JP2008225082A - Substrate for color filter, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Shigeki Hatori
茂喜 羽鳥
Kenya Miyoshi
建也 三好
Masato Idegami
正人 井手上
Nobuyuki Omokawa
信之 面川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for color filter with which a liquid crystal display device having a uniform cell gap can be formed, and a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The substrate for color filter is provided with: a transparent substrate, a light shield part formed in a pattern shape on a pixel display region of the transparent substrate; a colored layer formed at an opening part comparted by the light shield part; a spacer for pixel display region formed on the light shield part; and an external bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置の製造に用いられるカラーフィルタ用基板、およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a color filter substrate used for manufacturing a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.

液晶表示装置は、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶化合物を封入して薄い液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶配列を電気的に制御してカラーフィルタの透過光または反射光の量を選択的に変化させることによって表示を行う。   In a liquid crystal display device, a color filter and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, a liquid crystal compound is sealed between them to form a thin liquid crystal layer, and the liquid crystal alignment in the liquid crystal layer is electrically controlled by the liquid crystal driving side substrate. Then, display is performed by selectively changing the amount of transmitted light or reflected light of the color filter.

このような液晶表示装置には、スタティック駆動方式、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式など種々の駆動方式があるが、近年、パーソナルコンピューターや携帯情報端末などのフラットディスプレーとして、アクティブマトリックス方式又は単純マトリックス方式の液晶パネルを用いたカラー液晶表示装置が急速に普及してきている。   Such a liquid crystal display device has various driving methods such as a static driving method, a simple matrix method, and an active matrix method. Recently, an active matrix method or a simple matrix method is used as a flat display for a personal computer or a portable information terminal. Color liquid crystal display devices using liquid crystal panels are rapidly spreading.

図6は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置パネルの一例である。液晶表示装置101は、カラーフィルタ11と液晶駆動側基板であるTFTアレイ基板12とを対向させて1μm〜10μm程度の間隙部13を設け、この間隙部13内に液晶Lを充填し、その周囲をシール材14で密封した構造をとっている(例えば特許文献1等)。カラーフィルタ11は、透明基板15上に、着色層17間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光部16と、複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)を所定順序に配列した着色層17と、オーバーコート層18と、透明電極膜19とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。   FIG. 6 shows an example of an active matrix liquid crystal display panel. In the liquid crystal display device 101, the color filter 11 and the TFT array substrate 12 which is a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, and a gap portion 13 of about 1 μm to 10 μm is provided. Is sealed with a sealing material 14 (for example, Patent Document 1). The color filter 11 includes a light shielding portion 16 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 15 to shield the boundary between the colored layers 17, and a plurality of colors (usually red (R) and green (G). , Three primary colors of blue (B)) are arranged in a predetermined order, an overcoat layer 18 and a transparent electrode film 19 are stacked in this order from the side close to the transparent substrate.

一方、TFTアレイ基板12は、透明基板上にTFT素子を配列し、透明電極膜を設けた構造をとっている(図示せず)。また、カラーフィルタ11及びこれと対向するTFTアレイ基板12の内面側には配向膜20が設けられる。そして、着色層の背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。   On the other hand, the TFT array substrate 12 has a structure in which TFT elements are arranged on a transparent substrate and a transparent electrode film is provided (not shown). An alignment film 20 is provided on the inner surface side of the color filter 11 and the TFT array substrate 12 facing the color filter 11. A color image is obtained by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer behind the colored layer.

ここで、間隙部13の厚さ、すなわちセルギャップ(カラーフィルタと液晶駆動側基板の間隙距離)は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能をカラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。   Here, the thickness of the gap 13, that is, the cell gap (gap distance between the color filter and the liquid crystal driving side substrate) is the thickness of the liquid crystal layer itself, preventing display unevenness such as color unevenness and contrast unevenness and uniform display. In order to provide a color liquid crystal display device with good display performance such as high-speed response, high contrast ratio, and wide viewing angle, it is necessary to maintain the cell gap constant and uniform.

セルギャップを維持する方法としては、例えば図6に示すように、間隙部13内にスペーサ部としてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子のビーズスペーサ部21を多数散在させ、カラーフィルタ11とTFTアレイ基板12とを貼り合わせ、液晶を注入する方法がある。この方法においては、ビーズスペーサ部の大きさをもってセルギャップが決定され、維持される。   As a method for maintaining the cell gap, for example, as shown in FIG. 6, a large number of spherical or rod-like particle spacers 21 made of glass, alumina, plastic, or the like are scattered in the gap 13 as spacers. There is a method of injecting liquid crystal by bonding the color filter 11 and the TFT array substrate 12 together. In this method, the cell gap is determined and maintained with the size of the bead spacer portion.

また、例えば図7に示すように、カラーフィルタ11の内面側であって遮光部16上(非表示領域)に、セルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサ部22を形成する方法も一般的に行われている(例えば特許文献2等)。このような柱状スペーサ部22は、カラーフィルタの透明基板上に光硬化性樹脂を均一な厚みに塗布し、得られた塗膜をフォトリソグラフィーによってパターン露光して硬化させることにより、遮光部上等に形成される。   For example, as shown in FIG. 7, a method of forming a columnar spacer portion 22 having a height corresponding to the cell gap on the inner surface side of the color filter 11 and on the light shielding portion 16 (non-display region) is also common. (For example, Patent Document 2). Such a columnar spacer portion 22 is formed by applying a photocurable resin to a uniform thickness on a transparent substrate of a color filter and curing the resulting coating film by pattern exposure by photolithography. Formed.

またビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサ形成用塗工液を、インクジェット方式により、カラーフィルタ用基板の遮光部上に塗布し、遮光部上のみにビーズスペーサを形成する方法も考えられている。   Further, a method of applying a bead spacer forming coating solution containing beads and a binder on a light shielding portion of a color filter substrate by an ink jet method to form a bead spacer only on the light shielding portion is also considered.

ここで、近年、液晶表示装置の大面積化が求められており、カラーフィルタに用いられる基板等の大面積化が図られている。また同時に、液晶表示装置の製造効率向上が求められており、例えば、一つの基板に複数のカラーフィルタが多面付けされたカラーフィルタ用基板と、一つの基板に、複数の液晶駆動用配線が多面付けされた液晶駆動側基板とを、各カラーフィルタと各液晶駆動用配線とが対向するように配置してセル組みを行い、その後、セル組みされた多面付け液晶表示装置を切断して各液晶表示装置を製造する方法も用いられる。このように、用いられる基板が大面積化された場合等には、上記いずれの方法を用いた場合であっても、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とを貼り合わせ、液晶を封入するセル組みを行う際に、均一なギャップを保持することができず、製造された液晶表示装置に表示ムラが生じたり、表示不良が発生する場合があった。これは、カラーフィルタ形成用基板等の画素表示領域の外側では上記スペーサ部が形成されていないことから、例えば図8に示すように、カラーフィルタ用基板9と液晶駆動側基板12とのギャップを所定の範囲内とすることができず、基板が撓んでしまうことによるものである。   Here, in recent years, there has been a demand for an increase in the area of liquid crystal display devices, and an increase in the area of substrates and the like used for color filters has been achieved. At the same time, there is a need to improve the manufacturing efficiency of liquid crystal display devices. For example, a color filter substrate in which a plurality of color filters are provided on one substrate, and a plurality of liquid crystal driving wirings on one substrate are provided on multiple surfaces. The liquid crystal driving side substrate attached is arranged so that each color filter and each liquid crystal driving wiring face each other to perform cell assembly, and then the multi-sided liquid crystal display device assembled with the cell is cut to separate each liquid crystal A method of manufacturing a display device is also used. As described above, when the substrate to be used is enlarged, the cell for sealing the liquid crystal by bonding the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate, regardless of which method is used. When assembling, a uniform gap could not be maintained, and there were cases where the manufactured liquid crystal display device had display unevenness or display failure. This is because the spacer portion is not formed outside the pixel display region such as the color filter forming substrate, so that the gap between the color filter substrate 9 and the liquid crystal driving side substrate 12 is increased as shown in FIG. This is because the substrate cannot be within the predetermined range and the substrate is bent.

