JP5151903B2 - Color filter substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device - Google Patents

Color filter substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device Download PDF

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Description

本発明は、カラーフィルタ基板及びその製造方法並びに当該カラーフィルタ基板を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a color filter substrate, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device having the color filter substrate.

従来、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板において、開口部以外の遮光領域には、樹脂もしくは金属酸化膜によるブラックマトリクスが使用されている。高い表示品位を必要としない用途(一部の小型や、一部の携帯電話など)においては、ブラックマトリクスを全く使用しないか、もしくは隣り合う色層パターンの2色を重ねて遮光効果を得ている。このようにブラックマトリクスを使用しないことで、材料、工程、コストを削減する事ができる。   Conventionally, in a color filter substrate used in a liquid crystal display device, a black matrix made of a resin or a metal oxide film is used in a light shielding region other than an opening. For applications that do not require high display quality (some small size, some mobile phones, etc.), do not use a black matrix at all, or obtain a light shielding effect by overlapping two colors of adjacent color layer patterns. Yes. By not using a black matrix in this way, materials, processes, and costs can be reduced.

高い表示品位が求められる用途においても、画質を犠牲にすることなく、材料、工程、コストを削減するための技術として、特許文献1、特許文献3には、色層を3色重ねる例が開示されている。この構成では、高い遮光性能すなわち高いOD(Optical Density)値が得られるというメリットがある。   Even in applications where high display quality is required, Patent Document 1 and Patent Document 3 disclose examples in which three color layers are superimposed as techniques for reducing materials, processes, and costs without sacrificing image quality. Has been. This configuration has an advantage that high light shielding performance, that is, high OD (Optical Density) value can be obtained.

また、特許文献2には、遮光領域をハーフトーンマスクで形成する例が開示されている。この構成では、各色層が薄くなり、3色重ねた場合でも段差が小さくなるというメリットがある。   Patent Document 2 discloses an example in which a light shielding region is formed with a halftone mask. In this configuration, each color layer is thin, and there is an advantage that a step is small even when three colors are stacked.

また、特許文献4には、額縁部分において色層を2色重ねる例が開示されている。この構成では、3層重ねの場合よりも、色層の積層段差を低く出来るというメリットがある。   Patent Document 4 discloses an example in which two color layers are superimposed on a frame portion. In this configuration, there is an advantage that the stacking step of the color layer can be made lower than in the case of stacking three layers.

このほか、特許文献2には、3色を共通マスク1枚で形成する例が開示されている。   In addition, Patent Document 2 discloses an example in which three colors are formed with one common mask.

さらに、特許文献4、非特許文献1あるいは特許文献5には、額縁部分以外の有効表示面内のパターンでは、格子状のブラックマトリクスパターンを全く配置しないか、1色の色層パターン、もしくは隣り合う色層パターンをドレイン配線(信号線)の幅を遮光するように重ねる例が開示されている。この構成では、上記のマスク1枚でのずらし打ちによる構成とした場合でも、垂直配向方式のノーマリーブラック型の液晶表示装置を使用する事で、OD値が不足するという問題を回避できるというメリットがある。   Further, in Patent Document 4, Non-Patent Document 1 or Patent Document 5, in the pattern within the effective display surface other than the frame portion, no grid-like black matrix pattern is arranged, one color layer pattern, or adjacent An example in which matching color layer patterns are overlapped so as to shield the width of the drain wiring (signal line) is disclosed. In this configuration, even when the above-described configuration is made by using only one mask, it is possible to avoid the problem that the OD value is insufficient by using a vertically aligned type normally black liquid crystal display device. There is.

また、特許文献6では、カラーフィルタのR、G、B各画素を、R、Ye、Cy、Bの4色により形成し、TFT(Thin Film Transistor)遮光領域は3色の色層を重ね、そのほかのブラックマトリクス領域は赤と青の2色の色層を重ねる例が示されている。この構成では、TFTとTFT近傍領域の遮光性を確保することが出来るというメリットがある。   In Patent Document 6, R, G, and B pixels of a color filter are formed with four colors of R, Ye, Cy, and B, and a TFT (Thin Film Transistor) light-shielding region is overlaid with three color layers. In the other black matrix region, an example in which two color layers of red and blue are superimposed is shown. With this configuration, there is an advantage that the light shielding property between the TFT and the region near the TFT can be secured.

図21及び図22は、上記特許文献3による構成の例を示す図であり、図21は、色層パターンの作製手順を示す平面図であり、図22は、図21のH−H’断面図である。この図21及び図22の構成においては、基本的には赤、緑、青の色層の縦ストライプ配置であり、遮光領域が赤と青の2色重ねとなっている。その後、必要に応じてオーバーコート層を積層し、パネルのセルギャップ形成の為にフォトスペーサーを配置する。パネルのセルギャップは3.0μm〜4.0μm程度の設定とする。このカラーフィルタ基板とTFT基板に配向処理を行い、液晶滴下後に貼り合せ、もしくは貼り合せ後に液晶注入及び封孔を行った後、偏光板を貼り付けて液晶パネルとする。   21 and 22 are diagrams showing an example of a configuration according to Patent Document 3, FIG. 21 is a plan view showing a procedure for producing a color layer pattern, and FIG. 22 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. FIG. 21 and FIG. 22 is basically a vertical stripe arrangement of red, green, and blue color layers, and the light-shielding region is overlapped with two colors of red and blue. Thereafter, if necessary, an overcoat layer is laminated, and a photo spacer is arranged for forming a cell gap of the panel. The cell gap of the panel is set to about 3.0 μm to 4.0 μm. This color filter substrate and the TFT substrate are subjected to an alignment treatment, and are bonded after dropping the liquid crystal, or liquid crystal is injected and sealed after the bonding, and then a polarizing plate is bonded to obtain a liquid crystal panel.

この時、TFT基板としては、横電界方式(IPS:In Plane Switching)タイプのものを用いることができる。例えば、特許文献7(特開2000−89240号公報)及び特許文献5(特開2004−62145号公報)には、ドレインバスライン及びゲートバスラインを、層間絶縁膜を介して上層の共通電極によって覆った構成の横電界方式の液晶表示装置が開示されている。   At this time, as the TFT substrate, an in-plane switching (IPS) type substrate can be used. For example, in Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-89240) and Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-62145), a drain bus line and a gate bus line are connected by an upper common electrode through an interlayer insulating film. A horizontal electric field type liquid crystal display device having a covered structure is disclosed.

図23及び図24(特開2004−62145号公報に記載の図1、2)は、従来例の液晶表示装置の特徴を説明する図である。本従来例の図23の構成によると、複数本のゲート配線41及び複数本の共通電極配線42が互いに同層に、かつ相互に平行に図面の横方向に延在して形成されており、これらの構造の上に、ゲート絶縁膜(図示せず)を介して複数本のドレイン配線43が図面の縦方向に延在している。ゲート配線41とドレイン配線43の各交点付近には、アモルファスシリコン層のチャネル部を有するTFT45(図24)が形成されている。TFT45のソース電極は、櫛歯形状の画素電極44に接続されている。画素電極44のソース電極とは反対側の部分は、共通電極配線42に対してゲート絶縁膜を介して容量を形成する蓄積容量電極に接続されている。このような構造のさらに上側に、保護絶縁膜(図示せず)が形成されており、さらにその上側には、透明金属よりなる共通電極46が形成されている。共通電極46は、ドレイン配線43およびゲート配線41を覆うように形成されているとともに、保護絶縁膜ならびにゲート絶縁膜を貫通するように設けられたコンタクトホールを通じて下層の共通電極配線42に接続されている。   FIG. 23 and FIG. 24 (FIGS. 1 and 2 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-62145) are diagrams for explaining the characteristics of a conventional liquid crystal display device. According to the configuration of FIG. 23 of the conventional example, a plurality of gate wirings 41 and a plurality of common electrode wirings 42 are formed in the same layer and extending in the horizontal direction of the drawing in parallel with each other, On these structures, a plurality of drain wirings 43 extend in the vertical direction of the drawing via a gate insulating film (not shown). In the vicinity of each intersection of the gate wiring 41 and the drain wiring 43, a TFT 45 (FIG. 24) having a channel portion of an amorphous silicon layer is formed. The source electrode of the TFT 45 is connected to the comb-shaped pixel electrode 44. A portion of the pixel electrode 44 opposite to the source electrode is connected to a storage capacitor electrode that forms a capacitor with respect to the common electrode wiring 42 via a gate insulating film. A protective insulating film (not shown) is formed on the upper side of such a structure, and a common electrode 46 made of a transparent metal is further formed on the upper side. The common electrode 46 is formed so as to cover the drain wiring 43 and the gate wiring 41, and is connected to the lower common electrode wiring 42 through a contact hole provided so as to penetrate the protective insulating film and the gate insulating film. Yes.

図25(特開2004−62145号公報に記載の図21)は、図23の液晶表示装置の、ゲート配線41の周辺を拡大して示す図である。図25に示すように、ゲート配線41は上層の共通電極46によって覆われた構成となっている。また、この共通電極46は、ゲート配線41の直上の領域だけでなく、ゲート配線41に隣接して配置されている、共通電極配線42、ソース電極及び蓄積容量電極のそれぞれと、ゲート配線41との隙間、さらには、これらの電極のエッジ周辺領域にかけて、オーバーラップするように形成されている。   FIG. 25 (FIG. 21 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-62145) is an enlarged view of the periphery of the gate wiring 41 of the liquid crystal display device of FIG. As shown in FIG. 25, the gate wiring 41 is covered with an upper common electrode 46. The common electrode 46 is disposed not only in the region immediately above the gate wiring 41 but also adjacent to the gate wiring 41, each of the common electrode wiring 42, the source electrode and the storage capacitor electrode, and the gate wiring 41. These gaps are formed so as to overlap with each other over the edge peripheral region of these electrodes.

また、図23に示すように、CF基板側に形成されるブラックマトリクス層47(図の破線で囲まれた領域)は、TFT45を覆う程度にTFT45の上方においてのみ形成されている。すなわち、ブラックマトリクス層47はTFT45への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されている。加えて、ブラックマトリクス層47はゲート配線41及びドレイン配線43上には形成されておらず、TFT45上にのみ孤立パターンとして形成されている。   Further, as shown in FIG. 23, the black matrix layer 47 (region surrounded by the broken line in the figure) formed on the CF substrate side is formed only above the TFT 45 so as to cover the TFT 45. That is, the black matrix layer 47 is formed as a minimum size necessary for preventing light from entering the TFT 45. In addition, the black matrix layer 47 is not formed on the gate wiring 41 and the drain wiring 43 but is formed as an isolated pattern only on the TFT 45.

この図23、図24、図25のような構成とすることにより、ゲート配線41の周辺に発生する電界を上層の共通電極46によって遮蔽することができ、この領域での液晶分子は初期の配向状態からその方向を変化させることがなく、バックライトからの光漏れが生じることはない。よって、この部分をカラーフィルタ基板側で遮光する必要がなくなり、図23に示すような最小限のサイズのブラックマトリクス層47を形成するだけで十分となる。   23, 24, and 25, the electric field generated around the gate wiring 41 can be shielded by the upper common electrode 46, and the liquid crystal molecules in this region are initially aligned. The direction is not changed from the state, and no light leaks from the backlight. Therefore, it is not necessary to shield this portion on the color filter substrate side, and it is sufficient to form a black matrix layer 47 having a minimum size as shown in FIG.

特許第2590858号Japanese Patent No. 2590858 特開平08−95021号公報JP-A-08-95021 特開2003−14917号公報JP 2003-14917 A 特開2000−29014号公報JP 2000-29014 A 特開2004−62145号公報JP 2004-62145 A 特開昭61-105583号公報JP 61-105583 A 特開2000−89240号公報JP 2000-89240 A I.Washizuka、IDW'97 DIGEST,227(1997) ALC5-4I. Washizuka, IDW'97 DIGEST, 227 (1997) ALC5-4

しかしながら、上記のような従来技術のうち、まず、特許文献1、特許文献3に開示された、色層を3色重ねる構成では、以下のような課題がある。   However, among the conventional techniques as described above, the configuration disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 3 in which three color layers are superimposed has the following problems.

液晶表示装置の色再現性は、用途によって異なるが、sRGBやEBU規格におけるNTSC比72%以上を必要としない産業用途、一部のノートPCなどにおいて、数十%〜60%程度である。たとえば、一般的な顔料分散法による感光性レジストを用いたNTSC比40%程度のカラーフィルタと冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)バックライトによる組合せでは、赤、緑、青の各色層の膜厚が1.0μm程度となる。TFT上、ドレイン配線上、ゲート配線上の全てを遮光するパターン、すなわちカラーフィルタ基板のブラックマトリクスパターン全てを3色の色重ね遮光部で置き換えようとすると、1色で構成される開口部の膜厚と、3色で構成される遮光部の膜厚との段差が、額縁部分付近で最大2.0μmとなってしまう。TN(Twisted Nematic)用カラーフィルタ基板の場合には、この色層表面に透明電極(ITO:Indium Tin Oxideなど)を成膜するが、これによる段差のレベリング作用はほとんど期待できない。また、IPSやVA(Vertical Alignment)用カラーフィルタ基板の場合には、この上にオーバーコート層を設置する場合が多いが、その場合でも完全にレベリングすることはできない。例えば、オーバーコート膜厚1.0μmとすると、色層の積層による2.0μmの段差は60〜70%程度までしかレベリングされず、結果として1.4μm程度の段差が残る。従って、ブラックマトリクスパターン全面を3色重ねとする構造では、全面で格子状に大きな段差が形成され、液晶の注入不良や、ラビング不良による液晶配向不具合により、表示品位が低下してしまう。   The color reproducibility of the liquid crystal display device varies depending on the application, but is about several tens to 60% in industrial applications that do not require 72% or more of the NTSC ratio in the sRGB and EBU standards, and some notebook PCs. For example, a combination of a color filter with a NTSC ratio of about 40% using a photosensitive resist by a general pigment dispersion method and a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) backlight, each of the red, green and blue color layers The film thickness is about 1.0 μm. If an attempt is made to replace all of the black matrix pattern of the color filter substrate with a three-color overlapping light-shielding portion on the TFT, the drain wiring, and the gate wiring, that is, the film of the opening portion composed of one color. The level difference between the thickness and the film thickness of the light-shielding portion composed of three colors is 2.0 μm at the maximum in the vicinity of the frame portion. In the case of a color filter substrate for TN (Twisted Nematic), a transparent electrode (ITO: Indium Tin Oxide, etc.) is formed on the surface of this color layer, but the leveling effect of the step due to this can hardly be expected. Further, in the case of a color filter substrate for IPS or VA (Vertical Alignment), an overcoat layer is often provided thereon, but even in such a case, leveling cannot be completely performed. For example, when the overcoat film thickness is 1.0 μm, the step of 2.0 μm due to the lamination of the color layers is leveled only to about 60 to 70%, and as a result, the step of about 1.4 μm remains. Therefore, in the structure in which the entire black matrix pattern is overlaid with three colors, a large step is formed in a lattice shape on the entire surface, and the display quality is deteriorated due to liquid crystal injection failure or liquid crystal alignment failure due to rubbing failure.

また、特許文献2に開示された、色層を3色重ねる構成では、以下のような課題がある。   Further, the configuration disclosed in Patent Document 2 in which three color layers are stacked has the following problems.

ハーフトーンによる3色重ね部分の遮光パターンにおいては、遮光パターン分の各色層膜厚が薄くなる為、得られるOD値が小さくなり、必要な遮光性能が達成できない。   In the light-shielding pattern of the three-color overlapping portion by halftone, the thickness of each color layer corresponding to the light-shielding pattern becomes thin, so that the obtained OD value becomes small and the necessary light-shielding performance cannot be achieved.

また、特許文献3、特許文献4、非特許文献1、特許文献5に記載されるような、赤、緑、青の3原色カラーフィルタにおいて隣り合う2色の色層パターンを重ねて遮光部を形成する構成では、以下のような課題がある。   Further, as described in Patent Document 3, Patent Document 4, Non-Patent Document 1, and Patent Document 5, in the three primary color filters of red, green, and blue, adjacent color layer patterns of two adjacent colors are overlapped to provide a light shielding portion. The configuration to be formed has the following problems.

額縁部分以外の有効表示面内において、格子状のブラックマトリクスパターンを全く配置しないか、1色の色層パターン、もしくは隣り合う色層パターンをドレイン配線(信号線)の幅を遮光するように2色を重ねる構造とした場合には、主にゲート配線付近に配置されるTFTとTFT近傍領域は必要十分な遮光性が確保できない。すなわち、隣り合う色層パターンのうち、赤と緑の色重ね部分の遮光性能が低くなり、カラーフィルタ単体では外から進入してくる光(外光)や、バックライト光源を十分に遮光することができなくなってしまう。一方、特許文献4に記載されるような、有効表示領域の周囲の額縁部分に赤と青の2色を用いた2色重ねによる遮光部を形成する例においては、各色層パターンを共通化することができない為、色層パターン作製に使用するマスクを1枚にしてコスト低減を図る事ができない。   The grid-like black matrix pattern is not arranged at all in the effective display surface other than the frame portion, or one color layer pattern or adjacent color layer pattern is shielded from the width of the drain wiring (signal line). In the case of a structure in which colors are overlapped, a necessary and sufficient light-shielding property cannot be ensured mainly for a TFT disposed in the vicinity of a gate wiring and a TFT vicinity region. That is, in the adjacent color layer pattern, the light shielding performance of the red and green color overlapping portions is low, and the color filter alone can sufficiently shield the light entering from the outside (external light) and the backlight light source. Will not be able to. On the other hand, in an example of forming a light-shielding portion by overlapping two colors using red and blue colors in the frame portion around the effective display area as described in Patent Document 4, each color layer pattern is shared. Therefore, it is impossible to reduce the cost by using a single mask for producing the color layer pattern.

