JPH11337724A - カラーフィルターパネルの製造法、および液晶表示装置の製造法 - Google Patents
カラーフィルターパネルの製造法、および液晶表示装置の製造法Info
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- JPH11337724A JPH11337724A JP14963798A JP14963798A JPH11337724A JP H11337724 A JPH11337724 A JP H11337724A JP 14963798 A JP14963798 A JP 14963798A JP 14963798 A JP14963798 A JP 14963798A JP H11337724 A JPH11337724 A JP H11337724A
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Abstract
置の製造時間を短縮することができるカラーフィルター
パネルの製造法の提供。 【解決手段】 透明基板上に複数の着色レジスト層を配
置することにより形成されるカラーフィルターパネルの
製造法であって、それぞれの着色レジスト層についてレ
ジストパターンを形成させた後のポストベーク工程を、
後に行う現像で故障が起きない程度の条件で行い、すべ
ての着色レジスト層のパターンが形成された後に一括で
すべてのレジスト層を充分に硬化させることを特徴とす
るカラーフィルターパネルの製造法、ならびにそれを利
用した液晶表示装置の製造法。
Description
パネル、特に液晶パネル用カラーフィルターパネル、の
製造法に関するものである。また、本発明は、液晶表示
装置の製造法にも関するものである。
ルターパネルの構造は、一般的には図1に示す通りのも
のである。すなわち、カラーフィルターパネルはガラス
基板11上に、赤色着色レジスト層13と、緑色着色レ
ジスト層14と、青色着色レジスト層15とが設けられ
ているのがふつうである。必要に応じて、黒色着色レジ
スト層により形成されるブラックマトリクス12を具備
してなることもある。
の従来の一般的な製造法のフローは、図2に示す通りで
ある。このフローは、基板洗浄工程(a)と、基板乾燥
工程(b)と、レジスト塗布工程(c)と、プリベーク
工程(d)と、露光工程(e)と、現像工程(f)と、
ポストベーク工程(g)とからなり、この一連の処理が
各着色レジスト層ごとに施されるものである。
る。まず、基板洗浄工程(a)では、基板上に付着した
異物等を除去する洗浄処理を行い、次に基板乾燥工程
(b)で、洗浄された基板に残存する水分乾燥を行う。
乾燥の手段としては、IRヒータ、ホットプレート、お
よびその他により、基板に熱を与えることにより、残存
水分を乾燥させる方法が一般的である、次にレジスト塗
布工程(C)に於いて、着色レジストの塗布を実施した
後、プリベーク工程(d)に於いて着色レジスト層を加
熱し、レジスト層中に含まれる溶剤成分を揮発させる。
その後、露光工程(e)に於いて着色レジスト層の形成
パターンの焼付け処理を実施した後、現像工程(f)に
於いて、形成パターンの現像処理を行う。最後に、ポス
トベーク工程(g)に於いて、パターン形成された着色
レジスト層中の感光材を加熱除去し、さらにレジスト層
を硬化させる。これによって、引き続いて形成される他
の色の着色レジスト層の形成処理中に実施される、現像
工程(f)に於いて、当該着色レジスト層がレジスト層
剥がれなどの欠陥を起こさない状態にさせる。
としては、クリーンオーブン、およびその他を用い、お
よそ1時間程度の焼成処理を行うことで、着色レジスト
層を硬化させている。
も、同様な一連の製造工程を繰り返し、カラーフィルタ
ーパネルを形成させる。
造法では、各着色レジスト層の形成毎に、基板洗浄工程
からポストベーク工程までの一連の処理工程が必要であ
り、製造に要する時間が長くなるという問題があった。
透明基板上に複数の着色レジスト層を配置することによ
り形成されるカラーフィルターパネルの製造法であっ
て、それぞれの着色レジスト層について、基板上に感光
性レジスト組成物を塗布するレジスト層塗布工程、レジ
スト層中に含まれる溶剤成分を揮発させるプリベーク工
程、パターンを焼き付ける露光工程、焼き付けたパター
ンを現像する現像工程、後に行われる現像工程におい
て、塗布済みレジスト層が欠陥を起こさないレベルまで
硬化させる仮ポストベーク工程を繰り返し、最後の仮ポ
ストベーク工程の後、または最後の仮ポストベーク工程
の代わりに、すべての塗布済みレジスト層を充分に硬化
させる一括ポストベーク工程を行うこと、を特徴とする
ものである。
透明基板上に画素電極が配置されたアレイ基板と、アレ
