JP5561576B2

JP5561576B2 - Color filter for liquid crystal display device and liquid crystal display device

Info

Publication number: JP5561576B2
Application number: JP2009140026A
Authority: JP
Inventors: 田敬輔脇; 相智紀佐; 木絵理子荒; 野基央水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2029-06-11
Also published as: JP2010286639A

Description

本発明は液晶表示装置用カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device and a liquid crystal display device using the same.

一般に、液晶表示装置用のカラーフィルタは、透明基材と、透明基材上に設けられたブラックマトリクス層と、透明基材上のブラックマトリクス層間に設けられた赤色画素層、青色画素層および緑色画素層とを備えている。また、液晶表示装置、例えば横電界駆動（ＩＰＳ：ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置は、上述のカラーフィルタと、カラーフィルタと対向して設けられ、複数の突出部を有する液晶駆動用基板と、液晶駆動用基板とカラーフィルタとの間に挟持された液晶とからなっている。 In general, a color filter for a liquid crystal display device includes a transparent substrate, a black matrix layer provided on the transparent substrate, a red pixel layer, a blue pixel layer, and a green pixel layer provided between the black matrix layers on the transparent substrate. And a pixel layer. In addition, a liquid crystal display device, for example, an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device includes the above-described color filter, a liquid crystal driving substrate that is provided to face the color filter, and has a plurality of protrusions. And a liquid crystal sandwiched between a liquid crystal driving substrate and a color filter.

横電界駆動方式の液晶表示装置においては、液晶の厚み（セルギャップ）を一定の範囲内に厳密に保つ必要があり、このため一般に、カラーフィルタと液晶駆動用基板との間に複数のスペーサーが介在されている。例えば特許文献１において、カラーフィルタのブラックマトリクス層上に少なくとも１層以上の画素層からなるスペーサーが建てられた液晶表示装置が提案されている。また特許文献１においては、各画素層およびスペーサを保護するため、各画素層およびスペーサを覆う保護膜（オーバーコート層）が設けられている。 In a horizontal electric field drive type liquid crystal display device, it is necessary to strictly maintain the thickness (cell gap) of the liquid crystal within a certain range. Therefore, in general, a plurality of spacers are provided between the color filter and the liquid crystal drive substrate. Intervened. For example, Patent Document 1 proposes a liquid crystal display device in which a spacer including at least one pixel layer is built on a black matrix layer of a color filter. In Patent Document 1, a protective film (overcoat layer) that covers each pixel layer and spacer is provided to protect each pixel layer and spacer.

また特許文献２において、カラーフィルタ上に形成されたスペーサと、液晶駆動用基板のアクティブ素子上に形成された突起部とを互いに突き合わせ、これによってカラーフィルタと液晶駆動用基板の間の距離が一定に保たれる液晶表示装置が提案されている。特許文献２においては、このようにアクティブ素子上に突起部を形成することにより、外光によりアクティブ素子の動作不良が発生するのを防いでいる。 Further, in Patent Document 2, a spacer formed on a color filter and a protrusion formed on an active element of a liquid crystal driving substrate are brought into contact with each other, whereby a distance between the color filter and the liquid crystal driving substrate is constant. There has been proposed a liquid crystal display device that is maintained in the above-described range. In Patent Document 2, the protrusions are formed on the active element as described above, thereby preventing the active element from malfunctioning due to external light.

特開２０００−３３８５０４号公報JP 2000-338504 A 特開平７−２８１１９５号公報JP-A-7-281195

各画素層およびスペーサを覆う保護膜の上には、一般に、液晶駆動用基板とカラーフィルタとの間に挟持される液晶を配向させるための配向膜が形成されている。配向膜は、例えば、保護膜上にポリイミドを塗布し、ラビング処理することにより形成される。このラビング処理において、スペーサー上に設けられた保護膜は、ラビング処理において用いられるラビング布やラビングローラーなどから配向膜を介して摩擦力または押圧力を受ける。 On the protective film covering each pixel layer and the spacer, an alignment film is generally formed for aligning the liquid crystal sandwiched between the liquid crystal driving substrate and the color filter. The alignment film is formed, for example, by applying polyimide on the protective film and performing a rubbing process. In this rubbing process, the protective film provided on the spacer receives a frictional force or a pressing force through an alignment film from a rubbing cloth or a rubbing roller used in the rubbing process.

また、液晶表示装置を輸送手段、例えばトラックなどに積載して搬送するとき、トラックの振動によって液晶表示装置が振動することがある。液晶表示装置が振動すると、これに伴い液晶駆動用基板がカラーフィルタに対して微小に振動する恐れがある。このとき、カラーフィルタ上に形成されたスペーサーと、液晶駆動用基板に形成された突起部とが互いに突き合わされていると、スペーサー上に設けられた保護膜が突起部から摩擦力または押圧力を受ける。 Further, when the liquid crystal display device is loaded and transported on a transportation means such as a truck, the liquid crystal display device may vibrate due to the vibration of the truck. When the liquid crystal display device vibrates, the liquid crystal driving substrate may vibrate slightly with respect to the color filter. At this time, if the spacer formed on the color filter and the protrusion formed on the liquid crystal driving substrate are in contact with each other, the protective film provided on the spacer applies a frictional force or a pressing force from the protrusion. receive.

保護膜が摩擦力または押圧力を受けるとき、保護膜の厚さおよび硬さが不十分であると、摩擦力または押圧力によりスペーサ上の保護膜が削られ、破壊されてしまう。スペーサ上の保護膜が破壊されると、液晶の厚み（セルギャップ）を一定の範囲内に厳密に保つことができなくなるとともに、削られ、破壊された保護膜により液晶表示装置の外観が損なわれるという問題が生じる。 When the protective film receives frictional force or pressing force, if the thickness and hardness of the protective film are insufficient, the protective film on the spacer is scraped and destroyed by the frictional force or pressing force. If the protective film on the spacer is broken, the thickness of the liquid crystal (cell gap) cannot be kept strictly within a certain range, and the appearance of the liquid crystal display device is damaged by the cut and broken protective film. The problem arises.

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ラビング処理や輸送中の振動などに起因して保護膜が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても品質が劣化しないカラーフィルタおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and the quality does not deteriorate even when the protective film is subjected to frictional force or pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation. An object is to provide a color filter and a liquid crystal display device.

本発明による液晶表示装置用カラーフィルタは、基材と、基材上に設けられたブラックマトリクス層と、基材上のブラックマトリクス層間に設けられた赤色画素層、青色画素層および緑色画素層と、ブラックマトリクス層上に設けられた複数の柱状のスペーサーと、ブラックマトリクス層、赤色画素層、青色画素層、緑色画素層およびスペーサーを上方から覆うオーバーコート層とを備え、オーバーコート層のビッカース硬度が６０以上であり、各スペーサー上のオーバーコート層の厚みが０．２μｍ以上であることを特徴とする。 A color filter for a liquid crystal display device according to the present invention includes a base material, a black matrix layer provided on the base material, a red pixel layer, a blue pixel layer, and a green pixel layer provided between the black matrix layers on the base material. A plurality of columnar spacers provided on the black matrix layer , and a black matrix layer , a red pixel layer, a blue pixel layer, a green pixel layer, and an overcoat layer covering the spacer from above, and the Vickers hardness of the overcoat layer Is 60 or more, and the thickness of the overcoat layer on each spacer is 0.2 μm or more.

