JP3683785B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板を有し、スペーサによって基板間隔は一定に保持される。図１１は、従来の液晶表示装置４１を概略的に示す断面図である。図１１に示す液晶表示装置４１は、たとえばアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、第１基板３３および第２基板３４を有する。第１基板３３は、透明基板２４上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子などのアクティブ素子、ゲート配線およびソース配線を含むＴＦＴ回路層２１、絶縁層２２、絵素電極２３および配向膜３１をこの順に積層して構成される。第２基板３４は、透明基板２７上に、カラーフィルタ層２５、対向電極２６および配向膜３２をこの順に積層して構成される。２枚の基板３３，３４は、互いの配向膜３１，３２が向き合う状態で、ビーズ２９によって一定の基板間隔（セルギャップ）が保たれ、シール剤によって貼合わされる。２枚の基板３３，３４の間には液晶２８が充填され、液晶注入口は封止剤によって封止される。微小な粒径のビーズ２９は、スペーサとして基板３３，３４のうちのいずれか一方の基板の配向膜上に散布される。またビーズ２９以外に、スペーサとしてファイバを使用した液晶表示装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置のスペーサとしてビーズあるいはファイバを用いる構成では、スペーサを均一に散布することが困難であり、スペーサの散布が不均一になると表示のコントラスト低下および色むらが発生する。また、スペーサを特定の位置に配置することが困難であり、表示に直接かかわる絵素域に配置されたスペーサから光が漏れ、表示のコントラストが低下する。
【０００４】
一方、カラーフィルタ層を構成する樹脂層と同じ樹脂層を重ねることによって、厚さを確保してスペーサとして機能させる技術が、特開昭５６−１４０３２４号公報、特開昭６３−８２４０５号公報、特開平４−９３９２４号公報および特開平５−１９６９４６号公報などに開示されている。カラーフィルタ層を構成する樹脂層と同じ樹脂層を重ねて形成したスペーサは、所定の位置に容易に配置することができ、また遮光性を容易に付与することができる。したがって、表示のコントラスト低下および色むらの発生を防止することができる。しかし、特開昭５６−１４０３２４号公報、特開昭６３−８２４０５号公報、特開平４−９３９２４号公報および特開平５−１９６９４６号公報に開示されている技術を含む従来技術では、一般的にカラーフィルタ層はスピンコート法によって製造されるので、フィルタ層縁辺部の膜厚がフィルタ層中央部の膜厚に比べて厚くなる。このため、カラーフィルタ層と同様にしてスピンコート法によって形成されるスペーサは、均一でない膜厚の第１の樹脂層の上に均一でない膜厚の第２および第３の樹脂層を重ねて製造される。したがって、スペーサの厚みの均一性が低く、表示のコントラスト低下や色むらが生じる。またスピンコート法では、樹脂が乾燥するまでに時間がかかり、液晶表示装置の製造時間が長くなる。
【０００５】
また、ラミネート法によってスペーサを形成する技術が、特開平５−１１２５６号公報および特開平７−３２５２９８号公報に開示されている。これらの従来技術では、厚みの均一なスペーサを得ることができるが、カラーフィルタ層の上に対向電極および配向膜を形成し、その上にスペーサを形成するので、カラーフィルタ層の形成工程と、スペーサの形成工程とが別々の工程となり、液晶表示装置の製造においてスペーサの形成工程を追加しなくてはならない。
【０００６】
本発明の目的は、スペーサとして機能する均一な厚みの樹脂層を、工程を追加することなく形成することができる液晶表示装置の製造方法およびそのような樹脂層を有する表示品位の優れた液晶表示装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に赤および緑のうちの一方の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置にパターニングして第１スペーサ用樹脂層を形成し、
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に赤および緑のうちの他方の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るスペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
また本発明は、所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に緑の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置に第１スペーサ用樹脂層を形成し、
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に赤の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層よりも大きい形状にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上に前記第２スペーサ用樹脂層と同じ大きさの形状にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を 形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るスペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
【０００８】
本発明に従えば、一方の基板の液晶層側表面に、シート状支持体上に樹脂膜が設けられるフィルムを圧着した後、該シート状支持体を剥離して前記樹脂膜を一方基板上に転写するドライフィルムラミネート法によって、一方基板に樹脂膜を形成し、この樹脂膜を所定の形状にパターニングして樹脂層を形成し、カラーフィルタ層を構成する樹脂層と積層樹脂層を構成する樹脂層とを同時に形成する。この工程を繰返すことによって、２層以上の樹脂層を積層して成る積層樹脂層と、複数の樹脂層を平面的に配置して成るカラーフィルタ層とを同時に形成することができる。
【０００９】
積層樹脂層のカラーフィルタ層表面から突出した部分がスペーサとして機能し、一対の基板間の間隔を規制する。よって、本発明では、カラーフィルタ層とスペーサとを同時に形成することができ、液晶表示装置の生産性が向上する。
【００１０】
また、このようなドライフィルムラミネート法では、均一な膜厚の樹脂膜を有するドライフィルムを圧着などによって基板に貼付けるので、従来のスピンコート法に比べて樹脂層の厚みが均一となり、複数の樹脂層を重合わせて形成された積層樹脂層の厚みの均一性は高くなる。したがって、基板間隔の均一性が高くなり、表示のコントラスト低下が防止でき、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００１１】
さらに、スピンコート法では、樹脂を乾燥する必要があるけれども、本発明によるドライフィルムラミネート法では、予め樹脂膜を形成したドライフィルムを圧着などによって基板に貼付けるので、乾燥が不要となり、そのための時間も不要となる。
【００１２】
積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜を露光および現像処理などによってパターニングする際に、予め定めた位置に容易に形成することができるので、積層樹脂層を均一に配置することが可能であり、ビーズまたはファイバなどのスペーサを散布する構成に比べて、基板間隔を均一に保つことができる。したがって、本発明による製造方法では、表示のコントラスト低下を防止することができ、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００１３】
前記積層樹脂層から成るスペーサは、略錐体に形成される。
積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜をパターニングする際に、大きさを異ならせることが可能であるので、前記積層樹脂層を略錐体に形成することができる。
【００１４】
積層樹脂層が形成される一方基板の最表面には、配向膜が形成される。配向膜は、基板上に液晶配向材料層を重ね、布などを用いて表面をこするラビングと呼ばれる処理を行い形成される。たとえば、直方体のスペーサの上に配向膜が形成される構成では、配向膜のラビング処理方向下流側において、ラビング処理が行えない大きな領域が生じ、ラビング処理に大きなむらができる。本発明では、積層樹脂層が略錐体に形成され、そのスペーサ部分がなだらかな形状になるので、直方体などのスペーサに比べて、配向膜のラビング処理が行いやすくなり、ラビング処理のむらを低減することができる。
【００１６】
本発明に従えば、積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜をパターニングする際に、大きさを異ならせることが可能であるので、第２スペーサ用樹脂層と第３スペーサ用樹脂層とを同じ大きさにし、第１スペーサ用樹脂層を第２および第３スペーサ用樹脂層よりも小さく形成することができる。こうすることによって、前記積層樹脂層は、略錐体に形成することができ、スペーサ部分がなだらかな形状になる。したがって、配向膜のラビング処理が行いやすくなり、ラビング処理のむらを低減することができる。
【００１７】
また、前記積層樹脂層は、赤色および青色の第２および第３スペーサ用樹脂層を含み、第２および第３スペーサ用樹脂層は、同じ大きさなので、充分な遮光性が得られ、光漏れを低減することができる。液晶表示装置の絵素域以外の光漏れは、コントラスト低下などの表示品位の低下を引き起こす。本発明では、前記積層樹脂層が、充分な遮光性を有し、表示品位の低下を防止できるので、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００１８】
さらに、この積層樹脂層を、薄膜トランジスタ素子などのアクティブ素子への入射光を遮る領域に形成すれば、光によるアクティブ素子の誤作動や不安定な動作を防止することができる。また、ゲート配線、ソース配線などの配線への入射光を遮る領域に形成すれば、配線による光の反射を防止することができ、液晶表示装置の表示品位を向上することができる。
【００２０】
前記カラーフィルタ層および積層樹脂層は、赤色の樹脂層、緑色の樹脂層および青色の樹脂層を含んで構成される。赤色の樹脂層、緑色の樹脂層および青色の樹脂層は、加熱処理において、青色の樹脂層、緑色の樹脂層および赤色の樹脂層の順により長い時間を必要とする。このため、赤色の樹脂層、緑色の樹脂層および青色の樹脂層の順に形成されると、赤色の樹脂層は緑色の樹脂層および青色の樹脂層の加熱処理においても熱が加わり、緑色の樹脂層は青色の樹脂層の加熱処理においても熱が加わることになる。したがって、カラーフィルタ層および積層樹脂層の形成後の状態が各色の樹脂層において均等になり、加熱処理を効果的に行うことができる。
【００２２】
積層樹脂層とカラーフィルタ層との間に隙間ができると、その隙間から透過する光によって液晶表示装置の表示に輝点が発生し、表示品位が低下する原因となる。本発明に従えば、該青色の樹脂層が、積層樹脂層とカラーフィルタ層との間に隙間ができる場合に、その隙間を遮光性の高い青色の樹脂で埋めることができる。こうすることによって、青色の樹脂層が、前記隙間を透過する光を遮り、表示の輝点を防止することができ、液晶表示装置の表示品位が向上する。
【００２４】
液晶表示装置では、カラーフィルタ層のフィルタ間の隙間またはフィルタの欠陥部分を遮光するために、カラーフィルタ層を形成した後に、ブラックマトリクスが形成されることがある。ブラックマトリクスは、たとえばカラーフィルタ層の上に紫外線硬化樹脂から成る黒色の樹脂膜を形成し、その樹脂膜を裏面から露光し、フィルタ間の隙間またはフィルタの欠陥部分に入り込んだ黒色の樹脂を硬化することによって形成される。このように形成されるブラックマトリクスは、フィルタの小さな隙間にも配置され、表示の輝点を防止することができる。
【００２５】
本発明に従えば、前記積層樹脂層は、該青色の樹脂層を、積層樹脂層を構成する他の樹脂層を形成した後に形成するので、青色の樹脂層を形成する際に、前述のブラックマトリクスのように裏面から露光することによって、フィルタ間の隙間またはフィルタの欠陥部分を遮光性の高い青色の樹脂で埋めることができ、ブラックマトリクスを形成しなくても表示の輝点を防止することができる。したがって、前述のブラックマトリクスの形成工程を省略し、工程数を減少することが可能である。
【００２６】
また本発明は、所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に赤の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置に第１スペーサ用樹脂層を形成し、
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に緑の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層よりも小さい形状にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層と同じ大きさの形状にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るスペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
【００２７】
本発明に従えば、積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜をパターニングする際に、大きさを異ならせることが可能であるので、第１スペーサ用樹脂層と第３スペーサ用樹脂層とを同じ大きさにし、第２スペーサ用樹脂層を第１および第３スペーサ用樹脂層よりも小さく形成することができる。こうすることによって、前記積層樹脂層は、略錐体に形成することができ、スペーサがなだらかな形状になる。したがって、配向膜のラビング処理が行いやすくなり、ラビング処理のむらを低減することができる。
【００２８】
