JP2008249947A - Color filter, and lateral electric field drive type liquid crystal display device using the same - Google Patents

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Tomohiko Hatano
智彦 幡野
Hiroyuki Sasaki
浩行 佐々木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter which suppresses the occurrence of a display defect caused by green pigment, and to provide a lateral electric field drive type liquid crystal display device using the color filter. <P>SOLUTION: In the color filter having a transparent substrate, a black matrix layer, colored layers colored in colors of red, green, and blue, and a transparent protective layer covering the black matrix layer and colored layers, the green-colored layer is made less in film thickness than the red- and blue-colored layers and the transparent protective layer is formed on the respective colored layers so that the sums of film thicknesses of the respective colored layers and the transparent protective film formed thereupon are nearly equal to one another; and the lateral electric field drive type liquid crystal display device using the color filter. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、カラーフィルタおよびこれを用いた横電界駆動型液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a color filter and a horizontal electric field drive type liquid crystal display device using the color filter.

高品位の画質を備える液晶表示装置として、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)を画素スイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力という特徴を有する。また、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、高いコントラストと高速応答ができる。このため、携帯電話、PDAなどの小型表示装置や、携帯型コンピュータやデスクトップ型コンピュータのディスプレイやテレビ受信機のディスプレイなどに幅広く使われている。   As a liquid crystal display device having high image quality, an active matrix liquid crystal display device using a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) as a pixel switching element is known. An active matrix liquid crystal display device is characterized by being thin, lightweight, and low power consumption. In addition, the active matrix liquid crystal display device can provide high contrast and high-speed response. For this reason, it is widely used for small display devices such as mobile phones and PDAs, displays for portable computers and desktop computers, and displays for television receivers.

従来の液晶表示装置では、配向した液晶分子を透明基板に対して垂直な方向に回転させるツイステッド・ネマティック(Twisted Nematic:TN)方式により動作させていた。しかし、TN方式の液晶表示装置では、視野角が狭い。このため、視野角特性に優れる横電界方式(In Plane Switching:IPS方式)や垂直配向方式(Virtical Alignment:VA方式)などの液晶表示装置が開発されている。   A conventional liquid crystal display device is operated by a twisted nematic (TN) method in which aligned liquid crystal molecules are rotated in a direction perpendicular to a transparent substrate. However, the TN liquid crystal display device has a narrow viewing angle. For this reason, liquid crystal display devices such as a lateral electric field method (In Plane Switching: IPS method) and a vertical alignment method (Virtual Alignment: VA method) having excellent viewing angle characteristics have been developed.

図3に示すように、IPS方式の液晶表示装置100では、TFTを形成する第1の透明基板110と、カラーフィルタ121が形成される第2の透明基板120との間の液晶挟持層130に、液晶分子132を挟持している。   As shown in FIG. 3, in the IPS liquid crystal display device 100, the liquid crystal sandwiching layer 130 between the first transparent substrate 110 on which the TFT is formed and the second transparent substrate 120 on which the color filter 121 is formed is provided. The liquid crystal molecules 132 are sandwiched.

第1の透明基板110上には、図示しない走査線、信号線が略直交して形成されている。これらの交差部にマトリクス状にTFT(図示せず)が配置され、各画素には画素電極112と共通電極111とが櫛歯状に交互に形成されている。共通電極111上には共通電極111を被覆する層間絶縁膜113が形成されている。画素電極112上には、画素電極112を被覆する保護膜114が形成されている。第1の透明基板110の表面には、配向膜115が形成されている。   On the first transparent substrate 110, scanning lines and signal lines (not shown) are formed substantially orthogonally. TFTs (not shown) are arranged in a matrix at these intersections, and pixel electrodes 112 and common electrodes 111 are alternately formed in a comb-like shape in each pixel. An interlayer insulating film 113 that covers the common electrode 111 is formed on the common electrode 111. A protective film 114 that covers the pixel electrode 112 is formed on the pixel electrode 112. An alignment film 115 is formed on the surface of the first transparent substrate 110.

また、第2の透明基板120には、画素領域を区画するように形成されたブラックマトリクス122と、赤色着色層123R、緑色着色層123G、青色着色層123Bの三原色の着色層123と、透明保護膜124とを備えるカラーフィルタ121が形成されている。透明保護膜124の表面には、配向膜124が形成されている。   In addition, the second transparent substrate 120 includes a black matrix 122 formed so as to partition a pixel region, a colored layer 123 of three primary colors of a red colored layer 123R, a green colored layer 123G, and a blue colored layer 123B, and a transparent protective layer. A color filter 121 including the film 124 is formed. An alignment film 124 is formed on the surface of the transparent protective film 124.

液晶挟持層130には、画素電極112の長手方向に所定の角度を持ってホモジニアス配向された液晶分子132が挟持されている。第1の透明基板110と第2の透明基板120の外側には、図示しない偏光板が設けられている。IPS方式の液晶表示装置100では、TFTを介して画素電極112に電位を書き込み、画素電極112と共通電極111との間に横電界を与えて基板面に平行な電界131を形成することにより、液晶分子132の配向方向を変化させて、透過光量を制御する。   Liquid crystal molecules 132 that are homogeneously aligned with a predetermined angle in the longitudinal direction of the pixel electrode 112 are sandwiched between the liquid crystal sandwich layers 130. A polarizing plate (not shown) is provided outside the first transparent substrate 110 and the second transparent substrate 120. In the IPS liquid crystal display device 100, a potential is written to the pixel electrode 112 through the TFT, and a horizontal electric field is applied between the pixel electrode 112 and the common electrode 111 to form an electric field 131 parallel to the substrate surface. The amount of transmitted light is controlled by changing the alignment direction of the liquid crystal molecules 132.

しかし、IPS方式の液晶表示装置では、TN方式の液晶表示装置やVA方式の液晶表示装置とは異なる問題を有する。これは、IPS方式の液晶表示装置には、カラーフィルタが形成される第2の透明基板には、共通電極が形成されない。このため、IPS方式の液晶表示装置では、カラーフィルタ画素の電気的特性の影響を直接受け、表示不良を起こすという問題がある。   However, the IPS liquid crystal display device has different problems from the TN liquid crystal display device and the VA liquid crystal display device. In the IPS liquid crystal display device, the common electrode is not formed on the second transparent substrate on which the color filter is formed. For this reason, the IPS liquid crystal display device has a problem that it is directly affected by the electrical characteristics of the color filter pixels to cause display defects.

表示不良の原因の一つとして、カラーフィルタの緑色の着色層を構成する銅フタロシアニンがある。これは、銅フタロシアニンがイオン性の物質であることによると、考えられている。緑色の着色層に起因する表示不良を解決する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。緑色の着色層に起因する表示不良としては、緑色の着色層を透過する光が低減し、表示画面全体が赤みがかって見える、赤ムラが知られている。   One cause of display defects is copper phthalocyanine that constitutes the green colored layer of the color filter. This is believed to be due to copper phthalocyanine being an ionic substance. A method for solving a display defect caused by a green colored layer has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5). As a display defect caused by the green colored layer, there is known a red unevenness in which light transmitted through the green colored layer is reduced and the entire display screen looks reddish.

銅フタロシアニン顔料は光導電性を有する。このため、液晶分子を駆動する横電界がカラーフィルタを貫通する際に、銅フタロシアニンの光電荷を発生させ、着色層に蓄積し、横電界を乱す。特許文献1には、銅フタロシアニン系顔料の含有比率を規定することで、赤ムラを防止することが提案されている。   Copper phthalocyanine pigments are photoconductive. For this reason, when a lateral electric field that drives liquid crystal molecules penetrates the color filter, a photocharge of copper phthalocyanine is generated and accumulated in the colored layer, thereby disturbing the lateral electric field. Patent Document 1 proposes preventing red unevenness by defining the content ratio of a copper phthalocyanine pigment.

また、特許文献2には、液晶の配向不良やスイッチングの閾値ずれは、緑画素の誘電特性が他の色の画素と異なることに起因することが記載されている。この文献では、これを解決するために、緑色層と透明樹脂によるオーバーコート層とを積層した2層の誘電正接(tanδ)を規定している。具体的には、緑色顔料であるハロゲン化銅フタロシアニンの濃度を一定以下とする、あるいはハロゲン化銅フタロシアニンの精製度を向上させて、誘電正接の値を低下させることが提案されている。   Further, Patent Document 2 describes that liquid crystal alignment failure and switching threshold shift are caused by the fact that the dielectric characteristics of green pixels are different from those of other color pixels. In order to solve this problem, this document defines a dielectric loss tangent (tan δ) of two layers in which a green layer and an overcoat layer made of a transparent resin are laminated. Specifically, it has been proposed that the concentration of the halogenated copper phthalocyanine, which is a green pigment, is reduced below a certain level, or the purity of the halogenated copper phthalocyanine is improved to lower the dielectric loss tangent value.

