JP2000258617A - Color filter and its production - Google Patents

Color filter and its production

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JP2000258617A
JP2000258617A JP6287199A JP6287199A JP2000258617A JP 2000258617 A JP2000258617 A JP 2000258617A JP 6287199 A JP6287199 A JP 6287199A JP 6287199 A JP6287199 A JP 6287199A JP 2000258617 A JP2000258617 A JP 2000258617A
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JP
Japan
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spacer
transparent conductive
conductive film
resin
black matrix
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JP6287199A
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Japanese (ja)
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Takayoshi Akamatsu
孝義 赤松
Junji Kajita
純司 梶田
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Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a short circuit between a color filter and a counter substrate without limiting the design of the counter substrate by removing a transparent conductive film around the top of a spacer or removing the transparent conductive film on the spacer top and around the top to form a filter. SOLUTION: A black matrix 2 is formed by using a black paste on a nonalkali glass 1. Then a blue color layer 3 is formed to fill the openings in the black matrix 2 while a blue color layer 4 is simultaneously formed at the position where a spacer is to be formed on the black matrix 2. Similarly, a red color layer and a green color layer are formed in the openings 5, 7 and on the positions 6, 8 where the space is to be formed of the black matrix 2, respectively. Then a transparent protective layer 9 is formed and further a transparent conductive film 10 is laminated. Then the color filter substrate is set on a stage of a YAG laser illumination device, and the transparent conductive film 10 around the spacer is irradiated with laser light to produce the region 11 where the transparent conductive film 10 is removed.

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、レーザーなどの高
エネルギー光の照射を利用したカラーフィルターの製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter using irradiation of high energy light such as a laser.

【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、2枚の液晶表示装置用基板間にプラスチックビー
ズ、ガラスビーズ又はガラス繊維を挟んでスペーサーと
して使用している。プラスチックビーズ等のスペーサー
は気流に乗せて散布されるため、スペーサーの位置が定
まらず、液晶表示装置用基板上の表示領域(遮光部を除
く画面内の光透過部)にもスペーサーが存在する。この
スペーサーによる光の散乱や透過により、液晶表示装置
の表示品位が低下するという問題がある。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device conventionally used, plastic beads, glass beads or glass fibers are generally provided between two substrates for a liquid crystal display device in order to maintain the thickness (cell gap) of a liquid crystal layer. It is used as a spacer between them. Since spacers such as plastic beads are scattered in an air flow, the positions of the spacers are not determined, and the spacers are also present in a display region (a light-transmitting portion in a screen excluding a light-shielding portion) on a liquid crystal display device substrate. There is a problem that the display quality of the liquid crystal display device is deteriorated due to the scattering and transmission of light by the spacer.

【0003】プラスチックビーズ等のスペーサーを散布
する際、気流や静電気の影響でスペーサーが均一に散布
されず、スペーサーが凝集することがある。スペーサー
が凝集すると凝集部分の表示品質が悪化し、またセルギ
ャップの正確な保持の面でも問題がある。
When dispersing spacers such as plastic beads, the spacers are not uniformly dispersed due to the influence of air currents or static electricity, and the spacers may aggregate. When the spacers are aggregated, the display quality of the aggregated portion is degraded, and there is a problem in accurate holding of the cell gap.

【0004】この問題点に対して、特開昭56−140
324、特開昭63−824054、特開平4−939
24、特開平5−196946では、2色あるいは3色
の着色層を重ね合わせた構造をスペーサーとして用いる
ことが提案されている。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
324, JP-A-63-824054, JP-A-4-939
24, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-196946 proposes that a structure in which two or three colored layers are superposed is used as a spacer.

【0005】通常は、着色層上に液晶駆動用電極である
透明導電膜が形成されるために、上述した着色層を重ね
合わせた構造のスペーサー上にも透明導電膜が形成され
る。該スペーサーが、対向基板に突き当てられてセルギ
ャップを確保する際、スペーサー上にも透明導電膜があ
るために、カラーフィルターと対向基板との短絡を避け
るために、スペーサーが突き当てられる位置の対向基板
上には絶縁層を配置するなど、設計に特別の配慮が必要
である。しかしながら、液晶表示素子の高精細化要請が
強く、スペーサー突き当て部分に絶縁膜を配置するとの
設計上の制約が障害となるケースもでてきた。
[0005] Normally, since a transparent conductive film serving as a liquid crystal driving electrode is formed on the colored layer, the transparent conductive film is also formed on the spacer having the above-mentioned structure in which the colored layers are overlapped. When the spacer is abutted against the opposing substrate to secure a cell gap, since the transparent conductive film also exists on the spacer, in order to avoid a short circuit between the color filter and the opposing substrate, the position where the spacer is abutted is set. Special consideration is required for the design, such as disposing an insulating layer on the counter substrate. However, there is a strong demand for higher definition of the liquid crystal display element, and in some cases, there is a case in which the restriction on the design of disposing the insulating film at the portion where the spacer abuts becomes an obstacle.

【0006】この問題に対して、着色層を重ね合わせた
構造のスペーサーの上端面の透明導電膜を除去し着色層
を露出させたカラーフィルターが特開平10ー2823
32号公報にて提案されている。該上端面の透明導電膜
の除去方法としては、フォトレジストを用いたフォトリ
ソグラフィーと研磨除去が例示されている。しかしなが
ら、フォトリソグラフィーは、レジスト塗布、乾燥、露
光、現像、エッチング、レジスト剥離と長いプロセスが
必要で、スペーサーを低コストで作製することができな
い。セルギャップを精密に制御するためにスペーサー高
さのコントロールは非常に重要であるが、研磨除去は精
密な制御が難しい。特に大型基板を一括で研磨する場合
は、研磨精度を維持することが非常に難しい。一方、数
センチ幅の研磨用テープを用いて大型基板を走査しつつ
順次研磨除去していく場合においても、基板面内での研
磨量の均一性を確保することが難しい。また、研磨加工
時間が長くなりコスト高になる。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2823 discloses a color filter in which the transparent conductive film on the upper end surface of a spacer having a structure in which colored layers are superposed is removed to expose the colored layers.
No. 32 proposes this. As a method for removing the transparent conductive film on the upper end surface, photolithography using a photoresist and polishing removal are exemplified. However, photolithography requires a long process of resist coating, drying, exposure, development, etching, and resist stripping, and a spacer cannot be manufactured at low cost. Control of the spacer height is very important for precise control of the cell gap, but precise control of polishing removal is difficult. Particularly, when polishing a large substrate at once, it is very difficult to maintain the polishing accuracy. On the other hand, even when a large substrate is sequentially polished and removed while scanning using a polishing tape having a width of several centimeters, it is difficult to ensure the uniformity of the polishing amount in the substrate surface. In addition, the polishing time is increased and the cost is increased.

【0007】着色層を重ね合わせたスペーサー上に透明
導電膜が配置された構造は、すなわち比較的柔らかい層
の上に硬質の無機膜である透明導電膜が配置された構造
であり、研磨法でスペーサー頂部の透明導電膜のみを選
択性よく除去することは困難である。
The structure in which a transparent conductive film is disposed on a spacer on which a colored layer is superimposed is a structure in which a transparent conductive film, which is a hard inorganic film, is disposed on a relatively soft layer. It is difficult to remove only the transparent conductive film on the top of the spacer with good selectivity.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、着色
層を重ね合わせた構造のスペーサーで精密なセルギャッ
プ保持ができるとともに、該スペーサー形成基板の対向
基板設計に特別の配慮が不要で低コストのカラーフィル
ターの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a spacer having a structure in which colored layers are superimposed so that a precise cell gap can be maintained. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter at a low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成からなる。 (1)基板上に、3原色からなる着色層、該3原色から
なる着色層とブラックマトリックス層の内、少なくとも
2層が積層されてなる複数個のスペーサー、該着色層と
該スペーサーとを覆い形成された透明導電膜とを備えた
カラーフィルターであって、該スペーサー頂部周囲の透
明導電膜または該スペーサー頂部とその周囲の透明導電
膜が除去されてなることを特徴とするカラーフィルタ
ー。 (2)基板上に3原色からなる着色層を形成すると共に
該3原色からなる着色層とブラックマトリックス層の
内、少なくとも2層を積層して複数個のスペーサーを形
成した後、透明導電膜を積層し、次いで、光照射により
該スペーサー頂部および/または該頂部周囲の該透明導
電膜を除去することを特徴とするカラーフィルターの製
造方法。 (3)該光照射が690nm以上のレーザー光であるこ
とを特徴とする(2)に記載のカラーフィルターの製造
方法。
To solve the above-mentioned problems, the present invention has the following arrangement. (1) A colored layer composed of three primary colors, a plurality of spacers formed by laminating at least two layers of the colored layer composed of the three primary colors and a black matrix layer, and the colored layer and the spacer are covered on the substrate. A color filter comprising the formed transparent conductive film, wherein the transparent conductive film around the top of the spacer or the transparent conductive film around the top of the spacer and around the spacer is removed. (2) After forming a colored layer of three primary colors on a substrate and laminating at least two layers of the colored layer of the three primary colors and a black matrix layer to form a plurality of spacers, a transparent conductive film is formed. A method for producing a color filter, comprising laminating and then removing the top of the spacer and / or the transparent conductive film around the top by light irradiation. (3) The method for producing a color filter according to (2), wherein the light irradiation is laser light having a wavelength of 690 nm or more.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルターに用い
られる基板としては、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又はシート
等が好ましく用いられる。また、反射型液晶表示素子の
カラーフィルターとしては、金属板などの不透明基板を
採用することも可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The substrate used for the color filter of the present invention is not particularly limited, and inorganic substrates such as quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass having a silica-coated surface. Glasses and organic plastic films or sheets are preferably used. An opaque substrate such as a metal plate can be used as a color filter of the reflection type liquid crystal display device.

