JP2011112690A - Color filter substrate, method for manufacturing the color filter substrate, and display - Google Patents

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正浩 久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter substrate whose height is uniform irrespective of an arrangement place of a spacer when forming the spacer by lamination of a coloring layer on a grating pattern-like black matrix on a boundary between pixels at a requested position for example. <P>SOLUTION: In the color filter substrate having a shading layer region forming a shading layer on a transparent substrate, a picture element region forming the coloring layer of a plurality of colors in an opening part divided with the shading layer region, and the spacer, the spacer laminates the coloring layer of the plurality of the colors in a prescribed shape and forms in the shading layer region between picture elements comprising the uppermost coloring layer of the spacer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、遮光層、着色層を積層して形成されるスペーサーを有するカラーフィルタ基板、その製造方法及び液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a color filter substrate having a spacer formed by laminating a light shielding layer and a colored layer, a method for producing the same, and a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、小型、薄型、軽量及び低消費電力という特徴を有するため、様々な表示装置、例えば、パーソナルコンピューター、テレビジョン装置、携帯電話等に広範に使用されている。
このような液晶表示装置では、カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ(TFT)基板の両基板間に液晶層の所定の厚み(セルギャップ)を保持するために、スペーサーと呼ばれるガラス又は樹脂製の球状粒子(ビーズ)あるいは棒状体をセル内部に散布していた。
このスペーサーは、液晶に対して異物として存在することから、スペーサー粒子近傍の液晶分子の配向が乱され、この部分で光漏れを生じ、液晶表示装置のコントラストが低下し、表示相品質に悪影響を及ぼすといった問題を有している。
A liquid crystal display device has features such as a small size, a thin shape, a light weight, and low power consumption, and thus is widely used in various display devices such as a personal computer, a television device, and a mobile phone.
In such a liquid crystal display device, in order to maintain a predetermined thickness (cell gap) of the liquid crystal layer between both the color filter substrate and the thin film transistor (TFT) substrate, glass or resin spherical particles (beads) called a spacer are used. ) Or rods were scattered inside the cells.
Since this spacer exists as a foreign substance with respect to the liquid crystal, the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer particles is disturbed, light leakage occurs in this portion, the contrast of the liquid crystal display device is lowered, and the display phase quality is adversely affected. It has a problem of affecting.

この問題を解決する技術として、例えば、感光性樹脂層をフォトリソグラフィー法によりパターニングすることにより、所望の位置、例えば、画素間の境界にある格子パターン状のブラックマトリックス上に、柱状の樹脂製スペーサーを形成する方法が提案されている。このようなスペーサーを、以下、フォトスペーサーと呼ぶ。   As a technique for solving this problem, for example, by patterning a photosensitive resin layer by a photolithography method, a columnar resin spacer is formed on a black matrix in a lattice pattern at a desired position, for example, at a boundary between pixels. There has been proposed a method for forming the. Such a spacer is hereinafter referred to as a photo spacer.

このフォトスペーサーは、画素を避けた位置に形成できるので、表示品質の向上を望むことができる。また、フォトスペーサーは一般に、感光性樹脂組成物を基板表面に塗布し、乾燥した後に、所定の微細パターンを持つフォトマスクを通した光で露光し、現像し、ベークすることにより形成される。   Since the photo spacer can be formed at a position avoiding the pixels, an improvement in display quality can be desired. The photospacer is generally formed by applying a photosensitive resin composition to the substrate surface, drying it, exposing it to light through a photomask having a predetermined fine pattern, developing it, and baking it.

このようなフォトスペーサーを、複数の着色層を二次元的に形成する際に、同時に遮光層上の所定の位置に三次元的に積層させることにより形成する方法も提案されている。   There has also been proposed a method of forming such a photo spacer by three-dimensionally laminating a plurality of colored layers two-dimensionally at a predetermined position on the light shielding layer.

上記のフォトスペーサーを用いた場合でもカラーフィルタ基板とTFT基板との間隔を正確に保持しないと、液晶層の厚みに差異が発生し、液晶の旋光特性差による着色を生じたり、あるいは部分的な色むらが生じて、正しく表示されなくなるという現象が発生する場合がある。スペーサー高さを均一にするためには、積層させるパターンの大きさを配置場所により変更する方法も考えられるが、設計が複雑になる。   Even when the above photospacer is used, if the distance between the color filter substrate and the TFT substrate is not accurately maintained, a difference occurs in the thickness of the liquid crystal layer, resulting in coloring due to the difference in optical rotation characteristics of the liquid crystal, or partial In some cases, color unevenness may occur and display may not be performed correctly. In order to make the spacer height uniform, a method of changing the size of the pattern to be stacked depending on the arrangement location can be considered, but the design becomes complicated.

液晶表示装置用スペーサーをフォトリソグラフィーの手法で形成する技術は、特許文献1〜4に開示されている。
また、液晶表示装置用スペーサーを着色層の重ね合わせにより形成する技術は特許文献5〜7に開示されている。
Techniques for forming a spacer for a liquid crystal display device by a photolithography technique are disclosed in Patent Documents 1 to 4.
Moreover, the technique which forms the spacer for liquid crystal display devices by superimposition of a colored layer is disclosed by patent documents 5-7.

特開平9−258192号公報JP 9-258192 A 特開平11−248921号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-248921 特開2001−201750号公報JP 2001-201750 A 特開2001−108813号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-108813 特開平4−93924号公報JP-A-4-93924 特開平4−184423号公報JP-A-4-184423 特開2007−212826号公報JP 2007-212826 A

着色層の積層によるスペーサーを所望の位置、例えば、画素間の境界にある格子パターン状のブラックマトリックス上に形成する場合、スペーサーの配置場所により高さが異なるという課題がある。   When a spacer formed by stacking colored layers is formed on a black matrix having a lattice pattern at a desired position, for example, at the boundary between pixels, there is a problem that the height varies depending on the arrangement position of the spacer.

