JP4562021B2 - Color filter substrate, manufacturing method thereof, and display device - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ基板およびその製造方法、これを用いた例えばカラー液晶表示装置などの表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter substrate, a manufacturing method thereof, and a display device such as a color liquid crystal display device using the same.
この種のカラー液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力および軽量という各種特徴を有するため、現在、各種の電子機器の表示部に広く用いられている。特に、スイッチング素子を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置は、パーソナルコンピュータなどのOA機器、テレビジョン装置などのAV機器および携帯電話器などに広く採用されている。また、近年では、カラー液晶表示装置の大型化、高精細化、画素有効面積比率の向上(高開口率化)、広視野角化および色純度向上などの品位向上が急速に進んでいる。 Since this type of color liquid crystal display device has various characteristics such as small size, thinness, low power consumption and light weight, it is currently widely used in display units of various electronic devices. In particular, an active matrix liquid crystal display device having a switching element is widely used in OA equipment such as a personal computer, AV equipment such as a television device, and a cellular phone. Further, in recent years, quality improvements such as an increase in size, high definition, improvement in the effective pixel area ratio (increase in aperture ratio), wide viewing angle, and improvement in color purity of a color liquid crystal display device are rapidly progressing.
例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、TFTという)および画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板と、カラーフィルタ層および対向電極が形成されたカラーフィルタ基板とが所定の間隔を開けて互いに対向するように配置され、両基板の間に表示媒体としての液晶層が挟持されている。このカラー液晶表示装置において、液晶層の厚み(セルギャップ、セル厚)は、両基板間に配置されたプラスチックビーズからなるスペーサによって保持されている。 For example, in an active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a switching element and an active matrix substrate on which a pixel electrode is formed and a color filter substrate on which a color filter layer and a counter electrode are formed have a predetermined distance. And a liquid crystal layer as a display medium is sandwiched between both substrates. In this color liquid crystal display device, the thickness (cell gap, cell thickness) of the liquid crystal layer is held by a spacer made of plastic beads disposed between both substrates.
このプラスチックビーズは、気流に乗せて基板上に散布されるため、プラスチックビーズが配置される位置を予め特定することができない。このため、画素上に存在するビーズスペーサによる光散乱または光透過によりカラー液晶表示装置の表示品位が低下するという問題がある。 Since the plastic beads are spread on the substrate in an air current, the position where the plastic beads are arranged cannot be specified in advance. For this reason, there is a problem that the display quality of the color liquid crystal display device is deteriorated due to light scattering or light transmission by the bead spacer existing on the pixel.
そこで,近年、カラーフィルタ基板上に樹脂などにより突起状構造物を形成し、これを柱状スペーサとして用いて液晶層の厚みを保持する構成のカラー液晶表示装置が提案されている。 Therefore, in recent years, a color liquid crystal display device has been proposed in which a protruding structure is formed on a color filter substrate using a resin or the like, and this is used as a columnar spacer to maintain the thickness of the liquid crystal layer.
例えば特許文献1には、カラーフィルタ層を構成する着色層を積層することにより、スペーサ(積層柱状スペーサ)となる突起状構造物を形成する方法が開示されている。
For example,
図8は、特許文献1に開示されている従来のカラー液晶表示装置の構成例を示す要部断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of a conventional color liquid crystal display device disclosed in
図8に示すように、カラー液晶表示装置50は、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、対向基板側のカラーフィルタ基板20と、素子基板側のアクティブマトリクス基板であるTFTアレイ基板30とを有している。
As shown in FIG. 8, the color liquid
カラーフィルタ基板20は、透明基板1上に各画素電極と対向してRGBの各着色層2a、2bおよび2cを有するカラーフィルタ層2が設けられている。各着色層2a、2bおよび2c間にはそれぞれ、各着色層と同じ着色層3a、3bおよび3cが積層された突起状構造物である積層柱状スペーサ3が設けられている。その基板上を覆うように対向電極および配向膜(図示せず)が形成されている。
The
TFTアレイ基板30は、透明基板10上に配線およびTFT素子を含むTFT回路層9が設けられ、その上に絶縁層8を介して画素電極7が設けられている。この画素電極7は基板部上に平面視2次元状でマトリクス状に複数設けられており、各画素電極7はその近傍に設けられたTFT素子を介して配線と接続されるようになっている。この基板上を更に覆うように図示しない配向膜が形成されている。
In the
この液晶表示装置50において、カラーフィルタ基板20とTFTアレイ基板30とは、互いの配向膜(図示せず)が向き合うように対向配置され、カラーフィルタ基板20側に形成された突起状構造物である積層柱状スペーサ3によって一定の基板間隔(セルギャップ)が保たれて、図示しないシール材によって、カラーフィルタ基板20とTFTアレイ基板30が貼り合わされている。両基板20,30の間隙には液晶層6が充填されており、液晶注入口は図示しない封止材によって封止されている。
In the liquid
また、例えば特許文献2には、各画素部内で液晶の配向状態を分割制御するため、およびセルギャップ調整のために、対向電極と画素電極間に、絶縁性樹脂層を設けたカラー液晶表示装置が提案されている。 For example, Patent Document 2 discloses a color liquid crystal display device in which an insulating resin layer is provided between a counter electrode and a pixel electrode in order to divide and control the alignment state of liquid crystals in each pixel portion and to adjust a cell gap. Has been proposed.
図9は、特許文献2に開示されている従来のカラー液晶表示装置の他の構成例を示す要部断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view of an essential part showing another configuration example of the conventional color liquid crystal display device disclosed in Patent Document 2. In FIG.
