JP4935023B2 - Color filter for liquid crystal display - Google Patents

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Description

本発明は、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、積層フォトスペーサーを有するカラーフィルタにおいて、積層フォトスペーサーが各色の着色画素内に設けられていても、積層フォトスペーサーの高さの差が小さな液晶表示装置用カラーフィルタに関する。   The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and in particular, in a color filter having a laminated photo spacer, even if the laminated photo spacer is provided in the colored pixels of each color, the difference in height of the laminated photo spacer. The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device.

図4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5は、図4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4、及び図5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(4)は、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、着色画素(42)、及び透明導電膜(43)が順次に形成されたものである。
図4、及び図5はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素(42)は12個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角17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。
FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of the color filter shown in FIG.
As shown in FIGS. 4 and 5, the color filter (4) used in the liquid crystal display device has a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) on a glass substrate (40). Are formed sequentially.
4 and 5 schematically show a color filter, and 12 colored pixels (42) are represented. In an actual color filter, for example, several hundreds are displayed on a 17-inch diagonal screen. A large number of colored pixels of about μm are arranged.

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、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス(41)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(42)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(43)は、透明な電極として設けられたものである。
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 by aligning with the pattern, and a transparent conductive film is aligned and formed.
The black matrix (41) is a matrix having light shielding properties, the colored pixels (42) have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film (43) is transparent. Provided as a simple electrode.

ブラックマトリックス(41)は、着色画素(42)間のマトリックス部(41A)と、着色画素(42)が形成された領域(表示部)の周辺部を囲む額縁部(41B)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を定め、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。
The black matrix (41) is composed of a matrix portion (41A) between the colored pixels (42) and a frame portion (41B) surrounding the peripheral portion of the region (display portion) where the colored pixels (42) are formed. Yes.
The black matrix determines the position of the colored pixels of the color filter, makes the size uniform, and shields unwanted light when used in a display device, making the image of the display device uniform and uniform. In addition, it has a function of making an image with improved contrast.

このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板(40)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(CrOX )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、CrOX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス(41)を形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板(40)上に、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ブラックマトリックス(41)を形成するといった方法がとられている。
For the production of this 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 into a thin film on a glass substrate (40). 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 (41) made of a metal thin film such as X is formed.
Alternatively, the black matrix (41) is formed on the glass substrate (40) by photolithography using a black photosensitive resin for forming a black matrix.

また、着色画素(42)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(43)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(Indium Tin Oxide)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。
In addition, the colored pixels (42) 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 (43) is formed on the black matrix substrate on which the colored pixels are formed by, for example, forming a transparent conductive film by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide). .

図4、及び図5に示すカラーフィルタ(4)は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーTV、ノート型PCなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
多様な液晶表示装置の開発、実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して下記のような、種々な機能が付加されるようになった。
The color filter (4) shown in FIGS. 4 and 5 has a basic function as a color filter used in a liquid crystal display device. The liquid crystal display device incorporates such a color filter to realize full color display, and its application range is dramatically expanded, and many products using liquid crystal display devices such as liquid crystal color TVs and notebook PCs are created. It was done.
With the development and practical use of various liquid crystal display devices, the following various functions have been added to the color filters used in the liquid crystal display devices in addition to the above basic functions.

例えば、スペーサー機能。従来の液晶表示装置に於いては、基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子(ビーズ)を散布している。
このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光がもれてしまい、また、液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
For example, spacer function. In a conventional liquid crystal display device, transparent spherical particles (beads) of glass or synthetic resin called spacers are dispersed to form a gap between substrates.
Since these spacers are transparent particles, if a spacer is included with the liquid crystal in the pixel, light will leak through the spacer during black display, and the substrate in which the liquid crystal material is enclosed Due to the presence of the spacers between them, the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacers is disturbed, and light leakage occurs at this part, and the contrast is lowered and the display quality is adversely affected.

このような問題を解決する技術として、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により、例えば、画素間のブラックマトリックスの位置にスペーサー機能を有するフォトスペーサー(突起部)を形成する方法が開発された。
図7は、このような液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。図7に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタ(7)は、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、着色画素(42)、及び透明導電膜(43)が順次に形成され、ブラックマトリックス(41)上方の透明導電膜(43)上にスペーサー機能を有する突起部としてのフォトスペーサー(44)が形成されている。このような液晶表示装置用カラーフィルタ(7)を用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー(44)が画素内を避けた位置に形成されているので、上記コントラストの改善がみられる。
As a technique for solving such a problem, a method of forming a photo spacer (protrusion) having a spacer function at a position of a black matrix between pixels by using a photosensitive resin and by a photolithography method has been developed.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of such a color filter for a liquid crystal display device. As shown in FIG. 7, in the color filter (7) for a liquid crystal display device, a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) are sequentially formed on a glass substrate (40). A photospacer (44) as a protrusion having a spacer function is formed on the transparent conductive film (43) above the black matrix (41). In the liquid crystal display device using such a color filter (7) for the liquid crystal display device, the photo spacer (44) is formed at a position avoiding the inside of the pixel, and thus the contrast is improved.

また、例えば、配向分割機能。従来の液晶表示装置に於いては、液晶分子を一様に配向させるために、液晶を挟持する両基板に設けられた透明導電膜上に、予めポリイミドを塗布し、その表面に一様なラビング処理をしておく。
しかし、多くの液晶表示装置に用いられているTN型液晶においては、原理的に広い視野角を得ることは困難であり、中間調表示状態では斜め視角において光がもれ、コントラストが低下し表示品質が悪化する。すなわち、コントラストが良好な視野角は狭いといった問題を有していた。
Also, for example, an alignment division function. In conventional liquid crystal display devices, in order to uniformly align the liquid crystal molecules, polyimide is applied in advance on the transparent conductive film provided on both substrates sandwiching the liquid crystal, and the surface is uniformly rubbed. Process it.
However, in TN type liquid crystal used in many liquid crystal display devices, in principle, it is difficult to obtain a wide viewing angle. In a halftone display state, light leaks at an oblique viewing angle, and the contrast is lowered and displayed. Quality deteriorates. That is, there is a problem that the viewing angle with good contrast is narrow.

このような問題を解決する一技術として、一画素内での液晶分子の配向方向が一方向でなく、複数の方向になるように制御し、複数の方向で均一な中間調表示をするようにした、すなわち視野角の広い、配向分割垂直配向型液晶表示装置(MVA(Multi−domain Vertical Alignment)−LCDが開発された。   As one technique for solving such a problem, the liquid crystal molecules in one pixel are controlled so that the alignment direction of the liquid crystal molecules is not a single direction but a plurality of directions, and uniform halftone display is performed in a plurality of directions. In other words, an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) -LCD having a wide viewing angle has been developed.

図8(a)は、このようなMVA−LCDの断面を模式的に示した説明図である。図8(a)に示すように、MVA−LCD(80)は、液晶分子(21)を介して配向制御突起(22a)、(22b)が設けられたTFT側基板(20)と、配向制御突起(23)が設けられたカラーフィルタ(8)とを配置した構造であるが、配向制御突起(22a)、(22b)及び配向制御突起(23)は一画素内で互い違いの位置に設けられている。   FIG. 8A is an explanatory diagram schematically showing a cross section of such an MVA-LCD. As shown in FIG. 8A, the MVA-LCD (80) includes a TFT side substrate (20) provided with alignment control protrusions (22a) and (22b) via liquid crystal molecules (21), and an alignment control. The color filter (8) provided with the protrusions (23) is arranged, but the alignment control protrusions (22a), (22b) and the alignment control protrusions (23) are provided at alternate positions in one pixel. ing.

図8(a)に白太矢印で示すように、電圧印加時の状態では、一画素内で配向制御突起(22a)〜配向制御突起(23)間の液晶分子は、図中左斜めに傾斜し、配向制御突起
(23)〜配向制御突起(22b)間の液晶分子は、右斜めに傾斜する。すなわち、ラビング処理に代わり、突起を設けることにより液晶分子の配向を制御するものである。
図8(a)に示す例では、一画素が2分割されたものとなり、一画素内で液晶分子の傾斜方向が2方向になり視野角特性の優れた液晶表示装置となる。また、図8(b)、(c)は、MVA−LCD用カラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す平面図、及び断面図である。この例は、平面形状が円形の配向制御突起(93)が形成されたカラーフィルタ(9)である。一画素内で液晶分子の傾斜方向が多方向になる。
As shown by the thick white arrow in FIG. 8A, in the state at the time of voltage application, the liquid crystal molecules between the alignment control protrusion (22a) to the alignment control protrusion (23) are inclined diagonally to the left in the figure. The liquid crystal molecules between the alignment control protrusion (23) and the alignment control protrusion (22b) are inclined obliquely to the right. That is, the alignment of the liquid crystal molecules is controlled by providing protrusions instead of the rubbing treatment.
In the example shown in FIG. 8A, one pixel is divided into two, and the tilt direction of the liquid crystal molecules is two in one pixel, and the liquid crystal display device has excellent viewing angle characteristics. 8B and 8C are an enlarged plan view and a cross-sectional view showing another pixel of another example of the color filter for MVA-LCD. This example is a color filter (9) on which an orientation control protrusion (93) having a circular planar shape is formed. The tilt direction of the liquid crystal molecules becomes multidirectional within one pixel.