そこで、例えば液晶表示装置の画素表示領域の外側に、光硬化性樹脂を用いて柱状スペーサを形成し、上記セル組みの際に基板が撓んでしまうことを防止する方法が提案されている。しかしながら、上記光硬化性樹脂を用いて柱状スペーサを形成した場合、柱状スペーサが形成される領域の台座の形状等によって、柱状スペーサを目的とする高さに形成することができず、また柱状スペーサは圧力による変形性が少ないことから、液晶表示装置内でセルギャップを均一なものとすることが難しいという問題があった。これは、例えば画素表示領域と外側領域とに一括して柱状スペーサを形成する場合等において、図9に示すように、大面積の台座30a等が形成されている領域上に形成される光硬化性樹脂31の膜厚と、小面積の台座30b等の上に形成される光硬化性樹脂31の膜厚とが異なるものとなってしまう。したがって、この光硬化性樹脂をパターニングして形成される柱状スペーサの高さにばらつきが生じるためであった。   Thus, for example, a method has been proposed in which columnar spacers are formed using a photocurable resin outside the pixel display region of the liquid crystal display device to prevent the substrate from being bent during the cell assembly. However, when the columnar spacer is formed using the photo-curing resin, the columnar spacer cannot be formed at a desired height due to the shape of the base of the region where the columnar spacer is formed, and the columnar spacer. Has a problem that it is difficult to make the cell gap uniform in the liquid crystal display device because it is less deformable by pressure. This is because, for example, when columnar spacers are collectively formed in the pixel display region and the outer region, as shown in FIG. 9, photocuring is performed on the region where the large area pedestal 30a and the like are formed. The film thickness of the curable resin 31 is different from the film thickness of the photocurable resin 31 formed on the small area pedestal 30b or the like. Accordingly, the height of the columnar spacers formed by patterning this photocurable resin varies.

特開平8−194216号公報JP-A-8-194216 特開2001−159707号公報JP 2001-159707 A

そこで、セルギャップが均一な液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタ用基板や、その製造方法の提供が望まれている。   Therefore, it is desired to provide a color filter substrate capable of forming a liquid crystal display device having a uniform cell gap and a method for manufacturing the same.

本発明は、透明基板と、上記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、上記透明基板の上記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有することを特徴とするカラーフィルタ用基板を提供する。   The present invention provides a transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display area of the transparent substrate, a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding portion, and the light-shielding portion. There is provided a color filter substrate comprising: a pixel display region spacer, and an outer bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder.

本発明によれば、外側用ビーズスペーサが形成されていることから、セル組みの際に、画素表示領域の外側でも、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離が一定の範囲内となるものとすることができ、基板が撓んでしまうこと等の少ないものとすることができる。また、上記外側用ビーズスペーサは、通常、弾性を有しており、圧力をかけた際に変形するものとすることができることから、外側用ビーズスペーサの高さに多少のばらつきがある場合であっても、上記セル組みの際に圧力をかけることによって、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップを、液晶表示装置全面で均一なものとすることが可能となる。   According to the present invention, since the outer bead spacer is formed, the distance between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate is within a certain range even when outside the pixel display region when assembling the cells. It is possible to reduce the amount of bending of the substrate. In addition, the outer bead spacer is usually elastic and can be deformed when pressure is applied. Therefore, there is some variation in the height of the outer bead spacer. However, it is possible to make the gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate uniform over the entire surface of the liquid crystal display device by applying pressure during the cell assembly.

上記発明においては、上記画素表示領域用スペーサが、ビーズおよびバインダを含有しており、上記画素表示領域用スペーサ中に含有されるビーズの平均粒径より、上記外側用ビーズスペーサに含有されるビーズの平均粒径のほうが大きいことが好ましい。上記画素表示領域用スペーサは遮光部上に形成されており、外側用ビーズスペーサは透明基板上に形成されていることから、上記外側用ビーズスペーサ中に含有されているビーズの平均粒径を、画素表示領域用スペーサ中に含有されているビーズの平均粒径より大きいものとすることにより、透明基板表面から外側用ビーズスペーサ表面までの距離と、透明基板表面から画素表示領域用スペーサ表面までの距離とを等しいものとすることができるからである。   In the above invention, the pixel display region spacer contains beads and a binder, and the beads contained in the outer bead spacer have an average particle diameter of beads contained in the pixel display region spacer. It is preferable that the average particle size of is larger. Since the pixel display region spacer is formed on the light-shielding portion and the outer bead spacer is formed on the transparent substrate, the average particle diameter of the beads contained in the outer bead spacer is By making it larger than the average particle diameter of the beads contained in the pixel display region spacer, the distance from the transparent substrate surface to the outer bead spacer surface and the distance from the transparent substrate surface to the pixel display region spacer surface This is because the distance can be made equal.

上記発明においては、上記透明基板の、少なくとも上記外側用ビーズスペーサが形成されている領域では、表面が撥液性とされていることが好ましい。これにより、上記外側用ビーズスペーサを形成する際に、外側用ビーズスペーサ形成用塗工液がぬれ広がってしまい、高さが低くなること等を防ぐことが可能となり、目的とする領域に外側用ビーズスペーサが形成されたものとすることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the surface is made liquid-repellent at least in the area | region in which the said outside bead spacer is formed of the said transparent substrate. As a result, when forming the outer bead spacer, the outer bead spacer forming coating solution can be prevented from spreading and becoming lower in height. This is because a bead spacer can be formed.

また本発明においては、上記外側用ビーズスペーサに含有される上記ビーズが、プラスチックビーズであることが好ましい。これにより、上記外側用ビーズスペーサが弾性を有するものとすることができ、目的とするセルギャップを実現可能なものとすることができるからである。   In the present invention, the beads contained in the outer bead spacer are preferably plastic beads. This is because the outer bead spacer can have elasticity, and the intended cell gap can be realized.

上記発明においては、上記プラスチックビーズがジビニルベンゼンポリマーを含有していることが好ましい。ジビニルベンゼンポリマーは、外側用ビーズスペーサを形成するための外側用ビーズスペーサ形成用塗工液内で好適な比重を有しており、また真球性が高いことから、外側用ビーズスペーサの高さにばらつきが少ないものとすることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said plastic bead contains the divinylbenzene polymer. The divinylbenzene polymer has a suitable specific gravity in the coating solution for forming the outer bead spacer for forming the outer bead spacer and has a high sphericity, so that the height of the outer bead spacer is high. This is because there can be little variation.

また本発明は透明基板と、上記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、上記透明基板の上記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有するカラーフィルタ用基板の製造方法であって、上記外側用ビーズスペーサを上記遮光部および/または着色層を形成した後に形成する外側用ビーズスペーサ形成工程を有することを特徴とするカラーフィルタ用基板の製造方法を提供する。   The present invention also provides a transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display area of the transparent substrate, a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding portion, and the light-shielding portion. A method for manufacturing a color filter substrate, comprising: a pixel display region spacer formed on the transparent substrate; and an outer bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder. There is provided a method for producing a substrate for a color filter, comprising a step of forming an outer bead spacer, wherein a bead spacer is formed after forming the light shielding portion and / or the colored layer.

本発明によれば、上記外側用ビーズスペーサを形成する外側用ビーズスペーサ形成工程を有することから、本発明により製造されたカラーフィルタ用基板を用いて液晶表示装置を製造する際、上記外側領域においてもカラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離を一定に保つことが可能となり、表示ムラ等のない、高品質な液晶表示装置を製造することが可能となる。   According to the present invention, since the outer bead spacer forming step for forming the outer bead spacer is included, the liquid crystal display device is manufactured using the color filter substrate manufactured according to the present invention. In addition, the distance between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate can be kept constant, and a high-quality liquid crystal display device free from display unevenness can be manufactured.

上記発明においては、上記外側用ビーズスペーサ形成工程が、吐出法により行われることが好ましい。これにより、効率よくカラーフィルタ用基板を製造することが可能となるからである。   In the above invention, the outer bead spacer forming step is preferably performed by a discharge method. This is because the color filter substrate can be efficiently manufactured.

また本発明は、上記カラーフィルタ用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置を提供する。本発明によれば、上記カラーフィルタ用基板を用いていることから、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのセルギャップが均一な液晶表示装置とすることができる。   The present invention also provides a liquid crystal display device using the color filter substrate. According to the present invention, since the color filter substrate is used, a liquid crystal display device having a uniform cell gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate can be obtained.

本発明によれば、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップを、液晶表示装置全面で均一なものとすることが可能なカラーフィルタ用基板とすることができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that a gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate can be made a color filter substrate that can be uniform over the entire surface of the liquid crystal display device.

本発明は、液晶表示装置の形成に用いられるカラーフィルタ用基板、およびその製造方法に関する。以下、それぞれについてわけて説明する。   The present invention relates to a color filter substrate used for forming a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof. Each will be described separately below.

A.カラーフィルタ用基板
まず、本発明のカラーフィルタ用基板について説明する。本発明のカラーフィルタ用基板は、液晶表示装置の形成に用いられるものであり、一つの液晶表示装置を形成するために用いられるカラーフィルタ用基板、すなわち例えば図1(a)に示すような透明基板1上に一つの画素表示領域10のみ有するものであってもよく、また複数の液晶表示装置を一括して形成するために用いられるカラーフィルタ用基板、すなわち例えば図1(b)に示すような透明基板1上に複数の画素表示領域10が設けられている多面付け基板であってもよい。
A. Color Filter Substrate First, the color filter substrate of the present invention will be described. The color filter substrate of the present invention is used for forming a liquid crystal display device, and is a color filter substrate used for forming one liquid crystal display device, that is, for example, transparent as shown in FIG. It may have only one pixel display region 10 on the substrate 1 and may be a color filter substrate used for forming a plurality of liquid crystal display devices at one time, that is, for example, as shown in FIG. A multi-sided substrate in which a plurality of pixel display regions 10 are provided on a transparent substrate 1 may be used.