イ基板に対向して配置された透明な対向基板との間に液
晶が封入された液晶表示装置の製造法であって、対向す
る2つの基板の内側面のいずれかに、複数の着色レジス
ト層を配置することにより形成されるカラーフィルター
層を、それぞれの着色レジスト層について、基板上に感
光性レジスト組成物を塗布するレジスト層塗布工程、レ
ジスト層中に含まれる溶剤成分を揮発させるプリベーク
工程、パターンを焼き付ける露光工程、焼き付けたパタ
ーンを現像する現像工程、後に行われる現像工程におい
て、塗布済みレジスト層が欠陥を起こさないレベルまで
硬化させる仮ポストベーク工程を繰り返し、最後の仮ポ
ストベーク工程の後、または最後の仮ポストベーク工程
の代わりに、すべての塗布済みレジスト層を充分に硬化
させる一括ポストベーク工程を行うことにより配置する
ことmを特徴とするものである。
ィルターパネルまたは液晶表示装置のカラーフィルター
層の製造において、各色のレジスト層を形成させるとき
のポストベーク工程にかかる工程時間を短縮することが
でき、ひいてはカラーフィルターパネルの製造時間を短
縮することができて、スループットを改良することがで
きる。
に複数の着色レジスト層を配置することにより形成され
るカラーフィルターパネルは、前記したように(a)基
板洗浄工程、(b)基板乾燥工程、(c)レジスト塗布
工程、(d)プリベーク工程、(e)露光工程、(f)
現像工程、および(g)ポストベーク工程の各工程を各
着色レジスト層ごとに行うことで製造されていた。ここ
で、従来の方法では、ポストベーク工程において、一般
に190〜210℃/60〜80分焼成を行っていた。
これは、前記したとおり、形成された着色レジスト層が
次段階で形成される着色レジスト層の形成工程における
現像工程時に、レジスト層が剥がれる等の欠陥を生じな
いように塗布済みのレジスト層を完全硬化の状態にする
ためのものであった。
ジスト層の現像工程で欠陥を防ぐことのみを目的とした
場合、従来のポストベーク工程のようにレジスト層を完
全に硬化させる必要がないことがわかった。すなわち、
従来のポストベーク工程に比べて、著しく低温かつ短時
間の焼成により、その後に行われる現像工程での欠陥を
防ぐことが可能なのである。
(以下、仮ポストベーク工程という)を組み入れた本発
明のカラーフィルターパネルの製造法は図3に示すとお
りのものである。すなわち、本発明のカラーフィルター
パネルの製造法は、透明基板上に複数の着色レジスト層
を配置することにより形成するものであって、それぞれ
の着色レジスト層についてレジスト層塗布工程プリベー
ク工程、露光工程、現像工程、仮ポストベーク工程を繰
り返し、その後、または最後の仮ポストベーク工程の代
わりに、すべての塗布済みレジスト層を充分に硬化させ
る一括ポストベーク工程を行うことを特徴とするもので
ある。ここで、着色レジスト層は、例えば黒、赤、緑、
および青の4色のレジスト層である。
であって、カラーフィルターの製造工程における加熱処
理などで変性または変形しないものであれば任意のもの
を用いることができる。一般的には、透明性を有する酸
化物誘電体、例えばガラスまたは石英、が用いられる。
これらの中でコストなどの面からガラスを用いることが
好ましい。
ることができ、また洗浄することが好ましい。基板の洗
浄法は、任意の方法を用いることができるが、ブラッシ
ング洗浄、超音波洗浄、イソプロパノール浸漬、および
その他の方法を用いることができる。また、基板洗浄を
行った場合は、レジスト層塗布の前に基板を乾燥させる
のが普通であり、洗浄に水を使う場合には例えばホット
プレート上で120℃/30分の条件で、乾燥工程が行
われる。
必要に応じて基板上に信号線、電極、スイッチング素
子、透明導電膜、およびその他の電子素子を配置するこ
とができる。これらはカラーフィルターパネルを表示装
置に用いる場合に、駆動回路として作用するものであ
る。これらの電子素子の配置方法は任意の方法を用いる
ことができる。
型感光性組成物であってもネガ型感光性組成物であって
もよく、任意の感光性組成物を用いることができる。こ
の組成物に用いる感光性樹脂も任意であるが、例えば感
光性ポリイミド、SbQ−PVA系樹脂、感光性アクリ
ル樹脂、感光性エポキシ樹脂などを用いるのが一般的で
ある。
であり、スピンコーティング、ディップコーティング、
ドクターブレード法、カーテンコーティング、およびそ
の他の方法が用いられる。
の感光性組成物に染料または顔料を溶解または分散させ
るが、これらの染料または顔料も任意のものを用いるこ
とができる。具体的には、有機顔料、無機顔料およびそ
の他が挙げられる。
いてプリベーク工程において加熱処理を施され、レジス
ト層中に含まれる溶剤成分が除去される。このプリベー
ク工程は、一般に50〜60℃で5〜10分の条件で行
