JP4852862B2 - Manufacturing method of color filter and manufacturing method of color liquid crystal display device - Google Patents
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本発明は、アクティブマトリクス表示方式(例えば、Thin Film Transistor駆動方式;TFT駆動方式)又はXY直交配置マトリックス表示方式(XY直交配置ストライプ電極方式)によるカラー液晶表示装置に使用されるカラーフィルタ及びそのカラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter used in a color liquid crystal display device by an active matrix display method (for example, Thin Film Transistor drive method; TFT drive method) or an XY orthogonal arrangement matrix display method (XY orthogonal arrangement stripe electrode method) and its color The present invention relates to a color liquid crystal display device using a filter.
従来の一般的なアクティブマトリクス表示方式によるTFTカラー液晶表示装置のカラーフィルタは、ガラス製又はプラスチック製の透明基板上に、ストライプ状、又は四角形ドット状若しくは多角形ドット状のマトリクス状の画素パターンとなるブルーパターン(B)、グリーンパターン(G)、レッドパターン(R)(又はシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))の透明着色パターン層を備えており、また各々透明着色パターン層の境界部分には、光吸収性(低反射性)ブラックマトリクスパターン層(略称BMX)を備えている。 A conventional color filter of a TFT color liquid crystal display device using a general active matrix display method has a pixel pattern in the form of a stripe, a square dot or a polygon dot on a transparent substrate made of glass or plastic. And a transparent colored pattern layer of a blue pattern (B), a green pattern (G), a red pattern (R) (or cyan (C), magenta (M), yellow (Y)). A light absorptive (low reflectivity) black matrix pattern layer (abbreviated as BMX) is provided at the boundary between the layers.
上記BMXは、クロム金属蒸着膜や、黒色顔料着色剤を用いてパターン形成され、各透明着色パターン層は、その端部を該BMX上に重ねるようにして形成されている。 The BMX is patterned using a chromium metal vapor deposition film or a black pigment colorant, and each transparent colored pattern layer is formed so that its end is overlaid on the BMX.
前記透明着色パターン層の上面全面及びその外側周囲の接着シール材より内側に、必要に応じてエポキシ系樹脂等の適宜透明樹脂によるオーバーコート層(図示せず))を介して、ITO薄膜等の透明導電膜によるベタ状の透明な共通電極層を備えている。 An ITO thin film or the like is formed on the entire upper surface of the transparent colored pattern layer and on the inner side of the adhesive sealant around the outer side thereof through an overcoat layer (not shown) made of an appropriate transparent resin such as an epoxy resin if necessary. It has a solid transparent common electrode layer made of a transparent conductive film.
また、該カラーフィルタには、透明基板に平行に離間対向して、画素電極とTFT(Thin Film Transistor)からなるアクティブマトリクス電極が形成された対向電極板が重ね合わせられる。該対向電極板は、ガラス製又はプラスチック製の透明な対向電極基板のカラーフィルタとの対向内面側に、TFT駆動方式(液晶表示駆動方式)による透明なITO薄膜等によるマトリクス配線パターン状の画素電極である走査電極としてのアクティブマトリクス電極層を備える。 In addition, a counter electrode plate on which an active matrix electrode made of a pixel electrode and a TFT (Thin Film Transistor) is formed is superposed on the color filter so as to be spaced apart from and parallel to the transparent substrate. The counter electrode plate is a pixel electrode in the form of a matrix wiring pattern made of a transparent ITO thin film by a TFT driving method (liquid crystal display driving method) on the inner surface facing the color filter of a transparent counter electrode substrate made of glass or plastic. And an active matrix electrode layer as a scanning electrode.
そして、上記透明基板と対向電極基板との離間対向間隙の液晶封入セル内には、両基板の最内面に形成された液晶配向膜を介して、平均粒径4〜8μmの均一した粒径をもつ透明なビーズスペーサを分散させた液晶が充填されていて、エポキシ系樹脂接着剤等の接着シール材21(接合シール材)によって、互いに基板周端部が密封シール状態に接合されているビーズスペーサー分散型のTFTカラー液晶表示装置がある。 And in the liquid crystal encapsulated cell in the gap between the transparent substrate and the counter electrode substrate, a uniform particle size of 4 to 8 μm is obtained through a liquid crystal alignment film formed on the innermost surfaces of both substrates. The bead spacers are filled with liquid crystal in which transparent bead spacers are dispersed, and the peripheral edges of the substrates are joined to each other in a hermetically sealed state by an adhesive seal material 21 (joint seal material) such as an epoxy resin adhesive. There is a distributed TFT color liquid crystal display device.
ところで、カラー液晶表示装置のカラー表示ディスプレイパネルの大型化に伴い、液晶セルの組み工程が、真空注入法からODF法に主流が変わりつつある。また、パネルの更なる高精細化が求められている。 By the way, with the enlargement of the color display panel of the color liquid crystal display device, the assembly process of the liquid crystal cell is changing from the vacuum injection method to the ODF method. In addition, there is a demand for higher definition of panels.