本発明のカラーフィルタ用基板は、透明基板と、上記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、上記透明基板の上記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有することを特徴とするものである。本発明のカラーフィルタ用基板は、例えば図2に示すように、透明基板1と、その透明基板1の画素表示領域(図中、aで示される領域)上に形成された遮光部2と、上記遮光部2により区画された開口部bに形成された着色層3と、上記遮光部2上に形成された画素表示領域用スペーサ4と、上記透明基板1の画素表示領域aの外側に形成された外側用ビーズスペーサ5とを有するものである。   The color filter substrate of the present invention includes a transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display region of the transparent substrate, a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding portion, It has a pixel display area spacer formed on the light shielding portion and an outer bead spacer formed outside the pixel display area of the transparent substrate and containing beads and a binder. The color filter substrate of the present invention includes, as shown in FIG. 2, for example, a transparent substrate 1, a light shielding portion 2 formed on a pixel display region (region indicated by a in the drawing) of the transparent substrate 1, The colored layer 3 formed in the opening b defined by the light shielding portion 2, the pixel display region spacer 4 formed on the light shielding portion 2, and the outside of the pixel display region a of the transparent substrate 1. The outer bead spacer 5 is provided.

ここで、本発明でいう画素表示領域とは、カラーフィルタ用基板のうち、液晶表示装置に用いられた際に画像を表示するために用いられる領域をいうこととし、着色層、およびその着色層を区画するための遮光部が形成されている領域をいうこととする。なお、一般的に額縁遮光部といわれる、着色層の周囲に遮光部が額縁状に形成された領域も、本発明では画素表示領域に含むものとする。また、外側用ビーズスペーサの形成されている位置は、上記画素表示領域の外側であれば特に限定されるものではなく、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とを貼り合わせてセル組みをする際に、少なくとも画素表示領域のセルギャップが均一となるような位置に形成される。なお、通常、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とを貼り合わせるためのシール材を塗布する領域以外の領域に上記外側用ビーズスペーサが形成される。   Here, the pixel display region in the present invention refers to a region used for displaying an image when used in a liquid crystal display device in a color filter substrate, and includes a colored layer and the colored layer. An area where a light shielding portion for partitioning is formed. In the present invention, a pixel display region also includes a region generally referred to as a frame light-shielding portion in which a light-shielding portion is formed in a frame shape around a colored layer. Further, the position where the outer bead spacer is formed is not particularly limited as long as it is outside the pixel display region. When the cell is assembled by bonding the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate together. In addition, it is formed at a position where at least the cell gap of the pixel display region is uniform. In general, the outer bead spacer is formed in a region other than a region where a sealing material for bonding the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate is applied.

上述したように、カラーフィルタ用基板の画素表示領域内にのみ、スペーサが形成されている場合、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とを貼り合わせてセル組みをする際に、画素表示領域の外側でカラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離が狭くなり、基板が撓んでしまう。そのため、液晶表示装置内でのセルギャップを均一なものとすることができない、という問題が生じていた。またこの画素表示領域の外側の領域に柱状スペーサを形成することも考案されているが、この場合、柱状スペーサを均一な高さに形成することが難しく、また柱状スペーサは一般的に圧力をかけられた場合であっても変形性が少ないことから、液晶表示装置全面でのセルギャップが均一となるようにセル組みすることが難しかった。   As described above, when the spacer is formed only in the pixel display area of the color filter substrate, when the cell is assembled by bonding the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate, On the outside, the distance between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate becomes narrow, and the substrate is bent. Therefore, there has been a problem that the cell gap in the liquid crystal display device cannot be made uniform. In addition, it has been devised to form columnar spacers outside the pixel display region. In this case, it is difficult to form the columnar spacers at a uniform height, and the columnar spacers generally apply pressure. Even in such a case, since the deformability is small, it is difficult to assemble the cells so that the cell gap is uniform over the entire surface of the liquid crystal display device.

一方、本発明においては、上記画素表示領域の外側に、外側用ビーズスペーサが形成されていることから、セル組みの際に、画素表示領域の外側でも、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離を一定の範囲内とすることができ、基板が撓んでしまうこと等の少ないものとすることができる。またさらに、上記外側用ビーズスペーサにはビーズが含有されており、このビーズは一般的に弾性を有していることから、例えば外側用ビーズスペーサと画素表示領域用スペーサとの高さに多少のばらつきが生じている場合であっても、セル組みの際にかけられる圧力にビーズが追従して変形するものとすることができ、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップが、液晶表示装置全面で均一なものとすることが可能となる。
以下、本発明のカラーフィルタ用基板について、各構成ごとに詳しく説明する。
On the other hand, in the present invention, since the outer bead spacer is formed outside the pixel display region, the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate are formed outside the pixel display region when the cells are assembled. This distance can be within a certain range, and the substrate is less likely to be bent. Furthermore, the outer bead spacer contains beads, and since the beads generally have elasticity, for example, the height between the outer bead spacer and the pixel display region spacer is slightly higher. Even if there is variation, the beads can be deformed by following the pressure applied when assembling the cells, and the gap between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate is the liquid crystal display device. It becomes possible to make it uniform on the entire surface.
Hereinafter, the color filter substrate of the present invention will be described in detail for each configuration.

1.外側用ビーズスペーサ
まず、本発明に用いられる外側用ビーズスペーサについて説明する。本発明に用いられる外側用ビーズスペーサは、後述する透明基板上に形成されるものであり、ビーズおよびバインダを含有するものである。上記外側用ビーズスペーサは、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とをセル組みして液晶表示装置を製造する際に、画素表示領域の外側の領域で、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離が一定となるようにこれらの基板を支えるために用いられるものである。
1. First, the outer bead spacer used in the present invention will be described. The outer bead spacer used in the present invention is formed on a transparent substrate described later, and contains beads and a binder. The outer bead spacer is a region outside the pixel display region when the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate are assembled into a cell, and the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate. This is used to support these substrates so that the distance between them is constant.

本発明において上記外側用ビーズスペーサは、セル組みの際にカラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離を一定に保つことが可能なものであれば、その形状等は特に限定されるものではない。例えば図3に示すように、円形状や矩形状等、所定の間隔をあけてドット状に上記画素表示領域10の外側に形成されているもの等とすることができる。本発明においては、外側用ビーズスペーサがインクジェット法を用いて形成されていることが好ましいことから、上記の中でも特に円形状に形成されていることが好ましい。   In the present invention, the shape of the outer bead spacer is not particularly limited as long as the distance between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate can be kept constant during cell assembly. Absent. For example, as shown in FIG. 3, a circular shape, a rectangular shape, or the like may be formed outside the pixel display region 10 in a dot shape with a predetermined interval. In the present invention, since the outer bead spacer is preferably formed using an ink jet method, it is particularly preferable that the outer bead spacer is formed in a circular shape.

ここで、本発明においては、1000μm角に形成される外側用ビーズスペーサの面積の合計が2000μm〜100000μm程度、中でも5000μm〜60000μm程度となるような密度で、外側用ビーズスペーサが形成されていることが好ましい。このような密度で外側用ビーズスペーサが形成されているものとすることにより、本発明のカラーフィルタ用基板を用いて液晶表示装置を形成する際、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との間隙を一定に保つことが可能となるからである。 In the present invention, the outer for total 2000μm 2 ~100000μm 2 about the area of the bead spacers formed on 1000μm angle, at a density such that among others 5000μm 2 ~60000μm 2 mm, an outer bead spacers formed It is preferable that Since the outer bead spacers are formed at such a density, when forming a liquid crystal display device using the color filter substrate of the present invention, the gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate. This is because it can be kept constant.

また隣接する外側用ビーズスペーサどうしの間隔は、画素表示領域内に形成されている画素表示領域用スペーサが形成されているピッチと同一とされていてもよく、また異なるピッチとされていてもよい。   Further, the interval between adjacent outer bead spacers may be the same as or different from the pitch at which the pixel display region spacers formed in the pixel display region are formed. .

また上記外側用ビーズスペーサの高さとしては、通常、含有されるビーズの粒径によって決定されることとなる。本発明においては、1μm〜10μm程度、中でも3μm〜7μm程度とされることが好ましい。これにより、セル組みの際、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップを良好に保つことが可能となるからである。   Further, the height of the outer bead spacer is usually determined by the particle size of the contained beads. In the present invention, it is preferably about 1 μm to 10 μm, more preferably about 3 μm to 7 μm. This is because it is possible to maintain a good gap between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate during cell assembly.