【0011】この透明基板上に必要に応じてブラックマ
トリックスが設けられる。ブラックマトリックスは、ク
ロムやニッケル等の金属又はそれらの酸化物等や着色膜
の重ね塗りで形成してもよいが、樹脂及び遮光剤から成
る樹脂ブラックマトリックスを形成することが製造コス
トや廃棄物処理コストの面から好ましい。また、本発明
のスペーサーの高さを確保する面からも樹脂ブラックマ
トリックスの採用が好ましい。ブラックマトリックスに
用いられる樹脂としては、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
などの感光性又は非感光性の材料が好ましく用いられ
る。
A black matrix is provided on the transparent substrate as needed. The black matrix may be formed by over-coating a metal such as chromium or nickel, or an oxide thereof, or a colored film, but forming a resin black matrix composed of a resin and a light-shielding agent requires manufacturing costs and waste treatment. It is preferable from the viewpoint of cost. It is also preferable to use a resin black matrix from the viewpoint of securing the height of the spacer of the present invention. The resin used for the black matrix is not particularly limited, but a photosensitive or non-photosensitive material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin, and a polyolefin resin is preferably used. Can be

【0012】ブラックマトリックス用樹脂や後述する着
色層用樹脂として用いられる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
リゴマ又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。
The photosensitive resin used as the resin for the black matrix or the resin for the colored layer described later includes photodecomposable resins, photocrosslinkable resins, and photopolymerizable resins. A photosensitive composition, a photosensitive polyamic acid composition, or the like containing a monomer, oligomer, or polymer having the formula (I) and an initiator that generates radicals by ultraviolet rays is preferably used.

【0013】ブラックマトリックス用樹脂や後述する着
色層用樹脂として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、透明導電層の製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く、中で
もポリイミド系樹脂が特に好ましい。
The non-photosensitive resin used as a resin for a black matrix or a resin for a colored layer described later includes:
Although those which can be developed with the above various polymers are preferably used, a resin having heat resistance that can withstand such heat in a film forming process of a transparent conductive layer and a manufacturing process of a liquid crystal display device is preferable, and A resin having resistance to an organic solvent used in a manufacturing process of a liquid crystal display device is preferable, and a polyimide resin is particularly preferable.

【0014】ここで、ポリイミド系樹脂としては、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を、加
熱又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 having a structural unit represented by the following general formula [I] as a main component is heated or heated by an appropriate catalyst. Those imidized are preferably used.

【0015】[0015]

【化1】 Embedded image

【0016】ここで一般式(1)のnは0あるいは1〜
4の数である。R1は酸成分残基であり、R1は少なくと
も2個の炭素原子を有する3価または4価の有機基を示
す。耐熱性の面から、R1は環状炭化水素、芳香族環ま
たは芳香族複素環を含有し、かつ炭素数6から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、ジフェニルスルフ
ォン基、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から誘導された基が挙げられるがこ
れらに限定されるものではない。
Here, n in the general formula (1) is 0 or 1 to 1.
Number 4 R 1 is an acid component residue, and R 1 is a trivalent or tetravalent organic group having at least two carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R 1 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring and has 3 to 30 carbon atoms.
A valent or tetravalent group is preferred. Examples of R 1 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene group,
Examples include, but are not limited to, groups derived from a perylene group, diphenyl ether group, diphenylsulfone group, diphenylpropane group, benzophenone group, biphenyltrifluoropropane group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and the like.

【0017】R2は少なくなくとも2個の炭素原子を有
する2価の有機基を示す。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複素環を含有し、かつ
炭素数6から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
ニルスルフォン基、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から誘導され
た基が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
一般式(1)で表される構造単位を主成分とするポリマ
ーはR1、R2がこれらの内各々1個から構成されていて
も良いし、各々2種以上から構成される共重合体であっ
ても良い。ペーストを構成する溶媒としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系極性溶媒、
γ−ブチロラクトンなどのラクトン系極性溶媒等が好適
に使用される。
R 2 represents a divalent organic group having at least two carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R 2 is preferably a divalent group containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring and having 6 to 30 carbon atoms. Examples of R 2 include phenyl, biphenyl, terphenyl, naphthalene, perylene, diphenylether, diphenylsulfone, diphenylpropane, benzophenone, biphenyltrifluoropropane, diphenylmethane, cyclohexylmethane, and the like. Derived groups include, but are not limited to.
In the polymer having the structural unit represented by the general formula (1) as a main component, R 1 and R 2 may each be composed of one of these, or a copolymer composed of two or more of each. It may be. As a solvent constituting the paste, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide,
Amide polar solvents such as N, N-dimethylformamide,
A lactone polar solvent such as γ-butyrolactone is preferably used.

【0018】またアクリル系樹脂としては、アクリル
酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタク
リレートなどのアルキルアクリレートまたはアルキルメ
タクリレート、環状のアクリレートまたはメタクリレー
ト、ヒドロキシエチルアクリレートまたは、メタクリレ
ートなどの内から3〜5種類程度のモノマを用いて、分
子量5000〜200000程度に重合した樹脂を用い
る。なお、スペーサーがアクリル樹脂を含むものである
場合、スペーサーを構成する成分中のアクリル樹脂の含
有量は、50重量%以上が好ましく、60重量%以上が
さらに好ましい。アクリル系樹脂スペーサーを構成する
材料が感光性か非感光性は制限されないが、スペーサー
の微細加工のしやすさの点から感光性の材料が好ましく
用いられる。感光性樹脂の場合には、アクリル系樹脂と
光重合性モノマ、光重合開始剤を配合した組成物が好ま
しく用いられる。光重合性モノマとしては、2官能、3
官能、多官能モノマがあり、2官能モノマとして、1,
6−ヘキサンジオールジアクリレート、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、トリエチレングリコールアクリレートなどがあ
り、3官能モノマとして、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トリアクリレー
ト、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネートな
どがあり、多官能モノマとしてジトリメチロールプロパ
ンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ
およびヘキサアクリレートなどがある。また、光重合開
始剤としては、ベンゾフェノン、チオキサントン、イミ
ダゾール、トリアジン系などが単独もしくは混合で用い
られる。
As the acrylic resin, about 3 to 5 kinds of alkyl acrylate or alkyl methacrylate such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, cyclic acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or methacrylate are used. Is used and a resin polymerized to a molecular weight of about 5,000 to 200,000 is used. When the spacer contains an acrylic resin, the content of the acrylic resin in the components constituting the spacer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more. The material constituting the acrylic resin spacer is not limited to photosensitive or non-photosensitive, but a photosensitive material is preferably used from the viewpoint of fine processing of the spacer. In the case of a photosensitive resin, a composition comprising an acrylic resin, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerization initiator is preferably used. As photopolymerizable monomers, bifunctional, trifunctional
There are functional and polyfunctional monomers.
6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, triethylene glycol acrylate, etc., and trifunctional monomers such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and tris (2-hydroxyethyl) isocyanate And polyfunctional monomers such as ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol penta and hexaacrylate. As the photopolymerization initiator, benzophenone, thioxanthone, imidazole, triazine and the like are used alone or in combination.

【0019】ブラックマトリックス用の遮光剤として
は、カーボンブラック、酸化チタン、酸化窒化チタン、
四酸化鉄等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉の他
に、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を用いることがで
きる。この中でも、特にカーボンブラックは遮光性が優
れており、特に好ましい。分散の良い粒径の小さいカー
ボンブラックは主として茶系統の色調を呈するので、カ
ーボンブラックに対する補色の顔料を混合させて無彩色
にするのが好ましい。
As the light shielding agent for the black matrix, carbon black, titanium oxide, titanium oxynitride,
In addition to metal oxide powder such as iron tetroxide, metal sulfide powder, and metal powder, a mixture of pigments such as red, blue, and green can be used. Among them, carbon black is particularly preferable because of its excellent light shielding properties. Since carbon black having a good dispersion and a small particle size mainly exhibits a brownish color tone, it is preferable to mix a pigment of a complementary color to carbon black to obtain an achromatic color.

【0020】カーボンブラックや、カーボンブラックに
対して補色の顔料等の遮光剤を分散させる方法として
は、例えば、ポリイミド前駆体溶液中に遮光剤や分散剤
等を混合させた後、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。また、カーボンブラ
ックの分散性向上、あるいは塗布性やレベリング性向上
のために種々の添加剤が加えられていてもよい。
As a method for dispersing a light-shielding agent such as a pigment of a complementary color to carbon black or carbon black, for example, after mixing a light-shielding agent or a dispersing agent in a polyimide precursor solution, a three-roll Sand grinder,
There is a method of dispersing in a dispersing machine such as a ball mill, but the method is not particularly limited. In addition, various additives may be added for improving the dispersibility of carbon black, or for improving applicability and leveling property.

