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JP2003015119A - Color filter and liquid crystal display device - Google Patents

Color filter and liquid crystal display device

Info

Publication number
JP2003015119A
JP2003015119A JP2002115820A JP2002115820A JP2003015119A JP 2003015119 A JP2003015119 A JP 2003015119A JP 2002115820 A JP2002115820 A JP 2002115820A JP 2002115820 A JP2002115820 A JP 2002115820A JP 2003015119 A JP2003015119 A JP 2003015119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spacer
color filter
liquid crystal
resin
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002115820A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Kakinuki
剛広 垣貫
Yukiko Miyamoto
由紀子 宮本
Junji Kajita
純司 梶田
Tomohiko Hatano
智彦 幡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2002115820A priority Critical patent/JP2003015119A/en
Publication of JP2003015119A publication Critical patent/JP2003015119A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter and a liquid crystal display device wherein cell gap unevenness is hardly generated even when the color filter has a transparent protective film and the difficulty of the design and the narrowness of a cell design margin which are proper to a lamination method are improved without increasing the number of manufacturing stages. SOLUTION: The color filter wherein colored layers having at least respective three primary colors and a spacer consisting of resin are provided in a screen is characterized in that the transparent protective film is formed on the colored layers and the spacer regulating the cell gap of the liquid crystal display device is formed via the transparent protective film above the part where two or three colors of colored pixels are layered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に使
用されるカラーフィルタおよびこれを用いた液晶表示装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used in a liquid crystal display device and a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、使用されている液晶表示装置は、
液晶層の厚み(セルギャップ)を保持するために、一般
に、薄膜トランジスタ(TFT)や複数の走査電極など
を具備した電極基板とカラーフィルタ基板との間にプラ
スチックビーズまたはガラス繊維をスペーサーとして有
する。このスペーサー部材は基板上に篩で散布する乾式
法、あるいはアルコールやクロロホルム中にスペーサー
部材を分散し塗布する湿式法などによりできるだけ均一
に散布される。
2. Description of the Related Art Conventionally used liquid crystal display devices are
In order to maintain the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer, generally, plastic beads or glass fibers are provided as a spacer between the color filter substrate and an electrode substrate provided with a thin film transistor (TFT) or a plurality of scanning electrodes. The spacer member is sprayed as uniformly as possible by a dry method in which the spacer member is sprayed on the substrate or a wet method in which the spacer member is dispersed and applied in alcohol or chloroform.

【0003】この方式の問題点を列挙すると、 (1)液晶浸透時にスペーサー部材が動いてしまい分布
が偏り、ギャップムラが生じ表示ムラの原因となる。 (2)スペーサーが存在する位置が制御できないので、
非表示部のみならず表示部上にも乗ってしまい画質の低
下を招く。 (3)一般にスペーサーと液晶の表面張力およびガラス
の剛性によりセルギャップが一定に規制されるが、15
インチ以上の大面積ではセルギャップのムラが大きくな
り、表示ムラの原因となる。 となる。
The problems of this method are listed as follows: (1) When the liquid crystal penetrates, the spacer member moves and the distribution is biased, which causes unevenness in the display and causes unevenness in the display. (2) Since the position where the spacer exists cannot be controlled,
Not only the non-display portion but also the display portion, the image quality is degraded. (3) Generally, the cell gap is constantly regulated by the surface tension of the spacer and the liquid crystal and the rigidity of the glass.
If the area is larger than an inch, the cell gap becomes more uneven, which causes display unevenness. Becomes

【0004】これらの問題点を解決する方法として、フ
ォトリソ法により基板上に適切な形状のスペーサーを形
成することが特開平10−82909号公報、特開平1
0−20314号公報などに提案されている。特開平1
0−82909号公報、特開平10−20314号公報
ではポリイミド樹脂、ポリビニールアルコール樹脂、ア
クリル樹脂、ネガ型レジストを主成分とした材料により
スペーサーを形成することが提案されている。
As a method for solving these problems, forming spacers having an appropriate shape on a substrate by a photolithography method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-82909 and 1-981.
No. 0-20314 is proposed. JP-A-1
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-82909 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-20314, it is proposed to form the spacer with a material containing a polyimide resin, a polyvinyl alcohol resin, an acrylic resin, and a negative resist as a main component.

【0005】しかしながら、これらの方法では依然多く
の課題がある。
However, these methods still have many problems.

【0006】フォトリソ法によりカラーフィルタ基板上
にスペーサーを形成する方法においては、従来のカラー
フィルタ製造工程に加え、スペーサー材料を塗布・加工
する工程を必要とする為製造コストの上昇が起こる。
In the method of forming the spacer on the color filter substrate by the photolithography method, the manufacturing cost is increased because the step of applying and processing the spacer material is required in addition to the conventional color filter manufacturing step.

【0007】また、このような方式で作成された柱は、
ネガ型の感光性アクリル樹脂やポジ型レジストを使用し
た場合、パネル作成時に150℃程度の高温で加圧する
際にスペーサーの変形が大きく、加圧ムラに起因するセ
ルギャップムラを生じやすいと言う問題が起こりやす
い。この問題は特に、透明保護膜を形成したカラーフィ
ルタで顕著に表れる。高温・加圧時の大きな変形がスペ
ーサーだけではなく、透明保護膜でも発生し、これが加
算されるためである。
Further, the pillars produced by such a method are
When a negative type photosensitive acrylic resin or a positive type resist is used, the spacer is largely deformed when pressure is applied at a high temperature of about 150 ° C. when creating a panel, and cell gap unevenness due to pressure unevenness is likely to occur. Is likely to occur. This problem is particularly remarkable in a color filter having a transparent protective film. This is because a large deformation at high temperature and pressure occurs not only in the spacer but also in the transparent protective film, and this is added.

【0008】製造工程の数を増やさない方法として、特
開昭56−140324号公報、特開昭63−8240
54号公報、特開平4−93924号公報、特開平5−
196946号公報では、カラーフィルタを形成する着
色層を重ね合わせた構造であるスペーサーを有する液晶
表示装置が提案されている。
As a method which does not increase the number of manufacturing steps, JP-A-56-140324 and JP-A-63-8240.
54, JP 4-93924 A, JP 5-
In 196946, there is proposed a liquid crystal display device having a spacer having a structure in which colored layers forming a color filter are superposed.

【0009】これらの方法では、工程数の増加はなく、
また得られたスペーサーは高温での加圧で潰れにくいと
いう特長をもっている。このため前述した問題は発生し
ないが、別な問題が発生する。液晶表示装置の設計変更
や対向する基板の設計変更によりカラーフィルタ基板に
形成するスペーサーの高さを変更する場合には着色層の
膜厚を変更する必要がある。色度を一定のまま、膜厚の
変更を実施するためには材料の設計変更やこれに伴う加
工条件の見直し、信頼性の評価など多くの手間を必要と
する。
These methods do not increase the number of steps,
Moreover, the obtained spacer has a feature that it is difficult to be crushed by pressurization at high temperature. Therefore, the above-mentioned problem does not occur, but another problem occurs. When the height of the spacer formed on the color filter substrate is changed by changing the design of the liquid crystal display device or the design of the opposing substrate, it is necessary to change the film thickness of the colored layer. In order to change the film thickness while keeping the chromaticity constant, it takes a lot of time and effort to change the material design, review the processing conditions, and evaluate the reliability.

【0010】またTN方式の場合にはスペーサーの上に
透明電極が形成されるため対向側の基板の電極との短絡
の問題が起こるなどの設計上の制約が生じる。
Further, in the case of the TN method, since a transparent electrode is formed on the spacer, there is a design restriction such as a problem of short circuit with the electrode of the substrate on the opposite side.

【0011】また、この方式のカラーフィルタを用いて
液晶表示装置を作成した場合、スペーサーの変形が小さ
いために設計マージンが狭くなるという問題もあった。
Further, when a liquid crystal display device is manufactured by using this type of color filter, there is a problem that the design margin is narrowed because the deformation of the spacer is small.

【0012】具体的には、液晶表示装置を−20℃程度
の低温にすると、液晶が冷却し、収縮が起こるが着色層
を積層したスペーサーを有する液晶表示装置はスペーサ
ーが変形し難いため、これに追随できずに真空泡が発生
する。一方、高温に加熱した場合、液晶が膨張してセル
ギャップが広がるがスペーサーの弾性変形が小さいため
これに追随できず、ギャップムラを発生させることがあ
る。
Specifically, when the liquid crystal display device is cooled to a temperature of about -20 ° C., the liquid crystal cools and contracts, but in the liquid crystal display device having a spacer in which a colored layer is laminated, the spacer is not easily deformed. Vacuum bubbles are generated without being able to follow. On the other hand, when heated to a high temperature, the liquid crystal expands to widen the cell gap, but the elastic deformation of the spacer is small, so that it cannot follow this and gap unevenness may occur.

【0013】特開平11−344700号公報、特開2
000−89026号公報ではカラーフィルタを形成す
る着色層を重ね合わせた構造の上にスペーサーを形成す
ることを提案している。しかし、特開平11−3447
00号公報では重ね合わせ構造の上に透明電極を形成し
た、さらにその上スペーサーを形成している構造を記述
しているのみで、従来の球状スペーサーの問題点の改善
を開示しているに過ぎない。
JP-A-11-344700 and JP-A-2
JP-A-000-89026 proposes to form a spacer on a structure in which colored layers forming a color filter are superposed. However, JP-A-11-3447
Japanese Patent Laid-Open No. 00 only describes a structure in which a transparent electrode is formed on a superposed structure and a spacer is further formed on the transparent electrode, and merely discloses improvement of the problems of the conventional spherical spacer. Absent.

【0014】また、特開2000−89026号公報で
は、積層法の課題である材料設計の困難さと対向する基
板との短絡防止の改善に対して効果が確認されている
が、前述したその他の問題点については考慮されていな
い。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-89026, it has been confirmed that the effects of the difficulty of material design, which is a problem of the laminating method, and the improvement of prevention of short circuit with the opposing substrate are effective. Points are not taken into consideration.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明のカラーフィル
タ及び液晶表示装置の目的は、ギャップムラの原因とな
りやすいという球状スペーサーの問題を解決するととも
に、従来提案されているスペーサー付きカラーフィルタ
で発生する不具合を改善するためになされたものであ
る。
The object of the color filter and the liquid crystal display device of the present invention is to solve the problem of the spherical spacer, which is likely to cause the gap unevenness, and to occur in the conventionally proposed color filter with a spacer. This was done to improve the problem.

【0016】つまり、製造工程の数を増やすことなく、
透明保護膜を有する場合にもセルギャップムラが発生し
にくく、また積層法で見られる設計のし難さやセル設計
マージンの狭さを改善したカラーフィルタおよび液晶表
示装置を提供せんとするものである。
That is, without increasing the number of manufacturing steps,
It is intended to provide a color filter and a liquid crystal display device in which cell gap unevenness is unlikely to occur even when a transparent protective film is provided, and the difficulty of design and narrow cell design margin seen in the lamination method are improved. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】そこで、本願発明者ら
は、鋭意検討の結果、上記目的を達成するカラーフィル
タおよび液晶表示装置を見出した。すなわち、本発明の
カラーフィルタ、その製造方法および液晶表示装置は以
下の構成からなる。
Therefore, as a result of earnest studies, the inventors of the present invention have found a color filter and a liquid crystal display device that achieve the above object. That is, the color filter, the manufacturing method thereof, and the liquid crystal display device of the present invention have the following configurations.

【0018】(1)画面内に少なくとも3原色のそれぞ
れの着色層と樹脂からなるスペーサーを設けたカラーフ
ィルタにおいて、上記着色層上には透明保護膜を形成
し、着色画素の2色または3色を積み重ねて形成した部
分の上に上記透明保護膜を介して液晶表示装置のセルギ
ャップを規制するスペーサーを形成したことを特徴とす
るカラーフィルタ。
(1) In a color filter in which a colored layer of at least three primary colors and a spacer made of resin are provided in the screen, a transparent protective film is formed on the colored layer, and two or three colors of colored pixels are formed. A color filter characterized in that a spacer for regulating a cell gap of a liquid crystal display device is formed on the portion formed by stacking the transparent protective film through the transparent protective film.

【0019】(2)画面内に少なくとも3原色のそれぞ
れの着色層と樹脂からなるスペーサーを設けたカラーフ
ィルタにおいて、着色画素の2色または3色を積み重ね
て形成した部分の上に液晶表示装置のセルギャップを規
制するスペーサーを形成し、さらにその上に透明保護膜
を形成したことを特徴とするカラーフィルタ。
(2) In a color filter having a colored layer of at least three primary colors and a spacer made of resin provided in the screen, a liquid crystal display device is formed on a portion formed by stacking two or three colors of colored pixels. A color filter comprising a spacer for regulating a cell gap, and a transparent protective film formed on the spacer.

