JPH08286030A - Color filter substrate and color liquid crystal display device using the same - Google Patents

Color filter substrate and color liquid crystal display device using the same

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JPH08286030A
JPH08286030A JP11118495A JP11118495A JPH08286030A JP H08286030 A JPH08286030 A JP H08286030A JP 11118495 A JP11118495 A JP 11118495A JP 11118495 A JP11118495 A JP 11118495A JP H08286030 A JPH08286030 A JP H08286030A
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JP
Japan
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layer
color filter
transparent conductive
conductive layer
substrate
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JP11118495A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Sega
俊介 瀬賀
Yoichi Mori
陽一 森
Norikatsu Ono
典克 小野
Hiroyoshi Omika
広芳 大美賀
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Eneos Corp
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain a color filter substrate used for a color liquid crystal display device which exhibit excellent display quality and has high reliability even in a high temp. and high humidity atmosphere by forming a silane surface- treating agent layer on the first transparent electrically conductive layer. CONSTITUTION: This color filter substrate 1 is obtained by forming a color filter layer 5 consisting of a black matrix 6 and a colored layer 7 on the first transparent conductive layer 3 which is placed on an insulating transparent substrate 2 and used for the electrodeposition, through a silane surface-treating agent layer 4. Further, the second transparent conductive layer 8 for driving the liquid crystal is formed on the color filter layer 5. The layer 4 is a transparent thin layer formed by using a silane coupling agent or surface modifier. As the silane coupling agent, a vinyl silane compound, acrylic silane compound or the like is used. As the surface modifier, a chlorosilane, alkoxysilane or the like is used.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタ基板およ
びカラー液晶表示装置に係り、特に表示品質に優れ、信
頼性の高いカラー液晶表示装置と、これに用いるカラー
フィルタ基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter substrate and a color liquid crystal display device, and more particularly to a color liquid crystal display device having excellent display quality and high reliability, and a color filter substrate used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、カ
ラーの液晶表示装置が注目されている。一般に、カラー
液晶表示装置は、ブラックマトリックスと複数の色(通
常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)からなる
着色層を備えたカラーフィルタ基板と対向電極基板との
間に液晶層を挟持した構造である。そして、各色の着色
層R、G、Bのそれぞれの画素に対応する部分の液晶層
の光透過率を制御することによりカラー画像を得るよう
に構成されている。したがって、上記のカラーフィルタ
基板は、カラー液晶表示装置にとり必須であり、カラー
液晶表示装置の表示品位そのものを左右する重要な部材
である。
2. Description of the Related Art In recent years, a color liquid crystal display device has been attracting attention as a flat display. Generally, a color liquid crystal display device includes a color filter substrate having a black matrix and a plurality of colors (usually, three primary colors of red (R), green (G), and blue (B)) and a counter electrode substrate. It has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between. Then, a color image is obtained by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer in the portion corresponding to each pixel of the colored layers R, G, B of each color. Therefore, the color filter substrate is essential for the color liquid crystal display device, and is an important member that affects the display quality itself of the color liquid crystal display device.

【0003】従来、カラーフィルタ基板のブラックマト
リックスや着色層は、染色基材を塗布し、フォトマスク
を介して露光・現像して形成したパターンを染色する染
色法、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させてお
き、フォトマスクを介して露光・現像する顔料分散法、
および、印刷インキで各色を印刷する印刷法等により形
成されていた。近年、さらに製造コストが低く、かつ、
高性能なカラーフィルタ基板が要望され、このような要
望に応えるものとして、塗料の使用効率が高く、ブラッ
クマトリックスや着色層の形成時間が短時間(数十秒)
で生産能力の優れた電着法により製造されたカラーフィ
ルタ基板が注目されている。
Conventionally, for the black matrix and the coloring layer of the color filter substrate, a dyeing method is applied in which a dyeing base material is applied, and a pattern formed by exposing and developing through a photomask is dyed. , A pigment dispersion method of exposing and developing through a photomask,
Further, it is formed by a printing method or the like in which each color is printed with printing ink. In recent years, the manufacturing cost is lower, and
There is a demand for high-performance color filter substrates, and in order to meet such demands, the use efficiency of the paint is high and the formation time of the black matrix and the coloring layer is short (tens of seconds).
Attention is focused on color filter substrates manufactured by the electrodeposition method, which has excellent production capacity.

【0004】上述の電着法では、透明基板上に電着用の
透明導電層を形成し、その透明導電層上にポジレジスト
層を形成して所定のパターンを有するマスクを介して露
光を行い、次いで、露光部分を溶解除去して透明導電層
の所定箇所を露出させ、その後、透明基板を所定色の電
着液中に浸漬した状態で、透明基板の周辺の透明導電層
から通電して電着を行い、このような電着操作を繰り返
すことによって順次ブラックマトリックス、着色層を設
けてカラーフィルタ層を形成している。このようにして
ブラックマトリックスと着色層からなるカラーフィルタ
層が形成された後、基板の全面に紫外線を照射してポジ
レジスト層を除去し、その後、カラーフィルタ層の上に
液晶層を駆動するための透明導電層を形成し、さらに、
配向層としてポリイミドを塗布、焼成してから配向処理
(ラビング)を行ってカラーフィルタ基板とされる。
In the above electrodeposition method, a transparent conductive layer for electrodeposition is formed on a transparent substrate, a positive resist layer is formed on the transparent conductive layer, and exposure is performed through a mask having a predetermined pattern. Then, the exposed portion is dissolved and removed to expose a predetermined portion of the transparent conductive layer, and then, while the transparent substrate is immersed in an electrodeposition liquid of a predetermined color, electricity is applied from the transparent conductive layer around the transparent substrate to energize it. Then, the black matrix and the coloring layer are sequentially provided to form the color filter layer by repeating such electrodeposition operation. After the color filter layer including the black matrix and the colored layer is formed in this way, the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet rays to remove the positive resist layer, and then the liquid crystal layer is driven on the color filter layer. Forming a transparent conductive layer of
Polyimide is applied as an alignment layer, baked, and then subjected to alignment treatment (rubbing) to obtain a color filter substrate.

【0005】上述のような電着法を用いたカラーフィル
タ基板の製造方法は、従来、例えば、特開昭61−20
3403号公報、特開昭61−270701号公報等に
開示されている。
A method of manufacturing a color filter substrate using the above electrodeposition method has hitherto been disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-20.
3403, JP-A-61-270701, and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のような電着法に
よって作製されたカラーフィルタ基板では、ブラックマ
トリックスや着色層からなるカラーフィルタ層は、電着
用の透明導電層上に形成されている。しかしながら、こ
の透明導電層とカラーフィルタ層との接着力は、従来の
ガラス基板等の透明基板上に染色法、顔料分散法、印刷
法等により直接形成されたカラーフィルタ層と透明基板
との接着力に比べて劣るという問題がある。電着法にお
けるカラーフィルタ層の低接着力の原因としては、以下
のことが考えられる。透明導電層は、酸化インジウムス
ズ(ITO)等の金属酸化物により形成されるが、IT
O等の金属酸化物の表面張力はガラス基板等の透明基板
の表面張力よりも極めて大きい。このため、高分子化合
物をビヒクルとするブラックマトリックスや着色層のよ
うな表面張力が比較的小さな電着膜(カラーフィルタ
層)がITO等の金属酸化物上に形成された場合、両者
の濡れ性が極めて悪いものとなる。さらに、ITO等の
金属酸化物の表面水酸基はガラス基板に比べて少なく、
したがって、カラーフィルタ層とITO等の金属酸化物
との間に存在する水素結合も、カラーフィルタ層とガラ
ス基板間に存在する水素結合に比べて少ないものとな
る。
In the color filter substrate manufactured by the electrodeposition method as described above, the color filter layer including the black matrix and the coloring layer is formed on the transparent conductive layer for electrodeposition. However, the adhesive force between the transparent conductive layer and the color filter layer is the adhesion between the color filter layer and the transparent substrate which are directly formed on a transparent substrate such as a conventional glass substrate by a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method or the like. There is a problem that it is inferior to strength. The causes of the low adhesion of the color filter layer in the electrodeposition method are considered as follows. The transparent conductive layer is formed of a metal oxide such as indium tin oxide (ITO).
The surface tension of metal oxides such as O is much higher than the surface tension of transparent substrates such as glass substrates. Therefore, when an electrodeposition film (color filter layer) having a relatively small surface tension such as a black matrix or a colored layer using a polymer compound as a vehicle is formed on a metal oxide such as ITO, the wettability of both Will be extremely bad. Furthermore, the surface hydroxyl groups of metal oxides such as ITO are less than that of glass substrates,
Therefore, the hydrogen bond existing between the color filter layer and the metal oxide such as ITO is smaller than the hydrogen bond existing between the color filter layer and the glass substrate.

