JP2002023150A - Color filter for liquid crystal display device, method for manufacturing the same and liquid crystal display device - Google Patents
Color filter for liquid crystal display device, method for manufacturing the same and liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子用カラ
ーフィルタ、その製造方法および液晶表示素子に関す
る。さらに詳しくは、液晶表示素子用カラーフィルタ、
この液晶表示素子用カラーフィルタの製造方法、および
この液晶表示素子用カラーフィルタを用いた液晶表示素
子に関する。The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device. More specifically, color filters for liquid crystal display elements,
The present invention relates to a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using the color filter for a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、一般的に用いられている液晶表示
素子は、電極を有する２枚の基板を対向させて、その２
枚の基板間に液晶が狭持された構造とされている。この
２枚の基板間の間隔を一定に保つために、スペーサーと
して粒径の均一なプラスチックビーズなどを基板間に散
在させている。近年、液晶表示素子の大型化、高品質化
にともない、散在させたビーズスペーサーに代えて、感
光性樹脂のフォトリソグラフィーによって基板上の固定
点に形成する、スペーサー用柱状構造物（以下「柱状ス
ペーサー」と記載することがある）が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display element generally used has a structure in which two substrates having electrodes are opposed to each other.
The structure is such that liquid crystal is held between two substrates. In order to keep the distance between the two substrates constant, plastic beads having a uniform particle diameter are scattered between the substrates as spacers. In recent years, with the increase in size and quality of liquid crystal display elements, spacer columnar structures (hereinafter referred to as “columnar spacers”) have been formed at fixed points on a substrate by photolithography of a photosensitive resin, instead of scattered bead spacers. May be described as ").
【０００３】柱状スペーサーに代えることによって、ビ
ーズスペーサーの欠点であった均一分布性、セル内での
ビーズ移動、ビーズ周辺の配向の乱れで光が漏れること
によるコントラスト低下などを、大幅に改善することが
できる。そのためカラーフィルタにおいても、柱状スペ
ーサーを付けたカラーフィルタに対する要求が高まって
きている。柱状スペーサーを形成する方法としては、
(1)カラーフィルタ上に感光性樹脂を塗布し、フォトリ
ソグラフィーにより形成する方法、(2)カラーフィルタ
のＲＧＢ層形成時に、それぞれの層が柱状に重なるよう
にして柱状スペーサーを形成する方法、などが挙げられ
る。[0003] By replacing the columnar spacers, the uniformity distribution, which is a drawback of the bead spacers, the movement of the beads in the cell, and the reduction in the contrast due to the leakage of light due to the disorder in the orientation around the beads, etc., should be greatly improved. Can be. For this reason, there is an increasing demand for color filters having columnar spacers. As a method of forming a columnar spacer,
(1) A method of applying a photosensitive resin on a color filter and forming it by photolithography, (2) A method of forming a columnar spacer such that each layer overlaps a column when forming the RGB layers of the color filter, and the like. Is mentioned.
【０００４】一方、高品位表示の液晶表示素子として、
多数のセル構造、種々の動作モードが提案されている。
中でも、垂直配向（以下、「ＶＡ」という）モードは、
広視野角、高速応答を実行するために極めて有望であ
る。ＶＡモードセル構造のカラーフィルタには、液晶配
向制御用突起状構造物（以下、「配向制御用突起」と記
載することがある）を設ける必要がある。カラーフィル
タ表面に配向制御用突起を設けることによって、ＶＡモ
ード特有の配向の乱れによる光が漏れることをほぼ完全
に防ぐことができるからである。On the other hand, as a liquid crystal display element for high quality display,
Numerous cell structures and various modes of operation have been proposed.
Among them, the vertical alignment (hereinafter, referred to as “VA”) mode is
Very promising for performing a wide viewing angle and fast response. The color filter having the VA mode cell structure needs to be provided with a projection-like structure for liquid crystal alignment control (hereinafter, sometimes referred to as “alignment control projection”). By providing the alignment control projections on the surface of the color filter, it is possible to almost completely prevent light from leaking due to the disorder of the alignment unique to the VA mode.
【０００５】より高品位の液晶表示素子とするために、
上記柱状スペーサーを用いたセル構造とし、同時に、配
向制御用突起を用いたＶＡモードセル構造とする手法が
採用される。その場合、カラーフィルタ基板の上に、図
８に斜視図として示したように、スペーサー用柱状構造
物（柱状スペーサー）３０と、配向制御用突起状構造物
（配向制御用突起）３１の２種類の突起を形成する必要
があった。従来は、これら２種類の突起を形成する際に
は、柱状スペーサーの高さは２μｍ〜６μｍとし、配向
制御用突起の高さは２μｍ以下とするため、それぞれに
個別のフォトリソグラフィー工程を経て形成する必要が
あった。In order to obtain a higher quality liquid crystal display device,
A method is adopted in which a cell structure using the columnar spacers and a VA mode cell structure using alignment control projections are used. In that case, as shown in the perspective view of FIG. 8, two types of spacer columnar structures (columnar spacers) 30 and alignment control projections (alignment control projections) 31 are provided on the color filter substrate. It was necessary to form protrusions. Conventionally, when these two types of projections are formed, the height of the columnar spacer is 2 μm to 6 μm, and the height of the alignment control projection is 2 μm or less. I needed to.
【０００６】カラーフィルタ基板の上に、先に配向制御
用突起を形成し、次いで柱状スペーサーを形成する方法
では、柱状スペーサー用の感光性樹脂を塗布する際に、
配向制御用突起による段差、および、露光時の柱状スペ
ーサーフォトマスク位置の数μｍのずれなどが影響し、
柱状スペーサーの高さのばらつきが大きくなるという欠
点があった。また、配向制御用突起と柱状スペーサーの
パターンとの間に間隙を開けると、基板内でパターン形
成位置のずれなどにより、間隔の大きいところと小さい
ところ、重なるところなどのばらつきが生じ、これらの
ばらつきが配向の乱れとなって目立つこともあった。In a method of forming an alignment control projection on a color filter substrate first, and then forming a columnar spacer, when a photosensitive resin for the columnar spacer is applied,
The step due to the alignment control projection, and the displacement of the columnar spacer photomask position by several μm during exposure,
There is a disadvantage that the height variation of the columnar spacers increases. In addition, if a gap is provided between the alignment control protrusion and the pattern of the columnar spacers, there will be variations such as a large gap, a small gap, and an overlapping gap due to a shift in a pattern forming position in the substrate. Was sometimes noticeable due to disordered orientation.