上記外側用ビーズスペーサに含有されるビーズとしては、後述するバインダと相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタにビーズスペーサとして用いられるものと同様のものを用いることができる。例えば、ガラス、シリカ、金属酸化物(MgO、Al23)などの無機化合物の多孔質体や非多孔質体、中空体等や、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル、ナイロン、ジビニルベンゼンポリマー、シリコーン樹脂などのプラスチック類等を用いることができる。またこのようなビーズの表面は、上記バインダとの接着性を良好なものとするため、表面処理が施されたもの等であってもよい。 The beads contained in the outer bead spacer are not particularly limited as long as they are compatible with the binder described later, and are the same as those used as a bead spacer in a general color filter. Can be used. For example, porous, non-porous and hollow bodies of inorganic compounds such as glass, silica and metal oxides (MgO, Al 2 O 3 ), polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyester, polyacryl, nylon, divinyl Plastics such as benzene polymer and silicone resin can be used. In addition, the surface of such a bead may be subjected to a surface treatment in order to improve the adhesiveness with the binder.

本発明においては、上記の中でもプラスチックからなるビーズが用いられることがビーズの弾性等の面から好ましく、特にジビニルベンゼンポリマーを含有するビーズが用いられることが好ましい。ジビニルベンゼンポリマーは、真球性が良好であり、またバインダ中での比重を好適なものとすることができるからである。   In the present invention, among the above, beads made of plastic are preferably used from the viewpoint of the elasticity of the beads, and it is particularly preferable to use beads containing a divinylbenzene polymer. This is because the divinylbenzene polymer has good sphericity and can have a suitable specific gravity in the binder.

ここで上記ビーズの形状については、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタにビーズスペーサとして用いられるものと同様の形状を有するものを用いることができるが、特に外側用ビーズスペーサの高さの制御の面から球状であることが好ましい。またこの際、通常平均粒径は1μm〜10μm程度、中でも3μm〜7μm程度であることが好ましい。なお本発明においては後述する画素表示領域用スペーサがビーズを含有するものである場合、外側用ビーズスペーサに含有されるビーズの平均粒径が、画素表示領域用スペーサ中に含有されるビーズの平均粒径より大きなものとされることが好ましい。上記画素表示領域用スペーサは遮光部上に形成されるものであり、外側用ビーズスペーサは透明基板上に形成されていることから、上記外側用ビーズスペーサ中に含有されているビーズの平均粒径を、画素表示領域用スペーサ中に含有されているビーズの平均粒径より大きいものとすることにより、透明基板表面から外側用ビーズスペーサ表面までの距離と、透明基板表面から画素表示領域用スペーサ表面までの距離とを等しいものとすることができるからである。なお、上記平均粒径は、隣接する10個の外側用ビーズスペーサ、または隣接する10個の画素表示領域用ビーズスペーサに含まれているビーズの粒径をそれぞれ走査型電子顕微鏡もしくは光学顕微鏡により拡大して測定し、ビーズの粒径を算術平均した値とされる。   Here, the shape of the bead is not particularly limited, and a bead having the same shape as that used for a bead spacer in a general color filter can be used. From the viewpoint of controlling the thickness, it is preferably spherical. In this case, the average particle size is usually about 1 μm to 10 μm, and preferably about 3 μm to 7 μm. In the present invention, when the pixel display region spacer described later contains beads, the average particle size of the beads contained in the outer bead spacer is the average of the beads contained in the pixel display region spacer. It is preferable to be larger than the particle size. Since the pixel display region spacer is formed on the light-shielding portion, and the outer bead spacer is formed on the transparent substrate, the average particle diameter of the beads contained in the outer bead spacer Is larger than the average particle diameter of the beads contained in the pixel display region spacer, the distance from the transparent substrate surface to the outer bead spacer surface, and the transparent substrate surface to the pixel display region spacer surface. This is because the distance up to can be made equal. The average particle size is enlarged by scanning electron microscope or optical microscope, respectively, for the particle size of beads contained in 10 adjacent outer bead spacers or 10 adjacent pixel display region bead spacers. The particle diameter of the beads is an arithmetic average value.

また、上記バインダとしては、硬化性を有するものであり、上記ビーズを固定することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば熱硬化性樹脂であってもよく、また光硬化性樹脂であってもよい。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。   The binder is not particularly limited as long as it has curability and can fix the beads. For example, it may be a thermosetting resin, or may be photocured. Resin may be used. Specific examples include acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, and the like.

また、本発明においては、上記外側用ビーズスペーサの固形分中に75質量%〜95質量%程度、中でも85質量%〜90質量%程度、バインダが含有されていることが好ましい。これにより、上述したような外側用ビーズスペーサを形成することが可能となるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the binder contains about 75 mass%-about 95 mass%, especially about 85 mass%-about 90 mass% in solid content of the said outside bead spacer. This is because the outer bead spacer as described above can be formed.

また、上記外側用ビーズスペーサの形成方法としては、上述したバインダおよびビーズを、必要に応じて適宜添加剤や溶剤等と混合した外側用ビーズスペーサ形成用塗工液を、例えばディスペンサーを用いた塗布や、インクジェット法による塗布等、吐出法により塗布する方法が挙げられる。本発明においては、吐出法の中でも特にインクジェット法が用いられることが好ましい。これにより、効率よく目的とする位置に上記外側用ビーズスペーサを形成することが可能となるからである。なお、上記外側用ビーズスペーサ形成用塗工液に用いられる溶剤や、添加剤等としては、上記バインダの種類等に合わせて適宜選択され、一般的なインクジェット用インクに用いられるものと同様とすることができる。   In addition, as a method for forming the outer bead spacer, an outer bead spacer forming coating liquid in which the above-described binder and beads are appropriately mixed with an additive, a solvent, or the like as necessary is applied using, for example, a dispenser. And a method of coating by a discharge method such as coating by an inkjet method. In the present invention, it is preferable to use an inkjet method among the discharge methods. This is because it is possible to efficiently form the outer bead spacer at the target position. The solvent, additive, etc. used in the coating solution for forming the outer bead spacer are appropriately selected according to the type of the binder, and are the same as those used for general inkjet inks. be able to.

2.透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板としては、通常カラーフィルタに用いられるものであれば特に限定されるものではなく、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。
2. Transparent substrate Next, the transparent substrate used in the present invention will be described. The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it is usually used for a color filter. A rigid material, or a transparent flexible material having flexibility, such as a transparent resin film or an optical resin plate, can be used.

ここで、本発明においては、上記外側用ビーズスペーサが形成されている領域の透明基板の表面が、撥液性とされていることが好ましい。これにより、上記外側用ビーズスペーサを形成する際に、外側用ビーズスペーサ形成用塗工液が濡れ広がってしまうことが少ないものとすることができ、目的とする領域に高精細に外側用ビーズスペーサが形成されたものとすることができるからである。ここで、「撥液性とされている」とは、上記外側用ビーズスペーサを形成する際に用いられるビーズスペーサ形成用塗工液に対して親液性が低いものとされていることを意味するものとする。   Here, in the present invention, it is preferable that the surface of the transparent substrate in the region where the outer bead spacer is formed is liquid repellent. Thus, when forming the outer bead spacer, the outer bead spacer forming coating liquid is less likely to spread and wet, and the outer bead spacer is precisely defined in the target region. This is because can be formed. Here, “being made liquid-repellent” means having low lyophilicity with respect to the bead spacer-forming coating solution used when forming the outer bead spacer. It shall be.

上記撥液性とされた透明基板の表面の液体との接触角は、40mN/mの液体との接触角が、30°以上、中でも表面張力が40mN/mの液体との接触角が、50°以上とされていることが好ましく、特に表面張力が40mN/mの液体との接触角が、70°以上とされていることが好ましい。また、純水との接触角は90°以上であることが好ましく、なかでも100°以上であることが好ましい。   The contact angle with the liquid on the surface of the transparent substrate having the liquid repellency is such that the contact angle with a liquid of 40 mN / m is 30 ° or more, and especially the contact angle with a liquid with a surface tension of 40 mN / m is 50 The contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is particularly preferably 70 ° or more. The contact angle with pure water is preferably 90 ° or more, and more preferably 100 ° or more.

上記透明基板を撥液処理する方法等については、後述する「B.カラーフィルタ用基板の製造方法」で詳しく説明するので、ここでの詳しい説明は省略する。   The method for subjecting the transparent substrate to a liquid repellent treatment will be described in detail in “B. Method for manufacturing substrate for color filter” described later.

3.遮光部
次に、本発明に用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものである。
3. Next, the light shielding part used in the present invention will be described. The light shielding portion used in the present invention is formed in a pattern on a transparent substrate described later.

上記遮光部の種類については特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み1000Å〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより、上記遮光部が形成されたものであってもよい。上記パターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。   The type of the light shielding part is not particularly limited. For example, a metal thin film such as chromium having a thickness of about 1000 to 2000 mm is formed by a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or the like, and the thin film is patterned to form the light shielding part. The part may be formed. As the patterning method, a normal patterning method such as sputtering can be used.