【0007】このように透明導電層とカラーフィルタ層
との接着力が不充分であると、カラーフィルタ基板と対
向電極基板との間に液晶層を密封させて作製したカラー
液晶表示装置において、高温高湿の雰囲気中での長期間
放置によるカラーフィルタ層の剥離が生じ、画質の低下
を来し、さらに、カラー液晶表示装置の正確な駆動も困
難になるという問題がある。
If the adhesive force between the transparent conductive layer and the color filter layer is not sufficient as described above, in a color liquid crystal display device manufactured by sealing the liquid crystal layer between the color filter substrate and the counter electrode substrate, There is a problem that the color filter layer is peeled off when left in a high humidity atmosphere for a long time, the image quality is deteriorated, and it is difficult to drive the color liquid crystal display device accurately.

【0008】上述のような電着法におけるカラーフィル
タ層の低接着力の問題は、電着用の透明導電層を予めパ
ターニングしておき、この透明送電層上にのみカラーフ
ィルタ層を形成する場合(特開昭59−114572
号)も、同様に生じる問題である。
The problem of the low adhesion of the color filter layer in the above electrodeposition method is that the transparent conductive layer for electrodeposition is previously patterned and the color filter layer is formed only on this transparent power transmission layer ( JP-A-59-114572
No.) is a similar problem.

【0009】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高温高湿雰囲気のもとでも、優れた表
示品質を示す信頼性の高いカラー液晶表示装置と、この
カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a highly reliable color liquid crystal display device which exhibits excellent display quality even in a high temperature and high humidity atmosphere, and this color liquid crystal display. An object is to provide a color filter substrate used in an apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のカラーフィルタ基板は、絶縁性の透
明基板と、該透明基板上に順次積層された第1の透明導
電層、シラン系表面処理剤層、カラーフィルタ層および
第2の透明導電層を備えるような構成とした。
In order to achieve such an object, the color filter substrate of the present invention comprises an insulative transparent substrate and a first transparent conductive layer sequentially laminated on the transparent substrate. The silane-based surface treatment agent layer, the color filter layer, and the second transparent conductive layer were provided.

【0011】また、本発明のカラーフィルタ基板は、前
記第1の透明導電層を前記カラーフィルタ層の形成領域
にのみ設け、前記シラン系表面処理剤層は前記第1の透
明導電層が形成されていない前記透明基板上および前記
第1の透明導電層上に形成されているような構成、ある
いは、前記第1の透明導電層を前記カラーフィルタ層の
形成領域にのみ設け、前記シラン系表面処理剤層は前記
第1の透明導電層上にのみ形成されているような構成と
し、さらに、前記カラーフィルタ層と前記第2の透明導
電層との間に保護膜を備えるような構成とした。
In the color filter substrate of the present invention, the first transparent conductive layer is provided only in the area where the color filter layer is formed, and the silane-based surface treatment agent layer is formed with the first transparent conductive layer. Which is not formed on the transparent substrate and the first transparent conductive layer, or the first transparent conductive layer is provided only in the formation region of the color filter layer, and the silane-based surface treatment is performed. The agent layer was formed only on the first transparent conductive layer, and a protective film was provided between the color filter layer and the second transparent conductive layer.

【0012】本発明のカラー液晶表示装置は、相対向す
るカラーフィルタ基板および対向電極基板と、前記両基
板間に密封された液晶層とを有するカラー液晶表示装置
において、前記カラーフィルタ基板は、上記のいずれか
のカラーフィルタ基板であるような構成とした。
The color liquid crystal display device of the present invention is a color liquid crystal display device having a color filter substrate and a counter electrode substrate facing each other, and a liquid crystal layer sealed between the both substrates, wherein the color filter substrate is The color filter substrate is any one of the above.

【0013】[0013]

【作用】絶縁性の透明基板に形成された電着用の第1の
透明導電層は表面張力が大きく、かつ、表面の官能基が
少ないが、この第1の透明導電層にシラン系表面処理剤
層を形成することにより、表面張力が低く、表面官能基
が増大した面を形成することができ、これにより、上記
のシラン系表面処理剤層上に形成された表面張力の低い
カラーフィルタ層は、シラン系表面処理剤層との濡れ性
が高く、かつ、シラン系表面処理剤層の表面官能基との
間で水素結合や共有結合等が生起され、シラン系表面処
理剤層を介して第1の透明導電層上に充分な接着力で保
持される。
The first transparent conductive layer for electrodeposition formed on the insulating transparent substrate has a large surface tension and a small number of functional groups on the surface. However, a silane-based surface treatment agent is added to the first transparent conductive layer. By forming a layer, it is possible to form a surface having a low surface tension and an increased surface functional group, whereby the color filter layer having a low surface tension formed on the above silane-based surface treatment agent layer can be formed. , The wettability with the silane-based surface treatment agent layer is high, and a hydrogen bond or a covalent bond is generated between the surface functional group of the silane-based surface treatment agent layer, so that the silane-based surface treatment agent layer has It is held on the transparent conductive layer 1 with a sufficient adhesive force.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明のカラーフィルタ基板の一例
を示す概略構成図である。図1において、本発明のカラ
ーフィルタ基板1は、絶縁性の透明基板2に設けられた
電着用の第1の透明導電層3上にシラン系表面処理剤層
4を介してブラックマトリックス6と着色層7からなる
カラーフィルタ層5が形成されており、さらに、このカ
ラーフィルタ層5上に液晶駆動用の第2の透明導電層8
が形成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the color filter substrate of the present invention. In FIG. 1, a color filter substrate 1 of the present invention is colored with a black matrix 6 via a silane-based surface treatment agent layer 4 on a first transparent conductive layer 3 for electrodeposition provided on an insulating transparent substrate 2. A color filter layer 5 including a layer 7 is formed, and a second transparent conductive layer 8 for driving a liquid crystal is further formed on the color filter layer 5.
Are formed.

