JPH08313894A - Color filter substrate and color liquid crystal display device - Google Patents

Color filter substrate and color liquid crystal display device

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JPH08313894A
JPH08313894A JP14805795A JP14805795A JPH08313894A JP H08313894 A JPH08313894 A JP H08313894A JP 14805795 A JP14805795 A JP 14805795A JP 14805795 A JP14805795 A JP 14805795A JP H08313894 A JPH08313894 A JP H08313894A
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color filter
transparent conductive
conductive layer
layer
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款 小向
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典克 小野
Hiroyoshi Omika
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Abstract

PURPOSE: To obtain a color filter substrate for a color liquid crystal display device which exhibits excellent display quality in a high-temp. and high-humidity atmosphere and has high affinity by specifying the surface roughness of the color filter forming surface side of first transparent conductive layer. CONSTITUTION: This color filter substrate 1 is constituted by forming color filter layers 4 consisting of a black matrix 5 and colored layers 6 on the first transparent conductive layer 3 for electrodeposition disposed on an insulating transparent substrate 2. Further, a second transparent conductive layer 7 for driving liquid crystals is formed on these color filter layers 4. The color filter layer 4 forming surface side of the first transparent conductive layer 3 has a surface of which the surface roughness (Rmax) at a measurement length of 10000nm is >=10nm and more preferably 10 to 50nm. As a result, the first transparent conductive layer 3 acts as an anchor link to the color filter layers 4 and the color filter layers 4 are held with sufficient adhesive power onto the first transparent conductive layer 3.

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、この透明導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 electrodeposition method as described above is that the transparent conductive layer for electrodeposition is previously patterned and the color filter layer is formed only on this transparent conductive 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、該透明基板上に形成された第1の透明導電層
と、該第1の透明導電層上に順次積層されたカラーフィ
ルタ層および第2の透明導電層とを備え、前記第1の透
明導電層の前記カラーフィルタ層形成面我側の表面粗さ
(Rmax)は、測定長10,000nmにおいて10
nm以上であるような構成とした。
In order to achieve such an object, a color filter substrate of the present invention is an insulating transparent substrate, a first transparent conductive layer formed on the transparent substrate, A color filter layer and a second transparent conductive layer, which are sequentially stacked on the first transparent conductive layer, and the surface roughness (Rmax) of the first transparent conductive layer on the color filter layer forming surface side. Is 10 at a measurement length of 10,000 nm.
The thickness is set to be nm or more.

【0011】また、本発明のカラーフィルタ基板は、前
記表面粗さ(Rmax)は、測定長10,000nmに
おいて10〜50nmの範囲であるような構成、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の所
定箇所にのみ設けるような構成、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 surface roughness (Rmax) is in the range of 10 to 50 nm at a measurement length of 10,000 nm, and the first transparent conductive layer is the color filter. The structure is provided only at a predetermined position in the layer formation region, and further, the structure is such that a protective film is 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の透明導電層の表面粗さ(Rma
x)を、測定長10,000nmにおいて10nm以上
とすることにより、第1の透明導電層がカラーフィルタ
層に対してアンカーリンクとしての作用をなし、カラー
フィルタ層が第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 an insulating transparent substrate has a large surface tension and a small number of functional groups on the surface, but the surface roughness (Rma) of this first transparent conductive layer is large.
By setting x) to 10 nm or more at a measurement length of 10,000 nm, the first transparent conductive layer acts as an anchor link with respect to the color filter layer, and the color filter layer is formed on the first transparent conductive layer. Holds with sufficient adhesion.

【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上にブラックマトリックス
5と着色層6からなるカラーフィルタ層4が形成されて
おり、さらに、このカラーフィルタ層4上に液晶駆動用
の第2の透明導電層7が形成されている。そして、上記
の第1の透明導電層3のカラーフィルタ層4形成面側
は、測定長10,000nmにおける表面粗さ(Rma
x)が10nm以上、好ましくは10〜50nmである
ような面を備えている。
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 has a color filter layer 4 composed of a black matrix 5 and a coloring layer 6 formed on a first transparent conductive layer 3 for electrodeposition provided on an insulating transparent substrate 2. Further, a second transparent conductive layer 7 for driving a liquid crystal is formed on the color filter layer 4. The surface of the first transparent conductive layer 3 on which the color filter layer 4 is formed has a surface roughness (Rma) at a measurement length of 10,000 nm.
x) is 10 nm or more, preferably 10 to 50 nm.