また、特許文献6に記載されるような、R、Ye、Cy、Bの4色を使用し、TFT遮光領域は3色の色層を重ね、そのほかのブラックマトリクス領域は赤と青の2色の色層を重ねる構成では、以下のような課題がある。   Also, as described in Patent Document 6, four colors R, Ye, Cy, and B are used, the TFT light-shielding region is overlaid with three color layers, and the other black matrix regions are two colors of red and blue. The configuration in which the color layers are stacked has the following problems.

カラーフィルタにおけるR、G、Bの3つの色画素を構成する為に、R、Ye、Cy、Bの4色を使用する必要があり、樹脂ブラックマトリクスの1工程を省略してはいるが、色層形成工程が1つ追加となり、コスト削減効果は期待できない。Cyの1色でB画素を形成するとの記載もあるが、x、y色度座標上(CIE1931表色系)におけるCyのy色度値は、Bのy色度値よりも遥かに大きく、およそG座標とB座標の中間付近である。よって、CyでBを表現することは困難である。   In order to construct three color pixels of R, G, and B in the color filter, it is necessary to use four colors of R, Ye, Cy, and B, and one step of the resin black matrix is omitted. One additional color layer forming step is required, and a cost reduction effect cannot be expected. Although there is a description that the B pixel is formed by one color of Cy, the y chromaticity value of Cy on the x, y chromaticity coordinates (CIE1931 color system) is much larger than the y chromaticity value of B, Approximately in the middle of the G and B coordinates. Therefore, it is difficult to express B with Cy.

また、特許文献1から4、6及び非特許文献1における、2色および3色の色層を重ねたパターンでは、その辺や角は鋭角か一般的に直角であり、以下のような課題がある。   Moreover, in the pattern which piled up the color layer of 2 colors and 3 colors in the patent documents 1 to 4, 6 and the nonpatent literature 1, the side and angle | corner are an acute angle or generally a right angle, and the following subjects are the same. is there.

2色または、特に3色以上を重ねた色層パターンの角や隅が鋭角である場合、その段差が大きい事による影響と合わせて、ラビング布の毛先がパターン全面に均一に接触しない事がある。ラビング布の毛先が十分に接触しない場合、ラビングが十分に行われない領域ができる為、ラビング不足による配向不良などの表示不具合の原因となる。   When the corners or corners of a color layer pattern with two or more colors, especially three or more colors, are acute, the edges of the rubbing cloth may not evenly contact the entire pattern surface, combined with the effect of the large step. is there. If the rubbing tip of the rubbing cloth does not contact sufficiently, an area where the rubbing is not sufficiently performed is formed, which causes a display defect such as orientation failure due to insufficient rubbing.

このように、従来例の主な課題は、高いOD値を得ようとして3色の色層を積層する場合に、カラーフィルタ基板表面に大きな段差が形成される点、2色の色層の積層構造にすると、段差が小さくなるが、遮光性能が低下してしまう点、の2点であり、段差と遮光性は、トレードオフの関係となっている。   As described above, the main problem of the conventional example is that when three color layers are stacked in order to obtain a high OD value, a large step is formed on the surface of the color filter substrate. If the structure is adopted, the level difference is reduced, but the light shielding performance is lowered. The level difference and the light shielding property are in a trade-off relationship.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、色層を重ねることにより遮光部を形成する構造において、十分な遮光性を確保しつつ、段差による影響を緩和することができるカラーフィルタ基板及びその製造方法並びに液晶表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to reduce the effects of steps while ensuring sufficient light shielding in a structure in which a light shielding portion is formed by overlapping color layers. Another object of the present invention is to provide a color filter substrate, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device.

従来の課題を解決する為、本発明は、以下のような構成とする。   In order to solve the conventional problems, the present invention has the following configuration.

(1)樹脂もしくは金属層からなるブラックマトリクスの代わりに、色層を積層することにより遮光層を形成したカラーフィルタからなるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ(TFT)のチャネルを含むTFTおよびTFT近傍を遮光する第2の色重ね遮光部では、3色以上の積層した色重ね層を設け、当該第2の色重ね遮光部を形成する各色層は、画素の表示領域における色層から連続するようにし、それ以外の遮光部(第1の色重ね遮光部)は、第2の色重ね遮光部の色重ね層より少ない色重ね層で形成している。   (1) In an active matrix liquid crystal display device comprising a color filter in which a light shielding layer is formed by laminating a color layer instead of a black matrix comprising a resin or metal layer, a channel of a thin film transistor (TFT) serving as a switching element is provided. In the second color overlap light-shielding portion that shields the TFT including the TFT and the vicinity of the TFT, three or more color overlap layers are provided, and each color layer forming the second color overlap light-shielding portion is a color in the display area of the pixel. The other light shielding portions (first color overlapping light shielding portions) are formed of fewer color overlapping layers than the color overlapping layers of the second color overlapping light shielding portions.

これによって、段差の大きい3色重ねはTFTおよびTFT近傍の一部分だけとなり、カラーフィルタ表面積の大部分は2色重ねとなる。よって、表示を行う開口部と2色重ね遮光部との膜厚差は抑えられ、この部分で大きな段差は生じない。そのため、パネルに液晶を注入または滴下方式などにより封入する際に、均一に液晶が広がる為、面内の液晶量が均一となって、セルギャップ不具合や液晶注入不具合がなくなる。また、遮光領域を形成する色層は、より大きなサブ画素パターンと、連続したパターンとして形成されるため、はがれ等に強く、歩留を向上させることができる。さらに段差による凹凸の数が少なくなるため、ラビング不足による配向異常の表示不具合が減少する。   As a result, the three-color overlap with a large step is only the TFT and a part near the TFT, and the most part of the color filter surface area is the two-color overlap. Therefore, the difference in film thickness between the opening for displaying and the two-color overlapping light-shielding portion can be suppressed, and a large step does not occur in this portion. Therefore, when the liquid crystal is sealed in the panel by injecting or dropping method, the liquid crystal spreads uniformly, so that the amount of liquid crystal in the surface becomes uniform and there is no cell gap defect or liquid crystal injection defect. In addition, since the color layer forming the light-shielding region is formed as a larger subpixel pattern and a continuous pattern, it is resistant to peeling and the yield can be improved. Furthermore, since the number of irregularities due to the step is reduced, the display defect of the alignment abnormality due to insufficient rubbing is reduced.

(2)前記(1)において、各色層はストライプ形状で画素間は連続しており、TFTを遮光するために、前記ストライプ形状から両側に隣接する色層の領域に、色層から連続するように、凸パターンで張り出した形状を有することを特徴とする。   (2) In the above (1), each color layer has a stripe shape and is continuous between pixels. In order to shield the TFT, the color layer is continuous from the color layer to the region of the color layer adjacent to both sides from the stripe shape. Further, it has a shape protruding with a convex pattern.

このように、色層をストライプ形状として、TFTおよびTFT近傍の遮光部において、ストライプから両側に隣接する色層の領域に凸パターンで張り出させることにより、3色重ね部へ効率よく引き出すことができるため、開口率を落とすことなく、TFT遮光部のみを3色重ねとして、他の領域を2色重ねとすることができる。   As described above, the color layer is formed in a stripe shape, and in the TFT and the light shielding portion in the vicinity of the TFT, the region of the color layer adjacent to both sides from the stripe is projected with a convex pattern, so that it can be efficiently drawn out to the three-color overlapping portion. Therefore, without reducing the aperture ratio, only the TFT light-shielding portion can be overlapped with three colors, and the other regions can be overlapped with two colors.

(3)前記(1)もしくは(2)において、3色以上の色層のうち1色以上少ない層が、液晶表示装置の周辺額縁をのぞく表示部で、ほぼ同一形状で形成されていることを特徴とする。   (3) In the above (1) or (2), one or more of the three or more color layers are formed in substantially the same shape on the display portion except the peripheral frame of the liquid crystal display device. Features.

このようにすることにより、色層の露光マスクを複数の色層において、共用することができ、マスク数を削減でき、製造に関わるコストを削減できる。   By doing in this way, the exposure mask of a color layer can be shared in several color layers, the number of masks can be reduced, and the cost concerning manufacture can be reduced.

(4)さらに(3)において、より好ましくはすべての色層が同一形状で形成されていることを特徴とする。   (4) Further, in (3), more preferably, all the color layers are formed in the same shape.

より好ましい場合として、全ての色層を同一形状とすることにより、色層の露光マスクを1枚の露光マスクで共用することができるため、製造に関わるコストをさらに低減できる。   As a more preferable case, since all the color layers have the same shape, the exposure mask of the color layer can be shared by one exposure mask, so that the manufacturing cost can be further reduced.

(5)前記(2)において、凸形状はその根元において、パターンの辺が90°以上をなすように屈曲していることを特徴とする。   (5) In the above (2), the convex shape is bent at the base so that the side of the pattern forms 90 ° or more.

ストライプ形状の色層からTFT遮光層を形成するために、張り出させる凸パターンにおいて、その根元を90°以上とすることが望ましい。この部分が鋭角になると、この部分のラビングの際に配向膜の削れくず等の付着が生じやすく、この部分で配向異常となりやすいことが判明している。当該部で色層のエッジを90°以上で屈曲させることにより、このような問題を回避できる。   In order to form the TFT light-shielding layer from the stripe-shaped color layer, it is desirable that the base of the protruding pattern to be projected is 90 ° or more. It has been found that when this portion has an acute angle, adhesion of shavings or the like of the alignment film is likely to occur during rubbing of this portion, and this portion is liable to cause an abnormal alignment. Such a problem can be avoided by bending the edge of the color layer at 90 ° or more at the portion.

(6)前記(1)において、3色以上の積層がある部分と画素の表示領域における色層との間に必ずそれより少なくとも1層少ない色重ね層の中間領域が存在していることを特徴とする。   (6) In the above (1), there is always an intermediate region of at least one color overlap layer between the portion where there is a stack of three or more colors and the color layer in the pixel display region. And

3色以上の色重ね部と、1色層の部分が隣接して存在すると、その境界における段差が大きくなり、この近傍で配向異常が生じやすい。3色以上の積層からなる色重ね部は、画素の表示領域における色層との間に必ず1層少ない色重ね層領域が存在している構造とすることにより、この問題を回避できる。   When three or more color overlapping portions and a one-color layer portion are adjacent to each other, a step at the boundary becomes large, and an orientation abnormality is likely to occur in the vicinity thereof. This problem can be avoided by adopting a structure in which a color overlap layer region having a layer of three or more colors always has one less color overlap region between the color layer in the display region of the pixel.

(7)薄膜トランジスタ(TFT)のチャネルを含むTFTおよびTFT近傍を遮光する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分について、3色以上の積層がある第2の色重ね遮光部と、必ず第2の色重ね遮光部の色重ね層より少なくとも1層少なく且つ2色以上の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部を配置する事で、(1)よりもさらに、段差の大きい3色重ね領域を減らす事ができる。これによって、段差の大きい3色重ねはTFTおよびTFT近傍の、更に特定画素の一部分だけとなり、カラーフィルタ表面積の大部分は2色重ねとなる。よって、表示を行う開口部と2色重ね遮光部との膜厚差は抑えられ、この部分で大きな段差は生じない。そのため、パネルに液晶を注入または滴下方式などにより封入する際に、均一に液晶が広がる為、面内の液晶量が均一となって、セルギャップ不具合や液晶注入不具合がなくなる。また、第3の遮光領域を形成しない色層パターンは、カラーフィルタの表示領域を形成する大きなパターンで形成される為、前記カラーフィルタの表示領域を形成するパターンよりも比較的小さいパターンである第3の遮光領域のパターンがない分、洗浄や現像時の水流によるパターン欠けやはがれ等の可能性が更に低くなる。そのため歩留を向上させることができる。また更に段差による凹凸の数が少なくなるため、ラビング不足や、ラビング時に配向膜から削り取られた屑が段差部分に付着する事によって引き起こされる、配向異常の表示不具合が減少する為、表示の均一性が向上する。さらにラビング時に配向膜から削り取られて段差に付着する屑により液晶配向の乱れが生じた場合、表示させていない全黒状態の画素において、不要な光漏れを生じてしまう。この光漏れは表示コントラストの低下を引き起こす。前記の本発明のように段差による凹凸の数を少なくする事で、液晶の配向乱れを防ぎ、全黒表示の際の光漏れを防ぐことで、高いコントラストを維持することが出来る。   (7) A TFT including a channel of a thin film transistor (TFT) and a light shielding region portion on the color filter substrate side that shields the vicinity of the TFT; By disposing a third color overlapped light-shielding portion in which two or more color layers are overlapped with at least one layer less than the color overlap layer of the overlapped light-shielding portion, a three-color overlapping region having a larger step than (1) Can be reduced. As a result, the three-color superposition with a large level difference is only a part of the specific pixel near the TFT and the TFT, and the most part of the color filter surface area is the two-color superposition. Therefore, the difference in film thickness between the opening for displaying and the two-color overlapping light-shielding portion can be suppressed, and a large step does not occur in this portion. Therefore, when the liquid crystal is sealed in the panel by injecting or dropping method, the liquid crystal spreads uniformly, so that the amount of liquid crystal in the surface becomes uniform and there is no cell gap defect or liquid crystal injection defect. Further, since the color layer pattern that does not form the third light shielding region is formed as a large pattern that forms the display region of the color filter, it is a pattern that is relatively smaller than the pattern that forms the display region of the color filter. Since there is no pattern of the light-shielding region 3, the possibility of pattern chipping or peeling due to water flow during cleaning or development is further reduced. Therefore, the yield can be improved. In addition, since the number of irregularities due to steps is reduced, display defects due to alignment anomalies caused by insufficient rubbing or scraping from the alignment film when rubbing adheres to the stepped portion are reduced, and display uniformity Will improve. Further, when liquid crystal alignment is disturbed due to scraps scraped off from the alignment film during rubbing and adhering to the steps, unnecessary light leakage occurs in all black pixels that are not displayed. This light leakage causes a decrease in display contrast. By reducing the number of irregularities due to steps as in the present invention, high alignment can be maintained by preventing liquid crystal alignment disturbance and preventing light leakage during all black display.

(8)第3の色重ね遮光部を形成する色パターンでは、少なくとも第2の色重ね遮光部よりも、前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出し且つその反対側に張り出す第2の張り出し部よりも小さい第1の張り出し部について、その第1の張り出し部の数が少なくなる為、はがれ等の不具合発生頻度が減り、歩留を向上させることができる。さらに段差による凹凸の数が少なくなるため、ラビング不足による配向異常の表示不具合が減少し、更に液晶封入の際に液晶が均一に広がりやすくなる。   (8) In the color pattern that forms the third color overlap light shielding portion, at least from the second color projection light shielding portion, the second color projection portion projects to the side where the thin film transistor is disposed and to the opposite side. Since the number of the first overhang portions of the first overhang portion is smaller, the frequency of occurrence of problems such as peeling is reduced, and the yield can be improved. Further, since the number of irregularities due to the step is reduced, the display defect of the alignment abnormality due to insufficient rubbing is reduced, and the liquid crystal is easily spread evenly when the liquid crystal is sealed.

(9)色層とガラス基板との間の密着力が、同じ材質の色層同士の間の密着力よりも劣るため、ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンにおいて、第1の張り出し部が存在しないか、もしくは第1の張り出し部は近傍の薄膜トランジスタを覆わない程度に縮退していることにより、更に、はがれ等の不具合発生頻度が減り、歩留を向上させることができる。   (9) Since the adhesion force between the color layer and the glass substrate is inferior to the adhesion force between the color layers of the same material, in the color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate, Since the first overhanging portion does not exist or the first overhanging portion is degenerated to the extent that it does not cover the thin film transistors in the vicinity, the frequency of occurrence of defects such as peeling can be further reduced and the yield can be improved. .

(10)色層とガラス基板との間の密着力が、同じ材質の色層同士の間の密着力よりも劣るため、ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンにおいて、色層パターン近傍の前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出す第1の張り出し部と、反対側に張り出す第2の張り出し部のいずれも存在しないことにより、更に、はがれ等の不具合発生頻度が減り、歩留を向上させることができる。   (10) Since the adhesion between the color layer and the glass substrate is inferior to the adhesion between the color layers of the same material, the color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate The presence of neither the first projecting portion projecting to the side where the thin film transistor is disposed in the vicinity of the layer pattern nor the second projecting portion projecting to the opposite side further reduces the frequency of occurrence of defects such as peeling, Yield can be improved.

(11)ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンをGreenの色層とする事により、前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する第3の色重ね遮光部には、Green層以外の色重ね積層構造が形成される。例えば、RedとBlueの積層構造にする事ができる。これにより、TFTへの外光入射による光リークなどの特性低下を避ける為のRed層と、十分な遮光性能(OD値)が得られるRedとBlueの積層構造となる為、TFT性能とOD値を維持しつつ、液晶表示装置として必要十分な表示品位を得る事ができる。   (11) The color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate is a green color layer, so that the thin film transistor and the third color overlapping light-shielding portion facing the vicinity of the thin film transistor have a layer other than the green layer. The color layered stacked structure is formed. For example, a stacked structure of Red and Blue can be formed. As a result, a red layer for avoiding deterioration of characteristics such as light leakage due to incidence of external light on the TFT and a red and blue laminated structure that provides sufficient light shielding performance (OD value) are obtained. While maintaining the above, it is possible to obtain a necessary and sufficient display quality as a liquid crystal display device.

本発明のカラーフィルタ基板及びその製造方法並びに液晶表示装置によれば、十分な遮光性を確保しつつ、段差による影響を緩和することができる。以下、具体的に説明する。   According to the color filter substrate, the manufacturing method thereof, and the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to alleviate the influence of the step while ensuring sufficient light shielding properties. This will be specifically described below.

(1)樹脂もしくは金属層からなるブラックマトリクスの代わりに、色層を積層することにより遮光部を形成する構造において、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ(TFT)のチャネル部を含むTFTおよびTFT近傍の遮光領域には、3色以上の色層を積層した色重ね層(請求項における第2の色重ね遮光部)が形成され、当該色重ね層の各色層は、画素の表示領域における色層から連続するようにし、それ以外の遮光領域には、当該色重ね層よりも1色以上少ない色重ね層(請求項における第1の色重ね遮光部)が形成されている。   (1) A TFT including a channel portion of a thin film transistor (TFT) serving as a switching element and a light shielding region in the vicinity of the TFT in a structure in which a light shielding portion is formed by laminating a color layer instead of a black matrix made of a resin or metal layer Is formed with a color overlap layer (second color overlap light-shielding portion in the claims) in which three or more color layers are stacked, and each color layer of the color overlap layer is continuous from the color layer in the display area of the pixel. In this way, in the other light shielding regions, a color overlapping layer (the first color overlapping light shielding portion in the claims) is formed by one or more colors less than the color overlapping layer.