【0016】このようなカラーフィルタ基板1を構成す
る絶縁性の透明基板2としては、石英ガラス、パイレッ
クスガラス、合成石英板等の可撓性のないリジット材、
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、アクティブマトリックス
方式によるLCD用のカラー液晶表示装置に使用するカ
ラーフィルタ基板に適している。
An insulative transparent substrate 2 constituting such a color filter substrate 1 is an inflexible rigid material such as quartz glass, Pyrex glass, or synthetic quartz plate.
Alternatively, a flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Among them, 7059 glass manufactured by Corning Co., Ltd. is a material having a small coefficient of thermal expansion, is excellent in dimensional stability and workability in high temperature heat treatment, and is a non-alkali glass containing no alkali component in the glass. It is suitable for a color filter substrate used in a color liquid crystal display device for LCD according to the method.

【0017】また、カラーフィルタ基板1を構成する第
1の透明導電層3および第2の透明導電層8は、酸化イ
ンジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ス
ズ(SnO)等、およびその合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。電着用の第1の透明導電
層3の厚みは90〜190nm程度、好ましくは100
〜175nm程度とすることができ、また、液晶駆動用
の第2の透明導電層8の厚みは20〜200nm程度、
好ましくは90〜190nm程度とすることができる。
The first transparent conductive layer 3 and the second transparent conductive layer 8 constituting the color filter substrate 1 are made of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and The alloy or the like is used to form the film by a general film forming method such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or a CVD method. The thickness of the first transparent conductive layer 3 for electrodeposition is about 90 to 190 nm, preferably 100.
˜175 nm, and the thickness of the second transparent conductive layer 8 for driving liquid crystal is about 20 to 200 nm,
Preferably, it can be about 90 to 190 nm.

【0018】さらに、上記のシラン系表面処理剤層4
は、下記のようなシランカップリング剤あるいは表面改
質剤を用いて形成された透明の薄層である。
Further, the silane-based surface treatment agent layer 4 described above.
Is a transparent thin layer formed by using a silane coupling agent or a surface modifier as described below.

【0019】シラン系表面処理剤層4を形成するための
シランカップリング剤としてはビニルシラン、アクリル
シラン、エポキシシラン、アミノシラン等を挙げること
ができる。より具体的には、ビニルシランとして、ビニ
ルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエト
キシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
メトキシシラン等を使用することができる。
Examples of the silane coupling agent for forming the silane-based surface treatment agent layer 4 include vinylsilane, acrylsilane, epoxysilane, aminosilane and the like. More specifically, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like can be used as the vinylsilane.

【0020】また、アクリルシランとしては、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン等を挙げること
ができる。
Examples of acrylsilanes include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.

【0021】エポキシシランとしては、β−(3,4−
エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメチルジエトシキシラン等を挙げる
ことができる。
As the epoxysilane, β- (3,4-
Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,
Examples thereof include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropylmethyldietoxylan.

【0022】さらに、アミノシランとしては、N−β−
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル
メチルジトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン等を使用することができる。その他の
シランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルメチルジエトキシシラン等を使用することが
できる。
Further, as aminosilane, N-β-
(Aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethylditrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane Etc. can be used. As other silane coupling agents, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane,
γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane and the like can be used.

【0023】一方、シラン系表面処理剤層4を形成する
ための表面改質剤としては、クロロシラン、アルコキシ
シラン、シラザン等を使用することができる。具体的に
は、クロロシランとしては、メチルトリクロロシラン、
メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ジメチ
ルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチル
ビニルクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、メ
チルクロロジシラン、フェニルトリクロロシラン、トリ
フェニルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジクロ
ロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン等を使用
することができる。
On the other hand, as the surface modifier for forming the silane-based surface treatment agent layer 4, chlorosilane, alkoxysilane, silazane or the like can be used. Specifically, as chlorosilane, methyltrichlorosilane,
Methyldichlorosilane, dimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, methylvinyldichlorosilane, methylchlorodisilane, phenyltrichlorosilane, triphenylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, diphenyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, chloromethyl Dimethylchlorosilane or the like can be used.

【0024】アルコキシシランとしては、トリメチルメ
トキシシラン、トリメチルエトキシシラン、メチルジメ
トキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエト
キシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェ
ニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラ
ン、デシルトリメトキシシラン、ジメチルビニルメトキ
シシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、メチルビニ
ルメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等を
使用することができる。また、シラザンとしては、ヘキ
サメチルジシラザン、サイクリックシラザン混合物、
N,N’−ビス(トリメチルシリル)ウレア、N−トリ
メチルシリルアセトアミド、ジメチルトリメチルシリル
アミン、ジエチルトリメチルシリルアミン、トリメチル
シリルイミダゾール、N−トリメチルシリルフェニルウ
レア等を使用することができる。
As the alkoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethylethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane. , Tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dimethylvinylmethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane, methylvinylmethoxysilane, Methylvinyldiethoxysilane or the like can be used. As the silazane, hexamethyldisilazane, a cyclic silazane mixture,
N, N'-bis (trimethylsilyl) urea, N-trimethylsilylacetamide, dimethyltrimethylsilylamine, diethyltrimethylsilylamine, trimethylsilylimidazole, N-trimethylsilylphenylurea and the like can be used.

【0025】シラン系表面処理剤層4は、上記のような
シランカップリング剤あるいは表面改質剤を用いて、ス
ピンコーター、ロールコーター、ディップコーター、ス
プレイコーター等の公知の塗布手段により形成すること
ができるが、特にシランカップリング剤を使用すること
が好ましい。シラン系表面処理剤層4の厚みに特に制限
はないが、シラン系表面処理剤層が数μm以上である
と、透明導電層とカラーフィルタ層との接着力を低下さ
せるだけでなく、カラーフィルタ層の硬化性を低下させ
たり、着色層の透過率を著しく低下させる。したがっ
て、透明導電層とカラーフィルタ層との間にシラン系表
面処理剤が均一に単分子層存在することが好ましい。
The silane-based surface treatment agent layer 4 is formed by a known coating means such as a spin coater, a roll coater, a dip coater or a spray coater, using the silane coupling agent or the surface modifier described above. However, it is particularly preferable to use a silane coupling agent. The thickness of the silane-based surface treatment agent layer 4 is not particularly limited, but if the silane-based surface treatment agent layer is several μm or more, not only the adhesive strength between the transparent conductive layer and the color filter layer is lowered, but also the color filter It lowers the curability of the layer and significantly reduces the transmittance of the colored layer. Therefore, it is preferable that the silane-based surface treatment agent is uniformly present as a monomolecular layer between the transparent conductive layer and the color filter layer.

【0026】カラーフィルタ基板1のカラーフィルタ層
5を構成する着色層7は赤色パターン7R、緑色パター
ン7Gおよび青色パターン7Bがモザイク型、ストライ
プ型、トライアングル型、4画素配置型等の所望の形態
で配列されてなり、ブラックマトリックス6は各着色パ
ターンの間および着色層7形成領域の外側に設けられて
いる。
The colored layer 7 which constitutes the color filter layer 5 of the color filter substrate 1 has a desired pattern such as a red pattern 7R, a green pattern 7G and a blue pattern 7B such as a mosaic type, a stripe type, a triangle type and a four pixel arrangement type. The black matrixes 6 are arranged and provided between the colored patterns and outside the colored layer 7 forming region.

