it is formed directly on the glass by forming a large number of photospacers. The same effect as the photo spacer, that is, a slight difference in transparency and shading between the photo spacer itself and the periphery of the photo spacer appears. Is possible.
The photospacer test pattern (32) of the present invention has the same structure as the display unit except for the pitch, and is formed simultaneously with the display unit. Therefore, for example, even if the production line is temporarily stopped, the photospacer test pattern can correctly determine the quality of the photospacer formed in the display portion of the color filter substrate for the liquid crystal display device.
また、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法は、表示部のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜の積層形成と同時に、表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜を積層形成し、続いて、表示部のフォトスペーサーの形成と同時に、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいフォトスペーサーを透明導電膜上に形成して、フォトスペーサー・テストパターンを設けるといった製造方法である。 In addition, the method for manufacturing a color filter substrate for a liquid crystal display device according to the present invention includes the same black as the display unit on the transparent substrate other than the display unit simultaneously with the formation of the black matrix, the colored pixels and the transparent conductive film of the display unit. A matrix, colored pixels, and a transparent conductive film are laminated, and simultaneously with the formation of the photo spacer of the display portion, a photo spacer smaller than the pitch of the photo spacer of the display portion is formed on the transparent conductive film. This is a manufacturing method in which a test pattern is provided.
４、７、６１・・・カラーフィルタ
１２、４２・・・着色画素
１４・・・本発明におけるフォトスペーサー
３２・・・本発明におけるフォトスペーサー・テストパターン
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４１Ａ・・・ブラックマトリックスのマトリックス部
４１Ｂ・・・ブラックマトリックスの額縁部
４３・・・透明導電膜
４４、４４’・・・フォトスペーサー
６０・・・液晶表示装置用カラーフィルタ基板
６２・・・フォトスペーサー・テストパターン
4, 7, 61 ...
Claims (6)
１）表示部にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜を順次形成する際に、表示部以外の透明基板上に、表示部と同一のブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜をも同時に順次形成し、
２）表示部のフォトスペーサーの形成と同時に、表示部のフォトスペーサーのピッチより小さいフォトスペーサーを上記表示部以外の透明導電膜上に形成して、フォトスペーサー・テストパターンを設けることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法。 A color filter substrate for a liquid crystal display device having a display unit in which at least a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, and a photospacer are sequentially laminated on a transparent substrate, on the transparent substrate other than the display unit, the display unit A photo spacer test pattern composed of the same black matrix, colored pixels, transparent conductive film, and photo spacer is provided, and the photo spacer pitch of the photo spacer test pattern is larger than the photo spacer pitch of the display section. In the manufacturing method of a color filter substrate for a small liquid crystal display device,
1) When a black matrix, colored pixels, and a transparent conductive film are sequentially formed on the display portion, the same black matrix, colored pixels, and transparent conductive film as the display portion are simultaneously formed on the transparent substrate other than the display portion at the same time. ,
2) Simultaneously with the formation of the photo spacer of the display portion, a photo spacer smaller than the pitch of the photo spacer of the display portion is formed on the transparent conductive film other than the display portion to provide a photo spacer test pattern. A method for producing a color filter substrate for a liquid crystal display device.
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