また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を1種または2種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはO/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、0.5μm〜10μmの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。   Alternatively, a method may be used in which a layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments in a resin binder is formed in a pattern. As the resin binder to be used, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, cellulose, or a mixture of one or more resins, photosensitive resin, or O / A W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of a reactive silicone can be used. The thickness of such a resin light-shielding part can be set within a range of 0.5 μm to 10 μm. As a method for patterning such a resin light shielding portion, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.

なお、後述する「B.カラーフィルタ用基板の製造方法」で説明するように、遮光部表面を直接撥液化処理し、その遮光部上に画素表示領域用スペーサを形成する場合には、上記遮光部は樹脂製遮光部とされることが好ましい。   As will be described later in “B. Manufacturing Method of Color Filter Substrate”, when the surface of the light-shielding portion is directly subjected to liquid repellency and the pixel display region spacer is formed on the light-shielding portion, the above-described light shielding. The part is preferably a resin light-shielding part.

4.着色層
次に、本発明に用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、上記遮光部により区画された開口部に形成されるものである。このような着色層は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色で形成される。また上記着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
4). Next, the colored layer used in the present invention will be described. The colored layer used in the present invention is formed in the opening section partitioned by the light shielding section. Such a colored layer is usually formed of three colors of red (R), green (G), and blue (B). The colored pattern shape in the colored layer can be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, a four-pixel arrangement type, and the colored area can be arbitrarily set.

ここで、本発明に用いられる着色層については、公知のカラーフィルタの着色層に用いられる材料や形成方法等により、形成することが可能であるので、ここでの詳しい説明は省略する。   Here, the colored layer used in the present invention can be formed by a material or a forming method used for a colored layer of a known color filter, and thus detailed description thereof is omitted here.

5.画素表示領域用スペーサ
次に、本発明に用いられる画素表示領域用スペーサについて説明する。本発明に用いられる画素表示領域用スペーサは、上記遮光部上に形成されるものであり、液晶表示装置とされた際にカラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが可能なものであれば特にその種類は限定されるものではない。例えば感光性樹脂をフォトリソグラフィー法等によりパターニングして形成された柱状スペーサであってもよく、またビーズおよびバインダを含有するスペーサ形成用塗工液を吐出法等により塗布して形成されたビーズスペーサであってもよい。
5. Pixel Display Area Spacer Next, the pixel display area spacer used in the present invention will be described. The pixel display region spacer used in the present invention is formed on the light shielding portion, and can maintain a constant gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate when the liquid crystal display device is formed. If it is a thing, the kind in particular will not be limited. For example, it may be a columnar spacer formed by patterning a photosensitive resin by a photolithography method or the like, or a bead spacer formed by applying a coating solution for forming a spacer containing beads and a binder by a discharge method or the like. It may be.

本発明においては、上記の中でも特にビーズスペーサであることが好ましい。この場合、ビーズの弾性によりセル組みの際、画素表示領域内のカラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを調整することが可能となるからである。   In the present invention, a bead spacer is particularly preferable among the above. In this case, it is possible to adjust the gap between the color filter in the pixel display region and the liquid crystal driving side substrate when assembling the cells due to the elasticity of the beads.

ここで、上記画素表示領域用スペーサの幅は、遮光部の幅等により適宜選択されることとなるが、例えば画素表示領域用スペーサがビーズスペーサとされる場合等には、円の直径が15μm〜50μm程度とされていることが好ましい。これにより、画素表示領域用スペーサの存在によってカラーフィルタの輝度を低下させることの少ないものとすることができ、高輝度な液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタ用基板とすることができるからである。   Here, the width of the pixel display region spacer is appropriately selected depending on the width of the light shielding portion or the like. For example, when the pixel display region spacer is a bead spacer, the diameter of the circle is 15 μm. It is preferable that the thickness is about ˜50 μm. This is because the luminance of the color filter can be reduced less due to the presence of the pixel display region spacer, and a color filter substrate capable of forming a high-luminance liquid crystal display device can be obtained. .

また上記画素表示領域用スペーサの高さとしては、1μm〜8μm程度、中でも2μm〜6μm程度とされることが好ましい。また個々の上記画素表示領域用スペーサが形成されている領域の面積としては、500μm〜8000μm程度、中でも700μm〜2800μm程度、特に1250μm〜1600μm程度とされていることが好ましい。これにより、画素表示領域用スペーサの存在によってカラーフィルタの輝度を低下させることを少ないものとすることができ、高輝度な液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタ用基板とすることができるからである。 The height of the pixel display region spacer is preferably about 1 μm to 8 μm, more preferably about 2 μm to 6 μm. As the area of a region each of the pixel display area spacers are formed, 500μm 2 ~8000μm 2 about, among others 700μm 2 ~2800μm 2 mm, it is preferable that there is a particular 1250μm 2 ~1600μm 2 about. Thereby, it is possible to reduce the luminance of the color filter due to the presence of the pixel display region spacer, and it is possible to provide a color filter substrate capable of forming a high luminance liquid crystal display device. .

また本発明においては、1000μm角に形成される画素表示領域用スペーサの面積の合計が2000μm〜96000μm程度、中でも5000μm〜60000μm程度となるように、個数が調整されて画素表示領域用スペーサが形成されていることが好ましい。このような密度で画素表示領域用スペーサが形成されているものとすることにより、本発明のカラーフィルタ用基板が液晶表示装置に用いられた際、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との間隙を一定に保つことが可能となるからである。 In the present invention, total 2000μm 2 ~96000μm 2 about the area of the pixel display area spacer formed 1000μm angle, among others as a 5000μm 2 ~60000μm 2 mm, the number is adjusted for the pixel display region A spacer is preferably formed. Since the pixel display region spacers are formed at such a density, when the color filter substrate of the present invention is used in a liquid crystal display device, the gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate is used. This is because it can be kept constant.

なお、上記画素表示領域用スペーサは、本発明のカラーフィルタ用基板を用いて液晶表示装置が形成された際、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップを均一に保つことが可能なものであれば、その材料等は特に限定されるものではなく、上記画素表示領域用スペーサの種類に合わせて適宜選択される。画素表示領域用スペーサがビーズスペーサとされる場合には、上述した外側用ビーズスペーサと同一の材料を用い、同様の手法により形成されたものとすることができる。なお、上記画素表示領域用スペーサに含有されるビーズの平均粒径としては1μm〜8μm程度、中でも2μm〜6μm程度とされることが好ましい。これにより、透明基板表面から外側用ビーズスペーサ上面までの距離と、透明基板表面から画素表示領域用スペーサ表面までの距離とを均一なものとすることができるからである。   The pixel display region spacer can maintain a uniform gap between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate when a liquid crystal display device is formed using the color filter substrate of the present invention. If it is, the material etc. will not be specifically limited, According to the kind of said pixel display area spacer, it selects suitably. When the pixel display region spacer is a bead spacer, it can be formed by the same method using the same material as the outer bead spacer described above. The average particle size of the beads contained in the pixel display region spacer is preferably about 1 μm to 8 μm, and more preferably about 2 μm to 6 μm. This is because the distance from the transparent substrate surface to the upper surface of the outer bead spacer and the distance from the transparent substrate surface to the pixel display region spacer surface can be made uniform.

6.カラーフィルタ用基板
次に、本発明のカラーフィルタ用基板について説明する。本発明のカラーフィルタ用基板は、上述した透明基板、遮光部、着色層、画素表示領域用スペーサ、および外側用ビーズスペーサを有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて配向膜や透明電極層等、各種部材を有するものであってもよい。このような各種部材については、一般的なカラーフィルタ用基板に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
6). Next, the color filter substrate of the present invention will be described. The substrate for a color filter of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described transparent substrate, light-shielding portion, coloring layer, pixel display region spacer, and outer bead spacer, and is oriented as necessary. You may have various members, such as a film | membrane and a transparent electrode layer. Since such various members can be the same as those used for a general color filter substrate, description thereof is omitted here.

