JP4186513B2

JP4186513B2 - Color filter for liquid crystal display

Info

Publication number: JP4186513B2
Application number: JP2002153497A
Authority: JP
Inventors: 利晃高木; 匡尼崎
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003344639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂ブラックマトリックスを用いた液晶表示装置用カラーフィルタに関するものであり、特に、対向基板とのシール部の透明導電膜が剥がれ難い液晶表示装置用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図４は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図３、及び図４に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックス（３１）、着色画素（３２）、及び透明導電膜（３３）が形成されたものである。
【０００３】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成してブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を形成しカラーフィルタとするといった方法が広く用いられている。
【０００４】
ブラックマトリックス（３１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（３２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（３３）は、透明な電極として設けられたものである。
ブラックマトリックス（３１）は、着色画素（３２）間のマトリックス部（３１Ａ）と着色画素（３２）が形成された領域の周辺部を囲む外枠部（３１Ｂ）とで構成されている。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００５】
このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ_X）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯ_Xなどの金属薄膜からなるブラックマトリックス（３１）を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（３２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜（３３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上に、例えば、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００７】
図３、及び図４のカラーフィルタでは、着色画素（３２）を模式的に９個示したものであるが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１４インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
また、図３、及び図４に示すカラーフィルタは、１基の液晶表示装置に対応した１枚のカラーフィルタを表わしており、液晶表示装置に用いられる際には、カラーフィルタの周縁部である、ブラックマトリックスの外枠部（３１Ｂ）にシール剤（図示せず）を設け、対向基板と貼り合わせて液晶表示装置とする。
【０００８】
また、図５は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図であるが、ブラックマトリックスの材料として樹脂を用いた例を示すものである。
このカラーフィルタは、図４に示すカラーフィルタと同様に、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックス（５１）、着色画素（３２）、及び透明導電膜（３３）が形成されたものである。
このブラックマトリックス（５１）は、ガラス基板（３０）上に、例えば、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成されたものであり、樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックス（５１）と称している。
【０００９】
樹脂ブラックマトリックス（５１）は、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスのように、薄膜で高濃度を得ることはできず、例えば、１．２μｍ程度の厚さにして必要な高濃度を達成するようにしている。
樹脂ブラックマトリックスは、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置での内部反射を抑制するために、低反射の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｃｈｉｎｇ）方式に用いたときに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合などに採用されていた。しかし、ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスから、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。
【００１０】
カラーフィルタを大量に製造する際には、一基の液晶表示装置に対応したカラーフィルタを大サイズのガラス基板に面付けした状態で製造する。例えば、対角１４インチのカラーフィルタを５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に４面付けし、或いは、対角１７インチのカラーフィルタを６８０ｍｍ×８８０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に４面付けして製造する。
【００１１】
カラーフィルタを面付けして大量に製造する際の、大サイズのガラス基板が、例えば、４５０ｍｍ×５５０ｍｍ程度から５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ程度へと大サイズ化するに伴い、ブラックマトリックスの材料としてクロムなどの金属を用い真空装置で薄膜を成膜するブラックマトリックスよりも、黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成する樹脂ブラックマトリックスの方が価格的に有利なものとなり、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。
この移行は、大サイズのガラス基板が今後、９００ｍｍ×１１００ｍｍ程度へと更に大サイズ化するに伴い著しくなるものと思われる。