特許文献3においても、液晶の配向不良やスイッチングの閾値ずれは、緑画素の誘電特性が他の色の画素と異なることに起因することが記載されている。この文献では、これを解決するために、緑色層の誘電正接(tanδ)を規定している。具体的には、緑色顔料であるハロゲン化銅フタロシアニンの濃度を一定以下とする、あるいはハロゲン化銅フタロシアニンの精製度を向上させて、誘電正接の値を低下させることなどが提案されている。   Also in Patent Document 3, it is described that the alignment failure of the liquid crystal and the switching threshold shift are caused by the fact that the dielectric characteristics of the green pixel are different from those of the other color pixels. In this document, in order to solve this, the dielectric loss tangent (tan δ) of the green layer is defined. Specifically, it has been proposed that the concentration of the halogenated copper phthalocyanine, which is a green pigment, is reduced below a certain level, or the purity of the halogenated copper phthalocyanine is improved to lower the value of the dielectric loss tangent.

特許文献4においては、リバースツイストの発生原因を緑色パターンに含有される緑色顔料の影響が大きいことが記載されている。この文献では、これを解決するために、具体的には、緑色パターンに含まれる全顔料中の緑色顔料の含有量と緑色パターンの厚みと、緑色パターン中の顔料の含有割合との積が、所定の値をとるようすることが提案されている。   Patent Document 4 describes that the influence of the green pigment contained in the green pattern is large as the cause of the occurrence of reverse twist. In this document, in order to solve this, specifically, the product of the content of the green pigment in the total pigment contained in the green pattern, the thickness of the green pattern, and the content ratio of the pigment in the green pattern, It has been proposed to take a predetermined value.

特許文献5には、リバースツイストの発生を防止することを目的として、顔料である銅フタロシアニンの塩素16置換体ないしその塩素を50%以下を臭素で置換することが提案されている。
特開2003−295171号公報 特開2004−117537号公報 特開2006−113099号公報 特開2003−315780号公報 特開2004−69744号公報
Patent Document 5 proposes replacing chlorine 16-substituted product of copper phthalocyanine, which is a pigment, or 50% or less of the chlorine with bromine for the purpose of preventing the occurrence of reverse twist.
JP 2003-295171 A JP 2004-117537 A JP 2006-113099 A JP 2003-315780 A JP 2004-69744 A

しかし、上記特許文献1〜5に記載の技術を用いても、銅フタロシアニンの影響を排除することはできない。これは、図3から明らかなように、緑色着色層123Gにおける緑色顔料の濃度や、塩素含有率などを制御しても、横電界131が緑色着色層123Gに直接影響することに起因する。   However, the effects of copper phthalocyanine cannot be excluded even if the techniques described in Patent Documents 1 to 5 are used. As apparent from FIG. 3, the lateral electric field 131 directly affects the green colored layer 123 </ b> G even when the concentration of the green pigment in the green colored layer 123 </ b> G, the chlorine content, and the like are controlled.

特に、液晶表示装置をテレビ受信機として用いる場合、NTSC(National Television System Committee)方式の色再現性範囲の規格(NTSC色再現領域との比)に適合する必要がある。従来のカラー液晶表示装置では、NTSC比が40〜60%程度になるように製造されていた。しかし、カラー液晶表示装置を薄型テレビ受信機などへの用途を広げるためには、NTSC比を向上させる必要がある。特に、ヨーロッパが採用する、EBU(European Broadcasting Union)方式に適合するためには、NTSC比72%になるように製造する必要がある。NTSC比を向上させるためには、着色層中の顔料の量を多くする必要がある。上記特許文献に記載の方法では、着色層の膜厚を厚くする必要がある。これは、加工を難しくするという問題を生ずる。   In particular, when a liquid crystal display device is used as a television receiver, it is necessary to conform to the NTSC (National Television System Committee) color reproducibility range standard (compared to the NTSC color reproduction region). Conventional color liquid crystal display devices have been manufactured so that the NTSC ratio is about 40 to 60%. However, it is necessary to improve the NTSC ratio in order to expand the application of the color liquid crystal display device to a thin television receiver or the like. In particular, in order to conform to the EBU (European Broadcasting Union) method adopted by Europe, it is necessary to manufacture so that the NTSC ratio is 72%. In order to improve the NTSC ratio, it is necessary to increase the amount of the pigment in the colored layer. In the method described in the above patent document, it is necessary to increase the thickness of the colored layer. This creates a problem that makes processing difficult.

また、フッ素は輝度に影響を与える。このため、特許文献5に記載されているように、塩素をフッ素で置換すると、液晶表示装置の明るさが低下するという問題がある。   Fluorine also affects brightness. For this reason, as described in Patent Document 5, when chlorine is substituted with fluorine, there is a problem that the brightness of the liquid crystal display device is lowered.

加工性を犠牲にせず、高色純度の場合にでも色層に印加される横電界の強度を低減させる方法として、透明保護膜の膜厚を厚くして、電極と色層との距離を離す方法が考えられる。透明保護膜は通常1から3μmの厚さに形成される。透明保護膜を厚膜化すれば、電極からの距離が離れる。この結果、着色層に印加される電界の影響を低減できる。しかし、透明保護膜を厚くすると透明保護膜形成時の膜厚ムラが発生し易い。これにより、透明保護膜の硬度が低下し、ギャップムラが発生し易い等の問題が生じる。また、透明保護膜の膜厚を厚くすると、斜めから画面を見たときに、隣の画素の画像が混じるという問題もある。この問題は、特に画素ピッチが小さくなる小型で高解像度の液晶表示装置ではより顕著になる。   As a method for reducing the strength of the transverse electric field applied to the color layer even in the case of high color purity without sacrificing workability, the transparent protective film is made thicker and the distance between the electrode and the color layer is increased. A method is conceivable. The transparent protective film is usually formed to a thickness of 1 to 3 μm. If the transparent protective film is thickened, the distance from the electrode is increased. As a result, the influence of the electric field applied to the colored layer can be reduced. However, when the transparent protective film is thickened, film thickness unevenness during the formation of the transparent protective film tends to occur. Thereby, the hardness of a transparent protective film falls and the problem that a gap nonuniformity tends to generate | occur | produce arises. Further, when the film thickness of the transparent protective film is increased, there is a problem in that an image of an adjacent pixel is mixed when the screen is viewed obliquely. This problem becomes more conspicuous especially in a small-sized and high-resolution liquid crystal display device with a small pixel pitch.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的は、横電界駆動型液晶表示装置において、緑顔料に起因する表示不良の発生を抑制するカラーフィルタおよびこれを用いた横電界駆動型液晶表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a color filter that suppresses the occurrence of display defects due to a green pigment in a horizontal electric field drive type liquid crystal display device, and a horizontal electric field drive type using the same. The object is to provide a liquid crystal display device.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、緑色着色層の膜厚を、赤色、青色着色層の膜厚より薄くするとともに、各着色層の上部に透明保護層を形成し、各着色層とその上部に形成された透明保護膜との膜厚の和を略同一とすることで、他の表示特性を犠牲にすることなく、緑色着色層に対する横電界の影響を低減することができることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下のとおりである。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have made the green colored layer thinner than the red and blue colored layers, and have a transparent protective layer on top of each colored layer. By forming the sum of the film thickness of each colored layer and the transparent protective film formed thereon, the effect of the lateral electric field on the green colored layer can be achieved without sacrificing other display characteristics. As a result, the present invention was completed. That is, the present invention is as follows.

本発明のカラーフィルタは、透明基板と、ブラックマトリクス層と、赤色、緑色、青色のそれぞれの色に着色された着色層と、前記ブラックマトリクス層と着色層を被覆する透明保護膜層とを有するカラーフィルタであって、赤色着色層の膜厚をTR1、緑色着色層の膜厚をTG1、青色着色層の膜厚をTB1、赤色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTR2、緑色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTG2、青色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTB2とするときに、下記式(1)および(2)を充足する。

Figure 2008249947
Figure 2008249947
The color filter of the present invention includes a transparent substrate, a black matrix layer, a colored layer colored in each of red, green, and blue, and a transparent protective film layer that covers the black matrix layer and the colored layer. A color filter, wherein the thickness of the red colored layer is T R1 , the thickness of the green colored layer is T G1 , the thickness of the blue colored layer is T B1 , and the thickness of the transparent protective film provided on the red colored layer T R2 , T G2 is the thickness of the transparent protective film provided on the green colored layer, and T B2 is the thickness of the transparent protective film provided on the blue colored layer, the following formula (1) and Satisfy (2).
Figure 2008249947
Figure 2008249947

この構成により、緑色着色層が、横電界に直接影響することを抑制できる。   With this configuration, the green colored layer can be suppressed from directly affecting the lateral electric field.

上記カラーフィルタは、前記赤色着色層および/または青色着色層の上に、フォトスペーサが形成されていてもよい。   In the color filter, a photo spacer may be formed on the red colored layer and / or the blue colored layer.

上記カラーフィルタを用いた、横電界駆動型液晶表示装置であってもよい。   A lateral electric field drive type liquid crystal display device using the color filter may be used.

本発明のカラーフィルタは、緑色着色層の膜厚を、赤色、青色着色層の膜厚より薄くするとともに、各着色層の上部に透明保護層を形成し、各着色層とその上部に形成された透明保護膜との膜厚の和を略同一とする。この結果、緑色顔料に起因する表示不良の発生が抑制されたカラーフィルタおよびこれを用いた横電界駆動型液晶表示装置を提供することができる。   In the color filter of the present invention, the green colored layer is made thinner than the red and blue colored layers, and a transparent protective layer is formed on each colored layer. The sum of the thickness of the transparent protective film is made substantially the same. As a result, it is possible to provide a color filter in which the occurrence of display defects due to the green pigment is suppressed and a horizontal electric field drive type liquid crystal display device using the color filter.

