JPH10104640A - Substrate for liquid crystal display element and color liquid crystal display element including the same - Google Patents

Substrate for liquid crystal display element and color liquid crystal display element including the same

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JPH10104640A
JPH10104640A JP9205237A JP20523797A JPH10104640A JP H10104640 A JPH10104640 A JP H10104640A JP 9205237 A JP9205237 A JP 9205237A JP 20523797 A JP20523797 A JP 20523797A JP H10104640 A JPH10104640 A JP H10104640A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
substrate
spacer
display element
Prior art date
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Application number
JP9205237A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Kajita
純司 梶田
Hideshi Nomura
秀史 野村
Shinichi Yamada
申一 山田
Tetsuya Goto
哲哉 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a liquid crystal display element which embodies a sufficient cell gap, maintains the uniform cell gap within an image plane and is more hardly degraded in its display grade than the conventional elements when the force or impact from outside is applied thereon and a color liquid crystal display element including this substrate. SOLUTION: This substrate for the liquid crystal display element has the spacers fixed in the non-display region on the substrate. The elastic restoration rate of the spacers to a compressive stress of 0.4 to 0.6GPa is 20 to 80%. The substrate has the spacers contg. the acrylic resins fixed to the non-display region on the substrate for the liquid crystal display element and the elastic restoration rate of the spacers to the compressive stress of 0.4 to 0.6GPa is 0.01 to 80%. Further, at least one substrate for the liquid crystal display element of the color liquid crystal display element formed by holding the liquid crystal layer with two sheets of the substrates for the liquid crystal display element is the substrate for the liquid crystal display element described above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スぺーサー機能を
有する液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表
示素子に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device substrate having a spacer function and a color liquid crystal display device including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来使用されている液晶表示素子は、液
晶層の厚み(セルギャップ)を保持するために、一般
に、2枚の液晶表示素子用基板間にプラスチックビー
ズ、ガラスビーズ又はガラス繊維を挟んでスぺーサーと
して使用している。これらのスぺーサーは、液晶表示素
子を組み立てる際に、散布によって配置される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display device generally employs plastic beads, glass beads or glass fibers between two liquid crystal display device substrates in order to maintain the thickness (cell gap) of a liquid crystal layer. I use it as a spacer across it. These spacers are arranged by scattering when assembling the liquid crystal display element.

【0003】また、セルギャップを保持するために、特
開昭56−140324、特開昭63−824054、
特開平4−93924、特開平5−196946には、
カラーフィルターを形成する着色層を重ね合わせた構造
をスぺーサーとして用いた液晶表示素子が提案されてい
る。
In order to maintain a cell gap, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 56-140324,
JP-A-4-93924 and JP-A-5-196946 include:
A liquid crystal display device using a structure in which colored layers forming a color filter are superposed as a spacer has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】プラスチックビーズ等
をスぺーサーとして用いるカラー液晶表示素子において
は、プラスチックビーズ等のスぺーサーの位置が定まっ
ておらず、液晶表示素子用基板上の表示領域(遮光部を
除く着色層の光透過部)にもスぺーサーが存在する。そ
のスぺーサーによる、光の散乱や透過により、液晶表示
素子の表示品位が低下するという問題がある。
In a color liquid crystal display device using a plastic bead or the like as a spacer, the position of the spacer such as a plastic bead or the like is not fixed, and the display area on the liquid crystal display device substrate ( The spacer also exists in the light transmitting portion of the colored layer except the light shielding portion). There is a problem that the display quality of the liquid crystal display element is deteriorated due to scattering and transmission of light by the spacer.

【0005】プラスチックビーズ等のスぺーサーを散布
して使用する液晶表示素子には、この他にも下記の問題
がある。すなわち、均一にスペーサーが液晶表示素子内
に散布されず、スペーサーが一部にたまるという現象が
生じることがある。このような現象が生じると、スペー
サーが集まった部分の表示品質が悪化し、またセルギャ
ップの正確な保持の面でも問題があった。
A liquid crystal display element using a spacer such as a plastic bead dispersedly has the following other problems. That is, the spacers may not be uniformly dispersed in the liquid crystal display element, and the spacers may be partially accumulated. When such a phenomenon occurs, the display quality of the portion where the spacers are gathered is degraded, and there is also a problem in maintaining the cell gap accurately.

【0006】カラーフィルターを形成する着色層を重ね
合わせた構造をスぺーサーとして用いる、前記の開示技
術で実際に得られた液晶表示素子においては、液晶表示
素子が外部からの力又は衝撃を受けると表示不良を起こ
す場合があった。特に、局所的に力が加わった場合、表
示ムラとなって認識され、表示品位を低下させることが
あった。また、形成されたスペーサーの高さのばらつき
がある場合にも問題が生じる場合があった。セル(パネ
ル)を組み立てる際、ある程度の力を加えて2枚の液晶
表示素子用基板を貼り合わせる。しかし、基板を押しつ
けていた力が取り除かれた際、スペーサーが元の高さに
戻り、スペーサーの高さが不均一な状態になるという問
題が起こり得た。このため、実効的に作用するスペーサ
ーの数が減少し、セルギャップを保持する機能が低下
し、表示ムラが生じる可能性が高くなった。
[0006] In a liquid crystal display device actually obtained by the above-mentioned disclosed technology using a structure in which colored layers forming a color filter are superposed as a spacer, the liquid crystal display device receives external force or impact. Display failure may occur. In particular, when a local force is applied, display unevenness is recognized and the display quality may be degraded. In addition, a problem may arise when the height of the formed spacers varies. When assembling a cell (panel), two liquid crystal display element substrates are attached by applying a certain amount of force. However, when the force pressing the substrate is removed, the spacer may return to its original height and the height of the spacer may become uneven. For this reason, the number of spacers that work effectively is reduced, the function of maintaining the cell gap is reduced, and the possibility of display unevenness is increased.