図9に示すように、カラー液晶表示装置60は、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、対向基板側のカラーフィルタ基板20Aと、素子基板側のアクティブマトリクス基板であるTFTアレイ基板30Aとを有している。
As shown in FIG. 9, the color liquid
カラーフィルタ基板20Aは、透明基板1上に各画素電極と対向してRGBの各着色層2a、2bおよび2cを有するカラーフィルタ層2が設けられている。その上を更に覆うように対向電極(図示せず)が設けられ、各着色層2a、2bおよび2cの中央部上には、画素部内で液晶層6の配向状態を分割制御するための絶縁性樹脂層5aが設けられている。また、各着色層2a、2bおよび2c間にはそれぞれ、各着色層と同じ着色層3a、3bおよび3cが順次積層され、その上に対向電極(図示せず)を介して各画素部内で液晶層6の配向状態を分割制御するため、およびセルギャップ調整のために絶縁性樹脂層5bが設けられて突起状構造物である積層柱状スペーサ3が構成されている。
The color filter substrate 20A is provided with a color filter layer 2 having RGB colored
TFTアレイ基板30Aは、透明基板10上に配線およびTFT素子を含むTFT回路層9が設けられ、その上に絶縁層8を介して画素電極7が設けられている。この画素電極7は基板10上に2次元状でマトリクス状に設けられており、各画素電極7がそれぞれ、その近傍に設けられたTFT素子を介して配線と接続されている。その基板上を覆うように配向膜(図示せず)が形成されている。
In the TFT array substrate 30A, a
このカラー液晶表示装置60において、これらのカラーフィルタ基板20AとTFTアレイ基板30Aとは、互いの配向膜(図示せず)が向き合うように対向配置され、カラーフィルタ基板20Aに形成された突起状構造物である積層柱状スペーサ3によって一定の基板間隔(セルギャップ)が保たれて、図示しないシール材によって貼り合わされている。両基板20Aおよび30Aの間隙には液晶層6が充填されており、液晶注入口は図示しない封止材によって封止されている。
In the color liquid
しかしながら、上記特許文献1および特許文献2のようにカラーフィルタ基板20,20A上に樹脂などを用いて突起状構造物(積層柱状スペーサ3)を形成する方法では、各積層膜の製造ばらつきおよび製造装置のトラブルなどにより最終的に得られる積層柱状スペーサ3(突起状構造物)の高さがばらつき、所望高さのスペーサが得られないことがある。
However, in the method of forming the protruding structure (laminated columnar spacer 3) using the resin or the like on the
このように、所望高さのスペーサが得られない場合に、そのカラーフィルタ基板20,20Aを用いてカラー液晶表示装置などの表示装置を製造すると、所望のセルギャップが得られないため、良好な表示品位が得られず、製造歩留まりを低下させるという問題がある。
As described above, when a display device such as a color liquid crystal display device is manufactured using the
そこで、例えば特許文献3および特許文献4には、カラーフィルタ基板に形成された積層柱状スペーサ3の突起高さを測定することにより、不良品のカラーフィルタ基板が液晶表示装置の製造に用いられないようにする方法が開示されている。
Therefore, for example, in Patent Document 3 and
図10は、特許文献3および特許文献4に開示されている従来のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining a conventional method of manufacturing a color filter substrate disclosed in Patent Document 3 and
図10に示すように、ステップS1において、まず、積層柱状スペーサ3(突起状構造物)が形成されると、ステップ2において、積層柱状スペーサ3の突起高さを測定する。 As shown in FIG. 10, in step S <b> 1, first, when the stacked columnar spacer 3 (projection-like structure) is formed, the projection height of the stacked columnar spacer 3 is measured in step 2.
次に、積層柱状スペーサ3の高さが所望値(所定値の範囲内)であれば良品(OK)、所望値でなければ不良品(NG)と判定され、不良品と判定された場合(NG)には次の製造から製造条件が最適化されるように、その測定結果が製造工程にフィードバックされる。これによって、所望のスペーサ高さ範囲を満足しない不良品のカラーフィルタ基板を用いてカラー液晶表示装置が製造されることを防ぐことができる。
上記特許文献1および特許文献2のように、カラーフィルタ基板20,20A上に着色層や絶縁性樹脂層などを積層して突起状構造物を形成し、これを積層柱状スペーサ3として用いる方法では、所望高さのスペーサが得られないことがあり、この所望高さのものではないカラーフィルタ基板を用いてカラー液晶表示装置などの表示装置を製造すると、良好な表示品位が得られず、製造歩留まりが低下するという問題がある。
In the method of forming a protruding structure by laminating a colored layer, an insulating resin layer, etc. on the
上記特許文献3および特許文献4の従来技術では、積層柱状スペーサの形成が完了した後で積層スペーサの高さが測定されるため、所望のスペーサ高さを満たさないものは不良品と判定され、また、製造工程への製造条件のフィードバックも遅くなるため、製造歩留まりを向上させることができないという問題がある。
In the prior arts of Patent Document 3 and
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、所望高さの積層柱状スペーサを形成し、良好な表示品位の表示装置を歩留まりよく作製できるカラーフィルタ基板およびその製造方法、これを用いた表示装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. A color filter substrate, a manufacturing method thereof, and a display using the same can be formed by forming a stacked columnar spacer having a desired height and manufacturing a display device of good display quality with a high yield. An object is to provide an apparatus.
本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板上に設けられ、複数の着色層が2次元状に配設されたカラーフィルタ層の所定層上に2層以上の層が積層された突起状構造物を有するカラーフィルタ基板を製造するカラーフィルタ基板の製造方法において、該突起状構造物の少なくとも最終積層膜の形成前であって該最終積層膜の直前の積層膜の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該少なくとも最終積層膜の積層条件を設定する工程と、該設定積層条件に基づいて該少なくとも最終積層膜を成膜して該突起状構造物を作製する工程とを有し、そのことにより上記目的が達成される。
The method for producing a color filter substrate according to the present invention is a projecting shape in which two or more layers are laminated on a predetermined layer of a color filter layer provided on a transparent substrate and in which a plurality of colored layers are arranged two-dimensionally. In the method for manufacturing a color filter substrate for manufacturing a color filter substrate having a structure, at least at the time before forming the laminated film immediately before the final laminated film and before forming the final laminated film of the protruding structure. The step of measuring the protrusion height of the structure of the structure, and based on the measurement result, set the lamination conditions of the at least the final laminated film so that the protrusion height of the protrusion-like structure becomes the desired protrusion height And the step of forming the projecting structure by forming the at least final laminated film based on the set lamination conditions, whereby the above object is achieved.