以下、本発明のカラーフィルタを図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the color filter of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[カラーフィルタ]
図1は、本発明のカラーフィルタの構成を説明する概略図である。図1に示すように、本発明のカラーフィルタ10は、透明基板11と、ブラックマトリクス層12と、赤色、緑色、青色のそれぞれの色に着色された着色層13と、前記ブラックマトリクス層12と着色層13を被覆する透明保護膜層14とを有する。
[Color filter]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the color filter of the present invention. As shown in FIG. 1, the color filter 10 of the present invention includes a transparent substrate 11, a black matrix layer 12, a colored layer 13 colored in red, green, and blue, and the black matrix layer 12. And a transparent protective film layer 14 covering the colored layer 13.

本発明のカラーフィルタ10は、図1に示すように、赤色着色層13Rの膜厚をTR1、緑色着色層13Bの膜厚をTG1、青色着色層13Bの膜厚をTB1、赤色着色層13R上に設けられた透明保護膜の膜厚をTR2、緑色着色層13G上に設けられた透明保護膜の膜厚をTG2、青色着色層13B上に設けられた透明保護膜の膜厚をTB2とするときに、下記式(1)および(2)を充足する。

Figure 2008249947
Figure 2008249947
As shown in FIG. 1, the color filter 10 of the present invention has a red colored layer 13R having a film thickness T R1 , a green colored layer 13B having a film thickness T G1 , and a blue colored layer 13B having a film thickness T B1 . The thickness of the transparent protective film provided on the layer 13R is T R2 , the thickness of the transparent protective film provided on the green colored layer 13G is T G2 , and the transparent protective film provided on the blue colored layer 13B When the thickness is TB2 , the following formulas (1) and (2) are satisfied.
Figure 2008249947
Figure 2008249947

なお、上記膜厚は、透明基板10平面の垂直方向における厚みをいう。また、本発明のカラーフィルタでなくても、製造上カラーフィルタの一部の画素領域において上記膜厚の関係が成立する場合がある。一方、本発明のカラーフィルタは、カラーフィルタの全ての画素領域において、上記膜厚の関係が成立する点に特徴を有する。上記膜厚は、例えば、表面段差計、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)などの公知の測定器具を用いて測定することができる。   In addition, the said film thickness says the thickness in the orthogonal | vertical direction of the transparent substrate 10 plane. Even if it is not the color filter of the present invention, the relationship of the film thickness may be established in some pixel regions of the color filter in production. On the other hand, the color filter of the present invention is characterized in that the above film thickness relationship is established in all pixel regions of the color filter. The film thickness can be measured, for example, using a known measuring instrument such as a surface step meter or a scanning electron microscope (SEM).

上記赤色着色層13R、青色着色層13Bと、緑色着色層13Gとの膜厚差は、0.1μm以上が好ましく、より好ましくは0.15μm以上である。すなわち、下記式(3)を充足すると好ましい。下記式(3)の上限は、0.5μm以下、好ましくは0.4μm以下である。これ以上の膜厚差があると、各着色層とその上部に形成された透明保護膜との膜厚の和を略同一とするとすることができない。

Figure 2008249947
The difference in film thickness between the red colored layer 13R, the blue colored layer 13B, and the green colored layer 13G is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 0.15 μm or more. That is, it is preferable to satisfy the following formula (3). The upper limit of the following formula (3) is 0.5 μm or less, preferably 0.4 μm or less. If there is a difference in film thickness beyond this, the sum of the film thicknesses of the colored layers and the transparent protective film formed thereon cannot be made substantially the same.
Figure 2008249947

本発明では、緑色着色層の膜厚を薄くする。しかし、着色層に含有させる顔料の量を調整することで、NTSC比が向上した液晶表示装置を提供することができる。   In the present invention, the thickness of the green colored layer is reduced. However, a liquid crystal display device with an improved NTSC ratio can be provided by adjusting the amount of pigment to be contained in the colored layer.

赤色、緑色、青色のそれぞれの着色層間の膜厚に差があると、その段差により液晶の配向不良を生じ、コントラストなどの表示不良を生じる。このため、本発明では、各着色層13の上部に透明保護膜14を設け、各着色層13と透明導電膜14との膜厚の和、すなわち赤色着色層の膜厚:TR1+赤色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚:TR2と、緑色着色層の膜厚:TG1+緑色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚:TG2と、青色着色層の膜厚:TB1+青色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚:TB2とが、ほぼ同じ膜厚になっている。これにより、着色層の膜厚の差による色間の差を軽減することができる。各着色層と透明導電膜との膜厚の和は、ほぼ同一であればよく、好ましくは0.1μm以下である。すなわち、下記式(4)の3式の全てを充足すると好ましい。

Figure 2008249947
If there is a difference in film thickness between the respective colored layers of red, green, and blue, the difference in level causes a liquid crystal alignment defect, resulting in a display defect such as contrast. For this reason, in this invention, the transparent protective film 14 is provided on the upper part of each colored layer 13, and the sum of the film thickness of each colored layer 13 and the transparent conductive film 14, ie, the film thickness of a red colored layer: TR1 + red coloring The film thickness of the transparent protective film provided on the layer: TR2 , the film thickness of the green colored layer: TG1 + the film thickness of the transparent protective film provided on the green colored layer: TG2, and the blue colored layer Film thickness: T B1 + Transparent protective film provided on the blue colored layer: T B2 is substantially the same film thickness. Thereby, the difference between colors by the difference in the film thickness of a colored layer can be reduced. The sum of the film thickness of each colored layer and the transparent conductive film may be substantially the same, and is preferably 0.1 μm or less. That is, it is preferable to satisfy all three formulas of the following formula (4).
Figure 2008249947

このように本発明では、着色層の上部に設ける透明保護膜の膜厚を均一に厚くしない。この結果、透明保護膜形成時の膜厚ムラの発生を抑制することができる。したがって、ギャップムラの発生を有効に抑制できる。透明保護膜の膜厚を厚くして、斜めから画面を見たときに、隣の画素の画像が混じるという問題も生じない。   Thus, in this invention, the film thickness of the transparent protective film provided in the upper part of a colored layer is not thickened uniformly. As a result, it is possible to suppress the occurrence of film thickness unevenness when forming the transparent protective film. Therefore, occurrence of gap unevenness can be effectively suppressed. When the transparent protective film is thickened and the screen is viewed obliquely, there is no problem that the image of the adjacent pixel is mixed.

[液晶表示装置]
図2は、本発明のカラーフィルタを用いた横電界駆動型液晶表示装置の概念構成を示す断面図である。図2に示すように、液晶表示装置1は、カラーフィルタ基板2と電極基板3とを所定の間隔で対向させ、両基板間に液晶分子6を挟持した液晶層4が形成されている。
[Liquid Crystal Display]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conceptual configuration of a horizontal electric field drive type liquid crystal display device using the color filter of the present invention. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal layer 4 in which a color filter substrate 2 and an electrode substrate 3 are opposed to each other at a predetermined interval, and liquid crystal molecules 6 are sandwiched between the substrates.

カラーフィルタ基板2は、透明基板14とこの基板の一方の面に画素領域を区画するように形成されたブラックマトリクス12と各画素領域に形成された、赤色着色層13Rと、緑色着色層13Gと、青色着色層13Bとからなる着色層13と、これらを被覆する透明保護膜14とを備える。透明保護膜14上には、配向膜15が設けられている。このカラーフィルタ基板の他方の面には、図示しない偏光板が設けられている。   The color filter substrate 2 includes a transparent substrate 14, a black matrix 12 formed so as to partition a pixel region on one surface of the substrate, a red colored layer 13R and a green colored layer 13G formed in each pixel region. The colored layer 13 composed of the blue colored layer 13B and the transparent protective film 14 covering these are provided. An alignment film 15 is provided on the transparent protective film 14. A polarizing plate (not shown) is provided on the other surface of the color filter substrate.

電極基板3は、透明基板21と、この基板上に所定のパターンで形成された共通電極22、図示しない走査配線、および共通電極22と絶縁層24を介して所定のパターンで形成された画素電極23、図示しない信号配線と、これらを被覆する保護膜25とを備える。保護膜25上には、配向膜26が設けられている。   The electrode substrate 3 includes a transparent substrate 21, a common electrode 22 formed in a predetermined pattern on the substrate, a scanning wiring (not shown), and a pixel electrode formed in a predetermined pattern via the common electrode 22 and the insulating layer 24. 23, a signal wiring (not shown) and a protective film 25 covering these are provided. An alignment film 26 is provided on the protective film 25.

