JP2007163830A - Color filter and liquid crystal display device equipped therewith - Google Patents

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Hideaki Hagiwara
英聡 萩原
Koichi Minato
港  浩一
Takeshi Itoi
健 糸井
Yoshiko Ijiri
佳子 井尻
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter which does not spoil flatness of an alignment film layer formed on a colored layer even when forming no protection layer on the colored layer, which hardly produces film peeling by a rubbing step of the alignment film and which shows excellent display characteristics. <P>SOLUTION: The color filter has a transparent substrate, a black matrix which is provided on the transparent substrate and has an opening and a plurality of colored layers which are provided at the opening and constitute a color pixel. An end part of the black matrix and an end part of the colored layer come into contact with each other or are laminated and a relation of film thickness: ¾(film thickness of the colored layer)-(film thickness of the black matrix)¾≤0.1μm is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータ端末表示装置、及びテレビ画像表示装置等に適用される液晶表示装置、これに用いられるカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device applied to a computer terminal display device, a television image display device, and the like, and a color filter used therefor.

カラー液晶表示装置はコンピュータ端末表示装置、テレビ画像表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは液晶表示装置のカラー表示化には必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置は高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。この中でも、横電界方式(In Plane Switching=IPS方式)は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。   Color liquid crystal display devices are rapidly spreading mainly in computer terminal display devices and television image display devices. The color filter is an indispensable important component for color display of a liquid crystal display device. In recent years, this liquid crystal display device has a high demand for higher image quality, and various new types of liquid crystal display devices having a high viewing angle and high-speed response have appeared. Among these, the horizontal electric field method (In Plane Switching = IPS method) is a method that is widely used because it has excellent display quality such as viewing angle and contrast ratio.

横電界方式の液晶表示装置は他のTwisted Nematic方式(TN方式)、Vertical Alignment方式(VA方式)などと異なり、画素と液晶との間に電極を介することがなく、従って液晶駆動電界中にカラーフィルタの着色層が存在するため、液晶表示分子が着色層の材料の電気的な特性の影響を直接受けてしまうという問題がある。実際、従来の着色層材料を使用した場合、横電界方式の液晶表示装置では着色層材料の電気的特性に起因する液晶の配向乱れ、スイッチングの閾値ずれによる焼き付き現象など、様々な表示不良が起こっていた。このため、従来の着色層材料によるカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合には、着色層上に透明樹脂による保護層(オーバーコート層)を設け、液晶挟持面と着色層が直接触れ合わないようにすることが一般的であった。   Unlike other Twisted Nematic systems (TN systems), Vertical Alignment systems (VA systems), etc., the horizontal electric field type liquid crystal display device does not interpose an electrode between the pixel and the liquid crystal. Since the colored layer of the filter exists, there is a problem that the liquid crystal display molecules are directly affected by the electrical characteristics of the material of the colored layer. In fact, when the conventional colored layer material is used, various display defects occur in the transverse electric field type liquid crystal display device, such as liquid crystal orientation disorder due to the electrical characteristics of the colored layer material, and burn-in phenomenon caused by switching threshold deviation. It was. For this reason, when a color filter made of a conventional colored layer material is used in a horizontal electric field type liquid crystal display device, a protective layer (overcoat layer) made of a transparent resin is provided on the colored layer so that the liquid crystal sandwiching surface and the colored layer are directly It was common to avoid touching.

一方、近年の液晶表示装置の汎用化に伴い、液晶表示装置に用いる部材の1つであるカラーフィルタも低価格化の必要に迫られている。前述したように透明樹脂による保護層を設けることで、従来は、着色層の影響を防止し、かつ、パネル化を容易にしていたが、この保護層を設けない構成のカラーフィルタを用いた横電界方式液晶表示装置が求められていた。   On the other hand, with the recent widespread use of liquid crystal display devices, color filters, which are one of the members used in liquid crystal display devices, are also required to be reduced in price. As described above, by providing a protective layer made of a transparent resin, the influence of the colored layer has been conventionally prevented and panelization has been facilitated. However, a horizontal filter using a color filter having a structure without this protective layer is used. There has been a demand for an electric field type liquid crystal display device.

しかしながら、前述のカラーフィルタは、画素の上に保護層を設けないために、従来保護層により平坦化されていた隣接画素間の段差、もしくはブラックマトリクスと画素との段差を有したまま液晶表示装置に組み込まれることになる。このために、後工程である液晶素子製造のラビング工程において、カラーフィルタの画素上に形成された配向膜の剥がれを生じさせ、剥がれた部分の液晶の配向乱れ、剥がれた配向膜の再付着による輝点不良などの表示不良が問題となっている。   However, since the above color filter does not provide a protective layer on the pixel, the liquid crystal display device has a level difference between adjacent pixels or a level difference between the black matrix and the pixel, which has been flattened by the conventional protective layer. Will be incorporated into. For this reason, in the rubbing process for manufacturing the liquid crystal element, which is a subsequent process, the alignment film formed on the pixel of the color filter is peeled off, and the alignment of the liquid crystal in the peeled part is disturbed, and the peeled alignment film is reattached. Display defects such as bright spot defects are a problem.

このブラックマトリクスを有し、保護層がないカラーフィルタで、液晶表示素子作製時のラビング工程での不具合をなくし、表示欠陥のない液晶表示素子を実現する提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の構成は、樹脂ブラックマトリクスの側面と透明基板とのなす角度、および前記樹脂ブラックマトリクスの上端面部と着色部とのなす角度に特徴を持つものであるけれども、インクジェット方式でインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタに好適な、ブラックマトリクスの膜厚が着色部よりも厚膜であるものに限られていた。   A proposal has been made to realize a liquid crystal display element free from display defects by eliminating the defects in the rubbing process at the time of manufacturing the liquid crystal display element with the color filter having the black matrix and having no protective layer (for example, Patent Document 1). reference.). The configuration described in Patent Document 1 is characterized by the angle formed between the side surface of the resin black matrix and the transparent substrate, and the angle formed between the upper end surface portion of the resin black matrix and the colored portion. The film thickness of the black matrix, which is suitable for a color filter that forms a colored layer by applying the above, is limited to a thicker film than the colored portion.

さらに、ブラックマトリクスを有するカラーフィルタで、ブラックマトリクスと着色層の重なりにより生じる着色層の画素内段差を表面研磨により制限することが提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4参照。)。また、ブラックマトリ
クス上での隣り合う着色層同士の重なりによる盛り上がりを研磨により除去し、平坦化する方法が提案されている(例えば、特許文献5、及び特許文献6参照。)。これら提案は、いずれも画素内の段差または開口部からパターンエッジにかけての表面の傾斜角を制限するものであり、これらの提案では、ラビング工程での配向膜の剥がれの課題を解決できるものではなかった。
Further, it has been proposed that a color filter having a black matrix restricts a step in a pixel of a colored layer caused by overlapping of the black matrix and the colored layer by surface polishing (for example, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent). Reference 4). In addition, a method of removing a bulge caused by overlapping of adjacent colored layers on a black matrix by polishing and flattening has been proposed (see, for example, Patent Document 5 and Patent Document 6). These proposals all limit the inclination angle of the surface from the step or opening in the pixel to the pattern edge, and these proposals do not solve the problem of peeling of the alignment film in the rubbing process. It was.