これらの要求から、従来のビーズスペーサー分散型のTFTカラー液晶表示装置に代わって、フォトリソグラフィ法によるフォトレジストを用いたフォトレジスト膜の光硬化パターン膜をスペーサーとするフォトスペーサー型(Photo Spacer)のTFTカラー液晶表示装置の要求が高まっており、そのカラーフィルタ及びTFTカラー液晶表示装置に関しては、特開2002−350860号公報、特許第3498020号公報等に記載されている。 From these requirements, instead of the conventional bead spacer dispersion type TFT color liquid crystal display device, a photo spacer type (Photo Spacer) of a photo-curing pattern film of a photoresist film using a photoresist by a photolithography method is used as a spacer. There is an increasing demand for TFT color liquid crystal display devices, and the color filters and TFT color liquid crystal display devices are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-350860, Japanese Patent No. 3498020, and the like.
以下に、本発明に関連する公知の特許文献を記載する。
しかしながら、現行のカラーフィルタにおいてフォトスペーサーを作製するには、画素パターンであるR、G、Bの透明着色パターン層の形成工程後に、フォトスペーサー形成用のフォトレジストの塗布、フォトレジストへのスペーサーパターン露光マスクによるパターン露光と現像処理、及び現像処理後のスペーサーパターンの焼成等の各種の作製工程が必要であり、工程数の増大となって、作製効率に影響を与えることになる。 However, in order to produce a photo spacer in the current color filter, after applying a transparent colored pattern layer of R, G, B, which is a pixel pattern, the application of a photo spacer forming photoresist, the spacer pattern on the photoresist Various production steps such as pattern exposure using an exposure mask, development processing, and baking of the spacer pattern after development processing are necessary, which increases the number of steps and affects production efficiency.
本発明は、アクティブマトリクス表示方式又はXY直交配置マトリックス表示方式によるカラー液晶表示装置に使用されるカラーフィルタ及びそのカラーフィルタを用いたフォトスペーサー型カラー液晶表示装置におけるフォトスペーサーを、R、G、B等の各透明着色パターン層の形成工程中にてパターン形成できるようにすることによって、フォトスペーサーの精度と効率的な作製を実現することにある。 The present invention relates to a color filter used in a color liquid crystal display device by an active matrix display method or an XY orthogonal arrangement matrix display method and a photo spacer in a photo spacer type color liquid crystal display device using the color filter. It is to realize the accuracy and efficient production of the photo spacer by enabling the pattern formation during the process of forming each transparent coloring pattern layer.
本発明の請求項1に係る発明は、透明基板1上に少なくともブラックマトリクスパターン層2により画素区分された透明着色パターン層3と、該透明着色パターン層3上に、アクティブマトリックス電極層と対向する透明な共通電極層5若しくはXY直交マトリックス電極層のX方向若しくはY方向の透明なストライプ電極層5とを備えたカラーフィルタにおいて、前記透明着色パターン層3の一部に、その層厚を突起状に厚く形成したセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4が設けられていることを特徴とするカラーフィルタである。
According to the first aspect of the present invention, a transparent
本発明の請求項2に係る発明は、上記請求項1に係るカラーフィルタにおいて、前記透明着色パターン層3の端部がブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップして形成され、突起状の前記フォトスペーサ部4が、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした領域の透明着色パターン層3に形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
The invention according to a second aspect of the present invention is the color filter according to the first aspect, wherein an end of the transparent
本発明の請求項3に係る発明は、上記請求項1に係るカラーフィルタにおいて、突起状の前記フォトスペーサ部4が、ブラックマトリクスパターン層2のうち画素電極層とTFT層からなるアクティブマトリックス電極層の各々TFT層を隠蔽する部分に該当するブラックマトリクスパターン層2の領域上にオーバーラップした透明着色パターン層3部分に形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
According to a third aspect of the present invention, in the color filter according to the first aspect, the projecting
本発明の請求項4に係る発明は、上記請求項1乃至3のいずれか1項に係るカラーフィルタにおいて、突起状の前記フォトスペーサ部4の上端部に液晶配向突起用樹脂層6が被覆形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the color filter according to any one of the first to third aspects, the liquid crystal alignment
本発明の請求項5に係る発明は、上記請求項1乃至3のいずれか1項に係るカラーフィルタにおいて、突起状の前記フォトスペーサ部4の側面にオーバーハング部4aを備え、該フォトスペーサ部4の上端部に、前記透明な共通電極層5に対して電気的に非導通の透明電極層7が被覆されていることを特徴とするカラーフィルタである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the color filter according to any one of the first to third aspects, an overhang portion 4a is provided on a side surface of the protruding
本発明の請求項6に係る発明は、上記請求項1乃至5のいずれか1項記載のカラーフィ
ルタにおいて、突起状の前記フォトスペーサ部4が、前記透明着色パターン層3のレッド、グリーン、ブルーの3色、又はシアン、マゼンタ、イエローの3色のうち、いずれか1色又は2色又は3色の透明着色パターン層3に形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
The invention according to a sixth aspect of the present invention is the color filter according to any one of the first to fifth aspects, wherein the projecting