本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板上に設けられ、複数の着色層が2次元状に配設されたカラーフィルタ層の所定層上に3層以上の層が積層された突起状構造物を有するカラーフィルタ基板を製造するカラーフィルタ基板の製造方法において、該突起状構造物の最終積層膜よりも下層の積層膜のうち少なくとも最終1層の形成前であって該最終1層の直前の積層膜の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、 測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該下層の少なくとも最終1層の積層条件を設定する工程と、該設定積層条件に基づいて該少なくとも最終1層を成膜して形成する工程と、該突起状構造物の最終積層膜の形成前であって該最終1層の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該最終積層膜の積層条件を設定する工程と、該設定積層条件に基づいて該最終積層膜を成膜して該突起状構造物を作製する工程とを有し、そのことにより上記目的が達成される。 The method for producing a color filter substrate according to the present invention is a projection in which three or more layers are laminated on a predetermined layer of a color filter layer that is provided on a transparent substrate and in which a plurality of colored layers are arranged two-dimensionally. In the method for manufacturing a color filter substrate for manufacturing a color filter substrate having a structure, at least before the formation of the final one layer of the laminated film lower than the final laminated film of the projecting structure, the final one layer After the formation of the immediately preceding laminated film, the protrusion height of the structure is measured at the time, and the protrusion height of the protrusion-like structure becomes a desired protrusion height based on the measured result. A step of setting a lamination condition of at least one final layer in the lower layer, a step of forming and forming the at least one final layer based on the set lamination condition, and forming a final laminated film of the projecting structure Before and after forming the final layer The step of measuring the protrusion height of the structure at that time and the lamination of the final laminated film so that the protrusion height of the protrusion-like structure becomes a desired protrusion height based on the measured measurement result There are a step of setting conditions, and a step of forming the projecting structure by forming the final laminated film based on the set lamination conditions, whereby the above object is achieved.
さらに、好ましくは、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法における突起状構造物は、前記カラーフィルタ層を構成する着色層を含む。 Further preferably, the protruding structure in the method for producing a color filter substrate of the present invention includes a colored layer constituting the color filter layer.
さらに、好ましくは、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法におけるカラーフィルタ層は、黒色層を含み、前記突起状構造物を該黒色層上に形成する。 Further preferably, the color filter layer in the method for producing a color filter substrate of the present invention includes a black layer, and the protruding structure is formed on the black layer.
さらに、好ましくは、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法におけるカラーフィルタ層上に導電層を設け、前記突起状構造物の最終積層膜を該導電層上に形成する。 Further preferably, a conductive layer is provided on the color filter layer in the method for manufacturing a color filter substrate of the present invention, and a final laminated film of the protruding structure is formed on the conductive layer.
さらに、好ましくは、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法における突起状構造物の最終積層膜は配向制御用材料膜である。 Further preferably, the final laminated film of the protruding structure in the method for producing a color filter substrate of the present invention is an alignment control material film.
さらに、好ましくは、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法における突起状構造物は感光性樹脂膜を含む。 Further preferably, the protruding structure in the method for producing a color filter substrate of the present invention includes a photosensitive resin film.
本発明のカラーフィルタ基板は、請求項1〜7のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法によって作製されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
The color filter substrate of the present invention is produced by the method for producing a color filter substrate according to any one of
本発明の表示装置は、請求項8に記載のカラーフィルタ基板と他の基板とが、前記突起状構造物をスペーサとして所定の間隔を開けて対向配置され、両基板の間隙に表示媒体が挟持されており、そのことにより上記目的が達成される。
In the display device according to the present invention, the color filter substrate according to
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below with the above configuration.
本発明にあっては、カラーフィルタ層を構成する着色層および液晶層の分割配向制御用の絶縁性樹脂層などを積層した突起状構造物(積層柱状スペーサ)を作製する際に、少なくとも最終積層膜の形成前に構造物の突起高さを測定し、その測定結果を最終積層膜の製造条件にフィードバックすることにより、所望高さのスペーサを作製することが可能となる。また、積層柱状スペーサが完成した状態で突起高さを測定するのではなく、少なくとも最終積層膜形成前に積層柱状スペーサの突起高さを測定するため、従来のように不良品を用いないだけではなく、不良品を大幅に減らすことが可能となる。 In the present invention, at least the final lamination is performed when a protruding structure (laminated columnar spacer) in which a colored layer constituting the color filter layer and an insulating resin layer for controlling the divisional orientation of the liquid crystal layer are laminated is produced. By measuring the protrusion height of the structure before forming the film and feeding back the measurement result to the manufacturing conditions of the final laminated film, a spacer having a desired height can be manufactured. Also, instead of measuring the projection height when the laminated columnar spacer is completed, it is necessary to measure the projection height of the laminated columnar spacer at least before forming the final laminated film. Therefore, it is possible to greatly reduce defective products.
以上のように、本発明によれば、少なくとも最終積層膜の形成前に構造物の突起高さを測定し、その測定結果を最終積層膜の製造条件にフィードバックするため、カラーフィルタ基板の不良を抑制することができる。このため、製造コストを低廉価化することができると共に、所望のセル厚を有する表示装置を繰り返し精度よく作製して、表示品位の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the protrusion height of the structure is measured at least before the final laminated film is formed, and the measurement result is fed back to the manufacturing conditions of the final laminated film. Can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost can be reduced, and a display device having a desired cell thickness can be repeatedly and accurately manufactured to improve display quality.
以下に、本発明をアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置のカラーフィルタ基板に適用した実施形態1,2について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の各実施形態1,2により限定されるものではない。
(実施形態1)
本実施形態1では、カラーフィルタ層を構成する着色層を積層することにより積層柱状スペーサとなる突起状構造物を形成したカラーフィルタ基板の製造に本発明を適用した例について説明する。なお、本実施形態1では、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスを設けた場合について説明するが、図8のようにブラックマトリクスを設けない構成についても本発明は適用可能である。
Embodiments 1 and 2 in which the present invention is applied to a color filter substrate of an active matrix color liquid crystal display device will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following first and second embodiments.
(Embodiment 1)
In the first embodiment, an example will be described in which the present invention is applied to the manufacture of a color filter substrate in which a protruding structure that becomes a stacked columnar spacer is formed by laminating colored layers constituting a color filter layer. In the first embodiment, a case where a black matrix is provided on the color filter substrate will be described. However, the present invention can also be applied to a configuration in which a black matrix is not provided as shown in FIG.
図1は、本実施形態1のカラーフィルタ基板の構成例を示す要部断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration example of a color filter substrate according to the first embodiment.