また、環境に配慮してクロムなどの金属を用いることを回避する傾向にある。
【００１２】
一方、カラーフィルタと対向基板とをシール剤を介し貼り合わせて液晶表示装置とする際のシールは、図６にその一例の端部を拡大して示すように、ガラス基板（３０）上に樹脂ブラックマトリックス（５１）、着色画素（３２）、透明導電膜（３３）が形成されたカラーフィルタの周縁部である、樹脂ブラックマトリックスの外枠部（５１Ｂ）上をシール部とし、シール剤（６４）が透明導電膜（３３）面上に設けられシールが行われる。
この際の樹脂ブラックマトリックス（５１）及び透明導電膜（３３）は、ガラス基板（３０）の端部まで形成されている。また、対向基板と貼り合わせるシール部は液晶表示装置のバックライトの光漏れを防ぐために樹脂ブラックマトリックス（５１）上方としてある。
【００１３】
しかし、図６に示す構成のカラーフィルタにおいては、シール剤（６４）と透明導電膜（３３）との界面（Ａ）の接着強度、及び樹脂ブラックマトリックス（５１）とガラス基板（３０）との界面（Ｃ）の接着強度は十分なものであるが、透明導電膜（３３）と樹脂ブラックマトリックス（５１）との界面（Ｂ）の接着強度は十分なものではなく、この界面（Ｂ）から透明導電膜（３３）が剥がれ易いといった問題が発生している。
この接着強度は、ガラス基板（３０）と透明導電膜（３３）との界面（図示せず）の接着強度を１００とすると、界面（Ｂ）の接着強度は略２０程度のものである。これは、透明導電膜が顔料含有量の多い固相化した樹脂上に成膜されたためと推量されている。
【００１４】
このような剥がれ易さを改善する簡便な方法として、例えば、ガラス基板（３０）上に樹脂ブラックマトリックス（５１）、着色画素（３２）を形成した後に、透明樹脂層（オーバーコート層）を全面に形成し、続いて透明導電膜を成膜する方法があげられるが、透明樹脂層（オーバーコート層）を全面に形成することはカラーフィルタの歩留りを低下させることとなり好ましい方法ではない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものあり、ブラックマトリックスとして樹脂ブラックマトリックスを用い、また、樹脂ブラックマトリックス及び透明導電膜をカラーフィルタの端部まで形成し、シール剤を樹脂ブラックマトリックス上方の透明導電膜上に設けても、透明導電膜が樹脂ブラックマトリックスから剥がれ易くなることのない、すなわち、十分な接着強度を有する液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板上に、外枠部を有する樹脂ブラックマトリックス、顔料を分散させたフォトレジストを用いた着色画素が順次に形成され、該外枠部を有する樹脂ブラックマトリックス上及び該着色画素上の全面に透明導電膜が形成され、該樹脂ブラックマトリックスの外枠部上の透明導電膜面を対向基板とのシール部とする液晶表示装置カラーフィルタにおいて、該樹脂ブラックマトリックスの外枠部と該透明導電膜との間に、該着色画素の形成に用いる材料によって、該樹脂ブラックマトリックスの外枠部と該透明導電膜との接着強度を向上させるための接着補強パターンが形成されたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１７】
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記接着補強パターンが、該着色画素の形成に用いる材料中、顔料の含有量の多くない材料によって形成されたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記接着補強パターンが、青色の着色画素の形成に用いる材料によって形成された接着補強パターンであることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例の端部を示す断面図である。図１に示すように、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板（１０）上に、樹脂ブラックマトリックス（１１）、着色画素（１２）、透明導電膜（１３）が形成され、樹脂ブラックマトリックスの外枠部（１１Ｂ）と透明導電膜（１３）との間に接着補強パターン（１５）が形成されたものである。
【００１９】
樹脂ブラックマトリックス（１１）は、外枠部を有する樹脂ブラックマトリックスであり、外枠部（１１Ｂ）はガラス基板（１０）の端部まで形成されている。また、透明導電膜（１３）は、樹脂ブラックマトリックス上及び着色画素上の全面に形成され、外枠部（１１Ｂ）と同様にガラス基板（１０）の端部まで形成されている。
接着補強パターン（１５）は、樹脂ブラックマトリックスの外枠部と透明導電膜との間に形成されている。図１に示す液晶表示装置用カラーフィルタでは、シール剤（１４）が外枠部上の透明導電膜（１３）面に設けられている。
【００２０】
接着補強パターン（１５）は、透明導電膜（１３）と樹脂ブラックマトリックスの外枠部（１１Ｂ）との接着強度を向上させるために形成されたものである。この接着補強パターン（１５）は、着色画素の形成に用いる材料によって着色画素の形成と同時に形成される。着色画素の色数は、例えば、色再現用の液晶表示装置用カラーフィルタでは、赤色、緑色、青色の３色となるが接着補強パターンの形成に用いる材料は、この３色中のいずれか１色であり、着色画素の形成に用いる色は限定されない。
【００２１】
接着補強パターン（１５）の形成に用いる材料の組成は、接着補強パターンを形成する方法によって異なったものとなるが、色素としては顔料が広く用いられる。形成された着色画素に含まれる顔料の含有量は、所望する着色画素の色度、及び使用する顔料の性能によって異なるが液晶表示装置用カラーフィルタでは、黒色＞赤色＞緑色＞青色の順序で減少したものとなっている。
この順序は、接着補強パターンを形成する方法の違いによって異なることはなく略共通の順序となっている。
【００２２】
一般に、透明導電膜と顔料を含む樹脂との界面の接着強度は、樹脂に含まれる顔料の含有量に依存し、顔料の含有量の多い樹脂上に透明導電膜が成膜されると、透明導電膜は樹脂との界面から剥がれ易いものとなる。
すなわち、透明導電膜と、樹脂ブラックマトリックス或いは着色画素との界面の接着強度は、〔透明導電膜／黒色〕＜〔透明導電膜／赤色〕＜〔透明導電膜／緑色〕＜〔透明導電膜／青色〕の順序で強いものとなる。
【００２３】
図１に示す透明導電膜（１３）と接着補強パターン（１５）との界面（Ｄ）の接着強度は、接着補強パターンの形成に緑色又は青色の顔料を用いた材料を、すなわち、緑色又は青色の着色画素の形成に用いる材料を使用した際には、ガラス基板（１０）と透明導電膜（１３）との界面（図示せず）の接着強度を１００とすると、界面（Ｄ）の接着強度は４０〜５０程度のものとなる。
これは、前述した、透明導電膜（３３）と樹脂ブラックマトリックス（５１）との界面（Ｄ）の接着強度の略２０程度に対し約２倍の接着強度となる。
【００２４】