【0020】(3)透明保護膜上に透明電極を形成し、
さらにその上にセルギャップを規制するスペーサーを形
成したことを特徴とする前記(1)または(2)に記載
のカラーフィルタ。
(3) A transparent electrode is formed on the transparent protective film,
The color filter as described in (1) or (2) above, further comprising a spacer for regulating a cell gap formed thereon.

【0021】(4)セルギャップを規制するスペーサー
がポジ型レジストで形成されることを特徴とする前記
(1)から(3)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(4) The color filter as described in any of (1) to (3) above, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a positive type resist.

【0022】(5)セルギャップを規制するスペーサー
がネガ型レジストで形成されることを特徴とする前記
(1)から(3)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(5) The color filter as described in any of (1) to (3) above, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a negative resist.

【0023】(6)セルギャップを規制するスペーサー
が非感光性樹脂であることを特徴とする前記(1)から
(3)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(6) The color filter as described in any of (1) to (3) above, wherein the spacer for controlling the cell gap is a non-photosensitive resin.

【0024】(7)セルギャップを規制するスペーサー
が遮光材を分散した樹脂で形成されることを特徴とする
前記(1)から(6)のいずれかに記載のカラーフィル
タ。
(7) The color filter according to any one of (1) to (6) above, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a resin in which a light shielding material is dispersed.

【0025】(8)表示領域の周縁部に着色層を2色ま
たは3色を積層した額縁部を形成したことを特徴とする
前記(1)から(7)のいずれかに記載のカラーフィル
タ。
(8) The color filter as described in any one of (1) to (7) above, wherein a frame portion in which two or three colored layers are laminated is formed on the peripheral portion of the display area.

【0026】(9)前記(1)から(8)のいずれかに
記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表
示装置。
(9) A liquid crystal display device using the color filter according to any one of (1) to (8).

【0027】2色または3色を積み重ねた部分の上に透
明保護膜を介してセルギャップを規制するスペーサーを
形成することでスペーサー部分の透明保護膜の膜厚を表
示領域よりも薄くすることができる。透明保護膜が効力
を発揮するためにその目的により一定以上の膜厚にする
ことが必要である。一方、透明保護膜の膜厚が厚いと加
圧時の変形量が大きくなり、セルギャップムラが見え易
くなる。このため、スペーサー形成部の下に積層部を設
けることで積層部頂部の透明保護膜は塗布時に流れ落
ち、薄くすることができる。このため、表示領域の必要
な部分では一定の膜厚を維持しながら、スペーサー部の
透明保護膜のみを薄くすることが可能になり不具合が改
善できる。
By forming a spacer for controlling the cell gap through a transparent protective film on a portion where two or three colors are stacked, the transparent protective film in the spacer portion can be made thinner than the display area. it can. In order for the transparent protective film to exert its effect, it is necessary to set the film thickness to a certain value or more depending on its purpose. On the other hand, when the thickness of the transparent protective film is large, the amount of deformation at the time of pressurization is large, and the cell gap unevenness is easily visible. Therefore, by providing the laminated portion below the spacer forming portion, the transparent protective film on the top of the laminated portion can flow down during coating and can be thinned. Therefore, it is possible to reduce the thickness of only the transparent protective film of the spacer portion while maintaining a constant film thickness in a necessary portion of the display region, which can improve the problem.

【0028】同様の効果はスペーサーを形成後、透明保
護膜を塗布しても得られる。この場合は、スペーサー材
料のからの不純物溶出を防ぐ効果も期待できる。
The same effect can be obtained by forming a spacer and then applying a transparent protective film. In this case, the effect of preventing the elution of impurities from the spacer material can be expected.

【0029】従来のフォトリソ法で形成したスペーサー
で発生し易かったスペーサーの変形に起因するセルギャ
ップムラを改善するためにも画素積層部を設けたことが
有効に作用する。顔料が分散された樹脂層は加圧時の変
形量が小さいため、スペーサー全体としての変形量が少
なくなるためである。一方、画素の積層のみで形成され
ていないため、低温気泡や高温時のセルギャップムラな
どの不具合も起こり難くなる。
The provision of the pixel laminated portion effectively acts also in order to improve the cell gap unevenness due to the deformation of the spacer which is easily generated in the spacer formed by the conventional photolithography method. This is because the resin layer in which the pigment is dispersed has a small amount of deformation at the time of pressurization, and therefore the amount of deformation of the spacer as a whole is small. On the other hand, since it is not formed only by stacking pixels, problems such as low temperature air bubbles and cell gap unevenness at high temperatures are less likely to occur.

【0030】また、積層部分と別にセルギャップを規制
するスペーサーを設けることで、セルギャップ調整時に
はセルギャップ規制用スペーサーの塗布膜厚のみを変更
すれば良く、またセルギャップ規制用のスペーサーを透
明電極の上に形成することで対向基板との短絡を防ぐこ
とも可能になる。また、本発明はブラックマトリクスを
色重ねで形成する技術と合わせて用い易いため、ブラッ
クマトリクスの工程を省き、ギャップ規制用のスペーサ
ーを形成することで工程の増加なしい従来の不具合を改
善できる。
Further, by providing a spacer for regulating the cell gap separately from the laminated portion, it is sufficient to change only the coating film thickness of the spacer for regulating the cell gap when adjusting the cell gap, and the spacer for regulating the cell gap is used as the transparent electrode. By forming it on the upper surface, it is possible to prevent a short circuit with the counter substrate. Further, since the present invention can be easily used in combination with the technique of forming a black matrix by color superposition, by omitting the step of forming the black matrix and forming spacers for gap regulation, it is possible to improve the conventional problems without increasing the number of steps.

【0031】工程数が増える課題が許容される場合に通
常のカラーフィルタと同様にブラックマトリクスを形成
した後に本発明の構成を形成しても同様の効果は得られ
る。
When the problem of increasing the number of steps is allowed, the same effect can be obtained by forming the structure of the present invention after forming the black matrix as in the case of an ordinary color filter.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0033】図1〜図4は、カラーフィルタおよびこれ
を用いた液晶表示装置の一例を示す模式断面図である。
1 to 4 are schematic cross-sectional views showing an example of a color filter and a liquid crystal display device using the same.

【0034】図1は着色層3(3R、3G、3B)の積
層によって額縁部6を形成した後、透明保護膜5を形成
し、その後セルギャップを規制するスペーサ4を形成し
た実施例の一例である。
FIG. 1 shows an example of an embodiment in which a frame portion 6 is formed by laminating colored layers 3 (3R, 3G, 3B), a transparent protective film 5 is formed, and then a spacer 4 for regulating a cell gap is formed. Is.

【0035】図2はブラックマトリクス2を用いて額縁
部6を形成した後、透明保護膜5を形成し、その後セル
ギャップを規制するスペーサ4を形成した実施例の一例
である。
FIG. 2 shows an example of an embodiment in which the frame portion 6 is formed by using the black matrix 2, the transparent protective film 5 is formed, and then the spacer 4 for regulating the cell gap is formed.

【0036】図3は着色層3(3R、3G、3B)の積
層によってを額縁部6を形成した後、セルギャップを規
制するスペーサ4を形成し、その後透明保護膜5を形成
した実施例の一例である。
FIG. 3 shows an embodiment in which a frame portion 6 is formed by laminating colored layers 3 (3R, 3G, 3B), a spacer 4 for controlling a cell gap is formed, and then a transparent protective film 5 is formed. This is an example.

【0037】図4はブラックマトリクス2を用いて額縁
部6を形成した後、セルギャップを規制するスペーサ4
を形成し、その後透明保護膜5を形成した実施例の一例
である。
In FIG. 4, after the frame portion 6 is formed by using the black matrix 2, the spacer 4 for controlling the cell gap is formed.
This is an example of an embodiment in which the transparent protective film 5 is formed after the formation of the film.

【0038】本発明のカラーフィルタは、透明基板1
に、3原色からなる着色層3(3R、3G、3B)を塗
布、パターン加工するものからなる。
The color filter of the present invention comprises a transparent substrate 1
In addition, a colored layer 3 (3R, 3G, 3B) composed of three primary colors is applied and patterned.

【0039】製造方法としては、フォトリソ法、印刷
法、電着法、静電法、インクジェット法などがあり、特
に限定されないが微細加工に優れるフォトリソ法が特に
好ましい。
As the manufacturing method, there are a photolithography method, a printing method, an electrodeposition method, an electrostatic method, an ink jet method and the like, and the photolithography method which is not particularly limited but is excellent in fine processing is particularly preferable.

【0040】本発明に用いられる透明基板としては、特
に限定されるものではなく、石英ガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、アルミノケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートし
たソーダライムガラスなどの無機ガラス類、有機プラス
チックのフィルムまたはシートなどが好ましく用いられ
る。
The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited, and may be made of inorganic glass such as quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, soda lime glass whose surface is coated with silica, or organic plastic. A film or sheet is preferably used.

【0041】カラーフィルタを構成する着色層は、少な
くとも3原色の色彩を含む。すなわち、加色法によりカ
ラー表示を行う場合は、赤(R)、緑(G)、青(B)
の3原色が選ばれ、原色法によりカラー表示を行う場合
は、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の
3原色が選ばれる。一般には、これら3原色を含んだ要
素を1単位としてカラー表示の絵素とすることができ
る。着色層3には、着色剤により着色された樹脂が用い
られる。
The colored layer forming the color filter includes at least three primary colors. That is, when color display is performed by the additive method, red (R), green (G), blue (B)
In the case of performing color display by the primary color method, the three primary colors of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are selected. Generally, an element including these three primary colors can be used as a unit to form a pixel for color display. For the colored layer 3, a resin colored with a colorant is used.

【0042】着色層3に用いられる着色剤としては、有
機顔料、無機顔料、染料などを好適に用いることがで
き、さらには、紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤等
の種々の添加剤を添加してもよい。有機顔料としては、
フタロシアニン系、アジレーキ系、縮合アゾ系、キナク
リドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系
などが好適に用いられる。
As the colorant used in the colored layer 3, organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like can be preferably used, and further various additives such as an ultraviolet absorber, a dispersant and a leveling agent are added. You may. As an organic pigment,
Phthalocyanine type, azileke type, condensed azo type, quinacridone type, anthraquinone type, perylene type, perinone type and the like are preferably used.

【0043】着色層3に用いられる樹脂としては、エポ
キシ樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂
などの感光性または非感光性の材料が好ましく用いら
れ、着色剤をこれらの樹脂中に分散あるいは溶解させて
着色することが好ましい。感光性の樹脂としては、光分
解型樹脂、光架橋型樹脂、光重合型樹脂などのタイプが
あり、特にエチレン不飽和結合を有するモノマ、オリゴ
マまたはポリマと紫外線によりラジカルを発生する開始
剤とを含む感光性組成物、感光性ポリアミック酸組成物
等が好適に用いられる。非感光性の樹脂としては、上記
の各種ポリマなどで現像処理が可能なものが好ましく用
いられるが、透明導電膜の成膜工程や液晶表示装置の製
造工程でかかる熱に耐えられる様な耐熱性を有する樹脂
が好ましく、また、液晶表示装置の製造工程で使用され
る有機溶剤への耐性を持つ樹脂が好ましいことから、ポ
リイミド系樹脂が特に好ましく用いられる。
The resin used for the colored layer 3 is preferably a photosensitive or non-photosensitive material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin, or a polyolefin resin. It is preferable to disperse or dissolve a colorant in these resins for coloring. As the photosensitive resin, there are types such as photodegradable resin, photocrosslinkable resin, and photopolymerizable resin, and in particular, a monomer having an ethylenically unsaturated bond, an oligomer or a polymer, and an initiator that generates a radical by ultraviolet rays. A photosensitive composition containing it, a photosensitive polyamic acid composition, etc. are preferably used. As the non-photosensitive resin, those that can be developed with the above-mentioned various polymers are preferably used, but the heat resistance that can withstand the heat applied in the process of forming the transparent conductive film and the process of manufacturing the liquid crystal display device. A polyimide resin is particularly preferably used, since a resin having a resistance to an organic solvent used in the manufacturing process of a liquid crystal display device is preferable.

【0044】ここで、ポリイミド樹脂としては、特に限
定されるものではないが、通常下記一般式(I)で表さ
れる構造単位を主成分とするポリイミド前駆体(n=1
〜2)を加熱または適当な触媒によってイミド化したも
のが好適に用いられる。
Here, the polyimide resin is not particularly limited, but usually a polyimide precursor (n = 1) whose main component is a structural unit represented by the following general formula (I):
Those obtained by imidizing ~ 2) with heating or a suitable catalyst are preferably used.

【0045】[0045]

【化1】 [Chemical 1]

【0046】また、ポリイミド系樹脂には、イミド結合
の他に、アミド結合、スルホン結合、エーテル結合、カ
ルボニル結合等のイミド結合以外の結合が含まれていて
も差し支えない。
In addition to the imide bond, the polyimide resin may contain a bond other than the imide bond such as an amide bond, a sulfone bond, an ether bond and a carbonyl bond.