さらに、同じ大きさの赤色と青色の第１および第３スペーサ用樹脂層を積層するので、遮光性に優れた積層樹脂層を形成することができる。
【００３２】
また本発明は、前記積層樹脂層を前記他方基板の絵素電極と対向する領域を避けて形成することを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜をパターニングする際に、予め定めた位置に容易に形成することができるので、積層樹脂層を絵素電極に対向する領域を避けて形成し、表示に直接かかわる絵素域に積層樹脂層を配置しないようにすることによって液晶表示装置の開口率の低下を防止することができ、表示品位を向上することができる。
【００３４】
また本発明は、前記一方基板の前記積層樹脂層と前記カラーフィルタ層とを覆うように対向電極を形成することを特徴とする。
【００３５】
カラーフィルタ層の上に対向電極および配向膜が形成され、その上にスペーサが形成される従来技術では、カラーフィルタ層とスペーサとを同時に形成することが不可能である。これに対して、本発明では、スペーサとして機能する積層樹脂層とカラーフィルタ層とが同時に形成された後、対向電極がこれらを覆うように形成される。したがって、本発明による製造方法では、前記従来技術に比べて工程数を削減することができる。
【００３６】
また本発明は、前述の製造方法によって製造されたことを特徴とする液晶表示装置である。
【００３７】
本発明に従えば、前記積層樹脂層が、略錐体なのでスペーサ部分の傾斜が直方体などのスペーサに比べてなだらかである。したがって、樹脂層が積層される一方基板の最表面に設けられる配向膜もなだらかになり、配向膜が均一にラビング処理される。配向膜のラビング処理にむらがあると、液晶は均一に配向せず、表示品位が低下する。本発明では、均一にラビング処理された配向膜によって、液晶が均一に配向するので、表示品位が高い液晶表示装置を得ることができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示装置３０の概略的な構成を示す断面図である。液晶表示装置３０は、たとえばアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、互いに対向する一対の第１および第２基板１７，１８を有する。第１基板１７は、透明基板４の上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子、ゲート配線およびソース配線を含むＴＦＴ回路層１、絶縁層２、マトリクス状の絵素電極３および配向膜１０をこの順に積層して構成される。第２の基板１８は、透明基板７の上に、カラーフィルター層５と積層樹脂層１９とが形成され、その上に対向電極６および配向膜１１をこの順に積層して構成される。
【００５５】
カラーフィルタ層５は、樹脂層である第１のフィルタ５ａ、第２のフィルタ５ｂおよび第３のフィルタ５ｃで構成される。隣合うフィルタ間には、積層樹脂層１９の第１の樹脂層１９ａが形成される。
【００５６】
積層樹脂層１９は、第１の樹脂層１９ａの上に、第２の樹脂層１９ｂおよび第３の樹脂層１９ｃをこの順番に積層して構成される。第２の樹脂層１９ｂと第３樹脂層１９ｃとの積層した部分が、カラーフィルタ層５の表面から突出し、スペーサ３９として２枚の基板１７，１８の間隔を一定に維持する役割を果す。
【００５７】
第１〜第３のフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃおよび第１〜第３の樹脂層１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、たとえば紫外線によって硬化する感光性樹脂から成る。第１〜第３の樹脂層１９ａ〜１９ｃは、たとえば１層当たり１〜３μｍの厚みを有し、スペーサ３９として樹脂層を２層重ねた場合では、スペーサ３９は２〜６μｍの厚みとなる。また各フィルタ５ａ〜５ｃと各樹脂層１９ａ〜１９ｃとの１層当たりの厚みは等しい。
【００５８】
第２基板１８の対向電極６は、積層樹脂層１９とカラーフィルタ層５とを覆うように形成される。第１基板１７および第２基板１８は、スペーサ３９によって一定の基板間隔（セルギャップ）が保たれ、シール剤によって貼合わされる。絵素電極３と対向電極６とが互いに対向する領域が、表示に直接かかわる絵素域である。液晶表示装置３０では、積層樹脂層１９を表示に直接かかわる絵素域に形成しないので、たとえば絵素電極３、積層樹脂層１９、または対向電極６に付着した異物によって配向膜１０，１１に欠陥が生じた場合でも、積層樹脂層１９上に形成された対向電極６の部分と絵素電極３とが接触し導通することを防ぐことができる。また、積層樹脂層１９による液晶表示装置３０の開口率の低下を防止することができる。なお、第１基板１７および第２基板１８を貼合わせたときの絵素電極３と積層樹脂層１９との基板に平行な距離が約１０μｍ離れていると、基板１７，１８貼合わせのずれによる絵素電極３と対向電極６との導通を防ぐことができる。
【００５９】
液晶表示装置３０では、第１基板１７の配向膜１０と第２基板１８の配向膜１１との間に、たとえばツイストネマティック型の液晶８が充填され、液晶注入口は封止剤によって封止される。
【００６０】
図２は、液晶表示装置３０の製造手順を示す工程図である。工程ａ１〜ａ５で第１基板１７を、工程ｂ１〜ｂ６で第２基板１８をそれぞれ製造する。まず第１基板１７の製造工程ａ１〜ａ５について説明する。工程ａ１では、ガラス基板などの透明基板４を準備する。工程ａ２では、透明基板４の一表面４ａに、ＴＦＴ素子を含むＴＦＴ回路層１を形成する。工程ａ３では、ＴＦＴ回路層１および透明基板４を覆う絶縁層２を形成する。工程ａ４では、絶縁層２の上に絵素電極３を形成する。工程ａ５では、絵素電極３と絶縁層２を覆う配向膜１０を形成する。
【００６１】
次に第２基板１８の製造工程ｂ１〜ｂ６について説明する。工程ｂ１では、ガラス基板などの透明基板７を準備する。工程ｂ２では透明基板７の一表面７ａに、第１のフィルタ５ａおよび第１の樹脂層１９ａを形成する。工程ｂ３では、第２のフィルタ５ｂおよび第２の樹脂層１９ｂを形成し、工程ｂ４では、第３のフィルタ５ｃおよび第３の樹脂層１９ｃを形成する。工程ｂ２〜工程ｂ４によってカラーフィルタ層５および積層樹脂層１９が形成される。カラーフィルタ層５を構成する各フィルタ５ａ〜５ｃ、および積層樹脂層１９を構成する各樹脂層１９ａ〜１９ｃは、後述するドライフィルムラミネート法を用いたプロセスによって形成される。工程ｂ５では、さらにカラーフィルタ層５および積層樹脂層１９を覆う対向電極６を形成する。工程ｂ６では、対向電極６の上に配向膜１１を形成する。
【００６２】
工程ｃ１では、第１基板１７および第２基板１８を配向膜１０，１１が向かい合う状態でシール剤によって貼合わせ、液晶８を注入する注入口を形成する。次に工程ｃ２では、注入口から２枚の基板１７，１８間に液晶８を注入し、充填する。その後工程ｃ３では、注入口を封止剤によって封止する。以上のようにして液晶表示装置３０が製造される。
【００６３】
図３は、前記工程ｂ２において第１の樹脂層１９ａおよび第１のフィルタ５ａを形成するドライフィルムラミネート法を説明するための断面図である。図３（ａ）に示すように、ドライフィルム１６を準備する。ドライフィルム１６は支持体フィルム２０の上に、たとえば紫外線によって硬化する着色された感光性樹脂を塗布した後、乾燥して樹脂膜１５を形成したものである。ドライフィルム１６としては、たとえば富士写真フィルム株式会社製トランサーフィルムを用いることができる。
【００６４】
次に図３（ｂ）に示されるように支持体フィルム２０および樹脂膜１５から構成されるドライフィルム１６を透明基板７に、透明基板７の一表面７ａと樹脂膜１５の一表面１５ａとが対向するようにして圧着し貼付ける。その後、図３（ｃ）に示されるように支持体フィルム２０を剥離する。
【００６５】
次に、図３（ｄ）に示されるように、透明シート１４上にパターニングされたマスク部１４ａを備えるマスク版４３を、樹脂膜１５の他表面１５ｂの上方に位置を合わせて配置する。マスク版４３は、樹脂膜１５の第１のフィルタ５ａおよび第１の樹脂層１９ａと成る部分に紫外線が照射するように、パターニングされた金属製のマスク部１４ａを有し、樹脂膜１５の他表面１５ａの上方で位置合わせされて配置される。次にマスク版４３の上方から紫外線を照射し露光する。露光によって樹脂膜１５の第１のフィルタ５ａおよび第１の樹脂層１９ａと成る部分が硬化した樹脂膜１５を現像し、図３（ｅ）に示されるように第１のフィルタ５ａおよび第１の樹脂層１９ａを形成する。
【００６６】
液晶表示装置３０では、第１の樹脂層１９ａおよび第１のフィルタ５ａと同様にして、第２のフィルタ５ｂおよび第２の樹脂層１９ｂを形成し、次に第３のフィルタ５ｃおよび第３の樹脂層１９ｃを形成する。以上のように、第１の樹脂層１９ａ、第２の樹脂層１９ｂおよび、第３の樹脂層１９ｃから成る積層樹脂層１９は、カラーフィルタ層５を形成する工程で同時に形成することができる。ドライフィルムラミネート法では、均一な膜厚の樹脂膜を圧着し貼付けるので、従来のスピンコート法に比べて、厚みが均一なスペーサを形成できる。なお必要に応じて、樹脂膜の表面に保護用の酸素遮断膜などを設けてもよい。
【００６７】
積層樹脂層を構成する各樹脂層の形状は、ドライフィルムラミネート法によって転写した樹脂膜をパターニングする際に、自由に選択することできる。次に各樹脂層形成時のマスク版のマスク部の基板に平行な大きさを変えることによって、各樹脂層の基板に平行な大きさを互いに異ならせた積層樹脂層について説明する。
【００６８】
図４は、カラー樹脂層が３層積層され形成された積層樹脂層４５〜５０を示す断面図である。図５は、カラー樹脂層が３層積層され形成された積層樹脂層５１〜５３を示す断面図である。図１に示す積層樹脂層１９は、ドライフィルムラミネート法によって形成するので、形状を変えて積層樹脂層４５〜５３のように形成することも可能である。
【００６９】
図４の（ａ）に示す積層樹脂層４５は、第１の樹脂層４５ａ、第２の樹脂層４５ｂ、第３の樹脂層４５ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層４５ａ〜４５ｃの大きさは、第１の樹脂層４５ａよりも第２の樹脂層４５ｂの方が大きく、第３の樹脂層４５ｃが他の２つの樹脂層４５ａ，４５ｂよりも大きい。
【００７０】
図４の（ｂ）に示す積層樹脂層４６は、第１の樹脂層４６ａ、第２の樹脂層４６ｂ、第３の樹脂層４６ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層４６ａ〜４６ｃの大きさは、第２の樹脂層４６ｂよりも第３の樹脂層４６ｃの方が大きく、第１の樹脂層４６ａが他の２つの樹脂層４６ｂ，４６ｃよりも大きい。
【００７１】
図４の（ｃ）に示す積層樹脂層４７は、第１の樹脂層４７ａ、第２の樹脂層４７ｂ、第３の樹脂層４７ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層４７ａ〜４７ｃの大きさは、第１の樹脂層４７ａよりも第３の樹脂層４７ｃの方が大きく、第２の樹脂層４７ｂが他の２つの樹脂層４７ａ，４７ｃよりも大きい。
【００７２】
図４の（ｄ）に示す積層樹脂層４８は、第１の樹脂層４８ａ、第２の樹脂層４８ｂ、第３の樹脂層４８ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層４８ａ〜４８ｃの大きさは、第３の樹脂層４８ｃよりも第１の樹脂層４８ａの方が大きく、第２の樹脂層４８ｂが他の２つの樹脂層４８ａ，４８ｃよりも大きい。
【００７３】
図４の（ｅ）に示す積層樹脂層４９は、第１の樹脂層４９ａ、第２の樹脂層４９ｂ、第３の樹脂層４９ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層４９ａ〜４９ｃの大きさは、第２の樹脂層４９ｂよりも第１の樹脂層４９ａの方が大きく、第３の樹脂層４９ｃが他の２つの樹脂層４９ａ，４９ｂよりも大きい。
【００７４】
図４の（ｆ）に示す積層樹脂層５０は、第１の樹脂層５０ａ、第２の樹脂層５０ｂ、第３の樹脂層５０ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層５０ａ〜５０ｃの大きさは、第３の樹脂層５０ｃよりも第２の樹脂層５０ｂの方が大きく、第１の樹脂層５０ａが他の２つの樹脂層５０ｃ，５０ｂよりも大きい。
【００７５】
図５の（ａ）に示す積層樹脂層５１は、第１の樹脂層５１ａ、第２の樹脂層５１ｂ、第３の樹脂層５１ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層５１ａ〜５１ｃの大きさは、第２の樹脂層５１ｂおよび第３の樹脂層５１ｃが等しく、第１の樹脂層５１ａが第２の樹脂層５１ｂおよび第３の樹脂層５１ｃよりも小さい。
【００７６】
図５の（ｂ）に示す積層樹脂層５２は、第１の樹脂層５２ａ、第２の樹脂層５２ｂ、第３の樹脂層５２ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層５２ａ〜５２ｃの大きさは、第１の樹脂層５２ａおよび第２の樹脂層５２ｂが等しく、第３の樹脂層５２ｃが、第１の樹脂層５２ａおよび第２の樹脂層５２ｂよりも小さい。
【００７７】
図５の（ｃ）に示す積層樹脂層５３は、第１の樹脂層５３ａ、第２の樹脂層５３ｂ、第３の樹脂層５３ｃがこの順に積層し形成される。基板に平行な各樹脂層５３ａ〜５３ｃの大きさは、第１の樹脂層５３ａおよび第３の樹脂層５３ｃが等しく、第２の樹脂層５３ｂが、第１の樹脂層５３ａおよび第３の樹脂層５３ｃよりも小さい。
【００７８】
このように積層樹脂層４５〜５３は、各樹脂層４５ａ〜４５ｃ，４６ａ〜４６ｃ，４７ａ〜４７ｃ，４８ａ〜４８ｃ，４９ａ〜４９ｃ，５０ａ〜５０ｃ，５１ａ〜５１ｃ，５２ａ〜５２ｃ，５３ａ〜５３ｃの基板に平行な大きさを異ならせることによって、略錐体に形成される。積層樹脂層４５〜５３を略錐体に形成すると、カラーフィルタ層から突出したスペーサ部分の傾斜がなだらかになる。これによって、配向膜がなだらかになるので、配向膜のラビング処理が行いやすくなる。積層樹脂層４５〜５３を略円錐状に形成する場合、最も小さい樹脂層の基板に平行な断面の直径を約１０μｍとするのが最適である。これは、積層樹脂層の上面の面積が小さいほど配向膜の配向不良域を小さくすることができ、その一方で、樹脂層の直径が１０μｍ以下になると露光時の制御が困難となるからである。
【００７９】