B.カラーフィルタ用基板の製造方法
次に、本発明のカラーフィルタ用基板の製造方法を説明する。本発明のカラーフィルタ用基板の製造方法は、透明基板と、上記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、上記透明基板の上記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有するカラーフィルタ用基板の製造方法であって、上記外側用ビーズスペーサを上記遮光部および/または着色層を形成した後に形成する外側用ビーズスペーサ形成工程を有することを特徴とする方法である。
B. Next, a method for manufacturing a color filter substrate of the present invention will be described. The method for producing a color filter substrate of the present invention includes a transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display region of the transparent substrate, and a colored layer formed in an opening partitioned by the light-shielding portion. And a pixel display region spacer formed on the light-shielding portion, and an outer bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder. The method further comprises a step of forming an outer bead spacer for forming the outer bead spacer after forming the light-shielding portion and / or the colored layer.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図4に示すように、透明基板1の、画素表示領域a上に遮光部2を形成した後(図4(a))、画素表示領域aの外側に外側用ビーズスペーサ5を形成する外側用ビーズスペーサ形成工程(図4(b))を有する方法であってもよく、また例えば図5に示すように、透明基板1の、画素表示領域a上に遮光部2を形成し、上記遮光部2により区画された開口部に着色層3を形成した後(図5(a))、画素表示領域aの外側に外側用ビーズスペーサ5を形成する外側用ビーズスペーサ形成工程(図5(b))を有する方法であってもよい。なお、本発明においては、上記外側用ビーズスペーサ形成工程を行なう前に、上記遮光部上に画素表示領域用スペーサを形成する工程を行なってもよい。   For example, as shown in FIG. 4, the color filter manufacturing method of the present invention forms the light shielding portion 2 on the pixel display area a of the transparent substrate 1 (FIG. 4A), and then outside the pixel display area a. The outer bead spacer 5 may be formed on the pixel display region a of the transparent substrate 1, for example, as shown in FIG. After forming the light-shielding part 2 and forming the colored layer 3 in the opening section defined by the light-shielding part 2 (FIG. 5A), the outer side where the outer bead spacer 5 is formed outside the pixel display area a. The method may also include a bead spacer forming step (FIG. 5B). In the present invention, a pixel display region spacer may be formed on the light shielding portion before the outer bead spacer forming step.

本発明によれば、外側用ビーズスペーサを形成する上記外側用ビーズスペーサ形成工程を有することから、本発明により製造されたカラーフィルタ用基板を用いて液晶表示装置を製造する際、上記外側領域においてもカラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離を一定に保つことが可能となり、表示ムラ等のない、高品質な液晶表示装置を製造することが可能となる。
以下、上記外側用ビーズスペーサ形成工程について説明する。
According to the present invention, since the outer bead spacer forming step for forming the outer bead spacer is included, the liquid crystal display device is manufactured using the color filter substrate manufactured according to the present invention. In addition, the distance between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate can be kept constant, and a high-quality liquid crystal display device free from display unevenness can be manufactured.
Hereinafter, the outer bead spacer forming step will be described.

a.外側用ビーズスペーサ形成工程
本発明における外側用ビーズスペーサ形成工程は、上記透明基板の画素表示領域の外側に外側用ビーズスペーサを同時に形成する工程である。ここで、本発明においては上記透明基板上に外側用ビーズスペーサを形成することが可能な方法であれば、その方法は特に限定されるものではないが、上記透明基板の画素表示領域の外側を撥液化処理した後、ビーズスペーサ形成用塗工液を塗布し、外側用ビーズスペーサを形成する工程であることが好ましい。
a. Outside Bead Spacer Forming Step The outside bead spacer forming step in the present invention is a step of simultaneously forming outside bead spacers outside the pixel display region of the transparent substrate. Here, in the present invention, as long as the outer bead spacer can be formed on the transparent substrate, the method is not particularly limited, but the outside of the pixel display area of the transparent substrate is not limited. After the lyophobic treatment, a bead spacer forming coating solution is preferably applied to form an outer bead spacer.

上記透明基板の表面を撥液化処理する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば透明基板表面に、撥液性を有する撥液層を形成する方法や、例えば樹脂製の透明基板に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射を行い、撥液化する方法等が挙げられる。   The method for lyophobic treatment of the surface of the transparent substrate is not particularly limited, for example, a method of forming a liquid repellent layer having liquid repellency on the surface of the transparent substrate, for example, a resin-made transparent substrate, For example, a method of irradiating with plasma using a fluorine compound as an introduction gas to make it liquid repellent can be used.

上記透明基板上に、撥液層を形成することにより上記透明基板表面を撥液化する方法として具体的には、撥液性の層を形成するために一般的に用いられるフッ化炭素からなる撥液層や、撥液性の有機基を有するシラン化合物を含有する撥液層等を透明基板上に形成する方法等とすることができる。上記シラン化合物としては、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができ、例えば特開2001−272774号公報等に記載されたものと同様のものを用いることができる。   Specifically, as a method of making the surface of the transparent substrate lyophobic by forming a lyophobic layer on the transparent substrate, a repellency made of fluorocarbon generally used for forming the lyophobic layer is used. For example, a liquid layer or a liquid repellent layer containing a silane compound having a liquid repellent organic group may be formed on a transparent substrate. Examples of the silane compound include organopolysiloxane and the like, and for example, those similar to those described in JP-A No. 2001-272774 can be used.

また上記撥液層を形成する領域としては、上記外側用ビーズスペーサが形成される領域であれば、特に限定されるものではなく、例えば透明基板全面に撥液層を形成してもよく、また透明基板のうち一部のみに撥液層を形成してもよい。また上記撥液層の形成方法についても特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法やダイコート法等の一般的な塗布方法であってもよく、またプラズマCVD法や熱CVD法等の化学気相蒸着法(CVD)法であってもよい。また例えば上記撥液層を形成するための撥液層形成用塗工液中に、上記カラーフィルタ用基板を浸漬等させて、透明基板表面に撥液層を自己組織化させる方法等であってもよい。   The region for forming the liquid repellent layer is not particularly limited as long as it is a region where the outer bead spacer is formed. For example, the liquid repellent layer may be formed on the entire surface of the transparent substrate. A liquid repellent layer may be formed on only a part of the transparent substrate. Further, the method for forming the liquid repellent layer is not particularly limited, and may be a general coating method such as a spin coating method or a die coating method, or a chemical vapor deposition method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method. A phase deposition method (CVD) method may be used. Further, for example, a method of immersing the color filter substrate in a liquid repellent layer forming coating solution for forming the liquid repellent layer, and self-organizing the liquid repellent layer on the surface of the transparent substrate. Also good.

なお、上記撥液層の膜厚としては、撥液層の種類等により適宜選択されるものであるが、通常0.001μm〜1.0μm程度、中でも0.001μm〜0.500μm、特に0.001μm〜0.100μm程度とされることが好ましい。   The film thickness of the liquid repellent layer is appropriately selected depending on the type of the liquid repellent layer and the like, but is usually about 0.001 μm to 1.0 μm, and more preferably 0.001 μm to 0.500 μm, especially 0.00. It is preferable to be about 001 μm to 0.100 μm.

また樹脂製の透明基板表面に、プラズマを照射することによって、透明基板表面を撥液化処理する方法として具体的には、フッ素化合物を導入ガスとして用い、透明基板表面にプラズマを照射する方法とすることができる。これは、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射をした場合、有機物にフッ素を導入することができることを利用したものである。上記プラズマ照射は、例えば真空中で行われるものであってもよく、また大気圧下で行われるものであってもよい。またプラズマ照射する領域としては、上記外側用ビーズスペーサが形成される領域に少なくとも照射するものであれば特に限定されるものではなく、例えば透明基板全面であってもよく、また透明基板のうち一部の領域のみであってもよい。   Further, as a method for lyophobic treatment of the transparent substrate surface by irradiating the resin transparent substrate surface with plasma, specifically, a method of irradiating the transparent substrate surface with plasma using a fluorine compound as an introduction gas is used. be able to. This utilizes the fact that fluorine can be introduced into an organic substance when plasma irradiation is performed using a fluorine compound as an introduction gas. The plasma irradiation may be performed in a vacuum, for example, or may be performed under atmospheric pressure. The region to be irradiated with plasma is not particularly limited as long as it irradiates at least the region where the outer bead spacer is formed. For example, the entire region of the transparent substrate may be used. Only the region of the part may be used.

上記プラズマを照射する際に用いられる導入ガスのフッ素化合物としては、例えばフッ化炭素(CF)、窒化フッ素(NF)、フッ化硫黄(SF)、CCl、C、C等が挙げられる。また、照射されるプラズマの照射条件としては、照射装置等により適宜選択されるものである。 Examples of the fluorine compound of the introduced gas used when the plasma is irradiated include carbon fluoride (CF 4 ), fluorine nitride (NF 3 ), sulfur fluoride (SF 6 ), C 2 Cl 3 F 3 , and C 2. F 6, C 3 F 6, and the like. Moreover, the irradiation condition of the plasma to be irradiated is appropriately selected depending on the irradiation apparatus or the like.