【0007】本発明の目的は、十分なセルギャップを実
現するとともに、画面内で均一なセルギャップを保持
し、表示ムラがなく、外部からの力又は衝撃が加わった
場合に、表示品位が従来のものよりも低下しにくい液晶
表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子を提
供することである。
An object of the present invention is to realize a sufficient cell gap, maintain a uniform cell gap in a screen, eliminate display unevenness, and improve display quality when an external force or impact is applied. An object of the present invention is to provide a substrate for a liquid crystal display element which is less likely to be reduced than that of the above, and a color liquid crystal display element including the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、上記し
た問題点を解決する手段を鋭意研究した結果、特定の圧
縮応力の範囲内におけるスぺーサーの弾性復元率を特定
の範囲に設定することにより、上記の目的を達成するこ
とができることを見出し、本発明を完成した。
As a result of intensive studies on means for solving the above-mentioned problems, the present inventors have set the elastic recovery rate of the spacer within a specific range of compressive stress to a specific range. As a result, the present inventors have found that the above objects can be achieved, and have completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は、液晶表示素子用基板
上の非表示領域に固定されたスぺーサーを有し、そのス
ぺーサーの0.4〜0.6GPaの圧縮応力に対する弾
性復元率が20〜80%である液晶表示素子用基板を提
供する。また、本発明は、液晶表示素子用基板上の非表
示領域に固定された、アクリル樹脂を含むスぺーサーを
有し、そのスぺーサーの0.4〜0.6GPaの圧縮応
力に対する弾性復元率が0.01〜80%である液晶表
示素子用基板を提供する。さらに本発明は、2枚の液晶
表示素子用基板により液晶層を挟持したカラー液晶表示
素子において、少なくとも一方の液晶表示素子用基板
が、上記本発明の液晶表示素子用基板であることを特徴
とする、カラー液晶表示素子を提供する。
That is, the present invention has a spacer fixed to a non-display area on a substrate for a liquid crystal display element, and has an elastic recovery ratio with respect to a compressive stress of 0.4 to 0.6 GPa of the spacer. The present invention provides a liquid crystal display device substrate having a ratio of 20% to 80%. Further, the present invention includes a spacer including an acrylic resin fixed to a non-display region on a liquid crystal display element substrate, and the spacer recovers elasticity with respect to a compressive stress of 0.4 to 0.6 GPa. Provided is a substrate for a liquid crystal display device having a ratio of 0.01 to 80%. Furthermore, the present invention is characterized in that in a color liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between two liquid crystal display element substrates, at least one of the liquid crystal display element substrates is the liquid crystal display element substrate of the present invention. To provide a color liquid crystal display device.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、液晶表示素子用基板が着色
剤を含んだカラーフィルターの場合を例として本発明を
さらに詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail by taking as an example a case where a substrate for a liquid crystal display element is a color filter containing a colorant.

【0011】カラーフィルターとしては、透明基板上に
ブラックマトリックスを設け、さらにその上に3原色か
ら成る着色層を複数配列したものが好ましい。また、ブ
ラックマトリックスとしては、樹脂及び遮光剤から成る
樹脂ブラックマトリックスが好ましい。カラーフィルタ
ーは3原色から成る各着色層により被覆された画素を一
絵素とし、多数の絵素により構成されている。ここで言
う、ブラックマトリックスは、各画素間に配列された遮
光領域を示し、液晶表示装置の表示コントラストを向上
させるために設けられる。
As the color filter, a filter in which a black matrix is provided on a transparent substrate and a plurality of coloring layers of three primary colors are further arranged thereon is preferable. Further, as the black matrix, a resin black matrix composed of a resin and a light shielding agent is preferable. The color filter is composed of a large number of picture elements, with pixels covered by each of the three primary color layers as one picture element. Here, the black matrix indicates a light-shielding region arranged between the pixels, and is provided to improve the display contrast of the liquid crystal display device.

【0012】カラーフィルターに用いられる透明基板と
しては、特に限定されるものではなく、石英ガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、表面をシリ
カコートしたソーダライムガラスなどの無機ガラス類、
有機プラスチックのフィルム又はシート等が好ましく用
いられる。
The transparent substrate used for the color filter is not particularly limited, and inorganic glass such as quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass whose surface is coated with silica,
Organic plastic films or sheets are preferably used.

【0013】この透明基板上にブラックマトリックスが
設けられる。ブラックマトリックスは、クロム等の金属
又はそれらの酸化物等で形成してもよいが、樹脂及び遮
光剤から成る樹脂ブラックマトリックスを形成すること
が製造コストや廃棄物処理コストの面から好ましい。こ
の場合、ブラックマトリックスに用いられる樹脂として
は、特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系
樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミ
ド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの感光性又は非感
光性の材料が好ましく用いられる。ブラックマトリック
ス用樹脂は、画素や保護膜に用いられる樹脂よりも高い
耐熱性を有する樹脂が好ましく、また、ブラックマトリ
ックス形成後の工程で使用される有機溶剤に耐性を持つ
樹脂が好ましいことからポリイミド系樹脂が特に好まし
く用いられる。なお、好ましいポリイミド樹脂として
は、後述のスぺーサーを形成するのに適した樹脂を挙げ
ることができる。
A black matrix is provided on the transparent substrate. The black matrix may be formed of a metal such as chromium or an oxide thereof, but it is preferable to form a resin black matrix composed of a resin and a light-shielding agent in terms of manufacturing costs and waste disposal costs. In this case, the resin used for the black matrix is not particularly limited, but is a photosensitive or non-photosensitive material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin, and a polyolefin resin. Is preferably used. The resin for the black matrix is preferably a resin having higher heat resistance than the resin used for the pixels and the protective film, and a polyimide resin is preferably a resin having resistance to the organic solvent used in the process after the formation of the black matrix. Resins are particularly preferably used. In addition, as a preferable polyimide resin, a resin suitable for forming a spacer described later can be mentioned.

【0014】ブラックマトリックス用の遮光剤として
は、カーボンブラック、酸化チタン、四酸化鉄等の金属
酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉の他に、赤、青、緑色
等の顔料の混合物等を用いることができる。この中で
も、特にカーボンブラックは遮光性が優れており、特に
好ましい。分散の良い粒径の小さいカーボンブラックは
主として茶系統の色調を呈するので、カーボンブラック
に対する補色の顔料を混合させて無彩色にするのが好ま
しい。
Examples of the light shielding agent for the black matrix include metal oxide powders such as carbon black, titanium oxide and iron tetroxide, metal sulfide powders, metal powders, and mixtures of pigments such as red, blue and green. Can be used. Among them, carbon black is particularly preferable because of its excellent light shielding properties. Since carbon black having a good dispersion and a small particle size mainly exhibits a brownish color tone, it is preferable to mix a pigment of a complementary color to carbon black to obtain an achromatic color.

