JPH08248222A - Color filter and color liquid crystal element - Google Patents

Color filter and color liquid crystal element

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JPH08248222A
JPH08248222A JP8093013A JP9301396A JPH08248222A JP H08248222 A JPH08248222 A JP H08248222A JP 8093013 A JP8093013 A JP 8093013A JP 9301396 A JP9301396 A JP 9301396A JP H08248222 A JPH08248222 A JP H08248222A
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JP
Japan
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color filter
resin
liquid crystal
color
resins
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Application number
JP8093013A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Takao
英昭 高尾
Miki Tamura
美樹 田村
Masaru Kamio
優 神尾
Tatsuo Murata
辰雄 村田
Nobuyuki Sekimura
信行 関村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a color liquid crystal display element which is formed of thin films, has no pattern defects and has an excellent display grade by arranging plural color filter layers specified in the weight ratios of pigments dispersed and contained in resins and the resins apart spaced intervals from each other. CONSTITUTION: The weight ratio (P/V) of the pigments and resins of the color filter layers formed by dispersing and containing the pigments into the resins is set in a range of 1/3<=P/V<=3/2. Where, the weight of the pigments is defined as P and the weight of the resins as V. The color filters have color filter patterns arranged with the plural color filter layers apart spacings from each other and light shielding layers for shielding the light in the spacings between the adjacent color filter layers. The photosensitive resins for forming such color filters are arom. polyamide resins and polyimide resins which are capable of forming cured films at <=200 deg.C and have, for example, photosensitive groups within their molecules. The resins which have no specific light absorption characteristic in a visible light wavelength region of (400 to 700nm) are more particularly preferable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルター、
および表示要素の単位をつくる複数個の電極を備えた一
対の基板間で生じる電気光学的変化によって表示を行な
う、特にカラーフィルターを基板内面に設けたカラー液
晶素子に関し、更に詳しくは、感光性の着色樹脂により
形成されるカラーフィルターを用いる場合、その着色材
料の樹脂に対する含有比率を規制することにより、配向
欠陥の無い表示品位の優れた高品質なカラー液晶素子に
関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color filter,
And a color liquid crystal device having a color filter provided on the inner surface of the substrate, which displays by electro-optical change generated between a pair of substrates provided with a plurality of electrodes forming a unit of display element, more specifically, The present invention relates to a high-quality color liquid crystal device having excellent display quality without alignment defects by controlling the content ratio of the coloring material to the resin when using a color filter formed of a coloring resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、前述のような液晶素子としては、
上下基板で直行した透明電極が形成された2枚の基板間
に、電気光学的変調材料としてTN(Twisted
nematic)液晶や強誘電性液晶等を挟持してなる
構造の時分割駆動型液晶素子(通称、単純マトリクス方
式という)あるいは各々の表示画素毎に薄膜トランジス
ター(通称TFT)等のスイッチング素子を設けた構造
のアクティブマトリクス駆動型液晶素子(通称、アクテ
ィブマトリクス方式という)が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal element as described above,
TN (Twisted) is used as an electro-optical modulation material between two substrates on which transparent electrodes are formed orthogonally on the upper and lower substrates.
nematic) A time-division drive type liquid crystal element (commonly referred to as a simple matrix system) having a structure in which a liquid crystal or a ferroelectric liquid crystal is sandwiched, or a switching element such as a thin film transistor (commonly called TFT) is provided for each display pixel. An active matrix drive type liquid crystal element having a structure (commonly called an active matrix system) is used.

【0003】この様なパネル構成において、カラー表示
をする為には、液晶素子面に、赤、緑、青色の色彩を有
する透過型のカラーフィルターを配置することが必要で
ある。この場合、カラー表示素子を斜めから見たときの
視差を極力減らすために、カラーフィルターを液晶素子
内部に配置するように専ら構成されている。
In such a panel structure, in order to perform color display, it is necessary to dispose a transmission type color filter having red, green and blue colors on the liquid crystal element surface. In this case, in order to reduce the parallax when the color display element is obliquely viewed, the color filter is exclusively arranged inside the liquid crystal element.

【0004】この様なカラーフィルター内設タイプのカ
ラー液晶素子は、通常、以下に述べる2つの方法により
形成される。
Such a color liquid crystal element having a built-in color filter is usually formed by the following two methods.

【0005】すなわち、第1の方法としては、図4
(a)に示す様に透明電極2のパターンを形成した基板
1上に該電極パターンとアライメントしたカラーフィル
ター3のパターンを形成し、必要に応じて保護層4を形
成した後、配向膜5を積層し、該配向膜5をラビング処
理し、対向基板と貼り合わせ、基板間の間隙に液晶を注
入することによりカラー液晶素子を得ることができる。
That is, the first method is as shown in FIG.
As shown in (a), the pattern of the color filter 3 aligned with the electrode pattern is formed on the substrate 1 on which the pattern of the transparent electrode 2 is formed, the protective layer 4 is formed if necessary, and then the alignment film 5 is formed. A color liquid crystal element can be obtained by laminating, rubbing the alignment film 5, bonding it to a counter substrate, and injecting liquid crystal into a gap between the substrates.

【0006】また第2の方法としては、図4(b)に示
す様に基板1上にカラーフィルター3を形成し、必要に
応じ保護層4を形成した後、ITO[インジウム チン
オキサイド(Indium Tin Oxide)]
等の透明電極2の層をスパッタや蒸着により形成し、該
透明電極2の層上にフォトレジストパターンを設けた
後、エッチングにより透明電極2のパターンをカラーフ
ィルターパターンにアライメントして形成する。次いで
フォトレジストパターンを除去し、更に配向膜5を積層
し、ラビング処理をした後、対向基板と貼り合わせ、基
板間の間隙に液晶を注入することによりカラー液晶素子
を得ることができる。
As a second method, as shown in FIG. 4B, a color filter 3 is formed on a substrate 1, a protective layer 4 is formed if necessary, and then ITO [Indium Tin Oxide (Indium Tin Oxide) is used. Oxide)]
After forming a layer of the transparent electrode 2 such as by sputtering or vapor deposition and providing a photoresist pattern on the layer of the transparent electrode 2, the pattern of the transparent electrode 2 is formed by alignment with the color filter pattern by etching. Then, the photoresist pattern is removed, an alignment film 5 is further laminated, and after rubbing treatment, it is attached to a counter substrate and a liquid crystal is injected into a gap between the substrates to obtain a color liquid crystal element.

【0007】上記の如き、カラーフィルターを液晶素子
内部に配置する各構成においては、カラーフィルターパ
ターンの表面、側面形状の状態及びカラーフィルター自
体の物性が液晶素子に及ぼす影響に大きく関与してく
る。
In each structure in which the color filter is arranged inside the liquid crystal element as described above, the influence of the surface of the color filter pattern, the state of the side surface shape, and the physical properties of the color filter itself on the liquid crystal element is greatly involved.

【0008】ところで、カラーフィルターには、プロセ
ス特性上有利な方法として、フォトリソ工程のみで微細
パターン化できる感光性樹脂に着色材料を混合した着色
樹脂を用いて形成することを特徴とするものが従来知ら
れていたが、この様なカラーフィルターにおいては、予
め感光性樹脂中に着色材料が混入されており、その混入
量によって主に光硬化に対する挙動及び形成後の着色樹
脂膜の特性等に種々の問題が生じていた。
By the way, as a color filter, as a method advantageous in terms of process characteristics, a method characterized in that it is formed by using a coloring resin in which a coloring material is mixed with a photosensitive resin capable of fine patterning only by a photolithography process has been conventionally used. It has been known that in such a color filter, a coloring material is mixed in advance in the photosensitive resin, and the amount of the mixture mainly affects the behavior against photocuring and the characteristics of the colored resin film after formation. Was causing the problem.