【0047】上記一般式(I)中、R1は少なくとも2
個以上の炭素原子を有する3価または4価の有機基であ
る。耐熱性の面から、R1は環状炭化水素、芳香族また
は芳香族複素環を含有し、かつ、炭素数6〜30の3価
または4価の基が好ましい。R1の例としてフェニル
基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、ペ
リレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルスルホン
基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェ
ニルトリフルオロプロパン基、シクロブチル基、シクロ
ペンチル基などが挙げられるがこれらに限定されない。
In the above general formula (I), R1 is at least 2
It is a trivalent or tetravalent organic group having one or more carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R1 is preferably a trivalent or tetravalent group containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic or aromatic heterocycle, and having 6 to 30 carbon atoms. Examples of R1 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene group, a perylene group, a diphenyl ether group, a diphenylsulfone group, a diphenylpropane group, a benzophenone group, a biphenyltrifluoropropane group, a cyclobutyl group and a cyclopentyl group. It is not limited to these.

【0048】R2は少なくとも2個以上の炭素原子を有
する2価の有機基であるが、耐熱性の面から、R2は環
状炭化水素、芳香族環または芳香族樹脂環を含有し、か
つ炭素数6〜30の2価の基が好ましい。R2の例とし
て、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフ
タレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェ
ニルスルホン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノ
ン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、ジフェニル
メタン基、シクロヘキシルメタン基などが挙げられるが
これらに限定されない。構造単位(I)を主成分とする
ポリマーはR1、R2がこれらのうち各々1種から構成
されていてもよいし、各々2種以上から構成される共重
合体であってもよい。さらに、基板との接着性を向上さ
せるために、耐熱性を低下させない範囲でジアミン成分
として、シロキサン構造を有するビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサンなどを共重合するのが
好ましい。
R2 is a divalent organic group having at least two carbon atoms, but from the viewpoint of heat resistance, R2 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic resin ring and has a carbon number of A divalent group of 6 to 30 is preferable. Examples of R2 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene group, a perylene group, a diphenyl ether group, a diphenylsulfone group, a diphenylpropane group, a benzophenone group, a biphenyltrifluoropropane group, a diphenylmethane group and a cyclohexylmethane group. However, it is not limited to these. The polymer having the structural unit (I) as a main component may have R1 and R2 each composed of one kind of them, or may be a copolymer composed of two or more kinds of them. Further, in order to improve the adhesiveness with the substrate, it is preferable to copolymerize bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane having a siloxane structure as a diamine component within a range that does not lower the heat resistance.

【0049】構造単位(I)を主成分とするポリマーの
具体的な例として、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,
4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,
4'-ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸
二無水物、3,3',4,4'-ビフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢
酸二無水物等から成る群から選ばれた1種以上のカルボ
ン酸二無水物とパラフェニレンジアミン、3,3'-ジアミ
ノフェニルエーテル、4,4'-ジアミノフェニルエーテ
ル、3,4'-ジアミノフェニルエーテル、3,3'-ジアミノジ
フェニルスルホン、4,4'-ジアミノジフェニルスルホ
ン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-ジア
ミノジフェニルメタンなどが挙げられるが、これらに限
定されない。これらのポリイミド前駆体は公知の方法、
すなわち、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを選択
的に組み合わせて、溶媒中で反応させることにより合成
される。
Specific examples of the polymer having the structural unit (I) as a main component include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,
4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,
4'-biphenyltrifluoropropane tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, etc. One or more carboxylic acid dianhydride selected from paraphenylenediamine, 3,3'-diaminophenyl ether, 4,4'-diaminophenyl ether, 3,4'-diaminophenyl ether, 3,3'- Examples thereof include, but are not limited to, diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, and 4,4′-diaminodiphenylmethane. These polyimide precursors are known methods,
That is, it is synthesized by selectively combining tetracarboxylic acid dianhydride and diamine and reacting them in a solvent.

【0050】着色層3を形成する方法としては、着色剤
を分散または溶解させた着色ペーストを透明基板上に塗
布、乾燥した後に、パターニングを行う。
As a method of forming the coloring layer 3, a coloring paste in which a coloring agent is dispersed or dissolved is applied on a transparent substrate, dried, and then patterned.

【0051】着色剤を分散又は溶解させ着色ペーストを
得る方法としては、溶媒中に樹脂と着色剤を混合させた
後、三本ロール、サンドグラインダー、ボールミルなど
の分散機中で分散させる方法などがあるが、この方法に
特に限定されない。
As a method for dispersing or dissolving the colorant to obtain a color paste, a method of mixing the resin and the colorant in a solvent and then dispersing the mixture in a disperser such as a three-roll mill, a sand grinder or a ball mill can be used. However, the method is not particularly limited.

【0052】着色ペーストを塗布する方法としては、デ
ィップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーテ
ィング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いら
れ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾
燥(セミキュア)を行う。セミキュア条件は、使用する
樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異なるが、通常60
〜200℃で1〜60分加熱することが好ましい。
As a method for applying the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, etc. are preferably used, and thereafter, they are dried by heating using an oven or a hot plate ( Semi-cure). The semi-cure condition varies depending on the resin used, the solvent, and the amount of paste applied, but is usually 60
It is preferable to heat at ~ 200 ° C for 1 to 60 minutes.

【0053】このようにして得られた着色ペースト被膜
は、樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ
型フォトレジストの被膜を形成した後に、また、樹脂が
感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮
断膜を形成した後に、露光、現像を行う。必要に応じ
て、ポジ型フォトレジスト又は酸素遮断膜を除去し、加
熱乾燥(本キュア)する。本キュア条件は、樹脂により
異なるが、前駆体からポリイミド系樹脂を得る場合に
は、塗布量により若干異なるが、通常200〜300℃
で1〜60分加熱するのが一般的である。
In the case where the resin is a non-photosensitive resin, the colored paste coating film thus obtained is formed of a positive photoresist film on the resin, and then the resin is a photosensitive resin. In some cases, exposure and development are performed as they are or after forming an oxygen barrier film. If necessary, the positive photoresist or the oxygen barrier film is removed, and heat drying (main curing) is performed. This curing condition varies depending on the resin, but when a polyimide resin is obtained from a precursor, it varies slightly depending on the coating amount, but is usually 200 to 300 ° C.
It is common to heat for 1 to 60 minutes.

【0054】以上のプロセスを赤、青、緑あるいはシア
ン、イエロー、マゼンタの3原色を順次繰り返し、透明
基板上に3原色がパターニングされた基板を得ることが
できる。
The above process is sequentially repeated for the three primary colors of red, blue, green or cyan, yellow and magenta to obtain a substrate in which the three primary colors are patterned on the transparent substrate.

【0055】本発明のブラックマトリクス層は、表示領
域では2色または3色の色重ね、また表示領域の周縁額
縁部6についても同様に2色または3色の色重ねで額縁
を形成することが好ましく用いられる。金属クロムや酸
化クロム、遮光材を分散させた樹脂などを用いてブラッ
クマトリクス層を形成しても良いが、カラーフィルタの
製造工程は増加する。
In the black matrix layer of the present invention, two or three colors of color are overlapped in the display area, and the peripheral frame portion 6 of the display area is similarly formed of two or three colors to form a frame. It is preferably used. The black matrix layer may be formed by using metal chromium, chromium oxide, a resin in which a light shielding material is dispersed, or the like, but the number of color filter manufacturing steps is increased.

【0056】また、表示部のブラックマトリクスには2
色または3色の色重ねを用い、周縁額縁部6に金属クロ
ム、酸化クロム、遮光剤を分散させた樹脂を用いてもよ
い。この場合、周縁額縁部6を遮光材を分散させた樹脂
で形成するのと同時に同じ材料で積層構成部の上のセル
ギャップを規制するスペーサーを設けることで工程数を
増加させずに、良好な額縁部の遮光性能を有したカラー
フィルタが作成できる。
Further, the black matrix of the display section has 2
A resin in which metallic chrome, chromium oxide, and a light-shielding agent are dispersed in the peripheral frame portion 6 may be used by using a color or a color stack of three colors. In this case, the peripheral frame portion 6 is formed of a resin in which a light-shielding material is dispersed, and at the same time, a spacer for regulating the cell gap on the laminated structure portion is provided by the same material so that the number of steps is not increased and a good process is achieved. It is possible to create a color filter having a light-shielding performance for the frame portion.

【0057】3原色の膜厚は特に限定されないが、好ま
しくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。
着色層の厚さが薄い場合、所定の色度を得ることが困難
となるが、これが達成できれば特に制限はない。一方、
膜厚が3μmを越えると着色層の均一塗布が難しくな
る。特に5μmを越えると乾燥が難しく、塗布ムラを生
じやすい。
The film thickness of the three primary colors is not particularly limited, but is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less.
When the thickness of the colored layer is thin, it becomes difficult to obtain a predetermined chromaticity, but if this can be achieved, there is no particular limitation. on the other hand,
When the film thickness exceeds 3 μm, it becomes difficult to uniformly apply the colored layer. Especially when it exceeds 5 μm, it is difficult to dry and uneven coating is likely to occur.

【0058】3原色を形成した後に平坦性の向上や顔料
から不純物が液晶7中に溶出されることを防ぐために透
明保護膜5を形成することが望ましい。透明保護膜は3
原色を形成し、さらにセルギャップを規制するスペーサ
ーを形成した後に形成してもよい。スペーサーからの不
純物溶出を防止するという観点からはむしろその方が好
ましい。
After forming the three primary colors, it is desirable to form the transparent protective film 5 in order to improve flatness and prevent impurities from being eluted from the pigment into the liquid crystal 7. 3 transparent protective film
It may be formed after forming a primary color and further forming a spacer that regulates the cell gap. From the viewpoint of preventing the elution of impurities from the spacer, it is rather preferable.

【0059】透明保護膜5に用いられる樹脂としては、
エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン
系樹脂、ゼラチンなどが好ましく用いられるが、透明性
導電膜の成膜工程や液晶表示装置の製造工程でかかる熱
に耐えられるような耐熱性を有する樹脂が好ましく、ま
た、液晶表示装置の製造装置で使用される有機溶剤への
耐性を持つ樹脂が好ましいことから、ポリイミド系樹脂
やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂が好ましく用いられ
る。
As the resin used for the transparent protective film 5,
Epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyimide resin, polyolefin resin, gelatin, etc. are preferably used, but the heat applied in the process of forming the transparent conductive film and the process of manufacturing the liquid crystal display device. A resin having heat resistance capable of withstanding, and a resin having resistance to an organic solvent used in a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device are preferable. Therefore, a polyimide resin, an acrylic resin, or an epoxy resin is preferable. It is preferably used.

【0060】透明保護膜5を塗布する方法としては、黒
色ペースト、着色ペーストの場合と同様、ディップ法、
ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、
ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この
後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥を行
う。このとき、レベリング性向上を目的として、必要に
応じて真空乾燥、予備加熱乾燥(セミキュア)を行って
もよい。セミキュア条件は、使用する樹脂、溶媒、ペー
スト塗布量により異なるが、通常60〜200℃で1〜
60分加熱することが好ましい。また、加熱乾燥時のキ
ュア条件は、樹脂により異なるが、前駆体からポリイミ
ド系樹脂を得る場合には、塗布量により若干異なるが、
通常200〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的
である。
As a method for applying the transparent protective film 5, the dipping method,
Roll coater method, spinner method, die coating method,
A method using a wire bar or the like is preferably used, and thereafter, heat drying is performed using an oven or a hot plate. At this time, in order to improve the leveling property, vacuum drying and preliminary heating drying (semi-cure) may be performed, if necessary. The semi-cure conditions vary depending on the resin used, the solvent, and the amount of paste applied, but are usually 60 to 200 ° C.
It is preferable to heat for 60 minutes. Further, the curing conditions during heating and drying differ depending on the resin, but when a polyimide-based resin is obtained from the precursor, it slightly varies depending on the coating amount,
Generally, heating is performed at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0061】本発明の透明保護膜5の膜厚は0.05〜
3.0μmが望ましい。画素内段差を小さくする点から
は厚い方が効果的であるが、均一塗布が難しくなる。ま
た、ブラックマトリクス層、着色層の膜厚の組み合わせ
より好適に選べる。
The transparent protective film 5 of the present invention has a thickness of 0.05 to
3.0 μm is desirable. A thicker layer is more effective from the viewpoint of reducing the step in the pixel, but uniform coating becomes difficult. In addition, it can be selected more suitably depending on the combination of the film thicknesses of the black matrix layer and the colored layer.

【0062】本発明では、透明保護膜5の膜厚および物
理特性を変更することでセルギャップを規定するスペー
サーの硬度、弾性変形量や塑性変形量といった物理特性
を簡単に変化させることができる。
In the present invention, the physical properties such as hardness, elastic deformation amount and plastic deformation amount of the spacer defining the cell gap can be easily changed by changing the film thickness and the physical properties of the transparent protective film 5.