図4に示すカラーフィルタ(4)に追加される機能としては、上記スペーサー機能、配向分割機能の他に、高信頼性機能、透過・反射併用機能、分光特性調整機能などがあげられる。これら諸機能の内、そのカラーフィルタの用途、仕様にもとづき1機能或いは複数の機能が図4に示すカラーフィルタ(4)に追加される。
従って、例えば、図4に示すカラーフィルタ(4)にスペーサー機能及び配向分割機能が追加された仕様のカラーフィルタを製造する際には、図4に示すカラーフィルタ(4)を作製した後に、例えば、図8に示す配向制御突起(93)を形成し、続いて図7に示すフォトスペーサー(44)を形成する。
すなわち、配向制御突起を形成する工程と、フォトスペーサーを形成する工程の2工程が追加され所望する仕様のカラーフィルタを製造することになる。
Functions added to the color filter (4) shown in FIG. 4 include a high reliability function, a combined transmission / reflection function, a spectral characteristic adjustment function, and the like in addition to the spacer function and the alignment division function. Among these functions, one function or a plurality of functions are added to the color filter (4) shown in FIG. 4 based on the use and specification of the color filter.
Therefore, for example, when manufacturing a color filter having a specification in which a spacer function and an orientation division function are added to the color filter (4) shown in FIG. 4, after producing the color filter (4) shown in FIG. Then, the alignment control protrusion (93) shown in FIG. 8 is formed, and then the photo spacer (44) shown in FIG. 7 is formed.
That is, two steps of forming the alignment control protrusion and forming the photospacer are added to manufacture a color filter having a desired specification.

これに対し、図6は、基本となるカラーフィルタに配向制御突起とフォトスペーサーを具備させたカラーフィルタの一例の部分断面図であるが、このカラーフィルタは、そのフォトスペーサーが積層構造となっている。フォトスペーサーを構成する複数の中間層を着色画素の形成と同時に形成し、また、フォトスペーサーを構成する上部パターンを配向制御突起の形成と同時に形成することによって、フォトスペーサーを形成するための上記追加する工程を低減させ、配向制御突起とフォトスペーサーを具備させたカラーフィルタを廉価に製造することができる。   On the other hand, FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an example of a color filter in which an alignment control protrusion and a photo spacer are provided on a basic color filter. This color filter has a laminated structure of the photo spacer. Yes. The above-mentioned addition for forming a photo spacer by forming a plurality of intermediate layers constituting the photo spacer simultaneously with the formation of the colored pixels and forming an upper pattern constituting the photo spacer simultaneously with the formation of the alignment control protrusion. Therefore, the color filter including the alignment control protrusion and the photo spacer can be manufactured at low cost.

図6に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(図示せず)と同時に形成された画素内遮光部(41P)、着色画素(42)、配向制御用突起(Mv)、積層フォトスペーサー(Ps)が形成されたものである。
この一例として示す積層フォトスペーサー(Ps)は、画素内遮光部(41P)上の第一色目の着色画素の延長パターン(P1)と、第二色目のスペーサーパターン(P2)と、第三色目のスペーサーパターン(P3)と、上部パターン(P4)を積層した構成である。積層フォトスペーサー(Ps)の高さは、第一色目の着色画素(42)の上面から積層フォトスペーサーの上部パターン(P4)の上面までの高さ(H)である。
As shown in FIG. 6, this color filter has a light shielding portion (41P) within a pixel, a colored pixel (42), an alignment control protrusion (which is formed simultaneously with a black matrix (not shown) on a glass substrate (40). Mv), a laminated photospacer (Ps) is formed.
The laminated photo spacer (Ps) shown as an example includes an extension pattern (P1) of the first color pixel on the in-pixel light shielding portion (41P), a spacer pattern (P2) of the second color, and a third color spacer. The spacer pattern (P3) and the upper pattern (P4) are stacked. The height of the laminated photo spacer (Ps) is the height (H) from the upper surface of the first color pixel (42) to the upper surface of the upper pattern (P4) of the laminated photo spacer.

第一色目の着色画素の延長パターン(P1)は、第一色目の着色画素(42)を延長したものである。第二色目のスペーサーパターン(P2)は、第二色目の着色画素(図示せず)の形成と同時に形成されたものである。また、第三色目のスペーサーパターン(P3)は、第三色目の着色画素(図示せず)の形成と同時に形成されたものである。また、積層フォトスペーサーの上部パターン(P4)は、配向制御突起(Mv)の形成と同時に形成されたものである。従って、フォトスペーサーを形成するための前記追加工程は不要なものとなる。
尚、図6において、着色画素(42)上に設けられる透明導電膜は省略してある。
The extension pattern (P1) of the first color pixel is an extension of the first color pixel (42). The second color spacer pattern (P2) is formed simultaneously with the formation of the second color coloring pixels (not shown). The third-color spacer pattern (P3) is formed simultaneously with the formation of the third-color colored pixels (not shown). The upper pattern (P4) of the laminated photospacer is formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusion (Mv). Therefore, the additional step for forming the photospacer is unnecessary.
In FIG. 6, the transparent conductive film provided on the colored pixel (42) is omitted.

図9は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの他の例における着色画素の配列を示す平面図である。図9に示すように、着色画素(42)は、赤色の着色画素(42R)、緑色の着色画素(42G)、青色の着色画素(42B)で構成され、この3色の着色画素が液晶表示装置の色再現フィルタとしての1ユニットとなっている。この着色画素のユニットがカラーフィルタの画面全面に配列されている。   FIG. 9 is a plan view showing an arrangement of colored pixels in another example of a color filter used in a liquid crystal display device. As shown in FIG. 9, the colored pixel (42) is composed of a red colored pixel (42R), a green colored pixel (42G), and a blue colored pixel (42B). It is one unit as a color reproduction filter of the apparatus. The colored pixel units are arranged on the entire screen of the color filter.

この例は、赤色の着色画素(42R)の略中央部に積層フォトスペーサー(Ps)が設けられた例である。積層フォトスペーサー(Ps)としては、例えば、前記図6に示す積層構成をしたものである。図9におけるX−X’線での断面を拡大したものが図6に相当する。尚、図9において、配向制御突起(Mv)は省略してある。1着色画素のサイズは、例えば、a×b=200μm×600μm程度のものであり、積層フォトスペーサーのサイズは、例えば、c×d=55μm×55μm程度のものである。
このカラーフィルタには、例えば、赤色の着色画素(42R)を1画素として、3画素あたり1個の積層フォトスペーサー(Ps)が設けられている。
This example is an example in which a laminated photospacer (Ps) is provided at a substantially central portion of the red colored pixel (42R). The laminated photospacer (Ps) has, for example, the laminated structure shown in FIG. FIG. 6 corresponds to an enlarged view taken along line XX ′ in FIG. In FIG. 9, the orientation control protrusion (Mv) is omitted. The size of one colored pixel is, for example, about a × b = 200 μm × 600 μm, and the size of the laminated photo spacer is, for example, about c × d = 55 μm × 55 μm.
In this color filter, for example, one colored photo spacer (Ps) is provided for every three pixels, with one red colored pixel (42R) as one pixel.

一般に、積層フォトスペーサーの高さ(H)は、下地となる画素内遮光部(41P)、及び構成する各層の高さのバラツキに影響されるので、前記図7に示す従来のフォトスペーサー(44)に比較し、そのバラツキは大きなものとなる傾向にあるが、各工程での留意した管理の下に製造を行う。   In general, the height (H) of the laminated photospacer is influenced by variations in the height of each layer constituting the light shielding portion (41P) in the pixel and the underlying photospacer. Therefore, the conventional photospacer (44) shown in FIG. Compared to), the variation tends to be large, but manufacturing is performed under the careful management in each process.

図10は、1着色画素のサイズが、a’×b’=200√3μm×600√3μm≒350μm×1000μm 、すなわち、前記図9に示す着色画素の面積の略3倍の面積を有する着色画素の配列の例である。着色画素のサイズは、液晶表示装置が用いられる際の観視距離に略比例するものであり、図10に示す例は、例えば、対角50インチ程度の液晶TVにおけるカラーフィルタに適用されるものである。
図10に示すように、積層フォトスペーサーは、各色の着色画素に各1個が設けられている。この積層フォトスペーサーのサイズは、図9に示す積層フォトスペーサーと同一の、c×d=55μm×55μm程度のものである。
FIG. 10 shows a colored pixel in which the size of one colored pixel is a ′ × b ′ = 200√3 μm × 600√3 μm≈350 μm × 1000 μm, that is, approximately three times the area of the colored pixel shown in FIG. It is an example of the arrangement | sequence of. The size of the colored pixels is substantially proportional to the viewing distance when the liquid crystal display device is used, and the example shown in FIG. 10 is applied to a color filter in a liquid crystal TV having a diagonal size of about 50 inches, for example. It is.
As shown in FIG. 10, one laminated photospacer is provided for each color pixel. The size of the laminated photospacer is the same as that of the laminated photospacer shown in FIG. 9, and is about c × d = 55 μm × 55 μm.