図1に示すように、カラーフィルタ基板20Bは、透明基板1上にRGB(赤・緑・青)などの第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cと、各着色層の間に配置された黒色層(遮光部:ブラックマトリクス層)2dとを有するカラーフィルタ層2Bが設けられている。第1着色層2aおよび第2着色層2cの間には、ブラックマトリクス層2dと同じ黒色層と、第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cと同じ着色層からなる第1突起構成層3a、第2突起構成層3bおよび第3突起構成層3cとが順次積層された第1突起構成層3a〜第3突起構成層3cの突起高さTの突起状構造物である積層柱状スペーサ3Bが設けられている。その基板上を覆うように対向電極および配向膜(図示せず)が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ここで、本実施形態1のカラーフィルタ基板20Bの各製造工程について、図2A(a)〜図2A(c)および図2B(d)〜図2B(f)を用いて順次説明する。
Here, each manufacturing process of the
まず、図2A(a)に示すように、透明基板1上にスピンコート法によりカーボン微粒子が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させて黒色感光性樹脂層2pを形成する。
First, as shown in FIG. 2A (a), a negative acrylic photosensitive resin liquid in which carbon fine particles are dispersed is applied onto the
これに続いて、フォトマスク31を介して黒色感光性樹脂層2pを露光した後、これを現像することにより、図2A(b)に示すように、ブラックマトリクス層2dを形成する。このとき、ブラックマトリクス層2dは、第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cが形成される領域に、それぞれ第1着色層用の開口部、第2着色層用の開口部および第3着色層用の開口部が形成されるように、基板上に所定の間隔を開けて配置されている。
Following this, the black
次に、図2A(c)に示すように、ブラックマトリクス層2dおよび黒色層3dが形成された透明基板1上に、スピンコート法により第1着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスク32を用いて露光および現像を行うことにより、第1着色層2a用の開口部および第1突起構成層3aの形成部を残して、それ以外の領域に形成された第1着色層用感光性樹脂膜を除去し、図2B(d)に示すように、第1着色層2aおよび第1突起構成層3aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2A (c), a negative acrylic type in which the pigment for the first colored layer is dispersed by spin coating on the
これらのブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2aおよび第1突起構成層3aが形成された透明基板1上に、スピンコート法により第2着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスクを用いて露光および現像を行うことにより、第2着色層2b用の開口部および第2突起構成層3bの形成部を残して、それ以外の領域に形成された第2着色層用感光性樹脂膜を除去し、図2B(e)に示すように、第2着色層2bおよび第2突起構成層3bを形成する。
A negative type in which a pigment for the second colored layer is dispersed by a spin coating method on the
さらに、例えば特許文献3および特許文献4を含めて、公知の測定技術(測定装置)により、突起状構造物である積層柱状スペーサ3の最終積層膜である第3突起構成層3cの形成前の突起高さtを測定する。このときの具体的な測定フローについては、図3を用いて説明する。
Furthermore, including, for example, Patent Document 3 and
図3に示すように、まず、ステップS11において、積層柱状スペーサ3(突起状構造物)の最終積層膜(第3突起構成層3c)よりも下層の積層膜(黒色層3d、第1突起構成層3aおよび第2突起構成層3b)が形成されると、ステップS12において、その最終積層膜形成前の状態で第1突起構成層3aおよび第2突起構成層3bの突起高さtが測定される。
As shown in FIG. 3, first, in step S11, a laminated film (
ステップ3において、予め取得しておいた最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚条件から、所望のスペーサ高さTを得るために、最終積層膜の積層条件が選択されて膜厚調整が為される。 In step 3, in order to obtain the desired spacer height T from the previously obtained photosensitive resin liquid coating film thickness condition of the final laminated film, the lamination condition of the final laminated film is selected to adjust the film thickness. Is done.
以下の表1および図4は、本実施形態1のカラーフィルタ基板20Bの製造において、積層柱状スペーサ3B(突起状構造物)の突起高さTの設定値を2.8μmとした場合について、最終積層膜(第3突起構成層3c)の形成前の突起高さt、最終積層膜(第3突起構成層3c)の感光性樹脂液塗布膜厚、最終積層膜(第3突起構成層3c)の膜厚t’、および積層柱状スペーサ3Bの突起高さTの関係を示す表およびグラフである。図3では、横軸は最終積層膜形成前の突起高さt、縦軸は四角が最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚、菱形が最終積層膜の膜厚t’、三角が積層柱状スペーサ3Bの突起高さTを示している。
Table 1 and FIG. 4 below show the final results when the set value of the projection height T of the laminated
また、最終積層膜(第3突起構成層3c)の形成前の突起高さtが1.80μmの場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚を1.852μmとすると、最終積層膜の膜厚t’は1.000μmとなり、積層柱状スペーサ3B(突起状積層構造物)の突起高さTを2.8μmとすることができる。
Further, when the projection height t before formation of the final multilayer film (third
さらに、最終積層膜3cの形成前の突起高さtが1.90μmの場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚を1.667μmとすると、最終積層膜の膜厚t’は0.900μmとなり、積層柱状スペーサ3(突起状積層構造物)の突起高さTを2.8μmとすることができる。最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚は、スピンコート回転数を調整することにより設定することができる。例えば、スピンコート回転数を800rpmとした場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚が1.8μmとなり、最終積層膜の膜厚t’を0.98μm(塗布膜厚1.806μmで最終積層膜厚0.975μm)とすることができる。
Further, when the projection height t before the formation of the final
次に、ブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2a、第2着色層2b、第1突起構成層3aおよび第2突起構成層3bが形成された透明基板部上に、以上のように設定された塗布膜厚条件で、スピンコート法により第3着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスクを用いて露光および現像を行うことにより、第3着色層2c用開口部および第3突起構成層3cの形成部を残して、それ以外の領域に形成された第3着色層用感光性樹脂膜を除去し、図2B(f)に示すように、第3着色層2cおよび膜厚t’の第3突起構成層3cを形成する。以上により、所望の突起高さTを有する柱状積層スペーサ3B(突起状構造物)が形成される。
Next, on the transparent substrate portion on which the
本実施形態1では、ブラックマトリクス層2dの膜厚設定値を1.4μm、第1着色層2a〜第3着色層2cの膜厚設定値を1.6μmとし、積層柱状スペーサ3B(突起状構造物)の突起高さTの設定値を2.8μmとする。
In the first embodiment, the film thickness setting value of the
このように、カラーフィルタ層2Bおよび突起状構造物3Bが積層柱状スペーサとして形成された基板部上を覆うように図示しない対向電極および配向膜を形成することにより、本実施形態1のカラーフィルタ基板20Bが完成する。
Thus, the color filter substrate of the first embodiment is formed by forming the counter electrode and the alignment film (not shown) so that the