【0009】例えば、光硬化不良による膜剥離とか、パ
ターンエッジ部の粗れ、パターン表面の粗れ等のパター
ニング精度の問題、さらに、カラーフィルター形成後の
プロセスにおける膜のクラック、ワレ等であり、これら
のカラーフィルターでの欠陥は、そのまま液晶の配向欠
陥へと結びつき、表示品位の劣ったカラー液晶素子が得
られる欠点があった。
For example, there is a problem of patterning accuracy such as film peeling due to poor photo-curing, pattern edge portion roughness, pattern surface roughness, and film cracks and cracks in the process after the color filter is formed. Defects in these color filters directly lead to alignment defects of the liquid crystal, and there is a drawback that a color liquid crystal device having poor display quality can be obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
問題点に鑑みてなされたもので、プロセス特性上有利な
感光性着色樹脂のフォトリソ工程によりカラーフィルタ
ーを形成する方法において、感光性樹脂中に分散させる
着色材料の比率を規制することにより、薄膜で、カラー
フィルターパターンの表面、側面形状を良好な状態に保
ち、かつパターン欠陥の無い、品質の良いカラーフィル
ターを形成すると共に配向欠陥の無い、表示品位の優れ
たカラー液晶素子を提供することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in a method of forming a color filter by a photolithography process of a photosensitive coloring resin which is advantageous in process characteristics, By controlling the ratio of the coloring material to be dispersed in the resin, it is possible to form a high-quality color filter that maintains the surface and side shapes of the color filter pattern in a good condition with a thin film and does not have pattern defects, and also has alignment defects. It is an object of the present invention to provide a color liquid crystal device having no display quality and excellent display quality.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため、カラーフィルターを形成する際に用
いられる感光性着色樹脂を構成する着色材料と感光性樹
脂の重量比に着目し、実験により液晶の配向欠陥を生じ
させないカラーフィルターを有するカラー液晶素子を見
い出したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have focused on the weight ratio of the coloring material and the photosensitive resin constituting the photosensitive coloring resin used in forming the color filter. Then, by experiments, a color liquid crystal element having a color filter that does not cause alignment defects of the liquid crystal was found.

【0012】即ち、本発明は、顔料を樹脂中に分散含有
させてなり、該顔料の重量をPとし、該樹脂の重量をV
とした場合の重量比(P/V)を1/3≦P/V≦3/
2の範囲に設定させてなるカラーフィルター層を互いに
間隔を置いて複数配置してなるカラーフィルターパタ−
ン及び隣接したカラーフィルター層の間隔を遮光する遮
光層を有するカラーフィルターである。
That is, in the present invention, a pigment is dispersed and contained in a resin, the weight of the pigment is P, and the weight of the resin is V.
And the weight ratio (P / V) is 1/3 ≦ P / V ≦ 3 /
A color filter pattern in which a plurality of color filter layers set in the range of 2 are arranged at intervals.
And a light-shielding layer that shields the gap between adjacent color filter layers.

【0013】また、本発明は、一対の基板、該一対の基
板間に配置させた液晶、顔料を樹脂中に分散含有させて
なり、該顔料の重量をPとし、該樹脂の重量をVとした
場合の重量比(P/V)を1/3≦P/V≦3/2の範
囲に設定させてなるカラーフィルター層を互いに間隔を
置いて複数配置してなるカラーフィルターパタ−ン及び
隣接したカラーフィルター層の間隔を遮光する遮光層、
該カラーフィルターパタ−ン上に設けた電極及び該電極
上に設けた配向膜を有するカラー液晶素子である。
In the present invention, a pair of substrates, a liquid crystal disposed between the pair of substrates, and a pigment are dispersed and contained in a resin, the weight of the pigment is P, and the weight of the resin is V. When the weight ratio (P / V) is set in the range of 1/3 ≦ P / V ≦ 3/2, a plurality of color filter layers are arranged at intervals and adjacent to each other. A light shielding layer that shields the space between the color filter layers,
A color liquid crystal device having an electrode provided on the color filter pattern and an alignment film provided on the electrode.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に適するカラーフィルターを形成する為に用いら
れる感光性樹脂としては、通常のレジスト材料を用いる
ことが可能であるが、特にカラー液晶素子を構成する際
に機械的特性をはじめ、耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の
諸特性に優れた以下のものを用いることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
As the photosensitive resin used to form the color filter suitable for the present invention, it is possible to use an ordinary resist material, but especially mechanical properties when forming a color liquid crystal element, heat resistance, It is preferable to use the following materials which are excellent in various properties such as light resistance and solvent resistance.

【0015】すなわち、200℃以下にて硬化膜が得ら
れるもの、例えば、150℃×30分程度の熱で硬化膜
を形成できる、例えば、感光性基をその分子内に持つ芳
香族系のポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂で、特に、
可視光波長域(400〜700nm)で特定の光吸収特
性を持たないもの(光透過率で90%程度以上のもの)
が好ましい。この観点からは、特に芳香族系のポリアミ
ド樹脂が好ましい。
That is, a cured film can be obtained at 200 ° C. or lower, for example, a cured film can be formed by heat at 150 ° C. for about 30 minutes, for example, an aromatic polyamide having a photosensitive group in its molecule. Resin and polyimide resin, especially
Those that do not have specific light absorption characteristics in the visible light wavelength range (400 to 700 nm) (light transmittance of about 90% or more)
Is preferred. From this viewpoint, an aromatic polyamide resin is particularly preferable.

【0016】また、本発明における感光性を有する基と
しては、以下に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をも
つ芳香族鎖であれば良く、例えば、 (1)安息香酸エステル類
Further, the photosensitive group in the present invention may be any aromatic chain having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below, for example, (1) benzoic acid esters

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】(式中RはCHX=CY−COO−Z
−、Xは−H又は−C、Yは−H又は−CH
Zは―又はエチル基又はグリシジル基を示す) (2)ベンジルアクリレート類
(Wherein R 1 is CHX = CY-COO-Z
-, X is -H or -C 6 H 5, Y is -H or -CH 3,
Z represents-or an ethyl group or a glycidyl group) (2) benzyl acrylates

【0019】[0019]

【化2】 Embedded image

【0020】(式中Yは−H又はCHを示す) (3)ジフェニルエーテル類(Wherein Y represents —H or CH 3 ) (3) Diphenyl ethers

【0021】[0021]

【化3】 Embedded image

【0022】( 式中R はCHX=CY−CONH
−、CH=CY−COO−(CH−OCO−又
はCH=CY−COO−CH−を1個以上含むも
の、X,Yは前記と同基を示す) (4)カルコン類及びその他化合物鎖
(Wherein R 2 is CHX = CY-CONH
-, CH 2 = CY-COO- (CH 2) 2 -OCO- or CH 2 = CY-COO-CH 2 - which the containing one or more, X, Y represents the same group) (4) chalcone Chains of other compounds

【0023】[0023]

【化4】 [Chemical 4]

【0024】(式中RはH−,アルキル基、アルコシ
キ基を示す)
(In the formula, R 3 represents H-, an alkyl group or an alkoxy group)

【0025】[0025]

【化5】 Embedded image

【0026】等が挙げられる。And the like.