【0021】樹脂ブラックマトリックスは、黒色ペース
トを透明基板上に塗布、乾燥した後に、パターニングし
て形成される。黒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、ワイヤバーコーティング法などが好適に用
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。
The resin black matrix is formed by applying a black paste on a transparent substrate, drying the paste, and then patterning. As a method of applying the black paste,
A dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a wire bar coating method, or the like is suitably used. Thereafter, heat drying (semi-curing) is performed using an oven or a hot plate. The semi-cure conditions vary depending on the resin, solvent and paste applied amount, but are usually heated at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0022】このようにして得られた黒色ペースト被膜
は、樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にフォ
トレジスト膜を形成した後に、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、ポジ形フ
ォトレジスト膜また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、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、200〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的
である。アクリル系樹脂の場合には、本キュア条件は、
通常150〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的
である。以上のプロセスにより、基板上にブラックマト
リックスが形成される。
In the black paste film thus obtained, after a photoresist film is formed thereon when the resin is a non-photosensitive resin, and when the resin is a photosensitive resin, Exposure and development are performed as it is or after forming an oxygen barrier film. If necessary, the positive type photoresist film or the oxygen blocking film is removed and dried by heating (this cure). These curing conditions are slightly different depending on the amount of the polyimide resin obtained from the precursor, but are generally heated at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. In the case of acrylic resin, the curing conditions are:
Generally, heating is usually performed at 150 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. Through the above process, a black matrix is formed on the substrate.

【0023】また、基板上に黒ペーストを塗布する方法
以外に、別基板上に塗布、セミキュアされた黒色層を加
熱加圧して転写する方法(転写法)によって樹脂ブラッ
クマトリックスを形成してもよい。
In addition to the method of applying a black paste on a substrate, a resin black matrix may be formed by a method (transfer method) in which a black layer applied and semi-cured on another substrate is transferred by heating and pressing. .

【0024】樹脂ブラックマトリックスの膜厚は、好ま
しくは0.5〜2.0μm、より好しくは0.8〜1.
5μmである。この膜厚が0.5μmよりも薄い場合に
は、樹脂ブラックマトリックス上に樹脂層を積層してス
ペーサーを作製する場合、十分な高さのスペーサーを形
成することが難しくなり、また、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2.0μmより
も厚い場合には、遮光性は確保できるものの、カラーフ
ィルターの平坦性が犠牲になり易く、段差が生じやす
い。
The thickness of the resin black matrix is preferably 0.5 to 2.0 μm, more preferably 0.8 to 1.
5 μm. When the film thickness is smaller than 0.5 μm, it is difficult to form a spacer having a sufficient height when forming a spacer by laminating a resin layer on a resin black matrix. It is not preferable because it becomes insufficient. On the other hand, when the film thickness is greater than 2.0 μm, although the light-shielding property can be ensured, the flatness of the color filter is easily sacrificed, and a step is easily generated.

【0025】樹脂ブラックマトリックスの遮光性は、O
D値(透過率の逆数の常用対数)で表されるが、液晶表
示装置の表示品位を向上させるためには、好ましくは
1.6以上であり、より好ましくは2.0以上である。
また、樹脂ブラックマトリックスの膜厚の好適な範囲を
前述したが、OD値の上限は、これとの関係で定められ
るべきである。
The light shielding property of the resin black matrix is O
It is represented by the D value (common logarithm of the reciprocal of the transmittance), and is preferably 1.6 or more, more preferably 2.0 or more, in order to improve the display quality of the liquid crystal display device.
The preferred range of the thickness of the resin black matrix has been described above, but the upper limit of the OD value should be determined in relation to this.

【0026】樹脂ブラックマトリックス間には通常(2
0〜200)μm×(20〜300)μmの開口部が設
けられるが、この開口部を少なくとも被覆するように3
原色のそれぞれの着色層が複数配列される。すなわち、
1つの開口部は、3原色のいずれか1つの着色層により
被覆され、各色の着色層が複数配列される。
Usually, (2)
An opening of 0 to 200) μm × (20 to 300) μm is provided.
A plurality of primary color layers are arranged. That is,
One opening is covered with any one of the three primary color layers, and a plurality of color layers of each color are arranged.

【0027】カラーフィルターの着色層は、少なくとも
3原色、赤(R)、緑(G)、青(B)または、シアン
(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の3層を包含
するものであり、各画素にはこれらの3色のいずれかの
1つの着色層が設けられる。
The coloring layer of the color filter includes at least three layers of three primary colors, red (R), green (G), blue (B) or cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Each pixel is provided with one colored layer of any of these three colors.

【0028】着色層に用いられる着色剤としては、有機
顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることができ、さ
らには、紫外線吸収剤、分散剤などの種々の添加剤を添
加してもよい。分散剤としては界面活性剤、顔料の中間
体、染料の中間体、高分子分散剤などの広範囲のものが
使用される。また、塗布性やレベリング性向上のために
種々の添加剤を加えても良い。
As the coloring agent used in the coloring layer, organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like can be suitably used, and various additives such as ultraviolet absorbers and dispersants may be added. . A wide range of dispersants such as surfactants, pigment intermediates, dye intermediates, and polymer dispersants are used. In addition, various additives may be added for improving coating properties and leveling properties.

【0029】顔料の具体的な例をカラーインデックス
(C.I.)ナンバーで表す。赤色顔料としてはピグメ
ントレッド9、97、122、123、144、14
9、166、168、177、180、190、19
2、215、216、224などが、緑顔料としてはピ
グメントグリーンC.I.No.7、10、36、3
7、38、47などが、青色顔料としてはピグメントブ
ルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、
15:6、16、17、21、22、60、64など
が、黄色顔料としてはピグメントイエロー13、17、
20、24、83、86、93、94、95、109、
110、117、125、137、138、139、1
53、154、166、173などが、紫色顔料として
はピグメントバイオレット19、23、29、30、3
2、33、36、37、38などが、橙色顔料としては
ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、4
2、43、51、55、59、61、64、65など
が、藍色顔料としてはピグメントブルー15、16など
が、紅色顔料としてはピグメントレッド81、122、
144、146、169、177、ピグメントバイオレ
ット19などが採用できる。これらの顔料は1種類のみ
で使用しても良く、2種類以上で組み合わせて使用して
も良い。顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処
理、塩基性処理などの表面処理がされてもよい。
Specific examples of the pigment are represented by a color index (CI) number. Pigment Red 9, 97, 122, 123, 144, 14 as a red pigment
9, 166, 168, 177, 180, 190, 19
2, 215, 216, 224 and the like, and as a green pigment, Pigment Green C.I. I. No. 7, 10, 36, 3
7, 38, 47 and the like, and as a blue pigment, Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4,
15: 6, 16, 17, 21, 22, 60, 64 and the like, and as a yellow pigment, Pigment Yellow 13, 17,
20, 24, 83, 86, 93, 94, 95, 109,
110, 117, 125, 137, 138, 139, 1
53, 154, 166, 173 and the like, and as violet pigments, Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 3
2, 33, 36, 37, 38 and the like, and as an orange pigment, Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 40, 4
2, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, and the like; Pigment Blue 15, 16 and the like as indigo pigments; and Pigment Red 81 and 122 as red pigments.
144, 146, 169, 177, and Pigment Violet 19 can be employed. These pigments may be used alone or in combination of two or more. If necessary, the pigment may be subjected to a surface treatment such as a rosin treatment, an acidic group treatment, and a basic treatment.

【0030】着色層に用いられる樹脂としては、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感光性又は非感光性の材料
が採用できる。本発明のスペーサーは微細な加工が可能
でかつ加圧に耐えるような強靱な樹脂で形成されている
ことが好ましいので、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹
脂の採用が好ましく、ポリイミド系樹脂がより好ましく
用いられる。
The resin used for the colored layer is not particularly limited, but may be an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin,
A photosensitive or non-photosensitive material such as a polyolefin resin can be employed. Since the spacer of the present invention is preferably formed of a tough resin capable of performing fine processing and withstanding pressure, it is preferable to use an acrylic resin or a polyimide resin, and a polyimide resin is more preferably used. Can be

【0031】着色層を形成する方法としては、ブラック
マトリックスと同様の方法が採用できる。基板上に着色
剤を含むペーストを塗布、乾燥した後に、パターニング
を行う。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。
As a method for forming the colored layer, the same method as that for the black matrix can be employed. After applying and drying a paste containing a colorant on the substrate, patterning is performed. As a method of obtaining a colored paste by dispersing or dissolving the colorant, after mixing the resin and the colorant in a solvent,
There is a method of dispersing in a dispersing machine such as a three roll, sand grinder, ball mill and the like.

【0032】着色ペーストを塗布する方法としては、黒
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、ワイヤーバーコ
ーティング法等が好適に用いられ、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。
As a method for applying the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a wire bar coating method, etc. are preferably used, as in the case of the black paste, and thereafter, an oven or hot Heat drying (semi-cure) is performed using a plate. The semi-curing conditions vary depending on the resin, solvent and paste applied amount, but are usually heated at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0033】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、その上にフォ
トレジスト膜を形成した後に、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、フォトレ
ジスト膜または酸素遮断膜を除去し、加熱乾燥(本キュ
ア)する。
In the colored paste film thus obtained, after a photoresist film is formed thereon when the resin is a non-photosensitive resin, and when the resin is a photosensitive resin, Exposure and development are performed as it is or after forming an oxygen barrier film. If necessary, the photoresist film or the oxygen barrier film is removed, and the film is dried by heating (this cure).

【0034】本キュア条件は、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、20
0〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的である。
アクリル系樹脂の場合には、本キュア条件は、通常15
0〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的である。
以上のプロセスにより、基板上にパターニングされた着
色層が形成される。また、いわゆる転写法で着色層を形
成してもよい。
When the polyimide resin is obtained from the precursor, the curing conditions are slightly different depending on the coating amount.
Generally, heating is performed at 0 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.
In the case of acrylic resin, this curing condition is usually 15
Generally, heating is performed at 0 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.
Through the above process, a patterned colored layer is formed on the substrate. Further, the colored layer may be formed by a so-called transfer method.