なお、積層樹脂層を構成する樹脂層が３層以外の場合でも、積層樹脂層４５〜５３と同様に、各樹脂層の基板に平行な大きさを異ならせることで、積層樹脂層を略錐体になるように形成し、カラーフィルタ層から突出したスペーサ部分をなだらかにすると、配向膜のラビング処理が行いやすくなる。
【００８０】
次に、各樹脂層の色について説明する。積層樹脂層およびカラーフィルタ層は、Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）に着色された樹脂層から構成される。
【００８１】
表１は、各色のサンプル樹脂層のＯＤ値および遮光性の評価結果を示す表である。表１に示す遮光性の評価結果は、サンプル樹脂層が絵素域外に配置された場合に、そこからの光漏れを低減し、液晶表示装置の表示品位を向上できるかどうかを示しており、○は光漏れを低減し、表示品位を向上できることを示しており、△は遮光性が低く、光漏れを防止するには充分でなく、×はさらに遮光性が低いことを示している。つまり、△および×は、表示品位を向上できないことを示している。なお、ＯＤとは、Optical Densityの略であり、ＯＤ値は物質の不透明度を示す値であり、ＯＤ値が大きい物質ほど透過率は低い。
【００８２】
表１のサンプル樹脂層として、Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層を用意した。この３つの層の厚みは等しく、１μｍ以上３μｍ以下である。また、これらの厚みの等しい３つの層を、組み合わせを変えて積重したサンプル樹脂層、ＲＧ樹脂層、ＲＢ樹脂層、ＧＢ樹脂層およびＲＧＢ樹脂層を作成し、ＯＤ値の比較のために黒色樹脂から成るサンプル樹脂層、ＢＫ樹脂層を用意した。ＢＫ樹脂層は、カーボンが分散された感光性樹脂から成る。このような各サンプル樹脂層に対して、遮光性を評価し、ＯＤ値を求めた。
【００８３】
【表１】

【００８４】
表１から、２つの樹脂層を積層したサンプル樹脂層のなかで、ＲＢ樹脂層は、ＲＧ樹脂層およびＧＢ樹脂層に比べて遮光性が高く、絵素域以外の光漏れを低減し、表示品位を向上することができることが判る。ＲＢ樹脂層のＯＤ値は１．５である。単色の樹脂層、ＲＧ樹脂層およびＧＢ樹脂層は、遮光性が低く光漏れを充分に低減できない。ＲＧＢ樹脂層およびＢＫ樹脂層は、ＲＢ樹脂層と同様に遮光性が高く、絵素域以外の光漏れを低減し、表示品位を向上することができる。
【００８５】
また、ＲＢ樹脂層、ＲＧＢ樹脂層およびＢＫ樹脂層は、遮光性が高いので、これらの積層樹脂層を、薄膜トランジスタ素子などのアクティブ素子への入射光を遮る領域に形成すれば、光によるアクティブ素子の誤作動や不安定な動作を防止することができる。また、ゲート配線、ソース配線などの金属から成る配線への入射光を遮る領域に形成すれば、配線による光の反射を防止することができ、液晶表示装置の表示品位を向上することができる。
【００８６】
次に、図５に示す積層樹脂層５１〜５３の各樹脂層５１ａ〜５１ｃ，５２ａ〜５２ｃ，５３ａ〜５３ｃの色を限定した積層樹脂層について説明する。積層樹脂層５１〜５３は、２つの樹脂層の基板に平行な大きさが等しく、この２つの樹脂層よりも残りの１つの樹脂層が小さいことを特徴とする。
【００８７】
このような積層樹脂層５１〜５３において、他の樹脂層よりも基板に平行な大きさが小さい樹脂層５１ａ，５２ｃ，５３ｂをＧ樹脂層とし、基板に平行な大きさが等しい２つの樹脂層のうち一方の樹脂層をＲ樹脂層とし、他方の樹脂層をＢ樹脂層とする。このように樹脂層の色を限定した積層樹脂層５１〜５３の共通する特徴は、Ｇ樹脂層の基板に平行な大きさが、Ｒ樹脂層およびＢ樹脂層よりも小さく、Ｒ樹脂層およびＢ樹脂層が等しいことである。
【００８８】
表１からわかるように、Ｒ樹脂層およびＢ樹脂層を重合わせた樹脂層は遮光性が高いので、Ｇ樹脂層の基板に平行な大きさをＲ樹脂層およびＢ樹脂層に比べて小さくなるようにように各樹脂層の色を限定した積層樹脂層５１〜５３は遮光性に優れている。つまり、Ｒ樹脂層とＢ樹脂層とを含む積層樹脂層は、Ｒ樹脂層およびＢ樹脂層の大きさを揃えると、光漏れを低減することができる。
【００８９】
次に、Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層を含んで構成される積層樹脂層およびカラーフィルタ層の形成手順について説明する。図６は、Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層を含んで構成される積層樹脂層およびカラーフィルタ層の形成手順を示すフローチャートである。Ｒ，Ｇ，Ｂ樹脂層は、Ｂ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＲ樹脂層の順にベーク、すなわち加熱処理の時間を長く必要とする。図６に示す形成手順では、Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層がこの順に形成され、Ｒ樹脂層はＧ樹脂層およびＢ樹脂層の加熱処理においても熱が加わり、Ｇ樹脂層はＢ樹脂層の加熱処理においても熱が加わることになる。したがって、カラーフィルタ層および積層樹脂層の形成後の状態が各色の樹脂層において均等になり、加熱処理を効果的に行うことができる。
【００９０】
図６では、カラーフィルタ層および積層樹脂層の形成手順に加えて、ブラックマトリクス（ＢＭ）の形成手順が示されている。図７および図８は、Ｒ，Ｇ，Ｂ樹脂層およびブラックマトリクスの形成方法を説明するための断面図である。
【００９１】
図７（ａ）では、支持基板である透明基板７を洗浄し、図７（ｂ）で、その透明基板７上に、赤色の樹脂膜を有するドライフィルムをラミネートしカバーフィルムを剥離することによって赤色の樹脂膜７１Ｒを転写する。
【００９２】
図７（ｃ）にて、赤色の樹脂膜７１Ｒを、マスク版４３を用いて露光し、さらに現像、ポスト露光およびポストベークを行い、図７（ｄ）に示すような赤色の樹脂層７２Ｒを形成する。
【００９３】
図７（ｅ）では、赤色の樹脂層７２Ｒが形成された基板を洗浄し、その上に緑色の樹脂膜を有するドライフィルムをラミネートし、カバーフィルムを剥離することによって緑色の樹脂膜７１Ｇを転写する。
【００９４】
図７（ｆ）にて、緑色の樹脂膜７１Ｇを、マスク版４３を用いて露光し、さらに現像、ポスト露光およびポストベークを行い、図７（ｇ）に示すような緑色の樹脂層７２Ｇを形成する。このとき、緑色の樹脂層７２Ｇは、赤色の樹脂層７２Ｒの上に一部積層されるように形成される。
【００９５】
図７（ｈ）では、緑色の樹脂層７２Ｇが形成された基板を洗浄し、その上に青色の樹脂膜を有するドライフィルムをラミネートし、カバーフィルムを剥離することによって青色の樹脂膜７１Ｂを転写する。
【００９６】
図８（ａ）にて、青色の樹脂膜７１Ｂを、マスク版４３を用いて露光し、さらに現像、ポスト露光およびポストベークを行い、図８（ｂ）に示すような青色の樹脂層７２Ｂを形成する。このとき、青色の樹脂層７２Ｂは、赤色の樹脂層７２Ｒおよび緑色の樹脂層７２Ｇの上に一部積層されるように形成される。このようにして、赤色の樹脂層７２Ｒ、緑色の樹脂層７２Ｇおよび青色の樹脂層７２Ｂが積層されて成る積層樹脂層と赤色の樹脂層７２Ｒ、緑色の樹脂層７２Ｇおよび青色の樹脂層７２Ｂが平面的に配置されて成るカラーフィルタ層とを同時に形成することができる。
【００９７】
図７および図８に示すように、各樹脂層を形成する際に、樹脂層の欠けによる欠陥部分７３が発生することがある。また、カラーフィルタ層の隣合う樹脂層の間に隙間７４が生じたり、または積層樹脂層とカラーフィルタ層との間に隙間７５が生じることがある。このような欠陥部分７３または隙間７４，７５は、液晶表示装置の表示に輝点を発生させ、表示品位を低下させる原因となる。
【００９８】
図８では、参考例として、このような欠陥部分または隙間を遮光するために、カラーフィルタ層を形成した後に、ブラックマトリクスが形成される。ブラックマトリクスは、表１に示すＢＫサンプル樹脂層のような遮光性の高い黒色の樹脂層から成る。
【００９９】
図８（ｃ）では、赤色の樹脂層７２Ｒ、緑色の樹脂層７２Ｇおよび青色の樹脂層７２Ｂが形成された基板を洗浄し、その上に黒色の樹脂膜を有するドライフィルムをラミネートし、カバーフィルムを剥離することによって黒色の樹脂膜７６を転写する。
【０１００】
図８（ｄ）にて、黒色の樹脂膜７６を、マスク版４３を用いてマスク版４３の上方から露光するとともに、透明基板７の黒色の樹脂膜７６が形成されている表面とは反対側の裏面から露光し、さらに現像、ポスト露光およびポストベークを行い、図８（ｂ）に示すようなブラックマトリクス７７を形成する。裏面から露光することによって、ブラックマトリクス７７は、樹脂層の小さな欠陥部分７３または隙間７４，７５に配置され、表示の輝点を防止することができる。
【０１０１】
図９は、ブラックマトリクスを形成しない場合の青色の樹脂膜７１Ｂの露光方法を示す断面図である。ブラックマトリクスを形成しない場合は、図７（ｈ）にて、青色の樹脂膜７１Ｂを形成した後に、図９（ａ）で、マスク版４３を用いてマスク版４３の上方から露光するとともに、透明基板７の青色の樹脂膜７１Ｂが形成されている表面とは反対側の裏面から露光し、さらに現像、ポスト露光およびポストベークを行い、図９（ｂ）に示すように青色の樹脂層７２Ｂを形成する。
【０１０２】
青色の樹脂層７２Ｂの裏面露光によって形成した部分は、膜厚がマスク版４３の上方から露光した部分に比べて薄く形成され、その透過率は緑色の樹脂層７２Ｇの透過率に近く、色度は青から白の方向にずれが生じる。欠陥部分７３および隙間７４，７５に樹脂層が形成されない構成では、欠陥部分７３および隙間７４，７５から液晶表示装置のバックライトの光が完全に透過し、表示に輝点を発生するのに対して、樹脂層が形成される構成では、表示の輝点を緩和することができる。
【０１０３】
特に青色の樹脂層７２Ｂは、赤色の樹脂層７２Ｒ，緑色の樹脂層７２Ｇに比べて遮光性が高いので、膜厚が薄くても小さな隙間であれば、その隙間から透過する光を遮る効果を有する。したがって、前述のように青色の樹脂層７２Ｂを、積層樹脂層を構成する樹脂層の中で最後に形成し裏面から露光することによって、他の樹脂層７２Ｒ，７２Ｇの小さな欠陥部分７３または隙間７４にも配置することができ、表示の輝点を緩和することができる。また、積層樹脂層を構成する青色の樹脂層７２Ｂを積層樹脂層の下層側外縁部に広がるように形成することによって、カラーフィルタ層と積層樹脂層との隙間７５を埋めることができ、表示の輝点を緩和することができる。
【０１０４】
図４に示す積層樹脂層４５〜５０において、第１〜第３の樹脂層のなかで基板に平行な大きさが最も大きい樹脂層をＢ樹脂層にすると、積層樹脂層の第１の樹脂層に並んでＢ樹脂層が配置され、積層樹脂層の下層側外縁部にＢ樹脂層を配置することができ、表示の輝点を緩和することができる。
【０１０５】
特に、図４の（ｅ）に示す積層樹脂層４９において、Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層の順に形成すると、加熱処理を効率的に行えるうえに、基板に平行な大きさが一番大きいＢ樹脂層が、Ｒ，Ｇ樹脂層を覆い積層樹脂層の下層側外縁部に広がるように形成することができ、積層樹脂層の周辺部からの光漏れを防止することができる。また、このように形成すると、２番目に大きいＲ樹脂層とＢ樹脂層とが重なり、優れた遮光性を有する積層樹脂層を形成でき、さらに配向膜のラビング処理が行いやすくなる。
【０１０６】
図６に示す形成手順において、ブラックマトリクスを形成しない場合は、青色の樹脂層７２Ｂを形成するときに前述の裏面露光を行う必要がある。裏面露光を行う場合には、赤色の樹脂膜７１Ｒおよび緑色の樹脂膜７１Ｇに紫外線吸収剤を混入し、裏面露光によって赤色の樹脂層７２Ｒおよび緑色の樹脂層７２Ｇの上に形成された青色の樹脂膜７１Ｂが硬化することを防ぐ必要がある。
【０１０７】
ブラックマトリクスを形成する参考例の場合は、青色の樹脂層７２Ｂを形成するときに裏面露光は行われない。なお、図６に示す形成手順において、緑色の樹脂層７２Ｇ、青色の樹脂層７２Ｂ、ブラックマトリクスを形成する際の基板の洗浄工程は省略してもかまわない。
【０１０８】
カラーフィルタ層５および積層樹脂層１９は、図１に示す液晶表示装置３０の形成位置以外にも形成することができる。図１０は、本発明の実施の他の形態である液晶表示装置４０の断面図である。カラーフィルタ層５および積層樹脂層１９は、図１に示す液晶表示装置３０では、対向電極６が形成される透明基板７側に形成されるが、図１０に示す液晶表示装置４０では、ＴＦＴ回路層１および絵素電極３が形成される透明基板４側に形成される。
【０１０９】
液晶表示装置４０は、互いに対向する一対の第１および第２基板１２，１３を有し、第１基板１２は、透明基板４上に、ＴＦＴ回路層１および絶縁層２をこの順に積層し、絶縁層２の上に、カラーフィルタ層５および積層樹脂層１９を形成し、カラーフィルタ層５の上にマトリクス状の絵素電極３を形成し、さらにカラーフィルタ層５、絵素電極３および積層樹脂層１９を覆う配向膜１０を積層して構成される。
【０１１０】
積層樹脂層１９は、透明基板４に近い側から第１の樹脂層１９ａ、第２の樹脂層１９ｂおよび第３の樹脂層１９ｃがこの順に積層して構成され、第２の樹脂層１９ｂおよび第３の樹脂層１９ｃが積層した部分がカラーフィルタ層５から突出し、スペーサ３９として機能する。第２基板１３は、透明基板７上に、対向電極６および配向膜１１をこの順に積層して構成される。
【０１１１】
第１および第２基板１２，１３は、スペーサ３９によって一定の基板間隔（セルギャップ）に保たれ、対向した状態でシール剤によって貼合わされる。液晶表示装置４０は、第１基板１２の配向膜１０と第２基板１３の配向膜１１との間に、液晶８が充填され、液晶注入口は封止剤によって封止される。液晶表示装置４０では、積層樹脂層１９は絵素電極３と対向電極６とが互いに対向する絵素域に形成しないので、たとえば絵素電極３、積層樹脂層１９、または対向電極６に付着した異物によって配向膜１０，１１に欠陥が生じた場合でも、対向電極６と絵素電極３とが接触し導通することを防ぐことができる。
【０１１２】