【0015】ブラックマトリックス用の樹脂がポリイミ
ドの場合、黒色ペースト溶媒としては、通常、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系極性溶媒、
γ−ブチロラクトンなどのラクトン系極性溶媒等が好適
に使用される。
When the resin for the black matrix is polyimide, the black paste solvent is usually N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide,
Amide polar solvents such as N, N-dimethylformamide,
A lactone polar solvent such as γ-butyrolactone is preferably used.

【0016】カーボンブラックや、カーボンブラックに
対して補色の顔料等の遮光剤を分散させる方法として
は、例えば、ポリイミド前駆体溶液中に遮光剤や分散剤
等を混合させた後、三本ロール、サンドグラインダー、
ボールミルなどの分散機中で分散させる方法などがある
が、この方法に特に限定されない。また、カーボンブラ
ックの分散性向上、あるいは塗布性やレベリング性向上
のために種々の添加剤が加えられていてもよい。
As a method of dispersing a light-shielding agent such as a pigment of a complementary color to carbon black or carbon black, for example, after mixing a light-shielding agent or a dispersant in a polyimide precursor solution, a three-roll Sand grinder,
There is a method of dispersing in a dispersing machine such as a ball mill, but the method is not particularly limited. In addition, various additives may be added for improving the dispersibility of carbon black, or for improving applicability and leveling property.

【0017】樹脂ブラックマトリックスの製法として
は、黒色ペーストを透明基板上に塗布、乾燥した後に、
パターニングを行う。黒色ペーストを塗布する方法とし
ては、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダ
イコーティング法、ワイヤバーによる方法などが好適に
用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて
加熱乾燥(セミキュア)を行う。セミキュア条件は、使
用する樹脂、溶媒、ペースト塗布料により異なるが、通
常60〜200℃で1〜60分加熱することが好まし
い。
As a method for producing a resin black matrix, a black paste is applied on a transparent substrate, dried,
Perform patterning. As a method for applying the black paste, a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are suitably used, and thereafter, heat drying (semi-curing) is performed using an oven or a hot plate. . The semi-curing conditions vary depending on the resin, solvent and paste coating material used, but it is usually preferable to heat at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0018】このようにして得られた黒色ペースト被膜
は、樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ
型フォトレジストの被膜を形成した後に、また、樹脂が
感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮
断膜を形成した後に、露光、現像を行う。必要に応じ
て、ポジ形フォトレジスト又は酸素遮断膜を除去し、ま
た、加熱乾燥(本キュア)する。本キュア条件は、前駆
体からポリイミド系樹脂を得る場合には、塗布量により
若干異なるが、通常200〜300℃で1〜60分加熱
するのが一般的である。以上のプロセスにより、透明基
板上にブラックマトリックスが形成される。
In the case where the resin is a non-photosensitive resin, the black paste film thus obtained is formed after forming a positive type photoresist film on the non-photosensitive resin. In some cases, exposure and development are performed as they are or after forming an oxygen barrier film. If necessary, the positive photoresist or the oxygen barrier film is removed, and the film is dried by heating (this cure). These curing conditions are slightly different depending on the coating amount when a polyimide resin is obtained from the precursor, but it is generally heated at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. Through the above process, a black matrix is formed on the transparent substrate.

【0019】また、いわゆる転写法によって樹脂ブラッ
クマトリックスを形成してもよい。すなわち、あらかじ
め基材上に感光性を付与した黒色層を形成した転写フィ
ルムを準備し、このものを基板の上に重ね合わせ(必要
に応じ熱及び圧をかける)、露光・現像し、しかる後に
基材を剥離して樹脂ブラックマトリックスを基板上に形
成する方法である。
The resin black matrix may be formed by a so-called transfer method. That is, a transfer film in which a black layer with photosensitivity is formed on a substrate in advance is prepared, and the transfer film is overlaid on a substrate (applying heat and pressure as necessary), exposed and developed, and then In this method, a base material is peeled off to form a resin black matrix on a substrate.

【0020】樹脂ブラックマトリックスの膜厚は、好ま
しくは0.5〜2.0μm、より好ましくは0.8〜
1.5μmである。この膜厚が0.5μmよりも薄い場
合には十分なセルギャップの確保が難しくなり、また、
遮光性が不十分になることからも好ましくない。一方、
膜厚が2.0μmよりも厚い場合には、遮光性は確保で
きるものの、カラーフィルターの平坦性が犠牲になり易
く、段差が生じやすい。
The thickness of the resin black matrix is preferably 0.5 to 2.0 μm, more preferably 0.8 to 2.0 μm.
1.5 μm. If the thickness is smaller than 0.5 μm, it is difficult to secure a sufficient cell gap, and
It is not preferable because the light-shielding property becomes insufficient. on the other hand,
When the film thickness is greater than 2.0 μm, the light-shielding property can be ensured, but the flatness of the color filter is easily sacrificed and a step is likely to occur.

【0021】本発明の液晶表示素子用基板では、非表示
領域に固定されたスぺーサーを有する。液晶表示素子用
基板が上記のようなカラーフィルターの場合には、非表
示領域である上記ブラックマトリックス上にスぺーサー
を形成することが好ましい。
The substrate for a liquid crystal display element of the present invention has a spacer fixed in a non-display area. When the liquid crystal display element substrate is a color filter as described above, it is preferable to form a spacer on the black matrix which is a non-display area.