また、ブラックマトリクスを有するカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ表面を平坦化する試みとしては、着色層膜厚とブラックマトリクスの膜厚を略同一とすることが特許文献7に提案されている。しかしながら、この提案では主としてITOによる透明電極層を設ける際の層間剥離を防止するためになされたものであり、ラビング工程での配向膜剥がれの問題を解決するための具体的な数値等は明示されておらず、課題を解決するための提案としては不十分である。   Further, in an attempt to flatten the color filter surface in a color filter having a black matrix, Patent Document 7 proposes that the thickness of the colored layer and the thickness of the black matrix are substantially the same. However, this proposal was made mainly to prevent delamination when providing a transparent electrode layer made of ITO, and specific numerical values for solving the problem of peeling of the alignment film in the rubbing process are clearly indicated. It is not sufficient as a proposal to solve the problem.

特許文献等は以下の通りである。
特願2003−161826号公報 特開平11−6913号公報 特開平11−218607号公報 特開平11−218606号公報 特開平09−230124号公報 特開2002−236210号公報 特開平09−189904号公報
Patent documents and the like are as follows.
Japanese Patent Application No. 2003-161826 Japanese Patent Laid-Open No. 11-6913 JP-A-11-218607 JP-A-11-218606 JP 09-230124 A JP 2002-236210 A JP 09-189904 A

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、着色層上に保護層を形成しなくても、着色層上に形成される配向膜の層の平坦さを損なわず、配向膜のラビング工程による膜剥がれが生じ難く、かつ優れた表示特性を示すカラーフィルタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even if a protective layer is not formed on the colored layer, the alignment of the alignment film formed on the colored layer is not impaired. It is an object of the present invention to provide a color filter that hardly causes film peeling due to a film rubbing process and exhibits excellent display characteristics.

また、本発明は、着色層上に保護層を形成しなくても、着色層上に形成される配向膜等の層の平坦さを損なわず、また配向膜のラビング工程における膜剥がれが生じ難いカラーフィルタを備え、優れた表示特性を示す液晶表示装置を提供することを目的とする。   Further, the present invention does not impair the flatness of the alignment film or the like formed on the colored layer without forming a protective layer on the colored layer, and does not easily cause film peeling in the alignment film rubbing step. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that includes a color filter and exhibits excellent display characteristics.

本発明のカラーフィルタは透明基板と、該透明基板上に設けられた、開口部を有するブラックマトリクスと、該開口部に設けられた、色画素を構成する複数の着色層とを有し、該ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmであることを特徴とする。   The color filter of the present invention includes a transparent substrate, a black matrix having an opening provided on the transparent substrate, and a plurality of colored layers which are provided in the opening and constitute color pixels. The black matrix and the colored layer are in contact with each other or overlapped with each other, and the film thickness relationship is | colored layer film thickness−black matrix film thickness | ≦ 0.1 μm.

本発明の他のカラーフィルタは、前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した部分の盛り上がり高さがブラックマトリクスもしくは着色層より0.2μm以下であることを特徴とする。   Another color filter of the present invention is characterized in that a rising height of a portion where the colored layer and the black matrix contact or overlap each other is 0.2 μm or less from the black matrix or the colored layer. .

また本発明の他のカラーフィルタは、前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した部分の端部表面が該透明基板に対し2〜45°の角度をなすことを特徴とする。   Another color filter of the present invention is characterized in that an end surface of a portion where the colored layer and the black matrix are in contact with or stacked on each other has an angle of 2 to 45 ° with respect to the transparent substrate. And

また、本発明のカラーフィルタは透明樹脂による保護層を設けずに横電界方式の液晶表示装置に用いられることを特徴とする
本発明の横電界方式の液晶表示装置は、前記透明樹脂による保護層を設けないカラーフ
ィルタを備えることを特徴とする。
Further, the color filter of the present invention is used for a horizontal electric field type liquid crystal display device without providing a protective layer made of a transparent resin. It is characterized by comprising a color filter not provided.

本発明を用いると、着色層上に保護層を設けなくても、この着色層上に形成される配向膜をラビングする工程において、カラーフィルタの画像上に形成された配向膜のラビング剥がれを生じさせることなく良好な表示特性を示すことが可能となる。   When the present invention is used, the alignment film formed on the color filter image is rubbed off in the step of rubbing the alignment film formed on the colored layer without providing a protective layer on the colored layer. It is possible to show good display characteristics without causing it.

本発明のカラーフィルタは、透明基板と、透明基板上に設けられた、開口部を有するブラックマトリクスと、開口部に設けられ、色画素を構成する複数の着色層とを有し、該ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmである。   The color filter of the present invention includes a transparent substrate, a black matrix having an opening provided on the transparent substrate, and a plurality of colored layers provided in the opening and constituting color pixels. And the colored layer are in contact with each other or overlapped with each other, and the relationship of the film thickness is | colored layer film thickness−black matrix film thickness | ≦ 0.1 μm.

本発明のカラーフィルタ及びカラーフィルタによれば、着色層上に保護層を形成しなくても、着色層上に形成される配向膜の平坦さを損なわず、また配向膜のラビング工程における膜剥がれが生じ難く、かつ優れた表示特性を示す液晶表示を行うことができる。   According to the color filter and the color filter of the present invention, even if a protective layer is not formed on the colored layer, the flatness of the alignment film formed on the colored layer is not impaired, and the film is peeled off in the alignment film rubbing step. Therefore, it is possible to perform liquid crystal display that is less likely to occur and exhibits excellent display characteristics.

また、本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタを備えている。   The liquid crystal display device of the present invention includes the color filter.

本発明の液晶表示装置を用いると、使用されるカラーフィルタのブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmであることにより、着色層上に保護層を形成しなくても、着色層上に形成される配向膜の平坦さを損なわず、また配向膜のラビング工程における膜剥がれが生じ難く、かつ優れた表示特性を示す液晶表示を行うことができる。   When the liquid crystal display device of the present invention is used, the black matrix of the color filter used and the colored layer are in contact with each other or overlapped with each other, and the relationship of film thickness is | colored layer film thickness-black matrix The film thickness | ≦ 0.1 μm does not impair the flatness of the alignment film formed on the colored layer without forming a protective layer on the colored layer, and the film is peeled off during the rubbing process of the alignment film. Therefore, it is possible to perform liquid crystal display that is less likely to occur and exhibits excellent display characteristics.

図1に、本発明に係るカラーフィルタの一例の構成を表す模式的な断面図を示す。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an example of a color filter according to the present invention.

図2に、図1のブラックマトリクスと着色層とが端部を接触または重積した部分を拡大した模式的な断面図を示す。   FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view in which a portion where the black matrix and the colored layer in FIG. 1 are in contact with each other or stacked is enlarged.