以上、ＴＦＴ素子を有する液晶表示装置について説明したが、本発明はこれに限らず、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子などの２端子型のアクティブ素子を有する液晶表示装置にも適用することができる。また、透過型の液晶表示装置だけでなく、反射型の液晶表示装置にも適用することができる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一方の基板の液晶層側表面に、シート状支持体上に樹脂膜が設けられるフィルムを圧着した後、該シート状支持体を剥離して前記樹脂膜を一方基板上に転写するドライフィルムラミネート法によって、一方基板に樹脂膜を形成し、この樹脂膜を所定の形状にパターニングして樹脂層を形成して、カラーフィルタ層を構成する樹脂層と積層樹脂層を構成する樹脂層とを同時に形成する。この工程を繰返すことによって、２層以上の樹脂層を積層して成る積層樹脂層と、複数の樹脂層を平面的に配置して成るカラーフィルタ層とを同時に形成することができる。
【０１１４】
積層樹脂層のカラーフィルタ層表面から突出した部分がスペーサとして機能し、一対の基板間の間隔を規制する。よって、本発明では、カラーフィルタ層とスペーサとを同時に形成することができ、液晶表示装置の生産性が向上する。
【０１１５】
また、このようなドライフィルムラミネート法では、均一な膜厚の樹脂膜を有するドライフィルムを圧着などによって基板に貼付けるので、従来のスピンコート法に比べて樹脂層の厚みが均一となり、複数の樹脂層を重合わせて形成された積層樹脂層の厚みの均一性は高くなる。したがって、基板間隔の均一性が高くなり、表示のコントラスト低下が防止でき、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【０１１６】
積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜を露光および現像処理などによってパターニングする際に、予め定めた位置に容易に形成することができるので、積層樹脂層を均一に配置することが可能であり、ビーズまたはファイバなどのスペーサを散布する構成に比べて、基板間隔を均一に保つことができる。
【０１１７】
また、積層樹脂層が略錐体に形成され、そのスペーサ部分がなだらかな形状になるので、直方体などのスペーサに比べて、配向膜のラビング処理が行いやすくなり、ラビング処理のむらを低減することができる。
【０１１９】
青色の樹脂膜のパターニングの際、裏面からも露光することによって、フィルタ間の隙間７４，７５またはフィルタの欠陥部分７３を遮光性の高い青色の樹脂で埋めることができ、表示の輝点を防止することができる。
【０１２１】
また、前記積層樹脂層は、赤色の樹脂層と青色の樹脂層とを含み形成され、赤色の樹脂層と青色の樹脂層とが同じ大きさなので、充分な遮光性が得られ、絵素域以外の光漏れを低減することができる。
【０１２２】
さらに、この積層樹脂層を、薄膜トランジスタ素子などのアクティブ素子への入射光を遮る領域に形成すれば、光によるアクティブ素子の誤作動や不安定な動作を防止することができる。また、ゲート配線、ソース配線などの配線への入射光を遮る領域に形成すれば、配線による光の反射を防止することができ、液晶表示装置の表示品位を向上することができる。
【０１２３】
また、積層樹脂層を構成する各樹脂層は、ドライフィルムラミネート法によって転写された樹脂膜をパターニングする際に、予め定めた位置に容易に形成することができるので、積層樹脂層を絵素電極に対向する領域を避けて形成し、表示に直接かかわる絵素域に積層樹脂層を配置しないようにする。こうすることによって、液晶表示装置の開口率の低下を防止することができ、液晶表示装置の表示品位を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置３０の概略的な構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置３０の製造手順を示す工程図である。
【図３】第１の樹脂層１９ａおよび第１のフィルタ５ａを形成するドライフィルムラミネート法を説明するための断面図である。
【図４】カラー樹脂層が３層積層され形成された積層樹脂層４５〜５０を示す断面図である。
【図５】カラー樹脂層が３層積層され形成された積層樹脂層５１〜５３を示す断面図である。
【図６】Ｒ樹脂層、Ｇ樹脂層およびＢ樹脂層を含んで構成される積層樹脂層およびカラーフィルタ層の形成手順を示すフローチャートである。
【図７】Ｒ，Ｇ，Ｂ樹脂層の形成方法を説明するための断面図である。
【図８】 Ｒ，Ｇ，Ｂ樹脂層およびブラックマトリクスの形成方法を説明するための参考例の断面図である。
【図９】ブラックマトリクスを形成しない場合の青色の樹脂膜７１Ｂの露光方法を示す断面図である。
【図１０】本発明実施の他の形態である液晶表示装置４０の断面図である。
【図１１】従来の液晶表示装置４１を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ ＴＦＴ回路層
２ 絶縁層
３ 絵素電極
４，７ 透明基板
５ カラーフィルタ層
５ａ 第１のフィルタ
５ｂ 第２のフィルタ
５ｃ 第３のフィルタ
６ 対向電極
８ 液晶
１０，１１ 配向膜
１２，１７ 第１基板
１３，１８ 第２基板
１４ 透明シート
１５ 樹脂膜
１６ ドライフィルム
１９，４５〜５３ 積層樹脂層
１９ａ 第１の樹脂層
１９ｂ 第２の樹脂層
１９ｃ 第３の樹脂層
２０ 支持体フィルム
３０，４０ 液晶表示装置
３９ スペーサ
４３ マスク版
７２Ｒ 赤色の樹脂層
７２Ｇ 緑色の樹脂層
７２Ｂ 青色の樹脂層
７７ ブラックマトリクス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device has a pair of substrates facing each other, and the distance between the substrates is kept constant by a spacer. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a conventional liquid crystal display device 41. A liquid crystal display device 41 illustrated in FIG. 11 is, for example, an active matrix liquid crystal display device, and includes a first substrate 33 and a second substrate 34. The first substrate 33 is formed by laminating an active element such as a thin film transistor (TFT) element, a TFT circuit layer 21 including a gate wiring and a source wiring, an insulating layer 22, a pixel electrode 23, and an alignment film 31 in this order on a transparent substrate 24. Configured. The second substrate 34 is configured by laminating the color filter layer 25, the counter electrode 26, and the alignment film 32 in this order on the transparent substrate 27. The two substrates 33 and 34 are bonded to each other with a sealing agent while maintaining a constant substrate gap (cell gap) by the beads 29 in a state where the alignment films 31 and 32 face each other. The liquid crystal 28 is filled between the two substrates 33 and 34, and the liquid crystal inlet is sealed with a sealant. The beads 29 having a small particle diameter are dispersed on the alignment film of one of the substrates 33 and 34 as a spacer. In addition to the beads 29, there is a liquid crystal display device using a fiber as a spacer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a configuration in which beads or fibers are used as spacers in the liquid crystal display device, it is difficult to uniformly distribute the spacers, and when the spacers are unevenly distributed, display contrast decreases and color unevenness occurs. In addition, it is difficult to arrange the spacer at a specific position, and light leaks from the spacer arranged in the picture element area directly related to the display, so that the display contrast is lowered.
[0004]
On the other hand, a technique of ensuring the thickness and functioning as a spacer by stacking the same resin layer as the resin layer constituting the color filter layer is disclosed in JP-A-56-140324, JP-A-63-82405, It is disclosed in JP-A-4-93924 and JP-A-5-196946. The spacer formed by overlapping the same resin layer as the resin layer constituting the color filter layer can be easily disposed at a predetermined position, and can easily provide light shielding properties. Therefore, it is possible to prevent the display contrast from decreasing and the occurrence of color unevenness. However, in the prior art including the techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-140324, 63-82405, 4-93924 and 5-196946, Since the color filter layer is manufactured by a spin coat method, the film thickness at the edge of the filter layer is thicker than the film thickness at the center of the filter layer. For this reason, the spacer formed by the spin coat method in the same manner as the color filter layer is manufactured by superimposing the second and third resin layers with non-uniform thickness on the first resin layer with non-uniform thickness. Is done. Therefore, the uniformity of the spacer thickness is low, resulting in a decrease in display contrast and uneven color. Further, in the spin coating method, it takes time until the resin is dried, and the manufacturing time of the liquid crystal display device becomes long.
[0005]
Further, techniques for forming spacers by a laminating method are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-11256 and 7-325298. In these conventional techniques, a spacer having a uniform thickness can be obtained, but since the counter electrode and the alignment film are formed on the color filter layer and the spacer is formed thereon, the color filter layer forming step, The spacer forming step is a separate step, and the spacer forming step must be added in the manufacture of the liquid crystal display device.