【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7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、イオンプレーティング法、CV
D法等の一般的な成膜方法により形成することができ
る。第1の透明導電層3の表面粗さ(Rmax)は、成
膜条件を制御することによって上述のように10nm以
上とすることができるが、成膜方法としては、特に表面
粗さが大きくなる真空蒸着法を用いることが好ましい。
ここで、第1の透明導電層3の表面粗さ(Rmax)
は、STM (Scanning Tunneling Microscope)で測定
し、測定長10,000nmにおける最大表面粗さ(R
max)で示される。この表面粗さが10nm未満であ
ると、第1の透明導電層3のアンカーリンク作用が得ら
れず、透明導電層3とカラーフィルタ層4との接着力が
不十分なものとなる。
The first transparent conductive layer 3 and the second transparent conductive layer 7 constituting the color filter substrate 1 are made of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and Using the alloy or the like, sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, CV
It can be formed by a general film forming method such as the D method. The surface roughness (Rmax) of the first transparent conductive layer 3 can be set to 10 nm or more by controlling the film forming conditions as described above, but the surface roughness becomes particularly large as a film forming method. It is preferable to use a vacuum deposition method.
Here, the surface roughness (Rmax) of the first transparent conductive layer 3
Is measured by STM (Scanning Tunneling Microscope), and the maximum surface roughness (R
max). If the surface roughness is less than 10 nm, the anchor link action of the first transparent conductive layer 3 cannot be obtained, and the adhesive force between the transparent conductive layer 3 and the color filter layer 4 becomes insufficient.

【0018】このような第1の透明導電層3の厚みは9
0〜190nm程度、好ましくは100〜175nm程
度とすることができる。また、液晶駆動用の第2の透明
導電層7の厚みは20〜200nm程度、好ましくは9
0〜190nm程度とすることができる。
The thickness of such a first transparent conductive layer 3 is 9
The thickness can be about 0 to 190 nm, preferably about 100 to 175 nm. The thickness of the second transparent conductive layer 7 for driving the liquid crystal is about 20 to 200 nm, preferably 9
It can be about 0 to 190 nm.

【0019】カラーフィルタ基板1のカラーフィルタ層
4を構成する着色層6は赤色パターン6R、緑色パター
ン6Gおよび青色パターン6B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5は各着色パ
ターンの間および着色層6形成領域の外側に設けられて
いる。
The colored layer 6 constituting the color filter layer 4 of the color filter substrate 1 has a desired pattern such as a red pattern 6R, a green pattern 6G and a blue pattern 6B such as a mosaic type, a stripe type, a triangle type and a four pixel arrangement type. The black matrixes 5 are arranged and provided between the colored patterns and outside the colored layer 6 forming region.

【0020】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4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および図3を参照して説明す
る。
In the color filter substrate of the present invention described above, 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 4 is formed. An example of such a color filter substrate of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】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4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上にブラックマ
トリックス5と着色層6からなるカラーフィルタ層4が
形成されており、このカラーフィルタ層4上に液晶駆動
用の第2の透明導電層7が形成されている。
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 4 on the insulating transparent substrate 2. A layer 3 and a color filter layer 4 including a black matrix 5 and a coloring layer 6 are formed on the transparent conductive layer 3, and a second transparent conductive layer 7 for driving a liquid crystal is formed on the color filter layer 4. Has been done.

【0022】また、図3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4の形成領域のうち
着色層6に相当する領域にのみ形成されている。
In the color filter substrate 1 of the present invention shown in FIG. 3, the first transparent conductive layer 3 provided on the insulating transparent substrate 2 is formed on the colored layer 6 in the formation region of the color filter layer 4. It is formed only in the corresponding region.