【0035】基板上に、上記のように、第1色目の着色
層を全面にわたって形成した後に、不必要な部分をフォ
トリソグラフィ法により除去し、所望の第1色目の着色
層のパターンを形成する。同様の操作を繰り返し、第2
色目の着色パターン、第3色目の着色パターンを形成す
る。
After the first color layer is formed on the entire surface of the substrate as described above, unnecessary portions are removed by photolithography to form a desired pattern of the first color layer. . Repeat the same operation,
A color pattern of a color and a color pattern of a third color are formed.

【0036】本発明では、カラーフィルター上にスペー
サーを形成する工程が別途必要とならないように、また
は十分な高さのスペーサーを実現するために着色層の加
工と同時にカラーフィルターの着色層を積層してスペー
サーを形成する。
In the present invention, the colored layer of the color filter is laminated simultaneously with the processing of the colored layer so that a separate step of forming a spacer on the color filter is not required, or in order to realize a spacer having a sufficient height. To form a spacer.

【0037】本発明のスペーサーは、3原色からなる着
色層とブラックマトリックス層の内、少なくとも2層を
積層して形成される。液晶表示素子のセルギャップが比
較的大きい場合には、樹脂ブラックマトリックス層上に
3原色層全てを積層する必要性が高く、一方、強誘電性
液晶を使用した液晶表示素子では1μm程度の狭セルギ
ャップが使用されるため、樹脂ブラックマトリックス層
上に着色層1層を積層したり、クロムブラックマトリッ
クス層上に着色層2層を積層することで対応可能であ
る。また、着色層を2層重ねた色重ねブラックマトリッ
クスを採用した場合には、該色重ねブラックマトリック
ス層上に3色目でスペーサーを形成する。
The spacer of the present invention is formed by laminating at least two layers of a colored layer having three primary colors and a black matrix layer. If the cell gap of the liquid crystal display element is relatively large, it is necessary to laminate all three primary color layers on the resin black matrix layer, while a liquid crystal display element using ferroelectric liquid crystal has a narrow cell of about 1 μm. Since a gap is used, it can be dealt with by laminating one colored layer on the resin black matrix layer or laminating two colored layers on the chrome black matrix layer. When a color superimposed black matrix in which two colored layers are superposed is employed, a spacer is formed in the third color on the color superimposed black matrix layer.

【0038】該スペーサーの形成とともに、スペーサー
として機能しない高さの積層物を形成しても良い。例え
ば、スペーサーが4層で形成される場合、3層以下の積
層で形成され、スペーサーが3層で形成される場合、2
層からなる積層物で形成される。これらは、通常時は対
向する電極基板と接することはないが、液晶表示装置に
圧力が加わった際に対向する電極基板と接することでセ
ルギャップを確保して、液晶表示装置の表示品位の信頼
性を高めることができる。
Along with the formation of the spacer, a laminate having a height that does not function as a spacer may be formed. For example, when the spacer is formed with four layers, the spacer is formed with three or less layers, and when the spacer is formed with three layers, 2 is formed.
It is formed of a laminate composed of layers. These do not normally come into contact with the opposing electrode substrate, but when the liquid crystal display device is pressurized, it comes into contact with the opposing electrode substrate to secure the cell gap and to ensure the reliability of the display quality of the liquid crystal display device. Can be enhanced.

【0039】本発明の着色層の樹脂成分と着色剤成分と
の重量比が3:7〜9:1であることが、所望のスペー
サーの高さをもたせる点とカラーフィルターに所望のカ
ラー表示性能をもたせる点から好ましい。
The weight ratio between the resin component and the colorant component of the colored layer of the present invention is preferably 3: 7 to 9: 1 in that the spacer has a desired height and the color filter has a desired color display performance. It is preferable from the point of having.

【0040】開口部上の着色層とスペーサーを形成する
着色層とは連続していても、また、分離されていてもよ
い。
The coloring layer on the opening and the coloring layer forming the spacer may be continuous or separated.

【0041】本発明のスペーサーは、パターンを積層す
る際には、対向基板への接触部の面積がスペーサーの底
部の面積より小さくなるように設計することが望まし
い。
It is desirable that the spacer of the present invention is designed such that the area of the contact portion to the counter substrate is smaller than the area of the bottom of the spacer when the patterns are laminated.

【0042】本発明のスペーサーの形状、すなわち、ス
ペーサーを基板と平行な面で切断した場合の横断面の形
状は、特に限定されないが、円、楕円、角が丸い多角
形、十字、T字又はL字形が好ましい。また、複数の色
層を積層してスペーサーを形成する場合においても、そ
れぞれの層のスペーサーの形状は、特に制限されない
が、円、楕円、角が丸い多角形、十字、T字又はL字形
が好ましく、これらを任意に積層しスペーサーを形成し
てよい。
The shape of the spacer of the present invention, that is, the cross-sectional shape when the spacer is cut along a plane parallel to the substrate is not particularly limited, but may be a circle, an ellipse, a polygon having rounded corners, a cross, a T-shape, or the like. An L-shape is preferred. In the case where a spacer is formed by laminating a plurality of color layers, the shape of the spacer in each layer is not particularly limited, but may be a circle, an ellipse, a polygon having rounded corners, a cross, a T-shape, or an L-shape. Preferably, these may be arbitrarily laminated to form a spacer.

【0043】スペーサーの高さは、2〜9μmが好まし
く、さらには3〜8μmが好ましい。スペーサーの高さ
が2μmよりも低いと、十分なセルギャップを確保する
ことが困難である。一方、9μmを超えると、液晶表示
装置のセルギャップが大きくなりすぎて駆動に要する電
圧が高くなり好ましくない。なお、スペーサーの高さと
は、1個のスペーサーに着目し、カラーフィルターの開
口部着色層と該スペーサーの最上表面との間の距離を意
味する。基板上の表示部平坦部の高さにムラがある場合
には、スペーサーの最上表面と各表示部平坦部との間の
距離の内、最大のものを指す。
The height of the spacer is preferably 2 to 9 μm, more preferably 3 to 8 μm. If the height of the spacer is lower than 2 μm, it is difficult to secure a sufficient cell gap. On the other hand, if the thickness exceeds 9 μm, the cell gap of the liquid crystal display device becomes too large, and the voltage required for driving becomes undesirably high. In addition, the height of the spacer refers to a single spacer, and means the distance between the opening coloring layer of the color filter and the uppermost surface of the spacer. When there is unevenness in the height of the display portion flat portion on the substrate, it indicates the largest one of the distances between the uppermost surface of the spacer and each display portion flat portion.

【0044】スペーサーによって保たれる2枚の液晶表
示装置用基板間の間隔の画面内均一性を高める点から、
画面内および画面外の非表示領域にスペーサーを形成す
ることが好ましいが、場合によっては画面内または画面
外のどちらか一方の非表示領域に形成しても良い。
From the viewpoint of increasing the uniformity of the space between the two substrates for the liquid crystal display device held by the spacer in the screen,
Although it is preferable to form the spacer in the non-display area inside and outside the screen, the spacer may be formed in either the non-display area inside or outside the screen in some cases.

【0045】スペーサーの1個あたりの面積や配置場所
は液晶表示装置の構造に大きく影響を受ける。固定され
たスペーサーを有するカラーフィルターにおいて1画素
中の非表示領域の面積の制約から、画面内の1個あたり
のスペーサー面積は、10μm2〜1000μm2である
ことが好ましい。さらに好ましくは、10μm2〜25
0μm2である。ここでいうスペーサー面積とはカラー
フィルター上に形成されたスペーサー最頂部であって、
液晶表示装置を作製した際に対向基板に接触する部分の
面積もしくは対向基板上に作製されたスペーサーに接触
する部分の面積を指す。1個あたりのスペーサーの面積
が10μm2よりも小さい場合は、精密なパターンの形
成や積層が難しくなる他、液晶表示装置装置製造時の圧
力印加でスペーサーが破壊されることがある。1個あた
りのスペーサーの面積が1000μm2よりも大きい場
合は、スペーサーの周辺においてラビングによる十分な
配向処理が困難になる。また、画面内のスペーサーは、
スペーサー部の形状にもよるが画面内の非表示領域に完
全に配置することが難しくなる。一方、画面外のスペー
サーは、表示領域に現れることが無い。したがって、面
内および画面外にスペーサーを有する液晶表示装置用基
板の場合、画面外のスペーサーのひとつ当たりの面積
は、スペーサーの形成を容易にするために画面内のスペ
ーサーのひとつ当たりの面積と等しいかもしくは大きい
ことが好ましい。画面外であってかつ額縁と呼ばれる画
面を取り囲む遮光部分にもスペーサーは設けられる。こ
の部分のスペーサーの一部または全部の上および周囲に
も透明導電膜が形成される。本発明では、額縁上のスペ
ーサーについても透明導電膜を除去してもよい。透明導
電膜を除去せず、対向基板からカラーフィルター基板透
明導電膜への給電点として利用することも可能である。
The area and location of each spacer are greatly affected by the structure of the liquid crystal display device. Constraints of the area of the non-display region 1 in the pixel in a color filter having a fixed spacer, the spacer area per one screen is preferably 10μm 2 ~1000μm 2. More preferably, 10 μm 2 to 25
0 μm 2 . The spacer area here is the top of the spacer formed on the color filter,
It refers to the area of a portion that comes into contact with a counter substrate or the area of a portion that comes into contact with a spacer formed on a counter substrate when a liquid crystal display device is manufactured. When the area of each spacer is smaller than 10 μm 2 , it is difficult to form and laminate a precise pattern, and the spacer may be broken by pressure application during manufacturing of the liquid crystal display device. If the area of one spacer is larger than 1000 μm 2 , it is difficult to perform a sufficient orientation treatment by rubbing around the spacer. Also, the spacer in the screen is
Although it depends on the shape of the spacer, it is difficult to completely dispose it in a non-display area in the screen. On the other hand, the spacer outside the screen does not appear in the display area. Therefore, in the case of a substrate for a liquid crystal display device having spacers in the plane and outside the screen, the area per spacer outside the screen is equal to the area per spacer inside the screen to facilitate formation of the spacers. Or larger. Spacers are provided outside the screen and also in a light-shielding portion that surrounds the screen called a frame. A transparent conductive film is also formed on and around part or all of the spacer in this portion. In the present invention, the transparent conductive film may be removed from the spacer on the frame. Instead of removing the transparent conductive film, it can be used as a power supply point from the counter substrate to the color filter substrate transparent conductive film.