本発明によるカラーフィルタにおいて、好ましくは、前記ブラックマトリクス層上に設けられる前記スペーサーの数は、前記基材上に設けられる前記赤色画素層、青色画素層および緑色画素層の合計数の半分よりも多くなっている。 In the color filter according to the present invention, preferably, the number of the spacers provided on the black matrix layer is more than half of the total number of the red pixel layer, the blue pixel layer, and the green pixel layer provided on the substrate. It is increasing.

本発明によるカラーフィルタにおいて、好ましくは、前記スペーサーは、赤色画素層、青色画素層および緑色画素層を積層して形成されている。 In the color filter according to the present invention, preferably, the spacer is formed by laminating a red pixel layer, a blue pixel layer, and a green pixel layer.

本発明による液晶表示装置は、液晶駆動用基板と、液晶駆動用基板に対向して設けられた液晶表示装置用カラーフィルタと、液晶駆動用基板とカラーフィルタとの間に配置された液晶とを備え、カラーフィルタは、基材と、基材のうち液晶駆動用基板に対向する側に設けられたブラックマトリクス層と、基材上のブラックマトリクス層間に設けられた赤色画素層、青色画素層および緑色画素層と、ブラックマトリクス層上に設けられた複数の柱状のスペーサーと、ブラックマトリクス層、赤色画素層、青色画素層、緑色画素層およびスペーサーを液晶駆動用基板側から覆うオーバーコート層とを有し、液晶駆動用基板は、カラーフィルタ側に突出した複数の突出部を有し、カラーフィルタの各スペーサーは、液晶駆動用基板の突出部とオーバーコート層を介して当接し、各スペーサー上のオーバーコート層は突出部から押圧され、オーバーコート層のビッカース硬度が６０以上であり、各スペーサー上のオーバーコート層は、突出部から押圧される前の厚みが０．２μｍ以上となることを特徴とする。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal drive substrate, a color filter for a liquid crystal display device provided opposite to the liquid crystal drive substrate, and a liquid crystal disposed between the liquid crystal drive substrate and the color filter. A color filter comprising: a base material; a black matrix layer provided on a side of the base material facing the liquid crystal driving substrate; a red pixel layer, a blue pixel layer provided between the black matrix layers on the base material; A green pixel layer, a plurality of columnar spacers provided on the black matrix layer , and an overcoat layer covering the black matrix layer , the red pixel layer, the blue pixel layer, the green pixel layer, and the spacer from the liquid crystal driving substrate side. The liquid crystal driving substrate has a plurality of protruding portions protruding toward the color filter, and each spacer of the color filter is over the protruding portion of the liquid crystal driving substrate. The overcoat layer on each spacer is pressed from the protruding portion, the Vickers hardness of the overcoat layer is 60 or more, and the overcoat layer on each spacer is pressed from the protruding portion. The thickness of this is 0.2 μm or more.

本発明による液晶表示装置において、好ましくは、前記液晶駆動用基板の各突出部のうち前記スペーサーと前記オーバーコート層を介して当接している突出部は、各々複数の分割突出部に分割され、各スペーサー上のオーバーコート層は、当該複数の分割突出部から押圧される。 In the liquid crystal display device according to the present invention, preferably, the protrusions that are in contact with the spacer via the overcoat layer among the protrusions of the liquid crystal driving substrate are each divided into a plurality of divided protrusions, The overcoat layer on each spacer is pressed from the plurality of divided protrusions.

本発明によれば、液晶表示装置用カラーフィルタは、基材上のブラックマトリクス層、赤色画素層、青色画素層、緑色画素層およびスペーサーを上方から覆うオーバーコート層を備えており、オーバーコート層のビッカース硬度は６０以上であり、各スペーサー上のオーバーコート層の厚みは０．２μｍ以上となっている。このため、スペーサー上のオーバーコート層が外方から摩擦力または押圧力を受けたとしても、スペーサー上のオーバーコート層が容易に破損することはない。このことにより、ラビング処理や輸送中の振動などに起因してオーバーコート層が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても、カラーフィルタの品質が劣化するのを防ぐことができる。 According to the present invention, a color filter for a liquid crystal display device includes an overcoat layer that covers a black matrix layer , a red pixel layer, a blue pixel layer, a green pixel layer, and a spacer from above on a base material. The Vickers hardness is 60 or more, and the thickness of the overcoat layer on each spacer is 0.2 μm or more. For this reason, even if the overcoat layer on the spacer receives a frictional force or a pressing force from the outside, the overcoat layer on the spacer is not easily damaged. This can prevent the quality of the color filter from deteriorating even when the overcoat layer is subjected to frictional force or pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation.

また本発明によれば、液晶表示装置は、液晶駆動用基板と、液晶駆動用基板と対向して設けられた液晶表示装置用カラーフィルタと、液晶駆動用基板とカラーフィルタとの間に配置された液晶とを備えている。カラーフィルタには、カラーフィルタの基材上のブラックマトリクス層、赤色画素層、青色画素層、緑色画素層およびスペーサーを上方から覆うオーバーコート層が設けられ、液晶駆動用基板には、カラーフィルタ側に突出した複数の突出部が設けられており、カラーフィルタの各スペーサーは、液晶駆動用基板の突出部とオーバーコート層を介して向かい合っている。また、オーバーコート層のビッカース硬度は６０以上であり、各スペーサー上のオーバーコート層は、極部から押圧される前の厚みが０．２μｍ以上となっている。このため、スペーサー上のオーバーコート層が、液晶駆動用基板の突出部から摩擦力または押圧力を受けたとしても、スペーサー上のオーバーコート層が容易に破損することはない。このことにより、ラビング処理や輸送中の振動などに起因してオーバーコート層が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても、液晶表示装置の品質が劣化するのを防ぐことができる。 According to the invention, the liquid crystal display device is disposed between the liquid crystal driving substrate, the color filter for the liquid crystal display device provided facing the liquid crystal driving substrate, and the liquid crystal driving substrate and the color filter. With LCD. The color filter is provided with a black matrix layer , a red pixel layer, a blue pixel layer, a green pixel layer and an overcoat layer that covers the spacer from above on the color filter substrate. A plurality of projecting portions projecting from each other are provided, and each spacer of the color filter faces the projecting portion of the liquid crystal driving substrate via the overcoat layer. The overcoat layer has a Vickers hardness of 60 or more, and the overcoat layer on each spacer has a thickness of 0.2 μm or more before being pressed from the pole portion. For this reason, even if the overcoat layer on the spacer receives a frictional force or a pressing force from the protruding portion of the liquid crystal driving substrate, the overcoat layer on the spacer is not easily damaged. This can prevent the quality of the liquid crystal display device from deteriorating even when the overcoat layer receives frictional force or pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation.