そこで発明者らは鋭意研究を行うことで、格子パターン状のブラックマトリックス上にスペーサーを形成する場合に、スペーサーの配置場所によらず均一な高さに積層できる手段を見出した。
上記課題を解決するため、本発明の第一の様態は、透明基板上に、遮光層が形成された遮光層領域と、遮光層領域により区画された開口部に複数色の着色層が形成された絵素領域と、スペーサーと、を備えたカラーフィルタ基板において、
スペーサーは、所定の形状に複数色の着色層が積層されてなり、
スペーサーの最上層の着色層からなる絵素間の遮光層領域に形成されたことを特徴とするカラーフィルタ基板である。
Accordingly, the inventors have conducted intensive research and found a means for stacking at a uniform height regardless of the location of the spacer when the spacer is formed on the lattice-patterned black matrix.
In order to solve the above-described problems, a first aspect of the present invention is that a light-shielding layer region on which a light-shielding layer is formed and a plurality of colored layers are formed in an opening section defined by the light-shielding layer region on a transparent substrate. In a color filter substrate provided with a pixel region and a spacer,
The spacer is formed by laminating a plurality of colored layers in a predetermined shape,
It is a color filter substrate characterized in that it is formed in a light shielding layer region between picture elements consisting of the uppermost colored layer of the spacer.

本発明の第二の様態は、前記スペーサーが、同色の絵素(遮光層領域に囲まれた着色層領域の1区画)上を中央で縦断する分割線から垂直方向の対称の位置に、連続または交互に分割線から絵素の幅の1/2より小さい距離で配置され、その高さの差が0.05μm未満である事を特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板である。   According to a second aspect of the present invention, the spacer is continuous at a symmetrical position in the vertical direction from a dividing line that vertically cuts in the center on the same color pixel (one section of the colored layer region surrounded by the light shielding layer region). Alternatively, the color filter substrate according to claim 1, wherein the color filter substrate is alternately arranged at a distance smaller than ½ of the width of the picture element from the dividing line, and the height difference is less than 0.05 μm.

本発明の第三の様態は、透明基板上に、スペーサー形成領域を有する所定のパターンの遮光層を形成する工程と
前記遮光層により区画された領域に二次元的に配置された複数色の着色層領域を形成する工程と、
前記遮光層のスペーサー形成領域に三次元的に複数色の着色層を積層させる工程と、を具備し、
スペーサーの高さを均一にするために、前記スペーサー形成領域で三次元的に積層されるスペーサーを形成する位置を、最後に形成する着色層の領域と重なる位置にする、
ことを特徴としたカラーフィルタ基板の製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, a step of forming a light-shielding layer having a predetermined pattern having a spacer formation region on a transparent substrate, and coloring of a plurality of colors arranged two-dimensionally in the region partitioned by the light-shielding layer Forming a layer region;
Laminating a colored layer of a plurality of colors three-dimensionally in the spacer formation region of the light shielding layer,
In order to make the height of the spacer uniform, the position where the spacer that is three-dimensionally stacked in the spacer formation region is made to overlap the region of the colored layer to be formed last,
This is a method for manufacturing a color filter substrate.

本発明の第四の様態は、請求項1あるいは2のいずれかに記載のカラーフィルタ基板を使用したことを特徴とする表示装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a display device using the color filter substrate according to any one of the first and second aspects.

本発明により、複数の着色層を積層することにより遮光層上にスペーサーを形成する方法を用いて製造するカラーフィルタ基板のスペーサーの高さを、透明基板上の位置に依存せず、均一にすることが可能となる。   According to the present invention, the height of the spacer of the color filter substrate manufactured using the method of forming the spacer on the light shielding layer by laminating a plurality of colored layers is made independent of the position on the transparent substrate. It becomes possible.

本発明のカラーフィルタ基板の一例を示す概略平面図。1 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate of the present invention. 図1のX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire of FIG. 赤色絵素及び緑色絵素を形成後に青色をコーティングした状態での、図1におけるX2−X2線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X2-X2 line | wire in FIG. 1 in the state which coated blue after forming a red picture element and a green picture element. 赤色絵素及び緑色絵素を形成後に青色をコーティングした状態での、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire in FIG. 1 in the state which coated blue after forming a red picture element and a green picture element. 青色絵素間に積層スペーサーを配置し、赤色パターン及び緑色パターンを形成後に青色をコーティングした状態での、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire in FIG. 1 in the state which has arrange | positioned the lamination | stacking spacer between blue picture elements, formed the red pattern and the green pattern, and was coated with blue. 青色絵素間に積層スペーサーを配置し、赤色パターン及び緑色パターンを形成後に青色パターンを形成した状態での、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire in FIG. 1 in the state which has arrange | positioned the lamination | stacking spacer between blue picture elements, and formed the blue pattern after forming a red pattern and a green pattern. 青色絵素間に積層スペーサーを配置し、赤色パターン及び青色パターンを形成後に緑色をコーティングした状態での、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire in FIG. 1 in the state which arrange | positioned the lamination | stacking spacer between blue picture elements, formed the red pattern and the blue pattern, and was coated with green. 青色絵素間に積層スペーサーを配置し、赤色パターン及び青色パターンを形成後に緑色パターンを形成した状態での、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting by the X1-X1 line | wire in FIG. 1 in the state which has arrange | positioned the lamination | stacking spacer between blue picture elements, and formed the green pattern after forming a red pattern and a blue pattern.