カラーフィルタを液晶パネルとして組み立てる際には、カラーフィルタ基板と対向基板の両基板間に荷重を加えて積層フォトスペーサーに適切な変形を与え、所望するギャップを得ている。この際、単位面積あたりの荷重に対する、単位面積あたりの積層フォトスペーサー1個の面積と個数の積、すなわち、単位面積あたりの積層フォトスペーサーの総面積が、所望するギャップを得る上で重要なものとなっている。   When assembling the color filter as a liquid crystal panel, a load is applied between both the color filter substrate and the counter substrate to appropriately deform the laminated photo spacer to obtain a desired gap. At this time, the product of the area and the number of the laminated photo spacers per unit area with respect to the load per unit area, that is, the total area of the laminated photo spacers per unit area is important for obtaining a desired gap. It has become.

積層フォトスペーサーの総面積の観点からすると、図9に示す積層フォトスペーサーの面積の略3倍の面積を有する積層フォトスペーサーの1個を、図10に示す着色画素の内の、例えば、赤色の着色画素に設ける(図示せず)ことも考えられる。
しかし、両基板間のギャップを面内均一に保つには、積層フォトスペーサーと積層フォトスペーサーの間隔を狭くすることが好ましいので、図10に示すように、積層フォトスペーサーが各色の着色画素に各1個が設けられているのは好ましいことといえる。
From the viewpoint of the total area of the laminated photospacer, one of the laminated photospacers having an area approximately three times the area of the laminated photospacer shown in FIG. It is also conceivable to provide the colored pixels (not shown).
However, in order to keep the gap between the two substrates in-plane uniform, it is preferable to narrow the interval between the laminated photo spacers and the laminated photo spacers. Therefore, as shown in FIG. It is preferable that one is provided.

上記荷重に対する積層フォトスペーサーの総面積の関係は、図9に示すように、1着色画素のサイズが200μm×600μm程度のものにおいては、3画素、すなわち、面積200μm×600μm×3あたり、サイズ55μm×55μm程度の積層フォトスペーサー1個が好ましい関係にあるので、略3倍の面積の着色画素を有するカラーフィルタにおいては、図10に示すように、図9に示す積層フォトスペーサーのサイズ(55μm×55μm)と同一サイズの積層フォトスペーサーが各色の着色画素に各1個が設けられているのは適切なことといえる。   As shown in FIG. 9, when the size of one colored pixel is about 200 μm × 600 μm, the relationship of the total area of the laminated photospacer with respect to the load is 3 pixels, that is, the size is 55 μm per area of 200 μm × 600 μm × 3. Since one laminated photo spacer having a size of about 55 μm is in a preferable relationship, as shown in FIG. 10, the size of the laminated photo spacer shown in FIG. It can be said that it is appropriate that one laminated photo spacer having the same size as 55 μm is provided for each color pixel.

しかしながら、図10に示す積層フォトスペーサーにおいては、赤色の着色画素(42R)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−R)と、緑色の着色画素(42G)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−G)と、青色の着色画素(42B)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−B)とは、各々その高さが異なっているといった問題を有している。   However, in the laminated photospacer shown in FIG. 10, the laminated photospacer (Ps-R) provided in the red colored pixel (42R) and the laminated photospacer provided in the green colored pixel (42G) ( Ps-G) and the laminated photo spacer (Ps-B) provided in the blue colored pixel (42B) have a problem that their heights are different from each other.

図11は、図10におけるX−X’線での断面を拡大して示す積層フォトスペーサーの断面図である。図11に示すように、各色の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサーの高さは、赤色の着色画素(42R)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−R)の高さ(H1−R)、緑色の着色画素(42G)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−G)の高さ(H1−G)、青色の着色画素(42B)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−B)の高さ(H1−B)の順に低いものとなっている〔(H1−R)>(H1−G)>(H1−B)〕。
尚、図11においては、図6に示す配向制御用突起(Mv)及び上部パターン(P4)は省略してある。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a laminated photospacer showing an enlarged cross section taken along line XX ′ in FIG. As shown in FIG. 11, the height of the laminated photo spacers provided in the colored pixels of each color is equal to the height (H1−) of the laminated photo spacer (Ps-R) provided in the red colored pixels (42R). R), the height (H1-G) of the stacked photo spacer (Ps-G) provided in the green colored pixel (42G), and the stacked photo spacer (Ps-) provided in the blue colored pixel (42B). The height is lower in the order of the height of B) (H1-B) [(H1-R)>(H1-G)> (H1-B)].
In FIG. 11, the alignment control protrusion (Mv) and the upper pattern (P4) shown in FIG. 6 are omitted.

このように、積層フォトスペーサーの高さが異なるのは、一般に、基板上に既にパターンが形成された、そのパターン上に、次のパターンを形成するために塗布されるフォトレジストの塗膜の高さは、そのパターンの上面の高さと、そのパターンの周辺の高さの差(段差)に影響される。すなわち、段差が大きくなるのに従い、そのパターン上に塗布される塗膜の高さは低くなるからである。
この塗膜の高さは、パターンの上面の高さと周辺の高さの差(段差)のみでなく、パターンのサイズの差、或いは用いるフォトレジストの流動性の差などによっても影響される。
As described above, the height of the laminated photo spacer is generally different from the height of the coating film of the photoresist applied to form the next pattern on the pattern. The height is affected by the difference (step) between the height of the upper surface of the pattern and the height around the pattern. That is, as the level difference increases, the height of the coating applied on the pattern decreases.
The height of the coating film is influenced not only by the difference between the height of the upper surface of the pattern and the height of the periphery (step), but also by the difference in the size of the pattern or the difference in the fluidity of the photoresist used.

図12は、このような積層される塗膜の高さの挙動を説明する断面図である。
図12(a)は、塗膜の高さの段差による影響の説明図である。図12(a)に示すように、ガラス基板(40)上には、高さ(T1)を有する高パターン(P11)及び高さ(T2)を有する低パターン(P12)が既に形成されたパターンとして設けられている(T1>T2)。高パターン(P11)の幅(W1)と低パターン(P12)の幅(W2)は同一である(W1=W2)。
この高パターン(P11)及び低パターン(P12)が既に形成されたガラス基板(40)上に、高さ(T0)の塗膜を形成すると、高パターン(P11)上の塗膜の高さ(T3)は低く、低パターン(P12)上の塗膜の高さ(T4)は高くなる(T3<T4)。これは、塗布前の高パターン(P11)の段差(D1、D1=T1)は、塗布前の低パターン(P12)の段差(D2、D2=T2)より大きいからである(D1>D2)。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the behavior of the height of the laminated coating film.
FIG. 12A is an explanatory diagram of the influence of the height difference of the coating film. As shown in FIG. 12A, a pattern in which a high pattern (P11) having a height (T1) and a low pattern (P12) having a height (T2) are already formed on a glass substrate (40). (T1> T2). The width (W1) of the high pattern (P11) and the width (W2) of the low pattern (P12) are the same (W1 = W2).
When a coating film having a height (T0) is formed on the glass substrate (40) on which the high pattern (P11) and the low pattern (P12) have already been formed, the height of the coating film on the high pattern (P11) ( T3) is low, and the height (T4) of the coating film on the low pattern (P12) is high (T3 <T4). This is because the step (D1, D1 = T1) of the high pattern (P11) before application is larger than the step (D2, D2 = T2) of the low pattern (P12) before application (D1> D2).

また、図12(b)は、塗膜の高さのサイズの差による影響の説明図である。
図12(b)に示すように、ガラス基板(40)上には、幅(W3)を有する広パターン(P13)及び幅(W4)を有する狭パターン(P14)が既に形成されたパターンとして設けられている(W3>W4)。広パターン(P13)の高さ(T5)と狭パターン(P14)の高さ(T6)は同一である(T5=T6)。
この広パターン(P13)及び狭パターン(P14)が既に形成されたガラス基板(40)上に、高さ(T0)の塗膜を形成すると、広パターン(P13)上の塗膜の高さ(T7)は高く、狭パターン(P4)上の塗膜の高さ(T8)は低くなる(T7>T8)。これは、塗布前の広パターン(P13)の幅(W3)は、塗布前の狭パターン(P14)の幅(W4)より大きいからである(W3>W4)。
Moreover, FIG.12 (b) is explanatory drawing of the influence by the difference in the size of the height of a coating film.
As shown in FIG. 12B, a wide pattern (P13) having a width (W3) and a narrow pattern (P14) having a width (W4) are provided on the glass substrate (40) as patterns already formed. (W3> W4). The height (T5) of the wide pattern (P13) and the height (T6) of the narrow pattern (P14) are the same (T5 = T6).
When a coating film having a height (T0) is formed on the glass substrate (40) on which the wide pattern (P13) and the narrow pattern (P14) have already been formed, the height of the coating film on the wide pattern (P13) ( T7) is high, and the height (T8) of the coating film on the narrow pattern (P4) is low (T7> T8). This is because the width (W3) of the wide pattern (P13) before application is larger than the width (W4) of the narrow pattern (P14) before application (W3> W4).