また、図１に示す構成のカラーフィルタにおいては、シール剤（１４）と透明導電膜（１３）との界面（Ａ）の接着強度、接着補強パターン（１５）と樹脂ブラックマトリックス（１１）との界面（Ｅ）の接着強度、及び樹脂ブラックマトリックス（１１）とガラス基板（１０）との界面（Ｃ）の接着強度は、いずれも透明導電膜（１３）と接着補強パターン（１５）との界面（Ｄ）の接着強度に比べ十分に強いものであるので、シール剤（１４）〜ガラス基板（１０）間で界面（Ｄ）からの剥がれ以前に、界面（Ａ）、界面（Ｅ）、界面（Ｃ）のいずれかが剥がれることはない。
【００２５】
上記のように、本発明においては、着色画素の形成に用いる材料を使用した接着補強パターン（１５）が、シール部の透明導電膜（１３）と樹脂ブラックマトリックス（１３）の間に形成されており、従って、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは透明導電膜（１３）と外枠部（１１Ｂ）との接着強度は強いものとなる。且つ接着補強パターン（１５）が、いずれかの色の着色画素の形成と同時に形成されるので、工数は増加せず廉価に製造することができる。
【００２６】
図２（イ）〜（ハ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタを製造する工程を断面で示す説明図である。
図２（イ）に示すように、先ず、ガラス基板（１０）上に樹脂ブラックマトリックス（１１）を形成する。樹脂ブラックマトリックス（１１）はガラス基板（１０）の端部まで形成する。樹脂ブラックマトリックス（１１）の厚さは１．０μｍ〜１．５μｍ程度のものである。
【００２７】
次に、図２（ロ）に示すように、着色画素（１２）及び接着補強パターン（１５）を同時に形成する。着色画素（１２）は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現用のフィルタ機能を有するもので、厚さは１．２μｍ〜１．５μｍ程度のものである。形成する方法は、フォトリソグラフィ法、印刷法などが挙げられるが限定されない。
【００２８】
次に、図２（ハ）に示すように、樹脂ブラックマトリックス（１１）、着色画素（１２）、接着補強パターン（１５）を形成したガラス基板（１０）の全面に透明導電膜（１３）を形成する。
この透明導電膜（１３）は、ガラス基板（１０）の端部まで成膜する。厚さは０．１μｍ〜０．２μｍ程度のものであり、真空装置によってスパッタ用メタルマスクを用いずに成膜する。
このようにして製造する液晶表示装置用カラーフィルタは、接着補強パターン（１５）を着色画素（１２）と同時に形成するので効率よく廉価に製造できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、ガラス基板上に樹脂ブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜が形成され、樹脂ブラックマトリックスの外枠部上の透明導電膜面を対向基板とのシール部とする液晶表示装置カラーフィルタにおいて、樹脂ブラックマトリックスの外枠部と透明導電膜との間に、着色画素の形成に用いる材料によって接着補強パターンが形成されたカラーフィルタであるので、透明導電膜と樹脂ブラックマトリックスが十分な接着強度を有する廉価な液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【００３０】
また、本発明は、上記液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、接着補強パターンが、顔料の含有量の多くない材料又は青色の着色画素の形成に用いる材料によって形成された接着補強パターンであるので、透明導電膜と樹脂ブラックマトリックスが更に十分な接着強度を有する廉価な液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例の端部を示す断面図である。
【図２】（イ）〜（ハ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタを製造する工程を断面で示す説明図である。
【図３】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図４】図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図５】樹脂ブラックマトリックスを用いたカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図６】カラーフィルタと対向基板とのシールの一例を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１０、３０・・・ガラス基板
１１、５１・・・樹脂ブラックマトリックス
３１・・・ブラックマトリックス
１１Ａ、５１Ａ・・・樹脂ブラックマトリックスのマトリックス部
１１Ｂ、５１Ｂ・・・樹脂ブラックマトリックスの外枠部
１２、３２・・・着色画素
１３、３３・・・透明導電膜
１４、６４・・・シール剤
１５・・・接着補強パターン
Ａ・・・シール剤と透明導電膜との界面
Ｂ・・・透明導電膜と樹脂ブラックマトリックスとの界面
Ｃ・・・樹脂ブラックマトリックスとガラス基板との界面
Ｄ・・・透明導電膜と接着補強パターンとの界面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device using a resin black matrix, and more particularly to a color filter for a liquid crystal display device in which a transparent conductive film at a seal portion with a counter substrate is hardly peeled off.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. 4 is a cross-sectional view of the color filter shown in FIG. 3 taken along line XX ′.
As shown in FIGS. 3 and 4, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (31), a colored pixel (32), and a transparent conductive film (33) formed on a glass substrate (30). It is a thing.
[0003]
As a method for manufacturing a color filter having the above structure used in many liquid crystal display devices, a black matrix is first formed on a glass substrate to form a black matrix substrate, and then the black matrix on the black matrix substrate is used. A method is widely used in which a colored pixel is formed in alignment with the pattern, and a transparent conductive film is formed to form a color filter.