【0022】本発明の液晶表示素子用基板では、上記ス
ぺーサーは、0.4〜0.6GPaの圧縮応力に対する
弾性復元率が、20〜80%、好ましくは25〜75
%、さらに好ましくは30〜70%である。該弾性復元
率が20%未満であると、液晶表示素子用基板を用いて
液晶表示素子を作製しその表示面に外部から力又は衝撃
が加わると表示ムラが生じ、表示品位が低下する。一
方、該弾性復元率が80%を超えると、液晶表示素子の
表示面に表示ムラが生じやすくなる。なお、スペーサー
がアクリル系樹脂を含むものである場合には、上記弾性
復元率は0.01〜80%であり、0.01〜70%が
好ましく、0.1〜60%がさらに好ましく、1〜50
%がさらに好ましい。アクリル樹脂の場合は、上記弾性
復元率が0.01%未満であると、液晶表示素子用基板
を用いて液晶表示素子を作製し、その表示面に外部から
力又は衝撃が加わると表示ムラが生じ、表示品位が低下
する。一方、該弾性復元率が80%を超えると、液晶表
示素子の表示面に表示ムラが生じやすくなる。スペーサ
ーの弾性復元率が、圧縮応力0.4〜0.6GPaの範
囲内の1点において上記20〜80%又は上記0.01
〜80%の範囲に入るものは本発明の範囲内に含まれ
る。
In the substrate for a liquid crystal display element of the present invention, the spacer has an elastic recovery ratio of from 20 to 80%, preferably from 25 to 75, for a compressive stress of 0.4 to 0.6 GPa.
%, More preferably 30 to 70%. When the elastic recovery rate is less than 20%, a liquid crystal display element is manufactured using a liquid crystal display element substrate, and when a force or impact is applied to the display surface from the outside, display unevenness occurs and the display quality deteriorates. On the other hand, when the elastic recovery ratio exceeds 80%, display unevenness tends to occur on the display surface of the liquid crystal display element. When the spacer contains an acrylic resin, the elastic recovery is 0.01 to 80%, preferably 0.01 to 70%, more preferably 0.1 to 60%, and 1 to 50%.
% Is more preferred. In the case of an acrylic resin, if the elastic recovery is less than 0.01%, a liquid crystal display element is manufactured using a liquid crystal display element substrate, and display unevenness is caused when an external force or impact is applied to the display surface. This causes the display quality to deteriorate. On the other hand, when the elastic recovery ratio exceeds 80%, display unevenness tends to occur on the display surface of the liquid crystal display element. The elastic recovery ratio of the spacer is 20% to 80% or 0.01% at one point in the range of 0.4 to 0.6 GPa of compressive stress.
Those falling within the range of 8080% are included in the scope of the present invention.

【0023】液晶表示素子は、2枚の液晶表示素子用基
板を貼り合わせて作製される。この時、基板には、10
0〜1000Pa程度の圧縮応力が負荷される。2枚の
基板間のギャップを保つために形成されたスペーサーに
は、平均としては、基板に負荷される圧縮応力を、スペ
ーサーの総断面積で割った値の圧縮応力が負荷される。
従って、スペーサー1個に負荷される圧縮応力は、形成
されたスペーサーの密度や、1個のスペーサー断面積に
よって異なる。一般的には、スペーサー1個に負荷され
る圧縮応力は、0.1〜1GPa程度であり、その範囲
内の、特に0.4〜0.6GPaの圧縮応力に着目し、
弾性回復率を測定した。
The liquid crystal display device is manufactured by bonding two substrates for a liquid crystal display device. At this time, the substrate has 10
A compressive stress of about 0 to 1000 Pa is applied. On average, the spacer formed to maintain the gap between the two substrates is subjected to a compressive stress of a value obtained by dividing the compressive stress applied to the substrate by the total cross-sectional area of the spacer.
Therefore, the compressive stress applied to one spacer differs depending on the density of the formed spacer and the cross-sectional area of one spacer. Generally, the compressive stress applied to one spacer is about 0.1 to 1 GPa, and focusing on the compressive stress within that range, particularly 0.4 to 0.6 GPa,
The elastic recovery was measured.

【0024】本発明におけるスペーサーの圧縮応力に対
する復元率は次のようにして測定することができる。す
なわち、微小圧縮試験機等を用いて、押込荷重を一定の
速度で増加させながら、1個のスペーサーに負荷をかけ
ていく。押込荷重がF2 になった時点で、今度は押込荷
重を一定の速度で減少させながら最終押込荷重がF1
なるまで除荷していく。この負荷−除荷過程において、
押込変位を測定する。押込荷重を横軸に、押込変位を縦
軸にプロットした図が図2に示されている。なお、押込
変位は必ずしも連続的に測定する必要はなく、少なくと
も、負荷工程における、最終押込荷重F1 時の変位L
a 、負荷から除荷に反転させる際の押込荷重F2 時の押
込変位LC 、除荷工程における最終押込荷重F1 時の変
位Lb (図2参照)を測定すればよい。弾性復元率は下
記数式[I]で求められる。
The restoration ratio of the spacer to the compressive stress in the present invention can be measured as follows. That is, using a micro compression tester or the like, a load is applied to one spacer while the indentation load is increased at a constant speed. When the indentation load becomes F 2, this time continue to unload until the final indentation load becomes F 1 while decreasing the indentation load at a constant speed. In this loading-unloading process,
Measure the indentation displacement. FIG. 2 is a diagram in which the indentation load is plotted on the horizontal axis and the indentation displacement is plotted on the vertical axis. Note that the indentation displacement does not necessarily need to be continuously measured, and at least the displacement L at the time of the final indentation load F 1 in the loading step is determined.
a, indentation depth o'clock indentation load F 2 when reversing the unloading from the load L C, may be measured displacements o'clock final indentation load F 1 in the unloading step L b (see FIG. 2). The elastic recovery rate is obtained by the following equation [I].

【0025】[0025]

【数1】 (Equation 1)

【0026】押込荷重F2 は、F2 を負荷した時の圧縮
応力が0.4〜0.6GPaになるように設定する。圧
縮応力は、F2 をスペーサー最上面の平坦部の面積S
(F2負荷時の面積)で割ることにより求められる。S
は顕微鏡等を用いることにより測定することができる。
また、最終押込荷重F1 は、F1 負荷時の圧縮応力が0
〜0.06GPaになるように設定する。
The indentation load F 2 is set so that the compressive stress when F 2 is applied is 0.4 to 0.6 GPa. The compressive stress is calculated by changing F 2 to the area S of the flat portion on the top surface of the spacer.
It is determined by dividing the (F area at 2 load). S
Can be measured by using a microscope or the like.
Further, the final indentation load F 1 is such that the compressive stress under the load of F 1 is 0.
0.00.06 GPa.

【0027】スぺーサーの形状、すなわち、スぺーサー
を基板と平行な面で切断した場合の横断面の形状は、特
に限定されないが、円、楕円、角が丸い多角形、十字、
T字又はL字形が好ましい。
The shape of the spacer, that is, the cross-sectional shape when the spacer is cut along a plane parallel to the substrate is not particularly limited, but may be a circle, an ellipse, a polygon having rounded corners, a cross, or the like.
A T or L shape is preferred.