図1に示すように、このカラーフィルタ10は、透明基板1と、透明基板1上に設けられた例えばストライプ状のブラックマトリクス2と、このブラックマトリクス2の開口部に設けられた複数の着色層例えば赤色着色層3R、緑色着色層3G、及び青色着色層3Bを含む。   As shown in FIG. 1, this color filter 10 includes a transparent substrate 1, for example, a striped black matrix 2 provided on the transparent substrate 1, and a plurality of colored layers provided in openings of the black matrix 2. For example, a red colored layer 3R, a green colored layer 3G, and a blue colored layer 3B are included.

着色層とブラックマトリクスの膜厚の関係は|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmである。この膜厚の関係が満たされない、すなわち|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|>0.1μmの場合、配向膜を形成しラビングを行うとラビングロールが接触する強さがブラックマトリクスと着色層と極端に異なることになり、膜厚が厚い層上に形成された配向膜に剥がれが生じやすくなる。   The relationship between the thickness of the colored layer and the black matrix is | colored layer thickness−black matrix thickness | ≦ 0.1 μm. If this film thickness relationship is not satisfied, i.e., | colored layer thickness-black matrix thickness |> 0.1 μm, the strength with which the rubbing roll comes into contact with the black matrix and the colored layer when the alignment film is formed and rubbing is performed. Therefore, the alignment film formed on the thick layer tends to peel off.

図2に示すように、着色層例えば緑色着色層3Gは、ブラックマトリクスと互いの端部を接触または重積している。この接触また重積部分は重なり幅を有する境界領域Xを成す。互いに接触した端部のうち一方が(図2の場合は着色層3Gが)他方(図2の場合はブラックマトリクス)上に重なっており、この境界領域の表面を構成している。   As shown in FIG. 2, the colored layer, for example, the green colored layer 3 </ b> G is in contact with or stacked with the black matrix and the ends of each other. This contact or stacked portion forms a boundary region X having an overlap width. One of the end portions in contact with each other (the colored layer 3G in the case of FIG. 2) overlaps with the other (the black matrix in the case of FIG. 2), and constitutes the surface of this boundary region.

この境界領域の盛り上がり高さはブラックマトリクスもしくは着色層より0.3μm以下である。境界領域の盛り上がり高さが0.3μmより大きくなると、配向膜を形成しラビングを行った際に境界領域上のみにラビングロールが強く接触することになり、境界領域上に形成された配向膜に剥がれが生じやすくなる。   The rising height of the boundary region is 0.3 μm or less from the black matrix or the colored layer. When the rising height of the boundary region is larger than 0.3 μm, the rubbing roll comes into strong contact only on the boundary region when the alignment film is formed and rubbed, and the alignment film formed on the boundary region is touched. Peeling easily occurs.

また、3G端部表面の輪郭に接する接線αと、透明基板とのなす角度θは2〜45°である。   The angle θ formed between the tangent line α in contact with the outline of the 3G end surface and the transparent substrate is 2 to 45 °.

この角度が2°未満であると、端部が極端に薄くなりパターン形状が悪くなりやすく、45°を超えると、この端部形状が急嵯になり、やはりラビング工程での配向膜剥がれが生じやすくなる。   If this angle is less than 2 °, the edge part becomes extremely thin and the pattern shape tends to deteriorate, and if it exceeds 45 °, this edge part shape becomes abrupt and peeling of the alignment film occurs in the rubbing process. It becomes easy.

カラーフィルタの製造を、フォトリソグラフィ法の例で説明する。   The production of the color filter will be described using an example of a photolithography method.

まず、予めブラックマトリクスを形成した透明基板を用意し、透明基板上に、感光性着色組成物を塗布し、プリベークを行う。   First, a transparent substrate on which a black matrix is formed in advance is prepared, and a photosensitive coloring composition is applied on the transparent substrate and prebaked.

この感光性樹脂を塗布する手段はスピンコート、ディップコート、ダイコートなどが通常用いられる。40〜60cm四方程度の基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならば、これらに限定されるものではない。また、プリベークは、50〜120℃の温度で10〜20分加熱することが好ましい。   As a means for applying the photosensitive resin, spin coating, dip coating, die coating and the like are usually used. If it is a method which can apply | coat with a uniform film thickness on a 40-60 cm square board | substrate, it will not be limited to these. Moreover, it is preferable to heat a prebaking for 10 to 20 minutes at the temperature of 50-120 degreeC.

また、塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると、通常はプリベーク後の膜厚で2μm程度である。そして、透明基板上に塗布された感光性着色組成物をパターンマスクを介して露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などが用いられる。   The coating thickness is arbitrary, but considering the spectral transmittance and the like, the thickness after pre-baking is usually about 2 μm. And the photosensitive coloring composition apply | coated on the transparent substrate is exposed through a pattern mask. A normal high-pressure mercury lamp or the like is used as the light source.

次に、アルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を行う。このアルカリ性水溶液からなる現像液の例としては炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、さらに、この水溶液に適当な界面活性剤などを加えたものが用いられる。そして、現像後、水洗、乾燥して任意の一色の画素が得られる。   Next, it develops using the developing solution which consists of alkaline aqueous solution. Examples of the developing solution comprising the alkaline aqueous solution include a sodium carbonate aqueous solution, a sodium hydrogen carbonate aqueous solution, or a mixed aqueous solution of both, and a solution obtained by adding an appropriate surfactant to the aqueous solution. And after development, it is washed with water and dried to obtain pixels of any one color.

以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、パターニング工程を必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の画素を得ることができる。   By repeating the above-described series of steps, the photosensitive coloring composition and the pattern, and repeating the patterning step as many times as necessary, a colored pattern in which the necessary number of colors are combined, that is, a pixel of a plurality of colors can be obtained.

着色層は、例えば顔料等の着色剤と感光性樹脂とを含み得る。   The colored layer can contain, for example, a colorant such as a pigment and a photosensitive resin.

着色層の形成方法としては、上記フォトリソグラフィーを用いる顔料分散法が好適であるが、本発明の構成をなし得るものであればなんでもよく、またブラックマトリクスや着色層の端部を制御するために必要であれば研磨を行なうことができる。   As a method for forming the colored layer, the above-described pigment dispersion method using photolithography is suitable, but any method capable of forming the configuration of the present invention may be used, and in order to control the edge of the black matrix or the colored layer. Polishing can be performed if necessary.

研磨方法としては、例えば平盤研磨機、及びオスカー研磨機等を用いた機械的研磨を行うことができる。   As a polishing method, for example, mechanical polishing using a flat plate polishing machine, an Oscar polishing machine, or the like can be performed.

本発明に使用できる研磨機の一例を表す概略図を図3に示す。   A schematic diagram showing an example of a polishing machine that can be used in the present invention is shown in FIG.

図示するように、この研磨機では、円形のテーブル11上に被研磨材として例えばカラーフィルタ10が載置、固定されており、定盤12に貼り合わせた研磨パッド13面がカラーフィルタ表面に加圧、接触され得る。定盤12と研磨パッド13との間には、例えば柔軟層14,硬質フィルム層15が介在し、この柔軟層14により円形テーブルのうねりを吸収させている。   As shown in the figure, in this polishing machine, for example, a color filter 10 is mounted and fixed as a material to be polished on a circular table 11, and the surface of the polishing pad 13 bonded to the surface plate 12 is added to the surface of the color filter. Pressure, can be contacted. For example, a flexible layer 14 and a hard film layer 15 are interposed between the surface plate 12 and the polishing pad 13, and the undulation of the circular table is absorbed by the flexible layer 14.