図１は、本発明の実施の形態におけるカラーフィルターを示す部分平面図。FIG. 1 is a partial plan view showing a color filter according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のカラーフィルターをＡ−Ａ方向から見た縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the color filter of FIG. 1 as viewed from the AA direction. 図３は、本発明の実施の形態において、オーバーコート層のビッカース硬度測定方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a method for measuring the Vickers hardness of the overcoat layer in the embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施の形態において、オーバーコート層のビッカース硬度測定結果を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a Vickers hardness measurement result of the overcoat layer in the embodiment of the present invention. 図５は、本発明の実施の形態における液晶表示装置を示す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

液晶表示装置
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず図５により、本実施の形態における液晶表示装置３０全体について説明する。 The liquid crystal display device hereinafter with reference to FIGS, describes embodiments of the present invention. First, the entire liquid crystal display device 30 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図５に示すように、ＩＰＳ方式の液晶表示装置３０は、液晶駆動用基板２０と、液晶駆動用基板２０に対向して設けられた液晶表示装置用カラーフィルタ１０と、液晶駆動用基板２０とカラーフィルタ１０との間に配置された液晶２６とを備えている。このうち液晶駆動用基板２０は、図５に示すように、基材２１と、基材２１に設けられ、カラーフィルタ１０側に突出した複数の突出部、例えば液晶２６に印加される電圧を制御する電極部２２とを有している。 As shown in FIG. 5, the IPS liquid crystal display device 30 includes a liquid crystal drive substrate 20, a color filter 10 for the liquid crystal display device provided to face the liquid crystal drive substrate 20, and a liquid crystal drive substrate 20. And a liquid crystal 26 disposed between the color filter 10. Among these, as shown in FIG. 5, the liquid crystal driving substrate 20 controls the voltage applied to the base material 21 and a plurality of projecting portions provided on the base material 21 and projecting toward the color filter 10, for example, the liquid crystal 26. And an electrode portion 22 to be used.

後に詳述するが、カラーフィルタ１０は、図５に示すように、液晶駆動用基板２０の電極部２２と向かい合うスペーサー１６を有しており、このスペーサー１６により、液晶表示装置３０のセルギャップを一定の範囲内に厳密に保つことが可能となる。電極部２２とスペーサー１６との間には後述するオーバーコート層１７が介在されており、またスペーサー１６上のオーバーコート層１７は電極部２２から押圧されている。 As will be described in detail later, the color filter 10 has a spacer 16 facing the electrode portion 22 of the liquid crystal driving substrate 20 as shown in FIG. 5, and this spacer 16 reduces the cell gap of the liquid crystal display device 30. It becomes possible to keep strictly within a certain range. An overcoat layer 17 described later is interposed between the electrode portion 22 and the spacer 16, and the overcoat layer 17 on the spacer 16 is pressed from the electrode portion 22.

カラーフィルタ
次に、図１および図２により、本実施の形態における液晶表示装置用カラーフィルタ１０全体について説明する。 Color Filter Next, the entire color filter 10 for a liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図１に示すように、カラーフィルタ１０は、基材１１と、基材１１上に設けられたブラックマトリクス層１２と、基材１１上のブラックマトリクス層１２間に設けられた赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５と、ブラックマトリクス層１２上に設けられた複数の柱状のスペーサー１６と、ブラックマトリクス層１２、赤色画素層１３、青色画素層１４、緑色画素層１５およびスペーサー１６を上方から覆うオーバーコート層１７とを備えている。 As shown in FIG. 1, the color filter 10 includes a base material 11, a black matrix layer 12 provided on the base material 11, a red pixel layer 13 provided between the black matrix layers 12 on the base material 11, Blue pixel layer 14 and green pixel layer 15, a plurality of columnar spacers 16 provided on black matrix layer 12, black matrix layer 12, red pixel layer 13, blue pixel layer 14, green pixel layer 15 and spacer 16 And an overcoat layer 17 that covers from above.

このうちオーバーコート層１７は、そのビッカース硬度が６０以上となっている。また図２に示すように、オーバーコート層１７のうちスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１は０．２μｍ以上となっている。またオーバーコート層１７上には、液晶２６を配向させるための配向膜１８が形成されている。 Of these, the overcoat layer 17 has a Vickers hardness of 60 or more. As shown in FIG. 2, the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 in the overcoat layer 17 is 0.2 μm or more. An alignment film 18 for aligning the liquid crystal 26 is formed on the overcoat layer 17.

次に、基材１１、ブラックマトリクス層１２、赤色画素層１３、青色画素層１４、緑色画素層１５、スペーサー１６、オーバーコート層１７および配向膜１８について各々詳述する。 Next, the substrate 11, the black matrix layer 12, the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, the green pixel layer 15, the spacer 16, the overcoat layer 17 and the alignment film 18 will be described in detail.

基材
本実施の形態における基材１１としては、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、ＩＰＳ液晶モード、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）液晶モードおよび強誘電性液晶モード等の液晶表示装置用のカラーフィルタ１０に適している。基材１１の厚さは、例えば０．７ｍｍとなっている。 As the substrate 11 in the form of substrate present, quartz glass, Pyrex glass, inflexible transparent rigid materials synthetic quartz plate, or a transparent resin film, soluble in such an optical resin plate A transparent flexible material having flexibility can be used. Among these, Corning 7059 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the glass. The color filter 10 is suitable for a liquid crystal display device such as a mode, an STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal mode, and a ferroelectric liquid crystal mode. The thickness of the base material 11 is 0.7 mm, for example.

ブラックマトリクス層
カラーフィルタ１０を区画するブラックマトリクス層１２としては、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、および、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、遮光性を有するものを用いることができる。ブラックマトリクス層１２の厚さは適宜調整することができるが、上記の金属薄膜をパターニングしてブラックマトリクス層１２を形成した場合の好ましい厚さは０．２〜０．４μｍであり、上記の樹脂層をパターニングしてブラックマトリクス層１２を形成した場合の好ましい厚さは０．５〜２μｍである。 Black as the matrix layer black matrix layer 12 partitioning the color filter 10, a sputtering method, a metal thin film such as chromium with a thickness of about 1000~2000Å by a vacuum deposition method or the like, those formed by patterning this thin film, the carbon A resin layer made of polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin or the like containing light-shielding particles such as fine particles and metal oxides, which is formed by patterning this resin layer, and carbon fine particles, metal oxides, etc. It is possible to use a light-shielding material such as a material formed by forming a photosensitive resin layer containing the light-shielding particles and patterning the photosensitive resin layer. Although the thickness of the black matrix layer 12 can be adjusted as appropriate, the preferred thickness when the black matrix layer 12 is formed by patterning the metal thin film is 0.2 to 0.4 μm, and the resin A preferred thickness when the black matrix layer 12 is formed by patterning the layer is 0.5 to 2 μm.

赤色画素層、青色画素層および緑色画素層
赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５は、各色の顔料や染料等の着色剤を感光性樹脂中に分散または溶解させて形成された層である。このうち赤色画素層１３に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色画素層１４に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色画素層１５に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５の厚さは、通常は１〜５μｍの範囲で設定される。 The red pixel layer, the blue pixel layer and the green pixel layer, the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14 and the green pixel layer 15 are formed by dispersing or dissolving a colorant such as a pigment or a dye of each color in a photosensitive resin. Is a layer. Among these, examples of the colorant used for the red pixel layer 13 include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindoline pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used for the blue pixel layer 14 include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, dioxazine pigments, and the like. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the green pixel layer 15 include phthalocyanine pigments such as halogen polysubstituted phthalocyanine pigments or halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, isoindoline pigments, and isoindolinones. And pigments. These pigments or dyes may be used alone or in combination of two or more.
The thicknesses of the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 are usually set in the range of 1 to 5 μm.