【0027】上述の本発明のカラーフィルタ基板は、電
着用の第1の透明導電層3が透明基板2の全面に形成さ
れたものであるが、本発明のカラーフィルタ基板では、
透明導電層3をカラーフィルタ層5の形成領域の所定箇
所にのみ設けることもできる。このような本発明のカラ
ーフィルタ基板の例を図2乃至図5を参照して説明す
る。
In the above-mentioned color filter substrate of the present invention, the first transparent conductive layer 3 for electrodeposition is formed on the entire surface of the transparent substrate 2, but in the color filter substrate of the present invention,
The transparent conductive layer 3 may be provided only in a predetermined portion of the area where the color filter layer 5 is formed. An example of such a color filter substrate of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0028】まず、図2に示される本発明のカラーフィ
ルタ基板1は、絶縁性の透明基板2上のカラーフィルタ
層5の形成領域に相当する領域に設けられた電着用の第
1の透明導電層3と、この透明導電層3および透明導電
層3が形成されていない透明基板2上に形成されたシラ
ン系表面処理剤層4と、シラン系表面処理剤層4を介し
て透明導電層3上に設けられたブラックマトリックス6
と着色層7からなるカラーフィルタ層5が形成されてお
り、このカラーフィルタ層5上に液晶駆動用の第2の透
明導電層8が形成されている。さらに、図3に示される
ように、シラン系表面処理剤層4を第1の透明導電層3
上にのみ形成してもよい。
First, the color filter substrate 1 of the present invention shown in FIG. 2 is the first transparent conductive film for electrodeposition provided in a region corresponding to the formation region of the color filter layer 5 on the insulating transparent substrate 2. Layer 3, transparent conductive layer 3 and silane-based surface treatment agent layer 4 formed on transparent substrate 2 on which transparent conductive layer 3 is not formed, and transparent conductive layer 3 via silane-based surface treatment agent layer 4 Black matrix 6 provided above
A color filter layer 5 including a colored layer 7 is formed, and a second transparent conductive layer 8 for driving a liquid crystal is formed on the color filter layer 5. Further, as shown in FIG. 3, the silane-based surface treatment agent layer 4 is added to the first transparent conductive layer 3
It may be formed only on the top.

【0029】また、図4に示される本発明のカラーフィ
ルタ基板1では、絶縁性の透明基板2上に設ける第1の
透明導電層3は、カラーフィルタ層5の形成領域のうち
着色層7に相当する領域にのみ形成され、この電着用の
第1の透明導電層3および透明導電層3が形成されてい
ない透明基板2上にシラン系表面処理剤層4が設けられ
ている。さらに、図5に示されるように、シラン系表面
処理剤層4を第1の透明導電層3上にのみ形成してもよ
い。
Further, in the color filter substrate 1 of the present invention shown in FIG. 4, the first transparent conductive layer 3 provided on the insulating transparent substrate 2 is formed on the colored layer 7 in the formation region of the color filter layer 5. The silane-based surface treatment agent layer 4 is provided on the transparent substrate 2 which is formed only in the corresponding region and on which the first transparent conductive layer 3 for electrodeposition and the transparent conductive layer 3 are not formed. Furthermore, as shown in FIG. 5, the silane-based surface treatment agent layer 4 may be formed only on the first transparent conductive layer 3.

【0030】さらに、本発明のカラーフィルタ基板は、
ブラックマトリックス6と着色層7とからなるカラーフ
ィルタ層5と液晶駆動用の第2の透明導電層8との間に
保護膜を設けてもよい。図6は図1に示される本発明の
カラーフィルタ基板1において、カラーフィルタ層5と
第2の透明導電層8との間に保護膜9を設けた例を示す
概略構成図である。このような保護膜9は、例えば、ア
クリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等の熱
硬化性高分子材料あるいは紫外線硬化性高分子材料を用
いて形成することができる。保護膜9の厚さは、0.2
〜10μm、好ましくは0.5〜5μm程度とすること
ができる。尚、図2乃至図5に示される本発明の他の態
様のカラーフィルタ基板においても、保護層をカラーフ
ィルタ層5と液晶駆動用の第2の透明導電層8との間に
設けることができることは勿論である。
Further, the color filter substrate of the present invention is
A protective film may be provided between the color filter layer 5 including the black matrix 6 and the colored layer 7 and the second transparent conductive layer 8 for driving the liquid crystal. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example in which a protective film 9 is provided between the color filter layer 5 and the second transparent conductive layer 8 in the color filter substrate 1 of the present invention shown in FIG. Such a protective film 9 can be formed using, for example, a thermosetting polymer material such as an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin or an ultraviolet curable polymer material. The thickness of the protective film 9 is 0.2
The thickness can be about 10 to 10 μm, preferably about 0.5 to 5 μm. In addition, also in the color filter substrate of another aspect of the present invention shown in FIGS. 2 to 5, the protective layer can be provided between the color filter layer 5 and the second transparent conductive layer 8 for driving liquid crystal. Of course.

【0031】次に、本発明のカラーフィルタ基板の製造
方法を、図1に示されるカラーフィルタ基板1を例にし
て説明する。
Next, a method for manufacturing the color filter substrate of the present invention will be described by taking the color filter substrate 1 shown in FIG. 1 as an example.

【0032】まず、多面付けの絶縁性の透明基板2の全
面に酸化インジウムスズ(ITO)等の透明導電性物質
により透明導電層3を形成する(図7(A))。
First, the transparent conductive layer 3 is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) on the entire surface of the multi-faced insulating transparent substrate 2 (FIG. 7A).

【0033】次に、透明導電層3上にシラン系表面処理
剤層4を形成する(図7(B))。このシラン系表面処
理剤層4の形成は、スピンコーター、ロールコーター、
ディップコーター、スプレイコーター等の公知の塗布手
段により行うことができる。尚、上述の図5に示される
ように、着色層7の形成領域に相当する箇所に形成され
た第1の透明導電層3上にのみシラン系表面処理剤層4
を設ける場合は、この段階でのシラン系表面処理剤層4
の形成を行わず、以下のレジスト層の各現像ごとにシラ
ン系表面処理剤層4を設けるようにする。
Next, the silane-based surface treatment agent layer 4 is formed on the transparent conductive layer 3 (FIG. 7 (B)). The silane-based surface treatment agent layer 4 is formed by using a spin coater, a roll coater,
It can be performed by a known coating means such as a dip coater or a spray coater. As shown in FIG. 5 described above, the silane-based surface treatment agent layer 4 is formed only on the first transparent conductive layer 3 formed in a portion corresponding to the formation region of the colored layer 7.
When providing a silane-based surface treatment agent layer 4 at this stage
Is not formed, and the silane-based surface treatment agent layer 4 is provided for each development of the resist layer described below.

【0034】その後、シラン系表面処理剤層4上にフォ
トレジストを塗布してレジスト層10を形成し、所望の
パターン、例えば、ブラックマトリックスパターンに対
応したフォトマスク11を介してレジスト層10を露光
する(図7(C))。その後、現像・乾燥してブラック
マトリックスパターンに対応した形状に透明導電層3を
露出し、黒色顔料を分散させた電着浴中に上記の透明基
板2を浸漬し、透明導電層3に電圧を印加して黒色電着
材を析出させ、十分に水洗した後に乾燥してピンホール
のないブラックマトリックス6を形成する(図7
(D))。
Thereafter, a photoresist is applied on the silane-based surface treatment agent layer 4 to form a resist layer 10, and the resist layer 10 is exposed through a photomask 11 corresponding to a desired pattern, for example, a black matrix pattern. (FIG. 7C). Then, the transparent conductive layer 3 is exposed to a shape corresponding to the black matrix pattern by developing and drying, and the transparent substrate 2 is immersed in an electrodeposition bath in which a black pigment is dispersed, and a voltage is applied to the transparent conductive layer 3. A black electrodeposition material is deposited by applying, washed thoroughly with water, and then dried to form a pinhole-free black matrix 6 (FIG. 7).
(D)).

