JP2003015138A - 柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタ - Google Patents
柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタInfo
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Abstract
フィルタを液晶表示装置に使用した際に、液晶表示装置
用カラーフィルタと対向基板との貼り合わせにて、基板
間のギャップを正常に保ち、基板間のギャップに面内バ
ラツキ、従って色ムラを発生させることのない柱状スペ
ーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタを提供す
ること。 【解決手段】柱状スペーサーの縦弾性係数が1 .0×1
05 N/cm2 〜3.0×105 N/cm2 で
ある柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィ
ルタ。
Description
いるカラーフィルタに関するものであり、特に、スペー
サー機能を有する柱状スペーサーを設けた液晶表示装置
用カラーフィルタに関する。 【0002】 【従来の技術】従来の液晶表示装置の技術に於いては、
基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ば
れるガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子(ビーズ)を
散布している。このスペーサーは透明な粒子であること
から、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っている
と、黒色表示時にスペーサーを介して光が漏れてしま
い、また液晶材料が封入されている基板間にスペーサー
が存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の
配列が乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラスト
が低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有し
ている。 【0003】このような問題を解決する技術として、例
えば、画素間上にスペーサー機能を有する突起部を形成
する方法が提案されている。図1は、このような例を示
す液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。
図1において、液晶表示装置用カラーフィルタ(10)
は、透明基板(11)上に、遮光層(12)、画素状カ
ラーフィルタ層(13)、透明導電膜(14)が形成さ
れ、この画素状カラーフィルタ層(13)間の透明導電
膜(14)上にスペーサー機能を有する突起部としての
柱状スペーサー(15)が形成されているものである。 【0004】図2は、このような液晶表示装置用カラー
フィルタ(10)を液晶表示装置に使用した例を示す液
晶表示装置の部分断面図である。図2において、液晶表
示装置(30)は、液晶表示装置用カラーフィルタ(1
0)と、例えば、透明基板(21)上に透明導電膜(2
4)が形成された対向基板(20)が貼り合わされて構
成されているものである。このような液晶表示装置(3
0)においては、上記コントラストの改善がみられるこ
とに加え、液晶表示装置としての耐衝撃性が向上したも
のとなる。 【0005】液晶表示装置のカラーフィルタ(10)と
対向基板(20)を貼り合わせる際には、液晶表示装置
の周辺部にシール部(図示せず)を設け、カラーフィル
タ(10)と対向基板(20)のギャップができるだけ
平行になるようにして、上下定盤間に荷重を加えシール
部及び柱状スペーサーを圧着し貼り合わせるが、この際
に加わる荷重によって柱状スペーサー(15)が変形す
るので、変形した状態で基板間のギャップが設定される
ことになる。 【0006】従って、柱状スペーサーの剛性が小さいと
柱状スペーサーは変形しすぎ、また、剛性が大きいと柱
状スペーサーは画素状カラーフィルタ層間にめり込み基
板間のギャップは正常なものとはならず、ギャップ不良
となる。すなわち、柱状スペーサーは、荷重による変形
が適切なものとなるような剛性を有することが重要であ
り、適切な剛性を有する柱状スペーサーを用いることに
よって、基板間のギャップが正常な液晶表示装置が得ら
れ表示品質が保たれる。 【0007】また一方、加わる荷重に面内での荷重のバ
ラツキがあると、たとえ、基板間のギャップが正常なも
のであっても、面内での荷重のバラツキに影響されて基
板間のギャップに面内バラツキが発生することがある。
このような、基板間のギャップに面内バラツキが発生し
た液晶表示装置には、これが、例えば、色ムラとして現
れ表示品質が悪化したものとなる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、柱状スペー
サーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示
装置に使用した際に、液晶表示装置用カラーフィルタと
対向基板との貼り合わせにて、基板間のギャップを正常
に保ち、また、面内での荷重のバラツキがあっても基板
間のギャップに面内バラツキ、従って色ムラを発生させ
ることのない柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カ
ラーフィルタを提供することを課題とするものである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は、柱状スペーサ
ーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、柱
状スペーサーの縦弾性係数が1 .0×105 N/cm
2 〜3.0×105N/cm2 であることを特徴と
する柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィ
ルタである。 【0010】 【発明の実施の形態】以下に本発明による柱状スペーサ
ーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタを、その実施
の形態に基づいて説明する。本発明による柱状スペーサ
ーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタは、縦弾性係
数が1 .0×105 N/cm2 〜3.0×105
N/cm2 であることを特徴とするものであり、縦弾
性係数は、下記の式(1)にて表される。 【0011】 E=F/(D×S) (1) E:縦弾性係数(N/cm2 ) F:荷重(N) D:柱状スペーサーの柱高変形率 D=柱高変形量/初期柱高 S:柱状スペーサーの柱断面積 【0012】具体的には、例えば、荷重10mNにて、
柱状スペーサーの柱断面積(S)200μm2 、初期
柱高5.0μmの柱状スペーサーを測定した際の柱高変
形量が0.5μmとすると、 E=10mN/{(0.5μm/5.0μm)×200μm2 } =5.0×104 N/cm2 すなわち、縦弾性係数は、5.0×104 N/cm2
と算出される。 【0013】加わる荷重は、柱状スペーサー一個あたり
10mN〜30mN程度の面内バラツキとなっている。
従って、柱状スペーサーの変形量は、上記10mNにて
の0.5μmから、30mNにての1.5μm程度の面