【0028】スぺーサーの高さは、1〜9μmが好まし
く、さらには2〜8μmが好ましい。スぺーサーの高さ
が1μmよりも低いと、十分なセルギャップを確保する
ことが困難になる。一方、9μmを超えると、液晶表示
素子のセルギャップが大きくなりすぎ、このため駆動に
要する電圧が高くなり、好ましくない。なお、ここで、
スぺーサーの高さとは、1個のスぺーサーに着目し、表
示部平坦部(カラーフィルターの場合には着色層、TF
T基板の場合には透明電極)と該スぺーサーの最上表面
との間の距離を意味する。なお、基板上の表示部平坦部
の高さにムラがある場合には、スぺーサーの最上表面と
各表示部平坦部との間の距離のうち、最大のものを意味
する。
The height of the spacer is preferably from 1 to 9 μm, more preferably from 2 to 8 μm. When the height of the spacer is lower than 1 μm, it is difficult to secure a sufficient cell gap. On the other hand, when the thickness exceeds 9 μm, the cell gap of the liquid crystal display element becomes too large, and the voltage required for driving becomes high, which is not preferable. Here,
Focusing on one spacer, the height of the spacer refers to the flat portion of the display portion (in the case of a color filter, the colored layer, TF
Means the distance between the transparent electrode in the case of a T substrate) and the uppermost surface of the spacer. If there is unevenness in the height of the display flat portion on the substrate, it means the largest of the distances between the uppermost surface of the spacer and each display flat portion.

【0029】また、液晶表示素子用基板を2枚貼り合わ
せて液晶表示素子を形成した場合に、スぺーサーが対向
する基板と接触する面積は1個当たり10〜1000μ
2が好ましい。この面積が10μm2 未満であると、
精密なパターンの形成や積層が難しく、1000μm2
を超えるとスぺーサーの形状にもよるが非表示領域上に
完全に配置することが難しくなるので好ましくない。
When two liquid crystal display element substrates are bonded to each other to form a liquid crystal display element, the area where the spacer contacts the opposing substrate is 10 to 1000 μm.
m 2 is preferred. If this area is less than 10 μm 2 ,
It is difficult to form and laminate a precise pattern, 1000 .mu.m 2
Exceeding the range is not preferable because it is difficult to completely dispose it on the non-display area, though it depends on the shape of the spacer.

【0030】スぺーサーを構成する材料としては、本発
明で規定される上記の特定の弾性復元率が得られる材料
を選択して用いる。このような材料としてはポリイミド
系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の
感光性又は非感光性の材料が好ましく用いられる。な
お、これらの材料の中でも上記の弾性復元率を満足する
ものを選択して用いることは言うまでもない。後述のよ
うに、着色層でスぺーサーを形成する場合には、これら
の樹脂中に着色剤を分散又は溶解させて着色したものを
スぺーサーとして用いる。感光性の樹脂としては、光分
解型樹脂、光架橋型樹脂、光重合型樹脂などのタイプが
あり、特に、エチレン不飽和結合を有するモノマ、オリ
ゴマ又はポリマと紫外線によりラジカルを発生する開始
剤とを含む感光性組成物、感光性ポリアミック酸組成物
等が好適に用いられる。非感光性の樹脂としては、上記
の各種ポリマーなどで現像処理が可能なものが好ましく
用いられるが、透明導電膜の製膜工程や液晶表示装置の
製造工程でかかる熱に耐えられるような耐熱性を有する
樹脂が好ましく、また、液晶表示装置の製造工程で使用
される有機溶剤への耐性を持つ樹脂が好ましく、また、
言うまでもなく上記の弾性復元率を持つものが得やすい
樹脂が好ましいことから、ポリイミド樹脂が特に好まし
い。
As a material constituting the spacer, a material which can obtain the above-mentioned specific elastic recovery rate specified in the present invention is selected and used. As such a material, a photosensitive or non-photosensitive material such as a polyimide resin, an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, and a polyolefin resin is preferably used. It goes without saying that among these materials, those satisfying the above-mentioned elastic recovery rate are selected and used. As described below, when a spacer is formed with a colored layer, a colored material obtained by dispersing or dissolving a colorant in these resins is used as the spacer. Examples of the photosensitive resin include photodecomposable resins, photocrosslinkable resins, and photopolymerizable resins.Especially, monomers having an ethylenically unsaturated bond, an oligomer or a polymer, and an initiator that generates radicals by ultraviolet rays are used. A photosensitive composition containing, for example, a photosensitive polyamic acid composition is suitably used. As the non-photosensitive resin, those which can be developed with the above-mentioned various polymers are preferably used. However, heat-resistant resins capable of withstanding such heat in the process of forming a transparent conductive film and the process of manufacturing a liquid crystal display device are preferably used. Is preferable, and a resin having resistance to an organic solvent used in a manufacturing process of a liquid crystal display device is preferable.
Needless to say, a resin that easily obtains the resin having the above-mentioned elastic recovery rate is preferable, and a polyimide resin is particularly preferable.

【0031】ここで、ポリイミド樹脂としては、特に限
定されるものではないが、通常下記一般式[I]で表さ
れる構造単位を主成分とするポリイミド前駆体(n=1
〜2)を、加熱又は適当な触媒によってイミド化したも
のが好適に用いられる。
Here, the polyimide resin is not particularly limited, but is usually a polyimide precursor (n = 1) having a structural unit represented by the following general formula [I] as a main component.
~ 2) obtained by imidizing by heating or using a suitable catalyst are suitably used.

【0032】[0032]

【化1】 Embedded image

【0033】また、ポリイミド系樹脂には、イミド結合
の他に、アミド結合、スルホン結合、エーテル結合、カ
ルボニル結合等のイミド結合以外の結合が含まれていて
も差支えない。
The polyimide resin may contain a bond other than an imide bond such as an amide bond, a sulfone bond, an ether bond, and a carbonyl bond, in addition to the imide bond.

【0034】上記一般式[I] 中、R1 は少なくとも2個
以上の炭素原子を有する3価又は4価の有機基である。
耐熱性の面から、R1 は環状炭化水素、芳香族環又は芳
香族複素環を含有し、かつ、炭素数6〜30の3価又は
4価の基が好ましい。R1 の例として、フェニル基、ビ
フェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、ペリレン
基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルスルホン基、ジ
フェニルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェニルト
リフルオロプロパン基、シクロブチル基、シクロペンチ
ル基等が挙げられるがこれらに限定されない。
In the general formula [I], R 1 is a trivalent or tetravalent organic group having at least two or more carbon atoms.
From the viewpoint of heat resistance, R 1 is preferably a trivalent or tetravalent group containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring and having 6 to 30 carbon atoms. Examples of R 1 include phenyl, biphenyl, terphenyl, naphthalene, perylene, diphenylether, diphenylsulfone, diphenylpropane, benzophenone, biphenyltrifluoropropane, cyclobutyl, cyclopentyl, and the like. But not limited to these.