【0035】同様にして、赤色パターン7R、緑色パタ
ーン7G、青色パターン7Bを形成することにより、カ
ラーフィルタ層5を形成する(図7(E))。
Similarly, the red pattern 7R, the green pattern 7G and the blue pattern 7B are formed to form the color filter layer 5 (FIG. 7 (E)).

【0036】上記の工程において用いられる電着材料
は、一般に有機材料(高分子材料)からなり、その原形
は電着塗装法としてよく知られている。電着塗装では、
電気化学的な主電極との反応によりカチオン電着とアニ
オン電着とがある。これは、電着材料がカチオンとして
存在するか、アニオンとして挙動するかで分類される。
電着に用いられる有機高分子物質としては、天然油脂
系、合成油脂系、アルキッド樹脂系、ポリエステル樹脂
系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系等の種々の有機高
分子物質が挙げられる。
The electrodeposition material used in the above steps is generally made of an organic material (polymer material), and its original form is well known as an electrodeposition coating method. In electrodeposition coating,
There are cation electrodeposition and anion electrodeposition due to electrochemical reaction with the main electrode. This is classified according to whether the electrodeposited material exists as a cation or behaves as an anion.
Examples of the organic polymer substance used for electrodeposition include various organic polymer substances such as natural fats and oils, synthetic fats and oils, alkyd resins, polyester resins, acrylic resins and epoxy resins.

【0037】アニオン型では、古くからマレイン化油や
ポリブタジエン系樹脂がしられており、電着物質の硬化
は酸化重合反応による。カチオン型はエポキシ系樹脂が
多く、単独あるいは変性されて使用できる。その他に、
メラミン系樹脂、アクリル系樹脂等のいわゆるポリアミ
ノ系樹脂が多く用いられ、熱硬化や光硬化等により強固
な着色層が形成できる。
In the anion type, maleated oil and polybutadiene resin have been known for a long time, and the curing of the electrodeposition material is based on the oxidative polymerization reaction. The cation type is mostly an epoxy resin and can be used alone or modified. Other,
So-called polyamino resins such as melamine resins and acrylic resins are often used, and a strong colored layer can be formed by thermosetting, photocuring or the like.

【0038】カラーフィルタ基板製造における電着で
は、アニオン型またはカチオン型電着浴中に微粉砕され
た顔料や染料を分散させ、イオン性高分子材料とともに
導電性部に共析させる。
In electrodeposition in the production of a color filter substrate, finely pulverized pigments or dyes are dispersed in an anion type or cation type electrodeposition bath and co-deposited with the ionic polymer material on the conductive part.

【0039】次いで、ブラックマトリックス6と着色層
7からなるカラーフィルタ層5を覆うように第2の透明
導電層8を形成する(図7(F))。この透明導電層8
は、上述ように酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜
鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、およびその合金
等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法
等の一般的な成膜方法により形成することができる。
Then, a second transparent conductive layer 8 is formed so as to cover the color filter layer 5 composed of the black matrix 6 and the colored layer 7 (FIG. 7 (F)). This transparent conductive layer 8
Is a general film forming method such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a CVD method, etc., using indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and their alloys as described above. Can be formed by.

【0040】次に、本発明のカラー液晶表示装置につい
て説明する。本発明のカラー液晶表示装置は、上記のよ
うなカラーフィルタ基板と対向電極基板との間に液晶層
を密封したものである。
Next, the color liquid crystal display device of the present invention will be described. The color liquid crystal display device of the present invention is one in which a liquid crystal layer is sealed between the color filter substrate and the counter electrode substrate as described above.

【0041】図8は、このような本発明のカラー液晶表
示装置の一例を示す部分断面図である。図8において、
本発明のカラー液晶表示装置21は、上述のような本発
明のカラーフィルタ基板1と対向電極基板23とを所定
の間隔で対向させ、周辺部をシール部材24により封止
し、両基板間に厚さ5〜10μm程度の液晶層25を形
成したものである。尚、カラーフィルタ基板1と対向電
極基板23の外側には、それぞれ偏光板26,27が配
設されている。また、カラーフィルタ基板1の液晶層2
5に接する面には、配向層29が設けられている。
FIG. 8 is a partial sectional view showing an example of such a color liquid crystal display device of the present invention. In FIG.
In the color liquid crystal display device 21 of the present invention, the color filter substrate 1 of the present invention and the counter electrode substrate 23 of the present invention as described above are opposed to each other at a predetermined interval, the peripheral portion is sealed by a seal member 24, and a space between both substrates is provided. The liquid crystal layer 25 having a thickness of about 5 to 10 μm is formed. Polarizing plates 26 and 27 are provided outside the color filter substrate 1 and the counter electrode substrate 23, respectively. In addition, the liquid crystal layer 2 of the color filter substrate 1
An alignment layer 29 is provided on the surface in contact with 5.

【0042】上記のカラー液晶表示装置21を構成する
対向電極基板23は、透明基板31上に液晶駆動用の透
明電極32および薄膜トランジスタ(TFT)33を備
え、透明電極32を覆うように配向層34が形成されて
いる。この対向電極基板23には、薄膜トランジスタ
(TFT)33を開閉するゲート線群(図示せず)、映
像信号を供給する信号線群(図示せず)、および、カラ
ーフィルタ基板側のコーナーの取り出し部から受け渡し
(トランスファー部(設計により1〜3か所の取り出し
部に設ける))されたカラーフィルタ電極への電圧供給
線が配設されている。これらのリード線35は、通常、
薄膜トランジスタ(TFT)33の製造工程で一括して
形成されたAl等の金属からなるものであり、透明電極
32に接続されているとともに、外部の駆動IC41か
らの電気的な接続線42に接続されている。また、対向
電極基板23の液晶層25に接する面には、配向層34
が設けられている。
The counter electrode substrate 23 constituting the color liquid crystal display device 21 is provided with a transparent electrode 32 for driving liquid crystal and a thin film transistor (TFT) 33 on a transparent substrate 31, and an alignment layer 34 so as to cover the transparent electrode 32. Are formed. On the counter electrode substrate 23, a group of gate lines (not shown) for opening and closing the thin film transistors (TFTs) 33, a group of signal lines (not shown) for supplying a video signal, and a take-out portion of a corner on the color filter substrate side. A voltage supply line is provided to the color filter electrode that has been transferred from (transferred (provided to one to three take-out parts depending on the design)). These leads 35 are typically
The thin film transistor (TFT) 33 is made of a metal such as Al and is formed collectively in the manufacturing process. The thin film transistor (TFT) 33 is connected to the transparent electrode 32 and is also connected to an electrical connection line 42 from an external drive IC 41. ing. In addition, on the surface of the counter electrode substrate 23 in contact with the liquid crystal layer 25, the alignment layer 34 is formed.
Is provided.

【0043】カラーフィルタ基板1に設けられた配向層
29、および、対向電極基板23に設けられた配向層3
4は、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリウレタン系お
よびポリ尿素系の有機化合物のなかの少なくとも1種を
含むような層であり、厚みは0.01〜1μm、好まし
くは0.03〜0.5μm程度とすることができる。こ
のような配向層29,34は、種々の印刷法等、公知の
塗布方法により塗布した後、焼成してから配向処理(ラ
ビング)が行われる。
Alignment layer 29 provided on the color filter substrate 1 and alignment layer 3 provided on the counter electrode substrate 23.
Reference numeral 4 is a layer containing at least one of polyimide-based, polyamide-based, polyurethane-based and polyurea-based organic compounds, and has a thickness of 0.01 to 1 μm, preferably about 0.03 to 0.5 μm. Can be Such alignment layers 29 and 34 are applied by a known application method such as various printing methods and then baked and then subjected to an alignment treatment (rubbing).