本発明の請求項7に係る発明は、上記請求項1乃至6のいずれか1項に係るカラーフィルタにおいて、突起状の前記フォトスペーサ部4が、前記透明着色パターン層3のパターン形成領域に塗布された光重合硬化型透明着色フォトレジストを、露光量調整用のハーフトーン露光マスクを用いて投影露光することにより形成され、前記ハーフトーン露光マスクにより、透明着色パターン層3に相当する領域の露光量EFとフォトスペーサ部4に相当する領域の露光量EPとの関係を、EF<EPとして投影露光することにより形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
The invention according to a seventh aspect of the present invention is the color filter according to any one of the first to sixth aspects, wherein the protruding
本発明の請求項8に係る発明は、上記請求項1乃至7のいずれか1項に係る透明な共通電極層5を形成したカラーフィルタAと、透明対向電極基板11上にTFT層を有するアクティブマトリックス電極層13を形成した対向電極板Bとが、その両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側に突起状の前記フォトスペーサ部4により所定間隔を以て形成された液晶封入セル14内に液晶が封入され、該カラーフィルタAと対向電極板Bとの互いの端部が接着シール材にて接合シールされていることを特徴とするカラー液晶表示装置である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an active color filter A having the transparent
本発明の請求項9に係る発明は、上記請求項1乃至7のいずれか1項に係る透明な共通電極層5を形成したカラーフィルタAと、透明対向電極基板11上にTFT層を有するアクティブマトリックス電極層による対向電極層13を形成した対向電極板Bとが、その両電極層5、13にそれぞれ形成された液晶配向膜を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側に突起状の前記フォトスペーサ部4により所定間隔を以て形成された液晶封入セル14内に液晶が封入され、該カラーフィルタAと対向電極板Bの互いの端部が接着シール材にて接合シールされていることを特徴とするカラー液晶表示装置である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an active color filter A in which the transparent
本発明の請求項10に係る発明は、上記請求項1乃至7のいずれか1項に係るXY直交マトリックス電極層のX方向若しくはY方向の透明なストライプ電極層5を形成したカラーフィルタAと、透明対向電極基板11上にXY直交マトリックス電極層のY方向若しくはX方向の透明なストライプ電極層による対向電極層13を形成した対向電極板Bとが、その両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側に突起状の前記フォトスペーサ部4により所定間隔を以て形成された液晶封入セル14内に液晶が封入され、該カラーフィルタAと対向電極板Bとの互いの端部が接着シール材にて接合シールされていることを特徴とするカラー液晶表示装置である。
The invention according to
本発明の請求項11に係る発明は、上記請求項1乃至7のいずれか1項に係るXY直交マトリックス電極層のX方向若しくはY方向の透明なストライプ電極層5を形成したカラーフィルタAと、透明対向電極基板11上にXY直交マトリックス電極層のY方向若しくはX方向の透明なストライプ電極層による対向電極層13を形成した対向電極板Bとが、その両電極層5、13にそれぞれ形成された液晶配向膜を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側に突起状の前記フォトスペーサ部4により所定間隔を以て形成された液晶封入セル14内に液晶が封入され、該カラーフィルタAと対向電極板Bとの互いの端部が、接着シール材にて接合シールされていることを特徴とするカラー液晶表示装置である。
The invention according to
本発明のカラーフィルタ及びカラー液晶表示装置は、アクティブマトリクス表示方式又
はXY直交配置マトリックス表示方式によるカラー液晶表示装置に使用するカラーフィルタ及びそのカラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置であり、カラーフィルタにフォトスペーサーを作製する際に、透明基板上に塗布した画素パターンであるR、G、Bの透明着色パターン層を形成する材料に対してハーフトーン露光用マスクを用いて投影露光することにより、画素パターンであるR、G、Bの透明着色パターン層と、該パターン層上に突起状のフォトスペーサーとを同時に作製することができ、フォトスペーサー形成用のフォトレジストの塗布、フォトレジストへのスペーサーパターン露光マスクによるパターン露光と現像処理、及び現像処理後のスペーサーパターンの焼成等の工程が不要であり、作製効率の向上に効果的である。
The color filter and the color liquid crystal display device of the present invention are a color filter used in a color liquid crystal display device by an active matrix display method or an XY orthogonal arrangement matrix display method, and a color liquid crystal display device using the color filter. When producing a photospacer, a pixel pattern applied on a transparent substrate is subjected to projection exposure using a halftone exposure mask to a material for forming a transparent colored pattern layer of R, G, and B, which is a pixel pattern. A transparent colored pattern layer of R, G, and B, which is a pattern, and a projecting photo spacer can be formed on the pattern layer at the same time, and a photoresist pattern for forming a photo spacer can be applied, and a spacer pattern on the photoresist. Pattern exposure and development processing using an exposure mask, and development processing Steps such as baking of the spacer pattern is not required, it is effective in improving the manufacturing efficiency.
本発明によれば、フォトスペーサー型カラー液晶表示装置におけるフォトスペーサーをR、G、B等の各透明着色パターン層の形成工程中にてパターン形成することができフォトスペーサーの精度と効率的な作製を実現することができる。 According to the present invention, the photo spacer in the photo spacer type color liquid crystal display device can be patterned during the process of forming each transparent colored pattern layer such as R, G, B, etc. Can be realized.
本発明のカラーフィルタの一実施の形態を、図1(a)に示すX−X側断面図、及び図1(b)に示す平面図に基づいて以下に詳細に説明する。 An embodiment of the color filter of the present invention will be described below in detail based on a cross-sectional side view taken along line XX shown in FIG. 1A and a plan view shown in FIG.