[0004]
The black matrix (31) is a matrix having a light shielding property, the colored pixels (32) have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film (33) is transparent. Provided as a simple electrode.
The black matrix (31) is composed of a matrix portion (31A) between the colored pixels (32) and an outer frame portion (31B) surrounding the periphery of the region where the colored pixels (32) are formed.
The black matrix makes the position and size of the colored pixels of the color filter uniform, and when used in a display device, it blocks unwanted light and makes the image of the display device uniform and uniform. It has a function to make an image with improved contrast.
[0005]
To manufacture the black matrix substrate, a metal or a metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO _x ) as a black matrix material is formed on a glass substrate (30) in a thin film form. An etching resist pattern is formed on the formed thin film using, for example, a positive photoresist, and then an exposed portion of the formed metal thin film is etched and an etching resist pattern is stripped, and Cr, CrO _A method has been adopted in which a black matrix (31) made of a metal thin film such as _X is formed.
[0006]
The colored pixels (32) are formed by providing a coating film on the black matrix substrate using, for example, a negative photoresist in which a pigment or other pigment is dispersed, and exposing and developing the coating film. A method of forming colored pixels is used.
The transparent conductive film (33) is formed by forming a transparent conductive film on a black matrix substrate on which colored pixels are formed by sputtering using, for example, ITO (Indium Tin Oxide). .
[0007]
In the color filter of FIG. 3 and FIG. 4, nine colored pixels (32) are schematically shown. However, in an actual color filter, for example, a screen with a diagonal of 14 inches has a size of about several hundred μm. A large number of colored pixels are arranged.
3 and 4 represents one color filter corresponding to one liquid crystal display device, and when used in the liquid crystal display device, the color filter is a peripheral portion of the color filter. Then, a sealant (not shown) is provided on the outer frame portion (31B) of the black matrix, and is bonded to the counter substrate to obtain a liquid crystal display device.
[0008]
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the color filter shown in FIG. 3 and shows an example in which a resin is used as a black matrix material.
Similar to the color filter shown in FIG. 4, this color filter has a black matrix (51), colored pixels (32), and a transparent conductive film (33) formed on a glass substrate (30).
The black matrix (51) is formed on the glass substrate (30) by, for example, a photolithography method using a black photosensitive resin for forming a black matrix, and the black matrix formed using the resin. Is referred to as a resin black matrix (51).