このカラーフィルタ基板20Bと、透明基板上に配線およびTFT素子を含むTFT回路層が設けられ、その上に絶縁層を介してマトリクス状に画素電極が設けられて、その近傍に設けられたTFT素子を介して配線と接続され、その基板部上を覆うように配向膜が形成されたTFT基板(図8のTFT基板30と同様の構成であるが、この場合はブラックマトリクスが設けられていない)とを、互いの配向膜が向き合うように対向配置してシール材によって貼り合せる。このとき、カラーフィルタ基板20Bに形成された突起状構造物3B(積層柱状スペーサ)によって一定の基板間隔(セルギャップ)が保たれる。両基板の間隙に液晶層を充填し、液晶注入口を封止材によって封止することによって、本実施形態1のカラー液晶表示装置が作製される。
A TFT circuit layer including wiring and TFT elements is provided on the
以上のように、本実施形態1によれば、最終積層膜の形成前に突起高さtを予め測定して、測定結果に応じて最終積層膜の積層条件を設定することにより、所望高さの突起状構造物3B(積層柱状スペーサ)を確実に作製して、不良品の発生を大幅に抑制することができる。また、本実施形態1のカラーフィルタ基板20Bを用いて液晶表示装置を製造することにより、所望のセル厚(セルギャップ)を有するカラー液晶表示装置を繰り返し精度よく作製することができるため、表示品位の向上を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the projection height t is measured in advance before the final stacked film is formed, and the stacking condition of the final stacked film is set according to the measurement result, thereby obtaining the desired height. The protrusion-
なお、本実施形態1では、カラーフィルタ層2Bおよび突起状構造物3Bを形成するためにネガ型感光性樹脂液を用いたが、ネガ型に限らず,ポジ型感光性樹脂液であっても良い。また、感光性樹脂液はアクリル系に限らず、ポリイミド系、エポキシ系、フェノールノボラック系、またはポリエステル系など、公知の材料を適宜用いることができる。さらに本実施形態1では感光性樹脂を用いたが、感光性を有さない樹脂を用いて、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー工程とエッチング工程とにより所望の形状に加工することも可能である。
In the first embodiment, the negative photosensitive resin liquid is used to form the
さらに、本実施形態1では、ブラックマトリクス層2dおよび第1着色層2a〜第3着色層2cの4層を積層することにより突起状構造物3Bを積層柱状スペーサとして形成したが、所望のスペーサ高さTが得られれば、積層数はこれに限定されず、例えば2層以上であれば良い。また、本実施形態1では、カラーフィルタ層2Bを第1着色層1aから第3着色層2c(例えば赤、青、緑)で構成したが、例えば赤、青、緑、白など、4色以上の着色層からなるカラーフィルタ層であってもよい。
(実施形態2)
本実施形態2では、画素内で液晶の配向状態を分割制御するため、およびセルギャップ調整のために、対向電極と画素電極との間に、絶縁性樹脂層を設けたカラーフィルタ基板の製造に本発明を適用した例について説明する。なお、本実施形態では、カラーフィルタ基板にブラックマトリクスを設けた場合について説明するが、図9のようにブラックマトリックスを設けない構成についても本発明は適用可能である。
Furthermore, in the first embodiment, the protruding
(Embodiment 2)
In the second embodiment, in order to control the alignment state of the liquid crystal in the pixel and to adjust the cell gap, a color filter substrate in which an insulating resin layer is provided between the counter electrode and the pixel electrode is manufactured. An example to which the present invention is applied will be described. In the present embodiment, a case where a black matrix is provided on the color filter substrate will be described. However, the present invention can be applied to a configuration in which a black matrix is not provided as shown in FIG.
図5は、本実施形態2のカラーフィルタ基板の要部構成を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the main configuration of the color filter substrate according to the second embodiment.
図5に示すように、カラーフィルタ基板20Dは、透明基板1上にRGB(赤・緑・青)などの第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cと、各着色層の間に配置された黒色層3d(遮光部:ブラックマトリクス層2d)とを有するカラーフィルタ層2Dが設けられている。その上を覆うように対向電極4が設けられ、各着色層2a、2bおよび2cの中央部上には、画素部内で液晶の配向状態を分割制御するための絶縁性樹脂層(配向制御用構造物)11が設けられている。第1着色層2aおよび第2着色層2cの間には、ブラックマトリクス層2dと同じ黒色層3dと、第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cと同じ着色層からなる第1突起構成層3a、第2突起構成層3bおよび第3突起構成層3cとが順次積層され、その上に対向電極4を介して、画素部内で液晶の配向状態を分割制御するため、およびセルギャップ調整のために絶縁性樹脂層5が更に設けられて突起高さTの突起状構造物3Dが積層柱状スペーサとして構成されている。
As shown in FIG. 5, the
ここで、本実施形態2のカラーフィルタ基板20Dの製造工程について、図6A(a)〜図6A(e)および図6B(f)〜図6B(i)を用いて説明する。
Here, the manufacturing process of the
まず、図6A(a)に示すように、透明基板1上にスピンコート法によりカーボン微粒子が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させて黒色感光性樹脂層2pを形成する。
First, as shown in FIG. 6A (a), a negative acrylic photosensitive resin liquid in which carbon fine particles are dispersed is applied onto the
これに続いて、フォトマスク31を介して黒色感光性樹脂層2pを露光した後、現像することにより、図6A(b)に示すように、ブラックマトリクス層2dを形成する。このとき、ブラックマトリクス層2dは、第1着色層2a、第2着色層2bおよび第3着色層2cが形成される領域に、それぞれ第1着色層用の開口部、第2着色層用の開口部および第3着色層用の開口部が形成されるように、基板1上に所定の間隔を開けて配置される。
Subsequently, the black
次に、図6A(c)に示すように、ブラックマトリクス層2dおよび黒色層3dが形成された透明基板部上に、スピンコート法により第1着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスク32を用いて露光および現像を行うことにより、第1着色層2a用の開口部および第1突起構成層3a形成部を残して、それ以外の領域に形成された第1着色層用感光性樹脂膜を除去し、図6A(d)に示すように、第1着色層2aおよび第1突起構成層3aを形成する。
Next, as shown in FIG. 6A (c), a negative acrylic resin in which the pigment for the first colored layer is dispersed by spin coating on the transparent substrate portion on which the
さらに、ブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2aおよび第1突起構成層3aが形成された透明基板部上に、スピンコート法により第2着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスクを用いて露光および現像を行うことにより、第2着色層2b用開口部および第2突起構成層3b形成部を残して、それ以外の領域に形成された第2着色層用感光性樹脂膜を除去し、図6A(e)に示すように、第2着色層2bおよび第2突起構成層3bを形成する。
Further, a negative type in which a pigment for the second colored layer is dispersed by a spin coating method on the transparent substrate portion on which the
さらに、ブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2a、第1突起構成層3a、第2着色層2bおよび第2突起構成層3bが形成された透明基板部上に、スピンコート法により第3着色層用の顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させ、フォトマスクを用いて露光および現像を行うことにより、第3着色層2c用開口部および第3突起構成層3c形成部を残して、それ以外の領域に形成された第3着色層用感光性樹脂膜を除去し、図6B(f)に示すように、第3着色層2cおよび第3突起構成層3cを形成する。
Further, on the transparent substrate portion on which the