【0063】たとえば、本発明では、画面内における透
明保護膜厚に対してスペーサーを形成する部分の透明保
護膜の膜厚を薄くできることが特徴である。例えば、透
明保護膜にエポキシ樹脂を用いた場合、表示部の膜厚を
1μmにし、スペーサー部を0.1μmにするというこ
とが可能になる。着色層の積層構造を設けることでこの
部分に塗布された透明保護膜が表示部に流れ落ちるた
め、薄くすることができる。
For example, the present invention is characterized in that the film thickness of the transparent protective film in the portion where the spacer is formed can be made smaller than the film thickness of the transparent protective film in the screen. For example, when an epoxy resin is used for the transparent protective film, it is possible to make the thickness of the display portion 1 μm and the spacer portion 0.1 μm. By providing the laminated structure of the colored layer, the transparent protective film applied to this portion flows down to the display portion, so that it can be thinned.

【0064】パネル貼り合わせ工程の、高温・加圧時に
生じる透明保護膜の変形量は膜厚が薄いほど少ない。表
示部で必要な透明保護層の膜厚を確保しながらスペーサ
ー形成部の膜厚を薄くできることで、必要最小限の変形
量にできるという効果をもたらす。
In the panel bonding step, the amount of deformation of the transparent protective film caused by high temperature and pressure is smaller as the film thickness is smaller. Since it is possible to reduce the film thickness of the spacer forming portion while ensuring the film thickness of the transparent protective layer required in the display portion, it is possible to obtain the effect that the necessary minimum deformation amount can be obtained.

【0065】逆に、スペーサー部に形成される透明保護
膜の膜厚を厚くした場合、スペーサーに荷重した場合の
変形は透明保護膜が薄い場合に比べて大きくなるが、透
明保護膜の弾性変形特性が寄与するため、スペーサー全
体としての弾性変形量も大きくなる。その結果、温度変
化時などに起こるセルギャップの変化に対してスペーサ
ーが弾性的に追従し、安定したセルギャップの保持が容
易になる。
On the contrary, when the thickness of the transparent protective film formed on the spacer portion is increased, the deformation when the spacer is loaded is larger than that when the transparent protective film is thin, but the elastic deformation of the transparent protective film is increased. Since the properties contribute, the amount of elastic deformation of the spacer as a whole also increases. As a result, the spacer elastically follows changes in the cell gap that occur when the temperature changes, etc., and it becomes easy to maintain a stable cell gap.

【0066】また、透明保護膜に添加剤を添加して機械
特性を変化させたものを用いても良い。添加剤として
は、たとえば、無機粒子では、シリカ、硫酸バリウム、
炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルクなどの体質顔
料、およびアルミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリ
ア、ムライト、コージライトなどのセラミック粉末、お
よびガラス−セラミックス複合粉末などが用いられる。
体質顔料のうち、バライト、硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、シリカおよびタルクが好ましい。
Further, a transparent protective film having a mechanical characteristic changed by adding an additive may be used. Examples of the additive include silica, barium sulfate, and inorganic particles.
Extender pigments such as barium carbonate, calcium carbonate and talc, ceramic powders such as alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite and cordierite, and glass-ceramic composite powders are used.
Among extender pigments, barite, barium sulfate, calcium carbonate, silica and talc are preferable.

【0067】スペーサーを形成する部分の透明保護膜の
膜厚を変化させるためには、粘度、樹脂の濃度、を調整
すればよい。たとえば、粘度を高くした場合、スペーサ
ーを形成させる部分に残る透明保護膜が厚くなる傾向が
ある。
In order to change the film thickness of the transparent protective film in the portion where the spacer is formed, the viscosity and the resin concentration may be adjusted. For example, when the viscosity is increased, the transparent protective film remaining in the portion where the spacer is formed tends to be thick.

【0068】次に必要により透明導電膜が形成される。
導電膜の材料としては特に制限はないが、透明性に優れ
た材料が好ましく用いられ、特に好ましくはITOが用
いられる。
Next, if necessary, a transparent conductive film is formed.
The material for the conductive film is not particularly limited, but a material having excellent transparency is preferably used, and ITO is particularly preferably used.

【0069】成膜方法にも特に制限はなく、真空蒸着
法、CVD法、スパッタ法、EB法、導電性微粒子をポ
リイミドなどの樹脂に分散させた材料を黒色ペースト、
着色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコータ
ー法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバー
により塗布、加熱処理する方法などが好適に用いられ
る。
The film forming method is also not particularly limited, and a vacuum deposition method, a CVD method, a sputtering method, an EB method, a material in which conductive particles are dispersed in a resin such as polyimide, a black paste,
As in the case of the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method of coating with a wire bar, a method of heat treatment, etc. are preferably used.

【0070】最後に、セルギャップを規制するスペーサ
ー4を形成する。
Finally, the spacer 4 for controlling the cell gap is formed.

【0071】スペーサーを形成するために用いる樹脂と
しては、樹脂自体に感光性を持たせたもの、あるいは非
感光性樹脂を用いてもよい。
As the resin used for forming the spacer, a resin itself having photosensitivity or a non-photosensitive resin may be used.

【0072】感光性樹脂としては、ポジ型およびネガ型
の感光性樹脂のいずれを用いてもよいが、要求される機
械的強度などを考慮して選定することができる。
As the photosensitive resin, either a positive type or a negative type photosensitive resin may be used, but it can be selected in consideration of required mechanical strength and the like.

【0073】ポジ型レジストとしては、特に限定される
ものではないが、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジ
スルホン酸エステルとの混合物が好ましく用いられる。
The positive resist is not particularly limited, but a mixture of novolac resin and naphthoquinonediadisulfonic acid ester is preferably used.

【0074】またネガ型レジストとしては、環化ゴムー
ビスアジド系、フェノール樹脂ーアジド系、アクリル系
樹脂、化学増感系などが挙げられ、たとえばアクリル系
樹脂の場合、分子量1000〜2000のオリゴマーが
好適に用いられ、ポリエステルアクリレートまたは、フ
ェノールノボラックエポキシアクリレート、o−クレゾ
ールノボラックエポキシアクリレート等のエポキシアク
リレート、あるいは、ポリウレタンアクリレート、ポリ
エーテルアクリレート、オリゴマーアクリレート、アル
キドアクリレート、メラミンアクリレート等を挙げるこ
とができ、また多官能光重合性アクリレートモノマーと
しては、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールアクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートなどが挙げられる。
Examples of the negative resist include cyclized rubber-bisazide type, phenol resin-azide type, acrylic resin, and chemical sensitization type. For example, in the case of acrylic type resin, an oligomer having a molecular weight of 1000 to 2000 is preferably used. Examples thereof include polyester acrylate, epoxy acrylate such as phenol novolac epoxy acrylate, o-cresol novolac epoxy acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate, oligomer acrylate, alkyd acrylate, and melamine acrylate. As the polymerizable acrylate monomer, 1,4-butanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate , Pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate.

【0075】さらに、上記に示した樹脂のみでは目的の
機械的物性が満たせなかった場合、樹脂の中に各種の添
加剤を入れて調整しても良い。添加剤としては、たとえ
ば、無機粒子では、シリカ、硫酸バリウム、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、タルクなどの体質顔料、および
黒、赤、青、緑などの着色顔料、およびアルミナ、ジル
コニア、マグネシア、ベリリア、ムライト、コージライ
トなどのセラミック粉末、およびガラス−セラミックス
複合粉末などが用いられる。体質顔料のうち、バライ
ト、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカおよびタル
クが好ましい。
Further, when the desired mechanical properties cannot be satisfied only by the above-mentioned resins, various additives may be added to the resin for adjustment. As the additives, for example, in inorganic particles, silica, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, extender pigments such as talc, and coloring pigments such as black, red, blue, green, and alumina, zirconia, magnesia, beryllia, Ceramic powders such as mullite and cordierite, and glass-ceramic composite powders are used. Among extender pigments, barite, barium sulfate, calcium carbonate, silica and talc are preferable.

【0076】スペーサー4を形成する方法としては、た
とえば、樹脂を基板上に塗布・乾燥した後に、パターニ
ングを行う方法などがある。樹脂を塗布する方法として
は、着色層と同様、ディップ法、ロールコータ法、スピ
ナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法
などがあるが、均一な高さの形状を形成する点からはダ
イコーティング法が好ましい。この後、真空乾燥を行
い、さらにオーブンやホットプレートを用いて加熱して
も良い。
As a method of forming the spacer 4, for example, there is a method of applying a resin on a substrate and drying it, and then patterning the resin. Like the colored layer, the resin coating method includes a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, and a method using a wire bar. From the viewpoint of forming a uniform height, the die coating method is used. Method is preferred. After that, vacuum drying may be performed and heating may be further performed using an oven or a hot plate.

【0077】このようにして得られたスペーサー4はそ
の後、露光・現像を行い再度加熱する。このとき露光量
は樹脂の膜厚、スペーサーの面積などにより異なる。
The spacer 4 thus obtained is then exposed and developed and heated again. At this time, the exposure amount varies depending on the film thickness of the resin, the area of the spacer, and the like.

【0078】ポジ型フォトレジストの場合、露光量は6
0〜300mj/cm2 が好ましく、より好ましくは8
0〜160mj/cm2 である。また、現像液濃度もス
ペーサーの形状や高さ、面積により異なるが0.5〜3
%がより好ましく、より好ましくは1〜2.5%、さら
に好ましくは2〜2.4%である。
In the case of a positive type photoresist, the exposure amount is 6
0 to 300 mj / cm 2 is preferable, and more preferably 8
It is 0 to 160 mj / cm 2 . Also, the developer concentration varies depending on the shape, height and area of the spacer, but is 0.5 to 3
% Is more preferable, more preferably 1 to 2.5%, and further preferably 2 to 2.4%.

【0079】ネガ型フォトレジストの場合、露光量は6
0〜500mj/cm2 が好ましくより好ましくは10
0〜300mj/cm2 である。現像液濃度については
0.05〜3%が好ましく、より好ましくは0.1〜1
%である。
In the case of a negative type photoresist, the exposure amount is 6
0 to 500 mj / cm 2 is preferable, and 10 is more preferable.
It is 0 to 300 mj / cm 2 . The developer concentration is preferably 0.05 to 3%, more preferably 0.1 to 1
%.

【0080】この後オーブンやホットプレートで再加熱
して硬化を完了させる。再加熱の温度は、用いる樹脂の
種類に応じて適宜選択すればよいが、たとえばポリイミ
ド系樹脂を用いた場合、好ましくは180〜300℃の
範囲であり、より好ましくは250〜290℃の範囲で
ある。またアクリル系樹脂を用いた場合、好ましくは1
80〜290℃の範囲であり、より好ましくは220〜
250℃の範囲である。
After that, it is reheated in an oven or a hot plate to complete the curing. The reheating temperature may be appropriately selected depending on the type of resin used, but when a polyimide resin is used, for example, the temperature is preferably 180 to 300 ° C, more preferably 250 to 290 ° C. is there. When an acrylic resin is used, preferably 1
It is in the range of 80 to 290 ° C, and more preferably 220 to
It is in the range of 250 ° C.

【0081】使用する樹脂としては、特に限定されない
が、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂などの材料が好ましく用いられる。
The resin used is not particularly limited, but materials such as epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, polyimide resins, polyolefin resins and the like are preferably used.

【0082】さらに、上記に示した樹脂のみでは目的の
機械的物性が満たせなかった場合、樹脂の中に各種の添
加剤を入れて調整しても良い。添加剤としては、たとえ
ば、無機粒子では、シリカ、硫酸バリウム、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、タルクなどの体質顔料、および
黒、赤、青、緑などの着色顔料、およびアルミナ、ジル
コニア、マグネシア、ベリリア、ムライト、コージライ
トなどのセラミック粉末、およびガラス−セラミックス
複合粉末などが用いられる。体質顔料のうち、バライ
ト、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカおよびタル
クが好ましい。
Further, when the desired mechanical properties cannot be satisfied only by the above-mentioned resins, various additives may be added to the resin for adjustment. As the additives, for example, in inorganic particles, silica, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, extender pigments such as talc, and coloring pigments such as black, red, blue, green, and alumina, zirconia, magnesia, beryllia, Ceramic powders such as mullite and cordierite, and glass-ceramic composite powders are used. Among extender pigments, barite, barium sulfate, calcium carbonate, silica and talc are preferable.

【0083】非感光性樹脂を用いてスペーサー4を形成
する方法としては、たとえば、樹脂を基板上に塗布・乾
燥した後に、パターニングを行う方法などがある。樹脂
を塗布する方法としては、着色層と同様、ディップ法、
ロールコータ法、スピナー法、ダイコーティング法、ワ
イヤーバーによる方法などがあるが、均一な高さの形状
を形成する点からはダイコーティング法が好ましい。こ
の後、真空乾燥を行い、さらにオーブンやホットプレー
トを用いて加熱しても良い。
As a method of forming the spacer 4 using a non-photosensitive resin, for example, there is a method of applying a resin on a substrate and drying the resin, followed by patterning. As a method of applying the resin, similar to the coloring layer, a dipping method,
A roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar and the like are available, but the die coating method is preferable from the viewpoint of forming a shape having a uniform height. After that, vacuum drying may be performed and heating may be further performed using an oven or a hot plate.