【0044】このカラー液晶表示装置21では、カラー
フィルタ基板1の各着色パターン7R,7G,7Bが画
素を構成し、偏光板27側から照明光を照射した状態で
各画素に対応する液晶駆動用の透明電極をオン、オフさ
せることで液晶層25がシャッタとして作動し、着色パ
ターン7R,7G,7Bのそれぞれの画素が光を透過し
てカラー表示が行われる。このようなカラー液晶表示装
置21は、上記の本発明のカラーフィルタ基板1を用い
ることによって、高温高湿の環境下であっても優れた表
示品質を示し、信頼性の高いものとなる。
In this color liquid crystal display device 21, each colored pattern 7R, 7G, 7B of the color filter substrate 1 constitutes a pixel, and the liquid crystal driving device corresponding to each pixel is illuminated with illumination light from the polarizing plate 27 side. The liquid crystal layer 25 operates as a shutter by turning on and off the transparent electrode of, and each pixel of the colored patterns 7R, 7G, and 7B transmits light to perform color display. By using the above-described color filter substrate 1 of the present invention, such a color liquid crystal display device 21 exhibits excellent display quality even in an environment of high temperature and high humidity and becomes highly reliable.

【0045】上述の実施例では、駆動方式としてTFT
アクティブマトリックス方式を用いているが、本発明の
カラー液晶表示装置はこれに限定されるものではなく、
例えば、単純マトリックスやセグメント等の方式、MI
M(金属/絶縁物/金属)等の2端子素子を用いたアク
ティブマトリックス方式等を用いたものでもよいことは
勿論である。
In the above embodiment, the driving method is TFT
Although the active matrix system is used, the color liquid crystal display device of the present invention is not limited to this.
For example, methods such as simple matrix and segment, MI
Needless to say, an active matrix method using a two-terminal element such as M (metal / insulator / metal) may be used.

【0046】次に、より具体的な実施例を挙げて本発明
を更に詳細に説明する。 (実施例1)厚み1.1mmのガラス基板(コーニング
(株)製7059)上に、酸化インジウムスズ(IT
O)をスパッタリング法により成膜して、電着用の第1
のITO透明導電層(厚み113nm、シート抵抗13
Ω/SQ)を形成した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to more specific examples. (Example 1) Indium tin oxide (IT) was formed on a glass substrate (Corning 7070) having a thickness of 1.1 mm.
O) is formed into a film by the sputtering method, and the first electrodeposition is performed.
ITO transparent conductive layer (thickness 113 nm, sheet resistance 13
Ω / SQ) was formed.

【0047】次に、上記のITO透明導電層上に、アミ
ノシランカップリング剤(信越化学工業(株)製KBM
602)のエチルセロソルブアセテート0.5%溶液を
スピンコート法で塗布し、その後、120℃で30分乾
燥してシラン系表面処理剤層を形成した。
Next, an aminosilane coupling agent (KBM manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was formed on the ITO transparent conductive layer.
A 0.5% ethyl cellosolve acetate solution of 602) was applied by a spin coating method and then dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a silane-based surface treatment agent layer.

【0048】次いで、上記のように形成したシラン系表
面処理剤層上に、感光性レジスト(東京応化工業(株)
製OFPR−800)をスピンコートにより塗布してレ
ジスト層(厚み2.5μm)を形成した。このレジスト
層に、ブラックマトリックス用のパターンを有するフォ
トマスクを介して露光を行った。この露光は、超高圧水
銀ランプを有する紫外線露光装置((株)オーク製作所
製 JL3300)を用いて70mJ/cm2 の紫外線
を照射して行った。次に、露光部分を現像除去し、ブラ
ックマトリックス用のパターンを有するレジスト層を形
成した。
Then, a photosensitive resist (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was formed on the silane-based surface treatment agent layer formed as described above.
OFPR-800) was applied by spin coating to form a resist layer (thickness 2.5 μm). The resist layer was exposed through a photomask having a black matrix pattern. This exposure was carried out by irradiating with 70 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using an ultraviolet exposure device (JL3300 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) having an ultrahigh pressure mercury lamp. Next, the exposed portion was developed and removed to form a resist layer having a black matrix pattern.

【0049】次いで、下記の組成のブラックマトリック
ス用電着液中に、上記のITO透明導電層を陽極とし、
白金電極を陰極として、電極間隔50mmとなるように
ガラス基板を浸漬し、直流電圧28V、25℃で20秒
間通電して電着を行った。次に、電着液から取り出した
ガラス基板を充分に水洗した後、80℃、10分間の乾
燥を行ってブラックマトリックスを形成した。
Then, the ITO transparent conductive layer was used as an anode in an electrodeposition liquid for black matrix having the following composition,
Using a platinum electrode as a cathode, a glass substrate was immersed so that the electrode interval was 50 mm, and the electrodeposition was performed by energizing at a DC voltage of 28 V and 25 ° C. for 20 seconds. Next, the glass substrate taken out from the electrodeposition liquid was thoroughly washed with water and then dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a black matrix.

【0050】 (ブラックマトリックス用電着液) アクリル樹脂 750.0重量部 (東亜合成化学(株)製 アロンS−4030) メラミン樹脂(住友化学(株)製 M−66B) 250.0重量部 トリエチルアミン 61.8重量部 カーボンブラック 333.0重量部 脱イオン水 11935.2重量部 次に、上記のレジスト層の未露光部を、赤色パターン用
のパターンを有するフォトマスクを介して露光を行っ
た。この露光は、超高圧水銀ランプを有する紫外線露光
装置((株)オーク製作所製 JL3300)を用いて
100mJ/cm2 の紫外線を照射して行った。次に、
露光部分を現像除去し、赤色パターン用のパターンでI
TO透明導電層を露出させた。
(Electrodeposition solution for black matrix) Acrylic resin 750.0 parts by weight (Toa Gosei Chemical Co., Ltd. Aron S-4030) Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd. M-66B) 250.0 parts by weight Triethylamine 61.8 parts by weight carbon black 333.0 parts by weight deionized water 11935.2 parts by weight Next, the unexposed part of the resist layer was exposed through a photomask having a pattern for a red pattern. This exposure was performed by irradiating ultraviolet rays of 100 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure device (JL3300 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) having an ultrahigh pressure mercury lamp. next,
The exposed part is developed and removed, and I
The TO transparent conductive layer was exposed.

【0051】次いで、下記の組成の赤色パターン用電着
液中に、ITO透明導電層を陽極とし、白金電極を陰極
として、ブラックマトリックス形成と同様に電着を行っ
た。次に、電着液から取り出したガラス基板を充分に水
洗した後、80℃、10分間の乾燥を行って透明性の良
好な赤色パターン層を形成した。
Next, electrodeposition was carried out in the same manner as black matrix formation, using the ITO transparent conductive layer as an anode and the platinum electrode as a cathode in a red pattern electrodeposition solution having the following composition. Next, the glass substrate taken out from the electrodeposition liquid was thoroughly washed with water and then dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a red pattern layer having good transparency.