図2に示すように、本発明のカラーフィルタを用いた横電界駆動型液晶表示装置1では、緑色着色層13Gの膜厚が、赤色着色層13R、青色着色層13Bの膜厚より薄くなっている。この構成により、緑着色層13Gと画素電極23との距離を離すことができる。これにより、横電界5が緑色着色層13Gに直接及ばない。この結果、他の表示特性を犠牲にすることなく、緑色着色層13Gに対する横電界5の影響を低減することができる横電界駆動型液晶表示装置が提供される。また、平坦性の高い透明保護膜14を形成することで画素間の段差により発生する可能性があるコントラスト低下等の表示特性の低下を招くことも無くなる。   As shown in FIG. 2, in the horizontal electric field drive type liquid crystal display device 1 using the color filter of the present invention, the thickness of the green colored layer 13G is smaller than the thickness of the red colored layer 13R and the blue colored layer 13B. Yes. With this configuration, the distance between the green colored layer 13G and the pixel electrode 23 can be increased. Thereby, the horizontal electric field 5 does not directly reach the green colored layer 13G. As a result, a lateral electric field drive type liquid crystal display device capable of reducing the influence of the lateral electric field 5 on the green colored layer 13G without sacrificing other display characteristics is provided. In addition, by forming the transparent protective film 14 with high flatness, it is possible to prevent deterioration in display characteristics such as contrast reduction that may occur due to a step between pixels.

さらに、本発明のカラーフィルタを用いた横電界駆動型液晶表示装置1では、フォトスペーサを透明保護膜厚が厚い緑画素以外(赤色着色層および/または青色着色層の上)に形成すると好ましい。液晶表示装置を製造する際に、カラーフィルタ基板2と電極基板3とに圧力をかける工程がある。この際に、フォトスペーサは面内で均一に押し潰される。上記したように本発明では、緑色着色層が、赤色着色層、青色着色層よりも薄い。一方、透明保護膜の厚さは、緑色着色層を被覆する透明保護膜の厚さが厚い。このため、(1)赤色、緑色、青色の着色層全体の上、(2)赤色、緑色の2色の着色層の上、(3)青色、緑色の2色の着色層の上、に、フォトスペーサを形成すると、緑色着色層を被覆する透明保護膜の膜厚が厚いため、潰れやすく、均一なセルギャップを得ることが難しくなる。したがって、フォトスペーサを透明保護膜厚が厚い緑画素以外に形成することで、ギャップムラ発生へのマージンを増やすことが可能である。   Further, in the lateral electric field drive type liquid crystal display device 1 using the color filter of the present invention, it is preferable that the photo spacer is formed on a pixel other than the green pixel having a thick transparent protective film (on the red colored layer and / or the blue colored layer). When manufacturing a liquid crystal display device, there is a step of applying pressure to the color filter substrate 2 and the electrode substrate 3. At this time, the photo spacer is uniformly crushed in the plane. As described above, in the present invention, the green colored layer is thinner than the red colored layer and the blue colored layer. On the other hand, the transparent protective film is thicker than the transparent protective film that covers the green colored layer. Therefore, (1) on the entire red, green and blue colored layers, (2) on the two colored layers of red and green, (3) on the two colored layers of blue and green, When the photo spacer is formed, the transparent protective film covering the green colored layer is thick, so that it is easily crushed and it is difficult to obtain a uniform cell gap. Therefore, it is possible to increase a margin for occurrence of gap unevenness by forming the photo spacer other than the green pixel having a thick transparent protective film thickness.

本発明のカラーフィルタは以下のようにして製造できる。   The color filter of the present invention can be manufactured as follows.

[製造方法]
本発明のカラーフィルタは、透明基板上にブラックマトリクス層を設け、更にその開口部及びブラックマトリクス上の一部に赤、青、緑の3原色からなる各着色層を塗布・パターン加工して積層した後、透明保護膜を塗布乾燥して製造される。その後、必要によりスペーサ等を形成してもよい。
[Production method]
In the color filter of the present invention, a black matrix layer is provided on a transparent substrate, and further, each colored layer composed of three primary colors of red, blue, and green is applied and patterned on the opening and part of the black matrix. Then, a transparent protective film is applied and dried. Thereafter, a spacer or the like may be formed if necessary.

(透明基板)
本発明に用いる透明基板としては、特に限定されるものではなく、透明基板として用いられる公知の材料が使用できる。具体的には、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラスなどの無機ガラス類、有機プラスチックのフィルムまたはシート類が挙げられる。これらの透明基板は、静電気に起因する不良の発生を防止する目的で、裏面にITO等の透明電極を形成してもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited, and a known material used as a transparent substrate can be used. Specific examples include inorganic glass such as quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, soda lime glass whose surface is silica-coated, and organic plastic films or sheets. These transparent substrates may be formed with a transparent electrode such as ITO on the back surface for the purpose of preventing defects caused by static electricity.

(ブラックマトリクス層)
本発明に用いるブラックマトリクス層は、遮光剤を樹脂中に分散させた樹脂ブラックマトリクスで構成される。また、これに限られず、クロム、酸化クロム等の金属薄膜を用いてもよい。
(Black matrix layer)
The black matrix layer used in the present invention is composed of a resin black matrix in which a light shielding agent is dispersed in a resin. Moreover, it is not restricted to this, You may use metal thin films, such as chromium and chromium oxide.

樹脂ブラックマトリクスに用いる樹脂は特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等の感光性、非感光性の材料が好ましく用いられる。   The resin used for the resin black matrix is not particularly limited, but photosensitive and non-photosensitive materials such as epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, polyimide resins, polyolefin resins, and polyvinyl alcohol resins. Is preferably used.

ブラックマトリクス用の遮光剤としては、カーボンブラック、酸化チタン、四酸化鉄等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉の他に赤、青、緑色の顔料の混合物を用いることができる。   As the black matrix light-shielding agent, a mixture of red, blue, and green pigments can be used in addition to metal oxide powder such as carbon black, titanium oxide, and iron tetroxide, metal sulfide powder, and metal powder.

樹脂ブラックマトリクスは、遮光剤を分散させた樹脂の黒色ペーストを透明基板上に塗布、乾燥した後に、パターンニングを行って製造する。   The resin black matrix is manufactured by applying a black paste of resin in which a light-shielding agent is dispersed on a transparent substrate and drying, followed by patterning.

黒色ペーストを塗布する方法としては、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥(プレベイク)を行う。プレベイク温度は使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異なるが、通常60〜200℃で1〜60分加熱することが好ましい。   As a method for applying the black paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are preferably used. Thereafter, heat drying (prebaking) using an oven or a hot plate is performed. Do. Although prebaking temperature changes with resin to be used, a solvent, and paste application amount, it is preferable to heat at 60-200 degreeC normally for 1 to 60 minutes.

黒色ペーストに用いた樹脂が非感光性の樹脂である場合は、得られた黒色ペースト被膜の上にポジ型フォトレジストの被膜を形成した後に、露光、現像を行う。また、黒色ペーストに用いた樹脂が感光性の樹脂である場合には、そのままかあるいは酸素遮断層を形成した後に、露光、現像を行う。その後、必要に応じて、ポジ型フォトレジストまたは酸素遮断膜を剥離除去した後、再度加熱乾燥(ポストベイク)する。ポストベイク温度は使用する樹脂、溶媒、膜厚により異なるが、通常150〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的である。   When the resin used for the black paste is a non-photosensitive resin, a positive type photoresist film is formed on the obtained black paste film, and then exposure and development are performed. When the resin used for the black paste is a photosensitive resin, exposure or development is performed as it is or after an oxygen blocking layer is formed. Thereafter, if necessary, the positive photoresist or the oxygen blocking film is peeled off and then dried again by heating (post-baking). The post-baking temperature varies depending on the resin, solvent, and film thickness to be used, but it is generally heated at 150 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.

樹脂ブラックマトリクスの膜厚は、好ましくは0.5〜2.0μm、より好ましくは0.8〜1.5μmである。この膜厚が0.5μm以下の場合には十分な遮光性が得られないので、好ましくない。一方、膜厚が2.0μmより厚い場合には、遮光性は確保できるものの、カラーフィルタの表面平坦性が犠牲になり、段差が生じやすい。画素内段差が生じた場合、液晶の配向不良による光漏れや残像、ギャップムラに起因する表示品位の低下が起こり好ましくない。   The film thickness of the resin black matrix is preferably 0.5 to 2.0 μm, more preferably 0.8 to 1.5 μm. When the film thickness is 0.5 μm or less, sufficient light shielding properties cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, when the film thickness is thicker than 2.0 μm, the light-shielding property can be secured, but the surface flatness of the color filter is sacrificed and a step is likely to occur. If a step in the pixel occurs, the display quality deteriorates due to light leakage, afterimage, and gap unevenness due to poor alignment of the liquid crystal, which is not preferable.

(着色層)
上記樹脂ブラックマトリクスには、液晶表示装置の解像度と大きさに応じて、通常(20〜200)μm×(20〜200)μmの開口部が設けられる。この開口部を少なくとも被覆するように3原色の着色層を複数列形成する。すなわち、一つの開口部は、3原色のいずれか1つの着色層により被覆されている。また、各色の着色層は、それぞれ複数配列されている。
(Colored layer)
The resin black matrix is usually provided with openings of (20 to 200) μm × (20 to 200) μm according to the resolution and size of the liquid crystal display device. A plurality of three primary color layers are formed so as to cover at least the opening. That is, one opening is covered with any one of the three primary colors. A plurality of colored layers of each color are arranged.