本発明のカラーフィルタAは、図1(a)に示すように、ガラス又はプラスチック製の透明基板1上にブラックマトリクスパターン層2(遮光パターン層)と、該ブラックマトリクスパターン層2によって画素状に区分されたレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)(又はシアン、マゼンタ、イエロー)の3色による透明着色パターン層3とを備え、該透明着色パターン層3上の一部には、該透明着色パターン層3の形成材料により突起状のフォトスペーサ部4が設けられている。
As shown in FIG. 1A, the color filter A of the present invention has a black matrix pattern layer 2 (light-shielding pattern layer) on a
前記透明着色パターン層3は、その端部がブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップして形成されていて、突起状の前記フォトスペーサ部4は、該透明着色パターン層3のパターン形成と同時に形成されていて、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における非画素領域)の透明着色パターン層3上に層厚の厚い厚膜部として一体に形成されている。
The transparent
前記突起状のフォトスペーサ部4の作製方法としては、透明着色パターン層3のパターニングにおいて、透明着色パターン層3に相当するパターン部分を露光量EFにて投影露光するためのパターン露光用のハーフトーン膜部(抑制露光部)と、フォトスペーサ部4に相当するパターン部分を露光量EP(EP>EF)にて投影露光するための透明部(通常露光部)とを形成した露光マスク(フォトマスク)を用いる。
As a method for producing the protruding photo-
露光マスク上の透明着色パターンの非形成部に対応する領域には、例えば、膜厚約1000Åの金属クロム膜による遮光膜が形成され、また、画素領域の透明着色パターン層3に対応する領域には、例えば、膜厚約2500ÅのITO(酸化インジウム・スズ)膜によるハーフトーン膜部(半透過部)が形成され、透明着色パターン層3領域内のフォトスペーサ部4に対応する部分は、ガラス板等の透明なマスク基板による全透過部となっている。
In the region corresponding to the non-formation portion of the transparent coloring pattern on the exposure mask, for example, a light shielding film made of a metal chromium film having a film thickness of about 1000 mm is formed, and the region corresponding to the transparent
上記露光マスクを用いて露光量を調整した投影露光方式にて、予めブラックマトリクス層2を形成した透明基板1上に塗布したレッド(R)又はグリーン(G)又はブルー(B)の光重合硬化型の着色フォトレジストに対してパターン露光し、現像処理することによって、露光マスクの全透過部にて露光量EPにて露光されたレジスト部位は十分に硬化して、必要な高さを持った層厚の厚いフォトスペーサ部4が形成され、ハーフトーン膜部(半透過部)にて露光量EFにて露光された部位は、全透過部にて露光されたレジスト部位
よりは十分に硬化せず、前記フォトスペーサ部4よりも薄い層厚の着色フィルタとして最適な層厚の透明着色パターン層3が形成される。
Photopolymerization curing of red (R), green (G) or blue (B) applied on the
該透明着色パターン層3上には、ブラックマトリクスパターン層2と透明着色パターン層3とフォトスペーサ部4とを被覆するように、ITO薄膜からなるベタ状の透明な共通電極層5を備えている。
On the transparent
また、図1(a)〜(b)に示すように、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップしていない透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における画素領域)を被覆する共通電極層5上には、突起状の液晶配向樹脂層6が、1個乃至複数個の微小ドット状若しくは線形パターン状に、又は、ベタ状の液晶配向樹脂層6が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1A to 1B, a common electrode that covers a region of the transparent
また、図1(a)に示すように、突起状のフォトスペーサ部4の頂部に被覆された共通電極層5の上部には、突起状の前記配向樹脂層6を形成した樹脂材による頂部樹脂層6aが形成されていて、該頂部樹脂層6aの厚さを含めた突起状のフォトスペーサ部4の頂部の高さは、少なくとも突起状の前記配向樹脂層6の頂部の高さより高位となっている。
Further, as shown in FIG. 1A, a top resin made of a resin material in which the projecting
また、本発明のカラーフィルタAの突起状フォトスペーサ部4は、前述したようにブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における非画素領域)の透明着色パターン層3上の一部に層厚が厚く一体に形成されているものであるが、図1(b)の平面図に示すように、例えば、ブラックマトリクスパターン層2のうち、アクティブマトリックス電極層のTFT(Thin Film Transistor)層を隠蔽する部分に該当するTFT隠蔽用ブラックマトリクスパターン層2a上にオーバーラップした領域の透明着色パターン層3上に該透明着色パターン層3の形成材料によって一体に形成されている。
In addition, the protruding
本発明のカラーフィルタの他の実施の形態を、図2(a)に示すX−X側断面図、及び図2(b)に示す平面図に基づいて以下に詳細に説明する。 Another embodiment of the color filter of the present invention will be described in detail below based on the XX side sectional view shown in FIG. 2 (a) and the plan view shown in FIG. 2 (b).