また、感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができるが、通常はネガ型感光性樹脂が用いられる。このネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有するものが挙げられる。 In addition, as the photosensitive resin, either a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin can be used, but a negative photosensitive resin is usually used. Examples of the negative photosensitive resin include those having reactive vinyl groups such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber.

スペーサー
本実施の形態において、スペーサー１６は、図２に示すように、ブラックマトリクス層１２上に赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を積層して形成されている。このため、スペーサー１６用の樹脂等を別途ブラックマトリクス層１２上に積層させる場合に比べて、スペーサー１６の形成工程を簡略化することができる。スペーサー１６の高さは、所望のセルギャップに応じて適宜調整されるが、通常は２．５〜５．０μｍの範囲で設定され、好ましくは２．５〜４．５μｍの範囲で設定され、さらに好ましくは３．０〜４．０μｍの範囲で設定される。なお本実施の形態において、スペーサー１６の高さとは、基材１１上に設けられた赤色画素層１３、青色画素層１４または緑色画素層１５を覆うオーバーコート層１７の表面を基準とした場合の、スペーサー１６を覆うオーバーコート層１７の表面の高さのことをいう。 Spacer In the present embodiment, the spacer 16 is formed by laminating a red pixel layer 13, a blue pixel layer 14, and a green pixel layer 15 on the black matrix layer 12, as shown in FIG. For this reason, compared with the case where resin for spacers 16 etc. are laminated on black matrix layer 12 separately, the formation process of spacer 16 can be simplified. The height of the spacer 16 is appropriately adjusted according to the desired cell gap, but is usually set in the range of 2.5 to 5.0 μm, preferably in the range of 2.5 to 4.5 μm, More preferably, it is set in the range of 3.0 to 4.0 μm. In the present embodiment, the height of the spacer 16 is based on the surface of the overcoat layer 17 covering the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, or the green pixel layer 15 provided on the base material 11. It means the height of the surface of the overcoat layer 17 covering the spacer 16.

またスペーサー１６は、その数が基材１１上に設けられる赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５の合計数の半分よりも多くなるよう設けられている。例えば図１に示すように、３つの赤色画素層１３、青色画素層１４または緑色画素層１５ごとに２つのスペーサー１６が設けられている。このことにより、液晶表示装置３０全体にわたって、セルギャップを一定の範囲内に均一に保つことができる。 The spacers 16 are provided so that the number thereof is more than half of the total number of red pixel layers 13, blue pixel layers 14, and green pixel layers 15 provided on the substrate 11. For example, as shown in FIG. 1, two spacers 16 are provided for every three red pixel layers 13, blue pixel layers 14, or green pixel layers 15. As a result, the cell gap can be kept uniform within a certain range throughout the liquid crystal display device 30.

オーバーコート層
次に本実施の形態におけるオーバーコート層１７について説明する。オーバーコート層１７には、赤色画素層１３、青色画素層１４または緑色画素層１５に含まれる不純物が液晶２６に流出するのを防止するためのバリア性に加えて、透明性、表面平滑性、上下隣接層との密着性、耐光性等の幅広い特性が要求される。また上述のとおり、オーバーコート層１７のビッカース硬度は６０以上となっている。なお本実施の形態において、オーバーコート１７のビッカース硬度は以下のように測定および規定されている。 Overcoat layer Next, the overcoat layer 17 in the present embodiment will be described. In addition to the barrier property for preventing impurities contained in the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, or the green pixel layer 15 from flowing out to the liquid crystal 26, the overcoat layer 17 has transparency, surface smoothness, A wide range of properties such as adhesion to the upper and lower adjacent layers and light resistance are required. Further, as described above, the Vickers hardness of the overcoat layer 17 is 60 or more. In the present embodiment, the Vickers hardness of the overcoat 17 is measured and defined as follows.

はじめに図３に示すように、前述の基材１１上に厚さＸ_１μｍのオーバーコート層１７を形成する。次に、オーバーコート層１７に上方からビッカース硬度測定用圧子（図示せず）を荷重５ｍＮで押し込み、その後、オーバーコート層１７に形成された凹みの面積を計測する。次に、計測された凹みの面積に基づき、厚さＸ_１μｍのオーバーコート層１７の場合のビッカース硬度を算出する。 _First , as shown in FIG. 3, an overcoat layer 17 having a thickness of X ₁ μm is formed on the substrate 11 described above. Next, a Vickers hardness measurement indenter (not shown) is pushed into the overcoat layer 17 from above with a load of 5 mN, and then the area of the recess formed in the overcoat layer 17 is measured. Next, the Vickers hardness in the case of the overcoat layer 17 having a thickness of X ₁ μm is calculated based on the measured area of the dent.

次に、基材１１上に厚さＸ_２μｍのオーバーコート層１７を形成し、その後、前述の方法により厚さＸ_２μｍのオーバーコート層１７の場合のビッカース硬度を測定する。次に、基材１１上に厚さＸ_３μｍのオーバーコート層１７を形成し、その後、前述の方法により厚さＸ_３μｍのオーバーコート層１７の場合のビッカース硬度を測定する。このように、基材１１上のオーバーコート層１７の厚さを変えて各々の厚さにおけるオーバーコート層１７のビッカース硬度を測定する。なお測定されたビッカース硬度は、オーバーコート層１７の厚さが薄くなるほど高くなる傾向を有している。これは、オーバーコート層１７の厚さが薄くなるほど、計測されるビッカース硬度に基材１１の硬さの影響が現れるからである。 Next, an overcoat layer 17 having a thickness of X ₂ μm is formed on the substrate 11, and then the Vickers hardness in the case of the overcoat layer 17 having a thickness of X ₂ μm is measured by the above-described method. Next, the overcoat layer 17 having a thickness of X ₃ μm is formed on the substrate 11, and then the Vickers hardness in the case of the overcoat layer 17 having a thickness of X ₃ μm is measured by the method described above. In this way, the thickness of the overcoat layer 17 on the substrate 11 is changed, and the Vickers hardness of the overcoat layer 17 at each thickness is measured. The measured Vickers hardness tends to increase as the thickness of the overcoat layer 17 decreases. This is because as the thickness of the overcoat layer 17 becomes thinner, the influence of the hardness of the substrate 11 appears on the measured Vickers hardness.

次に図４に示すように、横軸をオーバーコート層１７の厚さ、縦軸をビッカース硬度としてグラフ上にビッカース硬度の測定結果をプロットする。次に、グラフ上のビッカース硬度の測定結果のプロットに基づき、オーバーコート層１７の厚さとビッカース硬度の間に成立する関係式を近似により算出する。その後、算出された関係式に基づき、オーバーコート層１７の厚さが１．５μｍの場合のビッカース硬度を算出する。なお近似については、Ｅｘｃｅｌ（米国マイクロソフト社の登録商標）などの表計算ソフトを用いて、累乗近似曲線による近似を行う。 Next, as shown in FIG. 4, the measurement result of the Vickers hardness is plotted on the graph with the horizontal axis representing the thickness of the overcoat layer 17 and the vertical axis representing the Vickers hardness. Next, based on the plot of the measurement result of the Vickers hardness on the graph, a relational expression established between the thickness of the overcoat layer 17 and the Vickers hardness is calculated by approximation. Thereafter, based on the calculated relational expression, the Vickers hardness when the thickness of the overcoat layer 17 is 1.5 μm is calculated. For approximation, approximation by a power approximation curve is performed using spreadsheet software such as Excel (registered trademark of Microsoft Corporation in the United States).