カラーフィルタを構成する着色層は、少なくとも3原色の色彩を含む。一般的にカラー表示は加色法により行われは、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色が選ばれる。これら3原色を形成する着色層には、着色剤により着色された樹脂が用いられる。   The colored layer constituting the color filter includes at least three primary colors. In general, color display is performed by an additive color method, and three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are selected. For the colored layers forming these three primary colors, a resin colored with a colorant is used.

着色層に用いられる着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることができ、さらには紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤等の種々の添加剤を添加してもよい。有機顔料としては、フタロシアニン系、アジレート系、縮合アゾ系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系が好適に用いられる。   As the colorant used in the colored layer, organic pigments, inorganic pigments, dyes, and the like can be suitably used, and various additives such as ultraviolet absorbers, dispersants, and leveling agents may be added. As the organic pigment, phthalocyanine, azylate, condensed azo, quinacridone, anthraquinone, perylene, and perinone are preferably used.

着色層に用いられる樹脂は特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等の感光性、非感光性の材料が好ましく用いられ、着色剤をこれらの樹脂中に分散あるいは溶解させて着色することが好ましい。   The resin used for the colored layer is not particularly limited, but photosensitive and non-photosensitive materials such as epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyimide resin, polyolefin resin, and polyvinyl alcohol resin. Are preferably used, and it is preferable to disperse or dissolve the colorant in these resins for coloring.

着色層を形成する方法としては、樹脂ブラックマトリクスを形成した基板上に、着色剤を分散あるいは溶解させた樹脂である、着色ペーストを塗布、乾燥した後に、パターニングを行う。   As a method for forming the colored layer, patterning is performed after a colored paste, which is a resin in which a colorant is dispersed or dissolved, is applied and dried on a substrate on which a resin black matrix is formed.

着色ペーストは、溶媒中に樹脂と着色剤を混合させた後、三本ロール、サンドグラインダー、ボールミル、ナノミルなどの分散機中で分散させて得られる。着色剤は、分散する前に温水等で洗浄する、あるいは分散後にイオン交換処理等で精製する場合もある。   The colored paste is obtained by mixing a resin and a colorant in a solvent and then dispersing the mixture in a disperser such as a triple roll, sand grinder, ball mill, or nanomill. The colorant may be washed with warm water or the like before dispersion, or may be purified by ion exchange treatment or the like after dispersion.

着色ペーストを塗布する方法としては、黒色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥(プレベイク)を行う。プレベイク温度は使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異なるが、通常60〜200℃で1〜60分加熱することが好ましい。   As a method for applying the colored paste, as in the case of the black paste, a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, etc. are preferably used, and then an oven or a hot plate is used. Heat drying (pre-baking). Although prebaking temperature changes with resin to be used, a solvent, and paste application amount, it is preferable to heat at 60-200 degreeC normally for 1 to 60 minutes.

上記のようにブラックマトリクスを形成した基板上に形成された第1色目の塗膜から、不必要な部分をフォトリソ法により除去して、第1色目の着色層が得られる。着色ペーストの樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ型フォトレジストの被膜を形成した後に、露光、現像を行う。着色ペーストの樹脂が感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮断層を形成した後に、露光、現像を行う。その後、必要に応じて、ポジ型フォトレジストまたは酸素遮断膜を剥離除去した後、再度加熱乾燥(ポストベイク)する。ポストベイク温度は使用する樹脂、溶媒、膜厚により異なるが、通常150〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的である。以上のプロセスによりブラックマトリクスを形成した基板上にパターニングした第1色目の着色層が形成される。   From the first color coating film formed on the substrate on which the black matrix is formed as described above, unnecessary portions are removed by a photolithographic method to obtain a first colored layer. When the resin of the colored paste is a non-photosensitive resin, exposure and development are performed after forming a positive photoresist film thereon. When the resin of the colored paste is a photosensitive resin, exposure or development is performed as it is or after forming an oxygen blocking layer. Thereafter, if necessary, the positive photoresist or the oxygen blocking film is peeled off and then dried again by heating (post-baking). The post-baking temperature varies depending on the resin, solvent, and film thickness to be used, but it is generally heated at 150 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. Through the above process, a colored layer of the first color is formed on the substrate on which the black matrix is formed.

第2色目、第3色目も同様の操作を繰り返して着色層を形成して、ブラックマトリクスを形成した基板に3原色からなる着色層を形成することができる。   The same operation is repeated for the second color and the third color to form a colored layer, and a colored layer composed of the three primary colors can be formed on the substrate on which the black matrix is formed.

3原色の膜厚は緑(G)の膜厚が他の2色よりも薄く形成されていれば特に限定されない。好ましくは0.5μm〜4μmより好ましくは1.5μm〜3μmである。着色層の膜厚が0.5μmより小さいと、NTSC比60%以上の広い色再現範囲を得るために、着色層中の顔料の濃度が高くする必要があり、加工性の悪化や強度の低下によるクラックの発生が起こりやすくなる。また、ブラックマトリクスエッジ上でのカラーフィルタ表面の傾斜角が大きくなり、配向不良を引き起こしやすい。一方、着色層の膜厚が4μmを超えると、着色層を均一に塗布することや、均一に加工することが難しくなり、現像後に残膜・残渣が発生する。   The film thicknesses of the three primary colors are not particularly limited as long as the green (G) film is formed thinner than the other two colors. Preferably they are 0.5 micrometer-4 micrometers, More preferably, they are 1.5 micrometers-3 micrometers. If the thickness of the colored layer is smaller than 0.5 μm, it is necessary to increase the concentration of the pigment in the colored layer in order to obtain a wide color reproduction range of NTSC ratio of 60% or more. Occurrence of cracks due to. In addition, the inclination angle of the color filter surface on the black matrix edge is increased, which tends to cause alignment failure. On the other hand, when the thickness of the colored layer exceeds 4 μm, it becomes difficult to uniformly apply or process the colored layer, and a residual film / residue is generated after development.

(透明保護膜)
着色層を形成した後に、透明保護膜を形成する。
(Transparent protective film)
After forming the colored layer, a transparent protective film is formed.

透明保護膜に用いられる樹脂は特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等の感光性、非感光性の材料が好ましく用いられる。   Resin used for the transparent protective film is not particularly limited, but photosensitive and non-photosensitive such as epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyimide resin, polyolefin resin, polyvinyl alcohol resin, etc. Materials are preferably used.

透明保護膜は、樹脂を溶媒に溶解して塗布、乾燥させて得られる。透明保護膜を塗布する方法としては、黒色ペースト、着色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥を行う。この時、平坦性の向上を目的として、必要に応じて真空乾燥、予備加熱乾燥(プレベイク)を行っても良い。また、透明保護膜として感光性樹脂を用いる場合はプレベイクにより溶剤をとばした後に、露光し、光硬化させ、加熱乾燥を行う。プレベイク温度は使用する樹脂、溶媒、塗布量により異なるが、通常60〜200℃で1〜60分加熱することが好ましい。また、加熱乾燥時の条件は使用する樹脂、溶媒、膜厚により異なるが、通常200〜300℃で1〜60分間加熱するのが一般的である。   The transparent protective film is obtained by dissolving a resin in a solvent and applying and drying. As a method for applying the transparent protective film, as in the case of the black paste and the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are preferably used. Heat drying using a hot plate. At this time, for the purpose of improving flatness, vacuum drying and preheating drying (prebaking) may be performed as necessary. In the case where a photosensitive resin is used as the transparent protective film, the solvent is removed by prebaking, and then exposure, photocuring, and heat drying are performed. Although prebaking temperature changes with resin to be used, a solvent, and application quantity, it is preferable to heat at 60-200 degreeC normally for 1 to 60 minutes. Moreover, although the conditions at the time of heat-drying differ with resin to be used, a solvent, and a film thickness, it is common to heat at 200-300 degreeC normally for 1 to 60 minutes.

透明保護膜の膜厚は、0.5〜3.0μmが好ましい。平坦性を向上させるためには厚い方が効果的であるが、3.0μmを超えると塗布均一性の悪化や硬度の低下によりギャップムラが発生し易くなるなどの問題が発生するため、好ましくない。また、0.5μmより薄い場合には十分な平坦性が得られず、好ましくない。   The thickness of the transparent protective film is preferably 0.5 to 3.0 μm. A thicker layer is more effective for improving the flatness, but if it exceeds 3.0 μm, it is not preferable because gap unevenness is likely to occur due to deterioration of coating uniformity and hardness. . On the other hand, if it is thinner than 0.5 μm, sufficient flatness cannot be obtained, which is not preferable.

透明保護膜の塗液に使用する溶媒は、透明保護膜の樹脂を溶解するものであれば特に限定されず、例えばエチレングリコールメチルエチルエーテル、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、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシー3―メチルー1―ブタノール、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、γ−ブチルラクトン、n―メチルー2―ピロリドン等が好ましく用いられる。特に、本発明を達成する為には、緑の着色層を薄くしたことにより生じる着色層の段差を平坦化させる目的から、上記の揮発速度の遅い溶剤が好ましく用いられる。より好ましくは、n−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチルラクトンである。また、塗布性を改善する目的で、適宜界面活性剤などを添加してもよい。   The solvent used for the coating liquid of the transparent protective film is not particularly limited as long as it dissolves the resin of the transparent protective film. For example, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate Diethylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, diethylene glycol ethyl ether, γ-butyl lactone, n-methyl-2-pyrrolidone and the like are preferably used. In particular, in order to achieve the present invention, the above-mentioned solvent having a low volatilization rate is preferably used for the purpose of flattening the level difference of the colored layer generated by thinning the green colored layer. More preferred are n-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyllactone. Further, for the purpose of improving the coating property, a surfactant or the like may be added as appropriate.