われる。このとき、レジスト層中の溶剤は完全に除去さ
れる必要はなく、引き続いて行われる露光に差し支えな
い程度に除去されていればよい。
露光工程において像様に露光される。露光の方法は、所
定のマスクパターンを介して露光を行うものであって
も、感光性層に化学放射線を直接走査させて露光を行う
ものであってもよい。露光に用いる化学放射線は、前記
の感光性組成物が感度を有する波長を持つものであれば
任意のものを用いることができる。具体的には、紫外
線、水銀ランプのi線、h線、またはg線、キセノンラ
ンプ光、ディープUV光(例えばKrFまたはArFな
どのエキシマーレーザー光)、X線、シンクロトロンオ
ービタルラジエーション(SOR)、電子線、γ線、イ
オンビーム、およびその他を用いることができる。
る。現像は、用いたレジスト組成物に対応した方法で現
像されるが、一般に、アルカリ水溶液で行われる。用い
る現像液は、当該分野で知られている任意のものを用い
ることができるが、具体的には、(イ)有機アルカリ水
溶液、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、
コリン水溶液、およびその他、ならびに(ロ)無機アル
カリ水溶液、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナト
リウム水溶液、およびその他、が挙げられる。アルカリ
現像液の濃度は限定されないが、一般に15モル%以下
の濃度であることが好ましい。
成を行う(ただし、最後のレジスト層を塗布した後に
は、これに変えて後述する一括ポストベーク工程におけ
る最終焼成を行うことがある)。加熱処理は、当該分野
で知られている任意の方法で行うことができるが、一般
的には熱板上や加熱炉中での加熱、または赤外線照射な
どにより行う。
レジスト層が欠陥を起こさないレベルまで硬化させる条
件で行われる。この条件は従来の方法におけるポストベ
ーク処理に比較して、低温および/または短時間である
のが一般的である。具体的には、仮ポストベーク工程に
おける仮焼成は80〜100℃、好ましくは90℃、5
〜15分、好ましくは10分、の条件で行われる。
は、複数の着色レジスト層を前記したとおりの方法で順
次基板上に塗設する。そして、すべての着色レジスト層
の塗設が完了した段階で、あるいは最後の仮ポストベー
ク処理の代わりに、一括ポストベーク処理に付されてカ
ラーフィルターの製造プロセスが完了する。一括ポスト
ベーク処理は、塗設されているレジスト層を完全に硬化
させるためのものであり、一般に180〜220℃、好
ましくは200℃、50〜80分、好ましくは60分、
の条件で行われる。加熱手段には、前記した仮ポストベ
ーク処理と同様の方法を用いることができる。
いはは仮ポストベーク工程または一括ポストベーク工程
の前または後に、洗浄工程を組み合わせることができ
る。この洗浄工程は現像による不純物などを洗浄するた
めのものであり、例えば、イソプロパノール浸漬、超音
波洗浄、紫外線洗浄、純水洗浄、およびその他の方法で
行うことができる。さらに引き続いて乾燥処理をするこ
ともできる。乾燥処理の方法は一般的な加熱による乾燥
の他、遠心乾燥機なども利用することができる。また、
仮ポストベーク工程、または一括ポストベーク工程で乾
燥処理をすることもできる。
記したカラーフィルターパネルの製造法を利用したもの
である。
素電極が配置されたアレイ基板と、アレイ基板に対向し
て配置された透明な対向基板との間に液晶を封入するこ
とにより製造する。本発明の液晶表示装置の製造法にお
いて、これらのアレイ基板および対向基板は、カラーフ
ィルター層を形成させる方法を除いて、任意の方法で製
造することができる。
基板の両方に電子素子を配置することができる。液晶表
示装置では、駆動のための画素電極が必要となるが、ア
レイ基板に画素電極を配置し、対向基板に対向電極を配
置することも、アレイ基板だけに画素電極および対向電
極を配置することもできる。また、これらの画素電極以
外の、スイッチング素子、シールド電極、ドレイン電
極、信号線、走査線、およびその他の電子素子も必要に
応じて基板上に配置される。
に、前記したカラーフィルターパネルの製造法により、
カラーフィルター層を形成させる。このカラーフィルタ
ー層は、アレイ基板、または対向基板のいずれに配置し
てもよく、また基板上に配置された電子素子の上層、下
層のいずれに配置してもよい。ここで、アレイ基板上に
配置された電子素子の上層にカラーフィルター層を配置
するのが好ましい態様の一つである。
2つの基板により画成された空隙に液晶が封入される
が、各基板の液晶に接触する面には配向処理が施される
ことが好ましい。この配向処理は、それぞれの基板に必
要な素子を配置したあとに行われる。