本発明のカラーフィルタAは、図2(a)に示すように、ガラス又はプラスチック製の透明基板1上にブラックマトリクスパターン層2(遮光パターン層)と、該ブラックマトリクスパターン層2によって画素状に区分されたレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)(又はシアン、マゼンタ、イエロー)の三色による透明着色パターン層3とを備え、該透明着色パターン層3上の一部には、該透明着色パターン層の形成材料により突起状のフォトスペーサ部4が設けられている。
As shown in FIG. 2A, the color filter A of the present invention has a black matrix pattern layer 2 (light-shielding pattern layer) on a
前記透明着色パターン層3は、その端部がブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップして形成されていて、突起状の前記フォトスペーサ部4は、該透明着色パターン層3のパターン形成と同時に形成されていて、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における非画素領域)の透明着色パターン層3の層厚の厚い厚膜部として、該透明着色パターン層3と一体に形成されている。
The transparent
前記突起状のフォトスペーサ部4は、図2(a)に示すように、その突起の基部から頂部の方向に向かって、その突起状のフォトスペーサ部4の側面部が頂部太り状(先太り状又は逆テーパー状)のオーバーハング形状を呈するオーバーハング側面部4aを備えている。なお、オーバーハング側面部4aの形成は、パターン露光後の露光硬化した着色フォトレジストパターンを現像処理(エッチング処理)する際に、その現像処理時間を比較的に長く採ることにより発生するサイドエッチング現象を利用することにより形成すること
ができる。
As shown in FIG. 2A, the protrusion-shaped
前記透明着色パターン層3上には、ブラックマトリクスパターン層2と透明着色パターン層3とを被覆するように、ITO薄膜からなるベタ状の共通電極層5を備えている。
On the transparent
また、図2(a)に示すように、オーバーハング側面部4aを備えた突起状のフォトスペーサ部4の頂部にも該オーバーハング側面部4aを除いてITO薄膜からなるITO被覆層7を備えているが、このITO薄膜は、透明基板1に対して垂直方向に透明着色パターン層3に向かって異方性(一方向性)のスパッタリング蒸着法にて形成されるため、フォトスペーサ部4のオーバーハング側面部4aには、スパッタリングされるITOが周り込むことがなくITO薄膜が形成されない。そのために前記共通電極層5とITO被覆層7とは互いに電気的に非導通状態を保持している。
Further, as shown in FIG. 2A, an
また、図2(a)〜(b)に示すように、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップしていない透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における画素領域)を被覆する共通電極層5上には、必要に応じて1乃至複数個の微小ドット状若しくは線形パターン状に、又はベタ状に、液晶配向樹脂層6が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2A to 2B, a common electrode that covers a region of the transparent
また、図2(a)に示すように、突起状のフォトスペーサ部4の頂部に被覆されたITO被覆層7の上部には、必要に応じて突起状の前記配向樹脂層6を形成した樹脂材による頂部樹脂層6aが形成されていてもよく、また、突起状の前記配向樹脂層6の頂部の高さは、ITO被覆層7の厚さ又は頂部樹脂層6aの厚さを含めた突起状のフォトスペーサ部4の頂部の高さより低く形成されている。
Further, as shown in FIG. 2A, a resin in which the protruding
また、本発明のカラーフィルタAの突起状フォトスペーサ部4は、前述したようにブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした透明着色パターン層3の領域(透明着色パターン層3における非画素領域)の透明着色パターン層3上の一部に一体に形成されているものであるが、図2(b)の平面図に示すように、例えばブラックマトリクスパターン層2のうち、アクティブマトリックス電極層のTFT層を隠蔽する部分に該当するTFT用ブラックマトリクスパターン層2a上にオーバーラップした領域の透明着色パターン層3部分に、該透明着色パターン層3の形成材料によって一体に形成されている。
In addition, the protruding
本発明のカラーフィルタは対向電極板との重ね合わせによりカラー液晶表示装置が形成されるものである。 The color filter of the present invention forms a color liquid crystal display device by overlapping with a counter electrode plate.
図3は、図1(a)〜(b)に示した本発明の一実施の形態によるカラーフィルタAと、TFT方式の対向電極板Bとを重ね合わせアッセンブルして構成されるカラー液晶表示装置の側断面図である。 FIG. 3 shows a color liquid crystal display device constituted by assembling the color filter A and the TFT type counter electrode plate B according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. FIG.
図3に示すように、カラーフィルタAには、TFT方式の対向電極板Bが、その両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられている。対向電極板Bには、対向電極基板11上にTFTトランジスタ層12を有するTFTモジュール層と画素電極層からなるアクティブマトリックス電極層13が形成されている。
As shown in FIG. 3, on the color filter A, a TFT-type counter electrode plate B is superposed with both
カラーフィルタAと対向電極板Bは、前記突起状フォトスペーサ部4により所定間隔を以て両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側には、前記突起状フォトスペーサ部4により形成された所定間隔の液晶封入セル14が形成され、該液晶封入セル内には液晶Lが封入されて、該カラーフィルタAと対向電極板Bとの互いの端部は接着シール材(図示せず)により接合シールされている。
The color filter A and the counter electrode plate B are overlapped with the electrode layers 5 and 13 facing each other at a predetermined interval by the protruding
なお、両電極層5、13上には、それぞれベタ状の液晶配向膜を形成してもよいし、液晶配向樹脂層6が形成される場合にはベタ状の液晶配向膜は形成しなくてもよい。
A solid liquid crystal alignment film may be formed on each of the electrode layers 5 and 13, and when the liquid crystal
図3に示すように、カラーフィルタAの突起状フォトスペーサ部4の頂部にある共通電極層5は、対向電極板Bのアクティブマトリックス電極層13に対して、被覆樹脂層6aによる絶縁層を介して接触するために、両電極層5、13は電気的に非導通状態を保持することができる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、図2(a)〜(b)に示した本発明の他の実施の形態によるカラーフィルタAと、TFT方式の対向電極板Bとを重ね合わせアッセンブルして構成されるカラー液晶表示装置の側断面図である。 FIG. 4 shows a color liquid crystal display constituted by assembling a color filter A according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B and a TFT type counter electrode plate B in an overlapping manner. It is a sectional side view of an apparatus.