【0052】 (赤色パターン用電着液) アクリル樹脂 750.0重量部 (東亜合成化学(株)製 アロンS−4030) メラミン樹脂(住友化学(株)製 M−66B) 250.0重量部 トリエチルアミン 61.8重量部 ピグメントレッド48S(山陽工業(株)製) 500.0重量部 脱イオン水 13438.2重量部 さらに、上記のレジスト層の未露光部を、緑色パターン
用のパターンを有するフォトマスクを介して、赤色パタ
ーン形成時と同様に露光を行い、その後、露光部分を現
像除去し、緑色パターン用のパターンでITO透明導電
層を露出させた。
(Electrodepositing solution for red pattern) Acrylic resin 750.0 parts by weight (Toa Gosei Chemical Co., Ltd. Aron S-4030) Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd. M-66B) 250.0 parts by weight Triethylamine 61.8 parts by weight Pigment Red 48S (manufactured by Sanyo Industry Co., Ltd.) 500.0 parts by weight Deionized water 13438.2 parts by weight Further, the unexposed part of the resist layer is a photomask having a pattern for a green pattern. Through the same procedure, exposure was performed in the same manner as in the formation of the red pattern, and then the exposed portion was developed and removed, and the ITO transparent conductive layer was exposed in the pattern for the green pattern.

【0053】次いで、赤色顔料(ピグメントレッド48
S)に代わりに緑色顔料(フタロシアニングリーン)を
用いた他は、上記の赤色パターン層用の電着液と同様に
して緑色パターン用の電着液を調整した。そして、緑色
パターン用電着液中に、ITO透明導電層を陽極とし、
白金電極を陰極として、電極間隔50mmとなるように
基板を浸漬し、直流電圧30V、25℃で20秒間通電
して電着を行った。次に、電着液から取り出したガラス
基板を充分に水洗した後、80℃、10分間の乾燥を行
って透明性の良好な緑色パターン層を形成した。
Then, a red pigment (Pigment Red 48
An electrodeposition solution for a green pattern was prepared in the same manner as the electrodeposition solution for the red pattern layer except that a green pigment (phthalocyanine green) was used instead of S). Then, in the green pattern electrodeposition liquid, the ITO transparent conductive layer as an anode,
Using a platinum electrode as a cathode, the substrate was dipped so that the electrode interval was 50 mm, and the electrodeposition was performed by energizing at a DC voltage of 30 V and 25 ° C for 20 seconds. Next, the glass substrate taken out from the electrodeposition liquid was thoroughly washed with water and then dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a green pattern layer having good transparency.

【0054】さらに、上記のレジスト層の未露光部を、
青色パターン用のパターンを有するフォトマスクを介し
て、赤色パターン形成時と同様に露光を行い、その後、
露光部分を現像除去し、青色パターン用のパターンでI
TO透明導電層を露出させた。
Further, the unexposed portion of the resist layer is
Through a photomask having a pattern for a blue pattern, exposure is performed as in the case of forming a red pattern, and then,
The exposed part is developed and removed, and I
The TO transparent conductive layer was exposed.

【0055】次いで、赤色顔料(ピグメントレッド48
S)に代わりに青色顔料(フタロシアニンブルー)を用
いた他は、上記の赤色パターン層用の電着液と同様にし
て青色パターン用の電着液を調整した。そして、青色パ
ターン用電着液中に、ITO透明導電層を陽極とし、白
金電極を陰極として、電極間隔80mmとなるように基
板を浸漬し、直流電圧30V、25℃で20秒間通電し
て電着を行った。次に、電着液から取り出したガラス基
板を充分に水洗した後、80℃、10分間の乾燥を行っ
て透明性の良好な青色パターン層を形成した。
Then, a red pigment (Pigment Red 48
An electrodeposition solution for blue pattern was prepared in the same manner as the above-mentioned electrodeposition solution for red pattern layer except that a blue pigment (phthalocyanine blue) was used instead of S). Then, the ITO transparent conductive layer was used as an anode and the platinum electrode was used as a cathode in the electrodeposition liquid for blue pattern, the substrate was dipped so that the electrode interval was 80 mm, and electricity was applied for 20 seconds at a DC voltage of 30 V and 25 ° C. I put on my clothes. Next, the glass substrate taken out from the electrodeposition solution was thoroughly washed with water and then dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a blue pattern layer having good transparency.

【0056】その後、200mJ/cm2 の紫外線を照
射し、残るレジスト層を現像して剥離した。これによ
り、ブラックマトリックス、赤色パターン、緑色パター
ンおよび青色パターンからなるカラーフィルタ層を形成
した。次いで、200℃で1時間硬化してカラーフィル
タ基板を得た。
Then, 200 mJ / cm 2 of ultraviolet rays were irradiated, and the remaining resist layer was developed and peeled off. As a result, a color filter layer having a black matrix, a red pattern, a green pattern and a blue pattern was formed. Then, it was cured at 200 ° C. for 1 hour to obtain a color filter substrate.

【0057】このようにして得られたカラーフィルタ基
板を、沸騰水に1時間浸漬させ、浸漬前後におけるテー
プ剥離試験を行ったところ、浸漬前後とも脱落するカラ
ーフィルタ層はなく、カラーフィルタ層はシラン系表面
処理剤層を介してITO透明導電層上に高い接着性で保
持されていることが確認された。 (実施例2)実施例1と同様に、ガラス基板上にITO
透明導電層を形成し、このITO透明導電層上に、ビニ
ルシランカップリング剤(信越化学工業(株)製KBM
1003)のエチルセロソルブアセテート0.5%溶液
をスピンコート法で塗布し、その後、120℃で30分
乾燥してシラン系表面処理剤層を形成した。
The color filter substrate thus obtained was immersed in boiling water for 1 hour and a tape peeling test was conducted before and after the immersion. As a result, there was no color filter layer that fell off before and after immersion, and the color filter layer was silane. It was confirmed that it was held with high adhesiveness on the ITO transparent conductive layer through the system surface treatment agent layer. (Example 2) As in Example 1, ITO was formed on the glass substrate.
A transparent conductive layer is formed, and a vinyl silane coupling agent (KBM manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is formed on the ITO transparent conductive layer.
A 0.5% ethyl cellosolve acetate solution of 1003) was applied by a spin coating method, and then dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a silane-based surface treatment agent layer.

【0058】その後、実施例1と同様にカラーフィルタ
基板を作製した。このカラーフィルタ基板に対して、実
施例1と同様に評価した結果、浸漬前後とも脱落するカ
ラーフィルタ層はなく、カラーフィルタ層はシラン系表
面処理剤層を介してITO透明導電層上に高い接着性で
保持されていることが確認された。 (実施例3)実施例1と同様に、ガラス基板上にITO
透明導電層を形成し、このITO透明導電層上に、表面
改質剤ヘキサメチルジシラザン(東レ・シリコーン
(株)製SZ6079)のエチルセロソルブアセテート
0.5%溶液をスピンコート法で塗布し、その後、12
0℃で30分乾燥してシラン系表面処理剤層を形成し
た。
After that, a color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. The color filter substrate was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, there was no color filter layer that fell off before and after immersion, and the color filter layer had high adhesion to the ITO transparent conductive layer through the silane-based surface treatment agent layer. It was confirmed that it was retained by sex. (Example 3) Similar to Example 1, ITO was formed on the glass substrate.
A transparent conductive layer is formed, and a 0.5% ethyl cellosolve acetate solution of a surface modifier hexamethyldisilazane (SZ6079 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) is applied on the ITO transparent conductive layer by spin coating. Then 12
It was dried at 0 ° C. for 30 minutes to form a silane-based surface treatment agent layer.