図13及び図14は、図11に示すように、各色の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサーの高さが、赤色の着色画素(42R)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−R)、緑色の着色画素(42G)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−G)、青色の着色画素(42B)内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−B)の順に低いものとなるプロセスを説明する断面図である。図13においては、既存のパターンの高さと周辺の高さの差、すなわち、主に、段差の観点から説明を加える。   13 and FIG. 14, as shown in FIG. 11, the height of the laminated photo spacers provided in the colored pixels of each color is the same as that of the laminated photo spacers (Ps-R) provided in the red colored pixels (42 </ b> R). ), The stacked photospacer (Ps-G) provided in the green colored pixel (42G), and the stacked photospacer (Ps-B) provided in the blue colored pixel (42B) in this order. FIG. In FIG. 13, a description is added from the viewpoint of the difference between the height of the existing pattern and the height of the periphery, that is, mainly from the viewpoint of the step.

図13(a)は、ガラス基板(40)上には、既に、画素内遮光部(41P)が設けら
れた状態を表している。画素内遮光部(41P)の幅(W11)及び高さ(T11)は、赤色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−R)、緑色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−G)、青色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−B)、共に同一である。画素内遮光部(41P)のサイズは、例えば、55μm×55μm程度のものである(W11=55μm)。
FIG. 13A shows a state in which the in-pixel light shielding portion (41P) has already been provided on the glass substrate (40). The width (W11) and height (T11) of the in-pixel light shielding portion (41P) are the stacked photo spacer (Ps-R) in the red colored pixel, the stacked photo spacer (Ps-G) in the green colored pixel, The laminated photo spacers (Ps-B) in the blue colored pixels are both the same. The size of the in-pixel light shielding portion (41P) is, for example, about 55 μm × 55 μm (W11 = 55 μm).

図13(b)は、第一色目として、赤色の塗膜が形成された状態を表している。積層フォトスペーサー(Ps−R)の段差(D11)は、積層フォトスペーサー(Ps−G)及び積層フォトスペーサー(Ps−B)の段差と同一であるので、各画素内遮光部(41P)上の赤色の塗膜の高さは同一である((T12−R)=(T12−G)=(T12−B))。   FIG. 13B shows a state in which a red coating film is formed as the first color. Since the step (D11) of the laminated photospacer (Ps-R) is the same as the steps of the laminated photospacer (Ps-G) and the laminated photospacer (Ps-B), the step on the light shielding portion (41P) in each pixel. The height of the red coating film is the same ((T12-R) = (T12-G) = (T12-B)).

図13(c)は、積層フォトスペーサー(Ps−R)には、赤色の着色画素の延長パターン(P1−R)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−G)には、緑色のスペーサーパターン(P1−G)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−B)には、青色のスペーサーパターン(P1−B)が形成された状態を表している。延長パターン(P1−R)のサイズは55μm×55μm程度であり、スペーサーパターン(P1−G)及びスペーサーパターン(P1−B)のサイズは同一で、例えば、30μm×30μm程度のものである〔(W12−R)=55μm、(W12−G)=(W12−B)=30μm〕。
この段階での段差は、〔積層フォトスペーサー(Ps−R)の段差(D12−R)〕<〔積層フォトスペーサー(Ps−G)の段差(D12−G)〕=〔積層フォトスペーサー(Ps−B)の段差(D12−B)〕となっている。
In FIG. 13C, an extension pattern (P1-R) of red colored pixels is formed on the laminated photospacer (Ps-R), and a green spacer pattern (Ps-G) is formed on the laminated photospacer (Ps-G). P1-G) is formed, and a blue spacer pattern (P1-B) is formed on the laminated photospacer (Ps-B). The extension pattern (P1-R) has a size of about 55 μm × 55 μm, and the spacer pattern (P1-G) and the spacer pattern (P1-B) have the same size, for example, about 30 μm × 30 μm [( W12−R) = 55 μm, (W12−G) = (W12−B) = 30 μm].
The level difference at this stage is [the level difference (D12-R) of the multilayer photospacer (Ps-R)] <[the level difference (D12-G) of the multilayer photospacer (Ps-G)] = [layered photospacer (Ps− B) (D12-B)].

図13(d)は、第二色目として、緑色の塗膜が形成された状態を表している。積層フォトスペーサー(Ps−R)の段差(D12−R)は低いので、塗膜(T13−R)は高く、積層フォトスペーサー(Ps−G)の段差(D12−G)及び積層フォトスペーサー(Ps−B)の段差(D12−B)は、同一で高いので、塗膜(T13−G)及び塗膜(T13−B)は、同一で低い〔(T13−R)>(T13−G)=(T13−B)〕。   FIG. 13D shows a state in which a green coating film is formed as the second color. Since the step (D12-R) of the laminated photo spacer (Ps-R) is low, the coating film (T13-R) is high, and the step (D12-G) and the laminated photo spacer (Ps) of the laminated photo spacer (Ps-G) are high. Since the step (D12-B) of -B) is the same and high, the coating film (T13-G) and the coating film (T13-B) are the same and low [(T13-R)> (T13-G) = (T13-B)].

図14(a)は、積層フォトスペーサー(Ps−R)には、緑色のスペーサーパターン(P2−R)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−G)には、緑色の着色画素の延長パターン(P2−G)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−B)には、緑色のスペーサーパターン(P2−B)が形成された状態を表している。スペーサーパターン(P2−R)及び延長パターン(P2−G)のサイズは同一で、30μm×30μm程度であり、スペーサーパターン(P2−B)のサイズは、例えば、16μm×16μm程度のものである(W13−R≒W13−G=30μm、W13−B=16μm)。
この段階での段差は、〔積層フォトスペーサー(Ps−R)の段差(D13−R)〕≦〔積層フォトスペーサー(Ps−G)の段差(D13−G)〕<〔積層フォトスペーサー(Ps−B)の段差(D13−B)〕となっている。
In FIG. 14A, a green spacer pattern (P2-R) is formed on the laminated photospacer (Ps-R), and an extended pattern of green colored pixels (Ps-G) is formed on the laminated photospacer (Ps-G). P2-G) is formed, and a green spacer pattern (P2-B) is formed on the laminated photospacer (Ps-B). The size of the spacer pattern (P2-R) and the extension pattern (P2-G) is the same, about 30 μm × 30 μm, and the size of the spacer pattern (P2-B) is, for example, about 16 μm × 16 μm ( W13−R≈W13−G = 30 μm, W13−B = 16 μm).
The step at this stage is [step (D13-R) of laminated photospacer (Ps-R)] ≦ [step (D13-G) of laminated photospacer (Ps-G)] <[laminated photospacer (Ps− B) (D13-B)].

図14(b)は、第三色目として、青色の塗膜が形成された状態を表している。積層フォトスペーサー(Ps−R)の段差(D13−R)は低いので、塗膜(T14−R)は高く、塗膜の高さは塗膜(T14−G)、塗膜(T13−B)と順に低くなる。
図14(c)は、積層フォトスペーサー(Ps−R)には、青色のスペーサーパターン(P3−R)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−G)には、青色のスペーサーパターン(P3−G)が形成され、積層フォトスペーサー(Ps−B)には、青色の着色画素の延長パターン(P3−B)が形成された状態を表している。
FIG. 14B shows a state in which a blue coating film is formed as the third color. Since the step (D13-R) of the laminated photospacer (Ps-R) is low, the coating film (T14-R) is high and the coating film height is the coating film (T14-G) and coating film (T13-B). And lower in order.
In FIG. 14C, a blue spacer pattern (P3-R) is formed on the laminated photo spacer (Ps-R), and a blue spacer pattern (P3-G) is formed on the laminated photo spacer (Ps-G). ) Is formed, and an extended pattern (P3-B) of blue colored pixels is formed on the laminated photospacer (Ps-B).

上記のようにして得られた積層フォトスペーサーの高さは、上記プロセスを通じて塗膜を形成する際の段差の低い赤色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−R)の高さ
(H2−R)が最も高いものとなる(段差(D14−R)=高さ(H2−R))。
また、上記プロセスを通じて塗膜を形成する際の段差の高い青色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−B)の高さ(H2−B)が最も低いものとなる(段差(D14−R)=高さ(H2−R))。〔(H2−R)>(H2−G)>(H2−B)〕。
The height of the laminated photospacer obtained as described above is the height (H2-R) of the laminated photospacer (Ps-R) in the red colored pixel having a low level difference when forming a coating film through the above process. ) Is the highest (step (D14-R) = height (H2-R)).
Further, the height (H2-B) of the laminated photo spacer (Ps-B) in the blue colored pixel having a high step when forming the coating film through the above process is the lowest (step (D14-R)). = Height (H2-R)). [(H2-R)>(H2-G)> (H2-B)].