図4に示すように、カラーフィルタAには、TFT方式の対向電極板Bが、その両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられている。対向電極板Bには、対向電極基板11上にTFTトランジスタ層12を有するTFTモジュール層と画素電極層からなるアクティブマトリックス電極層13が形成されている。
As shown in FIG. 4, on the color filter A, a TFT type counter electrode plate B is superposed with the electrode layers 5 and 13 facing each other. On the counter electrode plate B, an active matrix electrode layer 13 including a TFT module layer having a TFT transistor layer 12 and a pixel electrode layer is formed on a
カラーフィルタAと対向電極板Bは、前記突起状フォトスペーサ部4により所定間隔を以て両電極層5、13を対向配置して重ね合わせられ、該重ね合わせ内面側には、前記突起状フォトスペーサ部4により形成された所定間隔の液晶封入セル14が形成され、該液晶封入セル内には液晶Lが封入されて、該カラーフィルタAと対向電極板Bとの互いの端部は接着シール材(図示せず)により接合シールされている。
The color filter A and the counter electrode plate B are overlapped with the electrode layers 5 and 13 facing each other at a predetermined interval by the protruding
図4に示すように、カラーフィルタAの突起状フォトスペーサ部4の頂部にある共通電極層5のITO膜により形成されたITO被覆層7は、突起状フォトスペーサ部4のオーバーハング側面部4aによって透明着色パターン層3上の共通電極層5に対して非導通状態を保持しており、突起状フォトスペーサ部4の頂部は、対向電極板Bのアクティブマトリックス電極層13に対しては、両電極層5、13が互いに電気的に非導通状態で接触することができる。また、必要に応じて設けた被覆樹脂層6aによる絶縁層を介して接触するために、両電極層5、13は電気的に非導通状態を保持することができる。
As shown in FIG. 4, the
なお、両電極層5、13上には、それぞれベタ状の液晶配向膜を形成してもよいし、液晶配向樹脂層6が形成される場合にはベタ状の液晶配向膜は形成しなくてもよい。
A solid liquid crystal alignment film may be formed on each of the electrode layers 5 and 13, and when the liquid crystal
A…カラーフィルタ
B…対向電極板
L…液晶
1…透明基板
2…ブラックマトリクス層
3…透明着色パターン層
4…フォトスペーサ部
4a…オーバーハング側面部
5…共通電極層 6…液晶配向樹脂層
6a…被覆樹脂層
7…ITO被覆層
11…対向電極基板
12…TFT層
13…対向電極層(画素電極を含むアクティブマトリクス電極層)
14…液晶封入セル
A ... Color filter B ... Counter electrode plate L ...
14 ... Liquid crystal sealed cell
Claims (11)
前記透明着色パターン層3を形成する工程が、着色フォトレジストの塗布膜に対してパターン露光し、現像処理して透明着色パターン層3を形成する工程であって、
そのパターン露光の際に、透明着色パターン層3に相当するパターン部分の露光量を露光量EFとした場合、その一部の部位を露光量EFより多い露光量EPで露光して、この露光量EPで露光された部分を突起状に厚く形成して、この突起状部位をセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4とする
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A transparent colored pattern layer 3 pixel-divided by a black matrix pattern layer 2 is formed on the transparent substrate 1, and then a transparent common electrode layer 5 facing the active matrix electrode layer is formed on the transparent colored pattern layer 3. Alternatively, in the method of manufacturing a color filter by forming the transparent stripe electrode layer 5 in the X direction or Y direction of the XY orthogonal matrix electrode layer,
The step of forming the transparent colored pattern layer 3 is a step of forming a transparent colored pattern layer 3 by pattern exposure to a coating film of a colored photoresist and developing it,
In the pattern exposure, when the exposure amount of the pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is the exposure amount EF, a part of the pattern portion is exposed with an exposure amount EP larger than the exposure amount EF. A method for producing a color filter, characterized in that a portion exposed by EP is formed thick in a protruding shape, and the protruding portion serves as a photospacer portion 4 for cell gap adjustment.
前記透明着色パターン層3の端部をブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップして形成し、
突起状の前記フォトスペーサ部4を、ブラックマトリクスパターン層2上にオーバーラップした領域の透明着色パターン層3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 the manufacturing method of the color filter of Claim 1,
An end portion of the transparent coloring pattern layer 3 is formed on the black matrix pattern layer 2 so as to overlap,
The method for producing a color filter, wherein the protruding photo spacer portions 4 are formed in a transparent colored pattern layer 3 in a region overlapping with the black matrix pattern layer 2.
突起状の前記フォトスペーサ部4を、ブラックマトリクスパターン層2のうち画素電極層とTFT層からなるアクティブマトリックス電極層の各々TFT層を隠蔽する部分に該当するブラックマトリクスパターン層2の領域上にオーバーラップした透明着色パターン層3部分に形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In the manufacturing method of the color filter of Claim 1,
The protruding photo-spacer portion 4 is overlaid on the black matrix pattern layer 2 corresponding to the portion of the black matrix pattern layer 2 where the TFT layer of the pixel electrode layer and the TFT layer covers each TFT layer. A method for producing a color filter, comprising: forming a wrapped transparent colored pattern layer 3 portion.
突起状の前記フォトスペーサ部4の上端部に液晶配向突起用樹脂層6を被覆形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In the manufacturing method of the color filter of any one of Claims 1 thru | or 3,
A method for producing a color filter, comprising: coating a resin layer 6 for liquid crystal alignment protrusions on an upper end portion of the protruding photo-spacer portion 4.