【０００７】他方、カラーフィルタ基板の上に、先に柱
状スペーサーを形成し、次いで配向制御用突起を形成す
る方法では、配向制御用突起用の感光性樹脂を塗布する
際に、柱状スペーサーによる段差が影響し、柱状スペー
サー周辺の配向制御用突起用の感光性樹脂が厚くなるの
でパターン線幅が太くなり、意図した配向が得られない
部分が生じる。そのため、液晶表示素子用カラーフィル
タの歩留まりが低下し、製造コストが高くなるばかりで
なく、液晶表示素子上でもギャップ変動、配向むらなど
が発生し、これらが表示品位の低下原因となっていた。On the other hand, in a method in which a columnar spacer is first formed on a color filter substrate, and then an alignment control projection is formed, when a photosensitive resin for the alignment control projection is applied, a step due to the columnar spacer is formed. And the thickness of the photosensitive resin for the alignment control protrusion around the columnar spacer becomes thicker, so that the pattern line width becomes larger, and a portion where the intended alignment cannot be obtained occurs. As a result, the yield of the color filters for liquid crystal display elements has been reduced, and not only the manufacturing cost has been increased, but also gap fluctuations and alignment unevenness have occurred on the liquid crystal display elements, and these have caused a reduction in display quality.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、かかる状
況にあって、上記の諸欠点を一挙に解消した液晶表示素
子用カラーフィルタ技術を提供すべく鋭意検討の結果、
本発明に到達した。本発明の目的は、次のとおりであ
る。 １．フォトリソグラフィー工程数を減らし、製造コスト
の安い液晶表示素子用カラーフィルタおよびその製造方
法を提供すること。 ２．柱状スペーサーや配向制御用突起それぞれに起因す
る欠陥発生頻度を少なくした液晶表示素子用カラーフィ
ルタおよびその製造方法を提供すること。 ３．上記の液晶表示素子用カラーフィルタを用いて高品
質の液晶表示素子を提供すること。Under such circumstances, the present inventors have made intensive studies to provide a color filter technology for a liquid crystal display device which has solved the above-mentioned drawbacks at once.
The present invention has been reached. The objects of the present invention are as follows. 1. An object of the present invention is to provide a color filter for a liquid crystal display element in which the number of photolithography steps is reduced and the manufacturing cost is low, and a method for manufacturing the same. 2. An object of the present invention is to provide a color filter for a liquid crystal display element in which the frequency of defects caused by each of a columnar spacer and an alignment control projection is reduced, and a method of manufacturing the same. 3. To provide a high quality liquid crystal display device using the above color filter for a liquid crystal display device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１発明では、基板上に、感光性樹脂を用いたフォ
トリソグラフィーによって形成されるスペーサー用柱状
構造物を有し、かつ、感光性樹脂を用いたフォトリソグ
ラフィーによって形成される液晶配向制御用突起状構造
物とを有する液晶表示素子用カラーフィルタにおいて、
前記スペーサー用柱状構造物と、前記液晶配向制御用突
起状構造物とが、同一の感光性樹脂で形成され、双方の
パターンは不連続部がなく一体化して形成されてなるこ
とを特徴とする、液晶表示素子用カラーフィルタを提供
する。According to a first aspect of the present invention, a spacer columnar structure formed by photolithography using a photosensitive resin is provided on a substrate. In a color filter for a liquid crystal display element having a liquid crystal alignment control projection-shaped structure formed by photolithography using a resin,
The columnar structure for spacer and the projection-like structure for controlling liquid crystal alignment are formed of the same photosensitive resin, and both patterns are integrally formed without discontinuous portions. And a color filter for a liquid crystal display device.
【００１０】また、第２発明では、基板上に、感光性樹
脂を用いたフォトリソグラフィーによって形成されるス
ペーサー用柱状構造物を有し、かつ、感光性樹脂を用い
たフォトリソグラフィーによって形成される液晶配向制
御用突起状構造物とを有する、液晶表示素子用カラーフ
ィルタを製造するにあたり、前記スペーサー用柱状構造
物と、前記液晶配向制御用突起状構造物とを形成する際
に、同一の感光性樹脂を用い、非結像型プロキシミティ
露光機を使用し、１回の露光で双方のパターンを一体化
したパターンとして形成することを特徴とする、液晶表
示素子用カラーフィルタの製造方法を提供する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal having a columnar structure for a spacer formed by photolithography using a photosensitive resin on a substrate, and formed by photolithography using a photosensitive resin. In the production of a color filter for a liquid crystal display element having an alignment control projection-like structure, when forming the spacer columnar structure and the liquid crystal alignment control projection-like structure, the same photosensitive property is used. Provided is a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display element, wherein both patterns are formed as an integrated pattern by one exposure using a resin and a non-imaging type proximity exposure machine. .
【００１１】さらに、第３発明では、二枚の基板によっ
て囲まれた領域に液晶セルを形成し、この液晶セルに液
晶が充填されてなる液晶表示素子において、一方の基板
が、液晶表示素子用カラーフィルタであって、感光性樹
脂を用いたフォトリソグラフィーによって形成されるス
ペーサー用柱状構造物を有し、かつ、感光性樹脂を用い
たフォトリソグラフィーによって形成される液晶配向制
御用突起状構造物とが、同一の感光性樹脂で形成され、
双方のパターンは不連続部分がなく一体化されたもので
あること、を特徴とする液晶表示素子を提供する。Further, in the third invention, a liquid crystal cell is formed in a region surrounded by two substrates, and in the liquid crystal display device in which the liquid crystal is filled with liquid crystal, one of the substrates is used for the liquid crystal display device. A color filter, having a columnar structure for spacers formed by photolithography using a photosensitive resin, and a projection-like structure for controlling liquid crystal alignment formed by photolithography using a photosensitive resin; Are formed of the same photosensitive resin,
A liquid crystal display element characterized in that both patterns are integrated without any discontinuous portions.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る液晶表示素子用カラーフィルタ、液晶表示
素子は、表裏２枚の透明基板によって構成される。透明
基板の材料としては、ガラス、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）などが挙げら
れる。透明基板の材料は、これら例示したものに限定さ
れるものではない。基板の厚さは特に制限されるもので
はないが、０．０５〜２．０mmの範囲で選ぶのが好まし
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The color filter for a liquid crystal display device and the liquid crystal display device according to the present invention are composed of two transparent substrates. Materials for the transparent substrate include glass, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), and polyethylene (P
E), polyethersulfone (PES) and the like. The material of the transparent substrate is not limited to those exemplified above. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably selected in the range of 0.05 to 2.0 mm.
【００１３】本発明に係る液晶表示素子用カラーフィル
タは、上記基板の上に、感光性樹脂を用いたフォトリソ
グラフィーによって、スペーサー用柱状構造物（柱状ス
ペーサー）と液晶配向制御用突起状構造物（配向制御用
突起）とが形成される。本発明において感光性樹脂と
は、従来から感光性樹脂として知られているものを言
い、光架橋型、光変性型、光重合型および光分解型など
のいずれに属するものであってもよい。感光性樹脂はネ
ガ型、ポジ型のいずれであってもよい。In the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, a columnar structure for a spacer (columnar spacer) and a protrusion for controlling liquid crystal alignment (a columnar spacer) are formed on the substrate by photolithography using a photosensitive resin. (An alignment control projection). In the present invention, the photosensitive resin refers to a resin conventionally known as a photosensitive resin, and may belong to any of a photocrosslinking type, a photomodified type, a photopolymerization type, and a photodecomposition type. The photosensitive resin may be either a negative type or a positive type.