さらに、図6B(g)に示すように、ブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2a、第1突起構成層3a、第2着色層2b、第2突起構成層3b、第3着色層2cおよび第3突起構成層3cが形成された透明基板部上に、対向電極4として、ITO(インジウム錫酸化物)からなる透明導電膜をスパッタリング法により蒸着する。なお、この透明導電膜は、ITOに限定されるものではなく、その他にもIZO、酸化亜鉛または酸化錫など、所望の抵抗値および透過率を得られるものであればいずれも用いることができる。
Further, as shown in FIG. 6B (g), the
さらに、例えば特許文献3および特許文献4を含めて、公知の測定技術(測定装置)により、突起状構造物3Dの最終積層膜である絶縁性樹脂層5の形成前の突起高さtを測定する。このときの具体的な測定フローチャートについて、図3を用いて説明する。
Further, for example, including Patent Document 3 and
ステップS11において、積層柱状スペーサ(突起状構造物3D)の最終積層膜(絶縁性樹脂層5)よりも下層の積層膜(黒色層3d、第1突起構成層3a、第2突起構成層3b、第3突起構成層3cおよび対向電極4)が形成されると、ステップ2において、その最終積層膜形成前の状態で突起高さtが測定される。ステップ3では、予め取得しておいた最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚条件から、所望のスペーサ高さTを得るために、最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の積層条件が選択される。
In step S11, a laminated film (
下記表2および図7は、本実施形態2のカラーフィルタ基板20Dの製造において、突起状構造物3D(積層柱状スペーサ)の突起高さTの設定値を3.2μmとした場合について、最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の形成前の突起高さt、最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の感光性樹脂液塗布膜厚、最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の膜厚t’、および積層柱状スペーサ(突起状構造物3D)の突起高さTの関係を示す表およびグラフである。図7では、横軸は最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の形成前の突起高さt、縦軸は四角が最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の感光性樹脂液塗布膜厚、菱形が最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の膜厚t’、三角が積層柱状スペーサ(突起状構造物3D)の突起高さTを示している。
Table 2 and FIG. 7 show the final lamination in the case of setting the projection height T of the
また、最終積層膜3c形成前の突起高さtが2.70μmの場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚を1.787μmとすると、最終積層膜の膜厚t’は0.500μmとなり、積層柱状スペーサ(突起状積層構造物)の突起高さTを3.2μmとすることができる。さらに、最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の形成前の突起高さtが3.00μmの場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚を1.500μmとすると、最終積層膜の膜厚t’は0.200μmとなり、積層柱状スペーサ(突起状積層構造物3D)の突起高さTを3.2μmとすることができる。最終積層膜(絶縁性樹脂層5)の感光性樹脂液塗布膜厚は、スピンコート回転数を調整することにより設定することができる。例えば、スピンコート回転数を700rpmとした場合、最終積層膜の感光性樹脂液塗布膜厚が2.0μmとなり、最終積層膜の膜厚t’を0.8μmとすることができる。
Further, when the projection height t before the formation of the final
次に、ブラックマトリクス層2d、黒色層3d、第1着色層2a、第2着色層2b、第3着色層2c、第1突起構成層3a、第2突起構成層3b、第3突起構成層3cおよび対向電極4が形成された透明基板部上に、以上のように設定された塗布膜厚条件で、スピンコート法により配向制御用材料としてフェノールノボラック系のポジ型感光性絶縁性樹脂液を塗布した後、これを乾燥させて感光性絶縁性樹脂層5pを形成する。
Next, the
続いて、フォトマスク33を介して感光性絶縁性樹脂層5pを露光した後、これを現像することにより、図6B(i)に示すように、絶縁性樹脂層5および絶縁性樹脂層11(配向規制用構造物)を形成する。以上により、所望の突起高さTを有する突起状構造物3Dが柱状積層スペーサとして形成される。
Subsequently, after exposing the photosensitive insulating
本実施形態2では、ブラックマトリクス層2dの膜厚設定値を1.4μm、第1着色層2a〜第3着色層2cの膜厚設定値を1.6μmとし、絶縁性樹脂層11の膜厚設定値を0.5μmとして、突起状構造物3D(積層柱状スペーサ)の突起高さTの設定値を3.2μmとした。
In the second embodiment, the film thickness setting value of the
このように、カラーフィルタ層2Dおよび突起状構造物3Dが形成されたカラーフィルタ基板20Dと、透明基板上に配線およびTFT素子を含むTFT回路層が設けられ、その上に絶縁層を介して2次元状でマトリクス状に複数の画素電極が設けられて、その近傍に設けられたTFT素子を介して配線と接続され、その基板上を覆うように配向膜が形成されたTFT基板(図9のTFT基板30Aと同様の構成であるが、この場合はブラックマトリクスが設けられていない)とを、互いの配向膜が向き合うように対向配置してシール材によって貼り合せる。このとき、カラーフィルタ基板20Dに形成された突起状構造物3D(積層柱状スペーサ)によって一定の基板間隔(セルギャップ)が保たれる。両基板の間隙に液晶を充填し、液晶注入口を封止材によって封止することによって、本実施形態2のカラー液晶表示装置が作製される。
In this way, the
以上のように、上記実施形態1,2によれば、最終積層膜の形成前に突起高さtを測定して、この測定結果に応じて最終積層膜の積層条件を設定することにより、所望高さの突起状構造物(積層柱状スペーサ)を確実に作製して、不良品の発生を大幅に抑制することができる。また、上記実施形態1,2のカラーフィルタ基板を用いてカラー液晶表示装置を製造することにより、所望のセル厚(セルギャップ)を有するカラー液晶表示装置を繰り返し精度よく作製することができるため、表示品位の向上を図ることができる。
As described above, according to the first and second embodiments, the projection height t is measured before the final laminated film is formed, and the lamination condition of the final laminated film is set according to the measurement result. Protruding structures (stacked columnar spacers) having a height can be reliably produced, and the occurrence of defective products can be greatly suppressed. In addition, by manufacturing a color liquid crystal display device using the color filter substrate of
なお、上記実施形態1,2では、カラーフィルタ層および突起状構造物を形成するためにネガ型感光性樹脂液を用いたが、ネガ型に限らず,ポジ型感光性樹脂液であっても良い。また、感光性樹脂液はアクリル系に限らず、ポリイミド系、エポキシ系、フェノールノボラック系、またはポリエステル系など、公知の材料を適宜用いることができる。さらに、上記実施形態1,2では感光性樹脂を用いたが、感光性を有さない樹脂を用いて、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー工程とエッチング工程とにより所望の形状に加工することも可能である。 In the first and second embodiments, the negative photosensitive resin liquid is used to form the color filter layer and the protruding structure. However, the negative photosensitive resin liquid is not limited to the negative type. good. In addition, the photosensitive resin liquid is not limited to acrylic, and a known material such as polyimide, epoxy, phenol novolac, or polyester can be used as appropriate. Furthermore, although the photosensitive resin is used in the first and second embodiments, it can be processed into a desired shape by a photolithography process using a photoresist and an etching process using a resin having no photosensitivity. It is.