ここで、本発明においては、上記プラズマ照射が大気圧下でのプラズマ照射であることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的な大気圧プラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射するプラズマの電極と、上記透明基板表面との距離は、0.2mm〜20mm程度、中でも1mm〜5mm程度とされることが好ましい。またさらに、上記導入ガスとして用いられるフッ素化合物の流量は1L/min〜100L/min程度、中でも5L/min〜50L/min程度であることが好ましく、この際の透明基板の搬送速度が0.1m/min〜10m/min程度、中でも0.5m/min〜5m/min程度が好ましい。   Here, in the present invention, the plasma irradiation is preferably plasma irradiation under atmospheric pressure. This is because an apparatus for decompression or the like is not necessary, which can be preferable in terms of cost, manufacturing efficiency, and the like. The irradiation conditions of such atmospheric pressure plasma can be as follows. For example, the power output can be the same as that used in a general atmospheric pressure plasma irradiation apparatus. At this time, the distance between the plasma electrode to be irradiated and the surface of the transparent substrate is preferably about 0.2 mm to 20 mm, and more preferably about 1 mm to 5 mm. Furthermore, the flow rate of the fluorine compound used as the introduction gas is preferably about 1 L / min to 100 L / min, and more preferably about 5 L / min to 50 L / min. In this case, the transport speed of the transparent substrate is 0.1 m. / Min to about 10 m / min, especially about 0.5 m / min to 5 m / min is preferable.

なお上記透明基板表面に導入されたフッ素の存在は、X線光電子分光分析装置(XPS:ESCALAB 220i-XL)による分析において、透明基板の表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。また、この際上記フッ素の割合としては、10%以上とされることが好ましい。   The presence of fluorine introduced on the surface of the transparent substrate is measured by measuring the proportion of fluorine element in the total elements detected from the surface of the transparent substrate in an analysis using an X-ray photoelectron spectrometer (XPS: ESCALAB 220i-XL). This can be confirmed. At this time, the proportion of the fluorine is preferably 10% or more.

本発明においては、上記撥液化処理によって、透明基板のうち、外側用ビーズスペーサが形成される領域が、表面張力が40mN/mの液体との接触角が、30°以上、中でも表面張力が40mN/mの液体との接触角が、50°以上とされることが好ましく、特に表面張力が40mN/mの液体との接触角が、70°以上となるように撥液化処理することが好ましい。これにより、上記外側用ビーズスペーサを形成する際、ビーズスペーサ形成用塗工液が濡れ広がってしまうことを防止することができ、均一な高さで目的とする領域に外側用ビーズスペーサを形成することが可能となるからである。なお、上記液体との接触角は、上記表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得られるものである。   In the present invention, the region where the outer bead spacer is formed in the transparent substrate by the liquid repellency treatment has a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m of 30 ° or more, and in particular, the surface tension is 40 mN. The contact angle with a / m liquid is preferably 50 ° or more, and the liquid repellent treatment is particularly preferably performed so that the contact angle with a liquid with a surface tension of 40 mN / m is 70 ° or more. Accordingly, when forming the outer bead spacer, the bead spacer forming coating liquid can be prevented from spreading and forming the outer bead spacer in a desired region at a uniform height. Because it becomes possible. The contact angle with the liquid is measured using a contact angle measuring device (CA-Z type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (dropping a droplet from a microsyringe). 30 seconds later), and the result can be obtained or graphed.

また本発明において上記ビーズスペーサを形成する方法としては、バインダおよびビーズを、必要に応じて適宜添加剤や溶剤等と混合したビーズスペーサ形成用塗工液を、ディスペンサーを用いた方法や、インクジェット法等、吐出法により塗布することにより形成することができる。本発明においては、特にインクジェット法により塗布することが、製造効率等の面から好ましいものとすることができる。   Further, in the present invention, as the method for forming the bead spacer, a bead spacer forming coating solution in which a binder and beads are appropriately mixed with an additive, a solvent or the like as necessary, a method using a dispenser, an ink jet method, or the like. For example, it can be formed by coating by a discharge method. In the present invention, application by an ink jet method can be particularly preferred from the standpoint of production efficiency.

なお、上記ビーズスペーサ形成用塗工液に用いられるビーズおよびバインダについては、上述した「A.カラーフィルタ用基板」で説明したものと同様とすることができる。また溶剤や、添加剤等としては、上記バインダの種類等に合わせて適宜選択され、一般的なインクジェット用インクに用いられるものと同様とすることができる。   The beads and binder used in the bead spacer-forming coating solution can be the same as those described in “A. Color filter substrate” described above. Solvents, additives, and the like are appropriately selected in accordance with the type of binder and the like, and can be the same as those used for general inkjet inks.

b.その他の工程
本発明においては上記外側用ビーズスペーサ形成工程の他に、必要に応じて遮光部形成工程や着色層形成工程、画素表示領域用スペーサ形成工程、配向膜形成工程等、種々の工程を有していてもよい。また、上記外側用ビーズスペーサ形成工程後、上記外側用ビーズスペーサが形成された領域以外の透明基板の表面を親液化処理する工程等を有していてもよい。なお、上記画素表示領域用スペーサがビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサとされる場合には、上記遮光部の表面を撥液化処理し、画素表示領域用スペーサを形成することが好ましい。これにより、目的とする領域に高精細に画素表示領域用スペーサを形成することが可能となるからである。上記撥液処理の方法や画素表示領域用スペーサの形成方法としては、上記外側用ビーズスペーサ形成工程で行われる方法と同様とすることができる。また上記遮光部の撥液化処理は、上述した透明基板の撥液化処理と同時に行ってもよい。
b. Other steps In the present invention, in addition to the outer bead spacer forming step, various steps such as a light shielding part forming step, a colored layer forming step, a pixel display region spacer forming step, and an alignment film forming step are performed as necessary. You may have. Further, after the outer bead spacer forming step, there may be a step of lyophilicizing the surface of the transparent substrate other than the region where the outer bead spacer is formed. When the pixel display region spacer is a bead spacer containing beads and a binder, it is preferable to form a pixel display region spacer by subjecting the surface of the light shielding portion to a liquid repellent treatment. This is because the pixel display region spacer can be formed with high definition in the target region. The liquid repellent treatment method and the pixel display region spacer formation method can be the same as the method performed in the outer bead spacer formation step. Further, the liquid repellent treatment of the light shielding part may be performed simultaneously with the liquid repellent treatment of the transparent substrate described above.

なお、本発明において行われる上記遮光部形成工程や着色層形成工程、配向膜形成工程等については、一般的なカラーフィルタ用基板の製造の際に行われる各工程と同様とすることができる。   In addition, about the said light-shielding part formation process, colored layer formation process, alignment film formation process, etc. which are performed in this invention, it can be made to be the same as each process performed at the time of manufacture of the board | substrate for general color filters.

C.液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、上述したカラーフィルタ用基板を用いたことを特徴とするものである。本発明においては、上記カラーフィルタ用基板を用いたものであれば、その構成は特に限定されるものではなく、一般的な液晶表示装置と同様とすることができる。具体的には、上記カラーフィルタ用基板と、対向して配置される液晶駆動側基板と、その対向基板との間に封入された液晶とを有するもの等とすることができる。なお、上記カラーフィルタ用基板が多面付け基板である場合には、本発明の液晶表示装置は、セル組みされた多面付け液晶表示装置を、個々の液晶表示装置に切断したものとすることができる。
C. Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described. The liquid crystal display device of the present invention is characterized by using the color filter substrate described above. In the present invention, the configuration is not particularly limited as long as the color filter substrate is used, and the configuration can be the same as that of a general liquid crystal display device. Specifically, it may be one having the color filter substrate, a liquid crystal driving side substrate disposed opposite to the substrate, and liquid crystal sealed between the opposite substrates. When the color filter substrate is a multi-sided substrate, the liquid crystal display device of the present invention can be obtained by cutting the multi-sided liquid crystal display device in which cells are assembled into individual liquid crystal display devices. .

本発明によれば、上記外側用ビーズスペーサを有するカラーフィルタ用基板が用いられていることから、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とをセル組みする際、画素表示領域の外側でも、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板との距離を一定の範囲内とすることができる。したがって、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップが、液晶表示装置全面で均一であり、表示ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。   According to the present invention, since the color filter substrate having the outer bead spacer is used, when the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate are assembled into a cell, the color filter can be used even outside the pixel display region. The distance between the substrate for use and the liquid crystal drive side substrate can be set within a certain range. Therefore, the gap between the color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate is uniform over the entire surface of the liquid crystal display device, and a high-quality liquid crystal display device free from display unevenness can be obtained.

なお、本発明に用いられる上記液晶層や液晶駆動側基板等については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Note that the liquid crystal layer, the liquid crystal driving side substrate, and the like used in the present invention can be the same as those used in a general liquid crystal display device, and thus description thereof is omitted here.

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例]
(遮光部形成工程および着色層形成工程)
ガラス基板からなる基材と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光層により区画された開口部に形成された着色層とを有するカラーフィルタ用基板を準備した。
The following examples illustrate the present invention more specifically.
[Example]
(Light shielding part forming step and colored layer forming step)
A color filter substrate having a base material made of a glass substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the base material, and a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding layer was prepared.