具体的には、画素内遮光部(41P)のサイズ、着色画素の延長パターン及びスペーサーパターンのサイズは、各々上記のサイズにて、画素内遮光部(41P)の高さ(T11)が1.25μm、各色の着色画素の高さが1.70μmである場合に、図13(g)に示す、赤色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−R)の高さ(H2−R)と、青色の着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−B)の高さ(H2−B)の差は0.2μm程度を有したものとなっている。   Specifically, the size of the in-pixel light shielding portion (41P), the extension pattern of the colored pixels, and the size of the spacer pattern are respectively the above-mentioned sizes, and the height (T11) of the in-pixel light shielding portion (41P) is 1. When the height of the colored pixel of each color is 25 μm and 1.70 μm, the height (H2-R) of the laminated photo spacer (Ps-R) in the red colored pixel shown in FIG. The difference in the height (H2−B) of the laminated photo spacer (Ps−B) in the blue colored pixel is about 0.2 μm.

積層フォトスペーサーの高さの差が大きくなると、前記液晶表示装置の基板間のギャップを不均一なものとし、液晶表示装置の表示品質に悪影響を及ぼすこととなる。
特開2005−3854号公報 特開平11−344700号公報 特開2001−51266号公報 特開2002−236371号公報
When the difference in the height of the laminated photo spacers becomes large, the gap between the substrates of the liquid crystal display device becomes non-uniform, which adversely affects the display quality of the liquid crystal display device.
JP 2005-3854 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-344700 JP 2001-512266 A JP 2002-236371 A

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、積層フォトスペーサーを構成する各層が、着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンであり、且つ、積層フォトスペーサーが各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成されていても、積層フォトスペーサーの高さに差のない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。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a color filter for a liquid crystal display device in which at least a black matrix, an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photospacer are sequentially formed on a glass substrate. In the above, each layer constituting the laminated photo spacer is an extended pattern or spacer pattern of the colored pixel formed simultaneously with the formation of the colored pixel, and an upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusion, and the laminated photo spacer However, it is an object of the present invention to provide a color filter for a liquid crystal display device in which there is no difference in the height of the laminated photospacer even if it is formed on the in-pixel light shielding portion provided in the colored pixels of each color.

本発明は、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
1)前記積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成され、
2)少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、
3)前記画素内遮光部のサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部の順に大きい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。
The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device in which at least a black matrix, an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photo spacer are sequentially formed on a glass substrate.
1) The laminated photo spacer is formed on an in-pixel light-shielding portion provided in a colored pixel of each color,
2) It is composed of at least an extended pattern or spacer pattern of colored pixels formed simultaneously with the formation of the colored pixels, and an upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusions,
3) The size of the intra-pixel light-shielding portion is the same as the intra-pixel light-shielding portion in the colored pixel formed in the first color, the intra-pixel light-shielding portion in the colored pixel formed in the second color, and the third color. A color filter for a liquid crystal display device, wherein the color filter is larger in the order of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel.

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、前記各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部の高さ、及び各色の着色画素の高さを設定した際の、
1)第一色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第一色目に形成
される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係1を予め求めておき、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係1にて、所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズであり、
2)第二色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第二色目に形成される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係2を予め求めておき、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係2にて、前記所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズであり、
3)第三色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第三色目に形成される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係3を予め求めておき、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係3にて、前記所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズ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。
Further, the present invention is the color filter for a liquid crystal display device according to the above invention, when the height of the in-pixel light shielding portion provided in the colored pixels of each color and the height of the colored pixels of each color are set.
1) A relationship 1 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the first color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the first color is obtained in advance. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relation 1.
2) A relationship 2 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the second color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the second color is obtained in advance. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relationship 2.
3) A relationship 3 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the third color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the third color is obtained in advance. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relation 3. It is a color filter.

また、本発明は、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
1)前記積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成され、
2)少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素のスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、
3)前記各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部のサイズは同一であり、画素内遮光部上に形成された着色画素のスペーサーパターンのサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターン、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターン、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターンの順に大きい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。
Further, the present invention provides a color filter for a liquid crystal display device in which at least a black matrix, an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photo spacer are sequentially formed on a glass substrate.
1) The laminated photo spacer is formed on an in-pixel light-shielding portion provided in a colored pixel of each color,
2) it is composed of at least scan pacer pattern of colored pixels formed simultaneously with the formation of colored pixels, and the upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control projection,
3) the size of the pixel in the light blocking portion provided in the colored pixels of the respective colors are the same, the size of the scan pacer pattern of colored pixels formed on the pixel shading unit may contain coloring formed on the first color scan pacer pattern of colored pixels of the first color formed on the pixel light blocking part in the pixel, the first color of the colored pixels formed on the second color to the formed colored pixel shading portion on the pixel scan pacer pattern is the color filter for a liquid crystal display device, characterized in that descending order of the scan pacer pattern of the first color of the colored pixels formed on the pixel light-shielding portion in the color pixel formed in the third color .

本発明は、積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成され、少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、画素内遮光部のサイズは、第一色目の着色画素内の画素内遮光部、第二色目の着色画素内の画素内遮光部、第三色目の着色画素内の画素内遮光部の順に大きいので、ブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、積層フォトスペーサーが各色の着色画素内に設けられていても、積層フォトスペーサーの高さに差のない液晶表示装置用カラーフィルタとなる。   According to the present invention, the laminated photo spacer is formed on the in-pixel light shielding portion provided in the colored pixels of each color, and at least the extension pattern or spacer pattern of the colored pixels formed simultaneously with the formation of the colored pixels, and the alignment control protrusion The size of the in-pixel light-shielding portion is the same as that of the first-color colored pixel, the in-pixel light-shielding portion in the second-colored pixel, and the third-color light-shielding portion. In the color filter for the liquid crystal display device in which the black matrix, the in-pixel light-shielding portion, the colored pixel, the alignment control protrusion, and the laminated photo-spacer are sequentially formed, the laminated photo-spacer Even if it is provided in the colored pixels of each color, it becomes a color filter for a liquid crystal display device with no difference in the height of the laminated photo spacer.

また、本発明は、積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成され、少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、画素内遮光部上に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターンのサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターンの順に大きいので、ブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、積層フォトスペーサーが各色の着色画素内に設けられてい
ても、積層フォトスペーサーの高さに差のない液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
Further, according to the present invention, the laminated photo spacer is formed on the in-pixel light-shielding portion provided in the colored pixels of each color, and at least the extended pattern or spacer pattern of the colored pixels formed simultaneously with the formation of the colored pixels, and the orientation The size of the extension pattern or spacer pattern of the colored pixel formed on the light shielding part in the pixel, which is composed of the upper pattern formed simultaneously with the formation of the control protrusion, is the light shielding in the pixel in the colored pixel formed in the first color. Extension pattern or spacer pattern of colored pixels of the first color formed on the part, extended pattern or spacer of colored pixels of the first color formed on the intra-pixel light shielding part in the colored pixels formed on the second color Pattern, extended pattern or spacer pattern of colored pixels of the first color formed on the in-pixel light shielding portion in the colored pixels formed of the third color Therefore, in the color filter for a liquid crystal display device in which the black matrix, the light shielding portion in the pixel, the colored pixel, the alignment control protrusion, and the laminated photospacer are sequentially formed, the laminated photospacer is provided in the colored pixel of each color. However, it becomes a color filter for liquid crystal display devices with no difference in the height of the laminated photo spacer.

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における積層フォトスペーサーの一実施例を説明する部分断面図である。本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成されたものである。積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成されている。また、積層フォトスペーサーは、少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view for explaining one embodiment of a laminated photospacer in a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention. The color filter for a liquid crystal display device according to the present invention is obtained by sequentially forming at least a black matrix, an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photo spacer on a glass substrate. The laminated photospacer is formed on the in-pixel light shielding portion provided in the colored pixels of each color. Further, the laminated photospacer includes at least a color pixel extension pattern or spacer pattern formed simultaneously with the formation of the color pixel, and an upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusion.

図1(a)は、ガラス基板(40)上に画素内遮光部が設けられた段階のものである。ガラス基板(40)上の第一色目の着色画素内に設けられる積層フォトスペーサー(Ps−1)の画素内遮光部(41P−1)と、第二色目の着色画素内に設けられる積層フォトスペーサー(Ps−2)の画素内遮光部(41P−2)と、第三色目の着色画素内に設けられる積層フォトスペーサー(Ps−3)の画素内遮光部(41P−3)とが示されている。
これら画素内遮光部のサイズは、第一色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−1)、第二色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−2)、第三色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−3)の順に大きいことを特徴としている〔(W21−1)<(W21−2)<(W21−3)〕。また、これら画素内遮光部の高さは、同一である〔(T21−1)=(T21−2)=(T21−3)〕。
FIG. 1A shows a stage in which a pixel light-shielding portion is provided on a glass substrate (40). The in-pixel light shielding portion (41P-1) of the laminated photo spacer (Ps-1) provided in the colored pixel of the first color on the glass substrate (40) and the laminated photo spacer provided in the colored pixel of the second color. The (Ps-2) in-pixel light shielding portion (41P-2) and the in-pixel light shielding portion (41P-3) of the laminated photo spacer (Ps-3) provided in the colored pixel of the third color are shown. Yes.
The sizes of the light shielding portions in the pixels are the light shielding portions in the pixels (41P-1) in the colored pixels of the first color, the light shielding portions in the pixels (41P-2) in the colored pixels of the second color, and the coloring of the third color. It is characterized by the order of the in-pixel shading part (41P-3) in the pixel being larger [(W21-1) <(W21-2) <(W21-3)]. Further, the heights of these in-pixel light-shielding portions are the same [(T21-1) = (T21-2) = (T21-3)].