【0084】この様にして得られた非感光性樹脂被膜
は、その上にポジ型フォトレジストの被膜を形成した後
に、露光、現像を行う。必要に応じて、ポジ型フォトレ
ジストを除去し、加熱乾燥(本キュア)する。本キュア
条件は、樹脂により異なるが、前駆体からポリイミド系
樹脂を得る場合には、塗布量により若干異なるが、通常
200〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的であ
る。
The non-photosensitive resin film thus obtained is subjected to exposure and development after forming a positive photoresist film thereon. If necessary, the positive photoresist is removed and heat-dried (main curing). The curing conditions vary depending on the resin, but when a polyimide-based resin is obtained from the precursor, the curing condition varies slightly depending on the coating amount, but it is generally heating at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0085】また、感光性、非感光性をによらず遮光剤
を分散させた樹脂をスペーサー4に用いることも好まし
い構成である。
Further, it is also preferable that a resin in which a light shielding agent is dispersed is used for the spacer 4 regardless of whether it is photosensitive or non-photosensitive.

【0086】使用する樹脂としては、特に限定されない
が、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂などの材料が好ましく用いられる。
The resin used is not particularly limited, but materials such as epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyimide resin, and polyolefin resin are preferably used.

【0087】遮光剤としては、カーボンブラック、酸化
チタン、四酸化鉄などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、
金属粉の他に、赤、青、緑色の顔料の混合物などを用い
ることができる。
As the light-shielding agent, carbon black, titanium oxide, metal oxide powder such as iron tetraoxide, metal sulfide powder,
In addition to the metal powder, a mixture of red, blue, and green pigments can be used.

【0088】カラーフィルタの最上層に形成されるた
め、要求される電気特性により好適な遮光剤は異なる。
Since it is formed on the uppermost layer of the color filter, a suitable light shielding agent differs depending on the required electrical characteristics.

【0089】遮光剤を分散させた樹脂によるスペーサー
の形成方法は、前述の感光性及び非感光性樹脂の場合と
同様である。
The method of forming the spacers using the resin in which the light-shielding agent is dispersed is the same as in the case of the above-mentioned photosensitive and non-photosensitive resins.

【0090】遮光剤を含む樹脂を用いてスペーサーを形
成すると同時に表示部周縁部の額縁6に用いることも可
能である。この場合の膜厚は、好ましくは0.5μm〜
2μm、より好ましくは1μm〜1.5μmである。こ
の膜厚が0.5μmよりも薄い場合には遮光性が不十分
になることからも好ましくない。一方、膜厚が1.5μ
mよりも厚い場合には、画面内に残渣が残りやすく透過
率を低下させる要因となる。しかし、本樹脂膜の形成の
第一義の目的はスペーサーとすることであり、膜厚はス
ペーサー高さにより決定される。このため、必要により
青色画素などとの重ね合わせで周縁額縁部6を形成する
こともある。
It is also possible to use the resin containing the light-shielding agent to form the spacers and simultaneously use the spacers for the frame 6 at the peripheral portion of the display portion. In this case, the film thickness is preferably 0.5 μm
It is 2 μm, more preferably 1 μm to 1.5 μm. If the film thickness is less than 0.5 μm, the light-shielding property becomes insufficient, which is not preferable. On the other hand, the film thickness is 1.5μ
If the thickness is thicker than m, a residue is likely to remain in the screen, which causes a decrease in transmittance. However, the primary purpose of forming the present resin film is to use it as a spacer, and the film thickness is determined by the height of the spacer. Therefore, the peripheral frame portion 6 may be formed by being overlapped with a blue pixel or the like, if necessary.

【0091】スペーサーの形状としては、特に限定され
るものではなく、円形、楕円形、長円系、正方形、長方
形、三角形、その他の多角形等適宜選択される。
The shape of the spacer is not particularly limited, and may be appropriately selected from circles, ellipses, ellipses, squares, rectangles, triangles, and other polygons.

【0092】スペーサーの大きさも特に限定されるもの
ではない。面積が多き過ぎると低温発泡の原因となり、
また、小さいとスペーサーが潰れやすくギャップムラを
生じやすくなる。適正な大きさはパネルの設計やパネル
の製造条件により異なるが、円形であれば10μmφ〜
20μmφが望ましい。
The size of the spacer is also not particularly limited. If there is too much area, it may cause low temperature foaming,
On the other hand, if it is small, the spacers are likely to be crushed and unevenness in the gap is likely to occur. The proper size depends on the design of the panel and the manufacturing conditions of the panel, but if it is circular, it is 10 μmφ ~
20 μmφ is desirable.

【0093】スペーサーの形成は透明保護膜の形成前に
実施しても良い。この場合には、スペーサー材料からの
不純物溶出を防ぐという効果もある。
The spacer may be formed before forming the transparent protective film. In this case, there is an effect of preventing the elution of impurities from the spacer material.

【0094】次に本発明の液晶表示装置について説明す
る。
Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0095】アレイ基板8およびパネルの製造方法は公
知の技術を用いる。
A known technique is used for the method of manufacturing the array substrate 8 and the panel.

【0096】本発明は液晶表示装置の駆動方式、液晶の
配向方式に特に制限を与えるものではない。しかし、特
に効果を発揮するのはセル厚ムラが表示に鋭敏に表れる
横電界方式や視野角拡大フィルムを用いたモードであ
る。また、不純物の影響を受けやすいために透明保護膜
の必要性が高い低電圧駆動の液晶を用いて液晶表示素子
や優れた平坦性が必要な3.5μm以下の狭セルギャッ
プの液晶表示装置、優れた平坦性を必要とするSTN方
式なども効果を発揮する。
The present invention does not particularly limit the driving method of the liquid crystal display device and the liquid crystal alignment method. However, the effect is particularly exerted in a mode using a lateral electric field method or a viewing angle widening film in which unevenness in cell thickness is sharply displayed. Further, a liquid crystal display device using a low-voltage driven liquid crystal for which a transparent protective film is highly necessary because it is easily affected by impurities, and a liquid crystal display device with a narrow cell gap of 3.5 μm or less that requires excellent flatness, The STN method which requires excellent flatness is also effective.

【0097】[0097]

【実施例】以下、好ましい実施例に基づいて本発明をさ
らに詳しく説明するが、下記実施例によって本発明の効
力は何ら制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail based on the following preferred examples, but the effects of the present invention are not limited by the following examples.

【0098】(実施例1) (着色層の形成)ガラス基板(コーニング製#173
7)上に赤ペーストをカーテンフローコータで塗布し、
ホットプレートで130℃、10分乾燥、青色の樹脂塗
膜を形成した。この後、ポジ型フォトレジスト(シプレ
ー社製、SRC−100)をリバースロールコータで塗
布、ホットプレートで100℃、5分間プリベイクし、
超高圧水銀灯を用いて100mj/cm2 紫外線照射し
てマスク露光した後、2.25%のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの
現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを
形成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、
ホットプレートで300℃、10分加熱することでイミ
ド化させ、青色着色層を形成した。青色着色層の膜厚を
測定したところ1.7μmであった。
Example 1 (Formation of Colored Layer) Glass Substrate (Corning # 173)
7) Apply the red paste on top with a curtain flow coater,
It was dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes to form a blue resin coating film. Thereafter, a positive photoresist (manufactured by Shipley, SRC-100) was applied by a reverse roll coater, and prebaked at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate,
After mask exposure by irradiating ultraviolet rays of 100 mj / cm 2 using an ultra-high pressure mercury lamp, a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is used to simultaneously develop the photoresist and etch the resin coating film to form a pattern. Formation, resist stripping with methyl cellosolve acetate,
It was imidized by heating at 300 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a blue colored layer. The film thickness of the blue colored layer was measured and found to be 1.7 μm.

【0099】水洗後同様にして、ガラス基板に青色着色
層を形成した基板に赤ペーストを塗布、パターン加工
し、赤色着色層を形成した。赤色着色層の膜厚を測定し
たところ1.7μmであった。
Similarly, after washing with water, a red paste was applied to a substrate having a blue colored layer formed on a glass substrate and patterned to form a red colored layer. The thickness of the red colored layer was measured and found to be 1.7 μm.

【0100】青画素と赤画素の間は4μmの重なりを設
け、また後でスペーサーを形成する部分には青と赤の積
層構造とした。
An overlap of 4 μm was provided between the blue pixel and the red pixel, and a laminated structure of blue and red was formed in a portion where a spacer is formed later.

【0101】さらに水洗後同様にしてガラス基板に青、
赤緑の着色層を形成した基板上に緑ペーストを塗布、パ
ターン加工し、緑色着色層を形成した。緑色着色層の開
口部における膜厚を測定したところ1.7μmであっ
た。
Further, after washing with water, the glass substrate was blue,
A green paste was applied onto the substrate on which the red-green colored layer was formed and patterned to form a green colored layer. The film thickness at the opening of the green colored layer was measured and found to be 1.7 μm.

【0102】青と緑、赤と緑の間はそれぞれ5μm、6
μmの重なりとした。また、スペーサーを形成する部分
は青、赤、緑の3色の積層構造とし、表示部周縁部の額
縁は青と赤の2色積層構造とした。
Between blue and green, and between red and green are 5 μm and 6 respectively.
The overlap was μm. Further, the portion forming the spacer has a laminated structure of three colors of blue, red and green, and the frame of the peripheral portion of the display portion has a laminated structure of two colors of blue and red.

【0103】この段階でスペーサーを設置する積層部頂
部までの高さを測定すると5.2μm、額縁部は3.4
μmであった。また、額縁部の光学濃度を測定すると
3.5で、十分な遮光性があることが確認できた。 (透明保護膜の形成)この後、エポキシ系樹脂溶液をカ
ーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで28
0℃、10分加熱して透明保護膜を形成した。素ガラス
部分の膜厚を測定したところ1.0μmであった。
At this stage, the height to the top of the laminated portion where the spacer is installed was measured to be 5.2 μm, and the frame portion was 3.4.
was μm. In addition, the optical density of the frame portion was measured and found to be 3.5, indicating that there was a sufficient light-shielding property. (Formation of transparent protective film) After that, an epoxy resin solution is applied by a curtain flow coater, and a hot plate is used for 28 times.
A transparent protective film was formed by heating at 0 ° C. for 10 minutes. The thickness of the raw glass portion was measured and found to be 1.0 μm.

【0104】この段階でガラス基板表面からスペーサー
を設置する積層部頂部までの高さを測定すると5.3μ
mで、この部分には透明保護膜は0.1μmしか積層さ
れていないことが確認できた。一方、額縁部の膜厚は
4.4μmで、ここでは1μm積層されていた。 (スペーサーの形成)感光性アクリル樹脂オプトマNN
−810(JSR製)をカーテンフローコーターで塗布
し、80℃で加熱しながら真空乾燥を実施した。さら
に、高圧水銀灯を用いて300mj/cm2 紫外線照射
してマスク露光を実施した後、0.4%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像し、ホッ
トプレートで240℃、10分間加熱し、反応を完了さ
せた。
At this stage, the height from the surface of the glass substrate to the top of the laminated portion on which the spacer is installed is measured to be 5.3 μm.
It was confirmed that the transparent protective film was laminated only 0.1 μm on this portion. On the other hand, the film thickness of the frame portion was 4.4 μm, and here the layers were laminated by 1 μm. (Formation of spacer) Photosensitive acrylic resin Optoma NN
-810 (manufactured by JSR) was applied with a curtain flow coater, and vacuum drying was performed while heating at 80 ° C. Furthermore, after performing mask exposure by irradiating 300 mj / cm 2 ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp, development was performed using a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and heating was performed on a hot plate at 240 ° C. for 10 minutes, The reaction was completed.