以下、本発明に係わる液晶表示装置用カラーフィルタ基板及びカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。
まず、本発明のカラーフィルタ基板について図面を参照しながら説明する。図1は本発明のカラーフィルタ基板の一例を示す概略平面図であり、図2はX1−X1線で切断した場合の断面図である。
図1及び図2に図示するカラーフィルタ基板は、基材1と基材1上に格子状に形成された遮光層4と、基材1上の遮光層BMの開口部に形成され、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の着色パターン2R、2G、2Bからなる着色層(絵素)と、遮光層4と赤色パターン3R、緑色パターン3G、青色パターン3Bが積層された積層スペーサー5を有している。
図1の例では、青色パターン2B間に、Y1、Y2、Y3で示される青色パターン3Bを中央で縦断する分割線から垂直方向に対称の距離に柱状スペーサーが配置されている。液晶表示装置のセルギャップを均一にするためには、柱状スペーサー高さH(1)及びH(2)は同一の高さである必要がある。
Hereinafter, a color filter substrate for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the color filter substrate according to the present invention will be described.
First, the color filter substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the color filter substrate of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X1-X1.
The color filter substrate shown in FIGS. 1 and 2 is formed at the opening of the base material 1, the light shielding layer 4 formed on the base material 1 in a lattice pattern, and the light shielding layer BM on the base material 1, and the red ( R), green (G), and blue (B) are colored layers (picture elements) composed of three colored patterns 2R, 2G, and 2B, and a light shielding layer 4, a red pattern 3R, a green pattern 3G, and a blue pattern 3B are stacked. The laminated spacer 5 is provided.
In the example of FIG. 1, columnar spacers are arranged between the blue patterns 2B at symmetrical distances in the vertical direction from the dividing line that vertically cuts the blue pattern 3B indicated by Y1, Y2, and Y3. In order to make the cell gap of the liquid crystal display device uniform, the columnar spacer heights H (1) and H (2) need to be the same height.

本発明者らは、図1に例として図示されている配置、一般にはどの色でもかまわないが、分割線に対し垂直方向に対称の距離に配置された積層スペーサー高さは、その積層スペーサーを挟むように配置している色層を最後に入色することでより均一にできることを見出した。   The present inventors can arrange any of the colors shown in FIG. 1 as an example, generally any color, but the height of the laminated spacers arranged at a symmetric distance perpendicular to the dividing line It was found that the color layers arranged so as to be sandwiched can be made more uniform by adding colors last.

ここで入色順により積層スペーサーの高さが変化する理由について説明する。
図3は赤色絵素2R及び緑色絵素2Gを形成後に青色をコーティングした状態での、図1におけるX2−X2線で切断した場合の断面図である。青色絵素が形成される領域の両端には赤色絵素2Rと緑色絵素2Gがあるため、青色のコーティング膜表面の基材1からの高さは緩やかに変化する。この傾向は、図1におけるX1−X1線で切断した場合の断面を示した図4でも同様である。なお図4では積層スペーサーは除外してある。
Here, the reason why the height of the laminated spacer changes depending on the color order will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line X2-X2 in FIG. 1 in a state where the blue color is coated after forming the red picture element 2R and the green picture element 2G. Since there are the red picture element 2R and the green picture element 2G at both ends of the region where the blue picture element is formed, the height of the blue coating film surface from the base material 1 changes gradually. This tendency is the same in FIG. 4 showing a cross section taken along line X1-X1 in FIG. In FIG. 4, the laminated spacer is omitted.

次に入色順を入れ替えた場合について説明する。図1のように青色絵素間に積層スペーサーが配置されている場合に、赤色パターン形成後に緑色パターンを形成し、最後に青色をコーティングしたときのX1−X1線で切断した場合の断面図が図5である。それぞれの積層スペーサー上に乗り上げた厚みA1とA2は同等である。従って図6に示すようにパターニング後のそれぞれの積層スペーサー高さH(3)とH(4)は同等となる。積層スペーサーの配置位置は変更せずに入色順を入れ替えた場合、例として赤色パターン、青色パターン、緑色パターンの順で形成した場合は、図7で示すように緑色のコーティング膜の厚みは、すでに形成済みの赤色絵素及び青色絵素の影響を受けて変化する。すなわちA3の厚みは厚く、A4の厚みは薄い。したがって図8に示すようにパターニング後の積
層スペーサー高さH(5)に対しH(6)は低くなる。
Next, the case where the color order is changed will be described. When a laminated spacer is arranged between blue picture elements as shown in FIG. 1, a cross-sectional view when cutting along the X1-X1 line when forming a green pattern after forming a red pattern and finally coating blue is shown. FIG. The thicknesses A1 and A2 riding on each laminated spacer are the same. Therefore, as shown in FIG. 6, the respective stacked spacer heights H (3) and H (4) after patterning are equal. When the order of color entry is changed without changing the arrangement position of the laminated spacer, for example, when formed in the order of a red pattern, a blue pattern, and a green pattern, the thickness of the green coating film is as shown in FIG. It changes under the influence of already formed red and blue picture elements. That is, A3 is thick and A4 is thin. Therefore, as shown in FIG. 8, H (6) is lower than the patterned spacer height H (5).

以下、本発明のカラーフィルタ基板の各構成について説明する。
A.ブラックマトリクス層及び着色層
透明基板上にカラーフィルタやブラックマトリックス層を形成する方法としては顔料分散法が主流となっている。顔料分散法は、有機顔料などの色材を分散した着色感光性樹脂の塗布層を公知のフォトリソグラフィー法によってパターニングすることによりカラーフィルタを、複数の着色層(赤色、緑色、青色など)の画素に形成する方法である。
Hereinafter, each configuration of the color filter substrate of the present invention will be described.
A. Black Matrix Layer and Colored Layer As a method for forming a color filter or a black matrix layer on a transparent substrate, a pigment dispersion method has become the mainstream. In the pigment dispersion method, a colored photosensitive resin coating layer in which a coloring material such as an organic pigment is dispersed is patterned by a known photolithography method to form a color filter, and pixels in a plurality of colored layers (red, green, blue, etc.). It is the method of forming.