【００１４】光架橋型の感光性樹脂の例としては、光二
量化型感光性樹脂、ジアゾ基およびアジド基を感光基と
する感光性樹脂が挙げられ、光変性型の感光性樹脂の例
としては、アジド・ノボラック系、オルソナフトキノン
・ノボラック系、ポリ（ｐ−ホルミロキシスチレン）
系、ｏ−ニトロベンジルコリン酸エステル・ポリ（メチ
ルメタクリレート−メタクリル酸）共重合体系、ジヒド
ロピリジン系、Ｎ−置換マレイミド・スチレン共重合体
系などが挙げられ、光重合型の感光性樹脂の例として
は、エポキシ系、アクリル系などのラジカル重合型、光
カチオン重合型などが挙げられ、光分解型の感光性樹脂
の例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリメチル
イソプロペニルケトンなどが挙げられる。これら感光性
樹脂は、ポジ型、ネガ型のいずれであってもよい。Examples of the photocrosslinkable photosensitive resin include a photodimerizable photosensitive resin and a photosensitive resin having a diazo group and an azide group as a photosensitive group. Examples of the photomodified photosensitive resin include: , Azido novolak, orthonaphthoquinone novolak, poly (p-formyloxystyrene)
System, o-nitrobenzylchoric acid ester / poly (methyl methacrylate-methacrylic acid) copolymer, dihydropyridine, N-substituted maleimide / styrene copolymer, and the like. Examples of the photopolymerizable photosensitive resin include: Examples thereof include radical polymerization type such as epoxy, acrylic, and the like, and cationic photopolymerization type. Examples of the photo-decomposable photosensitive resin include polymethyl methacrylate and polymethyl isopropenyl ketone. These photosensitive resins may be either positive type or negative type.
【００１５】本発明に係る液晶表示素子用カラーフィル
タは、上記基板上に、上記感光性樹脂とフォトリソグラ
フィー技術によって、柱状スペーサーと配向制御用突起
とを一体化して形成する。柱状スペーサーについては、
フォトマスクの上に幅１０μｍ以上の部分を有し、１０
０μｍ2以上の面積を持つ柱状スペーサー用パターンを
形成し、カラーフィルタ用の非結像型プロキシミティ露
光機によって露光し現像すると、感光性樹脂塗膜の膜厚
と一致した所望の厚さの柱状スペーサーが形成できる。A color filter for a liquid crystal display element according to the present invention is formed by integrally forming a columnar spacer and an alignment control projection on the substrate by the photosensitive resin and the photolithography technique. For the columnar spacer,
A portion having a width of 10 μm or more on the photomask;
When a columnar spacer pattern having an area of 0 μm 2 or more is formed and exposed and developed by a non-imaging type proximity exposure device for a color filter, a columnar shape having a desired thickness corresponding to the thickness of the photosensitive resin coating film is obtained. Spacers can be formed.
【００１６】また、配向制御用突起については、フォト
マスクの上に５μｍ以下の幅のストライプパターンを組
み合わせたフォトマスクパターンを形成することによっ
て、柱状スペーサー形成用のものと同一の感光性樹脂塗
膜によって、柱状スペーサーよりも低い厚さの配向制御
用突起を形成することができる。形成すべき配向制御用
突起は、例えば１０μｍ以上の幅のストライプ形状のと
きは、フォトマスクの上のパターンを、５μｍ以下の幅
のストライプを所定の間隔で複数並べ、形成すべき配向
制御用突起の幅と同等になるようにすると、１０μｍ以
上の所望の幅で、厚さは柱状スペーサーの高さよりも小
さく形成できる。The alignment control projections are formed on a photomask by forming a photomask pattern in which a stripe pattern having a width of 5 μm or less is combined, so that the same photosensitive resin coating as that for forming a columnar spacer is formed. Thereby, it is possible to form an alignment control projection having a thickness smaller than that of the columnar spacer. When the alignment control projection to be formed is, for example, a stripe shape having a width of 10 μm or more, a plurality of stripes having a width of 5 μm or less are arranged at predetermined intervals on the pattern on the photomask. When the width is made equal to the width of the columnar spacer, the thickness can be formed smaller than the height of the columnar spacer at a desired width of 10 μm or more.
【００１７】感光性樹脂がネガ型の場合には、フォトマ
スクは、ネガ型感光性透明樹脂に対応してほぼ全面が遮
光膜となり、柱状スペーサー形成用パターンは、例えば
直径１２μｍの円形透明域とし、配向制御用突起形成用
パターンは、例えば幅２μｍ程度のストライプ状の光透
過域を、２μｍ程度の間隔で３本並行に並べたパターン
とし、柱状スペーサー用パターンと配向制御用突起形成
用パターンの両パターンが、一部で連結した状態に配置
されたものとする（後記図３参照）。配向制御用突起形
成用のフォトマスク上のパターンは、幅５μｍ以下のス
トライプ透過パターンの組み合わせであり、カラーフィ
ルタ用の非結像型プロキシミティ露光機によって露光す
ると、フォトマスクスクを透過する光強度がフレネル回
折の影響により低下するため、その直下の感光性樹脂の
露光、現像後の残膜率が低くなる。よって、装置設定上
同じ露光量にも拘らず、柱状スペーサーの高さより低い
パターンとして形成される。When the photosensitive resin is a negative type, the photomask corresponds to the negative type photosensitive transparent resin, and almost the entire surface is a light-shielding film, and the pattern for forming the columnar spacer is a circular transparent area having a diameter of, for example, 12 μm. The alignment control projection forming pattern is, for example, a pattern in which three stripe-shaped light transmission areas having a width of about 2 μm are arranged in parallel at an interval of about 2 μm, and the columnar spacer pattern and the alignment control projection forming pattern are formed. It is assumed that both patterns are arranged in a partially connected state (see FIG. 3 described later). The pattern on the photomask for forming the alignment control protrusions is a combination of a stripe transmission pattern having a width of 5 μm or less, and when exposed by a non-imaging proximity exposure device for a color filter, the light intensity transmitted through the photomask mask. Is reduced due to the influence of Fresnel diffraction, so that the residual film ratio of the photosensitive resin immediately below the photosensitive resin after exposure and development is reduced. Therefore, the pattern is formed as a pattern lower than the height of the columnar spacer, regardless of the same exposure amount in the apparatus setting.