(撥液化処理)
上記カラーフィルタ用基板の遮光部と、上記着色層とを覆うように、以下の組成の撥液層形成用塗工液を塗布した後、120℃で2分間乾燥した。次いで、このカラーフィルタ用基板を180℃で10分間加熱することにより膜厚0.04μmの撥液層を形成した。
(Liquid repellent treatment)
A coating solution for forming a liquid repellent layer having the following composition was applied so as to cover the light shielding portion of the color filter substrate and the colored layer, and then dried at 120 ° C. for 2 minutes. Subsequently, this color filter substrate was heated at 180 ° C. for 10 minutes to form a liquid repellent layer having a thickness of 0.04 μm.

<撥液層形成用塗工液>
以下の材料を24時間常温にて攪拌した後、PGMEAで1質量%に希釈した。
・n−ヘキシルトリメトキシシラン(LS−3130 信越化学工業(株)製)
17.0質量%
・テトラメトキシシラン(TSL8114 GE東芝シリコーン(株)製)
56.3質量%
・5mM塩酸 26.7質量%
<Liquid repellent layer forming coating solution>
The following materials were stirred at room temperature for 24 hours and then diluted to 1% by mass with PGMEA.
N-Hexyltrimethoxysilane (LS-3130 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
17.0% by mass
・ Tetramethoxysilane (TSL8114 GE Toshiba Silicone Co., Ltd.)
56.3 mass%
・ 5mM hydrochloric acid 26.7% by mass

(画素表示領域用スペーサ形成工程および外側用ビーズスペーサ形成工程)
上述したカラーフィルタ用基板の画素表示領域上に、以下の組成を有するスペーサ部形成用塗工液Aを1滴ずつ(15pl)、170μmの間隔をあけて塗布し塗布した。続いて、シール部分以外の画素表示領域の外側に、以下の組成を有するスペーサ部形成用塗工液Bを1滴ずつ(15pl)、170μmの間隔をあけて塗布し、ホットプレートで80℃、10分乾燥させ、その後オーブンにて230℃、30分熱した。その結果、上記画素表示領域上に平均粒径3.5μmのビーズが平均10個含有された画素表示領域用スペーサと、上記画素表示領域の外側に平均粒径5.0μmのビーズが平均10個含有された外側用ビーズスペーサとを得た。
<スペーサ部形成用塗工液A>
・熱硬化型樹脂:アクリル樹脂(主成分グリシジルメタクリレート)5.0wt%
・希釈溶剤:ブチルカルビトールアセテート、マロン酸ジメチル、トリアセチンの混合液 94.0wt%
・ビーズ :ミクロパール(積水化学社製:平均粒径3.5μm)1.0wt%
<スペーサ部形成用塗工液B>
・熱硬化型樹脂:アクリル樹脂(主成分グリシジルメタクリレート)5.0wt%
・希釈溶剤 :ブチルカルビトールアセテート、マロン酸ジメチル、トリアセチンの混合液 92.0wt%
・ビーズ :ミクロパール(積水化学社製:平均粒径5.0μm)3.0wt%
(Pixel display region spacer forming step and outer bead spacer forming step)
On the pixel display area of the color filter substrate described above, a spacer portion-forming coating solution A having the following composition was applied drop by drop (15 pl) at an interval of 170 μm. Subsequently, on the outside of the pixel display area other than the seal portion, a spacer portion-forming coating solution B having the following composition was applied drop by drop (15 pl) with an interval of 170 μm, and a hot plate at 80 ° C., It was dried for 10 minutes and then heated in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. As a result, a pixel display region spacer containing an average of 10 beads having an average particle size of 3.5 μm on the pixel display region and an average of 10 beads having an average particle size of 5.0 μm outside the pixel display region. The outer bead spacer contained was obtained.
<Spacer part forming coating liquid A>
-Thermosetting resin: Acrylic resin (main component glycidyl methacrylate) 5.0 wt%
・ Diluting solvent: 94.0 wt% mixed liquid of butyl carbitol acetate, dimethyl malonate, and triacetin
・ Bead: Micropearl (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd .: average particle size 3.5 μm) 1.0 wt%
<Spacer part forming coating solution B>
-Thermosetting resin: Acrylic resin (main component glycidyl methacrylate) 5.0 wt%
・ Diluting solvent: 92.0 wt% of a mixed solution of butyl carbitol acetate, dimethyl malonate and triacetin
・ Beads: Micropearl (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd .: average particle size 5.0 μm) 3.0 wt%

[比較例]
外側用ビーズスペーサの代わりに、柱状スペーサを形成した以外は実施例と同様に、カラーフィルタ用基板を作製した。
[Comparative example]
A color filter substrate was prepared in the same manner as in the example except that columnar spacers were formed instead of the outer bead spacers.

[評価]
上記実施例および比較例により形成されたカラーフィルタ用基板と、液晶駆動側基板とをセル組みし、液晶表示装置を形成した。実施例により形成されたカラーフィルタ用基板では、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのセルギャップを均一なものとすることができた。一方、比較例により形成されたカラーフィルタ用基板では、柱状スペーサの高さにバラつきがあり、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのセルギャップを均一なものとすることができず、セル組みの際に不良が発生した。
[Evaluation]
The color filter substrate and the liquid crystal drive side substrate formed in the above examples and comparative examples were assembled into a cell to form a liquid crystal display device. In the color filter substrate formed according to the example, the cell gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate could be made uniform. On the other hand, in the color filter substrate formed by the comparative example, the height of the columnar spacers varies, and the cell gap between the color filter substrate and the liquid crystal driving side substrate cannot be made uniform, and the cell assembly A defect occurred.

本発明のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the board | substrate for color filters of this invention. 本発明のカラーフィルタ用基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the board | substrate for color filters of this invention. 本発明のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the board | substrate for color filters of this invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the color filter of this invention. 従来のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional substrate for color filters. 従来のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional substrate for color filters. 従来のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional substrate for color filters. 従来のカラーフィルタ用基板を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional substrate for color filters.

符号の説明Explanation of symbols

1 …透明基板
2 …遮光部
3 …着色層
4 …画素表示領域用スペーサ
5 …外側用ビーズスペーサ
a …画素表示領域
b …開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Light-shielding part 3 ... Colored layer 4 ... Pixel display area spacer 5 ... Outer bead spacer a ... Pixel display area b ... Opening

Claims (8)

透明基板と、前記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、前記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、前記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、前記透明基板の前記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有することを特徴とするカラーフィルタ用基板。   A transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display region of the transparent substrate, a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding portion, and a pixel display formed on the light-shielding portion A color filter substrate comprising: a region spacer; and an outer bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder. 前記画素表示領域用スペーサが、ビーズおよびバインダを含有しており、前記画素表示領域用スペーサ中に含有されるビーズの平均粒径より、前記外側用ビーズスペーサに含有されるビーズの平均粒径のほうが大きいことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用基板。   The pixel display region spacer contains beads and a binder, and the average particle size of beads contained in the outer bead spacer is larger than the average particle size of beads contained in the pixel display region spacer. The color filter substrate according to claim 1, wherein the substrate is larger. 前記透明基板の、少なくとも前記外側用ビーズスペーサが形成されている領域では、表面が撥液性とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ用基板。   3. The color filter substrate according to claim 1, wherein a surface of the transparent substrate in which at least the outer bead spacer is formed has a liquid repellency. 4. 前記外側用ビーズスペーサに含有される前記ビーズが、プラスチックビーズであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用基板。   4. The color filter substrate according to claim 1, wherein the beads contained in the outer bead spacer are plastic beads. 5. 前記プラスチックビーズがジビニルベンゼンポリマーを含有していることを特徴とする請求項4に記載のカラーフィルタ用基板。   The color filter substrate according to claim 4, wherein the plastic beads contain a divinylbenzene polymer. 透明基板と、前記透明基板の画素表示領域上にパターン状に形成された遮光部と、前記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、前記遮光部上に形成された画素表示領域用スペーサと、前記透明基板の前記画素表示領域の外側に形成され、ビーズおよびバインダを含有する外側用ビーズスペーサとを有するカラーフィルタ用基板の製造方法であって、
前記外側用ビーズスペーサを前記遮光部および/または着色層を形成した後に形成する外側用ビーズスペーサ形成工程を有することを特徴とするカラーフィルタ用基板の製造方法。
A transparent substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the pixel display region of the transparent substrate, a colored layer formed in an opening defined by the light-shielding portion, and a pixel display formed on the light-shielding portion A method for producing a color filter substrate, comprising: a region spacer; and an outer bead spacer formed outside the pixel display region of the transparent substrate and containing beads and a binder,
A method for producing a substrate for a color filter, comprising a step of forming an outer bead spacer after forming the light shielding portion and / or the colored layer.
前記外側用ビーズスペーサ形成工程が、吐出法により行われることを特徴とする請求項6に記載のカラーフィルタ用基板の製造方法。   The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 6, wherein the outer bead spacer forming step is performed by a discharge method. 請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device using the color filter substrate according to any one of claims 1 to 5.
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