ブラックマトリックス層の厚さは1〜3μm、幅は5〜150μmの範囲で、また、赤色画素・緑色画素・青色画素の膜厚(厚さ)は1.5〜3.5μm(着色感光性樹脂の組成や塗布方法で大きく左右されるが、ブラックマトリクスの膜厚を2.0μm、各画素の膜厚をおよそ2.5μm、オーバーコート層の膜厚を1.5μm、で形成した場合に、例えばブラックマトリックス上に形成する赤色層の厚さは1.86μm程度、緑色層の厚さは1.54μm、青色層の膜厚は1.23μm程度、オーバーコート層の膜厚は0.3μm程度、と薄く形成される傾向にある)、及び液晶表示装置としての液晶セルギャップは
およそ2μm〜5μmが適用できる範囲である。
The thickness of the black matrix layer is 1 to 3 μm, the width is 5 to 150 μm, and the film thickness (thickness) of the red, green and blue pixels is 1.5 to 3.5 μm (colored photosensitive resin The film thickness of the black matrix is 2.0 μm, the film thickness of each pixel is approximately 2.5 μm, and the film thickness of the overcoat layer is 1.5 μm. For example, the red layer formed on the black matrix has a thickness of about 1.86 μm, the green layer has a thickness of 1.54 μm, the blue layer has a thickness of about 1.23 μm, and the overcoat layer has a thickness of about 0.3 μm. , And a liquid crystal cell gap as a liquid crystal display device is within a range in which approximately 2 μm to 5 μm can be applied.

ブラックマトリックス層は、黒色樹脂を用いて形成された、液晶表示装置のコントラストアップのために画素間に形成する遮光パターンである。ブラックマトリックス層を形成する方法としては、黒色感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法によってマトリックス状に形成する方法がある。黒色の色材としては、カーボンブラックや複数の有機顔料を用いることができる。
ブラックマトリックス層及びカラーフィルタの形成に用いる黒色感光性樹脂及び着色感光性樹脂は、例えば、樹脂バインダに顔料を、分散剤を用いて分散させ、この分散液にモノマー、開始剤、増感剤、溶剤などを添加して調製される。
The black matrix layer is a light-shielding pattern formed between the pixels for improving the contrast of the liquid crystal display device, which is formed using a black resin. As a method for forming the black matrix layer, there is a method in which a black photosensitive resin is used to form a matrix by a photolithography method. Carbon black and a plurality of organic pigments can be used as the black color material.
The black photosensitive resin and the colored photosensitive resin used for forming the black matrix layer and the color filter are, for example, a pigment dispersed in a resin binder using a dispersant, and a monomer, an initiator, a sensitizer, It is prepared by adding a solvent or the like.

本実施形態においては、ブラックマトリックス層及びカラーフィルタの形成に用いる黒色感光性樹脂及び着色感光性樹脂は、樹脂バインダと開始剤を主成分として、樹脂バインダが光重合、又は熱重合、或いは光重合及び熱重合を経て、三次元架橋される。
ブラックマトリックス層及びカラーフィルタの樹脂バインダを三次元架橋させることによって、パネル組み立て工程における荷重によりブラックマトリックス層及びカラーフィルタの厚みが減じるのを抑制することができる。
In the present embodiment, the black photosensitive resin and the colored photosensitive resin used for forming the black matrix layer and the color filter are mainly composed of a resin binder and an initiator, and the resin binder is photopolymerized, thermally polymerized, or photopolymerized. And undergoes three-dimensional crosslinking through thermal polymerization.
By three-dimensionally crosslinking the resin binder of the black matrix layer and the color filter, it is possible to suppress the thickness of the black matrix layer and the color filter from being reduced by a load in the panel assembling process.

光重合に適合する樹脂バインダとしては、例えば、アクリレート樹脂、熱重合に適合する樹脂バインダとしては、例えば、エポキシ樹脂、光重合及び熱重合に適合する樹脂バインダとしては、例えば、エポキシアクリレート樹脂があげられる。   Examples of resin binders suitable for photopolymerization include acrylate resins, examples of resin binders suitable for thermal polymerization include epoxy resins, and examples of resin binders suitable for photopolymerization and thermal polymerization include epoxy acrylate resins. It is done.

赤色画素には、例えば、色材として、C.I.Pigment Red 7、14、41、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272、279等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。   For the red pixel, for example, C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, Red pigments such as 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272, and 279 can be used, and a yellow pigment and an orange pigment can also be used in combination.

黄色顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、187、188、193、194、199、198、213、214等が挙げられる。
橙色顔料としては、C.I.Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられる。
Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180 181,182,187,188,193,194,199,198,213,214, and the like.
Examples of the orange pigment include C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 and the like.

赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち1種類以上を含む場合には、任意のRth(リタデーション(位相差)の値)を得ることが容易になるため、好ましい。
なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Rthを正負のどちらにすることも可能であり、その絶対値もある程度制御可能であり、また、アントラキノン系赤色顔料は、微細化処理に関わらず0に近いRthを得やすいためである。
その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を10〜90重量%、アントラキノン系赤色顔料を5〜70重量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましく、特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を25〜75重量%、アントラキノン系赤色顔料を30〜60重量%とすることがより好ましい。
When the red pixel contains one or more of diketopyrrolopyrrole red pigment and anthraquinone red pigment among these pigments, it is easy to obtain any Rth (retardation (phase difference) value). Therefore, it is preferable.
This is because the diketopyrrolopyrrole red pigment can be made either positive or negative by devising the finer treatment, its absolute value can be controlled to some extent, and the anthraquinone red pigment This is because it is easy to obtain Rth close to 0 regardless of the miniaturization process.
The amount used is 10 to 90% by weight of the diketopyrrolopyrrole red pigment and 5 to 70% by weight of the anthraquinone red pigment based on the total weight of the pigment. From the viewpoint of contrast and the like, in particular, when focusing on the contrast, it is more preferable that the diketopyrrolopyrrole red pigment is 25 to 75% by weight and the anthraquinone red pigment is 30 to 60% by weight.