【0027】これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリ
アミド樹脂及びポリイミド樹脂の具体例を示すと、リソ
コートPA−1000C(宇部興産(株)製)、リソコ
ートPI−400(宇部興産(株)製)等が挙げられ
る。
Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in the molecule are lysocoat PA-1000C (manufactured by Ube Industries Ltd.) and lithocoat PI-400 (Ube Industries Ltd. ) And the like.

【0028】一般にフォトリソ工程で用いられる感光性
樹脂は、その化学構造によって差はあるものの、機械的
特性をはじめ耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優
れたものは少ない。これに対し、上記ポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂等の感光性ポリアミノ系樹脂は、化学
構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系であり、こ
れらを用いて形成したカラーフィルターの耐久性も非常
に良好なものとなる。
Generally, photosensitive resins used in the photolithography process have excellent durability such as mechanical properties, heat resistance, light resistance, solvent resistance and the like, although there are differences depending on their chemical structures. On the other hand, the photosensitive polyamino resin such as the polyamide resin and the polyimide resin is a resin system excellent in their durability even in terms of chemical structure, and the durability of the color filter formed using them is also very high. It will be good.

【0029】本発明のカラーフィルターを形成するため
に用いられる着色材料としては、有機顔料、無機顔料等
のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に限
定されるものではない。この場合、各材料を単体で用い
ることも、これらのうちのいくつかの混合物として用い
ることもでき、特にカラーフィルターの色特性及び諸性
能から勘案すると有機顔料が着色材料として最も好まし
い。
The coloring material used for forming the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments and inorganic pigments. In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of them, and an organic pigment is most preferable as a coloring material in view of the color characteristics and various performances of the color filter.

【0030】有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性ア
ゾ系、縮合アゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシア
ニン系顔料,そしてインジゴ系,アントラキノン系,ペ
リレン系,ペリノン系,ジオキサジン系,キナクリドン
系,イソインドリノン系,フタロン系,メチン・アゾメ
チン系、その他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、ある
いはこれらのうちのいくつかの混合物が用いられる。
The organic pigments include azo pigments such as soluble azo pigments, insoluble azo pigments and condensed azo pigments, phthalocyanine pigments, and indigo pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, perinone pigments, dioxazine pigments, quinacridone pigments, A condensed polycyclic pigment containing an isoindolinone type, a phthalone type, a methine / azomethine type, other metal complex type, or a mixture of some of these is used.

【0031】本発明において、カラーフィルターを形成
するために使用する着色樹脂は、上記感光性ポリアミノ
系樹脂溶液に所望の分光特性を有する上記着色材料を感
光性樹脂量をV(gr)、着色材料の量をP(gr)と
した場合のP/V比で1/3≦P/V≦3/2の範囲の
割合で配合し、超音波あるいは三本ロール、ボールミ
ル、サンドミル等により充分に分散させた後、1μm程
度のフィルターにて粒径の大きいものを除去して調製す
る。
In the present invention, the coloring resin used to form the color filter is the above-mentioned coloring material having the desired spectral characteristics in the above-mentioned photosensitive polyamino resin solution, the photosensitive resin amount being V (gr), and the coloring material. When P is the amount of P (gr), the P / V ratio is 1/3 ≦ P / V ≦ 3/2, and the mixture is sufficiently dispersed by ultrasonic waves or three rolls, ball mill, sand mill, etc. After that, a filter with a size of about 1 μm is used to remove those having a large particle size to prepare.

【0032】ここで、本発明で規定した1/3≦P/V
≦3/2について具体的に説明すると、今所望の分光特
性を得るために着色材料の種類と量が設定された場合、
主にカラーフィルターの形成上の観点、あるいは液晶へ
の配向欠陥発生の観点から、感光性樹脂量V の値は、実
験よりある範囲に設定される。
Here, 1/3 ≦ P / V specified in the present invention
Explaining specifically for ≦ 3/2, when the type and amount of the coloring material are set to obtain the desired spectral characteristics,
The value of the photosensitive resin amount V is set to a certain range by experiments, mainly from the viewpoint of forming the color filter or the viewpoint of occurrence of alignment defects in the liquid crystal.

【0033】すなわち、P/V>3/2においては着色
材料分が多くなりすぎる為、以下の様な問題が発生す
る。 均一分散された着色樹脂の調製が難しく、これにより
色のバラツキが大きくなる上、特に形成されたカラーフ
ィルター表面の粗さがあらくなり、液晶に対する配向の
乱れを誘発する。
That is, when P / V> 3/2, the amount of the coloring material becomes too large, and the following problems occur. It is difficult to prepare a uniformly dispersed colored resin, which causes large variations in color, and in particular, the roughness of the surface of the formed color filter becomes rough, which causes disorder of alignment with respect to liquid crystal.

【0034】光硬化時の着色材料の光吸収が大きくな
り、感光性樹脂自体の光硬化不良が発生し、現像時にク
ラック、ワレ、膜ハガレ等の欠陥に結びつき、液晶に対
する配向の乱れを誘発する。
Light absorption of the coloring material during photocuring becomes large, and photocuring failure of the photosensitive resin itself occurs, which leads to defects such as cracks, cracks, and film peeling during development, and induces disorder of alignment with respect to liquid crystal. .

【0035】光硬化時の着色材料による散乱が増し、
かつバインダー成分が少ないことから、カラーフィル
ターエッジ部分がきれいにパターニングできず、ギザギ
ザ状になり、これにより液晶に対する配向の乱れを誘発
する。
Increased scattering by the coloring material during photocuring,
And since there are few binder components, color fill
The edge portion cannot be patterned properly and becomes jagged, which induces disorder of alignment with respect to the liquid crystal.

【0036】カラーフィルター形成後の膜質も、着色
材料分が多い為、もろく、液晶素子形成時に、主にスペ
ーサー等による割れ、クラック等の欠陥に結びつき、液
晶に対する配向の乱れを誘発する。等の問題が発生し、
表示品位の優れたカラー液晶素子を形成することが難し
い。
The film quality after formation of the color filter is also fragile because it contains a large amount of coloring material, which leads to defects such as cracks and cracks mainly due to spacers and the like during the formation of a liquid crystal element, and induces disorder of alignment with respect to liquid crystal. Problems such as
It is difficult to form a color liquid crystal element with excellent display quality.

【0037】逆に、P/V<1/3の場合には、樹脂分
が多くなりすぎる為、以下の様な問題点が発生する。す
なわち、 カラーフィルター層の膜厚が厚くなり、画素間段差が
大きくなり、これにより液晶に対する配向の乱れを誘発
する。
On the other hand, when P / V <1/3, the resin content becomes too large and the following problems occur. That is, the film thickness of the color filter layer becomes thicker and the step difference between pixels becomes larger, which causes the disorder of the alignment with respect to the liquid crystal.

【0038】カラーフィルター層の膜厚が厚くなり、
感光性樹脂のパターニングがきれいにできなくなる。こ
れによってパターンの乱れた所から液晶に対する配向の
乱れを誘発する。
The thickness of the color filter layer becomes thicker,
Patterning of the photosensitive resin cannot be done cleanly. As a result, the disorder of the alignment with respect to the liquid crystal is induced from the disordered portion of the pattern.