[0006]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of forming a resin layer having a uniform thickness functioning as a spacer without adding a process, and a liquid crystal display having an excellent display quality having such a resin layer. Is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention comprises a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates arranged to face each other at a predetermined interval,
  Out of a pair of substratesOneOn the liquid crystal layer side surface of the side substrate, Green, blue and red for each picture elementColor filter layerAnd a spacer that is formed between adjacent filter layers and maintains a distance between the one substrate and the other substrate,In a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising:
  SaidOn the other hand, on the liquid crystal layer side surface of the substrate,FirstOn a sheet-like supportA first having one of the colors red and greenResin film is providedFirstAfter pressure bonding the film,FirstThe sheet-like support is peeled offFirstResin filmSaidMeanwhile, it is transferred onto the substrateThe first resin film is replaced with the first filter.Pattern to the shape ofFor the first filterForm resin layerAnd patterning at a position where the spacer is formed to form a first spacer resin layer,
  Next, a second film on which a second resin film having the other color of red and green is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second film The sheet-like support is peeled off, the second resin film is transferred onto the one substrate, the second resin film is patterned into the shape of a second filter, and a second filter resin layer is formed. Patterning on the first spacer resin layer to form a second spacer resin layer;
  Next, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin A third spacer resin layer is formed on the layer to form a third spacer resin layer. Thus, the first, second, and third spacer resin layers are formed into spacers composed of substantially conical laminated resin layers. During the patterning, the third resin film is exposed also from the back surface opposite to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and the first and second filter resin layers and the first and second spacer resin layers are exposed. (75) between the first and second filter trees Defect portion of the layer (73), and first and second gap filter resin layer adjacent to (74), filled with a third resin film,
  Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is rubbed.A method of manufacturing a liquid crystal display device.
  Further, the present invention comprises a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates arranged facing each other at a predetermined interval,
  A substrate spacing between the one substrate and the other substrate is formed between the adjacent filter layers and the green, blue and red color filter layers for each of the plurality of picture elements on the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates. In a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising a spacer for maintaining
  After pressure-bonding a first film provided with a first resin film having a green color on the first sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the first sheet-like support is peeled off to The first resin film is transferred onto the one substrate, the first resin film is patterned into the shape of the first filter to form the first filter resin layer, and the first spacer is formed at the position where the spacer is formed. Forming a spacer resin layer,
  Next, a second film on which a second resin film having a red color is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second sheet-like support is peeled off Then, the second resin film is transferred onto the one substrate, and the second resin film is patterned into the shape of a second filter to form a second filter resin layer, and the first spacer resin layer A second spacer resin layer is formed by patterning a shape larger than the first spacer resin layer on
  Next, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin The third spacer resin layer is patterned on the layer in the same size as the second spacer resin layer. And forming the first, second and third spacer resin layers into spacers made of a substantially conical laminated resin layer, and the liquid crystal layer side surface of the one substrate during the patterning of the third resin film. The third resin film is also exposed from the reverse side opposite to the gap (75) between the first and second filter resin layers and the first and second spacer resin layers, and for the first and second filters. The defective portion (73) of the resin layer and the gap (74) between the adjacent first and second filter resin layers are filled with the third resin film,
  Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is subjected to a rubbing process.
[0008]
According to the present invention, a film on which a resin film is provided on a sheet-like support is pressure-bonded to the surface of one substrate on the liquid crystal layer side, and then the sheet-like support is peeled to place the resin film on one substrate. A resin film is formed on one substrate by a dry film laminating method to be transferred, and the resin film is patterned into a predetermined shape to form a resin layer, and a resin layer constituting a color filter layer and a resin constituting a laminated resin layer The layer is formed simultaneously. By repeating this step, a laminated resin layer formed by laminating two or more resin layers and a color filter layer formed by arranging a plurality of resin layers in a plane can be formed simultaneously.
[0009]
The portion of the laminated resin layer that protrudes from the surface of the color filter layer functions as a spacer, and regulates the distance between the pair of substrates. Therefore, in the present invention, the color filter layer and the spacer can be formed at the same time, and the productivity of the liquid crystal display device is improved.
[0010]
Further, in such a dry film laminating method, a dry film having a resin film with a uniform film thickness is attached to a substrate by pressure bonding or the like, so that the thickness of the resin layer becomes uniform compared to the conventional spin coating method, and a plurality of The uniformity of the thickness of the laminated resin layer formed by overlapping the resin layers is increased. Therefore, the uniformity of the distance between the substrates is increased, the display contrast can be prevented from being lowered, and a liquid crystal display device with high display quality can be obtained.
[0011]
Furthermore, in the spin coating method, it is necessary to dry the resin. However, in the dry film laminating method according to the present invention, the dry film on which the resin film has been formed is attached to the substrate by pressure bonding or the like, so that drying is not necessary. Time is also unnecessary.
[0012]
Each resin layer constituting the laminated resin layer can be easily formed at a predetermined position when the resin film transferred by the dry film laminating method is patterned by exposure and development processing. Can be arranged uniformly, and the substrate spacing can be kept uniform as compared with a configuration in which spacers such as beads or fibers are dispersed. Therefore, in the manufacturing method according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in display contrast and to obtain a liquid crystal display device with high display quality.
[0013]
  PreviousLaminated resin layerSpacer consisting ofIs formed into a roughly cone.
  productEach resin layer constituting the resin layer can be made to have a different size when patterning the resin film transferred by the dry film laminating method. Therefore, the laminated resin layer is formed in a substantially cone shape. be able to.
[0014]
An alignment film is formed on the outermost surface of the substrate on which the laminated resin layer is formed. The alignment film is formed by stacking a liquid crystal alignment material layer on a substrate and performing a process called rubbing on the surface using a cloth or the like. For example, in the configuration in which the alignment film is formed on the rectangular parallelepiped spacer, a large region where the rubbing process cannot be performed is generated on the downstream side in the rubbing process direction of the alignment film, and the rubbing process is greatly uneven. In the present invention, the laminated resin layer is formed in a substantially conical shape, and the spacer portion has a gentle shape. Therefore, the alignment film can be easily rubbed compared to a spacer such as a rectangular parallelepiped, and unevenness of the rubbing treatment is reduced. be able to.
[0016]
  According to the present invention, each resin layer constituting the laminated resin layer can be different in size when patterning the resin film transferred by the dry film laminating method. The layer and the third spacer resin layer can be made the same size, and the first spacer resin layer can be formed smaller than the second and third spacer resin layers. By doing so, the laminated resin layer can be formed in a substantially conical shape, and the spacer portion has a gentle shape. Therefore, the alignment film can be easily rubbed, and unevenness of the rubbing process can be reduced.
[0017]
  The laminated resin layer includes red and blue second and third spacer resin layers, and the second and third spacer resin layers have the same size. Can be reduced. Light leakage outside the picture area of the liquid crystal display device causes a reduction in display quality such as a reduction in contrast. In the present invention, since the laminated resin layer has sufficient light shielding properties and can prevent display quality from being lowered, a liquid crystal display device with high display quality can be obtained.
[0018]
  Furthermore, if this laminated resin layer is formed in a region that blocks light incident on an active element such as a thin film transistor element, it is possible to prevent malfunction and unstable operation of the active element due to light. In addition, when formed in a region that blocks incident light on a wiring such as a gate wiring or a source wiring, reflection of light by the wiring can be prevented, and display quality of the liquid crystal display device can be improved.
[0020]
  The color filter layer and the laminated resin layer include a red resin layer, a green resin layer, and a blue resin layer. The red resin layer, the green resin layer, and the blue resin layer require a longer time in the order of the blue resin layer, the green resin layer, and the red resin layer in the heat treatment. Therefore, when the red resin layer, the green resin layer, and the blue resin layer are formed in this order, the red resin layer is also heated in the heat treatment of the green resin layer and the blue resin layer, and the green resin Heat is applied to the layer even in the heat treatment of the blue resin layer. Therefore, the state after the formation of the color filter layer and the laminated resin layer becomes uniform in the resin layers of the respective colors, and the heat treatment can be performed effectively.
[0022]
  If a gap is formed between the laminated resin layer and the color filter layer, a bright spot is generated in the display of the liquid crystal display device due to light transmitted through the gap, which causes a deterioration in display quality. According to the present invention, when the blue resin layer has a gap between the laminated resin layer and the color filter layer, the gap can be filled with a blue resin having a high light shielding property. By doing so, the blue resin layer can block the light transmitted through the gap and prevent the bright point of display, thereby improving the display quality of the liquid crystal display device.
[0024]
  In a liquid crystal display device, a black matrix may be formed after forming a color filter layer in order to shield a gap between filters in the color filter layer or a defective portion of the filter. The black matrix, for example, forms a black resin film made of UV curable resin on the color filter layer, and then exposes the resin film from the back to cure the black resin that has entered the gaps between the filters or the defective part of the filter. It is formed by doing. The black matrix formed in this way is also arranged in a small gap of the filter, and can prevent display bright spots.
[0025]
  According to the present invention, the laminated resin layer is formed after the blue resin layer is formed after the other resin layers constituting the laminated resin layer are formed. By exposing from the back side like a matrix, gaps between filters or defective parts of the filter can be filled with blue resin with high light-shielding property, preventing display bright spots without forming a black matrix Can do. Therefore, it is possible to reduce the number of steps by omitting the aforementioned black matrix formation step.
[0026]
  The present inventionIs formed by interposing a liquid crystal layer between a pair of substrates arranged to face each other at a predetermined interval,
  A substrate spacing between the one substrate and the other substrate is formed between the adjacent filter layers and the green, blue and red color filter layers for each of the plurality of picture elements on the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates. In a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising a spacer for maintaining
  After pressure-bonding a first film provided with a first resin film having a red color on the first sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the first sheet-like support is peeled off to The first resin film is transferred onto the one substrate, the first resin film is patterned into the shape of the first filter to form the first filter resin layer, and the first spacer is formed at the position where the spacer is formed. Forming a spacer resin layer,
  Next, a second film on which a second resin film having a green color is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second sheet-like support is peeled off Then, the second resin film is transferred onto the one substrate, and the second resin film is patterned into the shape of a second filter to form a second filter resin layer, and the first spacer resin layer Forming a second spacer resin layer by patterning in a shape smaller than the first spacer resin layer,
  Next, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin A third spacer resin layer is formed on the layer by patterning in the same size as the first spacer resin layer, and the first, second, and third spacer resin layers are laminated in a substantially conical shape. The spacer is composed of a resin layer, and the third resin film is exposed from the back surface opposite to the liquid crystal layer side surface of the one substrate during the patterning of the third resin film. Filter resin layer and first and second spacer resin layers Clearance (75), the defective portion of the first and second filter resin layer (73), and adjacent first and second gap filter resin layer (74), filled with a third resin film,
  Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is subjected to a rubbing process.
[0027]
  According to the present invention, each resin layer constituting the laminated resin layer can have a different size when the resin film transferred by the dry film laminating method is patterned.For spacerResin layer and thirdFor spacerMake the resin layer the same size,For spacerFirst and second resin layersFor 3 spacerIt can be formed smaller than the resin layer. By doing so, the laminated resin layer can be formed in a substantially conical shape, and the spacer has a gentle shape. Therefore, the alignment film can be easily rubbed, and unevenness of the rubbing process can be reduced.
[0028]
  In addition, red of the same sizeColor andblueFor first and third spacersresinLayerSince the layers are laminated, a laminated resin layer having excellent light shielding properties can be formed.
[0032]
  The present inventionIsThe laminated resin layerSaidOn the other hand, it is formed by avoiding a region facing the pixel electrode of the substrate.
[0033]
According to the present invention, each resin layer constituting the laminated resin layer can be easily formed at a predetermined position when patterning the resin film transferred by the dry film laminating method. The aperture ratio of the liquid crystal display device can be prevented from being lowered by avoiding the region facing the pixel electrode and avoiding the placement of the laminated resin layer in the pixel region directly involved in display. Can be improved.
[0034]
  The present invention also provides the one substrate.SaidWith laminated resin layerSaidA counter electrode is formed so as to cover the color filter layer.
[0035]
In the conventional technique in which the counter electrode and the alignment film are formed on the color filter layer and the spacer is formed thereon, it is impossible to form the color filter layer and the spacer at the same time. On the other hand, in the present invention, after the laminated resin layer functioning as a spacer and the color filter layer are formed at the same time, the counter electrode is formed so as to cover them. Therefore, in the manufacturing method according to the present invention, the number of steps can be reduced as compared with the prior art.
[0036]
  The present invention also providesManufactured by the above manufacturing methodThis is a liquid crystal display device.
[0037]
According to the present invention, since the laminated resin layer is substantially conical, the inclination of the spacer portion is gentler than that of a spacer such as a rectangular parallelepiped. Accordingly, the alignment film provided on the outermost surface of the substrate on which the resin layer is laminated also becomes gentle, and the alignment film is uniformly rubbed. If there is unevenness in the rubbing treatment of the alignment film, the liquid crystal is not uniformly aligned and the display quality is lowered. In the present invention, since the liquid crystal is uniformly aligned by the alignment film that has been uniformly rubbed, a liquid crystal display device with high display quality can be obtained.