この円形テーブル11を回転させながら、カラーフィルタ10表面に研磨液を滴下しつつ、定盤を揺動させて、カラーフィルタ10表面を研磨し、カラーフィルタのブラックマ
トリクスと着色層間に生じた突起を除去することができる。
While rotating the circular table 11, the surface of the color filter 10 is polished by dropping the polishing liquid on the surface of the color filter 10 and by shaking the surface plate, so that the protrusions generated between the black matrix of the color filter and the colored layers are formed. Can be removed.

図4に、図2に示すカラーフィルタの着色層間に生じた突起を除去するために研磨した例を説明するための断面図を示す。   FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an example of polishing to remove protrusions generated between the colored layers of the color filter shown in FIG.

図示するように、このカラーフィルタ10’は、ブラックマトリクスと着色層との境界領域が研磨されることにより、その表面が盛り上がった境界領域Xの代わりに、表面が平坦化された境界領域X’となっていること以外は、図2と同様の外観を有する。ブラックマトリクスと着色層との境界領域の盛り上がりが図2にしめすよりも小さくなり得ることがわかる。   As shown in the figure, this color filter 10 ′ has a boundary region X ′ whose surface is flattened instead of the boundary region X whose surface is raised by polishing the boundary region between the black matrix and the colored layer. It has the same external appearance as FIG. It can be seen that the rise of the boundary region between the black matrix and the colored layer can be smaller than shown in FIG.

互いの端部の重なり幅は、0ないし10μmの範囲であることが好ましい。   The overlapping width of the end portions of each other is preferably in the range of 0 to 10 μm.

この範囲であると、配向膜がラビング剥がれを生じさせることなくより良好な表示特性を示すとともに、液晶素子製造時のラビング工程のプロセスマージンの拡大が可能となる。重なり幅が10μmを超えると、境界領域の盛り上がりが大きく、また重積端部の角度を2ないし45°に制御しにくく、45°より大きくなりやすい傾向がある。   Within this range, the alignment film exhibits better display characteristics without causing rubbing peeling, and the process margin of the rubbing process when manufacturing the liquid crystal element can be increased. When the overlap width exceeds 10 μm, the rising of the boundary region is large, the angle of the stacked end portion is difficult to control to 2 to 45 °, and tends to be larger than 45 °.

また、本発明のカラーフィルタは透明樹脂による保護層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いられる。   Further, the color filter of the present invention is used in a horizontal electric field type liquid crystal display device without providing a protective layer made of a transparent resin.

図5に、本発明の好ましい液晶表示装置の一例として、横電界方式の液晶表示装置の構成を表す断面図を示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a horizontal electric field type liquid crystal display device as an example of a preferable liquid crystal display device of the present invention.

この液晶表示装置60は、カラーフィルタ基板40、カラーフィルタ基板40に対向して設けられ、基板に平行な向きに電界をかける電極を備えた対向基板50、及び対向基板50間に充填された液晶19とを具備する。   The liquid crystal display device 60 is provided with a color filter substrate 40, a counter substrate 50 provided with an electrode that applies an electric field in a direction parallel to the substrate, and a liquid crystal filled between the counter substrates 50. 19.

カラーフィルタ基板40に用いられるカラーフィルタは、透明基板1、透明基板1の一主面上に設けられた、開口部を有するブラックマトリクス2、開口部に色画素を構成する複数の着色層3を有し、該ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmである。 このカラーフィルタ基板40は、カラーフィルタの着色層3上に配向膜4、透明基板1の他の主面に偏光板6が設けられている。   The color filter used for the color filter substrate 40 includes a transparent substrate 1, a black matrix 2 provided on one main surface of the transparent substrate 1, and having a plurality of colored layers 3 constituting color pixels in the openings. The black matrix and the colored layer are in contact with or stacked on each other, and the relationship of film thickness is | colored layer film thickness-black matrix film thickness | ≦ 0.1 μm. This color filter substrate 40 is provided with an alignment film 4 on the colored layer 3 of the color filter and a polarizing plate 6 on the other main surface of the transparent substrate 1.

また、この対向基板50は、透明基板8と、透明基板8の一主面に設けられた共通電極16と、透明基板8の他の主面に設けられた偏光板9と、共通電極16を覆って設けられた絶縁層17と、絶縁層17上に設けられた画素電極18、さらに絶縁層17と画素電極18上に形成された配向膜22とを有する。液晶19は、画素電極18が設けられた絶縁層17とカラーフィルタ基板の配向膜4との間に配置される。   The counter substrate 50 includes a transparent substrate 8, a common electrode 16 provided on one main surface of the transparent substrate 8, a polarizing plate 9 provided on the other main surface of the transparent substrate 8, and the common electrode 16. The insulating layer 17 is provided so as to cover the pixel electrode 18 provided on the insulating layer 17, and the alignment layer 22 is provided on the insulating layer 17 and the pixel electrode 18. The liquid crystal 19 is disposed between the insulating layer 17 provided with the pixel electrode 18 and the alignment film 4 of the color filter substrate.

このような横電界方式の液晶表示装置は、ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmであるため、カラーフィルタ上に形成される配向膜の平坦さを損なわず、また、配向膜のラビング工程における膜剥がれが生じ難く、かつ優れた表示特性を示す。     In such a horizontal electric field type liquid crystal display device, the black matrix and the colored layer are in contact with each other or overlapped with each other, and the film thickness relationship is | colored layer thickness−black matrix thickness | ≦ Since the thickness is 0.1 μm, the flatness of the alignment film formed on the color filter is not impaired, the film is hardly peeled off in the alignment film rubbing step, and excellent display characteristics are exhibited.

本発明に用いる透明基板は、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは80%以上の透過率を有するものが好ましい。一般に、液晶表示装置に用いられているものでよく、透明性の良好なポリエステルなどのプラスチック基板やガラス基板が挙げられる。そして、ブラックマトリクスは、あらかじめ透明基板上に黒色の感
光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
The transparent substrate used in the present invention preferably has a certain transmittance with respect to visible light, and more preferably has a transmittance of 80% or more. Generally, it may be one used in a liquid crystal display device, and examples thereof include a plastic substrate such as polyester having good transparency and a glass substrate. And what is necessary is just to use what put the pattern by the black photosensitive resin by the well-known method beforehand on a transparent substrate as a black matrix.

透明基板上への着色層の作製方法は、フォトリソグラフィ法以外、インクジェット法、印刷法、エッチング法、転写法、電着法など何れの方法、またはこれらの手法を併用して作製してもかまわない。方法で、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布成膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色の画素を形成する工程を、各色毎に繰り返し行うフォトレジスト法が好ましい。   The method for producing the colored layer on the transparent substrate may be any method other than the photolithography method, such as an inkjet method, a printing method, an etching method, a transfer method, an electrodeposition method, or a combination of these methods. Absent. In consideration of high definition, controllability and reproducibility of spectral characteristics, a colored composition in which a pigment is dispersed in a transparent resin together with a photoinitiator and a polymerizable monomer on a transparent substrate. A photoresist method is preferred in which a step of forming a colored layer by coating and forming a film, forming a single color pixel by pattern exposure and development of the colored layer is repeated for each color.