突起状の前記フォトスペーサ部4をその側面にオーバーハング部4aを備える形状に形
成すると共に、該フォトスペーサ部4の上端部に、前記透明な共通電極層5に対して電気的に非導通の透明電極層7を被覆する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In the manufacturing method of the color filter of any one of Claims 1 thru | or 3,
The protruding photospacer portion 4 is formed in a shape having an overhang portion 4a on its side surface, and is electrically non-conductive to the transparent common electrode layer 5 at the upper end portion of the photospacer portion 4. A method for producing a color filter, comprising coating the transparent electrode layer 7.
突起状の前記フォトスペーサ部4を、前記透明着色パターン層3のレッド、グリーン、ブルーの3色、又はシアン、マゼンタ、イエローの3色のうち、いずれか1色又は2色又は3色の透明着色パターン層3で形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In the manufacturing method of the color filter of any one of Claims 1 thru | or 5,
The projecting photo-spacer portion 4 is made of one of the three colors of red, green and blue of the transparent coloring pattern layer 3, or three colors of cyan, magenta and yellow. It forms with the colored pattern layer 3, The manufacturing method of the color filter characterized by the above-mentioned.
透明着色パターン層3に相当するパターン部分を、露光量調整用のハーフトーン露光マスクを用いて露光量EFで投影露光する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In the manufacturing method of the color filter of any one of Claims 1 thru | or 6,
A method for producing a color filter, wherein a pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is projected and exposed with an exposure amount EF using a halftone exposure mask for adjusting the exposure amount .
前記カラーフィルターAを製造する方法が、透明基板1上に、ブラックマトリクスパターン層2により画素区分された透明着色パターン層3を形成し、次に、該透明着色パターン層3上に、アクティブマトリックス電極層と対向する透明な共通電極層5を形成してカラーフィルタを製造する方法において、
前記透明着色パターン層3を形成する工程が、着色フォトレジストの塗布膜に対してパターン露光し、現像処理して透明着色パターン層3を形成する工程であって、
そのパターン露光の際に、透明着色パターン層3に相当するパターン部分の露光量を露光量EFとした場合、その一部の部位を露光量EFより多い露光量EPで露光して、この露光量EPで露光された部分を突起状に厚く形成して、この突起状部位をセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4とする
ことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。 A color filter A in which a transparent common electrode layer 5 is formed and a counter electrode plate B in which an active matrix electrode layer 13 having a TFT layer is formed on a transparent counter electrode substrate 11 are arranged so that both electrode layers 5 and 13 face each other. Liquid crystal is sealed in a liquid crystal sealing cell 14 formed at a predetermined interval by a protruding photospacer portion 4 on the inner surface side of the overlapping, and the end portions of the color filter A and the counter electrode plate B are mutually connected. In a method of manufacturing a color liquid crystal display device by bonding and sealing with an adhesive sealant,
In the method of manufacturing the color filter A, a transparent colored pattern layer 3 divided into pixels by a black matrix pattern layer 2 is formed on a transparent substrate 1, and then an active matrix electrode is formed on the transparent colored pattern layer 3. In a method of manufacturing a color filter by forming a transparent common electrode layer 5 facing the layer,
The step of forming the transparent colored pattern layer 3 is a step of forming a transparent colored pattern layer 3 by pattern exposure to a coating film of a colored photoresist and developing it,
In the pattern exposure, when the exposure amount of the pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is the exposure amount EF, a part of the pattern portion is exposed with an exposure amount EP larger than the exposure amount EF. A method of manufacturing a color liquid crystal display device, characterized in that a portion exposed by EP is formed thick in a protruding shape, and the protruding portion is used as a photospacer portion 4 for cell gap adjustment.
前記カラーフィルターAを製造する方法が、透明基板1上に、ブラックマトリクスパターン層2により画素区分された透明着色パターン層3を形成し、次に、該透明着色パターン層3上に、アクティブマトリックス電極層と対向する透明な共通電極層5を形成してカラーフィルタを製造する方法において、
前記透明着色パターン層3を形成する工程が、着色フォトレジストの塗布膜に対してパターン露光し、現像処理して透明着色パターン層3を形成する工程であって、
そのパターン露光の際に、透明着色パターン層3に相当するパターン部分の露光量を露光量EFとした場合、その一部の部位を露光量EFより多い露光量EPで露光して、この露光量EPで露光された部分を突起状に厚く形成して、この突起状部位をセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4とする
ことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。 A color filter A having a transparent common electrode layer 5 and a counter electrode plate B having an active matrix electrode layer 13 having a TFT layer on a transparent counter electrode substrate 11 are formed on both electrode layers 5 and 13 respectively. The liquid crystal alignment films are arranged so as to face each other and are superposed, and liquid crystal is enclosed in a liquid crystal encapsulating cell 14 formed at a predetermined interval by a protruding photospacer portion 4 on the inner surface of the superposition, and the color filter A and the counter electrode In a method of manufacturing a color liquid crystal display device by bonding and sealing each other end of the plate B with an adhesive sealing material,
In the method of manufacturing the color filter A, a transparent colored pattern layer 3 divided into pixels by a black matrix pattern layer 2 is formed on a transparent substrate 1, and then an active matrix electrode is formed on the transparent colored pattern layer 3. In a method of manufacturing a color filter by forming a transparent common electrode layer 5 facing the layer,
The step of forming the transparent colored pattern layer 3 is a step of forming a transparent colored pattern layer 3 by pattern exposure to a coating film of a colored photoresist and developing it,
In the pattern exposure, when the exposure amount of the pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is the exposure amount EF, a part of the pattern portion is exposed with an exposure amount EP larger than the exposure amount EF. A method of manufacturing a color liquid crystal display device, characterized in that a portion exposed by EP is formed thick in a protruding shape, and the protruding portion is used as a photospacer portion 4 for cell gap adjustment.