また、上記実施形態2では、絶縁性樹脂層を形成するためにフェノールノボラック系のポジ型感光性樹脂液を用いたが、液晶材料の配向規制が可能な材料であれば、これに限定されず、例えばポリイミド系であってもよく、また、ポジ型感光性樹脂液であってもよい。 In the second embodiment, the phenol novolac-based positive photosensitive resin liquid is used to form the insulating resin layer. However, the present invention is not limited to this as long as the liquid crystal material can be regulated in alignment. For example, it may be a polyimide type or a positive photosensitive resin liquid.
さらに、上記実施形態2では、ブラックマトリクス層および第1着色層〜第3着色層の4層と、対向電極と絶縁性樹脂層とを積層することにより突起状構造物(積層柱状スペーサ)を形成したが、所望のスペーサ高さが得られれば、積層数はこれに限定されず、例えば2層以上であれば良い。また、上記実施形態1,2では、カラーフィルタ層を第1着色層から第3着色層(例えば赤、青、緑)で構成したが、例えば赤、青、緑、白など、4色以上の着色層からなるカラーフィルタ層であってもよい。 Furthermore, in Embodiment 2 above, a protruding structure (laminated columnar spacer) is formed by laminating a black matrix layer, four layers of the first colored layer to the third colored layer, a counter electrode, and an insulating resin layer. However, the number of stacked layers is not limited to this as long as a desired spacer height can be obtained. In the first and second embodiments, the color filter layer is composed of the first colored layer to the third colored layer (for example, red, blue, green). For example, the color filter layer has four or more colors such as red, blue, green, and white. It may be a color filter layer made of a colored layer.
なお、上記実施形態1,2では、積層柱状スペーサ(突起状構造物)の最終積層膜となる膜厚を適宜制御することで、所望高さの積層柱状スペーサを精度よく作製したが、突起状構造物を構成する各積層膜を形成する毎にその膜厚を測定するか、または突起状構造物を構成する少なくとも1層以上の積層膜の膜厚を測定し、その測定結果をフィードバックさせることによりスペーサ高さの精度を向上させるようにしても構わない。但し、工程が複雑化することを避けながら所望高さの積層柱状スペーサを最も精度よく作製するという観点から、上記実施形態1,2のように、積層柱状スペーサ(突起状構造物)の最終積層膜形成前に突起高さを測定し、最終積層膜の膜厚を制御することが好ましい。また、製造ラインで作製される全てのカラーフィルタ基板に対して本発明を適用することが最も好ましいが、必要に応じて数基板を製造する毎に1回、本発明を適用する(例えば、実施形態1のカラーフィルタ基板と実施形態2のカラーフィルタ基板など、製造ラインに流れる製品の品種が変るときなど)ことによっても、ある程度の効果をあげることができることは言うまでもない。
In the first and second embodiments, the thickness of the laminated columnar spacer (projection-like structure) as a final laminated film is appropriately controlled to accurately produce the laminated columnar spacer having a desired height. Measuring the film thickness of each laminated film constituting the structure, or measuring the film thickness of at least one laminated film constituting the protruding structure, and feeding back the measurement result Thus, the accuracy of the spacer height may be improved. However, from the viewpoint of producing a laminated columnar spacer having a desired height with the highest accuracy while avoiding complication of the process, as in the first and second embodiments, the final lamination of the laminated columnar spacers (protruding structures) is performed. It is preferable to measure the height of the protrusion before film formation to control the film thickness of the final laminated film. In addition, it is most preferable to apply the present invention to all color filter substrates manufactured on a production line, but the present invention is applied once every time several substrates are manufactured (for example, implementation). Needless to say, a certain degree of effect can also be obtained by changing the type of the product flowing in the production line, such as the color filter substrate of
なお、上記実施形態1,2のカラーフィルタ基板20Bまたは20DとTFT基板(素子側基板)とが、突起状構造物3Bまたは3Dをスペーサとして所定の間隔を開けて対向配置され、両基板の間隙に表示媒体(液晶層6)が挟持されているカラー液晶表示装置などの表示装置は、パーソナルコンピュータなどのOA機器、テレビジョン装置などのAV機器および携帯電話機などの表示部に広く利用することができて、所望高さの積層柱状スペーサ(突起状構造物3Bまたは3D)を正確に寸法形成し、良好な表示品位の表示装置を歩留まり良く作製できる本発明の作用効果を奏する。
In addition, the
また、上記実施形態1,2では、透明基板1上に設けられ、複数の着色層が2次元状に配設されたカラーフィルタ層の所定層上に3層以上の層が積層された突起状構造物3Bまたは3Dを有するカラーフィルタ基板2Bまたは2Dを製造するカラーフィルタ基板20Bまたは20Dの製造方法において、突起状構造物3Bまたは3Dの最終積層膜の形成前に、その時点での構造物の突起高さを測定し、この測定した測定結果に基づいて、突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように最終積層膜の積層条件を設定し、この設定した積層条件に基づいて最終積層膜を成膜して突起状構造物3Bまたは3Dを作製するようにしたが、これに限らず、もちろん、例えば最終2層の積層条件を設定し、この設定した積層条件に基づいて最終2層を成膜して突起状構造物3Bまたは3Dを作製するようにしてもよい。また、その他のカラーフィルタ基板の製造方法として、突起状構造物3Bまたは3Dの最終積層膜よりも下層の積層膜のうち少なくとも最終1層の形成前に、その時点での構造物の突起高さを測定し、この測定した測定結果に基づいて、突起状構造物3Bまたは3Dの突起高さが所望の突起高さになるようにこの下層の少なくとも最終1層の積層条件を設定し、この設定した積層条件に基づいて少なくとも最終1層を成膜して形成し、さらに、突起状構造物3Bまたは3Dの最終積層膜の形成前に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、この測定した測定結果に基づいて、突起状構造物3Bまたは3Dの突起高さが所望の突起高さになるように最終積層膜の積層条件を設定し、この設定した積層条件に基づいて最終積層膜を成膜して突起状構造物3Bまたは3Dを作製するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the protrusions are formed on a predetermined layer of a color filter layer that is provided on the
以上のように、本発明の好ましい実施形態1,2を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1,2に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1,2の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
As mentioned above, although this invention was illustrated using