この後、必要により透明保護膜の上にスペーサ等に用いる突起を形成してもよい。   Thereafter, if necessary, protrusions used for spacers and the like may be formed on the transparent protective film.

以下、好ましい実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明するが、下記実施例によって本発明の効力は何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on a preferable Example, the efficacy of this invention is not restrict | limited at all by the following Example.

以下に説明する実施例、比較例において、カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置は、以下のようにして作成した。また、以下に説明する実施例、比較例においては、表示への影響を比較評価するために、カラーフィルタの式度を統一し、顔料とバインダ樹脂の比率および膜厚のみを変更したものを作成した。   In the examples and comparative examples described below, the color filter and the color liquid crystal display device were prepared as follows. In addition, in the examples and comparative examples described below, in order to compare and evaluate the influence on the display, the formula of the color filter is unified and only the ratio of the pigment and the binder resin and the film thickness are changed. did.

(1)樹脂ブラックマトリクスの作成
以下の組成を有するカーボンブラックミルベースを、ホモジナイザーを用いて、7000rpmで30分間分散し、ガラスビーズを濾過してブラックペーストを調整した。
(1) Preparation of resin black matrix A carbon black mill base having the following composition was dispersed at 7000 rpm for 30 minutes using a homogenizer, and glass beads were filtered to prepare a black paste.

カーボンブラックミルベースの組成
カーボンブラック(MA100、三菱化学) 4.6部
ポリイミド前駆体溶液 24.0部
N−メチルー2−ピロリドン 61.4部
ガラスビーズ 90.0部
Composition of carbon black mill base Carbon black (MA100, Mitsubishi Chemical) 4.6 parts Polyimide precursor solution 24.0 parts N-methyl-2-pyrrolidone 61.4 parts Glass beads 90.0 parts

ガラス基板(日本電気硝子製、OA−10)に上記ブラックペーストをカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分間乾燥し、黒色の樹脂塗膜を形成した。ポジ型フォトレジストをカーテンフローコーターで塗布、ホットプレートで100℃、10分間プレベイクし、超高圧水銀灯を用いて100mJ/cm紫外線照射してマスク露光した。この後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗液のエッチングを同時に行い、パターンを形成した。この後、メチルセロソルブアセテートでレジストを剥離し、ホットプレートで300℃、10分間加熱することでイミド化させ、ブラックマトリクス層を形成した。作製したブラックマトリクスの膜厚は1.15μm、光学濃度(OD値)は3.5であった。 The black paste was applied to a glass substrate (manufactured by Nippon Electric Glass, OA-10) with a curtain flow coater, and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes to form a black resin coating film. A positive photoresist was applied with a curtain flow coater, prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes, and exposed to a mask by irradiating with 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, using a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, development of the photoresist and etching of the resin coating solution were simultaneously performed to form a pattern. Thereafter, the resist was peeled off with methyl cellosolve acetate and imidized by heating at 300 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a black matrix layer. The produced black matrix had a film thickness of 1.15 μm and an optical density (OD value) of 3.5.

(2)着色層の作成
次に、赤、緑、青の着色層を形成した。
(2) Creation of colored layer Next, red, green, and blue colored layers were formed.

着色ペーストはブラックペーストと同様にポリイミド前駆体に赤、緑、青などの顔料を各々分散させることで作製した。本実施例、比較例で用いた各着色層の基本構成は以下の通りである。所定の色度と膜厚を得るために比率を調整したものを用いた。   Similar to the black paste, the colored paste was prepared by dispersing pigments such as red, green and blue in the polyimide precursor. The basic configuration of each colored layer used in this example and comparative example is as follows. What adjusted the ratio in order to obtain predetermined chromaticity and film thickness was used.

赤色着色ペースト:赤色顔料 C.I.Pigment Red 177:PR177
赤色顔料 C.I.Pigment Red 254:PR254
ポリイミド前駆体
溶媒(nーメチルー2−ピロリドン、γ―ブチロラクトン)
Red colored paste: red pigment C.I. I. Pigment Red 177: PR177
Red pigment C.I. I. Pigment Red 254: PR254
Polyimide precursor
Solvent (n-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone)

緑色着色ペースト:緑色顔料 C.I.Pigment Green 36:PG36
黄色顔料 C.I.Pigment Yellow 138:PY138
ポリイミド前駆体
溶媒(n―メチルー2−ピロリドン、γ―ブチロラクトン)
Green coloring paste: Green pigment C.I. I. Pigment Green 36: PG36
Yellow pigment C.I. I. Pigment Yellow 138: PY138
Polyimide precursor
Solvent (n-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone)

青色着色ペースト:青色顔料 C.I.Pigment Blue 15:PB15
紫色顔料 C.I.Pigment Violet 23:PV23
ポリイミド前駆体
溶媒(n−メチルー2―ピロリドン、γ―ブチロラクトン)
Blue colored paste: Blue pigment C.I. I. Pigment Blue 15: PB15
Purple pigment C.I. I. Pigment Violet 23: PV23
Polyimide precursor
Solvent (n-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone)

樹脂ブラックマトリクスを形成したガラス基板上に赤色ペーストをカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分間乾燥し、赤色の樹脂塗膜を形成した。その後、ポジ型フォトレジストをスリットコーターで塗布、ホットプレートで100℃、5分間プレベイクし、超高圧水銀灯を用いて100mJ/cm紫外線照射してマスク露光した。この後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成した。この後、メチルセロソルブアセテートでレジストを剥離し、ホットプレートで300℃、10分間加熱することで、イミド化させ、赤色着色層を形成した。 A red paste was applied on a glass substrate on which a resin black matrix was formed with a curtain flow coater, and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes to form a red resin coating film. Thereafter, a positive photoresist was applied with a slit coater, prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes, and exposed to a mask by irradiating with 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, using a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, development of the photoresist and etching of the resin coating film were simultaneously performed to form a pattern. Thereafter, the resist was peeled off with methyl cellosolve acetate and imidized by heating on a hot plate at 300 ° C. for 10 minutes to form a red colored layer.

次に、赤色着色層を形成した基板に、同様にして緑色着色パターンを形成し、緑色着色層を形成した。更に、赤色、緑色層を形成した基板に、同様にして青色着色パターンを形成し、ブラックマトリクス上への赤緑青の着色層を形成した。   Next, a green colored pattern was formed in the same manner on the substrate on which the red colored layer was formed, thereby forming a green colored layer. Further, a blue coloring pattern was similarly formed on the substrate on which the red and green layers were formed, and a red, green and blue coloring layer was formed on the black matrix.

(実施例1〜3、比較例1〜3)
下記表1の組成を有する、実施例1〜3、比較例1〜3のカラーフィルタを作成した。なお、表1の各単位は、重量%を意味する。

Figure 2008249947
(Examples 1-3, Comparative Examples 1-3)
Color filters of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 having the compositions shown in Table 1 below were prepared. In addition, each unit of Table 1 means weight%.
Figure 2008249947

各実施例及び比較例は、以下のような特長を有する。
比較例1:銅フタロシアンの塩素16置換体で50%を超える塩素を臭素に置換した緑顔料を用いたカラーフィルタである。
比較例2:比較例1で緑顔料の臭素化率を下げ、50%以下としたカラーフィルタである。
比較例3:比較例2で緑色層中に含まれる緑顔料の濃度を下げたカラーフィルタである。
実施例1:比較例2の各着色層上で均一に透明保護膜の膜厚を厚くしたカラーフィルタである。
実施例2:比較例3の各着色層上で均一に透明保護膜の膜厚を厚くしたカラーフィルタである。
実施例3:比較例3で緑色着色層の膜厚を薄くして、緑色着色層上の透明保護膜の膜厚を薄くしたカラーフィルタである。
Each example and comparative example has the following features.
Comparative Example 1: A color filter using a green pigment in which more than 50% of chlorine is replaced with bromine in a chlorine 16-substituted product of copper phthalocyanine.
Comparative Example 2: A color filter in which the bromination rate of the green pigment was reduced to 50% or less in Comparative Example 1.
Comparative Example 3: A color filter in which the concentration of the green pigment contained in the green layer in the comparative example 2 is lowered.
Example 1: A color filter in which the transparent protective film is uniformly thickened on each colored layer of Comparative Example 2.
Example 2: A color filter in which the transparent protective film is uniformly thickened on each colored layer of Comparative Example 3.
Example 3: A color filter in which the thickness of the green colored layer is reduced in Comparative Example 3 and the thickness of the transparent protective film on the green colored layer is reduced.