本実施の形態において、このようにして算出された、厚さが１．５μｍの場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度が６０以上となるようオーバーコート層１７が形成されている。オーバーコート層１７の材料としては、例えばアクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化性樹脂（感光性樹脂）や、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などを挙げることができる。オーバーコート層１７の形成方法は、特に限定されることはなく、例えば、オーバーコート層形成用感光性樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。 In the present embodiment, the overcoat layer 17 is formed so that the calculated Vickers hardness of the overcoat layer 17 when the thickness is 1.5 μm is 60 or more. Examples of the material for the overcoat layer 17 include a photocurable resin (photosensitive resin) having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber, and an epoxy resin. A thermosetting resin etc. can be mentioned. The formation method of the overcoat layer 17 is not specifically limited, For example, the photolithographic method using the photosensitive resin composition for overcoat layer formation, the printing method, the inkjet method etc. can be mentioned.

またカラーフィルタ１０において、オーバーコート層１７のうちスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１は前述のとおり０．２μｍ以上、例えば０．２μｍ以上かつ１０μｍ以下の範囲で設定され、好ましくは０．２μｍ以上かつ５μｍ以下の範囲で設定される。 In the color filter 10, the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 in the overcoat layer 17 is set in the range of 0.2 μm or more, for example, 0.2 μm or more and 10 μm or less as described above. It is set in the range of 2 μm or more and 5 μm or less.

配向膜
次に本実施の形態における配向膜１８について説明する。配向膜１８は前述のとおり、液晶２６を配向させるためにカラーフィルタ１０のオーバーコート層１７上に形成された膜である。配向膜１８に用いられる材料としては、ラビング処理により異方性が付与されるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタンなどを挙げることができる。
この中でも、ポリイミドを用いることが特に好ましい。これらの材料は、単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。配向膜１８の厚さは適宜設定することができるが、基材１１上に設けられた赤色画素層１３、青色画素層１４または緑色画素層１５を覆うオーバーコート層１７上に形成される配向膜１８の好ましい厚さは０．１〜０．１５μｍであり、スペーサー１６を覆うオーバーコート層１７上に形成される配向膜１８の好ましい厚さは０．０５〜０．１０μｍである。 The alignment film will be described alignment film 18 in this embodiment. As described above, the alignment film 18 is a film formed on the overcoat layer 17 of the color filter 10 in order to align the liquid crystal 26. The material used for the alignment film 18 is not particularly limited as long as anisotropy is imparted by rubbing treatment, and examples thereof include polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyvinyl alcohol, and polyurethane. be able to.
Among these, it is particularly preferable to use polyimide. These materials may be used alone or in combination of two or more. Although the thickness of the alignment film 18 can be appropriately set, the alignment film formed on the overcoat layer 17 covering the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, or the green pixel layer 15 provided on the substrate 11. The preferred thickness of 18 is 0.1 to 0.15 μm, and the preferred thickness of the alignment film 18 formed on the overcoat layer 17 covering the spacer 16 is 0.05 to 0.10 μm.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、カラーフィルタ１０および液晶表示装置３０の形成方法について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, a method for forming the color filter 10 and the liquid crystal display device 30 will be described.

カラーフィルタ形成方法
まず基材１１を準備し、次に、基材１１上にブラックマトリクス層１２を形成する。基材１１にブラックマトリクス層１２を形成する場合、まず基材１１上にスパッタリング法、真空蒸着法等により形成したクロム等の金属薄膜、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有した樹脂層等からなる遮光層（図示せず）を形成し、この遮光層上に公知のポジ型あるいはネガ型の感光性レジストを用いて感光性レジスト層（図示せず）を形成する。次いで、感光性レジスト層をブラックマトリクス用のフォトマスクを介して露光、現像し、露出した遮光層をエッチングした後、残存する感光性レジスト層を除去することによって、ブラックマトリクス層１２を形成する。 Color Filter Forming Method First, the base material 11 is prepared, and then the black matrix layer 12 is formed on the base material 11. When the black matrix layer 12 is formed on the base material 11, first, a resin containing a metal thin film such as chromium formed on the base material 11 by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and light-shielding particles such as carbon fine particles or metal oxides A light shielding layer (not shown) made of a layer or the like is formed, and a photosensitive resist layer (not shown) is formed on the light shielding layer using a known positive type or negative type photosensitive resist. Next, the photosensitive resist layer is exposed and developed through a photomask for black matrix , the exposed light shielding layer is etched, and then the remaining photosensitive resist layer is removed to form the black matrix layer 12.

次に、基材１１上のブラックマトリクス層１２間に、図１に示すように、赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を順に形成する。赤色画素層１３の形成では、はじめに赤色画素層１３用の着色剤を塗布し、次に、所定のフォトマスク（図示せず）を介して塗布された着色剤を露光して現像を行うことにより、基材１１上の所定位置に赤色画素層１３を形成する。以下、同様に、基材１１上の所定位置に青色画素層１４および緑色画素層１５を形成する。これによって、図１に示すように、赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５が基材１１上のブラックマトリクス層１２間に順に形成される。 Next, as shown in FIG. 1, a red pixel layer 13, a blue pixel layer 14, and a green pixel layer 15 are sequentially formed between the black matrix layers 12 on the substrate 11. In the formation of the red pixel layer 13, first, a colorant for the red pixel layer 13 is applied, and then the developed colorant is exposed and developed through a predetermined photomask (not shown). The red pixel layer 13 is formed at a predetermined position on the substrate 11. Thereafter, similarly, the blue pixel layer 14 and the green pixel layer 15 are formed at predetermined positions on the substrate 11. As a result, as shown in FIG. 1, a red pixel layer 13, a blue pixel layer 14, and a green pixel layer 15 are sequentially formed between the black matrix layers 12 on the substrate 11.

この間、ブラックマトリクス層１２間に赤色画素層１３を形成する際、同時にブラックマトリクス層１２上の所定位置に赤色画素層１３を形成し、同様にブラックマトリクス層１２間に青色画素層１４および緑色画素層１５を形成する際、同時にブラックマトリクス層１２上の赤色画素層１３に青色画素層１４および緑色画素層１５を積層する。このようにして、ブラックマトリクス層１２間に赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を形成する際、同時に図２に示すスペーサー１６を形成する。 During this time, when the red pixel layer 13 is formed between the black matrix layers 12, the red pixel layer 13 is simultaneously formed at a predetermined position on the black matrix layer 12. Similarly, the blue pixel layer 14 and the green pixel are interposed between the black matrix layers 12. When forming the layer 15, the blue pixel layer 14 and the green pixel layer 15 are simultaneously stacked on the red pixel layer 13 on the black matrix layer 12. In this way, when the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 are formed between the black matrix layers 12, the spacers 16 shown in FIG.

その後、ブラックマトリクス層１２、赤色画素層１３、青色画素層１４、緑色画素層１５およびスペーサー１６を上方から覆うよう、オーバーコート層１７を形成する。このようにして、カラーフィルタ１０が形成される。
その後、カラーフィルタ１０のオーバーコート層１７上にポリイミドを塗布し、ラビング布またはラビングローラーによりラビング処理することにより、オーバーコート層１７上に配向膜１８を形成する。 Thereafter, an overcoat layer 17 is formed so as to cover the black matrix layer 12, the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, the green pixel layer 15 and the spacer 16 from above. In this way, the color filter 10 is formed.
Thereafter, polyimide is applied on the overcoat layer 17 of the color filter 10 and rubbed with a rubbing cloth or a rubbing roller to form an alignment film 18 on the overcoat layer 17.