緑色画素には、例えば、C.I.Pigment Green 7、10、36、37、58等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色画素に用いる顔料として挙げたものと同様のものが使用可能である。   For example, C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 7, 10, 36, 37, and 58 can be used, and a yellow pigment can be used in combination. As the yellow pigment, the same pigments as those used for the red pixel can be used.

青色画素には、例えば、C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。
青色画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち1種類以上を含む場合には、0に近いリタデーションの値を得ることが容易になる。
その使用量は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を40〜100重量%、ジオキサジン系紫色顔料を1〜50重量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましく、さらに、金属フタロシアニン系青色顔料を50〜98重量%、ジオキサジン系紫色顔料を2〜25重量%とすることがより好ましい。上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはC.I.Pigment Blue 15:6、ジオキサジン系紫色顔料としてはC.I.Pigment Violet 23が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力、等の点から好適である。
Examples of blue pixels include C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, and the like can be used, and a purple pigment can be used in combination. Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.
When the blue pixel contains at least one of a metal phthalocyanine blue pigment and a dioxazine purple pigment among these pigments, it is easy to obtain a retardation value close to 0.
The amount used is 40 to 100% by weight of the metal phthalocyanine blue pigment and 1 to 50% by weight of the dioxazine violet pigment based on the total weight of the pigment. It is preferable from a point, Furthermore, it is more preferable to make a metal phthalocyanine blue pigment 50 to 98 weight% and a dioxazine purple pigment 2 to 25 weight%. In the above, examples of the metal phthalocyanine blue pigment include C.I. I. Pigment Blue 15: 6, and dioxazine-based purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 23 is preferable in terms of excellent light resistance, heat resistance, transparency, coloring power, and the like.

また、必要に応じて遮光部、着色層および柱状スペーサーの上にオーバーコート層、透明電極層、配向膜等を形成して、カラーフィルタ基板を作製することができる。
オーバーコート層は機械的外力や熱などから着色層を保護し、着色層に含まれる顔料や染料起因の不純物の溶出を防ぐために用いられるものである。このコーティング材に要求される特性としては、下地の凹凸を平坦化する平坦性、耐熱性、消偏性(コントラスト)、透明性(可視光波長領域の透過性)、密着性、機械的強度(硬さ)などがある。
In addition, a color filter substrate can be produced by forming an overcoat layer, a transparent electrode layer, an alignment film, or the like on the light shielding portion, the colored layer, and the columnar spacer as necessary.
The overcoat layer is used for protecting the colored layer from mechanical external force, heat, and the like, and preventing elution of impurities caused by the pigment and dye contained in the colored layer. Properties required for this coating material include flatness for flattening the unevenness of the substrate, heat resistance, depolarization (contrast), transparency (transmittance in the visible light wavelength region), adhesion, and mechanical strength ( Hardness).

B.スペーサー
スペーサーは、ブラックマトリクス層上に 2色以上の着色層を積層し、液晶のセルギャップの制御に用いる。重ねる色の数は、液晶表示装置として必要なセルギャップで規定されるものであるが、2色ないし3色が望ましい。
B. Spacer Spacer is used for controlling the cell gap of liquid crystal by laminating two or more colored layers on the black matrix layer. The number of colors to be superimposed is defined by the cell gap necessary for the liquid crystal display device, but preferably two to three colors.

オーバーコート層をスペーサー部と着色画素上に同時に形成する場合、スペーサー部に積層されるオーバーコート層の膜厚は着色画素上の膜厚よりも薄くなる。そのため、スペーサー高さを、オーバーコート層を含む着色画素上の表面からの高さと定義するとスペーサーの高さはオーバーコート形成前よりもオーバーコート層を形成した後の方が低くなる。具体的にはオーバーコート層形成前の積層スペーサーのガラス基板からの高さが7.0μm、着色層の厚みが2.5μmで、オーバーコート層形成後の積層スペーサーのガラス基板からの高さが7.3μm、着色層とオーバーコート層を足した厚みが4.0μmとすると、オーバーコート形成前の着色画素面基準のスペーサー高さは4.5μm、オーバーコート形成後のスペーサー高さは3.3μmである。   When the overcoat layer is simultaneously formed on the spacer portion and the colored pixel, the thickness of the overcoat layer laminated on the spacer portion is smaller than the thickness on the colored pixel. Therefore, if the spacer height is defined as the height from the surface on the colored pixel including the overcoat layer, the height of the spacer is lower after the overcoat layer is formed than before the overcoat formation. Specifically, the height of the laminated spacer from the glass substrate before forming the overcoat layer is 7.0 μm, the thickness of the colored layer is 2.5 μm, and the height of the laminated spacer from the glass substrate after forming the overcoat layer is Assuming that the thickness obtained by adding the coloring layer and the overcoat layer to 4.0 μm is 7.3 μm, the spacer height based on the colored pixel surface before the overcoat formation is 4.5 μm, and the spacer height after the overcoat formation is 3. 3 μm.