(3)透明保護膜およびスペーサの形成
(保護膜用硬化性樹脂溶液の調整)
攪拌モータ、攪拌翼、温度計を備えた四つ口フラスコに、無水トリメリット酸をγ―ブチロラクトンに溶解した後に、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE―903、信越化学社製)を添加し、120℃で2時間加熱し、同一分子内にアルコキシシランとカルボン酸を含む化合物を得た。得られた溶液にビスフェノールA型エポキシ化合物(商品名エピコート:1001B80 油化シェルエポキシ社製)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(商品名:ハイソルブMDM 東邦化学社製)を加えて、室温で2時間攪拌して透明保護膜用熱硬化性樹脂溶液組成物を得た。
(3) Formation of transparent protective film and spacer (adjustment of curable resin solution for protective film)
After dissolving trimellitic anhydride in γ-butyrolactone in a four-necked flask equipped with a stirring motor, stirring blade and thermometer, γ-aminopropyltriethoxysilane (trade name: KBE-903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) And heated at 120 ° C. for 2 hours to obtain a compound containing alkoxysilane and carboxylic acid in the same molecule. A bisphenol A type epoxy compound (trade name: Epicoat: 1001B80, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and diethylene glycol dimethyl ether (trade name: manufactured by Hisolv MDM, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) are added to the resulting solution, and the mixture is stirred at room temperature for 2 hours for transparent protection. A thermosetting resin solution composition for a film was obtained.

(カラーフィルタへの透明保護膜の形成)
上記カラーフィルタに、透明保護膜用熱硬化性溶液組成物をカーテンフローコーターで塗布し、真空乾燥機で乾燥した後にホットプレートで280℃、10分間ポストベイクを行い、透明保護膜を形成した。
(Formation of transparent protective film on color filter)
A thermosetting solution composition for a transparent protective film was applied to the color filter with a curtain flow coater, dried with a vacuum dryer, and then post-baked with a hot plate at 280 ° C. for 10 minutes to form a transparent protective film.

(フォトスペーサの形成)
この後に、透明保護膜の上にスペーサ用の突起を形成した。フォトスペーサ用材料としては、感光性アクリル樹脂の塗液からなるJSR製 オプトマNN810を使用した。スペーサ材料は、他の材料と同様にカーテンフローコーターで塗布した。真空乾燥機で乾燥した後にホットプレートで100℃、5分間プレベイクを行った後、超高圧水銀灯を用いて180mJ/cm紫外線照射してマスク露光した。この後、0.3%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、塗膜の現像を行い、パターンを形成した。この後、ホットプレートで240℃、10分間加熱し、フォトスペーサを形成した。
(Formation of photo spacer)
Thereafter, spacer protrusions were formed on the transparent protective film. As a photospacer material, JSR Optoma NN810 made of a photosensitive acrylic resin coating solution was used. The spacer material was applied with a curtain flow coater in the same manner as the other materials. After drying with a vacuum dryer, prebaking was performed at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate, and then mask exposure was performed by irradiating with 180 mJ / cm 2 ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the coating film was developed using a 0.3% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to form a pattern. Then, it heated at 240 degreeC with the hotplate for 10 minutes, and formed the photo spacer.

(4)カラーフィルタの評価
以上の様にして作成したカラーフィルタの色度、色膜厚等諸特性の評価を行った。
(4) Evaluation of color filter Various characteristics such as chromaticity and color film thickness of the color filter prepared as described above were evaluated.

(色特性の測定)
着色層の色特性は顕微分光光度計MCPD−2000(大塚電子製)を用いて行った。本実施例、比較例においては色度の違いが表示に与える影響を低減するために、以下に記す色度になるようにカラーフィルタを作製し、測定した。以下に記す実施例・比較例においても特に記述のない限りは、以下の目標色度に対して±2/1000以内であった。
(Measurement of color characteristics)
The color characteristics of the colored layer were measured using a microspectrophotometer MCPD-2000 (manufactured by Otsuka Electronics). In this example and comparative example, in order to reduce the influence of the difference in chromaticity on display, a color filter was prepared and measured so as to have the chromaticity described below. In Examples and Comparative Examples described below, unless otherwise specified, the following target chromaticity was within ± 2/1000.

目標色度 赤 x=0.650、y=0.322
緑 x=0.288、y=0.593
青 x=0.141、y=0.074
このときの色再現性範囲はNTSC比71.97%である。
Target chromaticity red x = 0.650, y = 0.322
Green x = 0.288, y = 0.593
Blue x = 0.141, y = 0.074
The color reproducibility range at this time is 71.97% of NTSC ratio.

(膜厚の測定)
膜厚の測定は表面段差計(DEKTAK、日本真空製)と断面SEMにより実施した。表面段差計の測定は透明保護膜を形成する前に、ガラス表面からのBM開口部に於ける色層の最表層までの距離を測定した。透明保護膜の膜厚は、透明保護膜形成後、カラーフィルタの画素領域より外側で、ガラス基板表面からの距離を測定した。各実施例、比較例に於ける各画素の膜厚を表2―(1)に記す。
(Measurement of film thickness)
The film thickness was measured with a surface level meter (DEKTAK, manufactured by Nippon Vacuum) and a cross-sectional SEM. The surface level meter measured the distance from the glass surface to the outermost layer of the color layer at the BM opening before forming the transparent protective film. As for the film thickness of the transparent protective film, the distance from the glass substrate surface was measured outside the pixel region of the color filter after the transparent protective film was formed. The film thickness of each pixel in each example and comparative example is shown in Table 2- (1).

断面SEMでの測定は透明保護膜加工後に行った。本方法を用いた場合にはパネル作製後にこれを解体して実施することも出来る。本測定では、カラーフィルタ基板を切断し、その破断面をSEM観察し、着色層および透明保護膜の膜厚をそれぞれ計測出来る。本方法により測定した結果を表2―(2)に記す。表2において、膜厚の単位は、μmである。

Figure 2008249947
Measurement with a cross-sectional SEM was performed after processing the transparent protective film. When this method is used, it can be disassembled after the panel is manufactured. In this measurement, the color filter substrate is cut, the fracture surface is observed with an SEM, and the thicknesses of the colored layer and the transparent protective film can be measured. The results measured by this method are shown in Table 2- (2). In Table 2, the unit of film thickness is μm.
Figure 2008249947

(5)カラー液晶表示パネルの作製と表示特性の評価
上記作製した実施例比較例のカラーフィルタ基板と、TFTアレイ基板との表面にそれぞれポリイミド樹脂からなる配向膜を印刷法により塗布し、ホットプレートで250℃、10分間焼成した。膜厚は0.07μmであった。この後、両基板をラビング処理し、シール剤を塗布後、ホットプレートで90℃、10分間焼成、更に2毎の基板を重ね合わせて、加圧しながら160℃で90分間焼成した。基板間に液晶を注入した後、UV硬化樹脂を用いて液晶注入孔を封孔した。次に、偏光版をセルの2枚のガラス基板に貼り付け、セルを完成させた。
(5) Fabrication of color liquid crystal display panel and evaluation of display characteristics An alignment film made of polyimide resin is applied to the surfaces of the color filter substrate of the above-described comparative example of the example and the TFT array substrate by a printing method. Baked at 250 ° C. for 10 minutes. The film thickness was 0.07 μm. Thereafter, both the substrates were rubbed, applied with a sealant, baked on a hot plate at 90 ° C. for 10 minutes, and each two substrates were stacked and baked at 160 ° C. for 90 minutes while being pressurized. After injecting the liquid crystal between the substrates, the liquid crystal injection hole was sealed using a UV curable resin. Next, the polarizing plate was attached to the two glass substrates of the cell to complete the cell.

(6)カラー液晶表示パネルの評価
完成した液晶表示パネルの特性の評価を以下の様に実施した。
(6) Evaluation of color liquid crystal display panel The characteristics of the completed liquid crystal display panel were evaluated as follows.

セルギャップの測定をセルギャップ測定装置(大塚電子製、RETS―3000)で実施し、更に、パネル点灯装置で点灯し、ギャップムラに起因するムラ等は確認出来なかった。   The cell gap was measured with a cell gap measuring device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., RETS-3000), and further turned on with a panel lighting device, and no unevenness due to gap unevenness could be confirmed.

次に50℃に維持されらチャンバー中で高温連続駆動試験を行い、顔料に起因する表示不良の発生を調べた。表示の評価は、白表示から黒表示に階調を変化させながら観察を行い、初期に比べて、48時間後、96時間後、500時間後にそれぞれ変化しないかを確認した。以上の観察の結果を表3に記す。セルギャップの単位は、μmである。   Next, a high temperature continuous driving test was performed in the chamber while maintaining the temperature at 50 ° C., and occurrence of display defects due to the pigment was examined. For the evaluation of the display, observation was performed while changing the gradation from white display to black display, and it was confirmed whether it changed after 48 hours, 96 hours, and 500 hours, respectively, compared with the initial display. The results of the above observation are shown in Table 3. The unit of the cell gap is μm.