[0054]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device 30 according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 30 is, for example, an active matrix liquid crystal display device, and has a pair of first and second substrates 17 and 18 facing each other. The first substrate 17 has a thin film transistor (TFT) element, a TFT circuit layer 1 including a gate wiring and a source wiring, an insulating layer 2, a matrix pixel electrode 3 and an alignment film 10 stacked in this order on a transparent substrate 4. Configured. The second substrate 18 is configured by forming the color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 on the transparent substrate 7 and laminating the counter electrode 6 and the alignment film 11 in this order.
[0055]
The color filter layer 5 includes a first filter 5a, a second filter 5b, and a third filter 5c that are resin layers. A first resin layer 19a of the laminated resin layer 19 is formed between adjacent filters.
[0056]
The laminated resin layer 19 is configured by laminating a second resin layer 19b and a third resin layer 19c in this order on the first resin layer 19a. A portion where the second resin layer 19 b and the third resin layer 19 c are stacked protrudes from the surface of the color filter layer 5 and serves as a spacer 39 to maintain a constant distance between the two substrates 17 and 18.
[0057]
  The first to third filters 5a, 5b, 5c and the first to third resin layers 19a, 19b, 19c are made of, for example, a photosensitive resin that is cured by ultraviolet rays. The first to third resin layers 19 a to 19 c have a thickness of 1 to 3 μm per layer, for example. When two resin layers are stacked as the spacer 39, the spacer 39 has a thickness of 2 to 6 μm. Moreover, the thickness per layer of each filter 5a-5c and each resin layer 19a-19c is equal..
[0058]
The counter electrode 6 of the second substrate 18 is formed so as to cover the laminated resin layer 19 and the color filter layer 5. The first substrate 17 and the second substrate 18 are bonded to each other with a sealant, with a constant substrate interval (cell gap) maintained by the spacer 39. A region where the pixel electrode 3 and the counter electrode 6 face each other is a pixel region directly related to display. In the liquid crystal display device 30, the laminated resin layer 19 is not formed in the picture element area directly related to the display. For example, the alignment films 10 and 11 are defective due to foreign matters attached to the picture element electrode 3, the laminated resin layer 19, or the counter electrode 6. Even when this occurs, it is possible to prevent the portion of the counter electrode 6 formed on the laminated resin layer 19 and the pixel electrode 3 from contacting and conducting. Further, it is possible to prevent a decrease in the aperture ratio of the liquid crystal display device 30 due to the laminated resin layer 19. When the distance between the pixel electrode 3 and the laminated resin layer 19 when the first substrate 17 and the second substrate 18 are bonded to each other is about 10 μm away, the substrate 17 and 18 are bonded to each other. The conduction between the picture element electrode 3 and the counter electrode 6 can be prevented.
[0059]
In the liquid crystal display device 30, for example, twisted nematic liquid crystal 8 is filled between the alignment film 10 of the first substrate 17 and the alignment film 11 of the second substrate 18, and the liquid crystal inlet is sealed with a sealant. The
[0060]
FIG. 2 is a process diagram showing a manufacturing procedure of the liquid crystal display device 30. The first substrate 17 is manufactured in steps a1 to a5, and the second substrate 18 is manufactured in steps b1 to b6. First, the manufacturing steps a1 to a5 of the first substrate 17 will be described. In step a1, a transparent substrate 4 such as a glass substrate is prepared. In step a2, a TFT circuit layer 1 including a TFT element is formed on one surface 4a of the transparent substrate 4. In step a3, an insulating layer 2 that covers the TFT circuit layer 1 and the transparent substrate 4 is formed. In step a4, the pixel electrode 3 is formed on the insulating layer 2. In step a5, an alignment film 10 that covers the pixel electrode 3 and the insulating layer 2 is formed.
[0061]
Next, manufacturing steps b1 to b6 of the second substrate 18 will be described. In step b1, a transparent substrate 7 such as a glass substrate is prepared. In step b2, a first filter 5a and a first resin layer 19a are formed on one surface 7a of the transparent substrate 7. In step b3, the second filter 5b and the second resin layer 19b are formed, and in step b4, the third filter 5c and the third resin layer 19c are formed. The color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 are formed by the steps b2 to b4. Each filter 5a-5c which comprises the color filter layer 5, and each resin layer 19a-19c which comprises the laminated resin layer 19 are formed by the process using the dry film laminating method mentioned later. In step b5, the counter electrode 6 that covers the color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 is further formed. In step b6, an alignment film 11 is formed on the counter electrode 6.
[0062]
In step c1, the first substrate 17 and the second substrate 18 are bonded together with a sealing agent in a state where the alignment films 10 and 11 face each other, and an injection port for injecting the liquid crystal 8 is formed. Next, in step c2, the liquid crystal 8 is injected between the two substrates 17 and 18 from the injection port and filled. Thereafter, in step c3, the inlet is sealed with a sealant. The liquid crystal display device 30 is manufactured as described above.
[0063]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a dry film laminating method for forming the first resin layer 19a and the first filter 5a in the step b2. As shown in FIG. 3A, a dry film 16 is prepared. The dry film 16 is obtained by applying a colored photosensitive resin that is cured by, for example, ultraviolet rays on the support film 20 and then drying to form the resin film 15. As the dry film 16, for example, a transformer film manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. can be used.
[0064]
Next, as shown in FIG. 3B, the dry film 16 composed of the support film 20 and the resin film 15 is formed on the transparent substrate 7, and one surface 7 a of the transparent substrate 7 and one surface 15 a of the resin film 15 are formed. Crimp and paste so that they face each other. Thereafter, the support film 20 is peeled off as shown in FIG.
[0065]
Next, as shown in FIG. 3 (d), a mask plate 43 including a mask portion 14 a patterned on the transparent sheet 14 is arranged above the other surface 15 b of the resin film 15. The mask plate 43 has a metal mask portion 14a that is patterned so that ultraviolet rays are irradiated to portions of the resin film 15 that become the first filter 5a and the first resin layer 19a. Positioned and aligned above the surface 15a. Next, exposure is performed by irradiating ultraviolet rays from above the mask plate 43. The resin film 15 in which the portions of the resin film 15 that become the first filter 5a and the first resin layer 19a are cured by the exposure is developed, and the first filter 5a and the first filter 5a as shown in FIG. The resin layer 19a is formed.
[0066]
In the liquid crystal display device 30, the second filter 5b and the second resin layer 19b are formed in the same manner as the first resin layer 19a and the first filter 5a, and then the third filter 5c and the third filter 5c are formed. A resin layer 19c is formed. As described above, the laminated resin layer 19 composed of the first resin layer 19a, the second resin layer 19b, and the third resin layer 19c can be formed at the same time in the step of forming the color filter layer 5. In the dry film laminating method, since a resin film having a uniform film thickness is pressure-bonded and pasted, a spacer having a uniform thickness can be formed as compared with the conventional spin coating method. If necessary, a protective oxygen blocking film or the like may be provided on the surface of the resin film.
[0067]
The shape of each resin layer constituting the laminated resin layer can be freely selected when the resin film transferred by the dry film laminating method is patterned. Next, a description will be given of the laminated resin layers in which the sizes parallel to the substrates of the resin layers are made different from each other by changing the sizes of the mask portions of the mask plate when forming the resin layers.
[0068]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing laminated resin layers 45 to 50 in which three color resin layers are laminated. FIG. 5 is a cross-sectional view showing laminated resin layers 51 to 53 in which three color resin layers are laminated. Since the laminated resin layer 19 shown in FIG. 1 is formed by a dry film laminating method, it is also possible to form the laminated resin layers 45 to 53 by changing the shape.
[0069]
A laminated resin layer 45 shown in FIG. 4A is formed by laminating a first resin layer 45a, a second resin layer 45b, and a third resin layer 45c in this order. The size of each resin layer 45a to 45c parallel to the substrate is larger in the second resin layer 45b than in the first resin layer 45a, and the third resin layer 45c is the other two resin layers 45a and 45b. Bigger than.
[0070]
A laminated resin layer 46 shown in FIG. 4B is formed by laminating a first resin layer 46a, a second resin layer 46b, and a third resin layer 46c in this order. The size of each resin layer 46a to 46c parallel to the substrate is larger in the third resin layer 46c than in the second resin layer 46b, and the first resin layer 46a is the other two resin layers 46b and 46c. Bigger than.
[0071]
A laminated resin layer 47 shown in FIG. 4C is formed by laminating a first resin layer 47a, a second resin layer 47b, and a third resin layer 47c in this order. The size of each resin layer 47a to 47c parallel to the substrate is larger in the third resin layer 47c than in the first resin layer 47a, and the second resin layer 47b is the other two resin layers 47a and 47c. Bigger than.
[0072]
A laminated resin layer 48 shown in FIG. 4D is formed by laminating a first resin layer 48a, a second resin layer 48b, and a third resin layer 48c in this order. The size of each resin layer 48a to 48c parallel to the substrate is larger in the first resin layer 48a than in the third resin layer 48c, and the second resin layer 48b is the other two resin layers 48a and 48c. Bigger than.
[0073]
A laminated resin layer 49 shown in FIG. 4E is formed by laminating a first resin layer 49a, a second resin layer 49b, and a third resin layer 49c in this order. The size of each resin layer 49a to 49c parallel to the substrate is larger in the first resin layer 49a than in the second resin layer 49b, and the third resin layer 49c is the other two resin layers 49a and 49b. Bigger than.
[0074]
A laminated resin layer 50 shown in FIG. 4F is formed by laminating a first resin layer 50a, a second resin layer 50b, and a third resin layer 50c in this order. The size of each resin layer 50a to 50c parallel to the substrate is larger in the second resin layer 50b than in the third resin layer 50c, and the first resin layer 50a is the other two resin layers 50c and 50b. Bigger than.
[0075]
A laminated resin layer 51 shown in FIG. 5A is formed by laminating a first resin layer 51a, a second resin layer 51b, and a third resin layer 51c in this order. The resin layers 51a to 51c parallel to the substrate have the same size as the second resin layer 51b and the third resin layer 51c, and the first resin layer 51a is the second resin layer 51b and the third resin layer. Smaller than 51c.
[0076]
A laminated resin layer 52 shown in FIG. 5B is formed by laminating a first resin layer 52a, a second resin layer 52b, and a third resin layer 52c in this order. The first resin layer 52a and the second resin layer 52b are equal in size to the resin layers 52a to 52c parallel to the substrate, and the third resin layer 52c is the first resin layer 52a and the second resin layer 52b. It is smaller than the layer 52b.
[0077]
A laminated resin layer 53 shown in FIG. 5C is formed by laminating a first resin layer 53a, a second resin layer 53b, and a third resin layer 53c in this order. The resin layers 53a to 53c parallel to the substrate are equal in size to the first resin layer 53a and the third resin layer 53c, and the second resin layer 53b is the first resin layer 53a and the third resin layer 53c. It is smaller than the layer 53c.
[0078]
Thus, the laminated resin layers 45 to 53 are formed of the resin layers 45a to 45c, 46a to 46c, 47a to 47c, 48a to 48c, 49a to 49c, 50a to 50c, 51a to 51c, 52a to 52c, and 53a to 53c. By changing the size parallel to the substrate, it is formed into a substantially conical shape. When the laminated resin layers 45 to 53 are formed in a substantially conical shape, the slope of the spacer portion protruding from the color filter layer becomes gentle. As a result, the alignment film becomes smooth, and the alignment film is easily rubbed. When the laminated resin layers 45 to 53 are formed in a substantially conical shape, it is optimal that the diameter of the cross section parallel to the substrate of the smallest resin layer is about 10 μm. This is because the smaller the area of the upper surface of the laminated resin layer, the smaller the alignment failure area of the alignment film, and on the other hand, when the diameter of the resin layer is 10 μm or less, the control during exposure becomes difficult. .
[0079]
Even when the number of resin layers constituting the laminated resin layer is other than three, as in the case of the laminated resin layers 45 to 53, by changing the size of each resin layer in parallel to the substrate, the laminated resin layer can be made substantially conical. When the spacer is formed so as to be a body and the spacer portion protruding from the color filter layer is gently formed, the rubbing treatment of the alignment film is facilitated.
[0080]
  Next, the color of each resin layer will be described. The laminated resin layer and color filter layer, R(Red), B (blue), resin colored in G (green)LayerConsists of.