前記カラーフィルターAを製造する方法が、透明基板1上に、ブラックマトリクスパターン層2により画素区分された透明着色パターン層3を形成し、次に、該透明着色パターン層3上に、XY直交マトリックス電極層のX方向若しくはY方向の透明なストライプ電極層5を形成してカラーフィルタを製造する方法において、
前記透明着色パターン層3を形成する工程が、着色フォトレジストの塗布膜に対してパターン露光し、現像処理して透明着色パターン層3を形成する工程であって、
そのパターン露光の際に、透明着色パターン層3に相当するパターン部分の露光量を露光量EFとした場合、その一部の部位を露光量EFより多い露光量EPで露光して、この露光量EPで露光された部分を突起状に厚く形成して、この突起状部位をセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4とする
ことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。 Color filter A in which transparent stripe electrode layer 5 in X direction or Y direction of XY orthogonal matrix electrode layer is formed, and transparent stripe electrode layer in Y direction or X direction of XY orthogonal matrix electrode layer on transparent counter electrode substrate 11 The counter electrode plate B on which the counter electrode layer 13 is formed is overlapped with the electrode layers 5 and 13 facing each other, and formed on the inner surface side of the overlap with a protruding photospacer portion 4 at a predetermined interval. In a method of manufacturing a color liquid crystal display device by enclosing a liquid crystal in a liquid crystal encapsulating cell 14 and bonding and sealing the end portions of the color filter A and the counter electrode plate B with an adhesive sealing material,
Method for producing the color filter A is on a transparent substrate 1, a black matrix pattern layer 2 by forming a transparent colored pattern layer 3 pixel segment, then, on the transparent colored pattern layer 3, X Y orthogonal In the method of manufacturing a color filter by forming a transparent stripe electrode layer 5 in the X direction or Y direction of the matrix electrode layer,
The step of forming the transparent colored pattern layer 3 is a step of forming a transparent colored pattern layer 3 by pattern exposure to a coating film of a colored photoresist and developing it,
In the pattern exposure, when the exposure amount of the pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is the exposure amount EF, a part of the pattern portion is exposed with an exposure amount EP larger than the exposure amount EF. A method of manufacturing a color liquid crystal display device, characterized in that a portion exposed by EP is formed thick in a protruding shape, and the protruding portion is used as a photospacer portion 4 for cell gap adjustment.
前記カラーフィルターAを製造する方法が、透明基板1上に、ブラックマトリクスパターン層2により画素区分された透明着色パターン層3を形成し、次に、該透明着色パターン層3上に、XY直交マトリックス電極層のX方向若しくはY方向の透明なストライプ電極層5を形成してカラーフィルタを製造する方法において、
前記透明着色パターン層3を形成する工程が、着色フォトレジストの塗布膜に対してパターン露光し、現像処理して透明着色パターン層3を形成する工程であって、
そのパターン露光の際に、透明着色パターン層3に相当するパターン部分の露光量を露光量EFとした場合、その一部の部位を露光量EFより多い露光量EPで露光して、この露光量EPで露光された部分を突起状に厚く形成して、この突起状部位をセルギャップ調整用のフォトスペーサ部4とする
ことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。 Color filter A in which transparent stripe electrode layer 5 in X direction or Y direction of XY orthogonal matrix electrode layer is formed, and transparent stripe electrode layer in Y direction or X direction of XY orthogonal matrix electrode layer on transparent counter electrode substrate 11 The counter electrode plate B on which the counter electrode layer 13 is formed is superposed with the liquid crystal alignment films formed on the electrode layers 5 and 13 facing each other, and a protruding photospacer portion is formed on the inner surface of the superposition. A liquid crystal is sealed in a liquid crystal sealing cell 14 formed at a predetermined interval by 4 and the end portions of the color filter A and the counter electrode plate B are bonded and sealed with an adhesive sealing material, whereby a color liquid crystal display device is obtained. In the method of manufacturing
Method for producing the color filter A is on a transparent substrate 1, a black matrix pattern layer 2 by forming a transparent colored pattern layer 3 pixel segment, then, on the transparent colored pattern layer 3, X Y orthogonal In the method of manufacturing a color filter by forming a transparent stripe electrode layer 5 in the X direction or Y direction of the matrix electrode layer,
The step of forming the transparent colored pattern layer 3 is a step of forming a transparent colored pattern layer 3 by pattern exposure to a coating film of a colored photoresist and developing it,
In the pattern exposure, when the exposure amount of the pattern portion corresponding to the transparent colored pattern layer 3 is the exposure amount EF, a part of the pattern portion is exposed with an exposure amount EP larger than the exposure amount EF. A method of manufacturing a color liquid crystal display device, characterized in that a portion exposed by EP is formed thick in a protruding shape, and the protruding portion is used as a photospacer portion 4 for cell gap adjustment.
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