【0039】カラーフィルター層の膜厚が厚くなり、
液晶素子を形成する際、スペーサーによるカラーフィル
ター層のへこみ量も大きくなり、均一なセルギャップ保
持が難しい上、このへこみ部分からカラーフィルターの
クラック、割れ等が発生し、液晶に対する配向の乱れを
誘発する。等であり、これらにおいても表示品位の優れ
たカラー液晶素子を形成することが難しい。
The thickness of the color filter layer becomes thicker,
When forming a liquid crystal element, the amount of dents in the color filter layer due to the spacer also becomes large, making it difficult to maintain a uniform cell gap and causing cracks and breaks in the color filter from these dents, causing alignment disorder with respect to the liquid crystal. To do. As such, it is difficult to form a color liquid crystal element having excellent display quality even in these cases.

【0040】以上の各問題は、カラーフィルター層上
に、たとえ保護膜、透明電極、配向膜等でカバーして
も、液晶と接する面での配向膜の乱れは保持され、配向
欠陥へと結びつく。
Each of the above-mentioned problems leads to alignment defects even if the color filter layer is covered with a protective film, a transparent electrode, an alignment film, etc., and the disorder of the alignment film on the surface in contact with the liquid crystal is retained. .

【0041】従って、表示品位の優れたカラー液晶素子
を構成するには、特に液晶の配向に乱れを誘発しない観
点から、P/V比を1/3≦P/V≦3/2の範囲に規
制した感光性着色樹脂により形成されるカラーフィルタ
ーが必要となる。
Therefore, in order to form a color liquid crystal element having excellent display quality, the P / V ratio is set within the range of 1 / 3≤P / V≤3 / 2 from the viewpoint of not disturbing the alignment of the liquid crystal. A color filter formed of the regulated photosensitive colored resin is required.

【0042】なお、本発明で規定したP/V比の範囲に
おいては、液晶の配向の観点以外のカラーフィルターの
基本的な色特性、膜厚及び性能等でも充分に実用上、支
障のないものが形成できる。
In the range of the P / V ratio specified in the present invention, the basic color characteristics, film thickness, performance, etc. of the color filter other than the viewpoint of the liquid crystal alignment are sufficiently satisfactory for practical use. Can be formed.

【0043】本発明のカラーフィルターは、前記着色樹
脂をスピンナー,ロールコーター等の塗布装置により基
板上に塗布し、フォトリソ工程によりパターン状に形成
され、その層厚は所望とする分光特性に応じて決定され
るが、通常は0.5〜5μm程度、好ましくは、1〜2
μm程度が望ましい。
The color filter of the present invention is formed into a pattern by a photolithography process in which the above-mentioned colored resin is applied onto a substrate by a coating device such as a spinner or a roll coater, and its layer thickness is determined according to desired spectral characteristics. Although it is determined, it is usually about 0.5 to 5 μm, preferably 1 to 2
About μm is desirable.

【0044】なお、本発明のカラーフィルターは、それ
自体充分な耐久性を有する良好な材料で構成されている
が、特に、より各種の環境条件から、カラーフィルター
層を保護するためには、カラーフィルター層表面に、ポ
リアミド,ポリイミド,ポリウレタン,ポリカーボネー
ト,シリコン系等の有機樹脂やSi,SiO
SiO,Al,Ta等の無機膜をスピンコ
ート,ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によっ
て、保護層として設けることができる。さらに、上記保
護層を形成した後、材料によっては、配向処理を施すこ
とにより、液晶を用いたデバイスへの適用も可能とな
る。
Although the color filter of the present invention is composed of a good material having sufficient durability itself, in particular, in order to protect the color filter layer from various environmental conditions, Polyamide, polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicon-based organic resin, Si 3 N 4 , SiO 2 ,
An inorganic film of SiO, Al 2 O 3 , Ta 2 O 3 or the like can be provided as a protective layer by spin coating, roll coating, or vapor deposition. Further, after forming the protective layer, depending on the material, an alignment treatment may be performed to make it applicable to a device using liquid crystal.

【0045】この保護層の層厚は、一般的には、0.2
〜10μm、好ましくは0.5〜5μmの範囲に設定さ
れる。
The layer thickness of this protective layer is generally 0.2.
It is set in the range of 10 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm.

【0046】カラーフィルター層と下地の基板間との接
着性を更に増す必要がある場合には、基板上にあらかじ
めシランカップリング剤等で薄く塗布した後にカラーフ
ィルターパターンを形成するか、あるいは、あらかじめ
着色樹脂中にシランカップリング剤等を少量添加したも
のを用いてカラーフィルターを形成することにより、一
層効果的である。
When it is necessary to further increase the adhesiveness between the color filter layer and the underlying substrate, a color filter pattern may be formed after applying a thin coating of a silane coupling agent or the like on the substrate in advance. It is more effective to form a color filter by using a coloring resin containing a small amount of a silane coupling agent or the like.

【0047】また、場合によっては表示特性を向上させ
る目的及び各画素間の間隙をうめる目的で、各画素間に
合わせて、遮光層をクロム、アルミニウム等の遮光能力
をもつ金属薄膜を蒸着法で、あるいは感光性ポリアミノ
系樹脂中にカーボンブラック、複合酸化物黒顔料、金属
粉等の遮光能力をもった材料を分散させた遮光樹脂層を
塗布法で形成することができる。
In some cases, for the purpose of improving the display characteristics and filling the gaps between the pixels, a metal thin film having a light-shielding ability such as chromium or aluminum is formed by a vapor deposition method in accordance with each pixel. Alternatively, a light-shielding resin layer in which a material having a light-shielding ability such as carbon black, a complex oxide black pigment, and metal powder is dispersed in a photosensitive polyamino resin can be formed by a coating method.

【0048】本発明に用いられる配向膜の材料として
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン
樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるい
は感光性ポリイミド、感光性ポリアミド、環化ゴム系フ
ォトレジスト、フェノールノボラック系フォトレジスト
あるいは電子線フォトレジスト[メタクリレート(モノ
マー、オリゴマー)、エポキシ化−1,4−ポリブタジ
エンなど]などから選択して形成することができる。
Examples of the material of the alignment film used in the present invention include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide imide, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate,
Resins such as polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, urea resin, acrylic resin, or photosensitive polyimide, photosensitive polyamide, cyclized rubber photoresist, phenol novolac photoresist or electron beam photoresist [methacrylate (monomer (monomer , Oligomer), epoxidized-1,4-polybutadiene, etc.] and the like.

【0049】本発明で用いる液晶材料としては、一般的
なTN型液晶のほか、特に適したものは双安定性を有す
る液晶であって、強誘電性を有するものであり、具体的
にはカイラルスメクティックC相(SmC),H相
(SmH),I相(SmI),J相(SmJ),
K相(SmK),G相(SmG)またはF相(Sm
)の液晶を用いることができる。
As the liquid crystal material used in the present invention, in addition to general TN type liquid crystal, particularly suitable one is a liquid crystal having bistability, which has ferroelectricity, and specifically, chiral. Smectic C phase (SmC * ), H phase (SmH * ), I phase (SmI * ), J phase (SmJ * ),
K phase (SmK * ), G phase (SmG * ) or F phase (Sm
A liquid crystal of F * ) can be used.