[0081]
Table 1 is a table showing the OD values and light shielding evaluation results of the sample resin layers of the respective colors. The light shielding evaluation results shown in Table 1 indicate whether or not the sample resin layer can reduce the light leakage from it and improve the display quality of the liquid crystal display device when the sample resin layer is disposed outside the pixel region. “◯” indicates that light leakage can be reduced and display quality can be improved, “Δ” indicates that the light shielding property is low, which is not sufficient for preventing light leakage, and “X” indicates that the light shielding property is further low. That is, Δ and × indicate that display quality cannot be improved. Note that OD is an abbreviation for Optical Density, and the OD value is a value indicating the opacity of a substance, and a substance with a larger OD value has a lower transmittance.
[0082]
As a sample resin layer in Table 1, an R resin layer, a G resin layer, and a B resin layer were prepared. The thickness of these three layers is equal and is not less than 1 μm and not more than 3 μm. In addition, a sample resin layer, an RG resin layer, an RB resin layer, a GB resin layer, and an RGB resin layer obtained by stacking these three layers having the same thickness in different combinations are formed, and black for comparison of OD values. A sample resin layer made of resin and a BK resin layer were prepared. The BK resin layer is made of a photosensitive resin in which carbon is dispersed. The light shielding property was evaluated for each sample resin layer, and the OD value was determined.
[0083]
[Table 1]

[0084]
From Table 1, among the sample resin layers in which two resin layers are laminated, the RB resin layer has a higher light shielding property than the RG resin layer and the GB resin layer, and reduces light leakage outside the pixel area. It can be seen that the quality can be improved. The OD value of the RB resin layer is 1.5. The monochromatic resin layer, the RG resin layer, and the GB resin layer have low light shielding properties and cannot sufficiently reduce light leakage. The RGB resin layer and the BK resin layer have high light shielding properties like the RB resin layer, can reduce light leakage outside the pixel area, and improve display quality.
[0085]
Further, since the RB resin layer, the RGB resin layer, and the BK resin layer have high light shielding properties, if these laminated resin layers are formed in a region that blocks incident light to an active element such as a thin film transistor element, the active element using light Malfunction and unstable operation can be prevented. Further, if the light is incident on a wiring made of metal such as a gate wiring and a source wiring, light reflection by the wiring can be prevented, and the display quality of the liquid crystal display device can be improved.
[0086]
Next, the laminated resin layer which limited the color of each resin layer 51a-51c, 52a-52c, 53a-53c of the laminated resin layers 51-53 shown in FIG. 5 is demonstrated. The laminated resin layers 51 to 53 are characterized in that the sizes of the two resin layers parallel to the substrate are equal, and the remaining one resin layer is smaller than the two resin layers.
[0087]
In such laminated resin layers 51 to 53, two resin layers 51a, 52c and 53b having a smaller size parallel to the substrate than the other resin layers are used as a G resin layer, and the sizes parallel to the substrate are equal. One of the resin layers is an R resin layer, and the other resin layer is a B resin layer. As described above, the common characteristics of the laminated resin layers 51 to 53 in which the color of the resin layer is limited are that the size of the G resin layer parallel to the substrate is smaller than that of the R resin layer and the B resin layer. The resin layer is equal.
[0088]
As can be seen from Table 1, since the resin layer in which the R resin layer and the B resin layer are overlapped has high light shielding properties, the size parallel to the substrate of the G resin layer is smaller than that of the R resin layer and the B resin layer. As described above, the laminated resin layers 51 to 53 in which the colors of the respective resin layers are limited are excellent in light shielding properties. That is, the laminated resin layer including the R resin layer and the B resin layer can reduce light leakage when the sizes of the R resin layer and the B resin layer are made uniform.
[0089]
Next, a procedure for forming a laminated resin layer and a color filter layer including an R resin layer, a G resin layer, and a B resin layer will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for forming a laminated resin layer and a color filter layer including an R resin layer, a G resin layer, and a B resin layer. The R, G, and B resin layers require baking, that is, a longer heat treatment time in the order of the B resin layer, the G resin layer, and the R resin layer. In the formation procedure shown in FIG. 6, the R resin layer, the G resin layer, and the B resin layer are formed in this order. The R resin layer is also heated in the heat treatment of the G resin layer and the B resin layer. Heat is also applied in the heat treatment of the resin layer. Therefore, the state after the formation of the color filter layer and the laminated resin layer becomes uniform in the resin layers of the respective colors, and the heat treatment can be performed effectively.
[0090]
In FIG. 6, in addition to the formation procedure of the color filter layer and the laminated resin layer, the formation procedure of the black matrix (BM) is shown. 7 and 8 are cross-sectional views for explaining a method of forming the R, G, B resin layer and the black matrix.
[0091]
In FIG. 7A, the transparent substrate 7 which is a support substrate is washed, and in FIG. 7B, a dry film having a red resin film is laminated on the transparent substrate 7 and the cover film is peeled off. The red resin film 71R is transferred.
[0092]
In FIG. 7C, the red resin film 71R is exposed using the mask plate 43, and further development, post-exposure and post-baking are performed, and a red resin layer 72R as shown in FIG. 7D is formed. Form.
[0093]
In FIG. 7E, the substrate on which the red resin layer 72R is formed is washed, a dry film having a green resin film is laminated thereon, and the green resin film 71G is transferred by peeling the cover film. To do.
[0094]
In FIG. 7 (f), the green resin film 71G is exposed using the mask plate 43, and further development, post-exposure and post-baking are performed, and a green resin layer 72G as shown in FIG. 7 (g) is formed. Form. At this time, the green resin layer 72G is formed so as to be partially laminated on the red resin layer 72R.
[0095]
In FIG. 7H, the substrate on which the green resin layer 72G is formed is washed, a dry film having a blue resin film is laminated thereon, and the blue resin film 71B is transferred by peeling the cover film. To do.
[0096]
In FIG. 8A, the blue resin film 71B is exposed using the mask plate 43, further developed, post-exposure and post-baked, and a blue resin layer 72B as shown in FIG. 8B is formed. Form. At this time, the blue resin layer 72B is formed so as to be partially laminated on the red resin layer 72R and the green resin layer 72G. In this way, a laminated resin layer in which the red resin layer 72R, the green resin layer 72G, and the blue resin layer 72B are laminated, and the red resin layer 72R, the green resin layer 72G, and the blue resin layer 72B are planar. And a color filter layer arranged in a regular manner can be formed at the same time.
[0097]
As shown in FIGS. 7 and 8, when each resin layer is formed, a defective portion 73 may be generated due to chipping of the resin layer. Further, there may be a gap 74 between the resin layers adjacent to the color filter layer, or a gap 75 between the laminated resin layer and the color filter layer. Such defective portions 73 or gaps 74 and 75 cause a bright spot in the display of the liquid crystal display device and cause a reduction in display quality.
[0098]
  In FIG.As a reference example,In order to shield such defective portions or gaps, a black matrix is formed after the color filter layer is formed. The black matrix is composed of a black resin layer having a high light shielding property such as the BK sample resin layer shown in Table 1.
[0099]
In FIG. 8 (c), the substrate on which the red resin layer 72R, the green resin layer 72G and the blue resin layer 72B are formed is washed, and a dry film having a black resin film is laminated thereon to cover the cover film. Then, the black resin film 76 is transferred.
[0100]
In FIG. 8D, the black resin film 76 is exposed from above the mask plate 43 using the mask plate 43, and is opposite to the surface of the transparent substrate 7 on which the black resin film 76 is formed. Then, development, post-exposure and post-baking are performed to form a black matrix 77 as shown in FIG. By exposing from the back surface, the black matrix 77 is arranged in the small defect portion 73 or the gaps 74 and 75 of the resin layer, and the display bright spot can be prevented.
[0101]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an exposure method for the blue resin film 71B when no black matrix is formed. When the black matrix is not formed, after forming the blue resin film 71B in FIG. 7H, the mask plate 43 is used for exposure from above the mask plate 43 in FIG. It exposes from the back surface on the opposite side to the surface in which the blue resin film 71B of the board | substrate 7 is formed, and also develops, post-exposure, and post-baking, As shown in FIG.9 (b), the blue resin layer 72B is formed. Form.
[0102]
The portion formed by backside exposure of the blue resin layer 72B is formed thinner than the portion exposed from above the mask plate 43, and the transmittance is close to the transmittance of the green resin layer 72G, and the chromaticity Shifts from blue to white. In the configuration in which the resin layer is not formed in the defective portion 73 and the gaps 74 and 75, the light of the backlight of the liquid crystal display device is completely transmitted from the defective portion 73 and the gaps 74 and 75, and a bright spot is generated in the display. Thus, in the configuration in which the resin layer is formed, the bright spots of display can be relaxed.
[0103]
In particular, the blue resin layer 72B has a higher light blocking property than the red resin layer 72R and the green resin layer 72G. Therefore, if the gap is small even if the film thickness is small, it has the effect of blocking light transmitted through the gap. Have. Therefore, as described above, the blue resin layer 72B is formed last in the resin layer constituting the laminated resin layer and exposed from the back surface, whereby the small defect portions 73 or gaps 74 of the other resin layers 72R and 72G. Can also be arranged, and the bright spot of the display can be relaxed. Further, by forming the blue resin layer 72B constituting the laminated resin layer so as to spread on the lower edge of the laminated resin layer, the gap 75 between the color filter layer and the laminated resin layer can be filled. Bright spots can be relaxed.
[0104]
In the laminated resin layers 45 to 50 shown in FIG. 4, when the resin layer having the largest size parallel to the substrate among the first to third resin layers is a B resin layer, the first resin layer of the laminated resin layer The B resin layer is arranged side by side, the B resin layer can be arranged at the lower edge of the laminated resin layer, and the bright spots of the display can be relaxed.
[0105]
In particular, in the laminated resin layer 49 shown in FIG. 4E, when the R resin layer, the G resin layer, and the B resin layer are formed in this order, the heat treatment can be performed efficiently and the size parallel to the substrate is one. The largest B resin layer can be formed so as to cover the R and G resin layers and spread to the lower edge of the laminated resin layer, and light leakage from the peripheral part of the laminated resin layer can be prevented. In addition, when formed in this way, the second largest R resin layer and B resin layer are overlapped, so that a laminated resin layer having excellent light shielding properties can be formed, and the alignment film is easily rubbed.
[0106]
In the formation procedure shown in FIG. 6, when the black matrix is not formed, it is necessary to perform the above-described back exposure when forming the blue resin layer 72B. In the case of performing backside exposure, an ultraviolet absorber is mixed into the red resin film 71R and the green resin film 71G, and the blue resin formed on the red resin layer 72R and the green resin layer 72G by backside exposure. It is necessary to prevent the film 71B from being cured.
[0107]
  Form a black matrixReference exampleIn this case, the back exposure is not performed when the blue resin layer 72B is formed. In the formation procedure shown in FIG. 6, the step of cleaning the substrate when forming the green resin layer 72G, the blue resin layer 72B, and the black matrix may be omitted.
[0108]
The color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 can be formed at positions other than the formation position of the liquid crystal display device 30 shown in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 40 according to another embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device 30 shown in FIG. 1, the color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 are formed on the transparent substrate 7 side on which the counter electrode 6 is formed. In the liquid crystal display device 40 shown in FIG. It is formed on the transparent substrate 4 side on which the layer 1 and the pixel electrode 3 are formed.
[0109]
The liquid crystal display device 40 includes a pair of first and second substrates 12 and 13 that face each other. The first substrate 12 is formed by laminating the TFT circuit layer 1 and the insulating layer 2 on the transparent substrate 4 in this order, The color filter layer 5 and the laminated resin layer 19 are formed on the insulating layer 2, the matrix-like pixel electrode 3 is formed on the color filter layer 5, and the color filter layer 5, the pixel electrode 3 and the laminated layer are further formed. The alignment film 10 covering the resin layer 19 is laminated.
[0110]
The laminated resin layer 19 is formed by laminating a first resin layer 19a, a second resin layer 19b, and a third resin layer 19c in this order from the side close to the transparent substrate 4, and the second resin layer 19b and the second resin layer 19c A portion where the three resin layers 19 c are stacked protrudes from the color filter layer 5 and functions as a spacer 39. The second substrate 13 is configured by laminating the counter electrode 6 and the alignment film 11 in this order on the transparent substrate 7.
[0111]
The first and second substrates 12 and 13 are maintained at a constant substrate interval (cell gap) by the spacer 39 and are bonded together with a sealant in a state of being opposed to each other. In the liquid crystal display device 40, the liquid crystal 8 is filled between the alignment film 10 of the first substrate 12 and the alignment film 11 of the second substrate 13, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealant. In the liquid crystal display device 40, the laminated resin layer 19 is not formed in the picture element region where the picture element electrode 3 and the counter electrode 6 face each other. Even when the alignment films 10 and 11 are defective due to the foreign matter, it is possible to prevent the counter electrode 6 and the pixel electrode 3 from coming into contact and conducting.