これにより、膜厚の厚い第2の色重ね遮光部はTFTおよびTFT近傍の一部分だけとなり、カラーフィルタ表面積の大部分は第2の色重ね遮光部よりも膜厚の薄い第1の色重ね遮光部となる。従って、開口部と第2の色重ね遮光部との膜厚差は抑えられ、この部分で大きな段差は生じないため、パネルに液晶を注入または滴下方式などにより封入する際に、均一に液晶が広がり、セルギャップ不具合や液晶注入不具合を抑制することができる。   As a result, the second color overlap light-shielding portion having a thick film thickness is only a part of the TFT and the vicinity of the TFT, and the most part of the color filter surface area is the first color overlap light-shielding portion having a thickness smaller than that of the second color overlap light-shielding portion. Part. Therefore, the difference in film thickness between the opening and the second color overlap light-shielding portion is suppressed, and a large step does not occur in this portion. Therefore, when the liquid crystal is sealed in the panel by injection or dropping method, the liquid crystal is uniformly distributed. Spreading and cell gap defects and liquid crystal injection defects can be suppressed.

また、TFT遮光領域を形成する色層は、サブ画素パターンと連続したパターンとして形成されるため、はがれ等に強く、歩留まりを向上させることができる。さらに、図34、図35(図34のR−R’断面)、図36(図34のS−S’断面)に示すように、段差による凹凸の数が半減するため、ラビング布の毛先は、TFT遮光パターンとサブ画素パターンにおいて、1回の段差の乗り上げと下りで済む事になり、ラビング不足による配向異常が減少する。また、ラビング布により配向膜くずが付着する段差箇所も半減し、異物の表示不良が少なくなる。これらによって、ラビング品質が従来例よりも格段に向上し、パネル歩留まりが改善する。   In addition, since the color layer forming the TFT light-shielding region is formed as a pattern continuous with the sub-pixel pattern, it is strong against peeling and the yield can be improved. Furthermore, as shown in FIG. 34, FIG. 35 (RR ′ cross section of FIG. 34), and FIG. 36 (SS ′ cross section of FIG. 34), the number of irregularities due to the step is reduced by half, so the tip of the rubbing cloth In the TFT light-shielding pattern and the sub-pixel pattern, only one step up and down is required, and alignment abnormality due to insufficient rubbing is reduced. Further, the level difference portion where the alignment film waste adheres by the rubbing cloth is halved, and the display defect of the foreign matter is reduced. As a result, the rubbing quality is significantly improved as compared with the conventional example, and the panel yield is improved.

(2)ストライプ形状の色層に対して、ストライプ形状から両側に隣接する色層の領域に、色層から連続するように張り出した張り出し部が形成されている。   (2) Overhanging portions that extend continuously from the color layer are formed in regions of the color layer adjacent to both sides of the stripe shape from the stripe shape color layer.

これにより、TFT遮光領域に色層を効率よく引き出すことができるため、開口率を落とすことなく、TFT遮光領域のみを3色以上の色層を積層した第2の色重ね遮光部として、他の部分をそれよりも色層の数が少ない第1の色重ね遮光部とすることができる。   As a result, the color layer can be efficiently drawn out to the TFT light-shielding region, so that only the TFT light-shielding region can be used as a second color overlapping light-shielding portion in which three or more color layers are laminated without reducing the aperture ratio. The portion can be the first color overlapping light shielding portion having a smaller number of color layers.

また、図5において、両側への張り出し形状を左右非対称とし、TFT遮光領域側を小さくする。これにより、ラビング進入方向が画素ストライプ方向となす角をχとしたとき、図5の右側へ張り出したTFT遮光領域の段差領域の方が、左側に張り出したパターンのゲート配線遮光領域の段差領域よりも、ラビングされる際の接触面積が小さくなる。このように、ラビング進入開始部分の接触面積を小さくすることにより、段差がある部分でも、よりスムーズに配向膜のラビング処理が行える為、ラビング品質が向上する。   Further, in FIG. 5, the projecting shape on both sides is asymmetrical, and the TFT light shielding region side is reduced. Thus, when the angle between the rubbing approach direction and the pixel stripe direction is χ, the step region of the TFT light shielding region protruding to the right side in FIG. 5 is more than the step region of the gate wiring light shielding region of the pattern protruding to the left side. However, the contact area when rubbing is reduced. In this way, by reducing the contact area of the rubbing entry start portion, the rubbing treatment of the alignment film can be performed more smoothly even at the stepped portion, so that the rubbing quality is improved.

(3)3色以上の色層のうち1色以上少ない色層が、液晶表示装置の周辺額縁をのぞく表示領域でほぼ同一形状で形成されており、より好ましくはすべての色層が同一形状で形成されている。   (3) Of the three or more color layers, one or more fewer color layers are formed in substantially the same shape in the display area except the peripheral frame of the liquid crystal display device, and more preferably, all the color layers have the same shape. Is formed.

このようにすることにより、色層の露光マスクを複数の色層において共用することができ、マスク数を削減でき、製造に関わるコストを削減できる。また、全ての色層を同一形状とすることにより、色層の露光マスクを1枚の露光マスクで共用することができるため、製造に関わるコストをさらに低減できる。   By doing in this way, the exposure mask of a color layer can be shared in several color layers, the number of masks can be reduced, and the cost concerning manufacture can be reduced. Moreover, since all the color layers have the same shape, the exposure mask of the color layer can be shared by a single exposure mask, so that the manufacturing costs can be further reduced.

(4)張り出し部はその根元において、色ストライプパターンの辺との角度が90°以上となるように屈曲している。   (4) The overhanging portion is bent at the base so that the angle with the side of the color stripe pattern is 90 ° or more.

この張り出し部と色ストライプパターンの辺とのなす角度が鋭角になると、ラビングの際に配向膜の削れくず等の付着が生じやすく、この部分で配向異常となりやすいが、上記角度を90°以上とすることにより、このような問題を回避できる。   When the angle formed between the protruding portion and the side of the color stripe pattern becomes an acute angle, adhesion of the alignment film, such as shavings, is likely to occur during rubbing. By doing so, such a problem can be avoided.

(5)3色以上の第2の色重ね遮光部と画素の開口部における色層との間には、必ず第2の色重ね遮光部よりも少なくとも1層少ない第1の色重ね遮光部が存在している。   (5) There is always a first color overlap light-shielding portion that is at least one layer fewer than the second color overlap light-shielding portion between the second color overlap light-shielding portion of three or more colors and the color layer at the opening of the pixel. Existing.

3色以上の第2の色重ね遮光部と1色の色層の部分とが隣接して存在すると、その境界における段差が大きくなり、この近傍で配向異常が生じやすいが、これらの間に第1の色重ね遮光部を介在させることにより、この問題を回避できる。   If the second color overlapping light-shielding portion of three or more colors and the color layer portion of one color are adjacent to each other, a step at the boundary becomes large, and an orientation abnormality is likely to occur in the vicinity. This problem can be avoided by interposing one color overlapping light shielding portion.

また、段差が図2に示すように順テーパー形状となる為、液晶が段差を乗り越えやすくなり、液晶の濡れ性(液晶の広がり易さ)が改善される。従って、セルギャップ不具合や液晶注入不具合を抑制することができる。   Further, since the step has a forward taper shape as shown in FIG. 2, the liquid crystal easily gets over the step and the wettability of the liquid crystal (ease of spreading of the liquid crystal) is improved. Therefore, cell gap defects and liquid crystal injection defects can be suppressed.

背景技術で示したように、ドレイン配線、ゲート配線、TFT、およびTFT近傍等の遮光領域を遮光する構造として、ブラックマトリクスの代わりに、色層を2色重ねもしくは3色重ねにする構造が用いられている。   As shown in the background art, as a structure for shielding the light shielding regions such as drain wiring, gate wiring, TFT, and the vicinity of the TFT, a structure in which the color layer is overlapped with two colors or three colors is used instead of the black matrix. It has been.

しかしながら、2色重ねの構造では、対向基板側から強力な光が入射した場合に、2色重ねの遮光部を透過した光がTFTに入射し、TFTをオフさせたときのいわゆるリーク電流が大きくなり、良好な表示が得られない。   However, in the two-color overlapping structure, when strong light is incident from the counter substrate side, the light transmitted through the two-color overlapping light-shielding portion is incident on the TFT, and so-called leakage current is large when the TFT is turned off. Therefore, a good display cannot be obtained.

一方、遮光領域をすべて3色重ねとすると、各画素の開口部と遮光領域との膜厚差が非常に大きくなり、大きな段差が各画素の周囲に形成されてしまう。このような段差は、液晶をパネルに封入する際に、均一に液晶が広がることを阻害する。その結果、面内の液晶量が不均一となって、セルギャップの不均一が生じたり、液晶が十分に入りきらずに注入不良が生じたり、段差部の近傍で液晶の配向が異常となる等の問題が生じる。   On the other hand, if all the light shielding regions are overlapped with three colors, the difference in film thickness between the opening of each pixel and the light shielding region becomes very large, and a large step is formed around each pixel. Such a step prevents the liquid crystal from spreading uniformly when the liquid crystal is sealed in the panel. As a result, the amount of liquid crystal in the surface is non-uniform, the cell gap is non-uniform, the liquid crystal does not enter sufficiently, poor injection occurs, the liquid crystal alignment becomes abnormal near the step, etc. Problem arises.

したがって、良好な表示特性を安定に得るためには、TFTおよびTFT近傍は3色以上の色層を重ねてより確実に遮光し、その他の領域はそれよりも少ない色の色層を重ねて遮光する構造が好ましい。   Therefore, in order to stably obtain good display characteristics, the TFT and the vicinity of the TFT are more reliably shielded by overlaying three or more color layers, and the other areas are shielded by overlaying lesser color layers. The structure is preferred.

このような構造として、特許文献6では次のような構成としている。Rの絵素部(サブ画素部)とTFT遮光領域とブラックストライプ部にRの着色層を選択形成する。つぎに、Gの絵素部とBの絵素部にCyの着色層を選択形成し、Gの絵素部とTFT遮光領域にYeの着色層を選択形成する。最後にBの絵素部とTFT遮光領域とブラックストライプ部にBの着色層を選択形成する。これにより、ブラックストライプ部は、RとBの着色層の重なりの2層構造になり、TFTに対向する部分は、RとYeとBの重なりの3層構造となる。このように、TFT遮光領域に3色の色層を重ねて、その他の遮光領域では2色重ねとする例が開示されている。   As such a structure, Patent Document 6 has the following configuration. An R colored layer is selectively formed on the R picture element portion (sub-pixel portion), the TFT light shielding region, and the black stripe portion. Next, a Cy colored layer is selectively formed in the G picture element portion and the B picture element portion, and a Ye colored layer is selectively formed in the G picture element portion and the TFT light shielding region. Finally, a B colored layer is selectively formed on the B picture element portion, the TFT light shielding region, and the black stripe portion. As a result, the black stripe portion has a two-layer structure in which the colored layers of R and B overlap, and the portion facing the TFT has a three-layer structure in which R, Ye, and B overlap. Thus, an example is disclosed in which three color layers are superimposed on the TFT light-shielding region and two colors are superimposed on the other light-shielding regions.

しかしながら、この例では、TFTとTFT近傍を遮光するために3色重ねパターンを配置した場合、RとYeとBの各絵素部パターンと、3色重ねのTFT遮光パターンが離れてしまい、TFT遮光パターンが孤立してしまう。TFTは通常10〜20μm程度の大きさであり、絵素部(サブ画素)パターンは通常100μm以上の大きさで、且つストライプパターンのようにカラーフィルタ面内で連結している場合が多い。そのため、このような数十μmの孤立パターンは、連結したストライプパターンよりも、カラーフィルタ製造工程内の洗浄や現像において剥げ落ちたり、欠けたりする事が多く、カラーフィルタパターン欠け不良の発生や、欠けた色層のカラーフィルタ基板への再付着による異物不良の発生などを招き、歩留まり低下の原因となる。   However, in this example, when a three-color overlapping pattern is arranged to shield the TFT and the vicinity of the TFT, the R, Ye, and B pixel element patterns are separated from the three-color overlapping TFT light-shielding pattern. The shading pattern is isolated. The TFT is usually about 10 to 20 [mu] m in size, and the pixel part (subpixel) pattern is usually about 100 [mu] m or more and is often connected in the color filter plane like a stripe pattern. Therefore, such an isolated pattern of several tens of μm is often peeled off or chipped during cleaning and development in the color filter manufacturing process, compared to a connected stripe pattern, The defective color layer may cause a foreign matter defect due to reattachment to the color filter substrate, resulting in a decrease in yield.

また、図34に示すように、TFT遮光パターンが各サブ画素部パターンと孤立している場合は、連続している場合に比べて、ラビング不足による配向異常となりやすい箇所が2倍多くなる。孤立している場合には、段差による凹凸の数も2倍あるため、ラビング処理を行う際に布の毛先が一度孤立パターンの段差に乗り上げた後、いったん前記孤立パターンを下り、更にその後、サブ画素パターンの段差に乗り上げた後に下る。よってラビング布の毛先は、TFT遮光パターンとサブ画素パターンにおいて、2回の段差の乗り上げと下りを行う事になる。配向異常による表示不良の領域は、このような前記段差を乗り上げたり下ったりする箇所に発生しやすい。また、前記段差の部分にはラビング布から脱落する配向膜のくずが付着する為、段差の箇所が多いほど配向膜くず付着による異物の表示不良が多くなる。   As shown in FIG. 34, when the TFT light-shielding pattern is isolated from each sub-pixel portion pattern, the number of locations that are likely to cause an orientation abnormality due to insufficient rubbing is twice as large as when the TFT light-shielding pattern is continuous. In the case of being isolated, the number of unevenness due to the step is doubled, so when the rubbing process is performed, the hair tip of the cloth once rides on the step of the isolated pattern, and then goes down the isolated pattern, and then Go down after stepping on the sub-pixel pattern. Therefore, the tip of the rubbing cloth goes up and down two steps in the TFT light shielding pattern and the sub-pixel pattern. A display defect region due to an orientation abnormality is likely to occur at a place where the step is climbed up or down. Further, since the alignment film scraps that fall off from the rubbing cloth adhere to the stepped portion, the display of foreign matter due to the alignment film waste increases as the number of the stepped portions increases.

さらに、色層ごとにカラーフィルタ面内の色層パターンが異なってしまい、色ごとにカラーフィルタ露光用のマスクが必要になるため、その分、初期費用が非常に高くなる。   Furthermore, since the color layer pattern in the color filter plane differs for each color layer, and a mask for color filter exposure is required for each color, the initial cost is correspondingly increased.

さらに段差が多い場合も、前述と同様に、液晶をパネルに封入する際に、均一に液晶が広がることを阻害する。   Further, even when there are many steps, the liquid crystal is prevented from spreading uniformly when the liquid crystal is sealed in the panel, as described above.

そこで、本発明では、以下の構造を有する液晶表示装置を提案する。   Therefore, the present invention proposes a liquid crystal display device having the following structure.

第1に、樹脂もしくは金属層からなるブラックマトリクスの代わりに、色層を積層することにより遮光部を形成したカラーフィルタからなるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ(TFT)のチャネルを含むTFTおよびTFT近傍の遮光領域には、3色以上の積層した色重ね層(請求項における第2の色重ね遮光部)を形成し、当該色重ね層の各色層は、画素の開口部における色層から連続するようにし、それ以外の遮光領域には、当該色重ね層よりも1色以上少ない色重ね層(請求項における第1の色重ね遮光部)を形成する。   First, in an active matrix liquid crystal display device comprising a color filter in which a light shielding portion is formed by laminating a color layer instead of a black matrix comprising a resin or metal layer, a channel of a thin film transistor (TFT) serving as a switching element In the light shielding region including the TFT and the light shielding region in the vicinity of the TFT, a stacked color superposition layer (second color superposition light shielding portion) of three or more colors is formed, and each color layer of the color superposition layer is an opening of a pixel In the other light shielding regions, one or more color overlapping layers (the first color overlapping light shielding portion in the claims) are formed in the other light shielding regions.

第2に、第1において、各色層はストライプ形状で画素間は連続しており、TFTを遮光するために、前記ストライプ形状から両側に隣接する色層の領域に、色層から連続するように、凸パターンで張り出した張り出し部を設ける。   Second, in the first, each color layer has a stripe shape and is continuous between pixels, and in order to shield the TFT, the color layer is continuous from the color layer to the region of the color layer adjacent to both sides from the stripe shape. An overhanging portion protruding in a convex pattern is provided.

第3に、第1もしくは第2において、3色以上の色層のうち1色以上少ない色層を、液晶表示装置の周辺額縁をのぞく表示領域で、ほぼ同一形状で形成する。さらに、より好ましくはすべての色層を、同一形状で形成する。   Thirdly, in the first or second, one or more color layers out of three or more color layers are formed in substantially the same shape in the display area except for the peripheral frame of the liquid crystal display device. More preferably, all the color layers are formed in the same shape.

第4に、第2において、凸パターンの張り出し部を、その根元において、パターンの辺が90°以上をなすように屈曲させる。   Fourth, in the second, the protruding portion of the convex pattern is bent at the base so that the side of the pattern forms 90 ° or more.

第5に、第1において、3色以上の色重ね層と画素の開口部における色層との間に、ほとんどの領域でそれより1層少ない色重ね層を介在させる。   Fifthly, in the first, a color overlap layer of one or fewer layers is interposed in most regions between the color overlap layer of three or more colors and the color layer in the opening of the pixel.