Figure 2008249947
Figure 2008249947

(7)結果の考察
臭素置換比率が高い緑顔料を用いた比較例1では高温連続駆動において白表示が赤くなる現象が確認された。特開2004−69744号公報で開示されたように臭素化比率を下げた緑顔料を用いた比較例2では比較例1に比べて改善は見られたが依然として、連続駆動で白表示が赤くなる現象が確認された。また、特開2003―315780号公報で開示されたように緑顔料の濃度を下げた比較例3に於いても白表示が赤くなる現象は低減されたものの、依然として問題は残されたままであることがわかった。
(7) Consideration of results In Comparative Example 1 using a green pigment having a high bromine substitution ratio, it was confirmed that the white display turned red in high temperature continuous driving. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-69744, in Comparative Example 2 using a green pigment with a reduced bromination ratio, an improvement was seen compared to Comparative Example 1, but the white display is still red with continuous driving. The phenomenon was confirmed. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-315780, in Comparative Example 3 in which the concentration of the green pigment was lowered, the phenomenon that the white display becomes red was reduced, but the problem still remains. I understood.

着色層までは比較例2と同様に作製した基板を用いて透明保護膜の膜厚を厚くした実施例1および、着色層までは比較例3と同様に作製した基板を用いて透明保護膜を厚くした実施例2ではいずれも白表示が赤くなる現象は大幅に改善された。しかしながら、透明保護膜を厚くした事に起因して、ギャップの均一性がやや悪化するという現象も見られた。これに対して、緑色着色層の膜厚を、他の着色層の膜厚より薄くして、緑色着色層上透明保護膜の膜厚を他の着色層上の透明保護膜より厚くした、実施例3では、ギャップムラが改善され、白表示が赤くなる現象は改善された。   Example 1 in which the thickness of the transparent protective film was increased using the substrate prepared in the same manner as in Comparative Example 2 up to the colored layer, and the transparent protective film was formed in the same manner as in Comparative Example 3 up to the colored layer. In Example 2 where the thickness was increased, the phenomenon that the white display turned red was significantly improved. However, there was also a phenomenon that the uniformity of the gap slightly deteriorated due to the thick transparent protective film. On the other hand, the thickness of the green colored layer is made thinner than the thickness of the other colored layers, and the thickness of the transparent protective film on the green colored layer is made thicker than the transparent protective film on the other colored layers. In Example 3, the gap unevenness was improved, and the phenomenon that the white display became red was improved.

(実施例4)
そこで、緑着色層上の透明保護膜のみを厚くするために、緑の膜厚を他の2色よりも薄くし、平坦化能力が優れた透明保護膜を形成した実施例4のカラーフィルタ及びカラー液晶表示装置を作製した。実施例4は、実施例3と同一の材料を用いて、上記と同様の方法で、緑の色膜厚のみ変更してカラーフィルタ及びカラー液晶表示装置を作製したものである。
Example 4
Therefore, in order to make only the transparent protective film on the green colored layer thick, the color filter of Example 4 in which the green film thickness is made thinner than the other two colors and the transparent protective film having excellent planarization ability is formed. A color liquid crystal display device was produced. In Example 4, a color filter and a color liquid crystal display device were manufactured by using the same material as in Example 3 and changing only the green color film thickness in the same manner as described above.

緑色着色層の膜厚として、2.40μm(標準1)、2.30μm(標準2)(=比較例3)、2.20μm(標準3)、2.15μm(標準4)、2.10μm(標準5)、2.05μm(標準6)のものを作成した。実施例3と同様の方法で、完成した、カラー液晶表示装置のセルギャップ測定、点灯装置での外観検査を行った後、50℃に維持されらチャンバー中で高温連続駆動試験を行い、他の実施例と同様に顔料に起因する表示不良の発生を調べた。初期状態ではコントラストの測定も合わせて行った。評価の結果を表4に記す。表4(1)は、各水準における着色層と保護膜の膜厚の測定結果である。単位は、μmである。表4(2)は、各水準のカラー液晶パネルの特性を評価した結果を示す。

Figure 2008249947
The thickness of the green colored layer is 2.40 μm (standard 1), 2.30 μm (standard 2) (= Comparative Example 3), 2.20 μm (standard 3), 2.15 μm (standard 4), 2.10 μm ( Standard 5) and 2.05 μm (standard 6) were prepared. After the cell gap measurement of the completed color liquid crystal display device and the appearance inspection with the lighting device were performed in the same manner as in Example 3, a high-temperature continuous drive test was performed in a chamber maintained at 50 ° C. In the same manner as in Examples, the occurrence of display defects due to pigments was examined. In the initial state, the contrast was also measured. The evaluation results are shown in Table 4. Table 4 (1) shows the measurement results of the thicknesses of the colored layer and the protective film at each level. The unit is μm. Table 4 (2) shows the results of evaluating the characteristics of the color liquid crystal panels at each level.

Figure 2008249947

いずれの水準も初期の状態ではギャップムラの発生は無かった。コントラストは緑膜厚を薄くした水準が低下していた(例えば、水準6)。これは、他の着色層との段差が大きくなったことによるラビングの不均一が原因と考えられる。   In all levels, no gap unevenness occurred in the initial state. The level of contrast decreased when the green film thickness was reduced (for example, level 6). This is thought to be due to non-uniform rubbing due to an increase in the level difference from other colored layers.

これらの初期特性を評価した後、高温連続駆動を行った。赤色着色層、青色着色層の膜厚を固定して、緑色着色層の膜厚を変えた水準1〜3から、緑色着色層の膜厚が厚い順番に早く「赤ムラ」が発生し、「赤ムラ」に対しては緑膜厚を薄くする方が有効であることを確認した。一方、緑色着色層の膜厚が、赤色着色層、青色着色層の膜厚より薄い水準4〜6では、「赤ムラ」が発生しなかったことがわかる。

After evaluating these initial characteristics, high temperature continuous driving was performed. From levels 1 to 3 in which the film thickness of the green color layer is changed by fixing the film thickness of the red color layer and the blue color layer, “red unevenness” occurs early in order of increasing the film thickness of the green color layer, It was confirmed that it is more effective to reduce the green film thickness for “red unevenness”. On the other hand, it can be seen that “red unevenness” did not occur at levels 4 to 6 where the thickness of the green colored layer was thinner than the thickness of the red and blue colored layers.

図1は、本発明のカラーフィルタの構成を説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the color filter of the present invention. 図2は、本発明のカラーフィルタを用いた横電界駆動型液晶表示装置の概念構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conceptual configuration of a horizontal electric field drive type liquid crystal display device using the color filter of the present invention. 図3は、従来の横電界駆動型液晶表示装置の概念構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conceptual configuration of a conventional lateral electric field drive type liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶表示装置
2 カラーフィルタ基板
3 電極基板
4 液晶層
5 横電界
6 液晶分子
10 カラーフィルタ
11 透明基板
12 ブラックマトリクス層
13 着色層
14 透明保護膜
15 配向膜
21 透明基板
22 共通電極
23 画素電極
24 絶縁層
25 保護膜
26 配向膜
100 液晶表示装置
110 第1の透明基板
111 共通電極
112 画素電極
113 層間絶縁膜
114 保護膜
115 配向膜
120 第2の透明基板
121 カラーフィルタ
122 ブラックマトリクス
123 着色層
124 透明保護膜
130 液晶挟持層
131 横電界
132 液晶分子

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 2 Color filter substrate 3 Electrode substrate 4 Liquid crystal layer 5 Horizontal electric field 6 Liquid crystal molecule 10 Color filter 11 Transparent substrate 12 Black matrix layer 13 Colored layer 14 Transparent protective film 15 Orientation film 21 Transparent substrate 22 Common electrode 23 Pixel electrode 24 Insulating layer 25 Protective film 26 Alignment film 100 Liquid crystal display device 110 First transparent substrate 111 Common electrode 112 Pixel electrode 113 Interlayer insulating film 114 Protective film 115 Alignment film 120 Second transparent substrate 121 Color filter 122 Black matrix 123 Colored layer 124 Transparent protective film 130 Liquid crystal sandwich layer 131 Lateral electric field 132 Liquid crystal molecules

Claims (3)

透明基板と、
ブラックマトリクス層と、
赤色、緑色、青色のそれぞれの色に着色された着色層と、
前記ブラックマトリクス層と着色層を被覆する透明保護膜層とを
有するカラーフィルタであって、
赤色着色層の膜厚をTR1、緑色着色層の膜厚をTG1、青色着色層の膜厚をTB1、赤色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTR2、緑色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTG2、青色着色層上に設けられた透明保護膜の膜厚をTB2とするときに、下記式(1)および(2)を充足する、カラーフィルタ。
Figure 2008249947

Figure 2008249947
A transparent substrate;
A black matrix layer;
Colored layers colored in red, green and blue,
A color filter having the black matrix layer and a transparent protective film layer covering the colored layer,
The film thickness of the red colored layer is T R1 , the film thickness of the green colored layer is T G1 , the film thickness of the blue colored layer is T B1 , the film thickness of the transparent protective film provided on the red colored layer is T R2 , green color the thickness of the transparent protective film provided on the layer T G2, satisfies the thickness of the transparent protective film provided on the blue colored layer when the T B2, the following formula (1) and (2) , Color filter.
Figure 2008249947

Figure 2008249947
前記赤色着色層および/または青色着色層の上に、フォトスペーサが形成されている、請求項1に記載の、カラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein a photo spacer is formed on the red colored layer and / or the blue colored layer. 請求項1または2に記載のカラーフィルタを用いた、横電界駆動型液晶表示装置。
A lateral electric field drive type liquid crystal display device using the color filter according to claim 1.
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