【0050】この強誘電性液晶については、“ル・ジュ
ールナル・ド・フィジーク・ルテール”(“LE JO
URNAL DE PHYSIQUE LETTRE
S”)1975年、36(L−69)号、「フェロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」(「Ferro
electric Liquid Crystal
s」);“アプライド・フィジックス・レターズ”
(“Applied Physics Letter
s”)1980年、36(11)号 、「サブミクロ・
セカンド・バイステイブル・エレクトロオプチック・ス
イッチング・イン・リキッド・クリスタルス」(「Su
bmicro Second Bistble Ele
ctrooptic Switching in Li
quid Crystals」);“固体物理”198
1年,16(141)号、「液晶」等に記載されてお
り、本発明においては、これらに開示された強誘電性液
晶を使用することができる。
Regarding this ferroelectric liquid crystal, "LE JOURNAL DE Fijique Rute"("LE JO
URNAL DE PHYSIQUE LETTRE
S ") 1975, No. 36 (L-69)," Ferroelectric Liquid Crystals "(" Ferro
electric Liquid Crystal
s ");" Applied Physics Letters "
("Applied Physics Letter
s ") 1980, No. 36 (11)," Submicro.
Second Bi-Stable Electro-Optic Switching In Liquid Crystals "(" Su
bmicro Second Bistble Ele
ctropic Switching in Li
"quid Crystals");"Solid State Physics" 198
1 year, 16 (141), "Liquid crystal" and the like, and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

【0051】強誘電性液晶の具体例としては、例えばデ
シロキシベンジリデン−p′−アミノ−2−メチルブチ
ルシンナメート(DOBAMBC)、ヘキシルオキシベ
ンジリデン−p′−アミノ−2−クロルプロピルシンナ
メート(HOBACPC)、4−o−(2−メチル)−
ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン(MB
RA8)が挙げられる。
Specific examples of the ferroelectric liquid crystal include, for example, desiloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloropropylcinnamate (HOBACPC). ), 4-o- (2-methyl)-
Butyl resorcylidene-4'-octylaniline (MB
RA8).

【0052】これらの材料を用いて素子を構成する場
合、液晶化合物がカイラルスメクティック相となるよう
な温度状態に保持するため、必要に応じて素子をヒータ
ーが埋め込まれたブロック等により支持することができ
る。
When a device is formed using these materials, the device may be supported by a block or the like in which a heater is embedded, if necessary, in order to maintain the temperature state in which the liquid crystal compound becomes a chiral smectic phase. it can.

【0053】以下、図面を参照しつつ、本発明の代表的
なカラーフィルターの形成方法を説明する。図1は本発
明のカラーフィルター基板の形成方法を説明する工程図
である。まず、図1(a)に示すごとく、予め、所望の
分光特性を有する着色材料がP/V比で1/3〜3/2
の範囲で所定量配合されたポリアミノ系樹脂液(NMP
溶液)等の樹脂液を用い、第1色目の着色樹脂膜7を所
定の基板1上に、スピンナー等の任意の塗布方法を用
い、所定の膜厚になるように塗布形成し、適当な温度条
件下でプリベークを行なう。次いで、図1(b)に示す
ごとく、感光性樹脂の感度を有する光(例えば、高圧水
銀灯等からの紫外線)で、形成しようとするパターンに
対応した所定のパターン形状を有するフォトマスク8を
介して着色樹脂膜を露光し、パターン部の光硬化を行な
う。
A typical method for forming a color filter of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A to 1C are process diagrams illustrating a method for forming a color filter substrate of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a coloring material having a desired spectral characteristic is previously prepared to have a P / V ratio of 1/3 to 3/2.
Polyamino resin liquid (NMP
A colored resin film 7 of the first color is formed on a predetermined substrate 1 using a resin solution such as a solution) by an arbitrary coating method such as a spinner so as to have a predetermined film thickness, and is formed at an appropriate temperature. Pre-bake under conditions. Then, as shown in FIG. 1B, light having the sensitivity of the photosensitive resin (for example, ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp) is passed through a photomask 8 having a predetermined pattern shape corresponding to the pattern to be formed. The colored resin film is exposed to light to cure the pattern portion.

【0054】そして図1(c)に示すごとく、光硬化部
分7aを有した着色樹脂膜7を、未露光部分のみを溶解す
る溶剤(例えば、N−メチル−2−ピロリドン系溶剤等
を主成分とするもの)にて超音波等により現像した後、
リンス処理(例えば、1,1,1−トリクロロエタン
等)を行なう。次いで、ポストベーク処理を行ない、図
1(d)に示すごとき本発明のパターン状着色樹脂膜9
を得ることができる。
Then, as shown in FIG. 1 (c), the colored resin film 7 having the photo-cured portion 7a is used as a main component of a solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone-based solvent) which dissolves only the unexposed portion. After developing with ultrasonic waves etc.,
A rinse treatment (for example, 1,1,1-trichloroethane or the like) is performed. Then, post-baking treatment is performed to form the patterned colored resin film 9 of the present invention as shown in FIG.
Can be obtained.

【0055】更に必要に応じて、すなわち用いられるカ
ラーフィルターの色の数に応じて、図1(a)から図1
(d)までの工程を、各色に対応した着色材料をP/V
比で1/3〜3/2の範囲で分散させた着色樹脂液をそ
れぞれ用いて繰り返して行ない、例えば、図1(e)に
示した様な異なる色のパターン状着色樹脂膜9,9aお
よび9bの3色からなるカラーフィルターを形成するこ
とができる。
Further, if necessary, that is, depending on the number of colors of the color filters used, the arrangement shown in FIGS.
For the steps up to (d), P / V the coloring material corresponding to each color
Repeatedly using the colored resin liquids dispersed in the range of 1/3 to 3/2, for example, the patterned colored resin films 9 and 9a of different colors as shown in FIG. It is possible to form a color filter having three colors of 9b.

【0056】また、本発明で使用するカラーフィルター
は、図1(f)に示すように、フィルター上部に、先に
挙げたような材料から形成した保護層4を有しているも
のであってもよい。
The color filter used in the present invention, as shown in FIG. 1 (f), has a protective layer 4 formed of the above-mentioned materials on the upper part of the filter. Good.

【0057】[0057]

【実施例】以下に参考例を示し、本発明を具体的に説明
する。尚、文中%とあるのは重量基準である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to the following reference examples. In the text,% is based on weight.

【0058】参考例1 ガラス基板上に、所望の分光特性を得ることのできる青
色着色樹脂材[ヘリオゲン ブルー (Helioge
n Blue)L7080(商品名,BASF社製,
C.I.No.74160)をPA−1000C(商品
名,宇部興産社製,ポリマー分=10%、溶剤=N−メ
チル−2−ピロリドン)に下記の表1に示す各P/V比
で配合して分散させて作製した感光性の着色樹脂材]を
スピンナー塗布法により、表1に示す各膜厚で塗布し
た。
Reference Example 1 On a glass substrate, a blue coloring resin material [Heliogen Blue (Helioge) capable of obtaining desired spectral characteristics is obtained.
n Blue) L7080 (trade name, manufactured by BASF Corporation,
C. I. No. 74160) was mixed with PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content = 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone) at each P / V ratio shown in Table 1 below and dispersed. The prepared photosensitive colored resin material] was applied to each film thickness shown in Table 1 by a spinner coating method.