【0105】作製したカラーフィルタのスペーサー高さ
を接触式表面段差計で測定した。ガラス基板表面からス
ペーサー頂部までの高さは表示領域で6.8μm、周縁
部の額縁上で6.6μmであった。また、G部の膜厚は
透明保護膜を含めて2.8μmであり、画素表面からス
ペーサー頂部までの高さは4.0μmとなった。スペー
サーの形状は円柱上で、頂部の大きさは直径20μmφ
であった。 (液晶表示装置の作製)カラーフィルタ基板上にポリイ
ミド系配向膜を塗布・加熱した後、ラビング処理をし、
同様に配向膜を形成、ラビング処理したTFTと櫛歯状
の電極を備えた備えた基板とをシール剤を用いて貼り合
わせた。次にシール部に設けられた注入口から液晶を注
入、液晶を注入後、注入口を封止し、さらに偏光板など
の光学フィルムを貼り合わせ、横電界方式の液晶表示装
置を得た。 (液晶表示装置の評価)作製した液晶表示装置のセルギ
ャップを大塚電子製セルギャップ測定装置RETS−3
000で測定した結果、平均4.0μmであった。この
液晶表示装置を非点灯及び点灯状態で目視観察した結
果、ギャップムラはなく、均一であった。この液晶表示
装置を用いて低温発泡および高温でのギャップムラの評
価を行った。低温発泡評価は−20℃の環境に24時間
放置した、真空泡の有無を確認することで実施した。高
温時のギャップムラ評価は50℃で液晶表示装置を立て
て観察することで行った。その結果、低温発泡の発生は
なく、また高温時のギャップムラも許容範囲内であっ
た。
The spacer height of the manufactured color filter was measured with a contact surface profilometer. The height from the surface of the glass substrate to the top of the spacer was 6.8 μm in the display region and 6.6 μm on the peripheral frame. The film thickness of the G part including the transparent protective film was 2.8 μm, and the height from the pixel surface to the top of the spacer was 4.0 μm. The shape of the spacer is a cylinder, and the size of the top is 20 μmφ.
Met. (Production of liquid crystal display device) After applying and heating a polyimide-based alignment film on a color filter substrate, a rubbing treatment is performed,
Similarly, an alignment film was formed and a rubbing-processed TFT was attached to a substrate provided with comb-teeth-shaped electrodes using a sealant. Next, a liquid crystal was injected from an injection port provided in the seal portion, the liquid crystal was injected, the injection port was sealed, and an optical film such as a polarizing plate was attached to obtain a horizontal electric field type liquid crystal display device. (Evaluation of Liquid Crystal Display Device) The cell gap of the manufactured liquid crystal display device was measured by Otsuka Electronics Cell Gap Measuring Device RETS-3.
As a result of measurement at 000, the average was 4.0 μm. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform. Using this liquid crystal display device, low temperature foaming and gap unevenness at high temperature were evaluated. The low temperature foaming evaluation was carried out by leaving it in an environment of −20 ° C. for 24 hours and confirming the presence or absence of vacuum foam. The evaluation of the gap unevenness at a high temperature was performed by standing the liquid crystal display device at 50 ° C. and observing. As a result, low-temperature foaming did not occur, and gap unevenness at high temperatures was within the allowable range.

【0106】(実施例2) (カラーフィルタの作製)実施例1と同様に着色層を形
成後、先に、スペーサーを作製し、その後透明保護膜を
形成した。作製したカラーフィルタのスペーサー高さを
接触式表面段差計で測定した。ガラス基板表面からスペ
ーサー頂部までの高さは表示領域で6.8μm、周縁部
の額縁上で6.4μmであった。また、G部の膜厚は透
明保護膜を含めて2.8μmであり、画素表面からスペ
ーサー頂部までの高さは4.0μmとなった。スペーサ
ーの形状は円柱上で、頂部の大きさは直径20μmφで
あった。 (液晶表示装置の作製)実施例1と同様にして横電界方
式の液晶表示装置を作成した。 (液晶表示装置の評価)実施例1と同様に作製した液晶
表示装置の評価を実施した。セルギャップは平均4.0
μmであった。この液晶表示装置を非点灯および点灯状
態で目視観察した結果、ギャップムラはなく、均一であ
った。低温発泡および高温でのギャップムラの評価の結
果、低温発泡の発生はなく、また高温時のギャップムラ
も許容範囲内であった。
(Example 2) (Production of color filter) After forming a colored layer in the same manner as in Example 1, a spacer was produced first, and then a transparent protective film was formed. The spacer height of the manufactured color filter was measured with a contact surface profilometer. The height from the surface of the glass substrate to the top of the spacer was 6.8 μm in the display region and 6.4 μm on the peripheral frame. The film thickness of the G part including the transparent protective film was 2.8 μm, and the height from the pixel surface to the top of the spacer was 4.0 μm. The shape of the spacer was a cylinder, and the size of the top was 20 μmφ in diameter. (Production of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electric field type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. (Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated. Cell gap is 4.0 on average
was μm. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform. As a result of evaluation of low-temperature foaming and gap unevenness at high temperature, low-temperature foaming did not occur, and gap unevenness at high temperature was within an allowable range.

【0107】(実施例3)実施例1において、透明保護
膜を形成した後、透明電極を形成した。その際には、透
明保護膜の上に金属マスクを付け、スパッタリング法に
より表示領域にITOを成膜した。ITO膜の膜厚は1
50nmで、表面抵抗は17Ω/□であった。この後、
実施例1と同様にしてスペーサーを形成した。作成した
カラーフィルタの画素表面からスペーサー頂部までの高
さは実施例1と同じ4.0μmであった。 (液晶表示装置の作製)実施例1と同様にして液晶表示
装置の作製を行った。この時アレイ側の基板をTN方式
の駆動に対応するもので電極は各画素毎に形成されてい
た。偏光板を貼り合わせる際には視野角拡大フィルムを
付けたものと付けていないものの2通りを作製した。 (液晶表示装置の評価)作成した液晶表示装置のセルギ
ャップを大塚電子製セルギャップ測定装置RETS−3
000で測定した結果、平均4.3μmであった。実施
例1とのセル厚の違いはアレイ基板の構造の違いによ
る。この液晶表示装置を非点灯及び点灯状態で目視観察
した結果、視野角拡大フィルムの有無に依らず、いずれ
もギャップムラはなく、均一であった。実施例1と同様
に低温発泡と高温時のセルギャップムラの評価を行っ
た。その結果低温発泡はなく、また高温時のギャップム
ラも許容範囲内であった。
Example 3 In Example 1, after forming the transparent protective film, the transparent electrode was formed. At that time, a metal mask was attached on the transparent protective film, and ITO was formed in the display region by a sputtering method. ITO film thickness is 1
At 50 nm, the surface resistance was 17Ω / □. After this,
A spacer was formed in the same manner as in Example 1. The height from the pixel surface of the formed color filter to the top of the spacer was 4.0 μm, which was the same as in Example 1. (Production of Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. At this time, the substrate on the array side corresponds to TN driving, and electrodes are formed for each pixel. When laminating the polarizing plates, two types were prepared, one with a viewing angle widening film and one without. (Evaluation of Liquid Crystal Display Device) The cell gap of the liquid crystal display device thus prepared was measured by Otsuka Electronics Cell Gap Measuring Device RETS-3.
The result of measurement at 000 was 4.3 μm on average. The difference in cell thickness from Example 1 is due to the difference in the structure of the array substrate. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, it was found that there was no gap unevenness and that the film was uniform regardless of the presence or absence of the viewing angle widening film. In the same manner as in Example 1, low-temperature foaming and cell gap unevenness at high temperature were evaluated. As a result, there was no low-temperature foaming and the gap unevenness at high temperatures was within the allowable range.

【0108】(実施例4)実施例1において、スペーサ
ー材料としてポジ型レジストを使用した。ポジ型レジス
トとしてはシプレー社製フォトレジストSRC−100
を用いた。フォトレジストSRC−100をカーテンフ
ローコーターで塗布し、ホットプレートで100℃、1
0分間で加熱した。次に、高圧水銀灯を用いて100m
j/cm2 紫外線照射してマスク露光を実施した後、
2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液を用いて現像し、ホットプレートで240℃、10
分間加熱し、反応を完了させた。作製したカラーフィル
タのスペーサー高さを接触式表面段差計で測定した。ガ
ラス基板表面からの高さは表示領域で6.8μm、周縁
部の額縁上で6.0μmであった。また、G部の膜厚は
透明保護膜を含めて2.8μmであり、画素表面からス
ペーサー頂部までの高さは4.0μmとなった。スペー
サーの形状は円柱上で、頂部の大きさは直径16μmφ
であった。 (液晶表示装置の作製と評価)実施例1と同様にして横
電界方式の液晶表示装置の作製を行った。作製した液晶
表示装置のセルギャップを大塚電子製セルギャップ測定
装置RETS−3000で測定した結果、平均3.9μ
mであった。実施例1とのセル厚の違いはアレイ基板の
構造の違いによる。この液晶表示装置を非点灯および点
灯状態で目視観察した結果、ギャップムラはなく、均一
であった。実施例1と同様に低温発泡と高温時のセルギ
ャップムラの評価を行った。その結果低温発泡はなく、
また高温時のギャップムラも許容範囲内であった。
(Example 4) In Example 1, a positive resist was used as the spacer material. As a positive resist, a photoresist SRC-100 manufactured by Shipley Co., Ltd.
Was used. Photoresist SRC-100 is applied with a curtain flow coater, and hot plate is applied at 100 ° C for 1
Heated for 0 minutes. Next, using a high pressure mercury lamp,
After mask exposure by irradiating j / cm 2 ultraviolet rays,
Develop with a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and use a hot plate at 240 ° C. for 10
Heated for a minute to complete the reaction. The spacer height of the manufactured color filter was measured with a contact surface profilometer. The height from the glass substrate surface was 6.8 μm in the display area and 6.0 μm on the peripheral frame. The film thickness of the G part including the transparent protective film was 2.8 μm, and the height from the pixel surface to the top of the spacer was 4.0 μm. The shape of the spacer is a cylinder, and the size of the top is 16 μmφ
Met. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electric field type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. The cell gap of the manufactured liquid crystal display device was measured by a cell gap measuring device RETS-3000 manufactured by Otsuka Electronics, and as a result, the average was 3.9 μm.
It was m. The difference in cell thickness from Example 1 is due to the difference in the structure of the array substrate. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform. In the same manner as in Example 1, low-temperature foaming and cell gap unevenness at high temperature were evaluated. As a result, there is no low temperature foaming,
Further, the gap unevenness at high temperature was within the allowable range.

【0109】(実施例5)実施例1において、スペーサ
ー材料として遮光剤を分散させた樹脂を使用した。ポリ
イミド樹脂に酸窒化チタンを分散させたブラックペース
トをカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレート
で130℃、10分間加熱、乾燥させた。ポジ型フォト
レジスト(シプレー社製、SRC−100)をカーテン
フローコーターで塗布、ホットプレートで100℃、5
分間プリベイクし、超高圧水銀灯を用いて100mj/
cm2 紫外線照射してマスク露光した後、2.25%の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い
て、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同
時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテー
トでレジスト剥離し、ホットプレートで300℃、10
分間加熱することでイミド化させ、スペーサーを完成さ
せた。作成したカラーフィルタのスペーサー高さを接触
式表面段差計で測定した。ガラス基板表面からの高さは
表示領域で6.8μm、周縁部の額縁上で5.2μmで
あった。また、G部の膜厚は透明保護膜を含めて2.8
μmであり、画素表面からスペーサー頂部までの高さは
4.0μmとなった。スペーサーの形状は円柱上で、頂
部の大きさは直径16μmφであった。 (液晶表示装置の作成と評価)実施例1と同様にして横
電界方式の液晶表示装置の作成を行った。作製した液晶
表示装置のセルギャップを大塚電子製セルギャップ測定
装置RETS−3000で測定した結果、平均4.0μ
mであった。
(Example 5) In Example 1, a resin in which a light-shielding agent was dispersed was used as the spacer material. A black paste in which titanium oxynitride was dispersed in a polyimide resin was applied with a curtain flow coater, and heated and dried at 130 ° C. for 10 minutes on a hot plate. A positive photoresist (manufactured by Shipley, SRC-100) is applied by a curtain flow coater, and a hot plate is applied at 100 ° C. for 5
Pre-bake for 100 minutes / 100mj / using an ultra-high pressure mercury lamp
cm 2 After mask exposure by UV irradiation, using a 2.25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, develop the photoresist and etch the resin coating at the same time to form a pattern, and strip the resist with methyl cellosolve acetate. Then, on a hot plate at 300 ℃, 10
The spacer was completed by imidizing by heating for a minute. The spacer height of the prepared color filter was measured with a contact type surface profilometer. The height from the surface of the glass substrate was 6.8 μm in the display region and 5.2 μm on the peripheral frame. The film thickness of the G part is 2.8 including the transparent protective film.
The height from the pixel surface to the top of the spacer was 4.0 μm. The shape of the spacer was a cylinder, and the size of the top was 16 μmφ in diameter. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) In the same manner as in Example 1, a horizontal electric field type liquid crystal display device was produced. The cell gap of the manufactured liquid crystal display device was measured by a cell gap measuring device RETS-3000 manufactured by Otsuka Electronics, and as a result, an average of 4.0 μm.
It was m.

【0110】この液晶表示装置を非点灯及び点灯状態で
目視観察した結果、ギャップムラはなく、均一であっ
た。
As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, it was found that there was no gap unevenness and that it was uniform.