【0035】R2 は少なくとも2個以上の炭素原子を有
する2価の有機基であるが、耐熱性の面から、R2 は環
状炭化水素、芳香族環又は芳香族複素環を含有し、かつ
炭素数6〜30の2価の基が好ましい。R2 の例とし
て、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフ
タレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェ
ニルスルホン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノ
ン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、ジフェニル
メタン基、シクロヘキシルメタン基等が挙げられるがこ
れらに限定されない。構造単位[I] を主成分とするポリ
マーは、R1 、R2 がこれらのうち各々1種から構成さ
れていてもよいし、各々2種以上から構成される共重合
体であってもよい。さらに、基板との接着性を向上させ
るために、耐熱性を低下させない範囲でジアミン成分と
して、シロキサン構造を有するビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンなどを共重合するのが好
ましい。
R 2 is a divalent organic group having at least two or more carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R 2 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring, and A divalent group having 6 to 30 carbon atoms is preferable. Examples of R 2 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene group, a perylene group, a diphenylether group, a diphenylsulfone group, a diphenylpropane group, a benzophenone group, a biphenyltrifluoropropane group, a diphenylmethane group, and a cyclohexylmethane group. But not limited thereto. The polymer having the structural unit [I] as a main component may be a copolymer in which R 1 and R 2 are each composed of one or more of them. . Further, in order to improve the adhesiveness to the substrate, it is preferable to copolymerize bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane having a siloxane structure as the diamine component as long as the heat resistance is not reduced.

【0036】構造単位[I] を主成分とするポリマーの具
体的な例として、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'-
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-
ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸二無
水物、3,3',4,4'-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二
無水物等から成る群から選ばれた1種以上のカルボン酸
二無水物と、パラフェニレンジアミン、3,3'- ジアミノ
ジフェニルエーテル、4,4'- ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4'- ジアミノジフェニルエーテル、3,3'- ジアミ
ノジフェニルスルホン、4,4'- ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-
ジアミノジフェニルメタンなどの群から選ばれた1種以
上のジアミンから合成されたポリイミド前駆体が挙げら
れるが、これらに限定されない。これらのポリイミド前
駆体は公知の方法、すなわち、テトラカルボン酸二無水
物とジアミンを選択的に組み合わせ、溶媒中で反応させ
ることにより合成される。
Specific examples of the polymer having the structural unit [I] as a main component include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-
Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-
Selected from the group consisting of biphenyltrifluoropropanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, etc. One or more carboxylic dianhydrides, paraphenylenediamine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4 , 4'-Diaminodiphenylsulfone, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-
Examples include, but are not limited to, polyimide precursors synthesized from one or more diamines selected from the group such as diaminodiphenylmethane. These polyimide precursors are synthesized by a known method, that is, by selectively combining tetracarboxylic dianhydride and diamine and reacting them in a solvent.

【0037】また、アクリル系樹脂を含むスペーサーも
好ましい。このとき用いられるアクリル系樹脂として
は、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、
メチルメタクリレート等のアルキルアクリレート又はア
ルキルメタクリレート、環状のアクリレート又はメタク
リレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリ
レートなどの内から3〜5種類程度のモノマーを用い
て、分子量5000〜100000程度に合成した樹脂
を用いることが好ましい。なお、スペーサーがアクリル
樹脂を含むものである場合、スペーサーを構成する成分
中のアクリル樹脂の含有量は、50重量%以上が好まし
く、60重量%以上がさらに好ましい。
Also, a spacer containing an acrylic resin is preferable. As the acrylic resin used at this time, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate,
Alkyl acrylates or alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, cyclic acrylates or methacrylates, hydroxyethyl acrylates or methacrylates, among which about 3 to 5 types of monomers are used, and a resin synthesized to a molecular weight of about 5,000 to 100,000 is preferably used. . When the spacer contains an acrylic resin, the content of the acrylic resin in the components constituting the spacer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more.

【0038】スペーサーを構成する材料が感光性か非感
光性かはどちらでもよいが、微細加工のしやすさの点か
ら感光性の材料が好ましく用いられる。感光性樹脂の場
合には、樹脂と光重合性モノマー、光重合開始剤を配合
した組成物が好ましく用いられる。
The material constituting the spacer may be either photosensitive or non-photosensitive, but a photosensitive material is preferably used from the viewpoint of ease of fine processing. In the case of a photosensitive resin, a composition comprising a resin, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerization initiator is preferably used.

【0039】樹脂がアクリル型樹脂である場合の光重合
性モノマーとしては、2官能、3官能、多官能モノマー
があり、2官能モノマーとして、1,6−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチ
レングリコールアクリレートなどがあり、3官能モノマ
ーとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス(2−
ヒドロキシエチル)イソシアネートなどがあり、多官能
モノマーとしてジトリメチロールプロパンテトラアクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアク
リレートがある。
When the resin is an acrylic resin, the photopolymerizable monomer includes bifunctional, trifunctional, and polyfunctional monomers. Examples of the bifunctional monomer include 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, triethylene glycol acrylate and the like, as trifunctional monomer, trimethylolpropane triacrylate,
Pentaerythritol triacrylate, tris (2-
(Hydroxyethyl) isocyanate, and polyfunctional monomers such as ditrimethylolpropanetetraacrylate, dipentaerythritol penta, and hexaacrylate.

【0040】また、光重合開始剤としては、ベンゾフェ
ノン、チオキサントン、イミダゾール、トリアジン系等
が単独又は混合で用いられる。
As the photopolymerization initiator, benzophenone, thioxanthone, imidazole, triazine and the like can be used alone or in combination.