[着色材料の作製]
以下に実施例をもってより詳細に本発明を説明するが、この内容に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
カラーフィルタ作製に用いる着色材料を着色する着色剤には以下のものを使用した。
赤色用顔料:C.I.Pigment Red 254(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)およびC.I.Pigment Red 177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
緑色用顔料:C.I.Pigment Green 58(大日本インキ化学工業製)、およびC.I.Pigment Yellow 150(バイエル製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
青色用顔料:C.I.Pigment Blue 15(東洋インキ製造製「リオノールブルーES」)C.I.Pigment Violet 23(BASF製「パリオゲンバイオレット 5890」)
それぞれの顔料を用いて赤色・緑色・青色の着色材料を作製した。
・赤色着色材料
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
赤色顔料:C.I.Pigment Red 254 18重量部
赤色顔料:C.I.Pigment Red 177 2重量部
アクリルワニス(固形分20%) 108重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して赤色着色材料を得た。
上記分散体 150重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 13重量部
(大阪有機化学工業社製「TMP3A」)
光開始剤 3重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 1重量部
シクロヘキサノン 253重量部
・緑色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように,赤色着色材料と同様の方法で作製した。
緑色顔料:C.I.Pigment Green 58 16重量部
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow 150 8重量部
アクリルワニス(固形分20%) 102重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 14重量部
(大阪有機化学工業社製「TMP3A」)
光開始剤 4重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 2重量部
シクロヘキサノン 257重量部
・青色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように,赤色着色材料と同様の方法で作製した。
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15 50重量部
紫色顔料:C.I.Pigment Violet 23 2重量部
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 6重量部
アクリルワニス(固形分20%) 200重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 19重量部
(大阪有機化学工業社製「TMP3A」)
光開始剤 4重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 2重量部
シクロヘキサノン 214重量部
[Production of coloring material]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, “part” means “part by weight”.
The following were used as the coloring agents for coloring the coloring material used for producing the color filter.
Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 (“Ilgar Forred B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and C.I. I. Pigment Red 177 (“Chromophthal Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 58 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), and C.I. I. Pigment Yellow 150 ("Funcheon First Yellow Y-5688" manufactured by Bayer)
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 (“Rionol Blue ES” manufactured by Toyo Ink) C.I. I. Pigment Violet 23 (BASF "Paliogen Violet 5890")
Red, green, and blue coloring materials were prepared using the respective pigments.
-Red coloring material After stirring and mixing the mixture of the following composition uniformly, it disperse | distributed with the sand mill for 5 hours using the glass bead of diameter 1mm, Then, it filtered with a 5 micrometer filter, and produced the dispersion of the red pigment.
Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 18 parts by weight Red pigment: C.I. I. Pigment Red 177 2 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 108 parts by weight Thereafter, a mixture having the following composition was stirred and mixed to be uniform and then filtered through a 5 μm filter to obtain a red colored material.
150 parts by weight of the above dispersion 13 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (“TMP3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
Photoinitiator 3 parts by weight (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight Cyclohexanone 253 parts by weight, green coloring material The same method as that for the red coloring material was used so that the composition would be the following composition.
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 58 16 parts by weight Yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 8 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 102 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 14 parts by weight (“TMP3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
Photoinitiator 4 parts by weight (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight Cyclohexanone 257 parts by weight, blue coloring material Each of the compositions was prepared in the same manner as the red coloring material so that the composition was as follows.
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 50 parts by weight Purple pigment: C.I. I. Pigment Violet 23 2 parts by weight Dispersant (“Solce Birds 20000” manufactured by Zeneca) 6 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 200 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 19 parts by weight (“TMP3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
Photoinitiator 4 parts by weight (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight Cyclohexanone 214 parts by weight

[着色層の形成]
得られた着色材料を用いて着色層を形成した。
ガラス基板に、赤色着色材料をスピンコートにより仕上り膜厚(露光、現像、焼成後の膜厚)が2.5μmとなるように塗布した。133Paの減圧下で60秒間乾燥の後、着色層形成用のストライプ状フォトマスクを通して高圧水銀灯の光を50mJ/cm照射し、アルカリ現像液にて60秒間現像して、ストライプ形状の赤色の着色層を得た。その後、230℃30分焼成した。
次に、緑色着色材料も同様にスピンコートにより仕上り膜厚が2.5μmとなるように塗布した。133Paの減圧下で60秒間乾燥の後、前述の赤色着色層と隣接した位置にパターンが形成されるようにフォトマスクを通して露光し現像することで、緑色着色層を得た。その後、230℃30分焼成した。
さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色材料については仕上り膜厚が2.6
μmで赤色、緑色の着色層と隣接した青色着色層を得た。これで、透明基板上に赤、緑、青3色のストライプ状の着色層を持つカラーフィルタ基板が得られた。その後、230℃30分焼成した。
[Formation of colored layer]
A colored layer was formed using the obtained coloring material.
A red coloring material was applied to a glass substrate by spin coating so that the final film thickness (film thickness after exposure, development, and baking) was 2.5 μm. After drying for 60 seconds under a reduced pressure of 133 Pa, 50 mJ / cm 2 of light from a high-pressure mercury lamp is irradiated through a striped photomask for forming a colored layer and developed with an alkali developer for 60 seconds to give a striped red color. A layer was obtained. Then, it baked at 230 degreeC for 30 minutes.
Next, the green coloring material was similarly applied by spin coating so that the finished film thickness was 2.5 μm. After drying for 60 seconds under a reduced pressure of 133 Pa, the green colored layer was obtained by exposing and developing through a photomask so that a pattern was formed at a position adjacent to the aforementioned red colored layer. Then, it baked at 230 degreeC for 30 minutes.
Further, in the same manner as red and green, the finished film thickness is 2.6 for the blue coloring material.
A blue colored layer adjacent to the red and green colored layers at μm was obtained. Thus, a color filter substrate having a striped colored layer of red, green and blue on the transparent substrate was obtained. Then, it baked at 230 degreeC for 30 minutes.