本発明のカラーフィルタに用いられる画素を構成する着色層は、感光性着色組成物を調製してフォトリソ法により形成する場合は、例えば、以下に示す組成の感光性樹脂組成物を用いて形成することができる。この感光性樹脂組成物では、着色層となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、3本ロール、ジェットミル等様々な方法があり、特に限定されるものではない。   The colored layer constituting the pixel used in the color filter of the present invention is formed using a photosensitive resin composition having the following composition, for example, when a photosensitive colored composition is prepared and formed by a photolithography method. be able to. In this photosensitive resin composition, a pigment serving as a colored layer is dispersed in a suitable solvent together with a photoinitiator and a polymerizable monomer in a transparent resin. There are various methods for dispersing such as a mill base, three rolls, and a jet mill, and there is no particular limitation.

(顔料)
感光性着色組成物(顔料)本発明の感光性着色組成物に用いることのできる有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
(Pigment)
Photosensitive coloring composition (pigment) Specific examples of organic pigments that can be used in the photosensitive coloring composition of the present invention are indicated by color index numbers.

赤色フィルタセグメント(画素)を形成するための赤色着色層組成物には、例えばC.I.PigmentRed1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、81:x、83、88、90、97、112、119、122、123、146、149、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、180、184、185、187、188、190、192、200、202、206、207、208、209.210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272、279等の赤色顔料を用いることができる。また、赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。   Examples of the red colored layer composition for forming a red filter segment (pixel) include C.I. I. PigmentRed 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: x, 83, 88, 90, 97, 112, 119, 122, 123, 146, 149, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 188, 190, 192, 200, 202, 206, 207, 208, 209.210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 27 It can be used red pigment 279, and the like. Moreover, a yellow pigment and an orange pigment can be used in combination with the red coloring composition.

黄色顔料としてはC.I.PigmentYellow1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等が挙げられる。   Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 17 , And the like 174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214.

榿色顔料としてはC.I.PigmentOrange2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73等が挙げられる。   As an amber pigment, C.I. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73, etc. It is done.

緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色組成物には、例えばC.I.PigmentGreen1、1:x、2、2:x、4、7、10、36、37等の緑色顔料を
用いることができる。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
Examples of the green coloring composition for forming the green filter segment include C.I. I. Pigment Green 1, 1: x, 2, 2: x, 4, 7, 10, 36, 37 and the like can be used. The green coloring composition can be used in combination with the same yellow pigment as the red coloring composition.

青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物には、例えばC.I.PigmentBlue1、1:2、1:x、9:x、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、24、24:x、56、60、61、62、64、80等の着色顔料、好ましくはC.I.PigmentBlue15:6を用いることができる。また、青色着色組成物には、C.I.PigmentViolet1、1:x、3、3:3、3:x、5:1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料、好ましくはC.I.PigmentViolet23を併用することができる。   Examples of the blue coloring composition for forming the blue filter segment include C.I. I. PigmentBlue1, 1: 2, 1: x, 9: x, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 24, 24: x, 56, 60, 61, 62, 64, 80, etc., preferably C.I. I. PigmentBlue 15: 6 can be used. In addition, C.I. I. Pigment Violet 1, 1: x, 3, 3: 3, 3: x, 5: 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50, etc., preferably C.I. I. PigmentViolet 23 can be used in combination.

また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III)、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。   In combination with the organic pigment, an inorganic pigment may be used in combination in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while balancing saturation and lightness. Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, etc., metal oxide powder, metal sulfide powder, metal powder, etc. Furthermore, for color matching, a dye can be contained within a range that does not decrease the heat resistance.

(分散剤)
また、顔料を含有させる場合には、顔料を分散させるための分散剤を含有させる必要がある。分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間体、染料の中間体、ソルスパース等が使用される。分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、顔料の配合量100質量%に対して、1〜10質量%とすることが好ましい。
(Dispersant)
Moreover, when a pigment is contained, it is necessary to contain a dispersant for dispersing the pigment. As the dispersant, a surfactant, an intermediate of pigment, an intermediate of dye, Solsperse, or the like is used. Although the addition amount of a dispersing agent is not specifically limited, It is preferable to set it as 1-10 mass% with respect to 100 mass% of compounding quantities of a pigment.

(非感光性樹脂及び/又は感光性樹脂)
着色組成物に用いることの透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において、透過率が80%以上、好ましくは95%以上の樹脂である。この透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。また、透明樹脂には、必要に応じて、その前躯体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または2種以上混合して用いることができる。
(Non-photosensitive resin and / or photosensitive resin)
The transparent resin used for the coloring composition is a resin having a transmittance of 80% or more, preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. This transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin. Moreover, the transparent resin can be used alone or in admixture of two or more monomers or oligomers that are precursors thereof, which are cured by radiation irradiation to form a transparent resin, as necessary.

熱可塑性樹脂としては、例えばブチラール樹脂、スチレン−(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体−ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。   Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene- (anhydrous) maleic acid copolymer, styrene / styrene sulfonic acid copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid copolymer, isobutylene / (anhydrous) maleic acid copolymer. Polymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer-polyvinyl acetate, polyurethane resin, polyester resin, acrylic resin, alkyd resin, polystyrene, polyamide resin, rubber resin, ring Examples thereof include a fluorinated rubber resin, celluloses, polyethylene, polybutadiene, and a polyimide resin. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.

着色組成物に用いて好適な感光性樹脂とは、ラジカル架橋性を有する樹脂のことを意味しており、少なくとも1個のエチレン不飽和二重結合を有する質量平均分子量5000〜10万の樹脂が好適に用いられる。   The photosensitive resin suitable for use in the coloring composition means a resin having radical crosslinkability, and a resin having a mass average molecular weight of 5000 to 100,000 having at least one ethylenically unsaturated double bond. Preferably used.

具体的には、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子に、前記反応性官能基と反応可能なイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、及びスチリル基等のエチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂が
用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレイン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
Specifically, a reactive polymer such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group that can react with the reactive functional group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amino group. A resin in which an ethylenically unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group and a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting with a (meth) acrylic compound having benzene or cinnamic acid is used. In addition, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olein-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.

(光重合性モノマー)
光重合性モノマーとは、ラジカルにより重合が誘起されるモノマーのことであり、用いることのできる重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオルジグリシジルエテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロカラクトン変性ペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、エポキシ基含有化合物とカルボキシ(メタ)アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。
(Photopolymerizable monomer)
The photopolymerizable monomer is a monomer whose polymerization is induced by radicals. The polymerizable monomer and oligomer that can be used include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meta). ) Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, β-carboxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol acrylate methacrylate, glycerol dimethacrylate 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, 2-hydroxy- -Acryloylpropyl methacrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether (Meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol ethylene Oxide modified penta (meth) acrylate, dipentaerythritol propylene oxide modified penta (meth) acrylate, di Pentaerythritol caprocalactone modified penta (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester acrylate, methylolated melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane acrylate Examples include methacrylic acid esters, reaction products of epoxy group-containing compounds and carboxy (meth) acrylate, and hydroxyl group-containing polyol polyacrylates.