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、Red(赤色)の色層をR層、Green(緑色)の色層をG層、Blue(青色)の色層をB層と略す。また、必要に応じて、ブラックマトリクスをBM、カラーフィルタをCFと略す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the red (red) color layer is abbreviated as R layer, the green (green) color layer as G layer, and the blue (blue) color layer as B layer. Further, as necessary, the black matrix is abbreviated as BM, and the color filter is abbreviated as CF.

本発明の第1の実施例として、図1に、色パターン共通マスク1枚で作製できる樹脂BMレス低段差CFを示す。図1に示すように、格子状のブラックマトリクスパターンをRed(赤色)、Green(緑色)、Blue(青色)の隣り合う2色重ねにより形成し(請求項における第1の色重ね遮光部)、さらに遮光性能が必要な、具体的には大きいOD値が必要となるTFTとTFT近傍付近のみを3色重ねにより形成する(請求項における第2の色重ね遮光部)。   As a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a resin BM-less low step CF that can be manufactured with one color pattern common mask. As shown in FIG. 1, a grid-like black matrix pattern is formed by overlapping two adjacent colors of red (red), green (green), and blue (blue) (first color overlapping light shielding portion in the claims), Further, a TFT that requires light shielding performance, specifically, a TFT that requires a large OD value, and only the vicinity of the TFT are formed by overlapping three colors (second color overlapping light shielding portion in claims).

図2に、図1のA−A’断面図を示す。図2に示すように、ゲート配線幅βを遮光するR層22aとG層22bの2色重ねの上に、TFTとTFT近傍αのみを遮光するB層22cが配置されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1. As shown in FIG. 2, a B layer 22c that shields only the TFT and the vicinity of the TFT α is disposed on the two-color overlap of the R layer 22a and the G layer 22b that shield the gate wiring width β.

ここで、TFT近傍の構造について、図33で定義する。図33には、説明を容易にするために、画素電極15、ドレイン配線(信号線)14、ソース/ドレイン電極のみを記載している。TFT近傍領域は、TFTチャネル部(破線部内の領域)からM=2μm及びN=2μm離れた位置の内周境界線から、TFTチャネル部からM=14μm及びN=14μm離れた位置の外周境界線までの間の領域(一点鎖線部内の領域)として、適宜設定する。上記M及びNの距離は、カラーフィルタ製造工程におけるパターンの位置ずれ精度、TFT基板とカラーフィルタ基板の重ね合わせ位置精度、カラーフィルタ側から進入する液晶パネル外部からの外光の入射角などを考慮して決められる。   Here, the structure near the TFT is defined in FIG. In FIG. 33, only the pixel electrode 15, the drain wiring (signal line) 14, and the source / drain electrodes are shown for ease of explanation. The TFT vicinity region is defined by an outer boundary line at a position M = 2 μm and N = 2 μm away from the TFT channel part (area in the broken line part), and an outer peripheral boundary line at a position M = 14 μm and N = 14 μm away from the TFT channel part. It sets suitably as an area | region (area | region in a dashed-dotted line part) between. The distance between M and N takes into account the pattern displacement accuracy in the color filter manufacturing process, the overlay position accuracy of the TFT substrate and the color filter substrate, the incident angle of external light from the outside of the liquid crystal panel entering from the color filter side, and the like. Can be decided.

図3、4に、TFTとTFT近傍の遮光パターンの詳細図(色層パターンの一部)を示す。図3は、R層22a、G層22b、B層22cを重ね合わせた状態を示しており、図4は、G層22bのみを示している。図3、4に示すように、本実施例の色層パターンは、色ストライプパターンに対して、ゲート配線部分を遮光する左側への張り出しパターン(領域(b);請求項における第2の張り出し部)と、TFT素子付近を遮光する右側への張り出しパターン(領域(a):請求項における第1に張り出し部)が合成されている。ここで、20μm以上、100μm程度の大きなパターンから孤立した、例えば20μm以下、10μm程度の微小なアイランド状の色層パターンを形成した場合、洗浄や現像工程において剥がれや欠けが発生しやすくなるが、アイランド形状にせずにストライプからの張り出し形状にすることにより、洗浄や現像工程において、当該部で剥がれや欠けが発生することなく、確実に形成することができる。   3 and 4 are detailed diagrams (part of the color layer pattern) of the TFT and the light shielding pattern in the vicinity of the TFT. FIG. 3 shows a state in which the R layer 22a, the G layer 22b, and the B layer 22c are overlapped, and FIG. 4 shows only the G layer 22b. As shown in FIGS. 3 and 4, the color layer pattern of the present embodiment is a left-side protruding pattern (region (b) that shields the gate wiring portion from the color stripe pattern. ) And an overhanging pattern (region (a): first overhanging portion in the claims) to the right, which shields the vicinity of the TFT element. Here, when a small island-shaped color layer pattern of, for example, about 20 μm or less and about 10 μm is formed isolated from a large pattern of about 20 μm or more and about 100 μm, peeling or chipping is likely to occur in the cleaning or development process. By forming the projecting shape from the stripe without forming the island shape, it can be reliably formed without peeling or chipping at the portion in the washing or developing process.

この図3、図4のパターンが、図1のA−A’方向へ繰り返し配置され、ひとつの色層のパターンを形成している。この色層パターンをR層22aとすると、同じパターンを色画素ひとつ分ずらした位置にG層22bが配置され、更に同じパターンを色画素ひとつ分ずらした位置にB層22cが配置される。それぞれのストライプ部分の重ね幅は、TFT基板のドレイン配線(信号線)14を遮光でき、かつ隣の色画素からの混色を防ぐ幅としている。また、柱状スペーサー31は段差が低くなる2色重ね部分に配置する。図30に、上記色層パターンを形成したCF基板とTFT基板とを重ね合せたときの断面図(図29のK−K’断面)を示す。   The patterns of FIGS. 3 and 4 are repeatedly arranged in the A-A ′ direction of FIG. 1 to form one color layer pattern. When this color layer pattern is the R layer 22a, the G layer 22b is arranged at a position where the same pattern is shifted by one color pixel, and the B layer 22c is further arranged at a position where the same pattern is shifted by one color pixel. The overlapping width of each stripe portion is set such that the drain wiring (signal line) 14 of the TFT substrate can be shielded from light and color mixing from adjacent color pixels is prevented. Further, the columnar spacers 31 are arranged in the two-color overlapping portion where the step is lowered. FIG. 30 is a cross-sectional view (K-K ′ cross-section of FIG. 29) when the CF substrate on which the color layer pattern is formed and the TFT substrate are overlapped.

また、図31、図32に、TFT基板とCF基板を重ね合わせたときの、TFTとTFT近傍の遮光パターンの配置図を示す。図31、図32では、説明を容易にするために、画素電極15、共通電極配線13、ゲート配線12、ドレイン配線14、3色重ね遮光パターンの位置、2色重ね遮光パターンの位置のみを図示し、他の部分は省略している。   FIGS. 31 and 32 show layout diagrams of light shielding patterns in the vicinity of the TFT and the TFT when the TFT substrate and the CF substrate are overlapped. 31 and 32, for ease of explanation, only the positions of the pixel electrode 15, the common electrode wiring 13, the gate wiring 12, the drain wiring 14, the three-color overlapping light shielding pattern, and the two-color overlapping light shielding pattern are shown. The other parts are omitted.

図31において、TFTのチャネル部(図中の破線部内の領域)の大きさをW×Lとすると、3色重ね遮光パターンは、チャネル部を覆うように、チャネル部からの張り出し量M、Nとなる大きさとする。M、Nの値は液晶パネルのセルギャップおよび色層の厚さなどを考慮して、外光が入射しないか、もしくは外光入射量が最小となる値を算出し、さらにその値に、TFT基板とCF基板の重ね合わせ精度の値を加えて決定する。   In FIG. 31, when the size of the TFT channel portion (the region in the broken line portion in the figure) is W × L, the three-color overlapping light-shielding pattern has overhang amounts M and N extending from the channel portion so as to cover the channel portion. It becomes the size which becomes. The values of M and N are calculated in consideration of the cell gap of the liquid crystal panel, the thickness of the color layer, and the like so that no external light is incident or the amount of external light incident is minimized. This is determined by adding the value of the overlay accuracy of the substrate and the CF substrate.

図32において、2色重ね遮光パターンの幅をβ、ゲート配線14の幅をP、ゲート配線14からの2色重ね遮光パターンのはみ出し量をQとしたとき、Qの値は金属材料のゲート配線12に外光が反射し表示品質が低下することを防ぐため、TFT基板とCF基板の重ね合わせ精度の値よりも大きい値とする。   In FIG. 32, when the width of the two-color overlapping light-shielding pattern is β, the width of the gate wiring 14 is P, and the amount of protrusion of the two-color overlapping light-shielding pattern from the gate wiring 14 is Q, the value of Q is the gate wiring of the metal material. In order to prevent external light from being reflected on 12 and display quality from being deteriorated, the value is set to a value larger than the overlay accuracy value of the TFT substrate and the CF substrate.

なお、図31、図32におけるこれらの値は液晶パネルによって異なるが、実施例1においては、L=6.0μm、W=12.0μm、M=6.0μm、N=6.0μm、P=14.0μm、Q=11.0μm、このとき2色重ね遮光パターン幅βは、36.0μmとした。   Although these values in FIGS. 31 and 32 differ depending on the liquid crystal panel, in Example 1, L = 6.0 μm, W = 12.0 μm, M = 6.0 μm, N = 6.0 μm, P = 14.0 μm, Q = 11.0 μm. At this time, the two-color overlapping light-shielding pattern width β was 36.0 μm.

次に、カラーフィルタの製造方法を示す。なお、カラーフィルタの作製方法は、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法などいずれの方法でも可能であるが、高精細、分光特性の制御性や再現性などを考慮すれば、フォトレジスト法が好ましい。フォトレジスト法は、顔料を透明樹脂中に、光開始剤、重合製モノマーとともに適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布成膜した後、カラーフィルタをパターン露光、現像することで一色のカラーフィルタを形成する工程を、各色くり返し行ってカラーフィルタを作製する方法である。   Next, the manufacturing method of a color filter is shown. Note that the color filter can be produced by any method such as a printing method, a photoresist method, and an etching method, but a photoresist method is preferable in consideration of controllability and reproducibility of high definition and spectral characteristics. . In the photoresist method, a colored composition in which a pigment is dispersed in an appropriate solvent together with a photoinitiator and a polymerization monomer in a transparent resin is coated on a transparent substrate, and then a color filter is subjected to pattern exposure and development. In this method, the process of forming a color filter of one color is repeated for each color to produce a color filter.

まず、ガラス基板上に、始めにR層の着色組成物をスピンコータを用いて塗布し、減圧乾燥、プリベーク後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを実施することで、R層パターンを作製する。続いて、B層パターン、最後にG層パターンを同様に作製する。R層とB層の順番は、逆にしてもよい。このとき、前述のとおり、図3、図4のパターンが、図1のA−A’方向へ繰り返し配置され、ひとつの色層のパターンを形成している。この色層パターンを、R層、G層、B層の共通パターンとして、色画素ひとつ分ずらした位置に形成する為、R、G、B層の露光マスクは同じパターンとなっている。すなわち、共通の露光用マスクを使用して、各色層のパターンニングを行った。   First, a colored composition of the R layer is first applied onto a glass substrate using a spin coater, dried under reduced pressure, pre-baked, exposed using a photomask, developed, washed with water, and post-baked to obtain R. A layer pattern is produced. Subsequently, a B layer pattern and finally a G layer pattern are similarly produced. The order of the R layer and the B layer may be reversed. At this time, as described above, the patterns of FIGS. 3 and 4 are repeatedly arranged in the A-A ′ direction of FIG. 1 to form a pattern of one color layer. Since this color layer pattern is formed at a position shifted by one color pixel as a common pattern for the R layer, G layer, and B layer, the exposure masks for the R, G, and B layers are the same pattern. That is, each color layer was patterned using a common exposure mask.

この方法は、マスクに関するコストを最小にする、最適な製造方法の場合であるが、この方法は主に周辺額縁部の遮光パターンが不要な場合に使用される。表示領域外のパターン、すなわち周辺額縁部の遮光パターンが必要な場合は、3つの色層パターンの内、最低限2つの色層パターンに対して共通のマスクを使用すれば良い。より具体的には、周辺額縁の遮光パターンを含んだ色層パターンのマスクを使用してR層とB層をパターンニングすることで、表示領域内の2色重ね遮光パターンと、周辺額縁の2色重ね遮光パターンとを形成する。最後に、周辺額縁部の遮光パターンがない表示領域パターンだけのマスクを使用して、G層をパターンニングする。これにより、周辺額縁部に2色重ね遮光パターンを持ち、且つTFTおよびTFT近傍のみに3色重ね遮光パターンを持つカラーフィルタを製造することができる。   This method is the case of an optimum manufacturing method that minimizes the cost related to the mask, but this method is mainly used when a light shielding pattern on the peripheral frame portion is unnecessary. When a pattern outside the display area, that is, a light-shielding pattern in the peripheral frame portion is required, a common mask may be used for at least two color layer patterns among the three color layer patterns. More specifically, by patterning the R layer and the B layer using a mask of a color layer pattern including the light shielding pattern of the peripheral frame, the two-color overlapping light shielding pattern in the display region and the peripheral frame 2 A color overlap shading pattern is formed. Finally, the G layer is patterned using a mask having only a display area pattern without a light shielding pattern in the peripheral frame portion. Thereby, a color filter having a two-color overlapping light-shielding pattern in the peripheral frame portion and having a three-color overlapping light-shielding pattern only in the vicinity of the TFT and the TFT can be manufactured.

ちなみに、表示領域パターンと周辺額縁部の遮光パターンを含んだ色層パターンマスクを使用してG層をパターンニングし、周辺額縁部の遮光パターンがない表示領域パターンだけのマスクを使用して、R層とB層をパターンニングして、TFTおよびTFT近傍の3色重ね遮光パターンと、表示領域内の2色重ね遮光パターンと、周辺額縁部の1色遮光パターンとを形成する方法も可能ではあるが、周辺額縁部の遮光パターンが1層となり、遮光性能が2層の場合よりも劣る。   By the way, the G layer is patterned using the color layer pattern mask including the display area pattern and the light shielding pattern of the peripheral frame portion, and the mask of only the display area pattern without the light shielding pattern of the peripheral frame portion is used. It is also possible to pattern the layer and the B layer to form a TFT and a three-color overlapping light-shielding pattern in the vicinity of the TFT, a two-color overlapping light-shielding pattern in the display area, and a one-color light shielding pattern in the peripheral frame portion. However, the light shielding pattern in the peripheral frame portion is one layer, and the light shielding performance is inferior to the case of two layers.

以上のように、色層の露光マスクを共通化する製造方法では、周辺額縁部の遮光パターンを含んだ色層パターンマスクを使用して、3色以上の色層のうち1色以上少ない層をパターンニングすることで、表示領域内の色重ね遮光パターンと周辺額縁部の色重ね遮光パターンを形成し、次に、周辺額縁部の遮光パターンがない表示領域パターンだけのマスクを使用して、3色以上の色層のパターンニングを行う。この順番は逆でも良い。   As described above, in the manufacturing method in which the exposure mask of the color layer is made common, a layer having one or more colors out of the three or more color layers is used by using the color layer pattern mask including the light shielding pattern of the peripheral frame portion. By patterning, a color overlap shading pattern in the display area and a color overlap shading pattern in the peripheral frame portion are formed, and then a mask of only the display area pattern having no shading pattern in the peripheral frame portion is used. Perform patterning of the color layer above the color. This order may be reversed.

このとき、一般的な顔料分散法による感光性レジストを用いたNTSC比40%程度のカラーフィルタのR、G、Bの各色層の膜厚は1.0μm程度であった。   At this time, the film thickness of each color layer of R, G, B of a color filter having a NTSC ratio of about 40% using a photosensitive resist by a general pigment dispersion method was about 1.0 μm.

次に、必要に応じてカラーフィルタ基板表面を研磨し、不要な突起を選択的に削り落とす。さらに、感光性もしくは熱硬化性の透明樹脂塗布液を全面にスピンコータを用いて塗布し(感光性の場合には露光、現像工程を追加で行う)、オーブンで硬化させてオーバーコート層を形成した。得られたオーバーコート層の膜厚は約1.0μmであった。3色重ね遮光パターン付近の段差は、パターンが小さい事もあり、レベリングされて0.8μmの段差となった。   Next, the surface of the color filter substrate is polished as necessary, and unnecessary protrusions are selectively scraped off. Furthermore, a photosensitive or thermosetting transparent resin coating solution was applied to the entire surface using a spin coater (in the case of photosensitivity, additional exposure and development steps were performed) and cured in an oven to form an overcoat layer. . The film thickness of the obtained overcoat layer was about 1.0 μm. The step near the three-color overlapping light-shielding pattern was leveled to a step of 0.8 μm because the pattern was sometimes small.

さらに、この上に感光性樹脂をスピンコータにより塗布し、減圧乾燥、プリベーク後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを行い、フォトスペーサー(柱状スペーサー)を形成した。   Further, a photosensitive resin was applied thereon with a spin coater, dried under reduced pressure, pre-baked, exposed using a photomask, developed, washed with water, and post-baked to form a photo spacer (columnar spacer).

本構成では、開口部外で液晶ギャップを支持し開口部には進入しないようなスペーサーを用いる。より好ましくは感光性樹脂のフォトスペーサーを用いる。このフォトスペーサーは、必要に応じて、R色画素近傍または、G色や、B色画素近傍に配置しても構わないが、好ましくはゲート配線遮光領域にあたる2色重ねの遮光部上に配置する。   In this configuration, a spacer that supports the liquid crystal gap outside the opening but does not enter the opening is used. More preferably, a photo-resin photo spacer is used. This photo spacer may be arranged in the vicinity of the R color pixel or in the vicinity of the G color or B color pixel as necessary, but is preferably arranged on the two-color overlapping light shielding portion corresponding to the gate wiring light shielding region. .