【0023】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5と着色層6とからなるカラーフ
ィルタ層4と液晶駆動用の第2の透明導電層7との間に
保護膜を設けてもよい。図4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4と
第2の透明導電層7との間に保護膜8を設けた例を示す
概略構成図である。このような保護膜8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8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および図3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4と液晶駆動用の第2の透明導電層7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 4 including the black matrix 5 and the colored layer 6 and the second transparent conductive layer 7 for driving the liquid crystal. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example in which a protective film 8 is provided between the color filter layer 4 and the second transparent conductive layer 7 in the color filter substrate 1 of the present invention shown in FIG. Such a protective film 8 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 8 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 and 3, the protective layer can be provided between the color filter layer 4 and the second transparent conductive layer 7 for driving the liquid crystal. Of course.

【0024】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.

【0025】まず、多面付けの絶縁性の透明基板2の全
面に電子加熱蒸着法等の公知の手段を用いて酸化インジ
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5(A))。この透明導電層3の形
成では、透明導電層3の表面粗さ(Rmax)が、測定
長10,000nmのおいて10nm以上となるように
する。
First, the transparent conductive layer 3 is formed on the entire surface of the insulative transparent substrate 2 having a multi-faceted surface, using a known means such as electron heating vapor deposition, using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) ( FIG. 5A). In the formation of the transparent conductive layer 3, the surface roughness (Rmax) of the transparent conductive layer 3 is set to 10 nm or more when the measurement length is 10,000 nm.

【0026】次に、透明導電層3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5
(B))。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5を形成する(図5(C))。
Next, a photoresist is applied on the transparent conductive layer 3 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 ( Figure 5
(B)). 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 5 (FIG. 5C).

【0027】同様にして、赤色パターン6R、緑色パタ
ーン6G、青色パターン6Bを形成することにより、カ
ラーフィルタ層4を形成する(図5(D))。
Similarly, by forming the red pattern 6R, the green pattern 6G, and the blue pattern 6B, the color filter layer 4 is formed (FIG. 5D).

【0028】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.

【0029】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、電着物質に硬化
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 electrodeposition material is cured by an 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.

【0030】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, the finely pulverized pigment or dye is dispersed in an anion or cation type electrodeposition bath and co-deposited with the ionic polymer material on the conductive part.

【0031】次いで、ブラックマトリックス5と着色層
6からなるカラーフィルタ層4を覆うように第2の透明
導電層7を形成する(図5(E))。この透明導電層7
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、イオンプ
レーティング法、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。
Next, a second transparent conductive layer 7 is formed so as to cover the color filter layer 4 composed of the black matrix 5 and the colored layer 6 (FIG. 5 (E)). This transparent conductive layer 7
Is made of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and their alloys as described above, and is generally used for sputtering, vacuum deposition, ion plating, CVD, etc. Can be formed by a typical film forming method.

【0032】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.

【0033】図6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6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. 6 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.

【0034】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 covering 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.

【0035】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).

【0036】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6R,6G,6B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6R,6G,6B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 of the colored patterns 6R, 6G and 6B 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 6R, 6G, and 6B 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.

【0037】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-mentioned embodiment, the TFT is used as the driving method.
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.

【0038】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(旭硝子
(株)製 AS)上に、酸化インジウムスズ(ITO)
を電子加熱蒸着法により成膜して、電着用の第1のIT
O透明導電層(厚み80nm、シート抵抗20Ω/S
Q)を形成した。この第1のITO透明導電層の表面粗
さ(Rmax)をSTM (Scanning Tunneling Microsc
ope)(クラボウ(株)製 KURASURF-101 )で測定した結
果を図7に示す。図7に示された結果から、測定長1
0,000nmにおける表面粗さ(Rmax)は32.
4nmであった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to more specific examples. (Example 1) Indium tin oxide (ITO) was formed on a glass substrate (AS manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a thickness of 1.1 mm.
Is the first IT for electro-deposition by forming a film by electronic heating vapor deposition.
O transparent conductive layer (80 nm thick, sheet resistance 20 Ω / S
Q) was formed. The surface roughness (Rmax) of this first ITO transparent conductive layer was measured by STM (Scanning Tunneling Microsc
ope) (KURASURF-101 manufactured by Kurabo Industries Ltd.) is shown in FIG. From the results shown in FIG. 7, measurement length 1
The surface roughness (Rmax) at 30,000 nm is 32.
It was 4 nm.