図1(b)は、第一色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(PS −1)、第二色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−2)、第三色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−3)の構成を説明する断面図である。
図1(a)に示す画素内遮光部が形成されたガラス基板(40)上に、第一色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P1−1、P1−2、P1−3)、次に第二色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P2−1、P2−2、P2−3)、続いて第三色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P3−1、P3−2、P3−3)が順次に形成されて得られたものである。尚、図1(b)において、配向制御突起の形成と同時に形成される上部パターンは省略してある。
FIG. 1B shows a stacked photo spacer (PS-1) provided in the colored pixel of the first color, a stacked photo spacer (Ps-2) provided in the colored pixel of the second color, and the third color. It is sectional drawing explaining the structure of the lamination | stacking photospacer (Ps-3) provided in the coloring pixel.
An extension pattern or spacer pattern (P1-1, P1-2, P1-3) of colored pixels of the first color on the glass substrate (40) on which the in-pixel light-shielding portion shown in FIG. The second color coloring pixel extension pattern or spacer pattern (P2-1, P2-2, P2-3), followed by the third color coloring pixel extension pattern or spacer pattern (P3-1, P3-2, P3-3) is obtained by sequentially forming. In FIG. 1B, the upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusion is omitted.

上記第一色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P1−1、P1−2、P1−3)は、各々の下層パターンである、画素内遮光部(41P−1)、画素内遮光部(41P−2)、画素内遮光部(41P−3)のサイズに順じた、各々の下層パターンのサイズより小さいサイズに形成されている。第二色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P2−1、P2−2、P2−3)、及び第三色目の着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン(P3−1、P3−2、P3−3)においても同様に、各々、直下の下層パターンのサイズに順じた小さいサイズに形成されている。   The extension pattern or spacer pattern (P1-1, P1-2, P1-3) of the colored pixel of the first color is an in-pixel light shielding portion (41P-1), an in-pixel light shielding portion ( 41P-2) and a size smaller than the size of each lower layer pattern in accordance with the size of the in-pixel light shielding portion (41P-3). Extension pattern or spacer pattern (P2-1, P2-2, P2-3) of the second color pixel and extension pattern or spacer pattern (P3-1, P3-2, P3-) of the third color pixel Similarly, in 3), each is formed in a small size in accordance with the size of the underlying lower layer pattern.

このように、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタにおける積層フォトスペーサーの画素内遮光部のサイズは、第一色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−1)、第二色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−2)、第三色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−3)の順に大きいので、前記パタ−ンの上面の高さと周辺の高さの差(段差)に起因した塗膜の高さの高低は補正されたものとなり、第一色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(PS −1)、第二色目の着色画素内に設けられた積層フォト
スペーサー(Ps−2)、第三色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−3)の各々の高さは、略同一の高さのものとすることができる〔(H3−1)=(H3−2)=(H3−3)〕。
As described above, in the color filter for the liquid crystal display device according to the present invention, the size of the in-pixel light shielding portion of the laminated photo spacer is the in-pixel light shielding portion (41P-1) in the first color pixel and the second color pixel. In this order, the in-pixel shading part (41P-2) in this order and the in-pixel shading part (41P-3) in the colored pixel of the third color are in this order, so the difference between the height of the upper surface of the pattern and the surrounding height ( The height of the coating film due to the level difference is corrected, and the laminated photo spacer (PS-1) provided in the first color pixel is provided in the second color pixel. The heights of the stacked photospacer (Ps-2) and the stacked photospacer (Ps-3) provided in the colored pixel of the third color can be substantially the same height [(H3 -1) = (H3-2) = (H3-3)].

図2は、請求項2に係わる本発明における、関係1、関係2、関係3の説明図である。図1に示す積層フォトスペーサーにおいて、すなわち、積層フォトスペーサーの下層となる画素内遮光部のサイズが、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−1)、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−2)、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−3)の順に大きいことを特徴とする積層フォトスペーサーにおいて、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部の高さ、及び各色の着色画素の高さを設定した際の、具体的には、画素内遮光部の高さを1.25μm、各色の着色画素の高さを1.70μmに設定した際の、第一色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−1)の高さ(H3−1)と、第一色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−1)のサイズ(W21−1)の関係1を予め求めたものが図2中に示す関係1である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of relation 1, relation 2, and relation 3 in the present invention according to claim 2. In the laminated photospacer shown in FIG. 1, that is, the size of the in-pixel light shielding portion that is the lower layer of the laminated photospacer is the in-pixel light shielding portion (41P-1) in the colored pixel formed in the first color, and the second color In the laminated photospacer characterized in that the in-pixel light-shielding portion (41P-2) in the colored pixel formed in the first order and the in-pixel light-shielding portion (41P-3) in the colored pixel formed in the third color are in this order. When the height of the in-pixel light-shielding portion provided in the colored pixels of each color and the height of the colored pixel of each color are set, specifically, the height of the in-pixel light-shielding portion is set to 1.25 μm, each color When the height of the colored pixel is set to 1.70 μm, the height (H3-1) of the laminated photo spacer (Ps-1) in the colored pixel formed in the first color and the first color are formed. In-pixel light shielding portion (41P-1) The relationship 1 shown in FIG. 2 is obtained in advance for the relationship 1 of the size (W21-1).

同様に、第二色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−2)の高さ(H3−2)と、第二色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−2)のサイズ(W21−2)の関係2を予め求めたものが図2中に示す関係2である。
また、同様に、第三色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサー(Ps−3)の高さ(H3−3)と、第三色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−3)のサイズ(W21−3)の関係3を予め求めたものが図2中に示す関係3である。
Similarly, the height (H3-2) of the laminated photo spacer (Ps-2) in the colored pixel formed in the second color and the in-pixel light shielding portion (41P-) in the colored pixel formed in the second color. The relationship 2 obtained in advance for the relationship 2 of the size (W21-2) of 2) is the relationship 2 shown in FIG.
Similarly, the height (H3-3) of the laminated photo spacer (Ps-3) in the colored pixel formed in the third color and the in-pixel light shielding portion (in the colored pixel formed in the third color) The relationship 3 obtained in advance for the relationship 3 of the size (W21-3) of 41P-3) is the relationship 3 shown in FIG.

図2は、横軸が画素内遮光部のサイズ(S)を表し、縦軸が積層フォトスペーサーの高さ(H)を表している。横軸に示すサイズ(S)の画素内遮光部を設け、その上に積層フォトスペーサーを形成して得られる積層フォトスペーサーの高さが縦軸示す高さ(H)となる。従って、あるカラーフィルタにおいて、所望する積層フォトスペーサーの高さが、例えば、3.7μmの際には、図2中に矢印で示すように、関係1において、高さ(H)=3.7μmに対応したサイズ(S)略3×103 μm2 が第一色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−1)のサイズ(W21−1)として適切なものとなる。 In FIG. 2, the horizontal axis represents the size (S) of the in-pixel light shielding portion, and the vertical axis represents the height (H) of the laminated photo spacer. The height of the laminated photo spacer obtained by providing the in-pixel light shielding portion having the size (S) shown on the horizontal axis and forming the laminated photo spacer thereon becomes the height (H) shown on the vertical axis. Therefore, in a certain color filter, when the desired height of the laminated photo spacer is 3.7 μm, for example, as shown by the arrow in FIG. 2, the height (H) = 3.7 μm in relation 1 A size (S) of approximately 3 × 10 3 μm 2 corresponding to is appropriate as the size (W21-1) of the in-pixel light-shielding portion (41P-1) in the colored pixel formed in the first color.

第二色目においては、所望する積層フォトスペーサーの高さは同一の3.7μmとなるので、同様にして、図2中に矢印で示すように、関係2において、高さ(H)=3.7μmに対応したサイズ(S)略8×103 μm2 が第二色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−2)のサイズ(W21−2)として適切なものとなる。
また、第三色目においては、所望する積層フォトスペーサーの高さは同一の3.7μmとなるので、同様にして、図2中に矢印で示すように、関係3において、高さ(H)=3.7μmに対応したサイズ(S)略10×103 μm2 が第三色目に形成される着色画素内の画素内遮光部(41P−3)のサイズ(W21−3)として適切なものとなる。
In the second color, the desired stacked photospacer has the same height of 3.7 μm. Similarly, as shown by the arrow in FIG. 2, the height (H) = 3. A size (S) of approximately 8 × 10 3 μm 2 corresponding to 7 μm is appropriate as the size (W21-2) of the in-pixel light-shielding portion (41P-2) in the colored pixel formed in the second color.
In the third color, the desired laminated photo spacer has the same height of 3.7 μm. Similarly, as shown by the arrow in FIG. 2, the height (H) = A size corresponding to 3.7 μm (S) of about 10 × 10 3 μm 2 is appropriate as the size (W21-3) of the in-pixel light shielding portion (41P-3) in the colored pixel formed in the third color. Become.