また、入色順が最後となる青色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした。スペーサー部の赤色層は150μm×75μmの長方形のパターン、緑色層は50μm×40μmの長方形のパターン、青色層を25μmの円状のパターンのマスクを用いて作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、青色絵素の分割線に対し、パターンの中心を赤色側に40μm、緑色側に40μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。
このときの絵素の幅は130μmであった。
In addition, a pattern in which red, green, and blue layers are stacked on a black matrix between blue picture elements in the last color order is provided as a spacer. The spacer layer red layer was prepared using a 150 μm × 75 μm rectangular pattern, the green layer was formed using a 50 μm × 40 μm rectangular pattern, and the blue layer was formed using a 25 μm circular pattern mask. The green and blue layers of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 40 μm on the red side and 40 μm on the green side with respect to the dividing line of the blue picture element.
The width of the picture element at this time was 130 μm.

[オーバーコート層の形成]
オーバーコート層形成用樹脂組成物の例を以下に示す。
サンプル瓶(200ml)に回転子を入れ、マグネチックスターラーに設置した。シクロヘキサノン37g、ジエチレングリコールジメチルエーテル52gをサンプル瓶に入れた。攪拌しながら、エポキシ樹脂;ESF−300(新日鐡化学(株)製:ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂でエポキシ当量231g/eq)6g、エポキシ樹脂;EHPE3150(ダイセル化学工業(株)製:脂環式固形エポキシ樹脂で、分子中のエポキシ基数9個、エポキシ当量170g/eq)2g、エポキシ樹脂;EOCN―1020(日本化薬(株)製オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq)1
4gを加え、完全に溶解させた。引き続き、硬化剤として無水トリメリット酸を20g加え、十分に攪拌溶解した後、硬化促進剤としてジメチルシクロヘキシルアミンを0.10g加えた。更に、シランカップリング剤(チッソ社製S−510)3.0g、界面活性剤(住友スリーエム社製;フロラードFC−430)0.12gを加えて十分に攪拌、溶解後、これをろ過して、目的のオーバーコート層形成用樹脂組成物を得た。
[Formation of overcoat layer]
The example of the resin composition for overcoat layer formation is shown below.
The rotor was placed in a sample bottle (200 ml) and placed on a magnetic stirrer. 37 g of cyclohexanone and 52 g of diethylene glycol dimethyl ether were placed in a sample bottle. While stirring, epoxy resin; ESF-300 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: bisphenolfluorene type epoxy resin, epoxy equivalent of 231 g / eq) 6 g, epoxy resin; EHPE3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: alicyclic type) Solid epoxy resin, 9 g of epoxy groups in the molecule, epoxy equivalent 170 g / eq) 2 g, epoxy resin; EOCN-1020 (Nippon Kayaku Co., Ltd. Orthocresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent 200 g / eq) 1
4 g was added and completely dissolved. Subsequently, 20 g of trimellitic anhydride was added as a curing agent and sufficiently stirred and dissolved, and then 0.10 g of dimethylcyclohexylamine was added as a curing accelerator. Further, 3.0 g of a silane coupling agent (S-510, manufactured by Chisso Corporation) and 0.12 g of a surfactant (manufactured by Sumitomo 3M; Fluorad FC-430) were added and sufficiently stirred and dissolved. Thus, the desired overcoat layer-forming resin composition was obtained.

ガラス基板上にブラックマトリクス、着色層を形成したカラーフィルタ基板に前記オーバーコート層形成用樹脂組成物を塗布し、133Paにて60秒間乾燥後90℃120秒間プレベークを行い、さらに230℃30分焼成することで、オーバーコート層を形成した。   The overcoat layer forming resin composition is applied to a color filter substrate having a black matrix and a colored layer formed on a glass substrate, dried at 133 Pa for 60 seconds, pre-baked at 90 ° C. for 120 seconds, and then baked at 230 ° C. for 30 minutes. As a result, an overcoat layer was formed.

入色順が最後となる青色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした。スペーサー部の赤色層は150μm×75μmの長方形のパターン、緑色層は30μm×30μmの円状のパターン、青色層を20μmの円状のパターンのマスクを用いて作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、青色絵素の分割線に対し、パターンの中心を赤色側に50μm、緑色側に50μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。
<比較例1>
A pattern in which red, green, and blue layers were stacked on a black matrix between blue picture elements in the last color order was provided as a spacer. The spacer layer red layer was prepared using a 150 μm × 75 μm rectangular pattern, the green layer was formed using a 30 μm × 30 μm circular pattern, and the blue layer was formed using a 20 μm circular pattern mask. The green layer and blue layer of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 50 μm on the red side and 50 μm on the green side with respect to the dividing line of the blue picture element.
<Comparative Example 1>

入色順が2番目となる緑色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした以外は実施例1と同様の方法でカラーフィルタ基板を作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、緑色絵素の分割線に対し、パターンの中心を赤色側に40μm、青色側に40μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。
<比較例2>
A color filter substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that a spacer was provided with a pattern in which red, green, and blue layers were laminated on a black matrix between green picture elements in the second color order. The green and blue layers of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 40 μm on the red side and 40 μm on the blue side with respect to the dividing line of the green picture element.
<Comparative example 2>

入色順が2番目となる緑色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした以外は実施例2と同様の方法でカラーフィルタ基板を作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、緑色絵素の分割線に対し、パターンの中心を赤色側に50μm、青色側に50μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。
<比較例3>
A color filter substrate was prepared in the same manner as in Example 2 except that a spacer was provided with a pattern in which red, green, and blue layers were laminated on a black matrix between green picture elements in the second color order. The green and blue layers of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 50 μm on the red side and 50 μm on the blue side with respect to the dividing line of the green picture element.
<Comparative Example 3>

入色順が1番目となる赤色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした以外は実施例1と同様の方法でカラーフィルタ基板を作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、赤色絵素の分割線に対し、パターンの中心を青色側に40μm、緑色側に40μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。
<比較例4>
A color filter substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that a spacer was provided with a pattern in which red, green, and blue layers were laminated on a black matrix between red picture elements having the first color order. The green and blue layers of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 40 μm on the blue side and 40 μm on the green side with respect to the dividing line of the red picture element.
<Comparative example 4>

入色順が1番目となる赤色絵素間のブラックマトリクス上に赤色、緑色、青色層を積層したパターンを設けスペーサーとした以外は実施例2と同様の方法でカラーフィルタ基板を作製した。スペーサー部の緑色層と青色層は、赤色絵素の分割線に対し、パターンの中心を青色側に50μm、緑色側に50μmオフセットさせた位置にそれぞれ形成した。   A color filter substrate was prepared in the same manner as in Example 2 except that a pattern in which red, green, and blue layers were stacked on a black matrix between red picture elements having the first color order was used as a spacer. The green and blue layers of the spacer part were formed at positions where the center of the pattern was offset by 50 μm on the blue side and 50 μm on the green side with respect to the dividing line of the red picture element.