【0039】次に、上記のITO透明導電層上に、感光
性レジスト(東京応化工業(株)製OFPR−800)
をスピンコート法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。
Next, a photosensitive resist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was formed on the ITO transparent conductive layer.
Of the resist layer (thickness 2.
5 μm) was formed. The resist layer was exposed through a photomask having a black matrix pattern. This exposure is performed by an ultraviolet exposure device (JL3300 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) having an ultra-high pressure mercury lamp
Was irradiated with an ultraviolet ray of 70 mJ / cm 2 .
Next, the exposed portion was developed and removed to form a resist layer having a black matrix pattern.

【0040】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 above 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.

【0041】 (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。
(Electrodepositing 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.

【0042】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 an electrodeposition liquid for red pattern 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.

【0043】 (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.

【0044】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。
Next, 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.

【0045】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。
Furthermore, 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.

【0046】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.

【0047】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.

【0048】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)厚み1.1mmのガラス基板(旭硝子
(株)製 AS)上に、酸化インジウムスズ(ITO)
を電子加熱真空蒸着法により成膜して、電着用の第1の
ITO透明導電層(厚み120nm、シート抵抗12Ω
/SQ)を形成した。この第1のITO透明導電層の表
面粗さ(Rmax)をSTM (Scanning Tunneling Mic
roscope)(クラボウ(株)製 KURASURF-101 )で測定し
た結果、測定長10,000nmにおける表面粗さ(R
max)は13nmであった。
The color filter substrate thus obtained was immersed in boiling water for 1 hour, and a tape peeling test was performed 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 ITO. It was confirmed that it was held on the transparent conductive layer with high adhesiveness. (Example 2) Indium tin oxide (ITO) was formed on a glass substrate (AS manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a thickness of 1.1 mm.
Of the first ITO transparent conductive layer for electrodeposition (thickness 120 nm, sheet resistance 12Ω
/ SQ) was formed. The surface roughness (Rmax) of this first ITO transparent conductive layer was measured by STM (Scanning Tunneling Mic).
roscope) (KURASURF-101 manufactured by Kurabo Industries, Ltd.), and the surface roughness (R
max) was 13 nm.

【0049】次いで、このITO透明導電層上に、実施
例1と同様にして、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, a color filter layer consisting of a black matrix, a red pattern, a green pattern and a blue pattern was formed on this ITO transparent conductive layer in the same manner as in Example 1. Then, it was cured at 200 ° C. for 1 hour to obtain a color filter substrate.

【0050】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)厚み1.1mmのガラス基板(旭硝子(株)
製 AS)上に、酸化インジウムスズ(ITO)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13Ω/SQ)
を形成した。この第1のITO透明導電層の表面粗さ
(Rmax)をSTM (Scanning Tunneling Microscop
e)(クラボウ(株)製 KURASURF-101 )で測定した結果
を図8に示す。図8に示された結果から、測定長10,
000nmにおける表面粗さ(Rmax)は7.1nm
であった。
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 ITO. It was confirmed that it was held on the transparent conductive layer with high adhesiveness. (Comparative Example) Glass substrate having a thickness of 1.1 mm (Asahi Glass Co., Ltd.)
A film made of indium tin oxide (ITO) is formed on the manufactured AS) by a sputtering method, and the first ITO transparent conductive layer for electrodeposition (thickness 113 nm, sheet resistance 13 Ω / SQ).
Was formed. The surface roughness (Rmax) of this first ITO transparent conductive layer was measured by STM (Scanning Tunneling Microscop).
e) (KURASURF-101 manufactured by Kurabo Industries, Ltd.) is shown in FIG. From the results shown in FIG.
Surface roughness (Rmax) at 000 nm is 7.1 nm
Met.