【００１８】感光性樹脂がポジ型の場合には、フォトマ
スクは、ほぼ全面が透過域となり、柱状スペーサー形成
部分は、例えば直径１２μｍ程度の円形遮光域とし、配
向制御用突起形成部分は、例えば幅２μｍ程度のストラ
イプの遮光パターンを２μｍ程度の間隔で３本並行に並
べられた形状とし、両パターンが一部連結して配置され
たものとする（後記図４参照）。配向制御用突起形成用
のフォトマスク上のパターンが、幅５μｍ以下のストラ
イプ遮光パターンの組み合わせであり、カラーフィルタ
用の非結像型プロキシミティ露光機によって露光する
と、遮光パターン近傍の透過光のフレネル回折により、
遮光部直下の感光性樹脂は弱く露光された状態となり、
現像後の膜厚が減少する。よって、装置設定上同じ露光
量にも拘らず、柱状スペーサーの高さより低いパターン
として形成される。When the photosensitive resin is of a positive type, the entire surface of the photomask is a transmissive area, the portion where the columnar spacer is formed is a circular light-shielding region having a diameter of, for example, about 12 μm, and the portion where the alignment control projection is formed is, for example, It is assumed that three light-shielding patterns of a stripe having a width of about 2 μm are arranged in parallel at an interval of about 2 μm, and both patterns are partially connected and arranged (see FIG. 4 described later). The pattern on the photomask for forming the alignment control protrusion is a combination of a stripe light-shielding pattern having a width of 5 μm or less. When exposed by a non-imaging type proximity exposure device for a color filter, Fresnel of transmitted light near the light-shielding pattern is obtained. By diffraction,
The photosensitive resin just below the light-shielding part is in a weakly exposed state,
The film thickness after development decreases. Therefore, the pattern is formed as a pattern lower than the height of the columnar spacer, regardless of the same exposure amount in the apparatus setting.
【００１９】パターン形成用のフォトマスクとしては、
少なくとも幅１０μｍ以上の部分を有し１００μｍ2以
上の面積を有するスペーサー用柱状構造物形成用パター
ンと、幅５μｍ以下のストライプを複数組み合わされて
いる、液晶配向制御用突起状構造物形成用パターンを併
せて持つフォトマスクを使用する（図３および図４参
照）。フォトマスクが上のようであると、これを用いて
作製された柱状スペーサーと配向制御用突起を有するカ
ラーフィルタは、液晶セルを形成する対向基板との間隔
を安定的に一定に維持することができ、さらに液晶配向
制御も均一に行なうことができる。なお、柱状スペーサ
ーの高さと配向制御用突起との高さは、前者を後者より
高くし、その差を１μｍ以上とするのが好ましい。As a photomask for forming a pattern,
A pattern for forming a columnar structure for a spacer having a portion of at least 10 μm or more and having an area of 100 μm 2 or more, and a pattern for forming a projection-like structure for controlling liquid crystal alignment, in which a plurality of stripes having a width of 5 μm or less are combined. A photomask that is also used is used (see FIGS. 3 and 4). When the photomask is as above, the color filter with columnar spacers and alignment control projections made using this photomask can stably maintain a constant distance between the opposing substrate forming the liquid crystal cell. And the liquid crystal alignment can be controlled uniformly. It is preferable that the height of the columnar spacer and the height of the alignment control projection be higher in the former than in the latter, and that the difference be 1 μm or more.
【００２０】以下、本発明に係る液晶表示素子用カラー
フィルタの製造手順を、簡単に説明する。まず、厚さ
０．７mmの無アルカリ硝子板などの基板上に、ネガ型感
光性黒色樹脂を塗布し、乾燥した後、ブラックマトリッ
クスパターンのフォトマスクを介して、露光し、無機ア
ルカリ水溶液によって現像し、キュアしてブラックマト
リックスを形成する。ブラックマトリックスは、金属膜
によって形成してもよい。クロムによって金属膜のブラ
ックマトリックスを形成する場合は、上記の無アルカリ
硝子板などの基板上にスパッタリング法によりクロム膜
を形成し、ポジ型感光性樹脂を塗布し、ブラックマトリ
ックスパターン用のフォトマスクを介して露光し、無機
アルカリ水溶液によって現像し、ポジ型感光性樹脂が部
分的に溶解してクロム表面が露出したところを、所定の
クロム用エッチング液に浸して溶解させ、残っているポ
ジ型感光性樹脂を所定の無機アルカリ水溶液に浸して完
全に剥離して、クロム膜のブラックマトリックスとする
ことができる。Hereinafter, a procedure for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention will be briefly described. First, a negative photosensitive black resin is applied to a substrate such as an alkali-free glass plate having a thickness of 0.7 mm, dried, exposed through a black matrix pattern photomask, and developed with an inorganic alkaline aqueous solution. And cured to form a black matrix. The black matrix may be formed by a metal film. When a black matrix of a metal film is formed by chromium, a chromium film is formed on a substrate such as the above alkali-free glass plate by a sputtering method, a positive photosensitive resin is applied, and a photomask for a black matrix pattern is formed. The exposed portion of the chrome surface is exposed by partially dissolving the positive-type photosensitive resin and dissolving it in a predetermined chromium etching solution to dissolve the remaining positive-type photosensitive resin. The conductive resin is immersed in a predetermined inorganic alkali aqueous solution and completely peeled off to form a black matrix of a chromium film.
【００２１】ついで、赤色顔料を分散させた紫外線硬化
型アクリル系感光性樹脂を、塗布し、赤を着色したい部
分に光が照射される赤フィルタ形成用のフォトマスクを
介し、照射し、現像し、キュアして赤色フィルタを形成
する。赤色パターンと同様にして、緑色顔料を分散させ
た紫外線硬化型アクリル系感光性樹脂によって緑色フィ
ルタを、青色顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル系
感光性樹脂によって青色フィルタを、順次形成して着色
層とする。Next, an ultraviolet-curable acrylic photosensitive resin in which a red pigment is dispersed is applied, irradiated with a light through a photomask for forming a red filter through which light is irradiated to a portion to be colored red, and developed. Cure to form a red filter. In the same manner as in the red pattern, a green filter is formed by an ultraviolet-curable acrylic photosensitive resin in which a green pigment is dispersed, and a blue filter is sequentially formed and colored by an ultraviolet-curable acrylic photosensitive resin in which a blue pigment is dispersed. Layers.
【００２２】上記複数の着色フィルタによる着色層の全
表面にオーバーコート剤を塗布して、オーバーコート層
を形成するのが好ましい。オーバーコート層は、着色層
を光、熱、酸、アルカリなどから保護する目的、または
基板上に設けた着色層を平坦化する目的で形成される。
オーバーコート剤としては、アクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂などで形成することができ、その厚さは０．５〜
３．０μｍの範囲で選ぶことができる。液晶表示素子の
セル設計によっては、オーバーコート層を形成する必要
がない場合がある。It is preferable to form an overcoat layer by applying an overcoat agent to the entire surface of the colored layer formed by the plurality of colored filters. The overcoat layer is formed for the purpose of protecting the coloring layer from light, heat, acid, alkali, or the like, or for planarizing the coloring layer provided on the substrate.