また、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等も用いられる。これらは単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。   Also used are (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile and the like. It is done. These may be used alone or in combination of two or more.

(重合開始剤)
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフオリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾエノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メト
キシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル)−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン、1−〔4−(フェニルチオ)−、2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として0.5〜50重量%が好ましく、より好ましくは3〜30重量%である。
(Polymerization initiator)
When the composition is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator or the like is added to the coloring composition. Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Acetophenone compounds such as hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, Benzoin compounds such as benzyl dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzoenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'- Benzophenone compounds such as methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropyl Thioxanthone compounds such as thioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxy) Phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloro) Methyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloro) Til) -6-styryl) -s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl)- Triazines such as 4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine Compound, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4 Oxime ester compounds such as' -methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4,6-to Phosphine compounds such as methylbenzoyldiphenylphosphine oxide, quinone compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole compounds, titanocene compounds, and the like are used. . These photopolymerization initiators can be used alone or in combination. The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, based on the total solid content of the colored composition.

(光増感剤)
また、重合開始剤と光増感剤とを併用することが好ましい。増感剤として、α−アシロキシムエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルレアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N’−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60重量%が好ましく、より好ましくは3〜40重量%である。
(Photosensitizer)
Moreover, it is preferable to use together a polymerization initiator and a photosensitizer. As a sensitizer, α-acyloxime ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4- Isoamyl dimethylaminobenzoate, 2-dimethylreaminoethyl benzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N′-dimethylparatoluidine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4 ′ -Bis (diethylamino Benzophenone, it may be used in combination of 4,4'-bis (ethylmethylamino) amine compounds such as benzophenone. These sensitizers can be used alone or in combination. The amount of the sensitizer used is preferably 0.5 to 60% by weight, more preferably 3 to 40% by weight based on the total amount of the photopolymerization initiator and the sensitizer.

さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上存する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、ヂカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオブロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2,4,6−トリメルカプト−s−トリアジン、2(N、N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。   Furthermore, the coloring composition can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent. The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups, for example, hexanedithiol, dicanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, Ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiobropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate , Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercap -s- triazine, 2 (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine.

これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜20質量%である。0.1質量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30質量%を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。   These polyfunctional thiols can be used alone or in combination. The amount of the polyfunctional thiol used is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the colored composition. If it is less than 0.1% by mass, the effect of adding a polyfunctional thiol is insufficient, and if it exceeds 30% by mass, the sensitivity is too high and the resolution is lowered.

(溶剤)
着色組成物は、基板上への均一な塗布を可能とするために、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。用いて好適な有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
(solvent)
The coloring composition can contain an organic solvent as necessary in order to enable uniform coating on the substrate. The solvent also has a function of uniformly dispersing the pigment. Suitable organic solvents used include, for example, cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n. Examples include amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, and petroleum solvents, and these are used alone or in combination.

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。   EXAMPLES Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely.

実施例1 着色組成物の調製
以下のように、赤色、緑色、及び着色層着色組成物を作製した。
Example 1 Preparation of Colored Composition Red, green, and colored layer colored compositions were prepared as follows.

赤色着色組成物
赤色顔料:C.I.PigmentRed254(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッドB−CF」) 38部
赤色顔料:C.I.PigmentRed177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッドA2B」) 78部
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 15部
アクリルワニス(固形分20%) 60部
上記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、口径1mmのガラスピースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
Red coloring composition Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 (“Ilgar For Red B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 38 parts Red pigment: C.I. I. Pigment Red 177 (“Chromophthal Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 78 parts Dispersant (“Ajisper PB821” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) 15 parts Acrylic varnish (solid content 20%) 60 parts Uniform mixture of the above composition The mixture was stirred and mixed, and then dispersed with a sand mill for 5 hours using a glass piece having a diameter of 1 mm, and then filtered with a 5 μm filter to prepare a red pigment dispersion.

上記分散体 298部ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亜合成(株)製「M402」) 15部
アクリルワニス(固形分20%) 136部
光開始剤(東洋インキ製造(株)製「TRG278」) 7部
シクロヘキサノン 292部
その後、上記組成の混合物を均一になるように撹拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して赤色着色組成物を得た。
298 parts dipentaerythritol hexaacrylate ("M402" manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 15 parts Acrylic varnish (solid content 20%) 136 parts Photoinitiator ("TRG278" manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) 7 parts 292 parts of cyclohexanone Subsequently, the mixture having the above composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a red colored composition.

緑色着色組成物
緑色顔料:C.I.PigmentGreen36 140部
黄色顔料:C.I.PigmentYellow150 85部
アクリルワニス(固形分20%) 225部
上記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径1mmのガラスピースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
Green coloring composition Green pigment: C.I. I. Pigment Green 36 140 parts Yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 85 parts Acrylic varnish (solid content 20%) 225 parts After uniformly stirring and mixing the mixture of the above composition, using a glass piece having a diameter of 1 mm, it is dispersed in a sand mill for 5 hours, and then filtered through a 5 μm filter and green. A pigment dispersion was prepared.

上記緑色顔料分散体 450部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亜合成(株)製「M402」) 30部
光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー369」) 6部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F) 1部
シクロヘキサノン 230部
その後、上記組成の混合物を均一になるように撹拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して緑色着色組成物を得た。
450 parts of the above-mentioned green pigment dispersion Dipentaerythritol hexaacrylate (“M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 30 parts Photoinitiator (“Irgacure 369” manufactured by Ciba Geigy) 6 parts Sensitizer (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) “EAB-F” 1 part Cyclohexanone 230 parts Thereafter, the mixture having the above composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a green colored composition.

青色着色組成物
青色顔料:C.I.PigmentBlue15 50部
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブル−ES」)
紫色顔料:C.I.PigmentViolet23 2部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット5890」)
分散材(ゼネカ社製「ソルスパーズ2000」) 6部
アクリルワニス(固形分20%) 200部
上記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径1mmのガラスピースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
Blue coloring composition Blue pigment: C.I. I. 50 parts of PigmentBlue 15 (“Rionol Bull-ES” manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.)
Purple pigment: C.I. I. PigmentViolet 23 2 parts (BASF "Paliogen Violet 5890")
Dispersant (“Solspers 2000” manufactured by Zeneca) 6 parts Acrylic varnish (solid content 20%) 200 parts The mixture having the above composition was uniformly stirred and mixed, and then dispersed in a sand mill for 5 hours using a glass piece having a diameter of 1 mm. Thereafter, the mixture was filtered through a 5 μm filter to prepare a blue pigment dispersion.

上記分散体 121部トリメチロールプロパントリアクリレート 19部
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」)
光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4部
増感剤(保土ケ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
シクロヘキサノン 214部
その後、上記組成の混合物を均一になるように撹拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して青色着色組成物を得た。
121 parts of the above dispersion 19 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
Photoinitiator ("Irgacure 907" manufactured by Ciba-Geigy Co., Ltd.) 4 parts Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts Cyclohexanone 214 parts Thereafter, the mixture having the above composition was stirred to be uniform. After mixing, the mixture was filtered through a 5 μm filter to obtain a blue colored composition.