【0051】次いで、このITO透明導電層上に、実施
例1と同様にして、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, a color filter layer consisting of a black matrix, a red pattern, a green pattern and a blue pattern was formed on this ITO transparent conductive layer in the same manner as in Example 1. Then, it was cured at 200 ° C. for 1 hour to obtain a color filter substrate.

【0052】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
タ層の剥離が生じた。 (カラー液晶表示装置の実施例)実施例1、実施例2お
よび比較例で作製した各カラーフィルタ基板のカラーフ
ィルタ層上にスパッタリング法により液晶駆動用の第2
のITO透明導電層(厚み40nm)を形成した。次い
で、各カラーフィルタ基板のITO透明導電層上に配向
層用塗布液(日本合成ゴム(株)製AL−3046)を
スピンナー塗布(2000rpm、10秒間)によって
塗布して厚み500Åの配向層を形成し、その後、ラビ
ング処理を行った。
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 immersion, but peeling of the color filter layer occurred after immersion. (Example of color liquid crystal display device) A second liquid crystal driving device is formed on a color filter layer of each color filter substrate manufactured in Examples 1, 2 and Comparative Example by a sputtering method.
The ITO transparent conductive layer (thickness 40 nm) of was formed. Next, the alignment layer coating liquid (AL-3046 manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is applied on the ITO transparent conductive layer of each color filter substrate by spinner coating (2000 rpm, 10 seconds) to form a 500 Å-thick alignment layer. After that, a rubbing treatment was performed.

【0053】一方、厚さ1.1mmのガラス基板(コー
ニング(株)製7059)の一方の面に、所定のパター
ンでCrを用いてゲート電極を形成し、また、ITO膜
で液晶駆動用の透明電極を形成した。その後、ゲート電
極を覆うようにSiNx 層を形成してゲート絶縁層と
し、SiNx 層を介してゲート電極上にアモルファスシ
リコン(a−Si)層を形成した。さらに、a−Si層
の一端に接続するようにCrソース電極を形成し、a−
Si層の他端と透明電極に接続するようにCrドレイン
電極を形成して薄膜トランジスタ(TFT)を構成し
た。次いで、透明電極とTFT上に上述のカラーフィル
タ基板と同様にして配向層を形成しラビング処理を行っ
て、図6に示されるような透明電極とTFTを備えた対
向電極基板を作製した。
On the other hand, a gate electrode was formed by using Cr in a predetermined pattern on one surface of a 1.1 mm-thick glass substrate (7059 manufactured by Corning Co., Ltd.), and an ITO film was used for driving a liquid crystal. A transparent electrode was formed. Then, a SiN x layer was formed so as to cover the gate electrode to form a gate insulating layer, and an amorphous silicon (a-Si) layer was formed on the gate electrode via the SiN x layer. Further, a Cr source electrode is formed so as to be connected to one end of the a-Si layer, and a-
A Cr drain electrode was formed so as to be connected to the other end of the Si layer and the transparent electrode to form a thin film transistor (TFT). Next, an alignment layer was formed on the transparent electrodes and the TFTs in the same manner as the color filter substrate described above, and a rubbing treatment was performed to prepare a counter electrode substrate including the transparent electrodes and the TFTs as shown in FIG.

【0054】このようなカラーフィルタ基板(実施例
1、2および比較例)と対向電極基板を用いてカラーフ
ィルタ液晶表示装置を作製し、80℃、90%RHの環
境下に500時間放置した後、カラー画像を表示させ
た。その結果、実施例1および実施例2のカラーフィル
タ基板を用いたカラー液晶表示装置は、明るさに優れた
良好なカラー画像が表示された。しかし、比較例のカラ
ーフィルタ基板を用いたカラー液晶表示装置では、欠陥
が発生した。
A color filter liquid crystal display device was manufactured using such a color filter substrate (Examples 1 and 2 and comparative example) and a counter electrode substrate, and after leaving it in an environment of 80 ° C. and 90% RH for 500 hours. , Displayed a color image. As a result, the color liquid crystal display devices using the color filter substrates of Example 1 and Example 2 displayed good color images with excellent brightness. However, a defect occurred in the color liquid crystal display device using the color filter substrate of the comparative example.