このフォトスペーサーと色層段差により液晶層ギャップが形成される。パネルのセルギャップは3.0μm〜4.0μm程度の設定とした。   A liquid crystal layer gap is formed by the photo spacer and the color layer step. The cell gap of the panel was set to about 3.0 μm to 4.0 μm.

一方、TFT基板は、薄膜トランジスタ型横電界方式の能動素子を有するTFT基板であって、薄膜トランジスタのチャネル部の真上にあたる領域に、カラーフィルタ基板の複数の色層を重ねることによって形成されたTFT遮光パターン構造が配置される構造となっている。また、前記TFT基板は、ゲートバスライン上の領域の少なくとも一部に共通電極がオーバーラップしており、前記共通電極は、薄膜トランジスタのチャネル部の真上にあたる領域においては、窓状の穴を有しており、前記窓状の穴による前記共通電極のエッジ部は、前記薄膜トランジスタを構成する不透明電極群のエッジよりも内側にある構造となっている。   On the other hand, the TFT substrate is a TFT substrate having a thin film transistor type lateral electric field type active element, and is formed by overlapping a plurality of color layers of the color filter substrate in a region directly above the channel portion of the thin film transistor. The pattern structure is arranged. In the TFT substrate, a common electrode overlaps at least a part of a region on the gate bus line, and the common electrode has a window-like hole in a region directly above the channel portion of the thin film transistor. And the edge part of the said common electrode by the said window-shaped hole has a structure which exists inside the edge of the opaque electrode group which comprises the said thin-film transistor.

次に、液晶表示装置のパネルを作製するため、前記カラーフィルタ基板および前記TFT基板の上に配向膜を塗布し、ラビング処理を行う。   Next, in order to manufacture a panel of a liquid crystal display device, an alignment film is applied on the color filter substrate and the TFT substrate, and a rubbing process is performed.

次に、一方の基板にシール材を塗布した後、TFT基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせ、これに液晶を注入して封止する。液晶を滴下する場合は、シール材を塗布した後、液晶を滴下し、TFT基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせる。   Next, after applying a sealing material to one of the substrates, the TFT substrate and the color filter substrate are bonded together, and liquid crystal is injected into the substrate to be sealed. When the liquid crystal is dropped, the liquid crystal is dropped after applying the sealing material, and the TFT substrate and the color filter substrate are bonded together.

次に、カラーフィルタ基板及びTFT基板の両外側に偏光板を貼付け、バックライト光源モジュール、信号や外部電源を供給する基板などの配線を行い、液晶表示装置を作製した。本実施例では、TFT基板として、特開2000−89240号公報及び特開2004−62145号公報に記載の、ドレインバスライン及びゲートバスラインを、層間絶縁膜を介して上層の共通電極によって覆った構成の横電界方式の液晶表示装置に使用されているものと同じタイプのTFT基板を使用した。なお本発明の液晶表示装置としては、ノーマリーブラックモードのパネル構成とするが、他のパネル構成でも良い。一例としては、VAモード、IPSモード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの液晶パネルの構成が考えられる。   Next, a polarizing plate was attached to both outer sides of the color filter substrate and the TFT substrate, and wiring of a backlight light source module, a substrate for supplying signals and an external power source, and the like were performed, thereby manufacturing a liquid crystal display device. In this embodiment, as the TFT substrate, the drain bus line and the gate bus line described in JP-A-2000-89240 and JP-A-2004-62145 are covered with an upper common electrode through an interlayer insulating film. A TFT substrate of the same type as that used in the horizontal electric field type liquid crystal display device having the configuration was used. The liquid crystal display device of the present invention has a normally black mode panel configuration, but may have other panel configurations. As an example, configurations of liquid crystal panels such as VA mode, IPS mode, and FFS (Fringe Field Switching) mode are conceivable.

上記製造方法は一例であり、R、G、Bの各色層の作製順に限定はなく、実施例では、一般的なR→G→B順に成膜を行っているが、色層形成に液状の色レジストを用いる場合には、より好ましくは、B→R→G、もしくはR→B→Gが良い。その理由は、2色目、3色目と積み重ねる際に、後から重ねる層の膜厚が、画素開口部分との段差によるレベリングを起こし、膜厚が薄くなりやすい為である。一例としては、粘度など色レジスト特性で異なるが、開口部の色層膜厚をR、G、Bともに1.0μmとした場合、2色の色重ねの遮光パターンにおいて、1層目が1.0μm、2層目0.8μm、3層目0.7μmと膜厚が薄くなる場合がある。膜厚が薄くなると透過率が高くなり、色重ねによる遮光パターンのOD値が低くなる。色重ね遮光パターンにおいて、RとBはOD値を高くする為に重要である。よって、できるだけ1層目や2層目などの低い層にRとB層を配置することで、膜厚が大幅に薄くなることなく、高いOD値を維持することができる。   The above manufacturing method is an example, and there is no limitation in the order of producing each of the R, G, and B color layers. In the examples, film formation is performed in the general order of R → G → B. When a color resist is used, B → R → G or R → B → G is more preferable. The reason for this is that when the second and third colors are stacked, the film thickness of the layer to be stacked later is subject to leveling due to a step with the pixel opening, and the film thickness tends to be thin. As an example, although different in color resist characteristics such as viscosity, when the color layer film thickness of the opening is set to 1.0 μm for all of R, G, and B, the first layer is 1. The film thickness may be as thin as 0 μm, the second layer 0.8 μm, and the third layer 0.7 μm. As the film thickness decreases, the transmittance increases and the OD value of the light-shielding pattern due to color overlap decreases. In the color overlap light shielding pattern, R and B are important for increasing the OD value. Therefore, by disposing the R and B layers as low as possible in the first layer and the second layer, a high OD value can be maintained without significantly reducing the film thickness.

なお、従来の樹脂カーボンブラックや金属酸化膜ブラックマトリクスによる遮光パターンに対して、赤と青の色重ね遮光パターンの遮光性能を示す光学濃度(OD値)は、比較的低い。例えば、樹脂カーボンブラックでは1.3μmでOD値3.8〜4.0、NTSC比72%設計の色仕様において、赤と青の色重ね遮光部では、3.8μmでOD値3.0〜3.5である。NTSC比40%の色仕様では更に低く、2.0〜3.0程度である。   Note that the optical density (OD value) indicating the light shielding performance of the red and blue color overlapping light shielding patterns is relatively low compared to the conventional light shielding patterns of resin carbon black or metal oxide black matrix. For example, resin carbon black has an OD value of 3.8 to 4.0 at 1.3 μm and a color specification designed for 72% of NTSC ratio, and an OD value of 3.0 to 3.8 μm in a red and blue color overlapping light-shielding portion. 3.5. The color specification with NTSC ratio of 40% is even lower, about 2.0 to 3.0.

しかし、IPSなどのノーマリーブラックモードのパネルにおいて、TFT基板側のドレイン配線、ゲート配線上には電界シールド構造があり、電界シールドパターン領域は液晶が駆動せず、そのため偏光板によってバックライト光源からの透過光を遮光することができる。また、開口部以外の金属配線部分も遮光に寄与する事が出来る。また、外光による配線電極上の反射光は、遮光パターンを2回透過するため十分に光強度が減衰する。ただし、TFTとTFT近傍の色重ね遮光部には、特許文献1にもあるようにTFT光リークを抑える為に、リークに影響の大きい波長をカットできる色層を最低限配置する必要がある。本実施例では赤色層を用いている。   However, in a normally black mode panel such as IPS, there is an electric field shield structure on the drain wiring and gate wiring on the TFT substrate side, and the liquid crystal is not driven in the electric field shield pattern area. The transmitted light can be blocked. Further, metal wiring portions other than the opening can also contribute to light shielding. In addition, since the reflected light on the wiring electrode due to external light passes through the light shielding pattern twice, the light intensity is sufficiently attenuated. However, in order to suppress TFT light leakage as described in Patent Document 1, it is necessary to dispose at least a color layer capable of cutting a wavelength having a large influence on leakage in the TFT and the color overlap light shielding portion in the vicinity of the TFT. In this embodiment, a red layer is used.

以上により、非常に高いバックライト輝度を必要とする場合や、非常に強い外光が入射してくる場合などの用途においても、表示する上で必要十分な遮光性を保持することが可能となる。よって、その領域にあたるCF基板側の遮光部を、隣り合う色パターンの2色で構成してもある程度の表示品位が得られる。   As described above, it is possible to maintain a sufficient light-shielding property for display even in applications such as when extremely high backlight luminance is required or when extremely strong external light is incident. . Therefore, even if the light shielding portion on the CF substrate side corresponding to the region is configured with two colors of adjacent color patterns, a certain level of display quality can be obtained.

更に、TFTとTFT近傍のメタル配線配置はバックライトからの光の全てを遮光する事はできない配置の為、また、TFTに入射する外光を遮光する為に、本発明のように、より遮光性の高い3色重ね遮光部を前記TFTおよびTFT近傍に配置することで、TFTとTFT近傍付近における十分な遮光特性を得る事ができ、よりよい表示品位特性を持つ液晶表示装置が得られる。   Furthermore, since the TFT and the metal wiring arrangement in the vicinity of the TFT are arrangements that cannot block all the light from the backlight, and in order to block outside light incident on the TFT, they are more shielded as in the present invention. By disposing a highly reliable three-color overlapping light shielding portion in the vicinity of the TFT and the TFT, a sufficient light shielding characteristic in the vicinity of the TFT and the TFT can be obtained, and a liquid crystal display device having better display quality characteristics can be obtained.

その際、3色重ねとすることで段差が大きくなるが、3色のいずれか1層は配線幅よりも小さいTFT遮光領域だけのパターン、すなわち、これらの幅を図2のようにβ(第2色層の幅)>α(第3色層の幅)とする2段構造とすることにより、3色重ねの遮光部における急激な段差変化が緩和され、段差頂上付近の面積もカラーフィルタ表面に占める割合としては小さくなるため、ラビング処理に与える影響も少ない。   At this time, the step difference is increased by superimposing the three colors, but any one layer of the three colors has a pattern of only the TFT light-shielding region smaller than the wiring width, that is, these widths are represented by β (first number) as shown in FIG. By adopting a two-stage structure in which the width of the two-color layer> α (the width of the third color layer), the sudden step change in the three-color overlapping light-shielding portion is alleviated, and the area near the top of the step is also the color filter surface As the ratio of the amount to the surface becomes small, the influence on the rubbing process is small.

また、外光入射があまり無い環境用途の液晶表示装置では、必要最小限TFTのチャネル部を遮光する程度のパターンとすることで、より段差部分の面積を小さくすることができる。   Further, in an environment-use liquid crystal display device in which external light incidence is not so much, the area of the stepped portion can be further reduced by forming a pattern that shields the channel portion of the minimum necessary TFT.

また、必要最小限の領域のみ3色重ねとすることで、液晶の注入および滴下工程において液晶を封入する際に抵抗要因となる段差の大きな領域が少ない為、液晶をより均一に封入することができ、より良好な表示品位の液晶表示装置が実現できる。   In addition, by overlapping only the minimum necessary area with three colors, the liquid crystal can be sealed more uniformly because there are few areas with large steps that cause resistance when the liquid crystal is sealed in the liquid crystal injection and dropping process. Thus, a liquid crystal display device with better display quality can be realized.

さらに、本発明の色層パターンでは必要最低限のTFT遮光領域のみ3色重ね遮光部としているため、特許文献1と比較して、段差のより低い2色重ね部分、例えばゲート配線方向の2色重ね遮光部に、フォトスペーサーを配置する領域(図3)を確保できる。これによりフォトスペーサーによる液晶ギャップ調整の自由度が高くなり、より狭い液晶ギャップにも対応できる。   Furthermore, in the color layer pattern of the present invention, only the minimum necessary TFT light-shielding region is a three-color overlapping light-shielding portion. Therefore, compared with Patent Document 1, two-color overlapping portions with lower steps, for example, two colors in the gate wiring direction A region (FIG. 3) where the photo spacer is arranged can be secured in the overlapping light shielding portion. As a result, the degree of freedom in adjusting the liquid crystal gap by the photo spacer is increased and it is possible to cope with a narrower liquid crystal gap.

たとえば、色層の厚さがR層1.0μm、G層1.0μm、B層1.0μm、オーバーコート層1.0μmとした場合、3色重ね部分の開口部からの段差は0.8μm、2色重ね部分の開口部からの段差は0.4μmとなる。液晶セルギャップを狭いギャップである3.0μmとすると、2色重ね部分にフォトスペーサーを配置した場合、液晶セル状態でフォトスペーサー材料の厚さ(高さ)を2.6μm確保できる(3色重ね領域にフォトスペーサーを配置した場合は、2.2μmしか確保できない)。そして、フォトスペーサー高さが高くなると、フォトスペーサーの弾性変形量を大きく設計できるようになるため、パネル外部から表示面への局所的な加圧ストレスに対応する変形マージンも広くなり、局所的なギャップ不良が低減される。従って、液晶ギャップを設計する場合にも、フォトスペーサー高さにおける調整幅がより大きく取れる為、設計の自由度が増すことができる。   For example, when the thickness of the color layer is 1.0 μm for the R layer, 1.0 μm for the G layer, 1.0 μm for the B layer, and 1.0 μm for the overcoat layer, the step from the opening of the three-color overlapping portion is 0.8 μm. The step from the opening of the two-color overlapping portion is 0.4 μm. Assuming that the liquid crystal cell gap is 3.0 μm, which is a narrow gap, when a photo spacer is arranged in the two-color overlapping portion, the thickness (height) of the photo spacer material can be secured in the liquid crystal cell state (three color overlapping). When a photo spacer is arranged in the region, only 2.2 μm can be secured). As the photo spacer height increases, the amount of elastic deformation of the photo spacer can be designed to be large, so that the deformation margin corresponding to local pressure stress from the outside of the panel to the display surface is widened, and the local Gaps are reduced. Accordingly, even when the liquid crystal gap is designed, the adjustment range in the photo spacer height can be increased, so that the degree of design freedom can be increased.

図5、図6に、実施例2において使用するカラーフィルタのTFTとTFT近傍の遮光パターンを図示する。実施例1の図4の領域(a)における形状を変えたものである。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例1と同じである。   5 and 6 show the TFTs of the color filter used in Example 2 and the light shielding pattern in the vicinity of the TFTs. The shape in the area | region (a) of FIG. 4 of Example 1 is changed. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the first embodiment.

図5、図6の領域(a)のような形状にする事で、3色重ねの段差の影となる領域にラビング布が当たらずにラビング不足になってしまう可能性を低減させ、液晶配向異常による表示不具合を回避することができる。図7にそのパターンの各辺がなす角度、G1θ〜G4θ、およびG1ω〜G6ωを示している。   By making the shape like the region (a) of FIGS. 5 and 6, the possibility that the rubbing cloth does not hit the region that becomes the shadow of the step of the three color overlap is reduced, and the liquid crystal alignment is reduced. Display defects due to abnormalities can be avoided. FIG. 7 shows angles formed by the sides of the pattern, G1θ to G4θ, and G1ω to G6ω.

G1θ〜G4θの角度の範囲は、
90度 ≦ G1θ〜G4θ ≦ 180度、
であり、TFTを遮光する矩形状の張り出し部分と色ストライプの側面とを斜めのテーパー形状(順テーパー形状)に連結したパターン(すなわち、張り出し部の根元に順テーパー形状の傾斜部を備えるパターン)となっている。
The range of angles from G1θ to G4θ is
90 degrees ≦ G1θ to G4θ ≦ 180 degrees,
A pattern in which a rectangular protruding portion that shields the TFT and the side surface of the color stripe are connected in an oblique tapered shape (forward tapered shape) (that is, a pattern having a forward tapered inclined portion at the base of the protruding portion) It has become.

なお、G1ω〜G6ωに関しても、
90度 < G1ω〜G6ω ≦ 180度、
ではあるが、開口形状、開口率がこの角度に影響を受けるため、好ましくはG1ω〜G6ωともに90度の設定としている。この90度付近においてラビング不良が発生する場合には、開口率を犠牲にして、この部分を順テーパー形状にする場合もある。図7では、G層パターンに関して説明しているが、R層パターン、B層パターンについても同様の角度に設定する。
As for G1ω to G6ω,
90 degrees <G1ω to G6ω ≦ 180 degrees,
However, since the opening shape and the opening ratio are affected by this angle, G1ω to G6ω are preferably set to 90 degrees. If a rubbing failure occurs in the vicinity of 90 degrees, the opening ratio may be sacrificed, and this portion may have a forward tapered shape. In FIG. 7, the G layer pattern is described, but the R layer pattern and the B layer pattern are also set to the same angle.

また、TFTを遮光する矩形状の張り出し部と色ストライプの側面とを斜めのテーパー形状に連結したパターンの、斜めテーパーをなす辺と、CF側ラビング方向がなす角度をχとした時、ラビング布の毛先が当たり十分にラビングできるように、
45度 ≦ χ ≦ 135度、
とする。
In addition, when the angle formed between the side of the oblique taper and the CF side rubbing direction of the pattern in which the rectangular overhanging portion that shields the TFT and the side surface of the color stripe are connected in an oblique taper shape is χ, the rubbing cloth So that the tip of the hair can be rubbed sufficiently
45 degrees ≤ χ ≤ 135 degrees,
And

ただし、ラビング処理を最適に行うには、χ=90度が好ましい。このとき液晶の配向方向は、ラビング方向と平行な方向に形成される。   However, χ = 90 degrees is preferable for optimal rubbing. At this time, the alignment direction of the liquid crystal is formed in a direction parallel to the rubbing direction.

図8に、実施例3において使用するカラーフィルタのTFTとTFT近傍の遮光パターンを図示する。実施例2の図6の領域(b)における形状を変えたものである。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例2と同じである。   FIG. 8 shows a TFT of the color filter used in Example 3 and a light shielding pattern in the vicinity of the TFT. The shape in the region (b) of FIG. 6 in Example 2 is changed. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the second embodiment.