【0041】スぺーサーは、上記のような材料から構成
されるが、着色層をこのような材料で構成し、着色層を
フォトリソグラフィーでパターニングする際に、着色層
がブラックマトリックス上に残留するようにパターニン
グすることによりブラックマトリックス上にスぺーサー
を形成してもよい。カラーフィルターの場合、着色層
は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3層を包含するも
のであり、各画素にはこれらの3色のいずれかの1つの
着色層が設けられる。スぺーサーは、これらの着色層の
1層、2層又は3層で構成することができる。着色層1
層でスぺーサーを構成する場合には、スぺーサーが着色
剤を含んだ樹脂の単一色から成り、2層又は3層でスぺ
ーサーを構成する場合には、スぺーサーは着色剤を含ん
だ樹脂の色重ねから成ることになる。十分なセルギャッ
プを確保するために、着色層3層でスぺーサーを形成す
ることが通常好ましい。
The spacer is made of the above-mentioned material. The colored layer is made of such a material, and the colored layer remains on the black matrix when the colored layer is patterned by photolithography. The spacer may be formed on the black matrix by patterning as described above. In the case of a color filter, the coloring layer includes three layers of red (R), green (G) and blue (B), and each pixel has one coloring layer of any of these three colors. Provided. The spacer can be composed of one, two or three of these colored layers. Coloring layer 1
When the spacer is composed of layers, the spacer consists of a single color of the resin containing the colorant, and when the spacer is composed of two or three layers, the spacer is the colorant. ). In order to secure a sufficient cell gap, it is usually preferable to form a spacer with three colored layers.

【0042】カラーフィルターを構成する着色層は、少
なくとも3原色の色彩を含む。すなわち、加色法により
カラー表示を行う場合は、赤(R)、緑(G)、青
(B)の3原色が選ばれ、減色法によりカラー表示を行
う場合は、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー
(Y)の3原色が選ばれる。一般には、これらの3原色
を含んだ要素を1単位としてカラー表示の絵素とするこ
とができる。着色層には、着色剤により着色された樹脂
が用いられる。
The coloring layer constituting the color filter contains at least three primary colors. That is, when performing color display by the additive color method, three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are selected. When performing color display by the subtractive color method, cyan (C) and magenta are used. (M) and three primary colors of yellow (Y) are selected. Generally, a picture element for color display can be formed by using an element including these three primary colors as one unit. For the coloring layer, a resin colored with a coloring agent is used.

【0043】着色層に用いられる着色剤としては、有機
顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることができ、さ
らには、紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤等の種々
の添加剤を添加してもよい。有機顔料としては、フタロ
シアニン系、アジレーキ系、縮合アゾ系、キナクリドン
系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系が好適
に用いられる。また、顔料としては、赤(R)としてCo
lor Index No. 9、97、122、123、149、1
68、177、180、192、215等、緑(G)と
してColor Index No. 7、36等、青(B)としてはCo
lor Index No.15、22、60、64などが一般的に
用いられる。分散剤としては界面活性剤、顔料の中間
体、染料の中間体、ソルパースなどの広範囲のものが使
用される。
As the coloring agent used in the coloring layer, organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like can be suitably used. Further, various additives such as an ultraviolet absorber, a dispersing agent and a leveling agent are added. You may. As the organic pigment, phthalocyanine-based, aziraki-based, condensed azo-based, quinacridone-based, anthraquinone-based, perylene-based, and perinone-based pigments are preferably used. As the pigment, Co (red)
lor Index No. 9, 97, 122, 123, 149, 1
68, 177, 180, 192, 215, etc., Color Index No. 7, 36 etc. as green (G), Co as blue (B)
lor Index Nos. 15, 22, 60, 64 and the like are generally used. A wide range of dispersants such as surfactants, pigment intermediates, dye intermediates, and sorbers are used.

【0044】着色層を形成する方法としては、樹脂ブラ
ックマトリックスを形成した基板上に塗布、乾燥した後
に、パターニングを行う。着色剤を分散又は溶解させ着
色ペーストを得る方法としては、溶媒中に樹脂と着色剤
を混合させた後、三本ロール、サンドグラインダー、ボ
ールミルなどの分散機中で分散させる方法などがある
が、この方法に特に限定されない。
As a method for forming a colored layer, patterning is performed after coating and drying on a substrate on which a resin black matrix is formed. As a method of obtaining a colored paste by dispersing or dissolving the colorant, after mixing the resin and the colorant in a solvent, three-roll, sand grinder, there is a method of dispersing in a dispersing machine such as a ball mill, The method is not particularly limited.

【0045】着色ペーストを塗布する方法としては、黒
色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター
法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーに
よる方法等が好適に用いられ、この後、オーブンやホッ
トプレートを用いて加熱乾燥(セミキュア)を行う。セ
ミキュア条件は、使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量
により異なるが通常60〜200℃で1〜60分加熱す
ることが好ましい。
As a method of applying the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, or the like is preferably used, as in the case of the black paste. Heat drying (semi-cure) is performed using a plate. The semi-curing conditions vary depending on the resin used, the solvent, and the amount of the paste applied, but it is usually preferable to heat at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0046】このようにして得られた着色ペースト被膜
は、樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ
型フォトレジストの被膜を形成した後に、また、樹脂が
感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮
断膜を形成した後に、露光、現像を行う。必要に応じ
て、ポジ型フォトレジスト又は酸素遮断膜を除去し、加
熱乾燥(本キュア)する。本キュア条件は、樹脂により
異なるが、前駆体からポリイミド系樹脂を得る場合に
は、通常200〜300℃で1〜60分加熱するのが一
般的である。また、アクリル樹脂の場合には、通常15
0〜300℃で1〜60分加熱するのが一般的である。
以上のプロセスにより、ブラックマトリックスを形成し
た基板上にパターニングされた着色層が形成される。ま
た、いわゆる転写法で着色層を形成してもよい。
In the case where the resin is a non-photosensitive resin, the colored paste film thus obtained is formed after forming a positive photoresist film thereon, and then the resin is a photosensitive resin. In some cases, exposure and development are performed as they are or after forming an oxygen barrier film. If necessary, the positive type photoresist or the oxygen blocking film is removed and dried by heating (this cure). The curing conditions vary depending on the resin, but when a polyimide resin is obtained from the precursor, it is generally heated at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. In the case of acrylic resin, usually 15
Generally, heating is performed at 0 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.
Through the above process, a patterned colored layer is formed on the substrate on which the black matrix is formed. Further, the colored layer may be formed by a so-called transfer method.