【0111】(実施例6)実施例5において、表示領域
周縁部の額縁をスペーサー材料として使用したスペーサ
ー材料として遮光剤を分散させた樹脂で作成した。着色
層形成時には表示領域のパターンのみを形成し積層によ
る額縁部の作成は実施しなかった。スペーサーを形成す
る際に同時に額縁部を作成した。額縁部の膜厚は1.8
μmであった。作製したカラーフィルタのスペーサー高
さを接触式表面段差計で測定した。ガラス基板表面から
の高さは表示領域で6.8μm、周縁部の額縁部には柱
は設けなかった。G画素表面からスペーサー頂部までの
高さは4.0μmとなった。スペーサーの形状は円柱上
で、頂部の大きさは直径16μmφであった。 (液晶表示装置の作成と評価)実施例1と同様にして横
電界方式の液晶表示装置の作製を行った。作製した液晶
表示装置のセルギャップを大塚電子製セルギャップ測定
装置RETS−3000で測定した結果、平均4.0μ
mであった。この液晶表示装置を非点灯および点灯状態
で目視観察した結果、ギャップムラはなく、均一であっ
た。
(Example 6) In Example 5, the frame at the peripheral portion of the display area was used as a spacer material, and a resin in which a light shielding agent was dispersed was used as a spacer material. At the time of forming the colored layer, only the pattern of the display region was formed, and the frame portion was not formed by stacking. A frame portion was created at the same time when the spacer was formed. The film thickness of the frame is 1.8
was μm. The spacer height of the manufactured color filter was measured with a contact surface profilometer. The height from the surface of the glass substrate was 6.8 μm in the display area, and no column was provided in the peripheral frame portion. The height from the surface of the G pixel to the top of the spacer was 4.0 μm. The shape of the spacer was a cylinder, and the size of the top was 16 μmφ in diameter. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electric field type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. The cell gap of the manufactured liquid crystal display device was measured by a cell gap measuring device RETS-3000 manufactured by Otsuka Electronics, and as a result, an average of 4.0 μm.
It was m. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform.

【0112】(実施例7)実施例1において、透明保護
膜としてエポキシ系樹脂溶液の固形分濃度および粘度を
高めた液を用いて、透明保護膜を形成した。素ガラス部
分の膜厚を測定したところ1μmであった。またスペー
サー部分に積層された透明保護膜は0.4μmであっ
た。
(Example 7) In Example 1, a transparent protective film was formed by using, as the transparent protective film, a liquid having an increased solid content concentration and viscosity of an epoxy resin solution. The thickness of the raw glass portion was measured and found to be 1 μm. The transparent protective film laminated on the spacer portion had a thickness of 0.4 μm.

【0113】この後、実施例1と同様の方法で、カラー
フィルタ画素表面からスペーサー頂部までの高さが実施
例1と同じ4.0μmとなるようにスペーサーの形成を
行った。 (液晶表示装置の作成と評価)実施例1と同様に横電解
方式の液晶表示装置の作製を行った。作製した液晶表示
装置のセルギャップを大塚電子製セルギャップ測定装置
RTS−3000で測定した結果、平均4.0μmであ
った。この液晶表示装置を非点灯および点灯状態で目視
観察した結果、ギャップムラはなく、均一であった。
Thereafter, the spacers were formed in the same manner as in Example 1 so that the height from the surface of the color filter pixel to the top of the spacer was 4.0 μm, which is the same as in Example 1. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electrolysis type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. The cell gap of the produced liquid crystal display device was measured by a cell gap measuring device RTS-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and as a result, the average was 4.0 μm. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform.

【0114】(実施例8)実施例7において、透明保護
膜の素ガラス部分の膜厚を1.5μmになるように、透
明保護膜を形成した。スペーサ部分に積層された透明保
護膜は0.6μmであった。
Example 8 In Example 7, the transparent protective film was formed so that the film thickness of the raw glass portion of the transparent protective film was 1.5 μm. The transparent protective film laminated on the spacer portion had a thickness of 0.6 μm.

【0115】この後、実施例1と同様に、カラーフィル
タ画素表面からスペーサー頂部までの高さが実施例1と
同じ4.0μmとなるようにスペーサーの形成を行っ
た。 (液晶表示装置の作成と評価)実施例1と同様に横電解
方式の液晶表示装置の作製を行った。作製した液晶表示
装置のセルギャップを大塚電子製セルギャップ測定装置
RTS−3000で測定した結果、平均4.0μmであ
った。この液晶表示装置を非点灯および点灯状態で目視
観察した結果、ギャップムラはなく、均一であった。
Thereafter, as in Example 1, spacers were formed so that the height from the color filter pixel surface to the spacer top was 4.0 μm, which is the same as in Example 1. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electrolysis type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. The cell gap of the produced liquid crystal display device was measured by a cell gap measuring device RTS-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and as a result, the average was 4.0 μm. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform.

【0116】(比較例1)実施例1においてスペーサー
形成部の下に積層部を設けず、カラーフィルタを作成し
た。積層部を設けなかったため、スペーサーの塗布を厚
くすることで、実施例1と同様にG画素の透明保護膜表
面からスペーサー頂部までの高さを4.2μmにするこ
とができた。
Comparative Example 1 A color filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the laminated portion was not provided below the spacer forming portion. Since the laminated portion was not provided, by increasing the thickness of the spacer coating, the height from the transparent protective film surface of the G pixel to the top of the spacer could be 4.2 μm as in Example 1.

【0117】同様に液晶表示装置を作成し、評価した結
果、セルギャップは実施例1と同様に4.0μmとする
ことができたが、目視観察で薄いギャップムラが確認で
きた。このムラはパネル作成工程における加熱・加圧時
のムラを反映していた。
A liquid crystal display device was similarly prepared and evaluated. As a result, the cell gap could be set to 4.0 μm as in Example 1, but thin gap unevenness could be confirmed by visual observation. This unevenness reflected the unevenness at the time of heating / pressurizing in the panel manufacturing process.

【0118】(比較例2)実施例3においてスペーサー
形成部の下に積層部を設けず、カラーフィルタを作成し
た。同様にTN方式の液晶表示装置を作成し、評価した
結果、視野角拡大フィルムを使用しないパネルではごく
僅かなギャップムラが確認でき、視野角拡大フィルムを
使用したパネルではこのムラがより顕著に認められた。
(Comparative Example 2) A color filter was prepared in the same manner as in Example 3 except that the laminated portion was not provided below the spacer forming portion. Similarly, as a result of making and evaluating a TN type liquid crystal display device, a very slight gap unevenness can be confirmed in the panel not using the viewing angle widening film, and this unevenness is more noticeable in the panel using the viewing angle widening film. Was given.

【0119】(比較例3)実施例1において着色層の膜
厚を2.3μmにして着色層の積層のみでスペーサーを
形成した。透明保護膜を付けた後に実施例1と同様に高
さの測定を行った。G画素表面からスペーサー頂部まで
の高さは4.2μmであった。このカラーフィルタを用
いて横電解方式の液晶表示装置を作成し、セルギャップ
を測定した結果、4.2μmであった。目視検査でギャ
ップムラを確認したがムラは認められなかった。
(Comparative Example 3) In Example 1, the spacer was formed only by stacking the colored layers with the colored layer having a thickness of 2.3 μm. After attaching the transparent protective film, the height was measured in the same manner as in Example 1. The height from the surface of the G pixel to the top of the spacer was 4.2 μm. A lateral electrolysis type liquid crystal display device was prepared using this color filter, and the cell gap was measured and found to be 4.2 μm. Gap unevenness was confirmed by visual inspection, but no unevenness was observed.

【0120】実施例1と同様に低温発泡と加熱時のギャ
ップムラの観察を行った。その結果、低温発泡が確認さ
れ、またセルの下辺付近にギャップムラに起因する表示
ムラが確認でき、その程度は許容範囲を越えるものであ
った。
As in Example 1, low temperature foaming and gap unevenness during heating were observed. As a result, low-temperature foaming was confirmed, and display unevenness due to gap unevenness was confirmed near the lower side of the cell, the extent of which exceeded the allowable range.

【0121】(比較例4)実施例1において、3色の着
色層を積層した後、透明保護膜を塗布・形成せず、積層
した着色層上にアクリル系感光性樹脂を積層させてスペ
ーサーを形成した。G画素表面からスペーサー頂部まで
の高さは4.0μmであった。このカラーフィルタを用
いて、横電解方式の液晶法事装置を作成し、セルギャッ
プを測定した結果、4.0μmであった。目視検査での
ギャップムラは確認出来なかった。
Comparative Example 4 In Example 1, after the colored layers of three colors were laminated, an acrylic photosensitive resin was laminated on the laminated colored layers without coating and forming a transparent protective film to form a spacer. Formed. The height from the surface of the G pixel to the top of the spacer was 4.0 μm. Using this color filter, a lateral electrolysis type liquid crystal legal device was prepared and the cell gap was measured. As a result, it was 4.0 μm. No gap unevenness could be confirmed by visual inspection.

【0122】実施例1と同様に低温発泡と加熱時のギャ
ップムラの観察を行った。その結果、低温発泡が確認さ
れ、またセルの下辺部分にギャップムラに起因する表示
ムラが僅かに確認できた。
As in Example 1, low-temperature foaming and gap unevenness during heating were observed. As a result, low-temperature foaming was confirmed, and display unevenness due to gap unevenness was slightly confirmed at the lower side of the cell.

【0123】(実施例9) (ブラックマトリクス層の作製)ガラス基板(コーニン
グ製#1737)上にカーボンブラックを分散させた黒
ペーストをカーテンフローコータで塗布し、ホットプレ
ートで130℃、10分乾燥、黒色の樹脂塗膜を形成し
た。この後、ポジ型フォトレジスト(シプレー社製、S
RC−100)をリバースロールコータで塗布、ホット
プレートで100℃、5分間プリベイクし、超高圧水銀
灯を用いて100mj/cm2 紫外線照射してマスク露
光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂
塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチ
ルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホットプレ
ートで300℃、10分加熱することでイミド化させ、
ブラックマトリクス層を形成した。ブラックマトリクス
層の膜厚を測定したところ1.2μmであった。 (着色層の作製)ブラックマトリクスを形成した基板に
青ペーストをカーテンフローコーターで塗布し、ホット
プレートで130℃、10分乾燥、青色の樹脂塗膜を形
成した。この後、ポジ型フォトレジスト(シプレー社
製、SRC−100)をリバースロールコータで塗布、
ホットプレートで100℃、5分間プリベイクし、超高
圧水銀灯を用いて100mj/cm2 紫外線照射してマ
スク露光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像
と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形
成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホ
ットプレートで300℃、10分加熱することでイミド
化させ、ブラックマトリクス層上に青のストライプパタ
ーンを形成した。青色のパターンの開口部の膜厚は1.
7μmであった。同様にして、赤、緑のパターンを形成
した。赤、緑の膜厚を測定したところいずれも1.7μ
mであった。実施例1と同様にスペーサーを形成部分の
青ストライプのBM上には赤のパターンを設けた。この
部分のガラス基板から積層部頂部までの高さは4.5μ
mであった。 (透明保護膜の形成)この後、エポキシ系樹脂溶液をカ
ーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで28
0℃、10分加熱して透明保護膜を形成した。素ガラス
部分の膜厚を測定したところ1.0μmであった。この
段階でガラス基板表面からスペーサーを設置する積層部
頂部までの高さを測定すると4.6μmで、この部分に
は透明保護膜は0.1μmしか積層されていないことが
確認できた。 (スペーサーの形成)感光性アクリル樹脂オプトマNN
−810(JSR製)をカーテンフローコーターで塗布
し、80℃で加熱しながら真空乾燥を実施した。さら
に、高圧水銀灯を用いて300mj/cm2 紫外線照射
してマスク露光を実施した後、0.4%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像し、ホッ
トプレートで240℃、10分間加熱し、反応を完了さ
せた。
(Example 9) (Preparation of Black Matrix Layer) A black paste in which carbon black was dispersed was applied onto a glass substrate (# 1737 manufactured by Corning) using a curtain flow coater and dried at 130 ° C. for 10 minutes on a hot plate. , A black resin coating film was formed. After this, a positive photoresist (made by Shipley, S
RC-100) was applied by a reverse roll coater, prebaked at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate, masked by ultraviolet irradiation of 100 mj / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then 2.25% tetramethylammonium hydroxy. The photoresist is developed and the resin coating film is etched at the same time using an aqueous solution of water, a pattern is formed, the resist is stripped off with methyl cellosolve acetate, and heated on a hot plate at 300 ° C. for 10 minutes for imidization,
A black matrix layer was formed. The film thickness of the black matrix layer was measured and found to be 1.2 μm. (Production of Colored Layer) A blue paste was applied to a substrate on which a black matrix had been formed by a curtain flow coater and dried at 130 ° C. for 10 minutes to form a blue resin coating film. After that, a positive photoresist (manufactured by Shipley, SRC-100) is applied by a reverse roll coater,
After prebaking at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate and mask exposure by irradiating 100 mj / cm 2 ultraviolet rays using an ultra-high pressure mercury lamp, the photoresist was developed using a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. The resin coating film was simultaneously etched to form a pattern, the resist was stripped off with methyl cellosolve acetate, and the film was heated on a hot plate at 300 ° C. for 10 minutes for imidization to form a blue stripe pattern on the black matrix layer. The thickness of the blue pattern opening is 1.
It was 7 μm. Similarly, red and green patterns were formed. The red and green film thicknesses were measured and found to be 1.7μ
It was m. As in Example 1, a red pattern was provided on the blue stripe BM where spacers were formed. The height from this glass substrate to the top of the laminated part is 4.5μ.
It was m. (Formation of transparent protective film) After that, an epoxy resin solution is applied by a curtain flow coater, and a hot plate is used for 28 times.
A transparent protective film was formed by heating at 0 ° C. for 10 minutes. The thickness of the raw glass portion was measured and found to be 1.0 μm. At this stage, the height from the surface of the glass substrate to the top of the laminated portion where the spacer is installed was measured to be 4.6 μm, and it was confirmed that the transparent protective film was laminated only 0.1 μm in this portion. (Formation of spacer) Photosensitive acrylic resin Optoma NN
-810 (manufactured by JSR) was applied with a curtain flow coater, and vacuum drying was performed while heating at 80 ° C. Furthermore, after performing mask exposure by irradiating 300 mj / cm 2 ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp, development was performed using a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and heating was performed on a hot plate at 240 ° C. for 10 minutes, The reaction was completed.