The overcoating agent can be formed of an acrylic resin, an epoxy resin, or the like, and has a thickness of 0.5 to
It can be selected in the range of 3.0 μm. Depending on the cell design of the liquid crystal display element, it may not be necessary to form an overcoat layer.
【００２３】次に、オーバーコート層の上にＩＴＯ(Ind
ium Tin Oxide)膜を、スパッタリング法によって容易に
形成することができる。このＩＴＯ膜の上に、柱状スペ
ーサーおよび配向制御用突起となる、ネガ型感光性透明
樹脂を塗布する。柱状スペーサーは、好ましくは直径１
０〜２０μｍ、高さ２〜６μｍの円筒状を形成し、配向
制御用突起は高さ１〜３μｍ、幅１０〜２０μｍのスト
ライブ状に形成する。Next, on the overcoat layer, ITO (Ind
(Im Tin Oxide) film can be easily formed by a sputtering method. On this ITO film, a negative photosensitive transparent resin, which becomes a columnar spacer and an alignment control projection, is applied. The columnar spacer preferably has a diameter of 1
A cylindrical shape having a height of 0 to 20 μm and a height of 2 to 6 μm is formed, and the alignment control projection is formed in a stripe shape having a height of 1 to 3 μm and a width of 10 to 20 μm.
【００２４】以上のように、第２発明に係る製造方法に
よれば、同一材料を使用して一回のフォトリソグラフィ
ー工程によって形成されるので、従来の液晶表示素子用
カラーフィルタを、柱状スペーサーと配向制御用突起を
と２回のフォトリソグラフィー工程によって形成する場
合に比べて、製造工程数を減らし製造コストを大幅に低
減することができる。また、柱状スペーサーの高さのば
らつきは最大でも０．１μｍ以下と小さくすることがで
き、配向制御用突起の線幅および高さのばらつきも、そ
れぞれ０．１μｍ以下と小さくすることができる。さら
に、第２発明に係る製造方法によって得られた液晶表示
素子用カラーフィルタは、欠陥の発生率が低く、高い歩
留まりで製造できる。As described above, according to the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, since the same material is formed by a single photolithography process, the conventional color filter for a liquid crystal display element is replaced with a columnar spacer. The number of manufacturing steps can be reduced and the manufacturing cost can be greatly reduced as compared with the case where the alignment control projections are formed by two photolithography steps. In addition, the variation in height of the columnar spacers can be reduced to 0.1 μm or less at the maximum, and the variation in line width and height of the alignment control projection can be reduced to 0.1 μm or less. Furthermore, the color filter for a liquid crystal display element obtained by the manufacturing method according to the second invention has a low defect rate and can be manufactured with a high yield.
【００２５】本発明の第３発明に係る液晶表示素子は、
二枚の基板より構成される液晶セルに所望の液晶が充填
される。この際、一方の基板を、上記の第２発明に係る
製造方法によって得られる、液晶表示素子用カラーフィ
ルタ、すなわち、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィーによって形成されるスペーサー用柱状構造物と、感
光性樹脂を用いたフォトリソグラフィーによって形成さ
れる液晶配向制御用突起状構造物との２種類の突起状構
造物が、同一の感光性樹脂によって、同一の工程で形成
され、双方のパターンが不連続部分がなく一体化された
ものを使用する。The liquid crystal display device according to the third invention of the present invention comprises:
A desired liquid crystal is filled in a liquid crystal cell composed of two substrates. At this time, one of the substrates is provided with a color filter for a liquid crystal display element, that is, a columnar structure for a spacer formed by photolithography using a photosensitive resin, which is obtained by the manufacturing method according to the second invention. The two types of projections, including the projections for liquid crystal alignment control formed by photolithography using a conductive resin, are formed in the same process with the same photosensitive resin, and both patterns are discontinuous. Use one that is integrated without any parts.
【００２６】対向基板は、ＴＦＴ(Thin Film Transisto
r)アレイ基板でよく、両基板にＶＡモード用配向膜を塗
布したあと、柱状スペーサーによって均一なギャップに
保持した状態で両者を張り合わせて液晶セルとする。両
者の周辺をシールし、張り合わせられた液晶セルに、Ｖ
Ａモード駆動用のネガ型液晶などの所望の液晶を注入
し、ＴＦＴ側の硝子基板、カラーフィルタ側の硝子基板
の表面に偏光フィルムが貼り付けられて、液晶表示素子
とされる。得られたＶＡモード用液晶表示素子は、セル
のギャップ、ＶＡ配向の双方とも均一に保持され、品質
が優れている。The counter substrate is a TFT (Thin Film Transistor).
r) An array substrate may be used, and after applying an alignment film for VA mode to both substrates, the substrates are bonded together in a state where a uniform gap is maintained by columnar spacers to form a liquid crystal cell. The periphery of both is sealed, and V
A desired liquid crystal such as a negative liquid crystal for A-mode driving is injected, and a polarizing film is attached to the surface of the glass substrate on the TFT side and the glass substrate on the color filter side to form a liquid crystal display element. The obtained VA mode liquid crystal display element has excellent quality because both the cell gap and the VA alignment are uniformly maintained.
【００２７】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の記載
例に限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following description unless it departs from the gist.
【００２８】図１は、本発明に係る液晶表示素子カラー
フィルタの一例の縦断面図である。図１では、通常のカ
ラーフィルタと同様に、ガラス基板１の表面に、ブラッ
クマトリックス２、緑色フィルタ３、青色フィルタ４、
赤色フィルタ５のパターンを形成し、その上にオーバー
コート層６が形成されており、さらにその上にＩＴＯ(i
ndium-tin-oxide)の透明電極層７が配置されている。こ
の透明電極層７の上に、感光性樹脂（レジスト）により
柱状スペーサー８と配向制御用突起状構造物９とが、同
時に同一材料で形成されて、液晶表示素子カラーフィル
タ１０とされる。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a color filter of a liquid crystal display device according to the present invention. In FIG. 1, a black matrix 2, a green filter 3, a blue filter 4,
A pattern of a red filter 5 is formed, an overcoat layer 6 is formed thereon, and an ITO (i.
A transparent electrode layer 7 of n-tin-oxide) is disposed. On the transparent electrode layer 7, a columnar spacer 8 and an alignment control projecting structure 9 are simultaneously formed of the same material by a photosensitive resin (resist), thereby forming a color filter 10 of a liquid crystal display element.