【0055】[0055]

【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
は表面粗さ(Rmax)が10nm以上に設定されてい
るため、この面上に形成された表面張力の低いカラーフ
ィルタ層との間にアンカーリンク効果が発現され、カラ
ーフィルタ層は第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 in detail above, according to the present invention, the surface roughness (Rmax) of the first transparent conductive layer for electrodeposition formed on the insulating transparent substrate is set to 10 nm or more. Therefore, an anchor link effect is developed between the color filter layer formed on this surface and having a low surface tension, and the color filter layer is retained on the first transparent conductive layer with sufficient adhesive force. The color filter substrate and the counter electrode substrate thus constructed are opposed to each other, and the liquid crystal layer is sealed between the two substrates to form a color liquid crystal display device, thereby providing excellent display quality even when left in a high temperature and high humidity atmosphere. It is possible to provide a highly reliable color liquid crystal display device which can be stably driven and 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製造方法を説明
するための図である。
FIG. 5 is a drawing for explaining the manufacturing method of the color filter substrate of the present invention.

【図6】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. 6 is a partial cross-sectional view showing an example of a color liquid crystal display device of the present invention.

【図7】実施例1で形成した第1のITO透明導電層の
表面形状を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a surface shape of a first ITO transparent conductive layer formed in Example 1.

【図8】比較例で形成した第1のITO透明導電層の表
面形状を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a surface shape of a first ITO transparent conductive layer formed in a comparative example.

【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…カラーフィルタ層 5…ブラックマトリックス 6…着色層 7…第2の透明導電層 8…保護膜 21…カラー液晶表示装置 23…対向電極基板 25…液晶層 1 ... Color filter substrate 2 ... Transparent substrate 3 ... First transparent conductive layer 4 ... Color filter layer 5 ... Black matrix 6 ... Coloring layer 7 ... Second transparent conductive layer 8 ... 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 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 Hiroyoshi Omiga 3-20-17 Shinohara Higashi, Kohoku Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の透明基板と、該透明基板上に形
成された第1の透明導電層と、該第1の透明導電層上に
順次積層されたカラーフィルタ層および第2の透明導電
層とを備え、前記第1の透明導電層の前記カラーフィル
タ層形成面側の表面粗さ(Rmax)は、測定長10,
000nmにおいて10nm以上であることを特徴とす
るカラーフィルタ基板。
1. An insulative transparent substrate, a first transparent conductive layer formed on the transparent substrate, a color filter layer and a second transparent conductive layer sequentially stacked on the first transparent conductive layer. And a surface roughness (Rmax) of the first transparent conductive layer on the side of the color filter layer forming surface is a measurement length of 10,
A color filter substrate having a thickness of 10 nm or more at 000 nm.
【請求項2】 前記表面粗さ(Rmax)は、測定長1
0,000nmにおいて10〜50nmの範囲であるこ
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 surface roughness (Rmax) is measured length 1
The color filter substrate according to claim 1, wherein the color filter substrate has a range of 10 to 50 nm at 10,000 nm.
【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いるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラー
フィルタ基板。
3. The color filter substrate according to claim 1, wherein the first transparent conductive layer is provided only in a predetermined portion of the formation region of the color filter 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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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006284672A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Toppan Printing Co Ltd Color filter substrate and color liquid crystal display panel
JP2008129480A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Dainippon Printing Co Ltd Optical element, manufacturing method of optical element, and liquid crystal display apparatus
KR101289742B1 (en) * 2010-12-21 2013-07-26 안경철 Polishing method of blackmatrix printing surface of glass substrate printed blackmatrix and glass substrate printed blackmatrix manufactured using the same

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