液晶表示装置形成方法
次に、基材２１と電極部２２とを有する液晶駆動用基板２０を準備する。その後、カラーフィルタ１０と液晶駆動用基板２０とを、液晶駆動用基板２０の電極部２２とカラーフィルタ１０のスペーサー１６とが向かい合うよう配置する。次に、カラーフィルタ１０と液晶駆動用基板２０との間を液晶駆動用基板２０の周縁に沿って封止し、その後、液晶駆動用基板２０とカラーフィルタ１０との間に液晶２６を注入する。これによって、液晶表示装置３０が形成される。 Liquid Crystal Display Forming Method Next, a liquid crystal driving substrate 20 having a base material 21 and an electrode portion 22 is prepared. Thereafter, the color filter 10 and the liquid crystal driving substrate 20 are arranged so that the electrode portion 22 of the liquid crystal driving substrate 20 and the spacer 16 of the color filter 10 face each other. Next, the space between the color filter 10 and the liquid crystal drive substrate 20 is sealed along the periphery of the liquid crystal drive substrate 20, and then the liquid crystal 26 is injected between the liquid crystal drive substrate 20 and the color filter 10. . Thereby, the liquid crystal display device 30 is formed.

ところで、カラーフィルタ１０において、オーバーコート層１７のビッカース硬度は６０以上であり、オーバーコート層１７のうちスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１は０．２μｍ以上となっている。このため、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が外方から摩擦力または押圧力を受けたとしても、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が容易に破損することはない。このことにより、ラビング処理や輸送中の振動などに起因してオーバーコート層１７が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても、カラーフィルタ１０の品質が劣化するのを防ぐことができる。 Incidentally, in the color filter 10, the Vickers hardness of the overcoat layer 17 is 60 or more, the thickness _{t 1} of the overcoat layer 17 on the spacer 16 of the overcoat layer 17 has a higher 0.2 [mu] m. For this reason, even if the overcoat layer 17 on the spacer 16 receives a frictional force or a pressing force from the outside, the overcoat layer 17 on the spacer 16 is not easily damaged. This can prevent the quality of the color filter 10 from deteriorating even when the overcoat layer 17 is subjected to frictional force or pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation.

このように本実施の形態によれば、液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、基材１１上のブラックマトリクス層１２、赤色画素層１３、青色画素層１４、緑色画素層１５およびスペーサー１６を上方から覆うオーバーコート層１７を備えており、オーバーコート層１７のビッカース硬度は６０以上であり、各スペーサー１６上のオーバーコート層の厚みは０．２μｍ以上となっている。このため、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が外方から摩擦力または押圧力を受けたとしても、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が容易に破損することはない。このことにより、ラビング処理や輸送中の振動などに起因してオーバーコート層１７が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても、カラーフィルタ１０の品質が劣化するのを防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, the color filter 10 for the liquid crystal display device includes the black matrix layer 12, the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, the green pixel layer 15 and the spacer 16 on the base material 11 from above. The overcoat layer 17 is provided, the Vickers hardness of the overcoat layer 17 is 60 or more, and the thickness of the overcoat layer on each spacer 16 is 0.2 μm or more. For this reason, even if the overcoat layer 17 on the spacer 16 receives a frictional force or a pressing force from the outside, the overcoat layer 17 on the spacer 16 is not easily damaged. This can prevent the quality of the color filter 10 from deteriorating even when the overcoat layer 17 is subjected to frictional force or pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation.

また本実施の形態によれば、スペーサー１６は、その数が基材１１上に設けられた赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５の合計数の半分よりも多くなるよう設けられている。このことにより、液晶表示装置３０全体にわたって、セルギャップを一定の範囲内に均一に保つことができる。 Further, according to the present embodiment, the spacers 16 are provided so that the number thereof is more than half of the total number of the red pixel layers 13, the blue pixel layers 14, and the green pixel layers 15 provided on the substrate 11. ing. As a result, the cell gap can be kept uniform within a certain range throughout the liquid crystal display device 30.

さらに本実施の形態によれば、スペーサー１６は、ブラックマトリクス層１２上に赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を積層して形成されている。このため、スペーサー１６用の樹脂等を別途ブラックマトリクス層１２上に積層させる場合に比べて、スペーサー１６の形成工程を簡略化することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the spacer 16 is formed by laminating the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 on the black matrix layer 12. For this reason, compared with the case where resin for spacers 16 etc. are laminated on black matrix layer 12 separately, the formation process of spacer 16 can be simplified.

また本実施の形態によれば、液晶表示装置３０は、液晶駆動用基板２０と、液晶駆動用基板２０に対向して設けられた液晶表示装置用カラーフィルタ１０と、液晶駆動用基板２０とカラーフィルタ１０との間に配置された液晶２６とを備えている。カラーフィルタ１０には、カラーフィルタ１０の基材１１上のブラックマトリクス層１２、赤色画素層１３、青色画素層１４、緑色画素層１５およびスペーサー１６を上方から覆うオーバーコート層１７が設けられ、液晶駆動用基板２０には、カラーフィルタ１０側に突出した複数の電極部２２が設けられており、カラーフィルタ１０の各スペーサー１６は、液晶駆動用基板２０の電極部２２とオーバーコート層１７を介して当接している。また、オーバーコート層１７のビッカース硬度は６０以上であり、各スペーサー１６上のオーバーコート層１７は、電極部２２から押圧される前の厚みが０．２μｍ以上となっている。このため、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が、液晶駆動用基板２０の電極部２２から摩擦力または押圧力を受けたとしても、スペーサー１６上のオーバーコート層１７が容易に破損することはない。このことにより、ラビング処理や輸送中の振動などに起因してオーバーコート層１７が摩擦力または押圧力を受けた場合であっても、液晶表示装置３０の品質が劣化するのを防ぐことができる。 In addition, according to the present embodiment, the liquid crystal display device 30 includes the liquid crystal driving substrate 20, the liquid crystal display device color filter 10 provided facing the liquid crystal driving substrate 20, the liquid crystal driving substrate 20 and the color. And a liquid crystal 26 disposed between the filter 10 and the filter 10. The color filter 10 is provided with an overcoat layer 17 that covers the black matrix layer 12, the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, the green pixel layer 15, and the spacer 16 on the base material 11 of the color filter 10 from above. The driving substrate 20 is provided with a plurality of electrode portions 22 protruding toward the color filter 10, and each spacer 16 of the color filter 10 is interposed between the electrode portion 22 of the liquid crystal driving substrate 20 and the overcoat layer 17. Are in contact. The overcoat layer 17 has a Vickers hardness of 60 or more, and the overcoat layer 17 on each spacer 16 has a thickness of 0.2 μm or more before being pressed from the electrode portion 22. For this reason, even if the overcoat layer 17 on the spacer 16 receives a frictional force or a pressing force from the electrode portion 22 of the liquid crystal driving substrate 20, the overcoat layer 17 on the spacer 16 is not easily damaged. . This can prevent the quality of the liquid crystal display device 30 from deteriorating even when the overcoat layer 17 receives a frictional force or a pressing force due to rubbing treatment or vibration during transportation. .