【００２９】図２は、図１に示した液晶表示素子カラー
フィルタの部分平面図であり、図３および図４は、柱状
スペーサーと配向制御用突起状構造物とを同時に形成す
る際に使用されるフォトマスクの例の平面図であり、図
３はネガ型レジスト用フォトマスクの一例で、図４はポ
ジ型レジスト用フォトマスクの一例である。１１、１３
は柱状スペーサー形成部分であり、１２、１４は配向制
御用突起状構造物形成部分である。図５は、一体に形成
された柱状スペーサー１５と配向制御用突起状構造物１
６との斜視図であり、図６は、図５に示した一体に形成
された柱状スペーサー１５と配向制御用突起状構造物１
６との側面図である。FIG. 2 is a partial plan view of the color filter of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are used when forming a columnar spacer and a projection for controlling alignment at the same time. FIG. 3 is an example of a negative-type resist photomask, and FIG. 4 is an example of a positive-type resist photomask. 11, 13
Is a columnar spacer forming portion, and 12 and 14 are alignment controlling projection-like structure forming portions. FIG. 5 shows a columnar spacer 15 formed integrally and a projection-like structure 1 for orientation control.
6 is a perspective view of FIG. 6, and FIG. 6 is a perspective view of an integrally formed columnar spacer 15 and an alignment controlling protrusion 1 shown in FIG.
6 is a side view of FIG.
【００３０】図１に示した液晶表示素子カラーフィルタ
１０を製造するには、まず厚さ０．７mm程度の無アルカ
リガラス板１を準備し、この表面にネガ型の黒色顔料分
散感光性樹脂を、スピンコーターによって塗布し、乾燥
後、ブラックマトリックスパターンフォトマスクを介し
て３６５nmで１５０mJ／cm2で露光し、ｐＨ１０〜１１
の無機アルカリ水溶液によって現像し、温度２００℃で
３０分間加熱キュアしてブラックマトリックス２を形成
する。In order to manufacture the color filter 10 of the liquid crystal display element shown in FIG. 1, first, an alkali-free glass plate 1 having a thickness of about 0.7 mm is prepared, and a negative black pigment-dispersed photosensitive resin is coated on the surface thereof. , Coated with a spin coater, dried, and exposed at 150 mJ / cm 2 at 365 nm through a black matrix pattern photomask to obtain a pH of 10 to 11.
, And cured by heating at a temperature of 200 ° C. for 30 minutes to form a black matrix 2.
【００３１】ついで、赤色顔料を分散させた紫外線硬化
型アクリル樹脂感光性樹脂を、スピンコーターによって
塗布し、赤を着色したい部分に光が照射される赤フィル
タ形成用のフォトマスクを介し、３６５nmの波長でmJ／
cm2照射し、ｐＨ１０〜１１の無機アルカリ水溶液によ
って現像し、温度２３０℃で３０分加熱キュアにして赤
色フィルタ５を形成する。赤色パターンの形成方法と同
様の手順で、緑色顔料を分散させた紫外線硬化型アクリ
ル樹脂レジストによる、緑色フィルタ３、青色顔料を分
散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストによる青色
フィルタ４などを、順次形成する。ガラス板の上に着色
パターンを形成した後、この着色パターン面の上に、オ
ーバーコート剤を全面に塗布してオーバーコート層６を
形成する。オーバーコート層６の上のＩＴＯからなる透
明電極層７は、スパッタリング法によって形成すること
ができる。Next, a UV-curable acrylic resin photosensitive resin in which a red pigment is dispersed is applied by a spin coater, and a portion to be colored with red is irradiated with light through a photomask for forming a red filter at 365 nm. MJ / wavelength
Irradiate cm 2 , develop with an inorganic alkaline aqueous solution having a pH of 10 to 11, and cure by heating at a temperature of 230 ° C. for 30 minutes to form a red filter 5. A green filter 3 made of an ultraviolet-curable acrylic resin resist in which a green pigment is dispersed, a blue filter 4 made of an ultraviolet-curable acrylic resin resist in which a blue pigment is dispersed, and the like are sequentially formed in the same procedure as the method of forming the red pattern. I do. After a colored pattern is formed on a glass plate, an overcoat agent is applied on the entire surface of the colored pattern to form an overcoat layer 6. The transparent electrode layer 7 made of ITO on the overcoat layer 6 can be formed by a sputtering method.
【００３２】透明電極層７の上に、柱状スペーサー８お
よび配向制御用突起９となるネガ型感光性透明樹脂を塗
布する。柱状スペーサー８は、直径１５μｍ、高さ４μ
ｍの円筒状に形成し、配向制御用突起９は、高さ１μ
ｍ、幅１５μｍのストライプ状に形成する。この際に用
いるフォトマスクの構造は、図３に平面図として示した
ように、ネガ型感光性樹脂対応としてほぼ全面が遮光膜
となり、柱状スペーサー用パターンは、直径１２μｍの
円形透明域とされ、配向制御用突起形成用パターンは、
幅２μｍのストライプの光透過域が２μｍ間隔で３本平
行に配置され、両パターンが一部連結して配置されたも
のである。On the transparent electrode layer 7, a negative photosensitive transparent resin to be the columnar spacer 8 and the alignment control projection 9 is applied. The column spacer 8 has a diameter of 15 μm and a height of 4 μm.
m, and the alignment control projection 9 has a height of 1 μm.
m, and formed in a stripe shape with a width of 15 μm. The structure of the photomask used at this time is, as shown in a plan view in FIG. 3, almost the entire surface becomes a light-shielding film corresponding to the negative photosensitive resin, and the pattern for the columnar spacer is a circular transparent area having a diameter of 12 μm. The pattern for alignment control projection formation is
Three light transmission areas of a stripe having a width of 2 μm are arranged in parallel at an interval of 2 μm, and both patterns are partially connected to each other.
【００３３】図３に示したフォトマスクを用い、カラー
フィルタ製造用に一般的に使用されている非結像型プロ
キシミティ露光機によって露光すると、柱状スペーサー
形成部分１１のパターンは、所定の露光量で露光されフ
ォトマスクと似通った形状に形成されるが、配向制御用
突起形成部分１２のパターンは、フォトマスクを透過す
る光がフレネル回折の影響を大きく受けて、感光性透明
樹脂に到達する光強度が大きく減少する。そのため、現
像後の配向制御用突起部分の残膜率が少なくなり、装置
設定上おなじ露光量であるにも拘らず、図５および図６
に示したように、柱状スペーサーの高さより低いパター
ンとして形成されることは、前記したとおりである。When the photomask shown in FIG. 3 is used to perform exposure by a non-imaging type proximity exposure machine generally used for manufacturing a color filter, the pattern of the columnar spacer forming portion 11 has a predetermined exposure amount. Is formed in a shape similar to that of the photomask, but the pattern of the alignment control projection forming portion 12 is such that light transmitted through the photomask is greatly affected by Fresnel diffraction and reaches the photosensitive transparent resin. The strength is greatly reduced. Therefore, the residual film ratio of the alignment control protrusion after development is reduced, and despite the same exposure amount in the apparatus setting, FIGS.
Is formed as a pattern lower than the height of the columnar spacer, as described above.