本発明は、カラーフィルタ基板およびその製造方法、これを用いた例えばカラー液晶表示装置などの表示装置の分野において、カラーフィルタ基板の不良を抑制して製造コストを低廉価化し、所望のセル厚を有する表示装置を繰り返し精度よく作製して、表示品位向上を図ることができる。本発明では、パーソナルコンピュータなどのOA機器、テレビジョン装置などのAV機器および携帯電話機などの表示部に広く利用することが可能である。 In the field of a color filter substrate and a manufacturing method thereof, and a display device such as a color liquid crystal display device using the same, the present invention suppresses a defect of the color filter substrate, reduces the manufacturing cost, and reduces the desired cell thickness. It is possible to improve the display quality by repeatedly producing a display device having high accuracy. The present invention can be widely used for OA equipment such as a personal computer, AV equipment such as a television device, and a display unit such as a mobile phone.
1 透明基板
2B,2D カラーフィルタ層
2a 第1着色層
2b 第2着色層
2c 第3着色層
2d ブラックマトリクス層
3B,3D 突起状構造物(積層柱状スペーサ)
3a 第1突起構成層
3b 第2突起構成層
3c 第3突起構成層
3d 黒色層
4 対向電極
5 絶縁性樹脂層
11 絶縁性樹脂層(配向制御用構造物)
DESCRIPTION OF
3a First
Claims (9)
該突起状構造物の少なくとも最終積層膜の形成前であって該最終積層膜の直前の積層膜の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、
測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該少なくとも最終積層膜の積層条件を設定する工程と、
該設定積層条件に基づいて該少なくとも最終積層膜を成膜して該突起状構造物を作製する工程とを有するカラーフィルタ基板の製造方法。 A color for producing a color filter substrate having a protruding structure in which two or more layers are laminated on a predetermined layer of a color filter layer provided on a transparent substrate and in which a plurality of colored layers are arranged two-dimensionally In the manufacturing method of the filter substrate,
Measuring the protrusion height of the structure at that time before forming the laminated film immediately before the final laminated film and before forming the final laminated film of the protruding structure;
A step of setting the lamination conditions of the at least the final laminated film so that the projection height of the projecting structure is a desired projection height based on the measured measurement results;
And a step of producing the protruding structure by forming the at least final laminated film based on the set lamination conditions.
該突起状構造物の最終積層膜よりも下層の積層膜のうち少なくとも最終1層の形成前であって該最終1層の直前の積層膜の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、
測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該下層の少なくとも最終1層の積層条件を設定する工程と、
該設定積層条件に基づいて該少なくとも最終1層を成膜して形成する工程と、
該突起状構造物の最終積層膜の形成前であって該最終1層の形成後に、その時点での構造物の突起高さを測定する工程と、
測定した測定結果に基づいて、該突起状構造物の突起高さが所望の突起高さになるように該最終積層膜の積層条件を設定する工程と、
該設定積層条件に基づいて該最終積層膜を成膜して該突起状構造物を作製する工程とを有するカラーフィルタ基板の製造方法。 A color for producing a color filter substrate having a protruding structure in which three or more layers are laminated on a predetermined layer of a color filter layer provided on a transparent substrate and having a plurality of colored layers arranged two-dimensionally In the manufacturing method of the filter substrate,
The height of the protrusion of the structure at that point in time before the formation of at least one final layer of the stacked films lower than the final stacked film of the protruding structure and after the formation of the stacked film immediately before the final one layer Measuring the
A step of setting a lamination condition of at least one final layer of the lower layer based on the measured result of measurement, so that the protrusion height of the protrusion-like structure becomes a desired protrusion height;
Forming and forming the at least one final layer based on the set lamination conditions;
Measuring the protrusion height of the structure at that time before the formation of the final laminated film of the protrusion structure and after the formation of the final layer ;
A step of setting the lamination conditions of the final laminated film so that the projection height of the projecting structure is a desired projection height based on the measured measurement results;
Forming the final laminated film based on the set lamination conditions to produce the protruding structure.
前記突起状構造物を該黒色層上に形成する請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。 The color filter layer includes a black layer,
The method for producing a color filter substrate according to claim 1, wherein the protruding structure is formed on the black layer.
前記突起状構造物の最終積層膜を該導電層上に形成する請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。 A conductive layer is provided on the color filter layer,
The method for producing a color filter substrate according to claim 1, wherein the final laminated film of the protruding structure is formed on the conductive layer.
9. A display device, wherein the color filter substrate according to claim 8 and another substrate are disposed to face each other with a predetermined interval with the protruding structure as a spacer, and a display medium is sandwiched between the substrates.
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