[0112]
Although the liquid crystal display device having the TFT element has been described above, the present invention is not limited to this, and can be applied to a liquid crystal display device having a two-terminal active element such as a MIM (Metal Insulator Metal) element. Further, the present invention can be applied not only to a transmissive liquid crystal display device but also to a reflective liquid crystal display device.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a film on which a resin film is provided on a sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of one substrate, and then the resin film is peeled off. On the other hand, a resin film is formed on one substrate by a dry film laminating method that is transferred onto the substrate, the resin film is patterned into a predetermined shape to form a resin layer, and a resin layer and a laminated resin constituting the color filter layer The resin layer which comprises a layer is formed simultaneously. By repeating this step, a laminated resin layer formed by laminating two or more resin layers and a color filter layer formed by arranging a plurality of resin layers in a plane can be formed simultaneously.
[0114]
The portion of the laminated resin layer that protrudes from the surface of the color filter layer functions as a spacer, and regulates the distance between the pair of substrates. Therefore, in the present invention, the color filter layer and the spacer can be formed at the same time, and the productivity of the liquid crystal display device is improved.
[0115]
Further, in such a dry film laminating method, a dry film having a resin film with a uniform film thickness is attached to a substrate by pressure bonding or the like, so that the thickness of the resin layer becomes uniform compared to the conventional spin coating method, and a plurality of The uniformity of the thickness of the laminated resin layer formed by overlapping the resin layers is increased. Therefore, the uniformity of the distance between the substrates is increased, the display contrast can be prevented from being lowered, and a liquid crystal display device with high display quality can be obtained.
[0116]
Each resin layer constituting the laminated resin layer can be easily formed at a predetermined position when the resin film transferred by the dry film laminating method is patterned by exposure and development processing. Can be arranged uniformly, and the substrate spacing can be kept uniform as compared with a configuration in which spacers such as beads or fibers are dispersed.
[0117]
In addition, since the laminated resin layer is formed in a substantially conical shape and the spacer portion has a gentle shape, the alignment film can be easily rubbed and the unevenness of the rubbing treatment can be reduced compared to a spacer such as a rectangular parallelepiped. it can.
[0119]
  BlueColor resinDuring film patterning, From the backAlsoThe gap between the filters by exposing74,75Or defective part of the filter73Can be filled with a blue resin having a high light-shielding property, and bright spots in display can be prevented.
[0121]
The laminated resin layer includes a red resin layer and a blue resin layer, and the red resin layer and the blue resin layer have the same size. Light leakage other than can be reduced.
[0122]
Furthermore, if this laminated resin layer is formed in a region that blocks light incident on an active element such as a thin film transistor element, it is possible to prevent malfunction and unstable operation of the active element due to light. In addition, when formed in a region that blocks incident light on a wiring such as a gate wiring or a source wiring, reflection of light by the wiring can be prevented, and display quality of the liquid crystal display device can be improved.
[0123]
In addition, each resin layer constituting the laminated resin layer can be easily formed at a predetermined position when patterning the resin film transferred by the dry film laminating method. The laminated resin layer is not arranged in the picture element area directly related to display. By doing so, it is possible to prevent a decrease in the aperture ratio of the liquid crystal display device and improve the display quality of the liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device 30 according to an embodiment of the present invention.
2 is a process diagram showing a manufacturing procedure of the liquid crystal display device 30 shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a dry film laminating method for forming a first resin layer 19a and a first filter 5a.
4 is a cross-sectional view showing laminated resin layers 45 to 50 in which three color resin layers are laminated. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing laminated resin layers 51 to 53 in which three color resin layers are laminated.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for forming a laminated resin layer and a color filter layer including an R resin layer, a G resin layer, and a B resin layer.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of forming R, G, B resin layers.
FIG. 8 is a view for explaining a method for forming an R, G, B resin layer and a black matrix;Reference exampleIt is sectional drawing.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an exposure method for a blue resin film 71B when a black matrix is not formed.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 40 according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view schematically showing a conventional liquid crystal display device 41. FIG.
[Explanation of symbols]
1 TFT circuit layer
2 Insulating layer
3 picture element electrode
4,7 Transparent substrate
5 Color filter layer
5a first filter
5b Second filter
5c Third filter
6 Counter electrode
8 LCD
10,11 Alignment film
12, 17 First substrate
13, 18 Second substrate
14 Transparent sheet
15 Resin film
16 Dry film
19, 45-53 Laminated resin layer
19a First resin layer
19b Second resin layer
19c 3rd resin layer
20 Support film
30, 40 Liquid crystal display device
39 Spacer
43 Mask version
72R Red resin layer
72G Green resin layer
72B Blue resin layer
77 Black Matrix

Claims (6)

所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に赤および緑のうちの一方の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置にパターニングして第１スペーサ用樹脂層を形成し、
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に赤および緑のうちの他方の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るスペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。A liquid crystal layer is interposed between a pair of substrates arranged facing each other with a predetermined interval,
To hand the liquid crystal layer side surface of the substrate of the pair of substrates, the substrate green plurality of each picture element, and blue and red color filter layer, and the first substrate and the second substrate is formed on the adjacent filter layers In a manufacturing method of a liquid crystal display device provided with a spacer that keeps an interval ,
The first substrate the liquid crystal layer side surface of the after crimping the first film in which the first resin layer having one color among red and green on the first sheet-like support is provided, the first sheet-like support and peeling the body and transferring the first resin layer on the other hand on the substrate, a first resin film, is patterned into a shape of the first filter, to form a resin layer for the first filter, wherein the spacer is formed Forming a first spacer resin layer by patterning at a position to be formed;
Next, a second film on which a second resin film having the other color of red and green is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second film The sheet-like support is peeled off, the second resin film is transferred onto the one substrate, the second resin film is patterned into the shape of a second filter, and a second filter resin layer is formed. Patterning on the first spacer resin layer to form a second spacer resin layer;
Next, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin A third spacer resin layer is formed on the layer to form a third spacer resin layer. Thus, the first, second, and third spacer resin layers are formed into spacers composed of substantially conical laminated resin layers. During the patterning, the third resin film is exposed also from the back surface opposite to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and the first and second filter resin layers and the first and second spacer resin layers are exposed. (75) between the first and second filter trees Defect portion of the layer (73), and first and second gap filter resin layer adjacent to (74), filled with a third resin film,
Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is subjected to a rubbing process . 所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、A liquid crystal layer is interposed between a pair of substrates arranged facing each other at a predetermined interval,
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、A substrate spacing between the one substrate and the other substrate is formed between the adjacent filter layers and the green, blue and red color filter layers for each of the plurality of picture elements on the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates. In a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising a spacer for maintaining
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に緑の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置に第１スペーサ用樹脂層を形成し、After pressure-bonding a first film provided with a first resin film having a green color on the first sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the first sheet-like support is peeled off to The first resin film is transferred onto the one substrate, the first resin film is patterned into the shape of the first filter to form the first filter resin layer, and the first spacer is formed at the position where the spacer is formed. Forming a spacer resin layer,
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に赤の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層よりも大きい形状にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、Next, a second film on which a second resin film having a red color is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second sheet-like support is peeled off Then, the second resin film is transferred onto the one substrate, and the second resin film is patterned into the shape of a second filter to form a second filter resin layer, and the first spacer resin layer A second spacer resin layer is formed by patterning a shape larger than the first spacer resin layer on
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上に前記第２スペーサ用樹脂層と同じ大きさの形状にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るNext, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin A third spacer resin layer is formed on the layer by patterning into a shape having the same size as the second spacer resin layer, and the first, second and third spacer resin layers are laminated in a substantially conical shape. Made of resin layer スペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、The first and second filter resin layers are formed as spacers, and the third resin film is exposed also from the back surface opposite to the liquid crystal layer side surface of the one substrate during the patterning of the third resin film. (75) between the first and second spacer resin layers, a defective portion (73) of the first and second filter resin layers, and a gap (74) between the adjacent first and second filter resin layers. Is filled with a third resin film,
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is subjected to a rubbing process. 所定の間隔をあけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、A liquid crystal layer is interposed between a pair of substrates arranged facing each other at a predetermined interval,
一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面に、複数の各絵素毎に緑、青および赤のカラーフィルタ層と、隣合うフィルタ層間に形成され前記一方基板と他方基板との基板間隔を保つスペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、A substrate spacing between the one substrate and the other substrate is formed between the adjacent filter layers and the green, blue and red color filter layers for each of the plurality of picture elements on the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates. In a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising a spacer for maintaining
前記一方基板の液晶層側表面に、第１シート状支持体上に赤の色を有する第１樹脂膜が設けられる第１フィルムを圧着した後、該第１シート状支持体を剥離して前記第１樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第１樹脂膜を、第１フィルタの形状にパターニングして、第１フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記スペーサが形成される位置に第１スペーサ用樹脂層を形成し、After pressure-bonding a first film provided with a first resin film having a red color on the first sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the first sheet-like support is peeled off to The first resin film is transferred onto the one substrate, the first resin film is patterned into the shape of the first filter to form the first filter resin layer, and the first spacer is formed at the position where the spacer is formed. Forming a spacer resin layer,
次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第２シート状支持体上に緑の色を有する第２樹脂膜が設けられる第２フィルムを圧着した後、該第２シート状支持体を剥離して前記第２樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第２樹脂膜を、第２フィルタの形状にパターニングして、第２フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第１スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層よりも小さい形状にパターニングして第２スペーサ用樹脂層を形成し、Next, a second film on which a second resin film having a green color is provided on the second sheet-like support is pressure-bonded to the liquid crystal layer side surface of the one substrate, and then the second sheet-like support is peeled off Then, the second resin film is transferred onto the one substrate, and the second resin film is patterned into the shape of a second filter to form a second filter resin layer, and the first spacer resin layer Forming a second spacer resin layer by patterning in a shape smaller than the first spacer resin layer,
その次に、前記一方基板の液晶層側表面に、第３シート状支持体上に青の色を有する第３樹脂膜が設けられる第３フィルムを圧着した後、該第３シート状支持体を剥離して前記第３樹脂膜を前記一方基板上に転写し、第３樹脂膜を、第３フィルタの形状にパターニングして、第３フィルタ用樹脂層を形成するとともに、前記第２スペーサ用樹脂層の上に前記第１スペーサ用樹脂層と同じ大きさの形状にパターニングして第３スペーサ用樹脂層を形成し、こうして第１、第２および第３スペーサ用樹脂層を略錐体の積層樹脂層から成るスペーサに構成し、第３樹脂膜の前記パターニングの際、前記一方基板の前記液晶層側表面とは反対の裏面からも、第３樹脂膜を露光して、第１および第２フィルタ用樹脂層と第１および第２スペーサ用樹脂層との隙間（７５）、第１および第２フィルタ用樹脂層の欠陥部分（７３）、ならびに隣合う第１および第２フィルタ用樹脂層の隙間（７４）を、第３樹脂膜で埋め、Next, after pressure-bonding a third film provided with a third resin film having a blue color on the third sheet-like support on the liquid crystal layer side surface of the one substrate, the third sheet-like support is attached. The third resin film is peeled and transferred onto the one substrate, and the third resin film is patterned into the shape of a third filter to form a third filter resin layer, and the second spacer resin A third spacer resin layer is formed on the layer by patterning in the same size as the first spacer resin layer, and the first, second, and third spacer resin layers are laminated in a substantially conical shape. The spacer is composed of a resin layer, and the third resin film is exposed from the back surface opposite to the liquid crystal layer side surface of the one substrate during the patterning of the third resin film. Filter resin layer and first and second spacer resin layers Clearance (75), the defective portion of the first and second filter resin layer (73), and adjacent first and second gap filter resin layer (74), filled with a third resin film,
その後、第１、第２および第３フィルタ用樹脂層とスペーサとの上に、配向膜を形成し、この配向膜をラビング処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。Thereafter, an alignment film is formed on the first, second, and third filter resin layers and the spacer, and the alignment film is subjected to a rubbing process. 前記積層樹脂層を前記他方基板の絵素電極と対向する領域を避けて形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to form avoiding the pixel electrode and the opposing area of the other substrate said laminated resin layer. 前記一方基板の前記積層樹脂層と前記カラーフィルタ層とを覆うように対向電極を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that forming the counter electrode as the one cover and the substrate the laminated resin layer of the color filter layer. 請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method according to claim 1.

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