【0046】本発明のスペーサーはカラーフィルター上
に形成されるが、カラーフィルターの対向基板上にもカ
ラーフィルター上のスペーサー突き当て位置にスペーサ
ーを形成して、カラーフィルター上のスペーサーと対向
基板上のスペーサーとを突き合わせて使用することも可
能である。
Although the spacer of the present invention is formed on the color filter, a spacer is also formed on the counter substrate of the color filter at a position where the spacer abuts on the color filter. It is also possible to use the spacer with the spacer.

【0047】また、本発明のカラーフィルターは透明導
電層形成前に透明保護層を形成しても良い。このような
透明保護層の形成は、カラーフィルターの構造を複雑に
し製造コストが高くなる点で不利であるが、一方スペー
サー高さの制御、カラーフィルターからの不純物のシミ
出し防止、表面平坦化に有利である。
Further, in the color filter of the present invention, a transparent protective layer may be formed before forming the transparent conductive layer. The formation of such a transparent protective layer is disadvantageous in that the structure of the color filter is complicated and the production cost is high. It is advantageous.

【0048】3色の着色層を形成後、もしくは透明保護
層形成後に透明導電膜が形成される。透明導電膜として
はITOなどの酸化物薄膜が採用され、通常0.1μm
程度のITO膜がスパッタリング法や真空蒸着法などで
作製されるが、該透明導電膜は、ブラックマトリックス
開口部の着色層上だけでなく、スペーサー上にも形成さ
れる。また、着色層上の透明導電膜とスペーサー上の透
明導電膜とは連続していて電気的に導通状態である。ス
ペーサーは、対向する基板に突き当てられてセルギャッ
プを確保する。カラーフィルター上の透明導電膜と対向
基板上の画素電極や配線との短絡を避けるために、対向
基板のスペーサー突き当て位置に絶縁膜を配置するなど
の特別の配慮が必要である。また、該絶縁膜形成領域
は、基板貼り合わせ時の位置ずれを考慮して、スペーサ
ー頂部の面積よりも大きくしなければならず、液晶表示
素子設計上の制約になる。特に電極や配線が密に配置さ
れている高精細の液晶表示装置において制約の度合いが
大きい。
After the formation of the three colored layers or the formation of the transparent protective layer, a transparent conductive film is formed. As the transparent conductive film, an oxide thin film such as ITO is adopted, and usually 0.1 μm
Although an ITO film of a certain degree is formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, the transparent conductive film is formed not only on the colored layer in the black matrix opening but also on the spacer. Further, the transparent conductive film on the colored layer and the transparent conductive film on the spacer are continuous and electrically conductive. The spacer is abutted against the opposing substrate to secure a cell gap. In order to avoid a short circuit between the transparent conductive film on the color filter and the pixel electrode or the wiring on the opposing substrate, special consideration is required, such as disposing an insulating film at a position where the opposing substrate abuts the spacer. In addition, the insulating film forming region must be larger than the area of the top of the spacer in consideration of the displacement at the time of bonding the substrates, which is a constraint on the liquid crystal display element design. In particular, the degree of restriction is large in a high-definition liquid crystal display device in which electrodes and wirings are densely arranged.

【0049】本発明のカラーフィルターの製造方法は少
なくともスペーサー頂部および/または該頂部周囲の透
明導電膜を光照射にて除去することを特徴とする。本発
明ではカラーフィルター上の導電膜と対向基板電極や配
線との短絡を避けることが目的であるため、少なくとも
スペーサー頂部および/または該頂部周囲の透明導電膜
が除去されることが重要である。対向基板との短絡を確
実に防ぐためには、該スペーサー頂部の透明導電膜を除
去するだけでなく、頂部周辺の透明導電膜も除去した方
が好ましい。特に液晶表示素子に圧力が加わった場合、
該スペーサーが圧縮されるので、該頂部に続く頂部周囲
部分の透明導電膜を除去しておくことが好ましい。
The method for producing a color filter of the present invention is characterized in that at least the top of the spacer and / or the transparent conductive film around the top are removed by light irradiation. Since the purpose of the present invention is to avoid a short circuit between the conductive film on the color filter and the counter substrate electrode or wiring, it is important to remove at least the top of the spacer and / or the transparent conductive film around the top. In order to reliably prevent a short circuit with the opposing substrate, it is preferable to remove not only the transparent conductive film at the top of the spacer but also the transparent conductive film around the top. Especially when pressure is applied to the liquid crystal display element
Since the spacer is compressed, it is preferable to remove the transparent conductive film in the peripheral portion of the top following the top.

【0050】ここで、スペーサー頂部の周囲とは、スペ
ーサーの最高点を取り囲む部分であって、スペーサー傾
斜部分、多段に形成されたスペーサーであれば該頂部を
囲むテラス状の部分、スペーサーが置かれているブラッ
クマトリックスのスペーサー周囲などを言い、表示に支
障をきたさない範囲で大きさを選ぶことができる。ま
た、一方、該頂部の透明導電膜は残しておいて、該頂部
の周囲すなわち該頂部の周辺部であるスペーサー傾斜部
分などの透明導電膜について該頂部を取り囲むように除
去することでも対向基板との短絡を避けることができ
る。
Here, the periphery of the top of the spacer is a portion surrounding the highest point of the spacer, and includes a sloped portion of the spacer, a terrace-shaped portion surrounding the top if the spacer is formed in a multi-stage manner, and the spacer. The size can be selected within a range that does not disturb the display. On the other hand, by leaving the transparent conductive film on the top portion and removing the transparent conductive film around the top portion, that is, the inclined portion of the spacer, which is the peripheral portion of the top portion, so as to surround the top portion, the opposite conductive substrate can be removed. Short circuit can be avoided.

【0051】本発明が提供するカラーフィルターの一形
態は、該スペーサー頂部を取り囲むように透明導電膜を
除去したカラーフィルターである。レーザー光による加
工では透明導電膜とその下地である着色層との光吸収係
数の違いにより、選択的に透明導電膜を除去することが
可能であるが、レーザー光の強度が適当な範囲を超える
と、透明導電膜の発熱の影響で下地の着色層が熱変形
し、スペーサー形状(高さ)が変化する。これを避ける
ために該スペーサーの頂部を取り囲むように透明導電膜
を除去することが有効である。また、前述のように、液
晶表示素子が圧縮された場合には、該頂部だけでなく、
該頂部に続く頂部周辺部分も対抗基板に接触することが
あるので、該頂部を取り囲むように透明導電膜を除去し
たカラーフィルターは安全性が高い。
One form of the color filter provided by the present invention is a color filter in which the transparent conductive film is removed so as to surround the top of the spacer. In processing by laser light, it is possible to selectively remove the transparent conductive film due to the difference in light absorption coefficient between the transparent conductive film and the underlying colored layer, but the intensity of the laser light exceeds an appropriate range Then, the underlying colored layer is thermally deformed under the influence of heat generation of the transparent conductive film, and the shape (height) of the spacer changes. To avoid this, it is effective to remove the transparent conductive film so as to surround the top of the spacer. Also, as described above, when the liquid crystal display element is compressed, not only the top, but also
Since the top peripheral portion following the top may come into contact with the opposing substrate, the color filter from which the transparent conductive film is removed so as to surround the top is highly safe.

【0052】特に前記安全性を重視する用途において
は、光照射以外に、フォトリソグラフィーなどを用いて
該頂部周囲の透明導電膜または該頂部とその周囲の透明
導電膜を除去することも採用できる。
In particular, in applications where safety is emphasized, in addition to light irradiation, the transparent conductive film around the top portion or the transparent conductive film around the top portion and its surroundings may be removed by photolithography or the like.

【0053】透明導電膜を除去するための光としては、
透明導電膜が十分な吸収係数を持つ一方、着色層が小さ
な吸収係数である波長であることが好ましい。すなわ
ち、波長が690nm以上の波長領域であることが好ま
しく、800nm以上であることがさらに好ましい。ま
た、波長が長すぎると光を微小領域に絞って照射するこ
とができない。照射対象の大きさの1/3から1/2以
下の波長であることが好ましい。したがって、光源とし
ては、YAGレーザー、YLFレーザー、ルビーレーザ
ー、ガラスレーザー、赤外線半導体レーザー、炭酸ガス
レーザーなどが好適に採用される。YAGレーザーの波
長は1064nm、YLFレーザーの波長は1053n
m、ルビーレーザーの波長は690nm、ガラスレーザ
ーの波長は1060nm、炭酸ガスレーザーの波長は1
0600nmである。また、大出力の赤外線半導体レー
ザーの波長の例としては、790nm〜980nmのも
のがある。レーザーには、連続発振するCWレーザー
と、パルス発振するパルスレーザーがあるが、本発明で
は所望の領域を加熱することができればどちらのレーザ
ーも採用することができるが、離散して配置されたスペ
ーサー上の透明導電膜を照射除去するには、パルスレー
ザーの方が適用しやすい。光強度および光強度の安定性
の点でYAGレーザーの採用が好ましい。
The light for removing the transparent conductive film includes:
It is preferable that the transparent conductive film has a sufficient absorption coefficient while the colored layer has a small absorption coefficient. That is, the wavelength is preferably in a wavelength region of 690 nm or more, and more preferably 800 nm or more. On the other hand, if the wavelength is too long, it is not possible to irradiate light by focusing on a minute area. The wavelength is preferably 1/3 to 1/2 the size of the irradiation target. Therefore, as the light source, a YAG laser, a YLF laser, a ruby laser, a glass laser, an infrared semiconductor laser, a carbon dioxide laser, or the like is suitably employed. The wavelength of the YAG laser is 1064 nm, and the wavelength of the YLF laser is 1053 n.
m, ruby laser wavelength is 690 nm, glass laser wavelength is 1060 nm, carbon dioxide laser wavelength is 1
0600 nm. Examples of the wavelength of the high-output infrared semiconductor laser include a wavelength of 790 nm to 980 nm. Lasers include continuous-wave CW lasers and pulsed lasers. In the present invention, any laser can be used as long as a desired region can be heated. To irradiate and remove the upper transparent conductive film, a pulse laser is more easily applied. It is preferable to use a YAG laser in terms of light intensity and light intensity stability.