【0124】作製したカラーフィルタのスペーサー高さ
を接触式表面段差計で測定した。ガラス基板表面からス
ペーサー頂部までの高さは表示領域で6.8μm、周縁
部の額縁上で6.6μmであった。また、G部の膜厚は
透明保護膜を含めて2.8μmであり、画素表面からス
ペーサー頂部までの高さは4.0μmとなった。 (液晶表示装置の作製)実施例1と同様にして横電界方
式の液晶表示装置を作成した。 (液晶表示装置の評価)実施例1と同様に作製した液晶
表示装置の評価を実施した。セルギャップは平均4.0
μmであった。この液晶表示装置を非点灯および点灯状
態で目視観察した結果、ギャップムラはなく、均一であ
った。低温発泡および高温でのギャップムラの評価の結
果、低温発泡の発生はなく、また高温時のギャップムラ
も許容範囲内であった。
The spacer height of the manufactured color filter was measured with a contact surface profilometer. The height from the surface of the glass substrate to the top of the spacer was 6.8 μm in the display region and 6.6 μm on the peripheral frame. The film thickness of the G part including the transparent protective film was 2.8 μm, and the height from the pixel surface to the top of the spacer was 4.0 μm. (Production of Liquid Crystal Display Device) A horizontal electric field type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1. (Evaluation of Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated. Cell gap is 4.0 on average
was μm. As a result of visual observation of this liquid crystal display device in a non-lighted state and a lighted state, there was no gap unevenness and it was uniform. As a result of evaluation of low-temperature foaming and gap unevenness at high temperature, low-temperature foaming did not occur, and gap unevenness at high temperature was within an allowable range.

【0125】(実施例10)実施例および比較例で用い
たスペーサー材料の硬度測定を行った。測定はフィッシ
ャースコープH−100を用いて実施した。測定は、
(1)実施例1に記す青色と赤色と緑色の3色積層部、
(2)実施例1に記すアクリル系感光樹脂単層、 (3)実施
例1に記す3色積層+アクリル系感光性樹脂+透明保護
膜で実施した。
Example 10 The hardness of the spacer material used in Examples and Comparative Examples was measured. The measurement was performed using Fisherscope H-100. The measurement is
(1) Three-color laminated portion of blue, red, and green described in Example 1,
(2) The acrylic photosensitive resin single layer described in Example 1 was used, and (3) the three-color laminate + acrylic photosensitive resin + transparent protective film described in Example 1 were used.

【0126】100μmφの平板圧子を用いて、5秒間
で所定の荷重まで負荷後、2秒間保持、2秒間で除荷を
行った。評価結果を表1に記す。
Using a flat plate indenter of 100 μmφ, a predetermined load was applied for 5 seconds, holding for 2 seconds, and unloading for 2 seconds. The evaluation results are shown in Table 1.

【0127】[0127]

【表1】 [Table 1]

【0128】同一荷重を負荷した際の変形量は3色の積
層部<実施例2<アクリルの順番で、変形量の大きなア
クリル系材料の特性と3色積層部の特性との間の特性を
得ることができた。
When the same load is applied, the deformation amount is in the order of the three-color laminated portion <Example 2 <acrylic, and the characteristic between the characteristic of the acrylic material having a large amount of deformation and the characteristic of the three-color laminated portion is shown. I was able to get it.

【0129】(実施例11)実施例で作製したスペーサ
ーの硬度を測定し、透明保護膜の膜厚を変化させたとき
のスペーサーの物理特性を検証した。測定装置はフィッ
シャースコープH−100を用いて実施した。測定は、
(1)実施例1に示す3色積層+透明保護膜+アクリル系
感光性樹脂、 (2)実施例7に示す3色積層+透明保護膜
+アクリル系感光性樹脂、 (3)実施例8に示す3色積層
+透明保護膜+アクリル系感光性樹脂、 (4)比較例4に
示す3色積層+アクリル系感光性樹脂で実施した。
Example 11 The hardness of the spacer manufactured in the example was measured to verify the physical properties of the spacer when the thickness of the transparent protective film was changed. The measurement device was a Fisherscope H-100. The measurement is
(1) Three-color laminate shown in Example 1 + transparent protective film + acrylic photosensitive resin, (2) Three-color laminate shown in Example 7 + transparent protective film + acrylic photosensitive resin, (3) Example 8 (3) Laminated layer + transparent protective film + acrylic photosensitive resin, and (4) Three-colored laminate shown in Comparative Example 4 + acrylic photosensitive resin.

【0130】100μmφの平板圧子を用いて、5秒間
で所定の荷重まで負荷後、2秒間保持し、2秒間で除荷
を行った。サンプル温度として25℃および150℃に
ついて測定を実施した。評価結果を表2に示す。
Using a flat plate indenter of 100 μmφ, a predetermined load was applied for 5 seconds, then held for 2 seconds, and unloaded for 2 seconds. The measurement was carried out at sample temperatures of 25 ° C and 150 ° C. The evaluation results are shown in Table 2.

【0131】[0131]

【表2】 [Table 2]

【0132】25℃時、それぞれのスペーサーに10m
N負荷した際の変形量は 比較例4<実施例1<実施例
7<実施例8の順番となり、スペーサー高さにしめる透
明保護膜の厚みによって調整できることが確認できた。
また除荷時のスペーサーの残存変形量、つまり塑性変形
量は 実施例8<実施例7<実施例1<比較例4 の順
番となり、透明保護膜の弾性変形量がスペーサー自体の
弾性変形量に大きく寄与していることが確認できた。
At 25 ° C., 10 m on each spacer
The amount of deformation under N load was in the order of Comparative Example 4 <Example 1 <Example 7 <Example 8, and it was confirmed that the amount of deformation can be adjusted by the thickness of the transparent protective film that fits the spacer height.
The residual deformation amount of the spacer at the time of unloading, that is, the plastic deformation amount is in the order of Example 8 <Example 7 <Example 1 <Comparative Example 4, and the elastic deformation amount of the transparent protective film is the elastic deformation amount of the spacer itself. It was confirmed that it contributed greatly.

【0133】150℃の時についても、負荷時および除
荷時の変形量は25℃時と同じ順序となり、高温時にお
いても透明保護膜の弾性変形量がスペーサー自体の弾性
変形量に大きく寄与していることが確認できた。
At 150 ° C., the amount of deformation during loading and unloading is in the same order as at 25 ° C., and even at high temperature, the elastic deformation amount of the transparent protective film greatly contributes to the elastic deformation amount of the spacer itself. I was able to confirm.

【0134】[0134]

【発明の効果】カラーフィルタのスペーサー形成部にお
いて着色層の積層構造を設けることで、スペーサー部で
の透明保護膜の膜厚を薄くすることができるため、パネ
ル形成時の加熱・加圧工程における透明保護膜の変形を
少なくすることができ、これにより液晶セルギャップの
均一化がはかれる。
By providing the laminated structure of the colored layer in the spacer forming portion of the color filter, it is possible to reduce the thickness of the transparent protective film in the spacer portion. The deformation of the transparent protective film can be reduced, and the liquid crystal cell gap can be made uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの一例
を示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a color filter for a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの別な
一例を示す模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the color filter for a liquid crystal display device of the present invention.

【図3】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの別な
一例を示す模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the color filter for a liquid crystal display device of the present invention.

【図4】本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの別な
一例を示す模式断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the color filter for a liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・透明基板 2 ・・・ブラックマトリクス 3R・・・赤色の着色層 3G・・・緑色の着色層 3B・・・青色の着色層 4 ・・・スペーサ 5 ・・・透明保護膜 6 ・・・周縁額縁部 7 ・・・液晶 8 ・・・アレイ基板 1 ... Transparent substrate 2 ... Black matrix 3R: red colored layer 3G: green colored layer 3B ... Blue colored layer 4 ... Spacer 5: Transparent protective film 6 rim frame part 7 ... Liquid crystal 8 ・ ・ ・ Array substrate

フロントページの続き (72)発明者 幡野 智彦 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内 Fターム(参考) 2H048 BA45 BA48 BB02 BB03 BB07 BB08 BB37 BB42 2H089 HA15 JA07 LA01 LA11 NA12 QA14 TA12 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FD04 FD06 GA01 GA16 LA13 LA16Continued front page    (72) Inventor Tomohiko Hatano             1-1 1-1 Sonoyama, Otsu City, Shiga Prefecture Toray Co., Ltd.             Ceremony company Shiga business site F-term (reference) 2H048 BA45 BA48 BB02 BB03 BB07                       BB08 BB37 BB42                 2H089 HA15 JA07 LA01 LA11 NA12                       QA14 TA12                 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FD04                       FD06 GA01 GA16 LA13 LA16

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画面内に少なくとも3原色のそれぞれの着
色層と樹脂からなるスペーサーを設けたカラーフィルタ
において、上記着色層上には透明保護膜を形成し、着色
画素の2色または3色を積み重ねて形成した部分の上に
上記透明保護膜を介して液晶表示装置のセルギャップを
規制するスペーサーを形成したことを特徴とするカラー
フィルタ。
1. A color filter in which a colored layer for each of at least three primary colors and a spacer made of a resin are provided in a screen, and a transparent protective film is formed on the colored layer so that two or three colors of colored pixels are formed. A color filter characterized in that a spacer for regulating a cell gap of a liquid crystal display device is formed on the stacked portion through the transparent protective film.
【請求項2】画面内に少なくとも3原色のそれぞれの着
色層と樹脂からなるスペーサーを設けたカラーフィルタ
において、着色画素の2色または3色を積み重ねて形成
した部分の上に液晶表示装置のセルギャップを規制する
スペーサーを形成し、さらにその上に透明保護膜を形成
したことを特徴とするカラーフィルタ。
2. A cell of a liquid crystal display device in a color filter having a colored layer of at least three primary colors and a spacer made of resin provided in a screen, on a portion formed by stacking two or three colors of colored pixels. A color filter comprising a spacer for controlling a gap, and a transparent protective film formed on the spacer.
【請求項3】透明保護膜上に透明電極を形成し、さらに
その上にセルギャップを規制するスペーサーを形成した
ことを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィ
ルタ。
3. The color filter according to claim 1, wherein a transparent electrode is formed on the transparent protective film, and a spacer for regulating a cell gap is further formed on the transparent electrode.
【請求項4】セルギャップを規制するスペーサーがポジ
型レジストで形成されることを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載のカラーフィルタ。
4. The color filter according to claim 1, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a positive type resist.
【請求項5】セルギャップを規制するスペーサーがネガ
型レジストで形成されることを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載のカラーフィルタ。
5. The color filter according to claim 1, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a negative resist.
【請求項6】セルギャップを規制するスペーサーが非感
光性樹脂であることを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載のカラーフィルタ。
6. The color filter according to claim 1, wherein the spacer that regulates the cell gap is a non-photosensitive resin.
【請求項7】セルギャップを規制するスペーサーが遮光
材を分散した樹脂で形成されることを特徴とする請求項
1から6のいずれかに記載のカラーフィルタ。
7. The color filter according to claim 1, wherein the spacer for controlling the cell gap is formed of a resin in which a light shielding material is dispersed.
【請求項8】表示領域の周縁部に着色層を2色または3
色を積層した額縁部を形成したことを特徴とする請求項
1から7のいずれかに記載のカラーフィルタ。
8. A colored layer of two colors or three is provided on the peripheral portion of the display area.
The color filter according to any one of claims 1 to 7, wherein a frame portion in which colors are laminated is formed.
【請求項9】請求項1から8のいずれかに記載のカラー
フィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
9. A liquid crystal display device using the color filter according to any one of claims 1 to 8.
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