【0059】その後、実施例1と同様にカラーフィルタ
基板を作製した。このカラーフィルタ基板に対して、実
施例1と同様に評価した結果、浸漬前後とも脱落するカ
ラーフィルタ層はなく、カラーフィルタ層はシラン系表
面処理剤層を介してITO透明導電層上に高い接着性で
保持されていることが確認された。 (比較例)ガラス基板上に設けたITO透明導電層上
に、シラン系表面処理剤層を形成しないことを除いて、
上記の実施例と同様にしてカラーフィルタ基板を作製し
た。このカラーフィルタ基板に対して、実施例と同様に
浸漬前後のテープ剥離試験を行った。その結果、浸漬前
はカラーフィルタ層とITO透明導電層との間に良好な
接着性がみられたが、浸漬後はカラーフィルタ層の剥離
が生じ、カラーフィルタ基板として使用に供し得ないも
のであった。
After that, a color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. The color filter substrate was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, there was no color filter layer that fell off before and after immersion, and the color filter layer had high adhesion to the ITO transparent conductive layer through the silane-based surface treatment agent layer. It was confirmed that it was retained by sex. (Comparative Example) Except that a silane-based surface treatment agent layer is not formed on the ITO transparent conductive layer provided on the glass substrate,
A color filter substrate was produced in the same manner as in the above example. A tape peeling test before and after immersion was performed on this color filter substrate in the same manner as in the example. As a result, good adhesion was observed between the color filter layer and the ITO transparent conductive layer before the immersion, but after the immersion, the color filter layer peeled off and could not be used as a color filter substrate. there were.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば絶
縁性の透明基板に形成された電着用の第1の透明導電層
は表面張力が大きく、かつ、表面の官能基が少ないが、
この第1の透明導電層にシラン系表面処理剤層を介して
カラーフィルタ層を形成することにより、表面張力の低
いカラーフィルタ層は、シラン系表面処理剤層との間で
高い濡れ性を示し、かつ、シラン系表面処理剤層の表面
官能基との間で水素結合や共有結合等が生起され、シラ
ン系表面処理剤層を介して第1の透明導電層上に充分な
接着力で保持され、このように構成されたカラーフィル
タ基板と対向電極基板とを相対向させ、前記両基板間に
液晶層と密封してカラー液晶表示装置とすることによ
り、高温高湿雰囲気に放置しても優れた表示品質を安定
して示し、かつ、正確な駆動が可能で信頼性の高いカラ
ー液晶表示装置が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, the first transparent conductive layer for electrodeposition formed on the insulating transparent substrate has a large surface tension and a small number of functional groups on the surface. ,
By forming a color filter layer on the first transparent conductive layer via a silane-based surface treatment agent layer, the color filter layer having a low surface tension exhibits high wettability with the silane-based surface treatment agent layer. In addition, hydrogen bonds or covalent bonds are generated between the surface functional groups of the silane-based surface treatment agent layer, and the silane-based surface treatment agent layer holds the first transparent conductive layer with sufficient adhesive force. The color filter substrate and the counter electrode substrate thus configured are opposed to each other, and the liquid crystal layer is sealed between the two substrates to form a color liquid crystal display device, so that it can be left in a high temperature and high humidity atmosphere. It is possible to provide a highly reliable color liquid crystal display device that stably exhibits excellent display quality, can be accurately driven.

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

【図1】本発明のカラーフィルタ基板の一例を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a color filter substrate of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタ基板の他の例を示す概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of the color filter substrate of the present invention.

【図3】本発明のカラーフィルタ基板の他の例を示す概
略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of the color filter substrate of the present invention.

【図4】本発明のカラーフィルタ基板の他の例を示す概
略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of the color filter substrate of the present invention.

【図5】本発明のカラーフィルタ基板の他の例を示す概
略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another example of the color filter substrate of the present invention.

【図6】本発明のカラーフィルタ基板の他の例を示す概
略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another example of the color filter substrate of the present invention.

【図7】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を説明
するための図である。
FIG. 7 is a drawing for explaining the manufacturing method of the color filter substrate of the present invention.

【図8】本発明のカラー液晶表示装置の一例を示す部分
断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an example of a color liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…カラーフィルタ基板 2…透明基板 3…第1の透明導電層 4…シラン系表面処理剤層 5…カラーフィルタ層 6…ブラックマトリックス 7…着色層 8…第2の透明導電層 9…保護膜 21…カラー液晶表示装置 23…対向電極基板 25…液晶層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter substrate 2 ... Transparent substrate 3 ... First transparent conductive layer 4 ... Silane-based surface treatment agent layer 5 ... Color filter layer 6 ... Black matrix 7 ... Coloring layer 8 ... Second transparent conductive layer 9 ... Protective film 21 ... Color liquid crystal display device 23 ... Counter electrode substrate 25 ... Liquid crystal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 典克 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 大美賀 広芳 神奈川県横浜市港北区篠原東三丁目20番17 号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Norikatsu Ono 1-1-1, Ichigayaka-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Dai Nippon Printing Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyoshi Omiga Higashi Shinohara, Kohoku-ku, Yokohama 3-chome 20-17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の透明基板と、該透明基板上に順
次積層された第1の透明導電層、シラン系表面処理剤
層、カラーフィルタ層および第2の透明導電層を備える
ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
1. An insulating transparent substrate, and a first transparent conductive layer, a silane-based surface treatment agent layer, a color filter layer, and a second transparent conductive layer, which are sequentially stacked on the transparent substrate. And color filter substrate.
【請求項2】 前記第1の透明導電層は、前記カラーフ
ィルタ層の形成領域の所定箇所にのみ設けられており、
前記シラン系表面処理剤層は前記第1の透明導電層が形
成されていない前記透明基板上および前記第1の透明導
電層上に形成されていることを特徴とする請求項1に記
載のカラーフィルタ基板。
2. The first transparent conductive layer is provided only at a predetermined position in a formation region of the color filter layer,
The color according to claim 1, wherein the silane-based surface treatment agent layer is formed on the transparent substrate on which the first transparent conductive layer is not formed and on the first transparent conductive layer. Filter substrate.
【請求項3】 前記第1の透明導電層は、前記カラーフ
ィルタ層の形成領域の所定箇所にのみ設けられており、
前記シラン系表面処理剤層は前記第1の透明導電層上に
のみ形成されていることを特徴とする請求項1に記載の
カラーフィルタ基板。
3. The first transparent conductive layer is provided only in a predetermined portion of a formation region of the color filter layer,
The color filter substrate according to claim 1, wherein the silane-based surface treatment agent layer is formed only on the first transparent conductive layer.
【請求項4】 前記カラーフィルタ層と前記第2の透明
導電層との間に保護膜を備えることを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載のカラーフィルタ基
板。
4. The color filter substrate according to claim 1, further comprising a protective film between the color filter layer and the second transparent conductive layer.
【請求項5】 相対向するカラーフィルタ基板および対
向電極基板と、前記両基板間に密封された液晶層とを有
するカラー液晶表示装置において、 前記カラーフィルタ基板は、請求項1乃至請求項4のい
ずれかに記載のカラーフィルタ基板であることを特徴と
するカラー液晶表示装置。
5. A color liquid crystal display device comprising a color filter substrate and a counter electrode substrate facing each other, and a liquid crystal layer sealed between the both substrates, wherein the color filter substrate is defined by any one of claims 1 to 4. A color liquid crystal display device, which is the color filter substrate according to any one of the claims.
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