【0059】次に、該着色樹脂層に70℃、30分間の
プリベークを行なった後、形成しようとするパターン形
状に対応したパターンマスクを介して高圧水銀灯にて露
光した。露光終了後、該着色樹脂膜の未露光部のみを溶
解する専用現像液(N−メチル−2−ピロリドンを主成
分とする現像液)にて超音波を使用して現像し、専用リ
ンス液(1,1,1−トリクロロエタンを主成分とする
リンス液)で処理した後、200℃、 30分間のポスト
ベークを行ない、パターン形状を有した青色着色樹脂膜
を形成した。
Next, the colored resin layer was prebaked at 70 ° C. for 30 minutes, and then exposed with a high pressure mercury lamp through a pattern mask corresponding to the pattern shape to be formed. After completion of the exposure, development is carried out using ultrasonic waves with a dedicated developing solution (developing solution containing N-methyl-2-pyrrolidone as a main component) which dissolves only the unexposed portion of the colored resin film, and After treatment with a rinse liquid containing 1,1,1-trichloroethane as a main component), post-baking was performed at 200 ° C. for 30 minutes to form a blue colored resin film having a pattern shape.

【0060】続いて、青色着色パターンの形成されたガ
ラス基板上に、第2色目として緑色着色樹脂材[リオノ
ール グリーン(Lionol Green)6YK
(商品名,東洋インキ社製,C.I.No.7426
5)をPA−1000C(商品名,宇部興産社製,ポリ
マー分=10%、溶剤=N−メチル−2−ピロリドン)
に下記の表1に示す各P/V比で配合して分散させて作
製した感光性の着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同
様にして緑色着色パターンをガラス基板上の所定の位置
に形成した。
Subsequently, a green colored resin material [Lionol Green 6YK] was used as a second color on the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.
(Product name, manufactured by Toyo Ink Co., CI No. 7426
5) PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, polymer content = 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone)
To a predetermined position on the glass substrate in the same manner as described above, except that a photosensitive colored resin material prepared by mixing and dispersing each P / V ratio shown in Table 1 below is used. Formed.

【0061】さらに、この様にして青色及び緑色パター
ンが形成されているガラス基板上に、第3色目として、
赤色着色樹脂材[イルガジン レッド(Irgazin
Red)BPT(商品名,チバガイギー(Ciba−
Geigy)社製,C.I.No.71127)をPA
−1000C(商品名,宇部興産社製,ポリマー分=1
0%、溶剤=N−メチル−2−ピロリドン)に下記の表
1に示す各P/V比で配合して分散させて作製した感光
性の着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同様にして赤
色着色パターンをガラス基板上の所定の位置に形成し、
R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプの着色
パターンを得た。
Further, as a third color, on the glass substrate on which the blue and green patterns are formed in this way,
Red colored resin material [Irgazin Red (Irgazin
Red) BPT (trade name, Ciba-Geigy (Ciba-
Geigy), C.I. I. No. 71127) to PA
-1000C (Brand name, Ube Industries, Polymer content = 1
0%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone) was mixed in the respective P / V ratios shown in the following Table 1 and dispersed to produce a photosensitive colored resin material] To form a red colored pattern at a predetermined position on the glass substrate,
A colored pattern of three color stripes of R (red), G (green) and B (blue) was obtained.

【0062】この様にして得られたカラーフィルターパ
ターン上に保護層および平坦化層として透明樹脂材[P
A−1000C(商品名,宇部興産社製,ポリマー分=
10%、溶剤=N−メチル−2−ピロリドン)]をスピ
ンナー塗布法により約0.5μm厚の膜厚にて形成し
た。
On the color filter pattern thus obtained, a transparent resin material [P
A-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content =
10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone)] was formed by a spinner coating method to a film thickness of about 0.5 μm.

【0063】次に該保護層および平坦化層上にITOを
500Åの厚さにスパッタリング法により成膜し、カラ
ーフィルターパターンにアライメントしてパターニング
して透明電極パターンを得、この上に配向膜として、ポ
リイミド形成溶液(日立化成工業「PIQ」)を300
0rpmで回転するスピンナーで塗布し、150℃で3
0分間加熱を行なって2000Åのポリイミド被膜を形
成した。しかる後、このポリイミド被膜表面をラビング
処理した。このようにして形成したカラーフィルター基
板と、対向する基板を貼り合わせてセル組し、強誘電性
液晶であるチッソ社製の「CS−1014」(商品名)
を注入、封口して本発明のカラー液晶素子を得た。
Next, an ITO film having a thickness of 500Å was formed on the protective layer and the flattening layer by a sputtering method, aligned with a color filter pattern and patterned to obtain a transparent electrode pattern, on which an alignment film was formed. , Polyimide forming solution (Hitachi Chemical Industries "PIQ") 300
Apply with a spinner rotating at 0 rpm and apply 3 at 150 ° C.
Heating was performed for 0 minutes to form a 2000 Å polyimide film. Then, the surface of this polyimide coating film was rubbed. "CS-1014" (trade name) manufactured by Chisso Corporation, which is a ferroelectric liquid crystal, is formed by bonding the thus formed color filter substrate and the facing substrate to each other to form a cell group.
Was injected and sealed to obtain a color liquid crystal device of the present invention.

【0064】得られたカラー液晶素子をクロスニコルの
偏光顕微鏡で観察し、内部の液晶分子の配向欠陥状態を
評価した。この結果を表1に記す。
The obtained color liquid crystal element was observed with a crossed Nicols polarization microscope to evaluate the alignment defect state of the liquid crystal molecules inside. The results are shown in Table 1.

【0065】[0065]

【表1】 (注) ○:配向欠陥のない良好な状態 ×:配向欠陥を生じている状態[Table 1] (Note) ○: Good state with no alignment defects ×: State with alignment defects

【0066】参考例2 薄膜トランジスターを用いた本発明のカラー液晶素子を
以下の様に形成した。まず薄膜トランジスター基板を図
2に示す様に順次形成した。すなわち、図2(a)に示
すように、ガラス基板(商品名:7059、コーニング
社製)1上に1000Åの層厚のITO画素電極10を
フォトリソ工程により所望のパターンに成形した後、こ
の面に更にAlを1000Åの層厚に真空蒸着し、この
蒸着層をフォトリソ工程により所望の形状にパターンニ
ングして図2(b)に示すようなゲート電極11を形成し
た。
Reference Example 2 A color liquid crystal device of the present invention using a thin film transistor was formed as follows. First, thin film transistor substrates were sequentially formed as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2A, an ITO pixel electrode 10 having a layer thickness of 1000 Å is formed into a desired pattern on a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Incorporated) 1 by a photolithography process, and then this surface is formed. Further, Al was vacuum-deposited to a layer thickness of 1000 Å, and the deposited layer was patterned into a desired shape by a photolithography process to form a gate electrode 11 as shown in FIG. 2 (b).

【0067】続いて、感光性ポリイミド樹脂(商品名:
セミコファイン、東レ社製)を前記電極の設けられた基
板1面上に塗布し絶縁層13を形成し、パターン露光及
び現像処理によってドレイン電極17と画素電極10と
のコンタクト部を構成するスルーホール12を図2
(c)に示すように形成した。
Subsequently, a photosensitive polyimide resin (trade name:
(Semicofine, manufactured by Toray Industries, Inc.) is applied to the surface of the substrate 1 on which the electrodes are provided to form an insulating layer 13, and a through hole that forms a contact portion between the drain electrode 17 and the pixel electrode 10 by pattern exposure and development processing. Figure 12
It was formed as shown in (c).