図8において、領域(b)も領域(a)と同様の形状にする事で、3色重ねの段差の影となる領域にラビング布が当たらずにラビング不足になってしまう可能性を実施例2よりも低減させている。図8にそのパターンの各辺がなす角度、G1θ〜G8θ、およびG3ω〜G6ωを示している。   In FIG. 8, by setting the region (b) to the same shape as the region (a), there is a possibility that the rubbing cloth does not hit the region that is the shadow of the three-color overlap step and the rubbing is insufficient. 2 is reduced. FIG. 8 shows angles formed by the sides of the pattern, G1θ to G8θ, and G3ω to G6ω.

G1θ〜G8θの角度の範囲は、
90度 ≦ G1θ〜G8θ ≦180度、
であり、TFTを遮光する矩形状の張り出し部分と色ストライプの側面、およびゲート配線付近を遮光する矩形状の張り出し部分と色ストライプの側面と、をそれぞれ斜めのテーパー形状に連結したパターン(すなわち、張り出し部の根元に順テーパー形状の傾斜部を備えるパターン)となっている。
The range of angles from G1θ to G8θ is
90 degrees ≦ G1θ to G8θ ≦ 180 degrees,
A pattern in which a rectangular protruding portion that shields the TFT and the side surface of the color stripe, and a rectangular protruding portion that shields the vicinity of the gate wiring and the side surface of the color stripe are connected to each other in an inclined taper shape (that is, The pattern includes a forward tapered inclined portion at the base of the overhang portion).

ただし、開口形状、開口率がG3ω〜G6ωの角度に影響を受けるため、好ましくはいずれも90度の設定としている。この90度付近においてラビング不良が発生する場合には、開口率を犠牲にして、この部分をテーパー形状にする場合もある。図8では、G層パターンに関して説明しているが、R層パターン、B層パターンについても同様の角度に設定する。   However, since the aperture shape and the aperture ratio are affected by the angles G3ω to G6ω, both are preferably set to 90 degrees. If a rubbing failure occurs in the vicinity of 90 degrees, the opening ratio may be sacrificed and this portion may be tapered. Although the G layer pattern is described in FIG. 8, the same angle is set for the R layer pattern and the B layer pattern.

図9、図10に、実施例4において使用するカラーフィルタのTFTとTFT近傍の遮光パターンを図示する。   9 and 10 show the TFTs of the color filter used in Example 4 and the light shielding pattern in the vicinity of the TFTs.

TFTに入射する外光を遮光する為の3色重ね遮光パターンを、必要最小限のTFTチャネル部面積を覆うように、TFTとTFT近傍の遮光パターンとゲート線付近の遮光パターンの各矩形状の先頭部同士を重ねて配置することで、段差となる3色重ね部分の面積を小さくして、段差領域を少なくした。より具体的には、実施例3の図8の領域(a)、(b)における形状を変え、3色重ね遮光パターンがTFTとTFT近傍の遮光領域にアイランド状で形成されている。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例3と同じである。   A three-color overlapping light-shielding pattern for shielding external light incident on the TFT is formed in each rectangular shape of the TFT, the light-shielding pattern near the TFT, and the light-shielding pattern near the gate line so as to cover the minimum TFT channel area. By arranging the top portions in an overlapping manner, the area of the three-color overlapping portion that becomes the step is reduced, and the step region is reduced. More specifically, the shape in the regions (a) and (b) of FIG. 8 of Example 3 is changed, and a three-color overlapping light shielding pattern is formed in an island shape in the light shielding region near the TFT. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the third embodiment.

このときのB−B’断面、C−C’断面を図11と図12に示す。図11のαは、B層パターンから張り出したTFT遮光パターンの幅であり、γは、R層パターンから張り出したTFT遮光パターンの幅である。このとき、αとγは、工程ばらつきによるパターン線幅ばらつきを除いて、設計上はほぼ同じ幅に設定する。図12では、必要最低限、TFT遮光領域のみを覆うように、最小の大きさとして、TFTのチャネル部を遮光できる大きさに設定する。   B-B 'cross section and C-C' cross section at this time are shown in FIGS. In FIG. 11, α is the width of the TFT light shielding pattern protruding from the B layer pattern, and γ is the width of the TFT light shielding pattern protruding from the R layer pattern. At this time, α and γ are set to have substantially the same width in terms of design, excluding pattern line width variations due to process variations. In FIG. 12, the minimum size is set so as to shield the TFT channel portion so as to cover only the TFT light shielding region.

実施例1〜4までは、カラーフィルタのコスト低減のため、色層マスクを1枚に共通化した例を示したが、応用例として、2色分の露光マスクを共通化し、残り1色を別の露光マスクで作製したカラーフィルタを示す。よって、色層マスクとしては2枚使用することになる。   In Examples 1 to 4, an example in which the color layer mask is shared by one sheet for reducing the cost of the color filter has been shown. However, as an application example, the exposure mask for two colors is shared, and the remaining one color is used. The color filter produced with another exposure mask is shown. Therefore, two color layer masks are used.

図13、図14に、R層とB層を共通マスクでパターンニングし、G層のみ別のマスクパターンを使用した例を示す。図15、図16、図17は、各々図14のD−D’断面、E−E’断面、F−F’断面を示す。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例1と同じである。   FIGS. 13 and 14 show an example in which the R layer and the B layer are patterned with a common mask, and only another G pattern is used for the G layer. 15, FIG. 16 and FIG. 17 show the D-D ′ cross section, E-E ′ cross section and F-F ′ cross section of FIG. 14, respectively. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the first embodiment.

ドレイン配線(信号線)の付近の遮光領域は、隣接する色ストライプパターンの2色重ねとし、ゲート配線付近の遮光領域は、常にRとBの2色重ねとなるようにできる。G層パターン上のみ3色重ねとなるが、他の遮光領域は2色重ねであり、カラーフィルタ表面上における、3色重ね段差の占める割合は、実施例1〜4よりも小さくなる。ただし、RとBのTFT遮光領域は2色重ねであるため、遮光性能は実施例1〜4よりも比較的低下するパターンとなる。実施例4は、TFTとTFT近傍、ゲート配線領域をRとBの2色で遮光しつつ、カラーフィルタ表面の段差を最小にする事を優先したパターンである。ただし、コスト的には、実施例1〜4よりも劣る。   The light shielding region in the vicinity of the drain wiring (signal line) can be overlaid with two adjacent color stripe patterns, and the light shielding region in the vicinity of the gate wiring can always be overlaid with two colors of R and B. Only the G layer pattern is overlaid with three colors, but the other light-shielding regions are overlaid with two colors, and the proportion of the three-color layer steps on the surface of the color filter is smaller than in the first to fourth embodiments. However, since the TFT light-shielding regions for R and B are two-color overlapping, the light-shielding performance is a pattern that is relatively lower than in the first to fourth embodiments. Example 4 is a pattern in which priority is given to minimizing the step on the surface of the color filter while shielding the TFT and the vicinity of the TFT and the gate wiring region with two colors of R and B. However, it is inferior to Examples 1-4 in cost.

実施例1〜4までは、カラーフィルタのコスト低減のため、色層マスクを1枚に共通化した例を示したが、応用例として、各色の露光マスクパターンを独立させたカラーフィルタを示す。よって、色層マスクとしては3枚使用することになる。図18、図19は、R層、G層、B層を別々のマスクでパターンニングした例である。   In the first to fourth embodiments, an example in which a single color layer mask is shared for reducing the cost of the color filter has been shown. However, as an application example, a color filter in which the exposure mask patterns of each color are made independent is shown. Therefore, three color layer masks are used. 18 and 19 are examples in which the R layer, the G layer, and the B layer are patterned using different masks.

図20は、図19のG−G’断面を示す。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例1と同じである。   20 shows a G-G ′ cross section of FIG. 19. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the first embodiment.

R層、G層、B層パターンを独立させた為、パターン形状の自由度が増し、ゲート配線およびドレイン配線は全てRとBの2色重ねとし、TFT遮光領域付近は、RとBの2色重ね層の上にGのアイランドパターンを配置した3色重ねのカラーフィルタとすることができた。ゲート配線およびドレイン配線の遮光領域を全てRとBの2色重ねとした事で、実施例1〜4よりも、高い遮光性能を得る事ができる。また、3色重ねが必要なTFT遮光領域は、前述の実施例5のようにG部分のみといった事はなく、全てのTFT遮光領域をR、G、Bの3色重ねとすることができる。ただし、コスト的には、実施例1〜5よりも劣る。また、色層のアイランドパターンが10〜20μmか、それ以下に小さい場合、より太い幅となっている色画素領域を形成するストライプ状のパターンから孤立している為、洗浄や現像工程において剥がれやすくなってしまうという問題点もある。   Since the R layer, G layer, and B layer patterns are made independent, the degree of freedom of the pattern shape is increased, and the gate wiring and drain wiring are all overlapped with two colors of R and B. It was possible to obtain a three-color color filter in which a G island pattern was arranged on the color superposition layer. By making the light-shielding regions of the gate wiring and the drain wiring all overlap with R and B, higher light-shielding performance can be obtained than in the first to fourth embodiments. Further, the TFT light-shielding area that needs to be overlaid with three colors is not limited to the G portion as in the fifth embodiment, and all TFT light-shielding areas can be overlaid with three colors of R, G, and B. However, it is inferior to Examples 1-5 in cost. In addition, when the island pattern of the color layer is 10 to 20 μm or smaller, it is isolated from the stripe pattern forming the color pixel region having a thicker width, and thus is easily peeled off in the cleaning and development process. There is also the problem of becoming.

実施例1〜6までは、表示開口部の色画素配置がストライプ構造におけるカラーフィルタであったが、画素を構成する大きな色層パターンに対して、TFTを遮光する張り出しもしくは孤立部分と、配線領域を遮光する部分を有していれば、ダイアゴナル配列、デルタ配列、レクタングル配列、ハニカム状の配列などの各種配列に適用する事ができる。また色画素形状も、ほぼ長方形、矩形型の形状について記載したが、円形や六角形などの多角形でも良い。   In the first to sixth embodiments, the color pixel arrangement of the display opening is a color filter in a stripe structure. However, an overhang or isolated portion that shields the TFT from a large color layer pattern constituting the pixel, and a wiring region Can be applied to various arrangements such as a diagonal arrangement, a delta arrangement, a rectangle arrangement, and a honeycomb arrangement. Further, although the color pixel shape has been described as being substantially rectangular or rectangular, it may be a polygon such as a circle or a hexagon.

実施例7では、ストライプ配列以外の代表例として、図26、図27、図28にデルタ配列時のカラーフィルタの例を示す。図28における、一画素当たりの基本構造をR、G、Bについてデルタ配列している。比較的大きな画素パターンから矩形状に張り出すように、TFTとTFT近傍の遮光パターンを形成する。隣り合う画素に関して、上下、左右方向に重なり合うように配置し、TFT基板側のゲート配線、ドレイン配線付近を2色重ね遮光とする。このときTFTとTFT近傍の遮光領域のみ矩形状の張り出しパターンにより3色重ねとなる。必要な部分のみ3色重ねとすることで、最低限の液晶表示に必要な遮光性を確保し、他の遮光領域を2色重ねとすることで、カラーフィルタ表面上の段差を抑制することができる。各色パターンを共通化している為、色パターン露光用の色層マスクは1枚で良く、カラーフィルタのコスト低減が実現できる。   In the seventh embodiment, as representative examples other than the stripe arrangement, examples of color filters in the delta arrangement are shown in FIG. 26, FIG. 27, and FIG. In FIG. 28, the basic structure per pixel is delta-arranged for R, G, and B. A TFT and a light shielding pattern in the vicinity of the TFT are formed so as to protrude in a rectangular shape from a relatively large pixel pattern. Neighboring pixels are arranged so as to overlap in the vertical and horizontal directions, and the vicinity of the gate wiring and drain wiring on the TFT substrate side is set as two-color overlapping light shielding. At this time, only the TFT and the light shielding area in the vicinity of the TFT are overlaid with three colors by a rectangular protruding pattern. By overlapping only the necessary parts with three colors, the light shielding required for the minimum liquid crystal display is ensured, and the other light shielding regions are overlapped with two colors to suppress steps on the color filter surface. it can. Since each color pattern is shared, only one color layer mask is required for color pattern exposure, and the cost of the color filter can be reduced.

(比較例1)
比較例1として、ブラックマトリクスパターンを赤と青の色重ね遮光部で形成し、赤、緑、青の各色層を色ストライプパターンで形成した図21の従来例のカラーフィルタを使用する。色パターンマスクは3枚使用する事となる。この変更点以外は、マスクパターン、カラーフィルタ製造方法、および液晶装置の製造方法は実施例1と同じである。パターンとしては実施例6に近いが、Gの色ストライプパターンは、ゲート配線付近のRとBの2色重ね遮光部に完全に乗り上げている。実施例6のアイランドよりも、3色重ねになっている面積が大きく、その段差が画素開口部に近い為、ラビング不足による配向不良が表示領域に侵入しやすい状態となっている。さらに3色重ねとなるのは、G画素のTFT遮光領域のみである。よって、実施例と比較して、コスト的にも、TFTとTFT近傍の遮光性能的にも劣っている。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, the conventional color filter of FIG. 21 is used, in which a black matrix pattern is formed by red and blue overlapping light-shielding portions, and each color layer of red, green, and blue is formed by a color stripe pattern. Three color pattern masks are used. Except for this change, the mask pattern, the color filter manufacturing method, and the liquid crystal device manufacturing method are the same as those in the first embodiment. Although the pattern is similar to that of the sixth embodiment, the G color stripe pattern completely runs over the two-color overlapping light-shielding portion of R and B near the gate wiring. Since the area where three colors are superimposed is larger than the island of Example 6 and the step is close to the pixel opening, alignment failure due to insufficient rubbing is likely to enter the display area. Further, only the TFT shading area of the G pixel is overlaid with three colors. Therefore, it is inferior in cost and in light shielding performance in the vicinity of the TFT as compared with the embodiment.

図37、図38に、実施例8を示す。実施例1とはG層パターンが異なっている。R層パターンとB層パターンを共通マスクでパターンニングし、G層パターンのみ別のマスクパターンを使用した例である。   An eighth embodiment is shown in FIGS. The G layer pattern is different from that of Example 1. In this example, the R layer pattern and the B layer pattern are patterned using a common mask, and only another G pattern is used.

次にカラーフィルタの製造方法を示す。ガラス基板上に、始めにG層の着色組成物を、スピンコータを用いて塗布し、減圧乾燥、プリベーク後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを実施することで、G層パターンを作製する。続いて、R層パターン、最後にB層パターンを同様に作製する。液晶装置の製造方法については、実施例1と同じである。   Next, a method for producing a color filter will be described. On the glass substrate, the G layer coloring composition is first applied using a spin coater, dried under reduced pressure, pre-baked, exposed using a photomask, developed, washed with water, and post-baked to form the G layer. Create a pattern. Subsequently, an R layer pattern and finally a B layer pattern are similarly produced. The manufacturing method of the liquid crystal device is the same as that of the first embodiment.

1色層目のG層のみに関して、G層ストライプパターンから走査線上に沿って両側に張り出す、その張り出しパターンについて、色層ストライプパターン近傍の前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出している片側の、TFT遮光部の張り出しパターンは削除している。   For only the G layer of the first color layer, the G layer stripe pattern projects on both sides along the scanning line, and the projecting pattern on the one side projecting to the side where the thin film transistor in the vicinity of the color layer stripe pattern is disposed, The overhang pattern of the TFT light-shielding portion is deleted.

これにより走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、RとGとBの3色の色層を備えるカラーフィルタ基板において、前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域と、からなり、前記カラーフィルタ基板の、前記遮光領域に対向する部分には、前記表示領域から連続したRとBの2色の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、RとG色の画素において前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する部分には、前記表示領域の色層から連続したRとGとBの3色の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成され、残りのB色の画素においては前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する部分には、前記表示領域の色層から連続したRとBの2色の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されたカラーフィルタ基板を形成した。   Thus, in the color filter substrate having three color layers of R, G, and B facing the TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of the scanning line and the signal line are arranged, the TFT Each pixel of the substrate is composed of a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area, and a portion of the color filter substrate facing the light shielding area includes: A first color overlap light-shielding portion is formed by superimposing two color layers of R and B continuous from the display region, and the thin film transistor and a portion facing the vicinity of the thin film transistor in the R and G color pixels are formed. Is formed with a second color overlapping light-shielding portion in which three color layers of R, G, and B that are continuous from the color layer of the display region are superimposed, and the thin film transistor and the thin film are formed in the remaining B color pixels. In a portion opposed to the transistor near to form a color filter substrate where the third color overlapping shielding portion superposed color layers of two colors successive R and B from the color layer is formed of the display area.

このように、カラーフィルタ基板における1色層目のG層のみに関して、カラーフィルタの色ストライプパターンから対向するTFT基板の走査線に対応するように沿って両側に張り出している第1と第2の張り出しパターンについて、その第1の張り出しパターンであるTFT遮光部の張り出しパターンを削除して直線状とし、G層以外の、この実施例ではR層とB層によって第3の遮光領域を形成することで、更なる歩留まりの向上と、更なる表示の均一性を実現している。   Thus, only the first color layer G layer on the color filter substrate is extended from the color stripe pattern of the color filter to the opposite sides along the scanning line of the opposing TFT substrate. For the overhang pattern, the first overhang pattern, which is the TFT light shielding portion, is removed to form a straight line, and in this embodiment other than the G layer, the third light shielding region is formed by the R layer and the B layer. As a result, the yield is further improved and the display is more uniform.

より具体的に以下に説明する。CF基板上の異物除去率を向上させるために、洗浄水圧や超音波条件を強化した場合など、画素の色ストライプパターンから張り出して連続しているTFT遮光部パターンであっても、剥がれや欠けが起こってしまう場合がある。特に、ガラス上に直接形成されている1色層目のパターンに発生する事が比較的多く、2層目や3層目に形成されるTFT遮光パターンに欠けの発生が少ない事が確認されている。   More specific description will be given below. In order to improve the foreign matter removal rate on the CF substrate, even when the TFT light shielding pattern is continuous from the color stripe pattern of the pixel, such as when cleaning water pressure or ultrasonic conditions are strengthened, peeling or chipping does not occur. It may happen. In particular, it has been confirmed that the pattern of the first color layer formed directly on the glass is relatively frequent, and that the TFT light shielding pattern formed on the second layer or the third layer is less likely to be chipped. Yes.