[0009]
The resin black matrix (51) cannot obtain a high concentration with a thin film like a black matrix using a metal such as chromium, and for example, a required high concentration is achieved by making the thickness about 1.2 μm. I am doing so.
In order to suppress internal reflection in a liquid crystal display device that occurs when a metal such as chrome is used as a black matrix when using a high-brightness backlight such as a television, for example, In order to suppress electric field disturbance in a liquid crystal display device when a low-reflection resin black matrix is desired or used in an IPS (In Plane Switching) system, for example, a highly insulating resin black matrix is used. It has been adopted when there is a need. However, the black matrix is gradually shifting from a black matrix using a metal such as chromium to a resin black matrix.
[0010]
When a large number of color filters are manufactured, a color filter corresponding to a single liquid crystal display device is manufactured in a state where it is applied to a large glass substrate. For example, a 14-inch diagonal color filter is attached to four sides of a large glass substrate of about 550 mm × 650 mm, or a 17-inch diagonal color filter is attached to four sides of a large size glass substrate of about 680 mm × 880 mm. To manufacture.
[0011]
As a large-sized glass substrate for producing a large amount of color filters by imposition, for example, increases in size from about 450 mm × 550 mm to about 550 mm × 650 mm, about 680 mm × 880 mm, the material of the black matrix As a result, the resin black matrix formed by photolithography using a black photosensitive resin becomes more advantageous in price than the black matrix using a metal such as chromium as a thin film with a vacuum apparatus. The transition to the matrix is progressing.
This transition is expected to become remarkable as the large-size glass substrate further increases in size to about 900 mm × 1100 mm in the future.
Moreover, it tends to avoid using metals such as chromium in consideration of the environment.
[0012]
On the other hand, the seal when the color filter and the counter substrate are bonded to each other through a sealant to form a liquid crystal display device is a resin on the glass substrate (30) as shown in FIG. A seal portion is formed on the outer frame portion (51B) of the resin black matrix, which is the peripheral portion of the color filter on which the black matrix (51), the colored pixels (32), and the transparent conductive film (33) are formed. ) Is provided on the surface of the transparent conductive film (33) and sealing is performed.
The resin black matrix (51) and the transparent conductive film (33) at this time are formed up to the end of the glass substrate (30). Further, the seal portion to be bonded to the counter substrate is located above the resin black matrix (51) in order to prevent light leakage of the backlight of the liquid crystal display device.
[0013]
However, in the color filter having the configuration shown in FIG. 6, the adhesive strength of the interface (A) between the sealing agent (64) and the transparent conductive film (33), and the resin black matrix (51) and the glass substrate (30). Although the adhesive strength of the interface (C) is sufficient, the adhesive strength of the interface (B) between the transparent conductive film (33) and the resin black matrix (51) is not sufficient, and from this interface (B) There is a problem that the transparent conductive film (33) is easily peeled off.
The adhesive strength of the interface (B) is about 20 when the adhesive strength of the interface (not shown) between the glass substrate (30) and the transparent conductive film (33) is 100. This is presumed to be because the transparent conductive film was formed on a solid-phased resin having a high pigment content.
[0014]
As a simple method for improving such ease of peeling, for example, after forming the resin black matrix (51) and the colored pixels (32) on the glass substrate (30), the transparent resin layer (overcoat layer) is formed on the entire surface. However, it is not preferable to form a transparent resin layer (overcoat layer) over the entire surface because it reduces the yield of the color filter.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. A resin black matrix is used as a black matrix, a resin black matrix and a transparent conductive film are formed up to the end of the color filter, and a sealant is formed from the resin black matrix. It is an object of the present invention to provide a color filter for a liquid crystal display device that does not easily peel off from the resin black matrix even if it is provided on the upper transparent conductive film, that is, has sufficient adhesive strength. is there.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, on a glass substrate, a resin black matrix having an outer frame portion, the colored pixels using a photoresist in which a pigment is dispersed are sequentially formed, a resin black matrix and on said colored pixels having the outer frame portion In a liquid crystal display device color filter in which a transparent conductive film is formed on the entire upper surface, and the transparent conductive film surface on the outer frame portion of the resin black matrix is a seal portion with a counter substrate, the outer frame portion of the resin black matrix An adhesive reinforcement pattern for improving the adhesive strength between the outer frame portion of the resin black matrix and the transparent conductive film is formed between the transparent conductive film and the material used for forming the colored pixels. This is a color filter for a liquid crystal display device.