【0054】スペーサー頂部および/または該頂部周辺
の透明導電膜を除去するために光を絞る方法としては、
レンズなどの光学系を使う方法と光学系に金属板などで
作った光整形マスクを組み合わせる方法がある。所定の
位置を照射するためには、カラーフィルターをステージ
に搭載して移動させたり、レーザー光をガルバノミラー
等で走査したりする方法がある。また、金属板や誘電体
薄膜で作製した光学マスク板を用いて所定位置のみに光
照射する方法も採用することができる。
As a method of focusing light to remove the top of the spacer and / or the transparent conductive film around the top, there are the following methods.
There are a method of using an optical system such as a lens and a method of combining an optical system with a light shaping mask made of a metal plate or the like. In order to irradiate a predetermined position, there is a method in which a color filter is mounted on a stage and moved, or a laser beam is scanned by a galvanomirror or the like. Further, a method of irradiating light only to a predetermined position using an optical mask plate made of a metal plate or a dielectric thin film can also be adopted.

【0055】光照射時間は、透明導電膜を十分に加熱し
蒸発させるためには長い方が良く、着色層へのダメージ
を抑制したり、加工速度を高めたりするには光照射時間
は短い方が好ましいため、光の1回あたりの照射時間は
0.05ns〜10μsの範囲であることが好ましく、
0.5ns〜1μsの範囲がさらに好ましい。また、照
射光パワー密度は、透明導電膜を十分に加熱し蒸発させ
るためには大きい方が良く、着色層へのダメージを抑制
するためには照射光パワー密度が小さい方が好ましく、
0.5J/cm2〜100J/cm2の範囲が好ましい。
The light irradiation time is preferably longer in order to sufficiently heat and evaporate the transparent conductive film, and shorter in order to suppress damage to the colored layer and to increase the processing speed. Is preferable, the irradiation time per light is preferably in the range of 0.05 ns to 10 μs,
The range of 0.5 ns to 1 μs is more preferable. In addition, the irradiation light power density is preferably large in order to sufficiently heat and evaporate the transparent conductive film, and the irradiation light power density is preferably small in order to suppress damage to the colored layer,
Range of 0.5J / cm 2 ~100J / cm 2 is preferred.

【0056】1ショットのレーザー照射範囲は加工速度
を増すためにはスペーサー頂部の大きさ以上であること
が好ましく、一方、1ショット内の照射光パワー密度の
均一性を良くするためには小さい範囲である方が好まし
い。
The laser irradiation range of one shot is preferably equal to or larger than the size of the top of the spacer in order to increase the processing speed, while it is small in order to improve the uniformity of the irradiation light power density in one shot. Is more preferable.

【0057】スペーサー頂部を残して該頂部周囲の透明
導電膜を除去する場合、加工速度を増すために金属板や
誘電体薄膜で作製した光学マスクを用いて、スペーサ頂
部周囲を1ショットであるいはより少ないショット数で
加工できるようにすることが好ましい。
When the transparent conductive film around the top of the spacer is removed while leaving the top of the spacer, the circumference of the top of the spacer is shot in one shot or more using an optical mask made of a metal plate or a dielectric thin film in order to increase the processing speed. It is preferable to be able to process with a small number of shots.

【0058】本発明のカラーフィルターおよびこれを用
いた液晶表示装置の製造方法を図1を用いて以下に説明
するがこれに限定されるものではない。
The color filter of the present invention and a method of manufacturing a liquid crystal display device using the same will be described below with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited thereto.

【0059】スペーサーを備えたカラーフィルターの製
造方法の一例を示す。無アルカリガラス1の上に黒ペー
ストを用いてブラックマトリックス2を形成する。ブラ
ックマトリックスの開口部を埋めるように青着色層3を
形成し同時にブラックマトリックス上のスペーサー形成
位置に青着色層4を配置した。同様にして、赤着色層を
ブラックマトリックスの開口部5とスペーサー形成位置
6を形成し、次いで緑着色層をブラックマトリックスの
開口部7とスペーサー形成位置8を形成する。次に透明
保護層9を形成し、さらに透明導電膜10を積層する。
ついで、X−Yステージを備えたYAGレーザー照射装
置のステージに該カラーフィルター基板をセットし、ス
ペーサー周囲の透明導電膜にレーザー光を照射して、透
明導電膜を除去部分11を作製した。透明導電膜除去
後、残さ除去などを目的として洗浄してもよい。
An example of a method for manufacturing a color filter having a spacer will be described. A black matrix 2 is formed on a non-alkali glass 1 using a black paste. The blue coloring layer 3 was formed so as to fill the opening of the black matrix, and at the same time, the blue coloring layer 4 was disposed at the spacer forming position on the black matrix. Similarly, the red coloring layer is formed with the openings 5 and the spacer formation positions 6 of the black matrix, and then the green coloring layer is formed with the openings 7 and the spacer formation positions 8 of the black matrix. Next, a transparent protective layer 9 is formed, and a transparent conductive film 10 is further laminated.
Next, the color filter substrate was set on a stage of a YAG laser irradiation device provided with an XY stage, and the transparent conductive film around the spacer was irradiated with laser light to produce a portion 11 from which the transparent conductive film was removed. After removing the transparent conductive film, cleaning may be performed for the purpose of removing residues.

【0060】本発明のカラーフィルターおよびその製造
方法は、基板上にTFTなどの駆動素子や信号配線を配
置したいわゆるアレイ基板上にカラーフィルターも形成
したカラーフィルターオンアレイについても有効であ
る。
The color filter of the present invention and the method of manufacturing the same are also effective for a color filter on array in which a color filter is also formed on a so-called array substrate in which driving elements such as TFTs and signal wiring are arranged on the substrate.

【0061】本発明のカラーフィルターおよびこれを用
いた液晶表示装置は、パソコン、ワードプロセッサー、
エンジニアリング・ワークステーション、ナビゲーショ
ンシステム、液晶テレビなどの表示画面に用いられ、ま
た、液晶プロジェクション等にも好適に用いられる。ま
た、光通信や光情報処理の分野において、液晶を用いた
空間変調素子としても好適に用いられる。空間変調素子
は、素子への入力信号に応じて、素子に入射する光の強
度や位相、偏光方向等を変調させるもので、実時間ホロ
グラフィーや空間フィルター、インコヒーレント/コヒ
ーレント変換等に用いられるものである。
The color filter of the present invention and a liquid crystal display device using the same are provided with a personal computer, a word processor,
It is used for display screens of engineering workstations, navigation systems, liquid crystal televisions and the like, and is also suitably used for liquid crystal projection and the like. Further, in the field of optical communication and optical information processing, it is suitably used as a spatial modulation element using a liquid crystal. A spatial modulation element modulates the intensity, phase, polarization direction, etc. of light incident on the element according to an input signal to the element, and is used for real-time holography, a spatial filter, incoherent / coherent conversion, and the like. It is.

【0062】[0062]

【実施例】調製例1 メチルトリメトキシシラン4.08g、フェニルトリメ
トキシシラン9.9g、γ−アミノプロピルメチルジエ
トキシシラン28.8gをγ−ブチロラクトン156.
3g、3−メチル−3−メトキシブタノール150gに
溶解し、30℃で撹拌しながら9.12gの蒸留水を加
えた後、50℃で2時間加熱撹拌し、加水分解・縮合を
おこなった。ついで130℃に昇温してさらに縮合を進
めながら生成したアルコールと水を留去させた。この溶
液を50℃に冷却した後、撹拌しつつ3,3’,4,
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸2無水物24.
17gを添加してアミック酸系ポリオルガノシロキサン
溶液を得た。
EXAMPLES Preparation Example 1 4.08 g of methyltrimethoxysilane, 9.9 g of phenyltrimethoxysilane and 28.8 g of γ-aminopropylmethyldiethoxysilane were prepared by adding 156.gamma.-butyrolactone.
3 g and 150 g of 3-methyl-3-methoxybutanol were dissolved, and 9.12 g of distilled water was added with stirring at 30 ° C., followed by heating and stirring at 50 ° C. for 2 hours to carry out hydrolysis and condensation. Then, the temperature was raised to 130 ° C., and the alcohol and water produced were distilled off while further condensing. After cooling this solution to 50 ° C., 3,3 ′, 4,4 with stirring
4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 24.
17 g was added to obtain an amic acid-based polyorganosiloxane solution.