カラーフィルタの調製
上記感光性樹脂組成物を用いて、以下の工程によりカラーフィルタを作製した。
Preparation of color filter A color filter was prepared by the following steps using the photosensitive resin composition.

まず、幅が20μm、厚さが2.0μmのストライプ状のブラックマトリクスを設けたガラス基板に、赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚2.0μmとなるように塗布した。   First, a red coloring composition was applied to a glass substrate provided with a stripe-shaped black matrix having a width of 20 μm and a thickness of 2.0 μm by spin coating so as to have a thickness of 2.0 μm.

これを乾燥した後、露光機にてストライプ状のパターン露光をし、アルカリ現像液にて90秒間現像して、ストライプ状の赤色画素の着色層を得た。   After drying this, striped pattern exposure was performed with an exposure machine, and development was performed with an alkaline developer for 90 seconds to obtain a colored layer of striped red pixels.

炭酸ナトリウム 1.5重量%
炭酸水素ナトリウム 0.5重量%
陰イオン系界面活性剤 8.0重量%(花王(株)製「ペリレッケスNBL」)
水 90重量%。
Sodium carbonate 1.5% by weight
Sodium bicarbonate 0.5% by weight
Anionic surfactant 8.0% by weight ("Perireckes NBL" manufactured by Kao Corporation)
90% water.

なお、アルカリ現像液は上記の組成を有する。   The alkaline developer has the above composition.

次に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が2.0μmとなるように塗布、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素の着色層の隣接した端部と、所定幅で重なる位置に露光し、現像することで、赤色画素の着色層と隣接した緑色画素の着色層を得た。   Next, the green coloring composition is similarly applied by spin coating so that the film thickness becomes 2.0 μm, dried, and then the striped colored layer is applied to the adjacent edge of the red pixel coloring layer by an exposure machine. A green pixel colored layer adjacent to the red pixel colored layer was obtained by exposing and developing at a position overlapping with the portion at a predetermined width.

さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色組成物についても膜厚2.0μmで赤色画素、緑色画素の着色層と隣接した着色画素の着色層を得た。   Further, in the same manner as for red and green, a blue colored composition was obtained with a thickness of 2.0 μm and a colored layer of a colored pixel adjacent to the colored layer of the red and green pixels.

これで、図1と同様の構成を有し、ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmであるカラーフィルタを得た。   1, the black matrix and the colored layer are in contact with each other or overlapped with each other, and the relationship of the film thickness is | colored layer film thickness−black matrix film thickness | A color filter satisfying ≦ 0.1 μm was obtained.

なお、境界領域の盛り上がり高さ、および境界領域表面を成す着色層端部の透明基板に対する角度は、この境界領域表面端部を、日立製電子顕微鏡S4000により10万倍に
拡大して撮影した画像を、測長器または分度器を使用して測定した。
Note that the rising height of the boundary region and the angle of the color layer end portion forming the boundary region surface with respect to the transparent substrate are images obtained by enlarging the boundary region surface end portion by 100,000 times with a Hitachi electron microscope S4000. Was measured using a length measuring instrument or a protractor.

得られたカラーフィルタの境界領域の盛り上がり高さ、および境界領域表面を成す着色層端部表面の透明基板に対する角度を下記表1に示す。   The raised height of the boundary region of the obtained color filter and the angle of the color layer end surface forming the boundary region surface with respect to the transparent substrate are shown in Table 1 below.

また、隣り合う着色層とブラックマトリクスとの重なり幅を下記表1に示す。   Table 1 below shows the overlapping width between the adjacent colored layer and the black matrix.

なお、各着色層間の重なり幅は、オリンパス製 顕微測微機により、反射光源を用いて映し出された画像の重なり部の幅を測ることにより測定した。   The overlapping width between the colored layers was measured by measuring the width of the overlapping portion of the image projected using a reflection light source with an Olympus microscope.

また、得られたカラーフィルタの着色層上に配向膜材料(日産化学製サンエバー7492)を、焼成後の膜厚が70nmとなるように塗布し、220℃、30分の焼成を行い、カラーフィルタ上に配向膜を有するカラーフィルタ基板を作成した。   In addition, an alignment film material (Nissan Chemical's Sunever 7492) is applied on the colored layer of the obtained color filter so that the film thickness after baking becomes 70 nm, and baking is performed at 220 ° C. for 30 minutes. A color filter substrate having an alignment film thereon was prepared.

これらの配向膜を塗布・焼成後のカラーフィルタ基板を、ラビング装置にて、押し込み量0.3mm、ロール回転数1800rpm、ステージ移動速度22.5mm/sの条件にて2回のラビングを行い、ラビング後の配向膜表面状態を観察し、配向膜剥がれについて評価を行った。   The color filter substrate after applying and baking these alignment films is rubbed twice with a rubbing device under the conditions of a push amount of 0.3 mm, a roll rotation speed of 1800 rpm, and a stage moving speed of 22.5 mm / s. The alignment film surface state after rubbing was observed, and the alignment film peeling was evaluated.

配向膜剥がれが、全く見られない場合を○、多少発生した場合を×、及び顕著に発生した場合を××と各々評価した。   A case where no peeling of the alignment film was observed was evaluated as ◯, a case where the alignment film was slightly generated was evaluated as x, and a case where the alignment film was remarkably generated was evaluated as xx.

その結果を下記表2に示す。   The results are shown in Table 2 below.

実施例2
実施例1と同様にして得られたカラーフィルタ表面を、図3と同様の研磨機を用いて表面研磨し、得られるカラーフィルタの境界領域の盛り上がり高さおよび、境界領域表面を成す着色層表面端部の透明基板に対する角度を変更したカラーフィルタを作成した。
Example 2
The surface of the color filter obtained in the same manner as in Example 1 is subjected to surface polishing using the same polishing machine as in FIG. 3, and the raised height of the boundary region of the obtained color filter and the colored layer surface forming the boundary region surface The color filter which changed the angle with respect to the transparent substrate of the edge part was created.

得られたカラーフィルタの境界領域表面を成す延出部表面端部のブラックマトリクス表面に対する角度及び重なり幅を実施例1と同様に、測定、評価した。その結果を下記表1に示す。   In the same manner as in Example 1, the angle and the overlapping width of the surface portion of the extended portion constituting the boundary region surface of the obtained color filter with respect to the black matrix surface were measured and evaluated. The results are shown in Table 1 below.

また、実施例1と同様にして、配向膜剥がれについて評価を行った。その結果を下記表2に示す。   Further, in the same manner as in Example 1, the alignment film peeling was evaluated. The results are shown in Table 2 below.

実施例3
パターン線幅を変更すること以外は、実施例2と同様にして重なり幅9μmであるカラーフィルタを得た。
Example 3
A color filter having an overlap width of 9 μm was obtained in the same manner as in Example 2 except that the pattern line width was changed.