[スペーサー高さの測定]
オーバーコート層形成後のスペーサーの高さの測定は小坂研究所製の触針式微細形状測定機ET4000Aにて測定を行った。測定はスペーサーから300μm程度の離れた部分のCFを削りガラス面を露出させ、x方向の測定距離を1000μmとしy方向に1μmずつずらしながら40回測定する事で1000μm×40μmの範囲の3次元のプロファイルとした。セルギャップを決める上でのスペーサー高さとしては通常、着色絵素上に形成したオーバーコート層表面を基準とするため、スペーサーの最も高い点から緑色絵素上
におけるオーバーコート層の表面までの高さを引いた値をスペーサー高さとした。
*絵素の幅 130μm
[Measurement of spacer height]
The height of the spacer after the overcoat layer was formed was measured with a stylus type fine shape measuring instrument ET4000A manufactured by Kosaka Laboratory. The measurement is performed by cutting the CF at a distance of about 300 μm from the spacer to expose the glass surface, and measuring 40 times while shifting the measurement distance in the x direction by 1 μm by 1000 μm and shifting it by 1 μm in the y direction. Profile. Since the spacer height for determining the cell gap is usually based on the surface of the overcoat layer formed on the colored picture element, the height from the highest point of the spacer to the surface of the overcoat layer on the green picture element is used. The value obtained by subtracting the height was defined as the spacer height.
* Width of picture element 130μm

実施例1、2のとおり、入色順が最後となる絵素に積層スペーサーを形成することにより積層スペーサー高さを均一にすることが可能であること分かった。   As in Examples 1 and 2, it was found that the stacking spacer height can be made uniform by forming the stacking spacer on the picture element having the last color order.

1 :カラーフィルタ基材
2R、3R:赤色パターン
2G、3G:緑色パターン
2B、3B:青色パターン
4 :遮光層
5 :積層スペーサー
1: Color filter substrate 2R, 3R: Red pattern 2G, 3G: Green pattern 2B, 3B: Blue pattern 4: Light shielding layer 5: Laminated spacer

Claims (4)

透明基板上に、遮光層が形成された遮光層領域と、遮光層領域により区画された開口部に複数色の着色層が形成された絵素領域と、スペーサーと、を備えたカラーフィルタ基板において、
スペーサーは、所定の形状に複数色の着色層が積層されてなり、
スペーサーの最上層の着色層からなる絵素間の遮光層領域に形成されたことを特徴とするカラーフィルタ基板。
In a color filter substrate comprising a light shielding layer region in which a light shielding layer is formed on a transparent substrate, a picture element region in which colored layers of a plurality of colors are formed in openings defined by the light shielding layer region, and a spacer. ,
The spacer is formed by laminating a plurality of colored layers in a predetermined shape,
A color filter substrate, wherein the color filter substrate is formed in a light shielding layer region between picture elements composed of a colored layer as an uppermost layer of a spacer.
前記スペーサーが、同色の絵素(遮光層領域に囲まれた着色層領域の1区画)上を中央で縦断する分割線から垂直方向の対称の位置に、連続または交互に分割線から絵素の幅の1/2より小さい距離で配置され、その高さの差が0.05μm未満である事を特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板。   The spacers are arranged continuously or alternately from the dividing lines in the vertical direction from the dividing line that vertically cuts in the center on the same color picture element (one section of the colored layer area surrounded by the light shielding layer area). The color filter substrate according to claim 1, wherein the color filter substrate is disposed at a distance smaller than ½ of the width, and a difference in height is less than 0.05 μm. 透明基板上に、スペーサー形成領域を有する所定のパターンの遮光層を形成する工程と前記遮光層により区画された領域に二次元的に配置された複数色の着色層領域を形成する工程と、
前記遮光層のスペーサー形成領域に三次元的に複数色の着色層を積層させる工程と、を具備し、
スペーサーの高さを均一にするために、前記スペーサー形成領域で三次元的に積層されるスペーサーを形成する位置を、最後に形成する着色層の領域と重なる位置にする、
ことを特徴としたカラーフィルタ基板の製造方法。
On the transparent substrate, a step of forming a light shielding layer having a predetermined pattern having a spacer formation region, a step of forming a colored layer region of a plurality of colors arranged two-dimensionally in a region partitioned by the light shielding layer,
Laminating a colored layer of a plurality of colors three-dimensionally in the spacer formation region of the light shielding layer,
In order to make the height of the spacer uniform, the position where the spacer that is three-dimensionally stacked in the spacer formation region is made to overlap the region of the colored layer to be formed last,
A method of manufacturing a color filter substrate characterized by the above.
請求項1あるいは2のいずれかに記載のカラーフィルタ基板を使用したことを特徴とする表示装置。   A display device using the color filter substrate according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108646459A (en) * 2014-07-01 2018-10-12 群创光电股份有限公司 Display panel
US10310320B2 (en) 2015-05-21 2019-06-04 Ortus Technology Co., Ltd. Liquid crystal display

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