【００３４】柱状スペーサーおよび配向制御用突起を形
成する樹脂は、ポジ型感光性樹脂であってもよい。ポジ
型感光性樹脂に対応するフォトマスクは、図４に平面図
として示したように、ほぼ全面が透過域となり、柱状ス
ペーサー形成部分１３は直径１２μｍの円形遮光域、配
向制御用突起形成形成部分１４は、幅２μｍのストライ
プの遮光パターンが２μｍ間隔で３本並行に並べられた
形状とされており、両パターンが一部連結して配置され
たものとする。このフォトマスクを用い、上記と同じよ
うに非結像型プロキシミティ露光機で露光すると、柱状
スペーサーパターンについては、遮光部分として確保さ
れ、パターン以外の部分は露光され現像液に溶解する。The resin for forming the columnar spacer and the alignment control projection may be a positive photosensitive resin. As shown in the plan view in FIG. 4, the photomask corresponding to the positive photosensitive resin has a substantially entire surface as a transmission region, a columnar spacer forming portion 13 has a circular light-shielding region having a diameter of 12 μm, and an alignment controlling protrusion forming portion. Reference numeral 14 denotes a shape in which three light-shielding patterns of a stripe having a width of 2 μm are arranged in parallel at an interval of 2 μm, and both patterns are partially connected to each other. When this photomask is used and exposed with a non-imaging type proximity exposure device in the same manner as described above, the columnar spacer pattern is secured as a light-shielding portion, and portions other than the pattern are exposed and dissolved in a developing solution.
【００３５】配向制御用突起パターンは、２μｍの遮光
ストライプパターンの近傍を透過してくる光のフレネル
回折により遮光層の下への光の回り込みが大きく、少な
い露光量で露光されたことと等価な状態になり、残膜率
が低下する。よって装置設定上同じ露光量であるにも拘
らず、図５および図６に示したように、柱状スペーサー
の高さより低いパターンとして形成される。The alignment control projection pattern has a large light wraparound under the light-shielding layer due to Fresnel diffraction of light transmitted near the light-shielding stripe pattern of 2 μm, which is equivalent to exposure with a small exposure amount. State, and the residual film ratio decreases. Therefore, the pattern is formed as a pattern lower than the height of the columnar spacer as shown in FIGS.
【００３６】液晶表示素子２０を形成するには、図７に
縦断面図として示したように、まず、上記の手順で調製
された液晶表示素子用カラーフィルタ１０に、ＶＡモー
ド用の配向膜２１を形成する。この配向膜２１の面に、
ＴＦＴ(thin film transistor)などによって構成される
アレイ基板２２を対向させ、周辺をシールして液晶セル
とする。液晶表示素子用カラーフィルタ１０とアレイ基
板２２とは、柱状スペーサー８によって均一の間隔に保
持される。なお、図７において、２３はガラス板、２４
はゲート線、２５はＴＦＴ、２６は画素電極、２７は信
号線、２８はオーバーコート層、２９は液晶セルに充填
された液晶である。In order to form the liquid crystal display element 20, as shown in the vertical sectional view of FIG. 7, first, the alignment film 21 for the VA mode is added to the color filter 10 for the liquid crystal display element prepared by the above procedure. To form On the surface of the alignment film 21,
An array substrate 22 composed of a TFT (thin film transistor) or the like is opposed to each other, and the periphery is sealed to form a liquid crystal cell. The liquid crystal display element color filter 10 and the array substrate 22 are held at uniform intervals by the columnar spacers 8. In FIG. 7, reference numeral 23 denotes a glass plate;
Is a gate line, 25 is a TFT, 26 is a pixel electrode, 27 is a signal line, 28 is an overcoat layer, and 29 is a liquid crystal filled in a liquid crystal cell.
【００３７】次いで、この液晶セルにＶＡモード駆動用
のネガ型液晶２９を注入して液晶表示素子２０が得られ
る。必要があれば、両基板の外側面に偏光フィルムを貼
り付る。このようにして形成されたＶＡモード用の液晶
表示素子２０は、液晶セル間隔は均一で、ＶＡ配向制御
も均一に保持でき、表示品位も良質である。Next, a negative liquid crystal 29 for driving the VA mode is injected into the liquid crystal cell to obtain a liquid crystal display element 20. If necessary, a polarizing film is attached to the outer surfaces of both substrates. The liquid crystal display element 20 for VA mode formed in this way has uniform liquid crystal cell intervals, can maintain uniform VA alignment control, and has good display quality.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明は、以上詳細に説明したとおりで
あり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上
の利用価値は極めて大である。 １．本発明に係る液晶表示素子用カラーフィルタの製造
方法によれば、柱状スペーサーと配向制御用突起を、同
種の感光性樹脂によって同時に形成するので、従来は２
工程を要していたフォトリソグラフィー工程を、１工程
削減することができ、製造工程が簡単である。 ２．本発明に係る製造方法によれば、柱状スペーサー形
成時に配向制御用突起との形成位置干渉を気にすること
なく形成できるため、柱状スペーサーと配向制御用突起
の高さのばらつきを小さくし、欠陥発生率も低くするこ
とができる。 ３．本発明に係る製造方法によれば、柱状スペーサーと
配向制御用突起とを、一体に連結して形成できるので、
液晶表示素子としたときに製品の配向の乱れる面積を最
小限に押さえられる。 ４．本発明に係る製造方法によれば、柱状スペーサーと
配向制御用突起の形成位置を、ブラックマトリックス上
にすることが出来、スペーサーへの光散乱による液晶パ
ネルのコントラストの低下がなくなり、開口率も向上す
る。 ５．本発明に係る液晶表示素子は、柱状スペーサーの位
置が固定されているので、従来のビーズ型スペーサーの
ように液晶セル内で移動することがなく、セル間隔を安
定に保持できる。As described in detail above, the present invention has the following particularly advantageous effects, and its industrial value is extremely large. 1. According to the method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display element according to the present invention, the columnar spacer and the alignment control projection are formed simultaneously with the same kind of photosensitive resin.
The photolithography process, which required a process, can be reduced by one process, and the manufacturing process is simple. 2. According to the manufacturing method of the present invention, the columnar spacers can be formed without worrying about the formation position interference with the alignment control projections when forming the columnar spacers. The incidence can also be reduced. 3. According to the production method of the present invention, the columnar spacer and the alignment control projection can be integrally connected and formed.
When the liquid crystal display element is used, the area where the orientation of the product is disordered can be minimized. 4. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method which concerns on this invention, the formation position of a columnar spacer and an orientation control protrusion can be on a black matrix, the contrast of a liquid crystal panel does not fall by the light scattering to a spacer, and an aperture ratio also improves. I do. 5. In the liquid crystal display device according to the present invention, since the position of the columnar spacer is fixed, it does not move in the liquid crystal cell unlike the conventional bead-type spacer, and the cell interval can be stably maintained.