このように、関係1、関係2、関係3を用いたサイズを有する画素内遮光部を形成することにより、第一色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−1)、第二色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−2)、第三色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−3)の各々の高さは、略同一の高さのものとなる〔(H3−1)=(H3−2)=(H3−3)〕。   Thus, by forming the in-pixel light-shielding portion having the size using the relation 1, the relation 2, and the relation 3, the laminated photo spacer (Ps-1) provided in the colored pixel of the first color, the second The stacked photo spacers (Ps-2) provided in the colored pixels and the stacked photo spacers (Ps-3) provided in the third colored pixels have substantially the same height. [(H3-1) = (H3-2) = (H3-3)].

図3は、請求項3に係わる本発明における積層フォトスペーサーの一例を説明する断面図である。図3(a)は、ガラス基板(40)上に画素内遮光部が設けられた段階のものである。ガラス基板(40)上の第一色目の着色画素内に設けられる積層フォトスペーサー(Ps−11)の画素内遮光部(41P−11)と、第二色目の着色画素内に設けられ
る積層フォトスペーサー(Ps−12)の画素内遮光部(41P−12)と、第三色目の着色画素内に設けられる積層フォトスペーサー(Ps−13)の画素内遮光部(41P−13)とが示されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of the laminated photospacer according to the third aspect of the present invention. FIG. 3A shows the stage where the in-pixel light-shielding portion is provided on the glass substrate (40). The in-pixel light shielding portion (41P-11) of the laminated photo spacer (Ps-11) provided in the colored pixel of the first color on the glass substrate (40) and the laminated photo spacer provided in the colored pixel of the second color. The (Ps-12) intra-pixel light shielding part (41P-12) and the intra-pixel light shielding part (41P-13) of the laminated photo spacer (Ps-13) provided in the colored pixel of the third color are shown. Yes.

これら画素内遮光部のサイズは、第一色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−11)、第二色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−12)、第三色目の着色画素内の画素内遮光部(41P−13)の総てが同一のサイズ、同一の高さである〔(W31−11)=(W31−12)=(W31−13)、(T21−11)=(T21−12)=(T21−13)〕。   The sizes of the in-pixel light shielding portions are the in-pixel light shielding portion (41P-11) in the colored pixel of the first color, the in-pixel light shielding portion (41P-12) in the colored pixel of the second color, and the coloring of the third color. All of the intra-pixel shading portions (41P-13) in the pixel have the same size and the same height [(W31-11) = (W31-12) = (W31-13), (T21-11) = (T21-12) = (T21-13)].

図3(b)は、第一色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−11)、第二色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−12)、第三色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−13)の構成を説明する断面図である。
図3(a)に示す画素内遮光部が形成されたガラス基板(40)上に、第一色目のスペーサーパターン(P1−11、P1−12、P1−13)、次に第二色目のスペーサーパターン(P2−11、P2−12、P2−13)、続いて第三色目のスペーサーパターン(P3−11、P3−12、P3−13)が順次に形成されて得られたものである。尚、図3(b)において、配向制御突起の形成と同時に形成される上部パターンは省略してある。
FIG. 3B shows a stacked photo spacer (Ps-11) provided in the first color pixel, a stacked photo spacer (Ps-12) provided in the second color pixel, and the third color. It is sectional drawing explaining the structure of the lamination | stacking photospacer (Ps-13) provided in the coloring pixel.
The first color spacer pattern (P1-11, P1-12, P1-13) and then the second color spacer are formed on the glass substrate (40) on which the in-pixel light shielding portion shown in FIG. A pattern (P2-11, P2-12, P2-13) and then a third color spacer pattern (P3-11, P3-12, P3-13) are sequentially formed. In FIG. 3B, the upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusion is omitted.

本発明においては、画素内遮光部上に形成されたスペーサーパターンのサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−11)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−11)、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−12)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−12)、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−13)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−13)の順に大きいことを特徴としている。〔(W32−11)<(W32−12)<(W32−13)〕。   In the present invention, the size of the spacer pattern formed on the in-pixel light shielding portion is the first color spacer formed on the in-pixel light shielding portion (41P-11) in the colored pixel formed in the first color. The pattern (P1-11), the first color spacer pattern (P1-12) formed on the in-pixel light shielding portion (41P-12) in the colored pixel formed in the second color, and formed in the third color Further, the first color spacer pattern (P1-13) formed on the in-pixel light-shielding portion (41P-13) in the colored pixels is larger in order. [(W32-11) <(W32-12) <(W32-13)].

第二色目のスペーサーパターン(P2−11、P2−12、P2−13)は、各々の下層パターンである、スペーサーパターン(P1−11、P1−12、P1−13)のサイズに順じた、各々の下層パターンのサイズより小さいサイズに形成されている。第三色目のスペーサーパターン(P3−11、P3−12、P3−13)においても同様に、各々、直下の下層パターンのサイズに順じた小さいサイズに形成されている。   The second color spacer pattern (P2-11, P2-12, P2-13) is in accordance with the size of the spacer pattern (P1-11, P1-12, P1-13), which is the lower layer pattern of each. It is formed in a size smaller than the size of each lower layer pattern. Similarly, the third color spacer patterns (P3-11, P3-12, P3-13) are each formed in a small size in accordance with the size of the lower layer pattern immediately below.

このように、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタにおける積層フォトスペーサーのスペーサーパターンのサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−11)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−11)、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−12)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−12)、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部(41P−13)上に形成された第一色目のスペーサーパターン(P1−13)の順に大きいので、前記パタ−ンの上面の高さと周辺の高さの差(段差)に起因した塗膜の高さの高低は補正されたものとなり、第一色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−11)、第二色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−12)、第三色目の着色画素内に設けられた積層フォトスペーサー(Ps−13)の各々の高さは、略同一の高さのものとすることができる〔(H3−11)=(H3−12)=(H3−13)〕。   As described above, the size of the spacer pattern of the laminated photo spacer in the color filter for the liquid crystal display device according to the present invention is the first one formed on the in-pixel light shielding portion (41P-11) in the colored pixel formed in the first color. The first color spacer pattern (P1-11), the first color spacer pattern (P1-12) formed on the in-pixel light shielding portion (41P-12) in the colored pixels formed in the second color, the third color Since the first-color spacer pattern (P1-13) formed on the in-pixel light-shielding portion (41P-13) in the colored pixels formed in the color is larger in order, the height of the upper surface of the pattern and the surrounding area The height of the coating film due to the height difference (step) is corrected, and the laminated photo spacer (Ps-11) provided in the first color pixel and the second color pixel The stacked photo spacer (Ps-12) provided in the third color pixel and the stacked photo spacer (Ps-13) provided in the colored pixel of the third color should have substantially the same height. [(H3-11) = (H3-12) = (H3-13)].

(a)、(b)は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタにおける積層フォトスペーサーの一実施例を説明する部分断面図である。(A), (b) is a fragmentary sectional view explaining one Example of the lamination | stacking photospacer in the color filter for liquid crystal display devices by this invention. 請求項2に係わる本発明の関係1、関係2、関係3の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship 1, the relationship 2, and the relationship 3 of this invention concerning Claim 2. (a)、(b)は、請求項3に係わる本発明における積層フォトスペーサーの一例を説明する断面図である。(A), (b) is sectional drawing explaining an example of the lamination | stacking photospacer in this invention concerning Claim 3. FIG. 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。It is the top view which showed typically an example of the color filter used for a liquid crystal display device. 図4に示すカラーフィルタのX−X’線における断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the color filter illustrated in FIG. 4. 配向制御用突起とフォトスペーサーを具備させたカラーフィルタの一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the color filter provided with the protrusion for orientation control and the photo spacer. フォトスペーサーが形成された液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the color filter for liquid crystal display devices in which the photo spacer was formed. (a)は、MVA−LCDの断面を模式的に示した説明図である。(b)は、MVA−LCD用カラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す平面図である。(c)は、MVA−LCD用カラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す断面図である。(A) is explanatory drawing which showed the cross section of MVA-LCD typically. (B) is an enlarged plan view showing one pixel of another example of the color filter for MVA-LCD. (C) is sectional drawing which expands and shows one pixel of the other example of the color filter for MVA-LCD. 液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの他の例における着色画素の配列を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence of the colored pixel in the other example of the color filter used for a liquid crystal display device. 着色画素の面積の略3倍の面積を有する着色画素の配列の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | sequence of the colored pixel which has an area of about 3 times the area of a colored pixel. 図10におけるX−X’線での断面を拡大して示す積層フォトスペーサーの断面図である。It is sectional drawing of the lamination | stacking photospacer which expands and shows the cross section in the X-X 'line in FIG. (a)は、塗膜の高さの段差による影響の説明図である。(b)は、塗膜の高さのサイズの差による影響の説明図である。(A) is explanatory drawing of the influence by the level | step difference of the height of a coating film. (B) is explanatory drawing of the influence by the difference in the size of the height of a coating film. (a)〜(d)は、積層フォトスペーサーが順に低くなるプロセスを説明する断面図である。(A)-(d) is sectional drawing explaining the process in which a lamination | stacking photospacer becomes low in order. (a)〜(c)は、積層フォトスペーサーが順に低くなるプロセスを説明する断面図である。(A)-(c) is sectional drawing explaining the process in which a lamination | stacking photospacer becomes low in order.