[0017]
In the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, the adhesion reinforcing pattern is formed of a material that does not contain a large amount of pigment among materials used for forming the colored pixels. It is a color filter for liquid crystal display devices.
In the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, the adhesive reinforcing pattern is an adhesive reinforcing pattern formed of a material used for forming a blue colored pixel. It is a color filter.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an end of an embodiment of a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention has a resin black matrix (11), a colored pixel (12), and a transparent conductive film (13) formed on a glass substrate (10). An adhesion reinforcing pattern (15) is formed between the outer frame portion (11B) of the black matrix and the transparent conductive film (13).
[0019]
The resin black matrix (11) is a resin black matrix having an outer frame portion, and the outer frame portion (11B) is formed up to the end of the glass substrate (10). Further, the transparent conductive film (13) is formed on the entire surface of the resin black matrix and the colored pixels, and is formed up to the end of the glass substrate (10) in the same manner as the outer frame (11B).
The adhesion reinforcing pattern (15) is formed between the outer frame portion of the resin black matrix and the transparent conductive film. In the color filter for a liquid crystal display device shown in FIG. 1, a sealing agent (14) is provided on the surface of the transparent conductive film (13) on the outer frame portion.
[0020]
The adhesion reinforcing pattern (15) is formed to improve the adhesive strength between the transparent conductive film (13) and the outer frame portion (11B) of the resin black matrix. This adhesion reinforcing pattern (15) is formed simultaneously with the formation of the colored pixels by the material used to form the colored pixels. The number of colors of the colored pixels is, for example, three colors of red, green, and blue in a color filter for a liquid crystal display device for color reproduction, but the material used for forming the adhesion reinforcing pattern is any one of these three colors. It is a color and the color used for formation of a colored pixel is not limited.
[0021]
The composition of the material used to form the adhesion reinforcing pattern (15) varies depending on the method of forming the adhesion reinforcing pattern, but pigments are widely used as the dye. The content of the pigment contained in the formed colored pixel varies depending on the desired chromaticity of the colored pixel and the performance of the pigment used, but decreases in the order of black>red>green> blue in the color filter for liquid crystal display devices. It has become.
This order does not differ depending on the method of forming the adhesive reinforcement pattern, and is a substantially common order.
[0022]
In general, the adhesive strength at the interface between the transparent conductive film and the resin containing the pigment depends on the content of the pigment contained in the resin, and when the transparent conductive film is formed on the resin having a high pigment content, The conductive film is easily peeled off from the interface with the resin.
That is, the adhesive strength at the interface between the transparent conductive film and the resin black matrix or the colored pixel is [transparent conductive film / black] <[transparent conductive film / red] <[transparent conductive film / green] <[transparent conductive film / It becomes strong in the order of [blue].
[0023]
The adhesive strength of the interface (D) between the transparent conductive film (13) and the adhesion reinforcing pattern (15) shown in FIG. 1 is a material using a green or blue pigment for forming the adhesion reinforcing pattern, that is, green or blue. When the material used for forming the colored pixels is used, the bonding strength of the interface (D) is assumed to be 100 when the bonding strength of the interface (not shown) between the glass substrate (10) and the transparent conductive film (13) is 100. Is about 40-50.
This is about twice as strong as the above-described adhesive strength of about 20 at the interface (D) between the transparent conductive film (33) and the resin black matrix (51).
[0024]
Moreover, in the color filter of the structure shown in FIG. 1, the adhesive strength of the interface (A) between the sealing agent (14) and the transparent conductive film (13), the adhesion reinforcing pattern (15) and the resin black matrix (11). The adhesive strength of the interface (E) and the adhesive strength of the interface (C) between the resin black matrix (11) and the glass substrate (10) are both the interface between the transparent conductive film (13) and the adhesive reinforcing pattern (15). Since it is sufficiently stronger than the adhesive strength of (D), before peeling from the interface (D) between the sealing agent (14) and the glass substrate (10), the interface (A), interface (E), interface Any of (C) does not peel off.
[0025]
As described above, in the present invention, the adhesion reinforcing pattern (15) using the material used for forming the colored pixels is formed between the transparent conductive film (13) and the resin black matrix (13) in the seal portion. Therefore, the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention has a strong adhesive strength between the transparent conductive film (13) and the outer frame portion (11B). In addition, since the adhesion reinforcing pattern (15) is formed at the same time as the formation of the colored pixels of any color, the man-hours do not increase and can be manufactured at low cost.