【図１】 本発明に係る液晶表示素子用カラーフィルタ
の一例の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a color filter for a liquid crystal display element according to the present invention.
【図２】 図１に示した液晶表示素子用カラーフィルタ
の部分平面図である。FIG. 2 is a partial plan view of the color filter for a liquid crystal display element shown in FIG.
【図３】 ネガ型レジスト用フォトマスクの一例の平面
図である。FIG. 3 is a plan view of an example of a negative resist photomask.
【図４】 ポジ型レジスト用フォトマスクの一例の平面
図である。FIG. 4 is a plan view of an example of a positive resist photomask.
【図５】 一体に形成された柱状スペーサーと配向制御
用突起状構造物との斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an integrally formed columnar spacer and an alignment control projection structure.
【図６】 図５に示した一体に形成された柱状スペーサ
ーと配向制御用突起状構造物との側面図である。FIG. 6 is a side view of the integrally formed columnar spacer and the alignment controlling projection structure shown in FIG. 5;
【図７】 液晶表示素子用カラーフィルタとＴＦＴとを
対向させた状態の縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a state in which a color filter for a liquid crystal display element and a TFT are opposed to each other.
【図８】 従来の柱状スペーサーと配向制御用突起状構
造物とが一体化されていない状態を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a conventional columnar spacer and an alignment control projecting structure are not integrated.
１：ガラス板 ２：ブラックマトリックス ３：緑色フィルタ ４：青色フィルタ ５：赤色フィルタ ６：オーバーコート層 ７：ＩＴＯの透明電極層 ８、１５、３０：柱状スペーサー ９、１６、３１：配向制御用突起状構造物 １０：液晶表示素子用カラーフィルタ １１、１３：柱状スペーサー形成部分 １２、１４：配向制御用突起状構造物形成部分 ２０：液晶表示素子 ２１：配向膜 ２２：アレイ基板 ２３：ガラス板 ２４：ゲート線 ２５：ＴＦＴ ２６：画素電極 ２７：信号線 ２８：オーバーコート層 ２９：液晶 1: glass plate 2: black matrix 3: green filter 4: blue filter 5: red filter 6: overcoat layer 7: transparent electrode layer of ITO 8, 15, 30: columnar spacer 9, 16, 31: projection for alignment control Structure 10: Color Filter for Liquid Crystal Display Element 11, 13: Part of Forming Columnar Spacer 12, 14: Part of Forming Projection Structure for Alignment Control 20: Liquid Crystal Display Element 21: Alignment Film 22: Array Substrate 23: Glass Plate 24 : Gate line 25: TFT 26: Pixel electrode 27: Signal line 28: Overcoat layer 29: Liquid crystal
Claims (6)
ソグラフィーによって形成されるスペーサー用柱状構造
物を有し、かつ、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィーによって形成される液晶配向制御用突起状構造物と
を有する液晶表示素子用カラーフィルタにおいて、前記
スペーサー用柱状構造物と、前記液晶配向制御用突起状
構造物とが、同一の感光性樹脂で形成され、双方のパタ
ーンは不連続部がなく一体化して形成されてなることを
特徴とする、液晶表示素子用カラーフィルタ。1. A liquid crystal alignment control projection having a spacer columnar structure formed by photolithography using a photosensitive resin on a substrate and formed by photolithography using a photosensitive resin. In the color filter for a liquid crystal display element having a structure, the columnar structure for a spacer and the projection structure for liquid crystal alignment control are formed of the same photosensitive resin, and both patterns have discontinuous portions. A color filter for a liquid crystal display element, wherein the color filter is formed integrally with the color filter.
御用突起状構造物との高さの差が１μｍ以上とされてな
る、請求項１に記載の液晶表示素子用カラーフィルタ。2. The color filter for a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the height difference between the spacer columnar structure and the liquid crystal alignment control projection structure is 1 μm or more.
ソグラフィーによって形成されるスペーサー用柱状構造
物を有し、かつ、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィーによって形成される液晶配向制御用突起状構造物と
を有する、液晶表示素子用カラーフィルタを製造するに
あたり、前記スペーサー用柱状構造物と、前記液晶配向
制御用突起状構造物とを形成する際に、同一の感光性樹
脂を用い、非結像型プロキシミティ露光機を使用し、一
回の露光で双方のパターンを一体化したパターンとして
形成することを特徴とする、液晶表示素子用カラーフィ
ルタの製造方法。3. A liquid crystal alignment control projection having a spacer columnar structure formed by photolithography using a photosensitive resin on a substrate and formed by photolithography using a photosensitive resin. In manufacturing a color filter for a liquid crystal display element having a structure, the same photosensitive resin is used when forming the spacer columnar structure and the liquid crystal alignment control protrusion-like structure. A method for producing a color filter for a liquid crystal display element, comprising forming both patterns as an integrated pattern by one exposure using an image forming type proximity exposure machine.
少なくとも幅１０μｍ以上の部分を有し１００μｍ2以
上の面積を有するスペーサー用柱状構造物形成用パター
ンと、幅５μｍ以下のストライプを複数組み合わされて
なる、液晶配向制御用突起状構造物形成用パターンを併
せて持つフォトマスクを使用する、請求項３に記載の液
晶表示素子用カラーフィルタの製造方法。4. A photomask for forming a pattern,
A pattern for forming a columnar structure for a spacer having an area of at least 10 μm or more and having an area of 100 μm 2 or more, and a pattern for forming a projection-like structure for controlling liquid crystal alignment formed by combining a plurality of stripes having a width of 5 μm or less. 4. The method for producing a color filter for a liquid crystal display device according to claim 3, wherein a photomask provided together is used.
御用突起状構造物との高さの差が１μｍ以上とされてな
る、請求項３または請求項４に記載の液晶表示素子用カ
ラーフィルタの製造方法。5. The color filter for a liquid crystal display element according to claim 3, wherein the height difference between the columnar structure for a spacer and the projection structure for controlling liquid crystal alignment is 1 μm or more. Manufacturing method.
セルを形成し、この液晶セルに液晶が充填されてなる液
晶表示素子において、一方の基板が、液晶表示素子用カ
ラーフィルタであって、感光性樹脂を用いたフォトリソ
グラフィーによって形成されるスペーサー用柱状構造物
を有し、かつ、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ
ーによって形成される液晶配向制御用突起状構造物と
が、同一の感光性樹脂で形成され、双方のパターンは不
連続部分がなく一体化されたものであること、を特徴と
する液晶表示素子。6. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell formed in a region surrounded by two substrates and filling the liquid crystal cell with liquid crystal, wherein one of the substrates is a color filter for the liquid crystal display device. Having a columnar structure for a spacer formed by photolithography using a photosensitive resin, and a projection-like structure for controlling liquid crystal alignment formed by photolithography using a photosensitive resin, having the same photosensitive property. The liquid crystal display element is formed of a conductive resin, and both patterns are integrated without any discontinuous portions.
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