オンビーム法、溶液塗布法、プラズマ重合法、およびそ
の他の任意の方法を用いることができるが、本発明の液
晶表示装置の製造法において、配向処理をラビング処理
により行うことが好ましい。
に擦ることによりなされる。この方法では通常は基板に
配向剤を塗布し、回転している布が巻かれたロールによ
り擦ることで行われる。ここで、図5に示すとおりの方
法でラビング処理を行うことができる。中空なロール5
02を柔軟な素材、例えばゴム、で形成させ、その中空
ロールを円筒状の切れ目のない布503、例えばコット
ン、の内側に装填し、中空ロール内を高圧気体で満たし
て膨張させ、中空ロールの外側を円筒状布に密着させた
状態で、基板501を擦ることができる。この方法によ
れば、経時によって基板と布との接触量(「毛当たり
量」ともいわれる)が変化せず、常に一定に保つことが
できる。また、ロールと布とを高圧気体の圧力により密
着させるために、粘着テープなどを用いた場合に起こり
やすい泡かみなども防ぐことができる。
した後、アレイ基板および対向基板を組み合わせ、その
間隙に液晶を充填することにより液晶表示装置を形成さ
せる。用いる液晶は任意のものを選択することができ
る。
色レジスト層で形成されるブラックマトリクス12、赤
色着色レジスト層13、緑色着色レジスト層14、青色
着色レジスト層15からなる場合を説明する。
(BK層)、赤色着色レジスト層(R層)、緑色着色レ
ジスト層(G層)、および青色着色レジスト層(B層)
を形成させる。ここで、BK層、R層、およびG層につ
いて、仮ポストベーク工程における焼成条件は90℃/
10分間とした。この条件で仮ポストベーク工程での処
理を行うことにより、本来の現像処理後の基板乾燥処理
を満足することと共に、その直前に形成された着色レジ
スト層が、以後に行われる現像工程段階に於いて、レジ
スト層剥がれ等の欠陥が起きない状態にすることができ
る。そして、最後のB層の現像工程の後で、一括ポスト
ベーク工程で焼成を行う。この一括ポストベーク工程
は、200℃/60分の条件で行う。この条件は、従来
の、各層を完全に硬化させた後に次の層を塗布する方法
におけるポストベーク工程の条件と同等である。この条
件で焼成することにより、B層のポストベーク処理実施
と共に、以前に形成された、BK層、R層、およびG層
のポストベーク処理が共になされ、カラーフィルターパ
ネルを構成する全ての着色レジスト層が硬化処理される
こととなる。
カラーフィルターパネルの製造法では4回のポストベー
ク工程を実施する場合に比べて、製造工程の構成を変更
することなく、一括ポストベーク工程を1回のみするこ
とが可能である、その結果、従来約4時間を要していた
ポストベーク工程の合計時間を、3時間短縮することが
可能となり、カラーフィルターパネルの製造時間を大幅
に短縮することが可能である。
造法を説明する。まず、液晶表示素子用電極基板である
アレイ基板432を構成する側の透明基板401上には
走査線402を配設し、その上から全面に絶縁膜403
を形成させる。絶縁膜403上の走査線402に対応す
る所定位置には半導体層414、信号線(図示せず)、
ソース電極406を配設する。これらはスイッチング素
子(TFT(Thin Film Transiste
r))404を構成する。
組成物を塗布し、プリベーク処理した後、像様露光して
パターンを焼き付ける。像様露光後、現像処理、および
仮ポストベーク処理(約90℃/約10分)を行う。こ
れにより赤色着色レジスト層407Rが形成される。
ベーク処理、像様露光、現像処理、および仮ポストベー
ク処理を行い、赤色着色レジスト層407Gを形成させ
る。同様に青色着色レジスト層407Bを形成させる
が、青色着色レジスト層の形成時には仮ポストベーク処
理の代わりに一括ポストベーク処理(約200℃/約6
0分)を行い、赤色、緑色および青色着色レジスト層の
すべてを十分に硬化させる。
407G、407B上にITO(Indium Tin
Oxide)からなる画素電極408を形成させる。
この画素電極は各色レジスト層の一部を貫通してソース
電極406に接続する。
配向膜424を形成させる。この配向膜は、必要な配線
およびカラーフィルターを形成させたアレイ基板上にポ
リイミドを塗布した後、ラビング処理により分子を配向
させる。ラビング処理は、図5に示す装置で行う。
基板401上には、ITOからなる対向電極422、お
よびポリイミドからなる配向膜424を順次全面に形成
させる。
32の配線電極等が形成された対向面を相互に対向させ
て、基板間隔をスペーサ(図示せず)により所定の間隔
に設定し保持させることにより液晶セルを組み立て、ぞ
の間隙に液晶を封入して液晶層23を形成させて液晶表
示素子30を形成させる。必要に応じて、対向基板43