【0063】調製例2 メチルトリメトキシシラン272g、フェニルトリメト
キシシラン396gを3−メチル−3−メトキシブタノ
ール785.6gに溶解した後に、撹拌しつつ燐酸3.
34gと蒸留水216gの混合物を加えた。得られた溶
液を105℃で1時間加熱し、主としてメタノールから
なる成分302gを留去させた。ついで130℃で2時
間加熱し、主としてアルコールと水からなる成分147
gを留去させた。これを室温まで冷却してから3−メチ
ル−3−メトキシブタノール86gを加えてポリオルガ
ノシロキサン系溶液を得た。
Preparation Example 2 272 g of methyltrimethoxysilane and 396 g of phenyltrimethoxysilane were dissolved in 785.6 g of 3-methyl-3-methoxybutanol, and then phosphoric acid was added to the solution while stirring.
A mixture of 34 g and 216 g of distilled water was added. The obtained solution was heated at 105 ° C. for 1 hour, and 302 g of a component mainly composed of methanol was distilled off. Then, the mixture was heated at 130 ° C. for 2 hours to obtain a component 147 mainly composed of alcohol and water.
g was distilled off. After cooling to room temperature, 86 g of 3-methyl-3-methoxybutanol was added to obtain a polyorganosiloxane solution.

【0064】調製例3 アセト酢酸エチルエステル650gと3−メチル−3−
メトキシブタノール1567gの混合液にテトラブトキ
シジルコニウム383gを添加して30℃で1時間撹拌
した後、24時間放置してジルコニアキレート溶液を得
た。
Preparation Example 3 650 g of ethyl acetoacetate and 3-methyl-3-
383 g of tetrabutoxyzirconium was added to a mixed solution of 1567 g of methoxybutanol, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 1 hour, and then left for 24 hours to obtain a zirconia chelate solution.

【0065】実施例1 (樹脂ブラックマトリクスの作成)3,3´,4,4´
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物144.1gを
γ−ブチロラクトン1095g、N−メチル−2−ピロ
リドン209gに混合し、4,4´−ジアミノジフェニ
ルエーテル95.1g、ビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン6.2gを添加して70℃で3
時間反応させた後、無水フタル酸2.96gを添加して
さらに70℃で1時間反応させてポリイミド前駆体(ポ
リアミック酸)溶液を得た。
Example 1 (Preparation of resin black matrix) 3, 3 ', 4, 4'
-144.1 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride was mixed with 1095 g of γ-butyrolactone and 209 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and 95.1 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether and bis (3-aminopropyl) tetramethyldimethyl Add 6.2 g of siloxane and add 3 at 70 ° C.
After reacting for 2 hours, 2.96 g of phthalic anhydride was added and further reacted at 70 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) solution.

【0066】下記の組成を有するカーボンブラックミル
ベースをホモジナイザーを用いて、7000rpmで3
0分間分散し、ガラスビーズを濾過して、ブラックペー
ストを調製した。
A carbon black mill base having the following composition was mixed with a homogenizer at 7000 rpm for 3 hours.
The mixture was dispersed for 0 minutes, and the glass beads were filtered to prepare a black paste.

【0067】 カーボンブラックミルベース カーボンブラック (MA100、三菱化学(株)製) 4.6部 ポリイミド前駆体溶液 24.0部 N−メチル−2−ピロリドン 61.4部 ガラスビーズ 90.0部 300×350mmのサイズの無アルカリガラス(日本
電気ガラス(株)製、OA−2)基板上にスピナーを用
いて、ブラックペーストを塗布し、オーブン中135℃
で20分間セミキュアした。続いて、ポシ型フォトレジ
スト(シプレー社製“Microposit”RC100 30cp)をスピ
ナーで塗布し、80℃210分間乾燥した。フォトレジ
スト膜厚は1.5μmとした。キャノン(株)製露光機
PLA−501Fを用い、フォトマスクを介して露光し
た。
Carbon black mill base Carbon black (MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 4.6 parts Polyimide precursor solution 24.0 parts N-methyl-2-pyrrolidone 61.4 parts Glass beads 90.0 parts 300 × 350 mm A black paste was applied on a non-alkali glass (OA-2, manufactured by NEC Corporation) substrate having a size of
For 20 minutes. Subsequently, a Posi-type photoresist ("Microposit" RC100 30 cp manufactured by Shipley Co., Ltd.) was applied by a spinner and dried at 80 ° C. for 210 minutes. The photoresist film thickness was 1.5 μm. Exposure was performed through a photomask using an exposure machine PLA-501F manufactured by Canon Inc.

【0068】次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドを2重量%含んだ23℃の水溶液を現像液に用い、
基板を現像液にディップさせ、同時に10cm幅を5秒
で1往復するように基板を揺動させて、ポジ型レジスト
の現像とポリイミド前駆体のエッチングを同時に行っ
た。現像時間は60秒とした。その後、メチルセルソル
ブアセテートでポジ型フォトレジストを剥離し、さら
に、300℃で30分間キュアし、樹脂ブラックマトリ
クス基板を得た。樹脂ブラックマトリクスの膜厚は、
1.2μmであり、OD値は3.8であった。 (着色層の作成)赤、緑、青の顔料として各々Color in
dex No.65300 Pigment Red 177で示されるジアントラキ
ノン系顔料、Color Index No.74265 Pigment Green 36
で示されるフタロシアニングリーン系顔料、Color Inde
x No.74160 Pigment Blue 15-4で示されるフタロシアニ
ンブルー系顔料を用意した。ブラックマトリックスに使
用したポリイミド前駆体溶液に上記顔料を各々混合分散
させて、赤、緑、青の3種類の着色ペーストを得た。ま
ず、樹脂ブラックマトリックス基板上に青ペーストを塗
布し、120℃20分間セミキュアした。この後、ポジ
型フォトレジスト(シプレー社製"Microposit" RC100 3
0cp )をスピナーで塗布後、80℃で20分乾燥した。
フォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキド2重量%水溶液に基板を浸漬し揺動させな
がら、ポジ型レフォトジストの現像およびポリイミド前
駆体のエッチングを同時に行なった。その後、ポジ型フ
ォトレジストをメチルセルソルブアセテートで剥離し、
さらに、300℃で30分間キュアした。青着色層の膜
厚は2μmであった。青画素の形成と同時に樹脂ブラッ
クマトリクス上にスペーサーの1段目を形成した。なお
スペーサーのサイズは20μm角とした。
Next, an aqueous solution containing 2% by weight of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. was used as a developer.
The substrate was dipped in a developing solution, and simultaneously, the substrate was swung so as to make one reciprocation in a width of 10 cm in 5 seconds, thereby simultaneously developing the positive resist and etching the polyimide precursor. The development time was 60 seconds. Thereafter, the positive photoresist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and further cured at 300 ° C. for 30 minutes to obtain a resin black matrix substrate. The thickness of the resin black matrix is
It was 1.2 μm and the OD value was 3.8. (Preparation of colored layer) Color in as red, green and blue pigments
dex No.65300 Pigment Red 177 dianthraquinone pigment, Color Index No.74265 Pigment Green 36
Color Inde, a phthalocyanine green pigment represented by
x A phthalocyanine blue pigment represented by No. 74160 Pigment Blue 15-4 was prepared. The pigments were mixed and dispersed in the polyimide precursor solution used for the black matrix to obtain three kinds of colored pastes of red, green and blue. First, a blue paste was applied on a resin black matrix substrate and semi-cured at 120 ° C. for 20 minutes. After this, a positive photoresist ("Microposit" RC100 3 manufactured by Shipley Co., Ltd.)
0cp) was applied with a spinner and dried at 80 ° C. for 20 minutes.
Exposure was performed using a photomask, and while the substrate was immersed and rocked in a 2% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, development of a positive type photoresist and etching of a polyimide precursor were simultaneously performed. After that, the positive photoresist is stripped with methylcellosolve acetate,
Furthermore, it was cured at 300 ° C. for 30 minutes. The thickness of the blue coloring layer was 2 μm. The first step of the spacer was formed on the resin black matrix simultaneously with the formation of the blue pixel. The size of the spacer was 20 μm square.

【0069】基板水洗後に、青着色層と同様にして、緑
画素の形成とともに樹脂ブラックマトリクス上にスペー
サーの2段目を形成した。緑着色層の膜厚は、2μm、
スペーサーのサイズは20μm角とした。
After the substrate was washed with water, the second step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the green pixel in the same manner as the blue colored layer. The thickness of the green coloring layer is 2 μm,
The size of the spacer was 20 μm square.

【0070】さらに基板水洗後に、青着色層と同様にし
て、赤画素の形成とともに樹脂ブラックマトリクス上に
スペーサーの3段目を形成し、カラーフィルターを作製
した。赤色画素部の膜厚は2μm、スペーサーのサイズ
は15μm角とした。
Further, after the substrate was washed with water, the third step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the red pixel in the same manner as in the formation of the blue coloring layer, thereby producing a color filter. The thickness of the red pixel portion was 2 μm, and the size of the spacer was 15 μm square.

【0071】調製例1で得たアミック酸系ポリオルガノ
シロキサン溶液7.5gと調製例2で得たポリオルガノ
シロキサン溶液10gおよび調製例3で得たキレート溶
液1.5gを混合し、透明樹脂用組成物を得た。ブラッ
クマトリックスと3原色の着色層が形成された基板の上
に前期透明樹脂を塗布し、80℃で10分間乾燥し、次
いで280℃で60分間キュアして、厚さが0.5μm
の透明保護層を形成した。
A mixture of 7.5 g of the amic acid-based polyorganosiloxane solution obtained in Preparation Example 1, 10 g of the polyorganosiloxane solution obtained in Preparation Example 2, and 1.5 g of the chelate solution obtained in Preparation Example 3 were mixed with a transparent resin. A composition was obtained. The transparent resin is applied on the substrate on which the black matrix and the three primary color layers are formed, dried at 80 ° C. for 10 minutes, and then cured at 280 ° C. for 60 minutes to have a thickness of 0.5 μm.
Was formed.