【0068】ここで、基板1を堆積槽内の所定の位置に
セットし、堆積槽内にH2 で希釈されたSiH4 を導入
し、真空中でグロー放電法により、前記電極10,11
及び絶縁層13の設けられた基板1全面に2000Åの
層厚のa−Siからなる光導電層(イントリンジック
層)14を堆積させた後、この光導電層14上に引続き
同様な操作によって、1000Åの層厚のn+層15を
図2(d)に示したように積層した。この基板1を堆積
槽から取り出し、前記n+層15及び光導電層14のそ
れぞれを、この順にドライエッチング法により所望の形
状に図2(e)に示したようにパターンニングした。
Here, the substrate 1 is set at a predetermined position in the deposition tank, SiH 4 diluted with H 2 is introduced into the deposition tank, and the electrodes 10, 11 are formed in a vacuum by a glow discharge method.
And a photoconductive layer (intrinsic layer) 14 made of a-Si having a layer thickness of 2000 Å is deposited on the entire surface of the substrate 1 on which the insulating layer 13 is provided, and then the photoconductive layer 14 is continuously processed by the same operation. , N + layer 15 having a layer thickness of 1000 Å was laminated as shown in FIG. The substrate 1 was taken out of the deposition tank, and each of the n + layer 15 and the photoconductive layer 14 was patterned in this order into a desired shape by a dry etching method as shown in FIG. 2 (e).

【0069】次に、このようにして光導電層14及びn
+層15が設けられている基板面に、Alを1000Å
の層厚で真空蒸着した後、このAl蒸着層をフォトリソ
工程により所望の形状にパターンニングして、図2
(f)に示すようなソース電極16及びドレイン電極1
7を形成した。
Next, in this way, the photoconductive layers 14 and n are formed.
1000 Å of Al on the surface of the substrate on which the + layer 15 is provided
2 is vacuum-deposited to a desired thickness, and then this Al-deposited layer is patterned into a desired shape by a photolithography process.
Source electrode 16 and drain electrode 1 as shown in (f)
Formed 7.

【0070】最後に図2(g)に示したように基板上の
全面に透明絶縁層13aとしてネガレジスト(例、東京
応化製ODUR)を形成し、更にその全面にポリイミド
樹脂を1200Å厚に塗布し、250℃、1時間の加熱
硬化を行なってポリイミド樹脂層からなる配向膜5bを形
成し、しかる後に、該ポリイミド樹脂層の配向膜5bの表
面をラビング処理して液晶を配向させる配向機能を付与
させた。
Finally, as shown in FIG. 2 (g), a negative resist (eg, Tokyo Ohka ODUR) is formed on the entire surface of the substrate as a transparent insulating layer 13a, and a polyimide resin is applied to the entire surface to a thickness of 1200 Å. Then, it is heated and cured at 250 ° C. for 1 hour to form an alignment film 5b made of a polyimide resin layer, and then, the surface of the alignment film 5b of the polyimide resin layer is rubbed to have an alignment function of aligning liquid crystals. I was granted.

【0071】この様にして配向機能を付与したポリイミ
ド樹脂層からなる電極基板(図2(h))を形成した。
次に、対向電極基板としてカラーフィルターを参考例1
と同様にして形成した。
Thus, an electrode substrate (FIG. 2 (h)) made of a polyimide resin layer having an orientation function was formed.
Next, a color filter is used as a counter electrode substrate in Reference Example 1.
Was formed in the same manner as.

【0072】この様にして得られたカラーフィルターパ
ターン上にITOをスパッタリング法により500Åの
厚さに成膜して透明電極層を形成した後、ポリイミド樹
脂を1200Å厚に塗布し、250℃、1時間の加熱硬
化を行なってポリイミド樹脂層を形成した後、該樹脂層
の表面をラビング処理により配向機能を付与して、カラ
ーフィルター基板を形成した。
On the color filter pattern thus obtained, ITO was formed into a film having a thickness of 500 Å by a sputtering method to form a transparent electrode layer, and then a polyimide resin was applied to a thickness of 1200 Å and the temperature was set at 250 ° C. After heat-curing for a period of time to form a polyimide resin layer, the surface of the resin layer was rubbed to impart an orientation function to form a color filter substrate.

【0073】そして、この基板と先に形成した薄膜トラ
ンジスターを有する基板とを対向させ、貼り合わせた
後、その間隙にTN型液晶を注入、封口して本発明のカラ
ー液晶素子を得た。得られたカラー液晶素子の配向状態
は、参考例1と同様の結果を得た。
Then, this substrate and the substrate having the thin film transistor formed previously were opposed to each other and bonded to each other, and then TN type liquid crystal was injected into the gap and sealed to obtain a color liquid crystal element of the present invention. The alignment state of the obtained color liquid crystal element was similar to that of Reference Example 1.

【0074】参考例3 3色カラーフィルターを対向基板の電極上に設ける以外
は参考例2と同様にして本発明のカラー液晶素子を得
た。得られたカラー液晶素子の配向状態は、参考例1と
同様の結果を得た。
Reference Example 3 A color liquid crystal device of the present invention was obtained in the same manner as in Reference Example 2 except that a three-color filter was provided on the electrodes of the counter substrate. The alignment state of the obtained color liquid crystal element was similar to that of Reference Example 1.

【0075】参考例4 3色カラーフィルターを対向電極基板上に設ける代わり
に図3に示すような薄膜トランジスター基板上に設け
た。すなわちガラス基板上に形成した画素電極パターン
上にモザイク状のカラーフィルターパターンを形成する
以外は参考例2と同様にしてカラーフィルターを有する
薄膜トランジスター基板を形成した。この様にして得ら
れた基板と対向電極基板とを対向させ、貼り合わせ、そ
の間隙にTN型液晶を注入および封口して本発明のカラー
液晶素子を得た。得られたカラー液晶素子の配向状態は
参考例1と同様の結果を得た。
Reference Example 4 A three-color filter was provided on the thin film transistor substrate as shown in FIG. 3 instead of on the counter electrode substrate. That is, a thin film transistor substrate having a color filter was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that the mosaic color filter pattern was formed on the pixel electrode pattern formed on the glass substrate. The substrate thus obtained and the counter electrode substrate were opposed to each other and bonded to each other, and TN type liquid crystal was injected and sealed in the gap to obtain a color liquid crystal element of the present invention. The alignment state of the obtained color liquid crystal element was similar to that of Reference Example 1.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
感光性樹脂中に分散させる着色材料の比率、すなわちP
/V比を1/3≦P/V≦3/2の範囲に規制すること
により、薄膜で精度良く、きれいな表面、側面形状をも
ったカラーフィルターを得ることができる上、さらに欠
陥が少なく、均一で強度的にも安定したカラーフィルタ
ーを得ることができる。従って、この様な品質の良いカ
ラーフィルターを液晶素子内部に配置することにより、
配向欠陥のない、表示品位の優れたカラー液晶素子を提
供することができる。
As described above, according to the present invention,
Ratio of the coloring material dispersed in the photosensitive resin, that is, P
By controlling the / V ratio within the range of 1/3 ≦ P / V ≦ 3/2, it is possible to obtain a color filter with a thin film with high precision and a clean surface and side surface shape, and further, to reduce defects. A uniform and stable color filter can be obtained. Therefore, by arranging such a high quality color filter inside the liquid crystal element,
It is possible to provide a color liquid crystal element having excellent display quality without alignment defects.