なお本実施の形態において、カラーフィルタ１０を備えた液晶表示装置３０がＩＰＳ液晶モードの液晶表示装置からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、本実施の形態におけるカラーフィルタ１０を、ＳＴＮ液晶モード、強誘電性液晶モード、または反強誘電性液晶モードの液晶表示装置等、セルギャップを精密に制御する必要のある液晶表示装置において用いることができる。 In the present embodiment, the liquid crystal display device 30 including the color filter 10 is an IPS liquid crystal mode liquid crystal display device. However, the present invention is not limited to this, and the color filter 10 in the present embodiment precisely controls the cell gap, such as a liquid crystal display device in STN liquid crystal mode, ferroelectric liquid crystal mode, or antiferroelectric liquid crystal mode. It can be used in a necessary liquid crystal display device.

また本実施の形態において、ブラックマトリクス層１２上に赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を順に積層させることによりスペーサー１６が形成される例を示した。しかしながら、赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５を積層させる順がこれに限られることはなく、任意の順番で赤色画素層１３、青色画素層１４および緑色画素層１５をブラックマトリクス層１２上に積層させることにより、スペーサー１６を形成することができる。 In the present embodiment, an example in which the spacer 16 is formed by sequentially stacking the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 on the black matrix layer 12 is shown. However, the order in which the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 are stacked is not limited to this, and the red pixel layer 13, the blue pixel layer 14, and the green pixel layer 15 are arranged in a black matrix in any order. By stacking on the layer 12, the spacer 16 can be formed.

また本実施の形態において、カラーフィルタ１０の各スペーサー１６に、液晶駆動用基板２０の電極部２２がオーバーコート層１７を介して当接され、各スペーサー１６上のオーバーコート層１７が電極部２２から押圧されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図５において二点鎖線で示すように、各電極部２２は、複数、例えば２つの分割電極部２２ａ（分割突出部）に分割され、各スペーサー１６上のオーバーコート層１７は、当該２つの分割突出部２２ａから押圧されていてもよい。これによって、１つの電極部２２がオーバーコート層１７を介してスペーサー１６に当接している場合に比べて、オーバーコート層１７に対して及ぼされる摩擦力または押圧力を分散させることができる。 In the present embodiment, the electrode portion 22 of the liquid crystal driving substrate 20 is brought into contact with each spacer 16 of the color filter 10 via the overcoat layer 17, and the overcoat layer 17 on each spacer 16 is contacted with the electrode portion 22. An example of being pressed is shown. However, the present invention is not limited to this, and as indicated by a two-dot chain line in FIG. 5, each electrode portion 22 is divided into a plurality of, for example, two divided electrode portions 22 a (divided protruding portions), The overcoat layer 17 may be pressed from the two divided projecting portions 22a. As a result, the frictional force or pressing force exerted on the overcoat layer 17 can be dispersed as compared with the case where one electrode portion 22 is in contact with the spacer 16 via the overcoat layer 17.

また本実施の形態において、基材２１に設けられ、カラーフィルタ１０側に突出した複数の突出部が、電極部２２からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、突出部は、基材２１に設けられたスペーサー（図示せず）を含んでいてもよい。 Further, in the present embodiment, an example in which the plurality of projecting portions provided on the base material 21 and projecting toward the color filter 10 is formed of the electrode portions 22 is shown. However, it is not restricted to this, The protrusion part may contain the spacer (not shown) provided in the base material 21. FIG.

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to description of a following example, unless the summary is exceeded.

（実施例１）
厚さ１．５μｍに換算した場合のビッカース硬度が６２のオーバーコート層１７が使用されたカラーフィルタ１０を準備し、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成した。この場合、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．３５μｍとした。 Example 1
A color filter 10 using an overcoat layer 17 having a Vickers hardness of 62 when converted to a thickness of 1.5 μm was prepared, and an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process. In this case, the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step was set to 0.35 μm.

ラビング工程においては、１８ｍｍの毛足を有するレーヨンからなるラビング布を用いて、ステージ（図示せず）上に載置したカラーフィルタ１０に対してラビング処理を行った。その際のラビング圧（ラビング処理時の押圧深さ）を１．０ｍｍ、ラビング回転数を５００ｒｐｍ、ステージ速度を２０ｍｍ／ｓとした。 In the rubbing process, the rubbing process was performed on the color filter 10 placed on a stage (not shown) using a rubbing cloth made of rayon having 18 mm bristle feet. The rubbing pressure (pressing depth during the rubbing process) at that time was 1.0 mm, the rubbing rotation speed was 500 rpm, and the stage speed was 20 mm / s.

ラビング工程によりカラーフィルタ１０のオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成した後、液晶駆動用基板２０を準備し、カラーフィルタ１０と液晶駆動用基板２０とが向かい合うよう配置した。次に、カラーフィルタ１０と液晶駆動用基板２０との間を液晶駆動用基板２０の周縁に沿ってエポキシ系の接着剤により封止した。その後、液晶駆動用基板２０とカラーフィルタ１０との間に、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶２６を液晶注入口（図示せず）を介して注入し、次に、液晶注入口をエポキシ製の接着剤で封止し、これによって液晶表示装置３０を形成した。 After the alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 of the color filter 10 by a rubbing process, a liquid crystal driving substrate 20 was prepared, and the color filter 10 and the liquid crystal driving substrate 20 were arranged to face each other. Next, the space between the color filter 10 and the liquid crystal driving substrate 20 was sealed with an epoxy adhesive along the periphery of the liquid crystal driving substrate 20. Thereafter, a nematic liquid crystal 26 having positive dielectric anisotropy is injected between the liquid crystal driving substrate 20 and the color filter 10 through a liquid crystal injection port (not shown). The liquid crystal display device 30 was formed by sealing with an epoxy adhesive.

その後、液晶表示装置３０内に浮遊異物（図示せず）が存在するかどうかを、目視により確認した。結果、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在しないことを確認した。なお、目視による確認の対象とした浮遊異物は、ラビング工程の際にオーバーコート層１７が削られることにより生じる浮遊異物である。オーバーコート層１７が削られることにより生じる浮遊異物の大きさは、一般に数μｍ程度であり、目視により確認した場合、このような浮遊異物は浮遊輝点として視認される。 Thereafter, whether or not floating foreign matters (not shown) exist in the liquid crystal display device 30 was visually confirmed. As a result, it was confirmed that there was no floating foreign material in the liquid crystal display device 30. The floating foreign matter to be visually confirmed is a floating foreign matter that is generated when the overcoat layer 17 is shaved during the rubbing process. The size of the floating foreign material generated by cutting off the overcoat layer 17 is generally about several μm. When visually confirmed, such a floating foreign material is visually recognized as a floating bright spot.

（実施例２）
厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を５１、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．０５μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成し、その後、当該ラビング工程後のカラーフィルタ１０を用いて液晶表示装置３０を形成した。その後の目視検査において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在することを確認した。 (Example 2)
Example 1 except that the Vickers hardness of the overcoat layer 17 when converted to a thickness of 1.5 μm is 51, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0.05 μm. Similarly, an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process, and then a liquid crystal display device 30 was formed using the color filter 10 after the rubbing process. In the subsequent visual inspection, it was confirmed that floating foreign substances exist in the liquid crystal display device 30.