[0026]
2A to 2C are explanatory views showing, in cross section, a process for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention.
As shown in FIG. 2A, first, a resin black matrix (11) is formed on a glass substrate (10). The resin black matrix (11) is formed up to the end of the glass substrate (10). The thickness of the resin black matrix (11) is about 1.0 μm to 1.5 μm.
[0027]
Next, as shown in FIG. 2B, a colored pixel (12) and an adhesion reinforcing pattern (15) are formed simultaneously. The colored pixel (12) has, for example, a filter function for reproducing red, green, and blue colors, and has a thickness of about 1.2 μm to 1.5 μm. Examples of the forming method include, but are not limited to, a photolithography method and a printing method.
[0028]
Next, as shown in FIG. 2C, a transparent conductive film (13) is formed on the entire surface of the glass substrate (10) on which the resin black matrix (11), the colored pixels (12), and the adhesion reinforcing pattern (15) are formed. Form.
The transparent conductive film (13) is formed up to the end of the glass substrate (10). The thickness is about 0.1 μm to 0.2 μm, and the film is formed by a vacuum apparatus without using a sputtering metal mask.
The color filter for a liquid crystal display device manufactured in this way can be manufactured efficiently and inexpensively because the adhesion reinforcing pattern (15) is formed simultaneously with the colored pixels (12).
[0029]
【The invention's effect】
The present invention relates to a liquid crystal display device color filter in which a resin black matrix, a colored pixel, and a transparent conductive film are formed on a glass substrate, and the transparent conductive film surface on the outer frame portion of the resin black matrix is used as a seal portion with the counter substrate. Since the color filter has an adhesive reinforcement pattern formed by the material used to form the colored pixels between the outer frame of the resin black matrix and the transparent conductive film, the transparent conductive film and the resin black matrix have sufficient adhesive strength. This is an inexpensive color filter for liquid crystal display devices.
[0030]
Further, in the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, since the adhesion reinforcing pattern is an adhesive reinforcing pattern formed by a material having a low pigment content or a material used for forming a blue colored pixel, An inexpensive color filter for a liquid crystal display device in which the conductive film and the resin black matrix have further sufficient adhesive strength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an end portion of an embodiment of a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention.
FIGS. 2A to 2C are explanatory views showing, in cross section, steps for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention. FIGS.
FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in a liquid crystal display device.
4 is a cross-sectional view of the color filter shown in FIG. 3 taken along the line XX ′.
FIG. 5 is a sectional view taken along line XX ′ of a color filter using a resin black matrix.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an enlarged example of a seal between a color filter and a counter substrate.
[Explanation of symbols]
10, 30 ... Glass substrate 11, 51 ... Resin black matrix 31 ... Black matrix 11A, 51A ... Matrix portion 11B, 51B of resin black matrix ... Outer frame portion 12 of resin black matrix, 32 ... Colored pixels 13, 33 ... Transparent conductive film 14, 64 ... Sealing agent 15 ... Adhesive reinforcement pattern A ... Interface B between sealing agent and transparent conductive film ... Transparent conductive film Interface C between resin black matrix and resin black matrix D Interface between resin black matrix and glass substrate D Interface between transparent conductive film and adhesive reinforcement pattern

Claims

On a glass substrate, a resin black matrix having an outer frame portion, the colored pixels using a photoresist in which a pigment is dispersed are sequentially formed, on the resin black matrix having the outer frame portion and on the entire surface of the colored pixels In a liquid crystal display device color filter in which a transparent conductive film is formed and the transparent conductive film surface on the outer frame portion of the resin black matrix is a seal portion with the counter substrate, the outer frame portion of the resin black matrix and the transparent conductive film And an adhesive reinforcing pattern for improving the adhesive strength between the outer frame portion of the resin black matrix and the transparent conductive film is formed by a material used for forming the colored pixels. Color filter for display devices.

The color filter for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the adhesion reinforcing pattern is formed of a material that does not contain a large amount of pigment among materials used for forming the colored pixels.

The adhesive reinforcement pattern, a liquid crystal display device for color filter according to claim 1 or claim 2, characterized in that an adhesive reinforcing pattern formed by the material used to form the blue colored pixels.