内バラツキとなる。面内における柱状スペーサーの変形
量の差が約0.5μm以上であると、液晶表示装置では
色ムラとして現れるものであり、この変形量の差、|
0.5μm−1.5μm|=1.0μmは、明らかに色
ムラとして表示品質を悪化させるものである。すなわ
ち、縦弾性係数5.0×104 N/cm2 程度の剛
性を有する柱状スペーサーは、加わる荷重に面内バラツ
キがある際には変形量の差が大きくなり、液晶表示装置
では色ムラが現れたものとなる。 【0014】柱状スペーサーの柱断面積200μm2
、初期柱高5.0μmの柱状スペーサーを、その縦弾
性係数を相違させて数種作製し、荷重の面内バラツキに
相当する荷重を加え、その変形量を測定し、変形量の差
を算出し、また、異なる縦弾性係数を有する柱状スペー
サーをカラーフィルタに設け、液晶表示装置の表示品質
を観察し、縦弾性係数と基板間のギャップの正常性との
関係、及び縦弾性係数と色ムラとの関係を求めてみた。 【0015】 【表1】 【0016】表1に示すように、試料2、試料3、試料
4へと縦弾性係数(a)の増加に伴い、順次に変形量
(b)は減少したものとなっている。基板間のギャップ
(e)は、試料2、試料3、試料4において正常なもの
が得られたが、試料1にては柱状スペーサーは変形しす
ぎてギャップ不良となり、また、試料5にては画素状カ
ラーフィルタ層間にめり込み正常なものとはならず、ギ
ャップ不良となっている。変形量(b)は、試料1、試
料2、試料3、試料4、試料5の順に減少し、且つ、変
形量の差(c)も順次に減少し、試料3、試料4、試料
5においては、変形量の差は0.5μm以下であり色ム
ラ(d)は現れず良好な結果が得られている。 【0017】すなわち、試料2においては、基板間のギ
ャップ(e)は良好ではあっても、色ムラ(d)が発生
することがある。試料3、試料4においては、基板間の
ギャップ(e)は良好、且つ、加わる荷重に面内バラツ
キがあっても色ムラ(d)が発生することのないものが
得られている。 【0018】表1に示す、縦弾性係数が1.0×105
N/cm2 (試料3)〜縦弾性係数が3.0×10
5 N/cm2 (試料4)である柱状スペーサーを設
けた液晶表示装置用カラーフィルタを使用した液晶表示
装置においては、基板間のギャップは正常なものとな
り、且つ、色ムラは発生することなく表示品質が保たれ
たものとなる。 【0019】また、このような縦弾性係数の柱状スペー
サーを有する液晶表示装置用カラーフィルタは、強誘電
性液晶、或いは反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の
ようにギャップの狭い液晶表示装置において、その効果
が特に発揮されたものとなる。 【0020】 【実施例】<実施例1> [柱状スペーサー用感光性組成物の調製]以下の組成に
て柱状スペーサー用感光性組成物を調製した。 ・アクリル系樹脂 (ダイセル化学工業(株)製、サイクロマーP−ACA200M) ・・・・100重量% ・光重合性モノマー 東洋合成(株)製、アロニクスM400 ・・・・・60重量部 ・光重合開始剤 (チバスペシャリティケミカルズ社製、IRG907) ・・・・・20重量部 ・溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 【0021】[柱状スペーサーの作製]上記柱状スペー
サー用感光性組成物を用いて、遮光層、画素状カラーフ
ィルタ層、透明導電膜が形成された透明基板上に塗布
し、200mJ/cm2 の露光、NaCO3 0.1
%溶液による現像60秒、250℃・1時間のベーキン
グを行い、柱断面積10μm×20μm(200μm2
)、初期柱高5.0μmの柱状スペーサーを形成し反
強誘電性液晶表示装置用カラーフィルタとした。この柱
状スペーサーを測定したところ、形成した柱状スペーサ
ーの柱高変形量は1.0μmであり、縦弾性係数は、約
2.0×105 N/cm2 のものであった。 【0022】 【発明の効果】本発明は、縦弾性係数が1 .0×105
N/cm2 〜3.0×105 N/cm2 の柱状
スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタであ
るので、柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラー
フィルタを液晶表示装置に使用した際の、液晶表示装置
用カラーフィルタと対向基板との貼り合わせにて、基板
間のギャップを正常に保ち、また、面内での荷重のバラ
ツキがあっても基板間のギャップに面内バラツキ、従っ
て色ムラを発生させることのない柱状スペーサーを設け
た液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
ある。 【図2】液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置
に使用した例を示す液晶表示装置の部分断面図である。 【符号の説明】 10…液晶表示装置用カラーフィルタ 11、21…透明基板 12…遮光層 13…画素状カラーフィルタ層 14、24…透明導電膜 15…柱状スペーサー 20…対向基板 30…液晶表示装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カ
ラーフィルタにおいて、柱状スペーサーの縦弾性係数が
1.0×105 N/cm2 〜3.0×105 N/
cm2 であることを特徴とする柱状スペーサーを設け
た液晶表示装置用カラーフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001201837A JP2003015138A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001201837A JP2003015138A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003015138A true JP2003015138A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19038737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001201837A Pending JP2003015138A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 柱状スペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003015138A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005076060A1 (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | カラムスペーサ、液晶表示素子及びカラムスペーサ用硬化性樹脂組成物 |
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-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001201837A patent/JP2003015138A/ja active Pending
Cited By (6)
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