【0072】透明保護層が形成された基板上に、スパッ
タリング法にて膜厚が140nmで表面抵抗が20Ω/
□のITO膜を形成した。ITO膜は、カラーフィルタ
ー外縁部を除く全面に形成され頂部の大きさが10μm
角のスペーサー上にも形成された。
On the substrate on which the transparent protective layer was formed, a film thickness of 140 nm and a surface resistance of 20 Ω /
The ITO film of □ was formed. The ITO film is formed on the entire surface except the outer edge of the color filter, and the size of the top is 10 μm.
Also formed on corner spacers.

【0073】着色層1層の上に設けられた光透過部分の
ITO膜の表面からスペーサー頂部までの高さであるス
ペーサー高さは4.5μmであった。
The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO film to the top of the spacer, of the light transmitting portion provided on one colored layer, was 4.5 μm.

【0074】着色層の積層によって樹脂ブラックマトリ
ックス上に設けられたスぺーサー底部、すなわち青色部
の面積は400μm2 、対向基板に接触するスペーサー
頂部の面積は100μm2であった。また画面周辺に樹
脂ブラックマトリクスで形成した額縁上にも色重ねによ
るスペーサーを設けた。さらに額縁外の基板上にも、画
面内と同様に樹脂ブラックマトリックスの作製に用いた
樹脂層によるパターンと着色膜の作製に用いた樹脂層の
パターンの積層により、カラーフィルター並びに画面内
のスペーサーを作製するのと同時にスペーサーを形成し
た。
The area of the bottom of the spacer provided on the resin black matrix by lamination of the colored layers, that is, the area of the blue part was 400 μm 2 , and the area of the top of the spacer in contact with the counter substrate was 100 μm 2 . Also, spacers are provided on the frame formed of a resin black matrix around the screen by color superposition. Further, on the substrate outside the frame, the color filter and the spacer in the screen are formed by laminating the pattern of the resin layer used for the production of the resin black matrix and the pattern of the resin layer used for the production of the colored film similarly to the inside of the screen. A spacer was formed at the same time as the fabrication.

【0075】透明導電膜が形成された基板をYAGレー
ザー装置(HOYA製L−230)のX−Yステージに
搭載し、10J/cm22のエネルギー密度のレーザー
光をスペーサー頂部を中心として、スペーサー傾斜部分
を含む400μm2 の範囲に照射した。1パルスのレー
ザー光照射面積は10μm角として、パルス間の重なり
を含みながら上記400μm2 の範囲をカバーするよう
にX−Yステージを移動させつつレーザー光を照射し
た。画面全体のスペーサーについて同様に透明導電膜の
除去をおこなった。
The substrate on which the transparent conductive film was formed was mounted on an XY stage of a YAG laser device (L-230 manufactured by HOYA), and a laser beam having an energy density of 10 J / cm 2 was applied to the center of the spacer. Irradiation was performed on a range of 400 μm 2 including the inclined portion. The laser light irradiation area of one pulse was 10 μm square, and the laser light was irradiated while moving the XY stage so as to cover the range of 400 μm 2 including the overlap between the pulses. The transparent conductive film was similarly removed from the spacers on the entire screen.

【0076】レーザー照射後のスペーサー頂部をSEM
−XMA(走査電子顕微鏡−X線光電子分析)法で測定
したところ、ITO膜が除去されていることが確認され
た。また、スペーサー高さは4.36μmであり、面内
均一性も良好であった。 比較例1 実施例1と同様にして、スペーサーを有するカラーフィ
ルターを作製した。幅10mmのポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に樹脂で研磨材であるアルミナ粉末を
定着させた10000番の研磨テープを巻き取り機能付
き研磨機にセットし、カラーフィルター上を走査しつつ
スペーサー上を研磨した。
The top of the spacer after laser irradiation was SEM
Measurement by XMA (scanning electron microscope-X-ray photoelectron analysis) confirmed that the ITO film had been removed. The spacer height was 4.36 μm, and the in-plane uniformity was good. Comparative Example 1 A color filter having a spacer was produced in the same manner as in Example 1. A polishing tape having a number of 10,000 was fixed on a polyethylene terephthalate film having a width of 10 mm and an alumina powder as an abrasive was fixed with a resin. The polishing tape was equipped with a winding function, and the spacer was polished while scanning over a color filter.

【0077】しかしながら、ITO膜の方が着色層より
も硬いため、ITO膜だけを除去しその下の着色層を切
削しない条件を見出すことは難しかった。画面周縁では
研磨テープ下にあるスペーサー数が少なくなるためスペ
ーサーの研磨量が増えた。画面中央のスペーサー高さが
4.35μmであった場合、画面周縁のスペーサーの高
さの平均は4.1μmで面内均一性は良くなかった。 実施例2 実施例1と同様にして、スペーサーを有するカラーフィ
ルターを作製した。該スペーサー頂部の10μm角を避
けて、その周囲を10μm幅でYAGレーザー照射し
た。1台のレーザー発振装置から分岐した2本のレーザ
ー光を光学系と金属マスクを通してコの字型に整形し、
これを合わせて幅10μmで該頂部周囲を取り囲む角形
パターンを作った。画面全体のスペーサーについて同様
に透明導電膜の除去をおこなった。
However, since the ITO film is harder than the colored layer, it has been difficult to find conditions for removing only the ITO film and not cutting the colored layer thereunder. Since the number of spacers under the polishing tape was reduced at the periphery of the screen, the polishing amount of the spacers was increased. When the height of the spacer at the center of the screen was 4.35 μm, the average of the heights of the spacers at the periphery of the screen was 4.1 μm, and the in-plane uniformity was not good. Example 2 In the same manner as in Example 1, a color filter having a spacer was produced. The periphery of the spacer was irradiated with a YAG laser at a width of 10 μm, avoiding a 10 μm square at the top of the spacer. Two laser beams branched from one laser oscillation device are shaped into a U shape through an optical system and a metal mask,
Together, a rectangular pattern having a width of 10 μm and surrounding the top was formed. The transparent conductive film was similarly removed from the spacers on the entire screen.

【0078】スペーサー上にはレーザー光照射していな
いため、スペーサー高さはレーザー照射前と同じく4.
5μmで均一性は良好であった。
Since the laser beam is not irradiated on the spacer, the spacer height is the same as before the laser irradiation.
The uniformity was good at 5 μm.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造方法
は、液晶表示装置のセルギャップを均一に保つために、
球状スペーサーを散布せずにカーフィルター上に形成さ
れたスペーサーを使用した場合に、スペーサー上に形成
された透明導電膜を面内均一性良く除去する方法を提供
する。スペーサー上の透明導電膜を除去することで、対
向基板の設計に制約を与えることなく、カラーフィルタ
ーと対向基板との短絡を避けることができる。
According to the method for manufacturing a color filter of the present invention, in order to keep the cell gap of the liquid crystal display device uniform,
Provided is a method for removing a transparent conductive film formed on a spacer with good in-plane uniformity when a spacer formed on a car filter is used without spraying a spherical spacer. By removing the transparent conductive film on the spacer, a short circuit between the color filter and the counter substrate can be avoided without restricting the design of the counter substrate.

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

【図1】本発明の固定されたスペーサー有するカラーフ
ィルター基板の断面図の一例である。
FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a color filter substrate having fixed spacers of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ガラス基板 2:ブラックマトリックス 3、4、5、6、7、8:着色層 9:透明保護層 10:透明導電層 11:透明導電膜除去部 1: glass substrate 2: black matrix 3, 4, 5, 6, 7, 8: colored layer 9: transparent protective layer 10: transparent conductive layer 11: transparent conductive film removed portion

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に、3原色からなる着色層、該3原
色からなる着色層とブラックマトリックス層の内、少な
くとも2層が積層されてなる複数個のスペーサー、該着
色層と該スペーサーとを覆い形成された透明導電膜とを
備えたカラーフィルターであって、該スペーサー頂部周
囲の透明導電膜または該スペーサー頂部とその周囲の透
明導電膜が除去されてなることを特徴とするカラーフィ
ルター。
1. A plurality of spacers each comprising at least two layers of a colored layer of three primary colors, a colored layer of the three primary colors, and a black matrix layer laminated on a substrate, and the colored layer and the spacers. A transparent conductive film formed so as to cover the spacer, wherein the transparent conductive film around the top of the spacer or the transparent conductive film around the top of the spacer and around the spacer is removed.
【請求項2】基板上に3原色からなる着色層を形成する
と共に該3原色からなる着色層とブラックマトリックス
層の内、少なくとも2層を積層して複数個のスペーサー
を形成した後、透明導電膜を積層し、次いで、光照射に
より該スペーサー頂部および/または該頂部周囲の該透
明導電膜を除去することを特徴とするカラーフィルター
の製造方法。
2. A method for forming a plurality of spacers by forming a colored layer composed of three primary colors on a substrate and laminating at least two layers of the colored layer composed of the three primary colors and a black matrix layer. A method for producing a color filter, comprising laminating a film, and then removing the transparent conductive film on the top of the spacer and / or around the top by light irradiation.
【請求項3】該光照射が690nm以上のレーザー光で
あることを特徴とする請求項2に記載のカラーフィルタ
ーの製造方法。
3. The method for producing a color filter according to claim 2, wherein said light irradiation is a laser light having a wavelength of 690 nm or more.
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