理由としては、色層はガラスとの密着力が低い為であり、特に1層目の色パターンにおいて、洗浄条件を変更した時に欠けが発生する場合が見られる。また、現像の際に色層のネガレジストパターンは逆テーパー状になりやすく、TFT遮光部のように小さいパターンは、ガラスと接している面積が、現像によって更に小さくなる為、現像洗浄において剥がれや欠けが起こる場合があると考えられる。   The reason is that the color layer has low adhesion to the glass. In particular, in the color pattern of the first layer, chipping may occur when the cleaning conditions are changed. In addition, the negative resist pattern of the color layer tends to be inversely tapered during development, and a small pattern such as a TFT light-shielding portion has a smaller area in contact with the glass due to development. It is thought that chipping may occur.

よって、第3の遮光領域を形成しない1層目の色層パターンは、主にカラーフィルタの表示領域を形成する大きなパターンで形成される為、前記カラーフィルタの表示領域を形成するパターンよりも比較的小さい第3の遮光領域のTFT遮光パターンがない分、洗浄や現像時の水流によるパターン欠けやはがれ等の可能性が更に低くなる。そのため歩留を向上させることができる。   Therefore, the first color layer pattern that does not form the third light-shielding region is mainly formed as a large pattern that forms the display region of the color filter, so it is compared with the pattern that forms the display region of the color filter. Since there is no TFT light-shielding pattern in the third light-shielding region, the possibility of pattern chipping or peeling due to water flow during cleaning or development is further reduced. Therefore, the yield can be improved.

更に3色以上の積層がある第2の色重ね遮光部分と、必ず第2の色重ね遮光部の色重ね層より少なくとも1層少なく且つ2色以上の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部を配置する為、実施例1よりもさらに、段差の大きい3色重ね領域を減らす事ができる。段差による凹凸の数が少なくなるため、ラビング不足や、ラビング時に配向膜から削り取られた屑が段差部分に付着する事によって引き起こされる、配向異常の表示不具合が減少する為、表示の均一性が向上する。またカラーフィルタ上の段差が少ないと、パネルに液晶を注入または滴下方式などにより封入する際に、より均一に液晶が広がる為、面内の液晶量が均一となって、セルギャップ不具合や液晶注入不具合がなくなり、表示の均一性が向上する。さらにラビング時に配向膜から削り取られて段差に付着する屑により液晶配向の乱れが生じた場合、表示させていない全黒状態の画素において、不要な光漏れを生じてしまう。この光漏れは表示コントラストの低下を引き起こす。前記の本発明ように段差による凹凸の数を少なくする事で、液晶の配向乱れを防ぎ、全黒表示の際の光漏れを防ぐことで、高いコントラストを維持することが出来る。   Furthermore, a third color superimposition in which a second color overlap light-shielding portion having a stack of three or more colors and at least one layer less than the color overlap layer of the second color overlap light-shielding portion and two or more color layers are superimposed Since the light shielding portion is arranged, the three-color overlapping region having a large step can be further reduced as compared with the first embodiment. Since the number of irregularities due to steps is reduced, display defects due to alignment defects caused by insufficient rubbing and scraping scraped off from the alignment film during rubbing adhere to the stepped portion are reduced, improving display uniformity. To do. In addition, if there are few steps on the color filter, the liquid crystal spreads more evenly when the liquid crystal is injected into the panel by the injection or dripping method, etc., so the amount of liquid crystal in the surface becomes uniform, causing cell gap defects and liquid crystal injection There are no defects and the display uniformity is improved. Further, when liquid crystal alignment is disturbed due to scraps scraped off from the alignment film during rubbing and adhering to the steps, unnecessary light leakage occurs in all black pixels that are not displayed. This light leakage causes a decrease in display contrast. By reducing the number of irregularities due to steps as in the present invention, high alignment can be maintained by preventing liquid crystal alignment disturbance and preventing light leakage during all black display.

また、一部のTFT遮光パターン領域が2色重ねとなるが、実施例8のように第1色層目をG層とすることで、G層の無いB画素部TFT遮光パターンを、RとBの積層構造にする事ができる。これによりTFTへの外光入射による光リークなどの特性低下を避ける為のR層と、十分な遮光性能(OD値)が得られるRとBの積層構造であるため、G層を削除しても、液晶表示装置として非常に高いコントラスト比を要求される用途以外であれば必要十分な表示品位が得られる。   In addition, although a part of the TFT light-shielding pattern region is overlapped with two colors, the first color layer is made the G layer as in Example 8, so that the B pixel portion TFT light-shielding pattern without the G layer can be changed to R and A laminated structure of B can be obtained. As a result, the R layer is used to avoid degradation of characteristics such as light leakage due to the incident of external light on the TFT, and the R and B laminated structure can provide sufficient light shielding performance (OD value). However, a necessary and sufficient display quality can be obtained for applications other than those requiring a very high contrast ratio as a liquid crystal display device.

実施例に用いた色レジスト仕様のカラーフィルタで、R、G、B層の膜厚が1.5μm程度、色度域がNTSC比60%程度において、下記表のようなOD値が得られた。図41にそのときのカラーフィルタに使用された各色層の分光透過スペクトルを示す。表1において、No.1から5は実施例8のカラーフィルタの各箇所におけるOD値である。No.6のみ参考例として、実施例1のマスクを使用して、1色層目をG層、2色層目をR層、3色層目をB層としたカラーフィルタの結果である。   In the color resist specification color filter used in the examples, the OD values shown in the following table were obtained when the R, G, and B layer thicknesses were about 1.5 μm and the chromaticity range was about 60% NTSC ratio. . FIG. 41 shows the spectral transmission spectrum of each color layer used in the color filter at that time. In Table 1, no. Reference numerals 1 to 5 represent OD values at the respective portions of the color filter of the eighth embodiment. No. 6 is a result of a color filter using the mask of Example 1 as a reference example, using the first color layer as the G layer, the second color layer as the R layer, and the third color layer as the B layer.

No.3とNo.6を比較すると、B画素のTFT近傍の遮光領域では、1色層目のG層のTFT遮光パターン有り、無しに関係なく、OD値が2前後の値となり、1色層目(G層)のTFT遮光パターン省略によるOD値低下の影響を最小限とする事ができる。   No. 3 and no. 6 is compared, in the light shielding region near the TFT of the B pixel, the OD value becomes a value around 2 regardless of the presence or absence of the TFT light shielding pattern of the G layer of the first color layer. The first color layer (G layer) The influence of a decrease in the OD value due to the omission of the TFT light-shielding pattern can be minimized.

また、実施例8では、B画素のTFT近傍の遮光領域に、表示領域の色層から連続したRとBの2色の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されており、それは他のRやG画素とは異なり、1層少ない構造となっている。よって、B画素のTFT近傍の遮光領域は段差がRやG画素のその部分よりも、少ない状態となっている。前記のラビングに関する不具合が発生した場合、人間の目が感じる色の変化である色差は、RやGと比較してBの変化をより敏感に感じ取る特性があるため、B画素の表示不具合による明るさや色度の変化は他の色よりも目立ちやすく、表示均一性に関する表示品質への影響が大きい。本発明では、前記の通りB画素のTFT近傍遮光領域の段差を少なくする事で、B画素における表示不具合を防ぎ、表示均一性を改善し、表示品質の向上を図ることが出来る。   Further, in Example 8, a third color overlapping light shielding portion is formed in the light shielding region in the vicinity of the TFT of the B pixel by superimposing two color layers of R and B continuous from the color layer of the display region. Unlike other R and G pixels, it has a structure with one layer fewer. Therefore, the light shielding region in the vicinity of the TFT of the B pixel has a lower level than the portion of the R or G pixel. When the problem related to rubbing occurs, the color difference, which is a color change perceived by the human eye, has a characteristic of sensing the change in B more sensitively than R and G. The change in sheath chromaticity is more conspicuous than other colors, and the influence on display quality with respect to display uniformity is great. In the present invention, as described above, by reducing the level difference in the light shielding region near the TFT of the B pixel, display defects in the B pixel can be prevented, display uniformity can be improved, and display quality can be improved.

以上のように実施例8によって、遮光性能を維持しつつ、CF製造工程の洗浄、現像におけるパターン剥がれを更に改善する事が可能となり、一層の歩留まり向上と表示均一性の向上を図ることができる。   As described above, according to the eighth embodiment, it is possible to further improve the pattern peeling in the cleaning and development of the CF manufacturing process while maintaining the light shielding performance, and it is possible to further improve the yield and display uniformity. .

実施例8において、ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンの、第1の張り出し部が存在しない場合を説明したが、第1の張り出し部が近傍の薄膜トランジスタを覆わない程度に縮退している場合についても実施例8よりも比較的劣るが前記と同様の効果が得られ、はがれ等の不具合発生頻度が減り、歩留を向上させることができる。   In Example 8, the case where the first overhanging portion of the color layer pattern formed on the first layer on the glass substrate does not exist has been described. However, the first overhanging portion does not cover the adjacent thin film transistor. The case of degeneration is relatively inferior to that of Example 8, but the same effect as described above can be obtained, the frequency of occurrence of defects such as peeling can be reduced, and the yield can be improved.

Figure 0005151903
Figure 0005151903

図39、図40に、実施例9を示す。実施例1とは、GとBパターンが異なっている。次にカラーフィルタの製造方法を示す。ガラス基板上に、始めにG層の着色組成物を、スピンコータを用いて塗布し、減圧乾燥、プリベーク後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを実施することで、G層パターンを作製する。続いて、R層パターン、最後にB層パターンを同様に作製する。液晶装置の製造方法については、実施例1と同じである。   A ninth embodiment is shown in FIGS. The G and B patterns are different from the first embodiment. Next, a method for producing a color filter will be described. On the glass substrate, the G layer coloring composition is first applied using a spin coater, dried under reduced pressure, pre-baked, exposed using a photomask, developed, washed with water, and post-baked to form the G layer. Create a pattern. Subsequently, an R layer pattern and finally a B layer pattern are similarly produced. The manufacturing method of the liquid crystal device is the same as that of the first embodiment.

1色層目のG層に関して、Gストライプパターンから走査線上に沿って両側に張り出す、その張り出しパターンは削除して直線状としている。更に、ガラス基板上の第3層目のB色層パターンのみ、色ストライプパターンの両側に、共に同じ大きさの張り出し部を形成している。   Regarding the G layer of the first color layer, the G stripe pattern is projected on both sides along the scanning line, and the projected pattern is deleted to form a straight line. Further, only the third-layer B color layer pattern on the glass substrate is formed with protruding portions having the same size on both sides of the color stripe pattern.

これにより走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、RとGとBの3色の色層を備えるカラーフィルタ基板において、前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域と、からなり、前記カラーフィルタ基板の、前記走査線の遮光領域に対向する部分には、前記表示領域から連続したRとBの2色の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、G色の画素において前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する部分には、前記表示領域の色層から連続したRとGとBの3色の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成され、残りのRとB色の画素においては前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する部分には、前記表示領域の色層から連続したRとBの2色の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されたカラーフィルタ基板を形成した。   Thus, in the color filter substrate having three color layers of R, G, and B facing the TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of the scanning line and the signal line are arranged, the TFT Each pixel of the substrate includes a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area, and a portion of the color filter substrate facing the light shielding area of the scanning line Includes a first color overlapping light-shielding portion in which two color layers of R and B continuous from the display region are superimposed, and a portion facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor in a G color pixel Is formed with a second color overlapping light-shielding portion in which three color layers of R, G, and B that are continuous from the color layer of the display region are superimposed, and the thin film transistor in the remaining R and B color pixels In addition, a color filter substrate having a third color overlapping light shielding portion formed by superimposing two color layers of R and B continuous from the color layer of the display region is formed in a portion facing the vicinity of the thin film transistor. .

このように、1色層目のG層に関して、Gストライプパターンから走査線上に沿って両側に張り出す、その張り出しパターンを削除して直線状とし、更に、ガラス基板上の第2層目以降のいずれか1つの色層パターンのみ、色ストライプパターンの両側に、共に同じ大きさの張り出し部を形成することで、歩留まりの向上を実現している。   In this way, with respect to the G layer of the first color layer, the G stripe pattern is projected on both sides along the scanning line, the projected pattern is deleted to make a straight line, and further, the second and subsequent layers on the glass substrate Only one of the color layer patterns is formed with protruding portions having the same size on both sides of the color stripe pattern, thereby improving the yield.

より具体的に以下に説明する。実施例9によって、CF基板上の異物除去率向上のために洗浄水圧や超音波条件を強化した場合などについて、ガラス基板上の1層目の色パターンにおける、張り出しパターンの剥がれや欠けの可能性をほとんど無くしている。   More specific description will be given below. In Example 9, when the cleaning water pressure and ultrasonic conditions were reinforced to improve the foreign matter removal rate on the CF substrate, the overhanging pattern may be peeled off or chipped in the first color pattern on the glass substrate. Is almost lost.

ガラス基板上の第1色層目をG層とし、第3層目のB色層パターンのみ色ストライプパターンの両側に共に同じ形と大きさの第1と第2の張り出し部を形成する。   The first color layer on the glass substrate is the G layer, and the first and second protruding portions having the same shape and size are formed on both sides of the color stripe pattern only in the B color layer pattern of the third layer.

これによりG層の張り出し遮光パターンが無い部分について、前記走査線の遮光領域に対向する部分および、前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する部分を覆う遮光パターンを、R層とB層の積層構造で形成する事ができる。このため実施例8に記載のものと、同様の理由により、必要十分な表示品位が得られる。   As a result, for the portion of the G layer that does not have an overhanging light shielding pattern, the light shielding pattern that covers the portion that opposes the light shielding region of the scanning line and the portion that opposes the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor has Can be formed. Therefore, necessary and sufficient display quality can be obtained for the same reason as that described in Example 8.

このとき第2層目をR色層としているが、RとBそれぞれの色層パターン形状は変えずに、第2層目にB色層、第3層目にR色層を配置しても同様の効果が得られる。   At this time, the second layer is an R color layer, but the B color layer is arranged in the second layer and the R color layer is arranged in the third layer without changing the color layer pattern shapes of R and B respectively. Similar effects can be obtained.

以上のように実施例9によって、遮光性能を維持しつつ、CF製造工程の洗浄、現像におけるパターン剥がれを改善する事が可能となり、一層の歩留まり向上を図ることができる。   As described above, according to the ninth embodiment, it is possible to improve pattern peeling in the cleaning and development of the CF manufacturing process while maintaining the light shielding performance, thereby further improving the yield.

本発明の活用例としては、液晶表示装置ほか、カラーフィルタを使用する電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ、および撮像装置が挙げられる。   Examples of utilization of the present invention include a liquid crystal display device, a field emission display device using a color filter, a fluorescent display device, a plasma display, and an imaging device.