【0077】また、本発明によれば、高性能の樹脂材料
および着色材料を用いていることから、諸特性に優れ
た、微細パターンを有するカラーフィルターを簡便に作
製することができ、結果として信頼性の高いカラー液晶
素子を提供することができる。
Further, according to the present invention, since a high-performance resin material and a coloring material are used, a color filter having a fine pattern, which is excellent in various characteristics, can be easily manufactured, and as a result, reliability is improved. A highly reliable color liquid crystal element can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるカラーフィルター基板の形成方法
を説明するための工程図である。
FIG. 1 is a process chart for explaining a method for forming a color filter substrate according to the present invention.

【図2】薄膜トランジスターを用いたカラー液晶素子に
おける薄膜トランジスター基板の形成方法を説明するた
めの工程図である。
FIG. 2 is a process drawing for explaining a method for forming a thin film transistor substrate in a color liquid crystal device using a thin film transistor.

【図3】本発明の参考例4に示すカラーフィルターを有
する薄膜トランジスター基板の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a thin film transistor substrate having a color filter according to Reference Example 4 of the present invention.

【図4】従来のカラー液晶素子に用いられるカラーフィ
ルター基板の概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a color filter substrate used in a conventional color liquid crystal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,S 基板 2 透明電極 3 カラーフィルター 4 保護層 5,5b 配向膜 7 着色樹脂膜 7a 光硬化部分 8 フォトマスク 9,9a,9b パターン状着色樹脂膜 10,24a,24b,24c,24d 画素電極 11,21a,21b,21c,21d ゲート電極 12 スルーホール 13,13a 絶縁層 14 光導電層 15 n+層 16,23a,23b ソース電極 17 ドレイン電極 21aa,21bb ゲート線 22a,22b,22c,22d 薄膜トランジスター 1, S Substrate 2 Transparent electrode 3 Color filter 4 Protective layer 5, 5b Alignment film 7 Colored resin film 7a Photo-cured part 8 Photomask 9, 9a, 9b Patterned colored resin film 10, 24a, 24b, 24c, 24d Pixel electrode 11, 21a, 21b, 21c, 21d gate electrode 12 through hole 13, 13a insulating layer 14 photoconductive layer 15 n + layer 16, 23a, 23b source electrode 17 drain electrode 21aa, 21bb gate line 22a, 22b, 22c, 22d thin film transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 辰雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 関村 信行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tatsuo Murata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Nobuyuki Sekimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顔料を樹脂中に分散含有させてなり、該
顔料の重量をPとし、該樹脂の重量をVとした場合の重
量比(P/V)を1/3≦P/V≦3/2の範囲に設定
させてなるカラーフィルター層を互いに間隔を置いて複
数配置してなるカラーフィルターパタ−ン及び隣接した
カラーフィルター層の間隔を遮光する遮光層を有するカ
ラーフィルター。
1. A weight ratio (P / V) in which a pigment is dispersed and contained in a resin, where P is the weight of the pigment and V is the weight of the resin, 1/3 ≦ P / V ≦ A color filter having a color filter pattern formed by arranging a plurality of color filter layers set in a range of 3/2 at intervals, and a light shielding layer for shielding the space between adjacent color filter layers from light.
【請求項2】 前記遮光層は、金属が含有されてなる層
である請求項1記載のカラーフィルター。
2. The color filter according to claim 1, wherein the light shielding layer is a layer containing a metal.
【請求項3】 前記遮光層は、カーボンブラツク、黒色
顔料又は金属が分散含有されてなる層である請求項1記
載のカラーフィルター。
3. The color filter according to claim 1, wherein the light shielding layer is a layer containing carbon black, a black pigment or a metal dispersed therein.
【請求項4】 前記樹脂が感光性樹脂である請求項1記
載のカラーフィルター。
4. The color filter according to claim 1, wherein the resin is a photosensitive resin.
【請求項5】 前記感光性樹脂が感光性基を分子内に結
合させた芳香族系ポリアミド樹脂又は芳香族系ポリイミ
ド樹脂を有する樹脂である請求項4記載のカラーフィル
ター。
5. The color filter according to claim 4, wherein the photosensitive resin is a resin having an aromatic polyamide resin or an aromatic polyimide resin having a photosensitive group bonded in the molecule.
【請求項6】 前記カラーフィルターパタ−ンの上に保
護層を設けてなる請求項1記載のカラーフィルター。
6. The color filter according to claim 1, wherein a protective layer is provided on the color filter pattern.
【請求項7】 一対の基板、該一対の基板間に配置させ
た液晶、顔料を樹脂中に分散含有させてなり、該顔料の
重量をPとし、該樹脂の重量をVとした場合の重量比
(P/V)を1/3≦P/V≦3/2の範囲に設定させ
てなるカラーフィルター層を互いに間隔を置いて複数配
置してなるカラーフィルターパタ−ン及び隣接したカラ
ーフィルター層の間隔を遮光する遮光層、該カラーフィ
ルターパタ−ン上に設けた電極及び該電極上に設けた配
向膜を有するカラー液晶素子。
7. A weight in which a pair of substrates, a liquid crystal disposed between the pair of substrates, and a pigment are dispersed and contained in a resin, where the weight of the pigment is P and the weight of the resin is V. A color filter pattern in which a plurality of color filter layers having a ratio (P / V) set within a range of 1/3 ≦ P / V ≦ 3/2 are arranged at intervals, and adjacent color filter layers. A color liquid crystal device having a light-shielding layer that shields the space between the electrodes, an electrode provided on the color filter pattern, and an alignment film provided on the electrode.
【請求項8】 前記遮光層は、金属が含有されてなる層
である請求項7記載のカラー液晶素子。
8. The color liquid crystal device according to claim 7, wherein the light shielding layer is a layer containing a metal.
【請求項9】 前記遮光層は、カーボンブラツク、黒色
顔料又は金属が分散含有されてなる層である請求項7記
載のカラー液晶素子。
9. The color liquid crystal element according to claim 7, wherein the light shielding layer is a layer containing carbon black, a black pigment or a metal dispersed therein.
【請求項10】 前記樹脂が感光性樹脂である請求項7
記載のカラー液晶素子。
10. The resin according to claim 7, which is a photosensitive resin.
The described color liquid crystal device.
【請求項11】 前記感光性樹脂が感光性基を分子内に
結合させた芳香族系ポリアミド樹脂又は芳香族系ポリイ
ミド樹脂を有する樹脂である請求項10記載のカラー液
晶素子。
11. The color liquid crystal device according to claim 10, wherein the photosensitive resin is a resin having an aromatic polyamide resin or an aromatic polyimide resin in which a photosensitive group is bonded in the molecule.
【請求項12】 前記カラーフィルターパタ−ンの上に
保護層を設けてなる請求項7記載のカラー液晶素子。
12. The color liquid crystal device according to claim 7, wherein a protective layer is provided on the color filter pattern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189511A (en) * 2004-12-28 2006-07-20 Dainippon Printing Co Ltd Color filter and production method therefor

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