（実施例３）
厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を５６、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．０８μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成し、その後、当該ラビング工程後のカラーフィルタ１０を用いて液晶表示装置３０を形成した。その後の目視検査において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在することを確認した。 (Example 3)
Example 1 except that the Vickers hardness of the overcoat layer 17 when converted to a thickness of 1.5 μm is 56, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0.08 μm. Similarly, an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process, and then a liquid crystal display device 30 was formed using the color filter 10 after the rubbing process. In the subsequent visual inspection, it was confirmed that floating foreign substances exist in the liquid crystal display device 30.

（実施例４）
厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を６２、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．５４μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成し、その後、当該ラビング工程後のカラーフィルタ１０を用いて液晶表示装置３０を形成した。その後の目視検査において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在しないことを確認した。 (Example 4)
Example 1 except that the Vickers hardness of the overcoat layer 17 when converted to a thickness of 1.5 μm is 62, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0.54 μm. Similarly, an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process, and then a liquid crystal display device 30 was formed using the color filter 10 after the rubbing process. In the subsequent visual inspection, it was confirmed that there was no floating foreign matter in the liquid crystal display device 30.

（実施例５）
厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を６８、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．１９μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成し、その後、当該ラビング工程後のカラーフィルタ１０を用いて液晶表示装置３０を形成した。その後の目視検査において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在することを確認した。 (Example 5)
Example 1 except that the Vickers hardness of the overcoat layer 17 when converted to a thickness of 1.5 μm is 68, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0.19 μm. Similarly, an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process, and then a liquid crystal display device 30 was formed using the color filter 10 after the rubbing process. In the subsequent visual inspection, it was confirmed that floating foreign substances exist in the liquid crystal display device 30.

（実施例６）
厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を７０、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．４４μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、ラビング工程によりオーバーコート層１７上にポリイミドからなる配向膜１８を形成し、その後、当該ラビング工程後のカラーフィルタ１０を用いて液晶表示装置３０を形成した。その後の目視検査において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在しないことを確認した。 (Example 6)
Example 1 except that the Vickers hardness of the overcoat layer 17 converted to a thickness of 1.5 μm is 70, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0.44 μm. Similarly, an alignment film 18 made of polyimide was formed on the overcoat layer 17 by a rubbing process, and then a liquid crystal display device 30 was formed using the color filter 10 after the rubbing process. In the subsequent visual inspection, it was confirmed that there was no floating foreign matter in the liquid crystal display device 30.

表１は、実施例１〜６において、液晶表示装置３０内に浮遊異物が存在するかどうかを目視により確認した結果をまとめて示す表である。浮遊異物が存在しなかった場合の判定を○、存在した場合の判定を×としている。

Table 1 is a table that collectively shows the results of visual confirmation of whether or not floating foreign matter is present in the liquid crystal display device 30 in Examples 1 to 6. Judgment when there is no floating foreign matter is given as ◯, and judgment when there is a foreign matter is given as x.

実施例１〜６から分かるように、厚さ１．５μｍに換算した場合のオーバーコート層１７のビッカース硬度を６０以上、ラビング工程前におけるスペーサー１６上のオーバーコート層１７の厚みｔ_１を０．２μｍ以上とすることにより、ラビング工程によってオーバーコート層１７が削られるのを防ぐことができた。 As can be seen from Examples 1 to 6, the Vickers hardness of the overcoat layer 17 when converted to a thickness of 1.5 μm is 60 or more, and the thickness t ₁ of the overcoat layer 17 on the spacer 16 before the rubbing step is 0. By setting the thickness to 2 μm or more, it was possible to prevent the overcoat layer 17 from being scraped by the rubbing process.

１０カラーフィルタ
１１カラーフィルタの基材
１２ブラックマトリクス層
１３赤色画素層
１３ａブラックマトリクス層上の赤色画素層
１４青色画素層
１４ａブラックマトリクス層上の青色画素層
１５緑色画素層
１５ａブラックマトリクス層上の緑色画素層
１６スペーサー
１７オーバーコート層
１８配向膜
２０液晶駆動用基板
２１液晶駆動用基板の基材
２２電極部
２２ａ分割電極部
２６液晶
３０液晶表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Color filter 11 Color filter base material 12 Black matrix layer 13 Red pixel layer 13a Red pixel layer on black matrix layer 14 Blue pixel layer 14a Blue pixel layer on black matrix layer 15 Green pixel layer 15a Green on black matrix layer Pixel layer 16 Spacer 17 Overcoat layer 18 Alignment film 20 Substrate for liquid crystal drive 21 Base material for substrate for liquid crystal drive 22 Electrode portion 22a Divided electrode portion 26 Liquid crystal 30 Liquid crystal display device

Claims

In color filters for liquid crystal display devices,
A substrate;
A black matrix layer provided on a substrate;
A red pixel layer, a blue pixel layer and a green pixel layer provided between the black matrix layers on the substrate;
A plurality of columnar spacers provided on the black matrix layer;
A black matrix layer, a red pixel layer, a blue pixel layer, a green pixel layer and an overcoat layer covering the spacer from above,
The Vickers hardness of the overcoat layer when converted to a thickness of 1.5 μm is 60 or more ,
The thickness of the overcoat layer on each spacer Ri der more than 0.2μm,
As a material constituting the overcoat layer, an acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized rubber-based photocurable resin having a reactive vinyl group, or an epoxy resin is used. Color filter.

The number of the spacers provided on the black matrix layer is more than half of the total number of the red pixel layer, blue pixel layer, and green pixel layer provided on the substrate. The color filter described.

The color filter according to claim 1, wherein the spacer is formed by stacking a red pixel layer, a blue pixel layer, and a green pixel layer.

In liquid crystal display devices,
A liquid crystal driving substrate;
A color filter for a liquid crystal display device provided facing the liquid crystal driving substrate;
A liquid crystal disposed between the substrate for driving the liquid crystal and the color filter,
The color filter includes a base material, a black matrix layer provided on a side of the base material facing the liquid crystal driving substrate, and a red pixel layer, a blue pixel layer, and a green pixel provided between the black matrix layers on the base material. A plurality of columnar spacers provided on the black matrix layer, and an overcoat layer that covers the black matrix layer, the red pixel layer, the blue pixel layer, the green pixel layer, and the spacer from the liquid crystal driving substrate side. ,
The liquid crystal driving substrate has a plurality of protruding portions protruding to the color filter side,
Each spacer of the color filter comes into contact with the protruding portion of the liquid crystal driving substrate via the overcoat layer, and the overcoat layer on each spacer is pressed from the protruding portion,
The Vickers hardness of the overcoat layer when converted to a thickness of 1.5 μm is 60 or more ,
The overcoat layer on each spacer has a thickness of 0.2 μm or more before being pressed from the protrusion ,
As a material constituting the overcoat layer, an acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized rubber-based photocurable resin having a reactive vinyl group, or an epoxy resin is used. Liquid crystal display device.

Of the protrusions of the liquid crystal driving substrate, the protrusions that are in contact with the spacer via the overcoat layer are each divided into a plurality of divided protrusions,
The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the overcoat layer on each spacer is pressed from the plurality of divided projecting portions.