本発明の第1の実施例のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the color filter of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例のカラーフィルタの断面図(図1のA−A’断面)である。It is sectional drawing (A-A 'cross section of FIG. 1) of the color filter of 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターンを示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 1st Example of this invention, and the light-shielding pattern of TFT vicinity. 本発明の第1の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターン(G層のみ表示)を示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 1st Example of this invention, and the light-shielding pattern of TFT vicinity (only G layer is displayed). 本発明の第2の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターンを示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 2nd Example of this invention, and the light-shielding pattern of TFT vicinity. 本発明の第2の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターン(G層のみ表示)を示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 2nd Example of this invention, and the light-shielding pattern of TFT vicinity (only G layer is displayed). 本発明の第2の実施例の遮光パターンの角度を示す図である。It is a figure which shows the angle of the light-shielding pattern of the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の遮光パターンの角度を示す図である。It is a figure which shows the angle of the light-shielding pattern of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターンを示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 4th Example of this invention, and the light-shielding pattern of TFT vicinity. 本発明の第4の実施例のTFTとTFT近傍の遮光パターン(G層のみ表示)を示す平面図である。It is a top view which shows TFT of the 4th Example of this invention, and the light shielding pattern (only G layer is displayed) of TFT vicinity. 本発明の第4の実施例のカラーフィルタの断面図(図9のB−B’断面)である。It is sectional drawing (B-B 'cross section of FIG. 9) of the color filter of the 4th Example of this invention. 本発明の第4の実施例のカラーフィルタの断面図(図9のC−C’断面)である。It is sectional drawing (C-C 'cross section of FIG. 9) of the color filter of the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のカラーフィルタ(各色層毎のパターン)を示す平面図である。It is a top view which shows the color filter (pattern for each color layer) of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the color filter of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のカラーフィルタの断面図(図14のD−D’断面)である。It is sectional drawing (D-D 'cross section of FIG. 14) of the color filter of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のカラーフィルタの断面図(図14のE−E’断面)である。It is sectional drawing (E-E 'cross section of FIG. 14) of the color filter of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のカラーフィルタの断面図(図14のF−F’断面)である。It is sectional drawing (F-F 'cross section of FIG. 14) of the color filter of the 5th Example of this invention. 本発明の第6の実施例のカラーフィルタ(各色層毎のパターン)を示す平面図である。It is a top view which shows the color filter (pattern for each color layer) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the color filter of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例のカラーフィルタの断面図(図19のG−G’断面)である。It is sectional drawing (G-G 'cross section of FIG. 19) of the color filter of the 6th Example of this invention. 従来のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the conventional color filter. 従来のカラーフィルタの断面図(図21のH−H’断面)である。It is sectional drawing (H-H 'cross section of FIG. 21) of the conventional color filter. 特開2004−62145号公報の図1のTFTとTFT近傍を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the TFT in FIG. 1 and the vicinity of the TFT in JP-A-2004-62145. 特開2004−62145号公報の図2のTFTとTFT近傍を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the TFT of FIG. 特開2004−62145号公報の図21のTFTとTFT近傍の詳細を示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing details of the TFT in FIG. 本発明の第7の実施例のデルタ配列カラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the delta arrangement | sequence color filter of the 7th Example of this invention. 本発明の第7の実施例のデルタ配列カラーフィルタ(G層のみ表示)を示す平面図である。It is a top view which shows the delta arrangement | sequence color filter (only G layer is displayed) of the 7th Example of this invention. 本発明の第7の実施例のデルタ配列カラーフィルタの色層の基本パターン(G層のみ表示)を示す平面図である。It is a top view which shows the basic pattern (only G layer is displayed) of the color layer of the delta arrangement | sequence color filter of the 7th Example of this invention. 第1の実施例のCF基板とTFT基板を重ね合せた平面図である。It is the top view which piled up the CF substrate and TFT substrate of the 1st example. 第1の実施例のCF基板とTFT基板を重ね合せた断面図(図29のK−K’断面)である。FIG. 30 is a cross-sectional view (K-K ′ cross-section of FIG. 29) in which the CF substrate and the TFT substrate of the first embodiment are overlaid. TFT基板とCF基板を重ねた時の3色重ね遮光パターンと2色重ね遮光パターンの領域を示す図である。It is a figure which shows the area | region of a 3 color overlapping light-shielding pattern and a 2 color overlapping light-shielding pattern when a TFT substrate and a CF substrate are overlapped. TFT基板とCF基板を重ねた時の2色重ね遮光パターンとゲート配線との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the 2 color overlapping light-shielding pattern and gate wiring when a TFT substrate and CF board | substrate are piled up. TFT近傍領域を定義するための図である。It is a figure for defining the TFT vicinity area. TFT遮光領域の色層パターン(孤立パターン及び連続パターン)を示す図である。It is a figure which shows the color layer pattern (an isolated pattern and a continuous pattern) of a TFT light shielding area. 孤立パターン(図34のR−R’断面)におけるラビングの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the rubbing in an isolated pattern (R-R 'cross section of FIG. 34). 連続パターン(図34のS−S’断面)におけるラビングの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the rubbing in a continuous pattern (S-S 'cross section of FIG. 34). 本発明の第8の実施例のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the color filter of the 8th Example of this invention. 本発明の第8の実施例のカラーフィルタ(各色層毎のパターン)を示す平面図である。It is a top view which shows the color filter (pattern for each color layer) of the 8th Example of this invention. 本発明の第9の実施例のカラーフィルタを示す平面図である。It is a top view which shows the color filter of the 9th Example of this invention. 本発明の第9の実施例のカラーフィルタ(各色層毎のパターン)を示す平面図である。It is a top view which shows the color filter (pattern for each color layer) of the 9th Example of this invention. 実施例に使用した各色層の分光透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectral transmission spectrum of each color layer used for the Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 TFT基板
11 透明絶縁体基板
12、41 ゲート配線(走査線)
12a ゲート電極
13、42 共通電極配線
14、43 ドレイン配線(信号線)
14a ドレイン電極
14b ソース電極
15、44 画素電極
16、45 TFT
17、46 共通電極
18 コンタクトホール
20 CF基板
21 透明絶縁体基板
22a R層
22b G層
22c B層
23 オーバーコート層(OC層)
24 配向膜
30 液晶層
31 柱状スペーサー
47 ブラックマトリクス層
10 TFT substrate 11 Transparent insulator substrate 12, 41 Gate wiring (scanning line)
12a Gate electrode 13, 42 Common electrode wiring 14, 43 Drain wiring (signal line)
14a Drain electrode 14b Source electrode 15, 44 Pixel electrode 16, 45 TFT
17, 46 Common electrode 18 Contact hole 20 CF substrate 21 Transparent insulator substrate 22a R layer 22b G layer 22c B layer 23 Overcoat layer (OC layer)
24 Alignment film 30 Liquid crystal layer 31 Columnar spacer 47 Black matrix layer

Claims (20)

走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、3色以上の色層を備えるカラーフィルタ基板において、
前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域と、からなり、
前記カラーフィルタ基板には表示領域と表示領域周囲に遮光領域があり、前記TFT基板の前記遮光領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板の表示領域から連続した2色以上の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板の表示領域の色層から連続した3色以上の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。
In a color filter substrate including three or more color layers facing a TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of a scanning line and a signal line are arranged,
Each pixel of the TFT substrate comprises a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area,
The color filter substrate has a display region and a light shielding region around the display region, and the light shielding region portion on the color filter substrate side facing the light shielding region of the TFT substrate is continuous from the display region of the color filter substrate. A first color overlap light-shielding portion in which two or more color layers are superposed is formed, and the color filter substrate display is provided in the light-shielding region portion on the color filter substrate side facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor. A color filter substrate, wherein a second color overlap light-shielding portion is formed by superimposing three or more color layers continuous from a color layer in a region.
各々の前記色層は、前記信号線の延在方向に延びる色ストライプパターンと、前記色ストライプパターンの両側から前記走査線上に沿って張り出す張り出し部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板。   2. Each of the color layers has a color stripe pattern extending in an extending direction of the signal line, and an overhanging portion extending along the scanning line from both sides of the color stripe pattern. The color filter substrate described in 1. 前記張り出し部は、前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出す第1の張り出し部と、反対側に張り出す第2の張り出し部と、で構成され、
前記第1の張り出し部は前記第2の張り出し部よりも小さく形成され、
隣り合う前記色ストライプパターンは一部が重なり合うように配置され、
前記信号線上では、隣り合う前記色ストライプパターンによって前記第1の色重ね遮光部が形成され、
前記走査線上では、所定の色ストライプパターンと、前記所定の色ストライプパターンの一方の側に隣り合う色ストライプパターンの前記第2の張り出し部と、によって前記第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、前記所定の色ストライプパターンと、前記所定の色ストライプパターンの一方の側に隣り合う色ストライプパターンの前記第2の張り出し部と、前記所定の色ストライプパターンの他方の側に隣り合う色ストライプパターンの前記第1の張り出し部と、によって前記第2の色重ね遮光部が形成されることを特徴とする請求項2に記載のカラーフィルタ基板。
The projecting portion is composed of a first projecting portion projecting to the side where the thin film transistor is disposed and a second projecting portion projecting to the opposite side,
The first overhang is formed smaller than the second overhang;
The adjacent color stripe patterns are arranged so as to partially overlap,
On the signal line, the first color overlap light shielding portion is formed by the adjacent color stripe pattern,
On the scanning line, the first color overlap light shielding portion is formed by a predetermined color stripe pattern and the second protruding portion of the color stripe pattern adjacent to one side of the predetermined color stripe pattern, And the predetermined color stripe pattern, the second protruding portion of the color stripe pattern adjacent to one side of the predetermined color stripe pattern, and the color stripe adjacent to the other side of the predetermined color stripe pattern 3. The color filter substrate according to claim 2, wherein the second color overlap light-shielding portion is formed by the first projecting portion of the pattern.
前記所定の色ストライプパターンの一方の側に隣り合う色ストライプパターンの前記第2の張り出し部と、前記所定の色ストライプパターンの他方の側に隣り合う色ストライプパターンの前記第1の張り出し部とは、いずれの辺も重ならないようにずらして配置されることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ基板。   The second protruding portion of the color stripe pattern adjacent to one side of the predetermined color stripe pattern and the first protruding portion of the color stripe pattern adjacent to the other side of the predetermined color stripe pattern The color filter substrate according to claim 3, wherein the color filter substrate is arranged so as not to overlap each other. 前記第1の張り出し部及び/又は前記第2の張り出し部の、前記色ストライプパターン側に、順テーパー形状の傾斜部を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載のカラーフィルタ基板。   5. The color filter substrate according to claim 3, further comprising a forward taper-shaped inclined portion on the color stripe pattern side of the first projecting portion and / or the second projecting portion. 前記傾斜部の辺と前記カラーフィルタ基板のラビング方向とがなす角度をχとした時、
45度 ≦ χ ≦ 135度、
の関係を満たすことを特徴とする請求項5記載のカラーフィルタ基板。
When the angle formed by the side of the inclined portion and the rubbing direction of the color filter substrate is χ,
45 degrees ≤ χ ≤ 135 degrees,
The color filter substrate according to claim 5, wherein the relationship is satisfied.
少なくとも2色の前記色層が、同一のパターンで形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板。   The color filter substrate according to claim 1, wherein the color layers of at least two colors are formed in the same pattern. 全ての前記色層が、同一のパターンで形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板。   The color filter substrate according to claim 1, wherein all the color layers are formed in the same pattern. 前記走査線上の前記第1の色重ね遮光部及び前記第2の色重ね遮光部は、前記薄膜トランジスタの光リークを起こす波長を遮光する第1の色層と、該色層の主な透過波長領域を吸収して遮光する第2の色層と、を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板。 The first color overlap light-shielding portion and the second color overlap light-shielding portion on the scanning line include a first color layer that shields a wavelength causing light leakage of the thin film transistor, and a main transmission wavelength region of the color layer The color filter substrate according to claim 1, further comprising a second color layer that absorbs light and shields light. 前記第1の色層はRedの色層であり、前記第2の色層はBlueの色層であることを特徴とする請求項9に記載のカラーフィルタ基板。   The color filter substrate according to claim 9, wherein the first color layer is a red color layer, and the second color layer is a blue color layer. 前記走査線上の前記第1の色重ね遮光部及び前記第2の色重ね遮光部は、前記3色以上の色層のうち、組み合わせた場合に透過率が最低となる2色の色層を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板。 The first color overlap light-shielding portion and the second color overlap light-shielding portion on the scanning line include two color layers having the lowest transmittance when combined among the three or more color layers. The color filter substrate according to claim 1, wherein the color filter substrate is a color filter substrate. 走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、3色以上の色層を備えるカラーフィルタ基板において、
前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域と、からなり、
前記カラーフィルタ基板には表示領域と表示領域周囲に遮光領域があり、前記TFT基板の前記遮光領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板の表示領域から連続した2色以上の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、少なくともある1色の画素において前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板の表示領域の色層から連続した3色以上の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成され、残りの色の画素においては前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板の表示領域の色層から連続した必ず第2の色重ね遮光部より少なくとも1色の色層分だけ少なく且つ2色以上の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。
In a color filter substrate including three or more color layers facing a TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of a scanning line and a signal line are arranged,
Each pixel of the TFT substrate comprises a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area,
The color filter substrate has a display region and a light shielding region around the display region, and the light shielding region portion on the color filter substrate side facing the light shielding region of the TFT substrate is continuous from the display region of the color filter substrate. A first color overlapping light-shielding portion in which two or more color layers are superimposed is formed, and at least in one color pixel, the thin-film transistor and the light-shielding region portion on the color filter substrate side facing the vicinity of the thin-film transistor A second color overlap light shielding portion is formed by superimposing three or more color layers continuous from the color layer of the display area of the color filter substrate, and the remaining color pixels face the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor. The light shielding area on the color filter substrate side is continuous from the color layer of the display area of the color filter substrate. Always color filter substrate, wherein a third color overlapping shielding portion superimposed at least one color color layer portion of reduced and 2 or more colors layer than the second color overlapping the light shielding portion is formed with .
ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンにおいては、色層パターン近傍の前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出す第1の張り出し部と、反対側に張り出す第2の張り出し部のうち、第1の張り出し部は近傍の薄膜トランジスタを覆わない程度に縮退していることを特徴とする請求項12に記載のカラーフィルタ基板。 In the color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate, a first projecting portion projecting to the side where the thin film transistor is disposed in the vicinity of the color layer pattern and a second projecting portion projecting to the opposite side 13. The color filter substrate according to claim 12 , wherein the first projecting portion is degenerated so as not to cover a neighboring thin film transistor . ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンにおいては、色層パターン近傍の前記薄膜トランジスタが配置される側に張り出す第1の張り出し部と、反対側に張り出す第2の張り出し部のいずれも存在しないことを特徴とする請求項12に記載のカラーフィルタ基板。 In the color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate, a first projecting portion projecting to the side where the thin film transistor is disposed in the vicinity of the color layer pattern and a second projecting portion projecting to the opposite side The color filter substrate according to claim 12 , wherein none of the above exists . ガラス基板上の第1層目に形成される色層パターンが、Greenの色層であることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板。 15. The color filter substrate according to claim 12 , wherein the color layer pattern formed in the first layer on the glass substrate is a green color layer . 走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、RedとGreenとBlueの3色の色層を備えるカラーフィルタ基板において、
前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域と、からなり、
前記カラーフィルタ基板には表示領域と表示領域周囲に遮光領域があり、前記TFT基板の、前記走査線の遮光領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域から連続したRedとBlueの2色の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、RedとGreen色の画素において前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域の色層から連続したRedとGreenとBlueの3色の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成され、残りのBlue色の画素においては前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域の色層から連続したRedとBlueの2色の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。
In a color filter substrate having three color layers of Red, Green, and Blue facing a TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of a scanning line and a signal line are arranged,
Each pixel of the TFT substrate comprises a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area,
The color filter substrate has a display region and a light shielding region around the display region, and the light shielding region portion on the color filter substrate side of the TFT substrate facing the light shielding region of the scanning line is on the color filter substrate side. A first color-overlapping light-shielding portion formed by superimposing two red and blue color layers continuous from a display region, and the thin-film transistor and the color filter facing the vicinity of the thin-film transistor in a pixel of red and green color In the light shielding area portion on the substrate side, a second color overlapping light shielding section is formed by superimposing three color layers of red, green and blue from the color layer of the display area on the color filter substrate side, and the rest In the blue color pixel of the color filter substrate side facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor The optical region portion, wherein the third color overlapping shielding portion superposed Red color layer of two colors of Blue continuous from the color layer of the color filter substrate side of the display region is formed Color filter substrate.
走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、RedとGreenとBlueの3色の色層を備えるカラーフィルタ基板において、
前記TFT基板の各画素は、前記走査線と前記信号線とで囲まれた表示領域と、該表示領域周囲の遮光領域とからなり、
前記カラーフィルタ基板には表示領域と表示領域周囲に遮光領域があり、前記TFT基板の、前記走査線の遮光領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域から連続したRedとBlueの2色の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部が形成され、かつ、Green色の画素において前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域の色層から連続したRedとGreenとBlueの3色の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部が形成され、残りのRedとBlue色の画素においては前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分には、前記カラーフィルタ基板側の表示領域の色層から連続したRedとBlueの2色の色層を重ね合わせた第3の色重ね遮光部が形成されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。
In a color filter substrate having three color layers of Red, Green, and Blue facing a TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of a scanning line and a signal line are arranged,
Each pixel of the TFT substrate comprises a display area surrounded by the scanning lines and the signal lines, and a light shielding area around the display area,
The color filter substrate has a display region and a light shielding region around the display region, and the light shielding region portion on the color filter substrate side of the TFT substrate facing the light shielding region of the scanning line is on the color filter substrate side. A first color-overlapping light-shielding portion formed by superimposing two color layers of Red and Blue continuous from the display region, and the color filter substrate side facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor in a green color pixel In the light shielding region portion, a second color overlapping light shielding portion is formed by superimposing three color layers of Red, Green, and Blue, which are continuous from the color layer of the display region on the color filter substrate side, and the remaining Red And blue color pixels on the side of the color filter substrate facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor. The optical region portion, wherein the third color overlapping shielding portion superposed Red color layer of two colors of Blue continuous from the color layer of the color filter substrate side of the display region is formed Color filter substrate.
請求項1乃至17のいずれか一つに記載のカラーフィルタ基板を使用することを特徴とする液晶表示装置A liquid crystal display device using the color filter substrate according to claim 1 . 走査線と信号線との交点近傍に薄膜トランジスタが配置される複数の画素が配列されたTFT基板に対向する、3色以上の色層を備えるカラーフィルタ基板の製造方法において、
前記信号線の延在方向に延びる色ストライプパターンと、前記色ストライプパターンの両側から前記走査線上に沿って張り出す張り出し部と、を有する露光パターンを、前記走査線方向に1画素ずつずらしながら少なくとも2色以上の色層を形成し、
前記走査線と前記信号線とで囲まれた前記TFT基板の表示領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の表示領域部分に、1色の色層を配置すると共に、前記TFT基板の表示領域の周囲の遮光領域に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分に、前記カラーフィルタ基板側の表示領域から連続した2色以上の色層を重ね合わせた第1の色重ね遮光部を形成し、かつ、前記薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタ近傍に対向する前記カラーフィルタ基板側の遮光領域部分に、前記カラーフィルタ基板側の表示領域の色層から連続した3色以上の色層を重ね合わせた第2の色重ね遮光部を形成することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法
In a method for manufacturing a color filter substrate having a color layer of three or more colors facing a TFT substrate on which a plurality of pixels in which thin film transistors are arranged in the vicinity of an intersection of a scanning line and a signal line are arranged,
An exposure pattern having a color stripe pattern extending in the extending direction of the signal line and an overhanging portion extending along the scanning line from both sides of the color stripe pattern is shifted at least one pixel at a time in the scanning line direction. Forming two or more color layers,
A color layer of one color is disposed in the display area portion on the color filter substrate side facing the display area of the TFT substrate surrounded by the scanning lines and the signal lines, and the periphery of the display area of the TFT substrate Forming a first color overlapping light shielding portion in which two or more color layers continuous from the display region on the color filter substrate are superimposed on the light shielding region portion on the color filter substrate side facing the light shielding region; Second color superposition in which three or more color layers continuous from the color layer of the display region on the color filter substrate side are superimposed on the light shielding region portion on the color filter substrate side facing the thin film transistor and the vicinity of the thin film transistor A method for producing a color filter substrate , comprising forming a light shielding portion .
前記3色以上の色層は、Redの色層とGreenの色層とBlueの色層であり、
前記露光パターンを用いて、Blueの色層、Redの色層、Greenの色層、若しくは、Redの色層、Blueの色層、Greenの色層を、この順に形成することを特徴とする請求項19に記載のカラーフィルタ基板の製造方法
The three or more color layers are a red color layer, a green color layer, and a blue color layer,
Using the exposing pattern, Blue color layer, Red color layer, Green color layer, or, Red color layer, Blue color layer, Green colors layer, claims, characterized in that formed in this order Item 20. A method for producing a color filter substrate according to Item 19 .
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