符号の説明Explanation of symbols

4、7、8、9・・・カラーフィルタ
21・・・液晶分子
22a、22b、23、93、Mv・・・配向制御突起
40・・・ガラス基板
41・・・ブラックマトリックス
41P・・・画素内遮光部
41P−1、41P−2、41P−3・・・本発明における画素内遮光部
42・・・着色画素
42R・・・赤色の着色画素
42G・・・緑色の着色画素
42B・・・青色の着色画素
43・・・透明導電膜
44・・・フォトスペーサー
80・・・MVA−LCD
D1、D2・・・段差
D12−R、D13−R、D14−R・・・赤色の着色画素内の段差
D12−G、D13−G、D14−G・・・緑色の着色画素内の段差
D12−B、D13−B、D14−B・・・青色の着色画素内の段差
H・・・積層フォトスペーサーの高さ
H1−R、H2−R・・・赤色の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
H1−G、H2−G・・・緑色の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
H1−B、H2−B・・・青色の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
H3−1、H3−11・・・本発明における第一色目の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
H3−1、H3−11・・・本発明における第二色目の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
H3−1、H3−11・・・本発明における第三色目の着色画素内の積層フォトスペーサーの高さ
Mv・・・配向制御用突起
Ps・・・積層フォトスペーサー
P1・・・第一色目の着色画素の延長パターン
P2・・・第二色目のスペーサーパターン
P3・・・第三色目のスペーサーパターン
P4・・・上部パターン
P1−R、P2−R、P3−R・・・赤色の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P1−G、P2−G、P3−G・・・緑色の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P1−B、P2−B、P3−B・・・青色の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P1−1、P2−1、P3−1・・・第一色目の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P1−2、P2−2、P3−2・・・第二色目の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P1−3、P2−3、P3−3・・・第三色目の着色画素内の延長パターン又はスペーサーパターン
P11・・・高パターン
P12・・・低パターン
P13・・・広パターン
P14・・・狭パターン
Ps−R・・・赤色の着色画素内の積層フォトスペーサー
Ps−G・・・緑色の着色画素内の積層フォトスペーサー
Ps−B・・・青色の着色画素内の積層フォトスペーサー
Ps−1、Ps−11・・・第一色目の着色画素内の積層フォトスペーサー
Ps−2、Ps−12・・・第二色目の着色画素内の積層フォトスペーサー
Ps−3、Ps−13・・・第三色目の着色画素内の積層フォトスペーサー
W21−1、W21−2、W21−3・・・本発明における画素内遮光部のサイズ
W32−11、W32−12、W32−13・・・本発明における第一色目のスペーサーパターンのサイズ
4, 7, 8, 9 ... Color filter 21 ... Liquid crystal molecules 22a, 22b, 23, 93, Mv ... Alignment control protrusion 40 ... Glass substrate 41 ... Black matrix 41P ... Pixel Inner light-shielding portions 41P-1, 41P-2, 41P-3 ... In-pixel light-shielding portions 42 ... colored pixels 42R ... red colored pixels 42G ... green colored pixels 42B ... Blue colored pixel 43 ... Transparent conductive film 44 ... Photo spacer 80 ... MVA-LCD
D1, D2... Steps D12-R, D13-R, D14-R... Steps D12-G, D13-G, D14-G in red colored pixels D12 in green colored pixels -B, D13-B, D14-B ... Step H in the blue colored pixel ... Height of the laminated photo spacer H1-R, H2-R ... of the laminated photo spacer in the red colored pixel Height H1-G, H2-G: Height H1-B of the laminated photo spacer in the green colored pixel, H2-B: Height H3-1 of the laminated photo spacer in the blue colored pixel, H3-11... Height of the laminated photo spacer in the colored pixel of the first color in the present invention H3-1, H3-11... Height of the laminated photo spacer in the colored pixel of the second color in the present invention H3-1, H3-11... Third color in the present invention The height Mv of the laminated photo spacers in the colored pixels of ... The alignment control projections Ps ... The laminated photo spacer P1 ... The extension pattern P2 of the colored pixels of the first color ... The spacer pattern P3 of the second color. ... third-color spacer pattern P4 ... upper patterns P1-R, P2-R, P3-R ... extension patterns in red colored pixels or spacer patterns P1-G, P2-G, P3- G: Extension pattern or spacer pattern P1-B, P2-B, P3-B in green colored pixel Extension pattern or spacer pattern P1-1, P2-1, P3- in blue colored pixel 1... Extension pattern or spacer pattern P1-2, P2-2, P3-2 in the first color pixel. Extension pattern or spacer in the second color pixel. Turn P1-3, P2-3, P3-3 ... Extension pattern or spacer pattern P11 ... High pattern P12 ... Low pattern P13 ... Wide pattern P14 ... Narrow pattern Ps-R ... Stacked photo spacer Ps-G in red colored pixel Stacked photo spacer Ps-B in green colored pixel Stacked photo spacer Ps-1 in blue colored pixel , Ps-11... Laminated photo spacers Ps-2, Ps-12 in the first color pixel, Ps-3, Ps-13 in the second color pixel. Stacked photo spacers W21-1, W21-2, W21-3 in the third color pixel. Sizes W32-11, W32-12, W32-13 of the light shielding portion in the pixel in the present invention. Size of spacer pattern of the first color in the invention

Claims (3)

ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
1)前記積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成され、
2)少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素の延長パターン又はスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、
3)前記画素内遮光部のサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部の順に大きいことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
In a color filter for a liquid crystal display device in which at least a black matrix and an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photo spacer are sequentially formed on a glass substrate,
1) The laminated photo spacer is formed on an in-pixel light-shielding portion provided in a colored pixel of each color,
2) It is composed of at least an extended pattern or spacer pattern of colored pixels formed simultaneously with the formation of the colored pixels, and an upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control protrusions,
3) The size of the intra-pixel light-shielding portion is the same as the intra-pixel light-shielding portion in the colored pixel formed in the first color, the intra-pixel light-shielding portion in the colored pixel formed in the second color, and the third color. A color filter for a liquid crystal display device, wherein the color filter is larger in order of a light shielding portion in a pixel in a colored pixel.
前記各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部の高さ、及び各色の着色画素の高さを設定した際の、
1)第一色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第一色目に形成される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係1を予め求めておき、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係1にて、所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズであり、
2)第二色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第二色目に形成される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係2を予め求めておき、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係2にて、前記所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズであり、
3)第三色目に形成される着色画素内の積層フォトスペーサーの高さと、第三色目に形成される着色画素内の画素内遮光部のサイズの関係3を予め求めておき、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部のサイズは、該関係3にて、前記所望する積層フォトスペーサーの高さに対応した画素内遮光部のサイズであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタ。
When the height of the in-pixel light-shielding portion provided in the colored pixels of each color and the height of the colored pixels of each color are set,
1) A relationship 1 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the first color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the first color is obtained in advance. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relation 1.
2) A relationship 2 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the second color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the second color is obtained in advance. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relationship 2.
3) A relationship 3 between the height of the laminated photo spacer in the colored pixel formed in the third color and the size of the in-pixel light shielding portion in the colored pixel formed in the third color is obtained in advance. 2. The size of the in-pixel light-shielding portion in the formed colored pixel is the size of the in-pixel light-shielding portion corresponding to the desired height of the laminated photo spacer in the relation 3. Color filters for liquid crystal display devices.
ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス及び画素内遮光部、着色画素、配向制御突起及び積層フォトスペーサーが順次に形成された液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
1)前記積層フォトスペーサーは、各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部上に形成
され、
2)少なくとも着色画素の形成と同時に形成された着色画素のスペーサーパターン、及び配向制御突起の形成と同時に形成された上部パターンで構成され、
3)前記各色の着色画素内に設けられた画素内遮光部のサイズは同一であり、画素内遮光部上に形成された着色画素のスペーサーパターンのサイズは、第一色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターン、第二色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターン、第三色目に形成された着色画素内の画素内遮光部上に形成された第一色目の着色画素のスペーサーパターンの順に大きいことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
In a color filter for a liquid crystal display device in which at least a black matrix and an in-pixel light shielding portion, a colored pixel, an alignment control protrusion, and a laminated photo spacer are sequentially formed on a glass substrate,
1) The laminated photo spacer is formed on an in-pixel light-shielding portion provided in a colored pixel of each color,
2) it is composed of at least scan pacer pattern of colored pixels formed simultaneously with the formation of colored pixels, and the upper pattern formed simultaneously with the formation of the alignment control projection,
3) the size of the pixel in the light blocking portion provided in the colored pixels of the respective colors are the same, the size of the scan pacer pattern of colored pixels formed on the pixel shading unit may contain coloring formed on the first color scan pacer pattern of colored pixels of the first color formed on the pixel light blocking part in the pixel, the first color of the colored pixels formed on the second color to the formed colored pixel shading portion on the pixel scan pacer pattern, a liquid crystal display device for color filters, wherein the descending order of the scan pacer pattern of the first color of the colored pixels formed on the pixel light-shielding portion in the colored pixels formed in a third color.
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