1およびアレイ基板432の外部側の面上に偏光板(図
示せず)を貼り付け、アクティブマトリクス型液晶表示
素子430を構成させる。
層を形成させるときのポストベーク工程にかかる工程時
間を短縮することができ、ひいてはカラーフィルターパ
ネルの製造時間を短縮することができて、スループット
を改良することができることは[発明の概要]の項に前
記したところである。
ーパネルの断面模式図。
すフローチャート。
示すフローチャート。
断面模式図。
ング方法を示す模式図。
Claims (5)
- 【請求項1】透明基板上に複数の着色レジスト層を配置
することにより形成されるカラーフィルターパネルの製
造法であって、それぞれの着色レジスト層について、基
板上に感光性レジスト組成物を塗布するレジスト層塗布
工程、レジスト層中に含まれる溶剤成分を揮発させるプ
リベーク工程、パターンを焼き付ける露光工程、焼き付
けたパターンを現像する現像工程、後に行われる現像工
程において、塗布済みレジスト層が欠陥を起こさないレ
ベルまで硬化させる仮ポストベーク工程を繰り返し、最
後の仮ポストベーク工程の後、または最後の仮ポストベ
ーク工程の代わりに、すべての塗布済みレジスト層を充
分に硬化させる一括ポストベーク工程を行うことを特徴
とするカラーフィルターパネルの製造法。 - 【請求項2】仮ポストベーク工程における焼成が、塗布
済みのレジスト層に含まれる感光材を除去することが可
能な温度で行われる請求項1に記載のカラーフィルター
パネルの製造法。 - 【請求項3】透明基板上に画素電極が配置されたアレイ
基板と、アレイ基板に対向して配置された透明な対向基
板との間に液晶が封入された液晶表示装置の製造法であ
って、対向する2つの基板の内側面のいずれかに、複数
の着色レジスト層を配置することにより形成されたカラ
ーフィルター層を、それぞれの着色レジスト層につい
て、基板上に感光性レジスト組成物を塗布するレジスト
層塗布工程、レジスト層中に含まれる溶剤成分を揮発さ
せるプリベーク工程、パターンを焼き付ける露光工程、
焼き付けたパターンを現像する現像工程、後に行われる
現像工程において、塗布済みレジスト層が欠陥を起こさ
ないレベルまで硬化させる仮ポストベーク工程を繰り返
し、最後の仮ポストベーク工程の後、または最後の仮ポ
ストベーク工程の代わりに、すべての塗布済みレジスト
層を充分に硬化させる一括ポストベーク工程を行うこと
により配置することを特徴とする液晶表示装置の製造
法。 - 【請求項4】アレイ基板に配置された画素電極上にカラ
ーフィルター層を形成させる、請求項3に記載の液晶表
示装置の製造法。 - 【請求項5】仮ポストベーク工程における焼成が、塗布
済みのレジスト層に含まれる感光材を除去することが可
能な温度で行われる請求項3または4に記載のカラーフ
ィルターパネルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14963798A JPH11337724A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | カラーフィルターパネルの製造法、および液晶表示装置の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14963798A JPH11337724A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | カラーフィルターパネルの製造法、および液晶表示装置の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337724A true JPH11337724A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15479590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14963798A Pending JPH11337724A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | カラーフィルターパネルの製造法、および液晶表示装置の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337724A (ja) |
Cited By (6)
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-
1998
- 1998-05-29 JP JP14963798A patent/JPH11337724A/ja active Pending
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