得られたカラーフィルタの境界領域の盛り上がり高さ、境界領域表面を成す着色層表面端部の透明基板表面に対する角度及び重なり幅を実施例1と同様に、測定、評価した。その結果を下記表1に示す。   In the same manner as in Example 1, the rising height of the boundary region of the obtained color filter, the angle of the color layer surface end portion forming the boundary region surface with respect to the transparent substrate surface, and the overlapping width were measured and evaluated. The results are shown in Table 1 below.

また、実施例1と同様にして、配向膜剥がれについて評価を行った。その結果を下記表2に示す。   Further, in the same manner as in Example 1, the alignment film peeling was evaluated. The results are shown in Table 2 below.

比較例1
実施例1と同様の構成で、赤色画素膜厚を1.7μmとしたカラーフィルタを製造した。
Comparative Example 1
A color filter having the same configuration as in Example 1 and a red pixel film thickness of 1.7 μm was manufactured.

得られたカラーフィルタの境界領域の盛り上がり高さおよび境界領域表面を成す着色層表面端部の透明基板対する角度及び重なり幅を実施例1と同様に、測定、評価した。その結果を下記表1に示す。   In the same manner as in Example 1, the rising height of the boundary region of the obtained color filter and the angle and overlapping width with respect to the transparent substrate at the color layer surface end portion forming the boundary region surface were measured and evaluated. The results are shown in Table 1 below.

また、実施例1と同様にして、配向膜剥がれについて評価を行った。その結果を下記表2に示す。   Further, in the same manner as in Example 1, the alignment film peeling was evaluated. The results are shown in Table 2 below.

比較例2
比較例1と同様の構成で、表面研磨の実施し、境界領域の盛り上がり高さと境界領域表面を成す着色層表面端部の透明基板に対する角度を変更したカラーフィルタを製造した。
Comparative Example 2
With the same configuration as in Comparative Example 1, surface polishing was performed, and a color filter was manufactured in which the rising height of the boundary region and the angle of the color layer surface end portion forming the boundary region surface with respect to the transparent substrate were changed.

得られたカラーフィルタの境界領域の盛り上がり高さと境界領域表面を成す着色層表面端部の透明基板に対する角度及び重なり幅を実施例1と同様に、測定、評価した。その結果を下記表1に示す。   In the same manner as in Example 1, the rising height of the boundary region of the obtained color filter and the angle and overlapping width of the color layer surface end portion forming the boundary region surface with respect to the transparent substrate were measured and evaluated. The results are shown in Table 1 below.

また、実施例1と同様にして、配向膜剥がれについて評価を行った。その結果を下記表2に示す。   Further, in the same manner as in Example 1, the alignment film peeling was evaluated. The results are shown in Table 2 below.

比較例1、2においては、ラビング後に表面状態を観察すると、特に着色層の端部で配向膜に剥がれが多数発生していることが確認でき、特に赤色画素の膜厚とブラックマトリクスの膜厚の差が大きく、境界領域の盛り上がり高さも比較的高い比較例1において剥がれが顕著であった。   In Comparative Examples 1 and 2, by observing the surface state after rubbing, it can be confirmed that a large amount of peeling occurs in the alignment film, particularly at the end of the colored layer, and particularly the film thickness of the red pixel and the film thickness of the black matrix. In Comparative Example 1 where the difference between the two was large and the rising height of the boundary region was relatively high, peeling was significant.

一方、実施例1〜3のいずれのカラーフィルタもラビングによる配向膜剥がれは全く観察されなかった。   On the other hand, in any of the color filters of Examples 1 to 3, peeling of the alignment film due to rubbing was not observed at all.

Figure 2007163830
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Figure 2007163830
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本発明に係るカラーフィルタの一例の構成を表す模式的な断面図Typical sectional drawing showing composition of an example of a color filter concerning the present invention. 図1を拡大した模式的な断面図Schematic cross-sectional view enlarging FIG. 本発明に使用できる研磨機の一例を表す概略図Schematic showing an example of a polishing machine that can be used in the present invention 図2に示すカラーフィルタの変形例を表す図The figure showing the modification of the color filter shown in FIG. 本発明の好ましい液晶表示装置の一例の構成を表す断面図Sectional drawing showing the structure of an example of the preferable liquid crystal display device of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1,8…透明基板、2…ブラックマトリクス、3,3R,3G,3B…着色層、4,22…配向膜、6,9…偏光板、10…カラーフィルタ、11…テーブル、12…定盤、13…研磨パッド、14…柔軟層、15…硬質フィルム層、16…共通電極、17…絶縁層、18…画素電極、19…液晶、40…カラーフィルタ基板、50…対向基板、60…液晶表示装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,8 ... Transparent substrate, 2 ... Black matrix, 3, 3R, 3G, 3B ... Colored layer, 4, 22 ... Orientation film, 6, 9 ... Polarizing plate, 10 ... Color filter, 11 ... Table, 12 ... Surface plate , 13 ... Polishing pad, 14 ... Flexible layer, 15 ... Hard film layer, 16 ... Common electrode, 17 ... Insulating layer, 18 ... Pixel electrode, 19 ... Liquid crystal, 40 ... Color filter substrate, 50 ... Counter substrate, 60 ... Liquid crystal Display device

Claims (7)

透明基板と、該透明基板上に設けられた、開口部を有するブラックマトリクスと、該開口部に設けられた、色画素を構成する複数の着色層とを有し、該ブラックマトリクスと着色層とが互いの端部を接触または重積していて、かつ膜厚の関係が|着色層膜厚−ブラックマトリクス膜厚|≦0.1μmであることを特徴とするカラーフィルタ。 A transparent substrate; a black matrix having an opening provided on the transparent substrate; and a plurality of colored layers forming color pixels provided in the opening; the black matrix and the colored layer A color filter, wherein the end portions are in contact with each other or stacked, and the film thickness relationship is | colored layer film thickness-black matrix film thickness | ≦ 0.1 μm. 前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した部分の盛り上がり高さがブラックマトリクスもしくは着色層より0.3μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 2. The color filter according to claim 1, wherein a rising height of a portion where the colored layer and the black matrix contact or overlap each other is 0.3 μm or less from the black matrix or the colored layer. 前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した部分の端部表面が該透明基板に対し2〜45°の角度をなすことを特徴とする請求項2記載のカラーフィルタ。 3. The color filter according to claim 2, wherein an end surface of a portion where the colored layer and the black matrix are in contact with or stacked on each other has an angle of 2 to 45 [deg.] With respect to the transparent substrate. 前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した部分の重なり幅が10μm以下であることを特徴とする請求項3記載のカラーフィルタ。 4. The color filter according to claim 3, wherein an overlapping width of a portion where the colored layer and the black matrix are in contact with each other or overlapped with each other is 10 [mu] m or less. 前記着色層とブラックマトリクスとが互いの端部を接触または重積した突起部分が、機械的研磨により平坦化された請求項1ないし4記載のカラーフィルタ。 5. The color filter according to claim 1, wherein the projection portion where the colored layer and the black matrix are in contact with each other or stacked is flattened by mechanical polishing. 透明樹脂による保護層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いられることを特徴とする請求項1ないし5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 color filter is used in a horizontal electric field type liquid crystal display device without providing a protective layer made of a transparent resin. 請求項6に記載のカラーフィルタを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 6.
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