【0047】上記のようにブラックマトリックスを形成
した基板上に第1色目の着色層を全面にわたって形成し
た後に、不必要な部分をフォトリソグラフィ法により除
去し、所望の第1色目の着色層のパターンを形成する。
スペーサーを着色層の積層により形成する場合には、ブ
ラックマトリックスの開口部を少なくとも被覆する部分
と、着色層の積層によりスぺーサーを形成する部分に着
色層を残す。第2色目、第3色目も同様な操作を繰り返
し、ブラックマトリックスの開口部上には1層の着色層
が、また、スぺーサーとして好ましくは3層の着色層が
残るように着色層を形成する。開口部上の着色層とスぺ
ーサーを形成する着色層とは連続していても、また、分
離されていてもよい。もっとも、カラーフィルター上に
透明電極として形成する酸化インジウムスズ(ITO)
膜を開口部上の着色層とスぺーサー間で断線させ、カラ
ーフィルター側と対向基板との導通を防止する場合は、
開口部上の着色層とスぺーサーを形成する着色層とは分
離、分画されている方が好ましい。
After the first color layer is formed over the entire surface of the substrate on which the black matrix is formed as described above, unnecessary portions are removed by photolithography to obtain a desired pattern of the first color layer. To form
In the case where the spacer is formed by lamination of colored layers, the colored layer is left in a portion that covers at least the opening of the black matrix and a portion in which a spacer is formed by laminating the colored layer. The same operation is repeated for the second color and the third color, and a colored layer is formed such that one colored layer remains on the opening of the black matrix, and preferably three colored layers remain as a spacer. I do. The colored layer on the opening and the colored layer forming the spacer may be continuous or separated. However, indium tin oxide (ITO) formed as a transparent electrode on the color filter
When disconnecting the film between the colored layer on the opening and the spacer to prevent conduction between the color filter side and the opposing substrate,
It is preferable that the coloring layer on the opening and the coloring layer forming the spacer be separated and fractionated.

【0048】以上、主として液晶表示素子用基板がカラ
ーフィルターである場合を例として説明したが、本発明
はこれに限定されるわけではなく、モノクロのフィルタ
ーであってもよいし、TFT基板のような、トランジス
ターを複数個有する基板であってもよい。TFT基板の
場合には、スぺーサーは透明電極間の非表示領域上に形
成される。上記した、スぺーサーの構成材料、形状、高
さ、断面積等の説明は、TFT基板の場合にもそのまま
当てはまる。
The above description has been made mainly on the case where the liquid crystal display element substrate is a color filter. However, the present invention is not limited to this, and may be a monochrome filter or a TFT substrate. Note that a substrate having a plurality of transistors may be used. In the case of a TFT substrate, the spacer is formed on a non-display area between the transparent electrodes. The above description of the constituent material, shape, height, cross-sectional area, and the like of the spacer also applies to a TFT substrate as it is.

【0049】次に、上記カラーフィルターとTFT基板
とを用いて作製したカラー液晶表示素子について説明す
る。図1には、該カラー液晶表示素子の好ましい具体例
の断面図が模式的に示されている。図1中、13は透明
基板、12はブラックマトリックス、9は着色層例えば
(B)、10は着色層例えば(R)、11は着色層例え
ば(G)、8は透明電極、6は配向膜である。14、1
5及び16は、各着色層の積層により形成されたスペー
サーである。一方、1は、カラーフィルターと対向する
透明電極基板の透明基板であり、2はゲート電極、3は
絶縁膜、4は画素電極、5はTFT、6は上記と同じく
配向膜である。7はカラーフィルターと透明電極基板の
間に挟持される液晶である。図1に示されるように、液
晶表示素子は、上記カラーフィルターと透明電極基板と
を対向させて作製する。カラーフィルターには、必要に
応じて着色層上に透明保護膜を設けても差支えないが、
構成が複雑になり、製造コストはアップする。また透明
保護膜のレベリング性によって、スペーサー高さは緩和
される。また、カラーフィルター上にはITO膜等の透
明電極を形成する。カラーフィルターと対向する透明電
極基板としては、ITO膜などの透明電極が透明基板上
にパターン化されて設けられる。透明電極基板上には、
透明電極以外に、TFT素子や薄膜ダイオード(TF
D)素子、及び、走査線、信号線等を設け、TFT液晶
表示素子やTFD液晶表示素子を作製することができ
る。透明電極を有するカラーフィルター及び透明電極基
板上には液晶配向膜が設けられ、ラビング等による配向
処理が施される。配向処理後にシール剤を用いてカラー
フィルター及び透明電極基板を貼り合わせ、シール部に
設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封
止する。偏光板を基板の外側に貼り合わせた後にICド
ライバーなどを実装することによりモジュールが完成す
る。カラーフィルター側に透明電極を設けない液晶表示
素子、例えばイン・プレイン・スイッチング(IPS)
と呼ばれる方式の場合もこれに応じた構成となる。
Next, a color liquid crystal display device manufactured using the above color filter and TFT substrate will be described. FIG. 1 is a schematic sectional view of a preferred embodiment of the color liquid crystal display device. In FIG. 1, 13 is a transparent substrate, 12 is a black matrix, 9 is a colored layer such as (B), 10 is a colored layer such as (R), 11 is a colored layer such as (G), 8 is a transparent electrode, and 6 is an alignment film. It is. 14, 1
5 and 16 are spacers formed by laminating the respective colored layers. On the other hand, 1 is a transparent substrate of a transparent electrode substrate facing the color filter, 2 is a gate electrode, 3 is an insulating film, 4 is a pixel electrode, 5 is a TFT, and 6 is an alignment film as described above. Reference numeral 7 denotes a liquid crystal sandwiched between the color filter and the transparent electrode substrate. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device is manufactured with the above-mentioned color filter and the transparent electrode substrate facing each other. The color filter may be provided with a transparent protective film on the colored layer if necessary,
The configuration becomes complicated, and the manufacturing cost increases. Further, the spacer height is reduced by the leveling property of the transparent protective film. Further, a transparent electrode such as an ITO film is formed on the color filter. As the transparent electrode substrate facing the color filter, a transparent electrode such as an ITO film is provided in a pattern on the transparent substrate. On the transparent electrode substrate,
In addition to transparent electrodes, TFT elements and thin-film diodes (TF
D) An element, a scanning line, a signal line, and the like are provided, and a TFT liquid crystal display element and a TFD liquid crystal display element can be manufactured. A liquid crystal alignment film is provided on the color filter having a transparent electrode and the transparent electrode substrate, and is subjected to an alignment process such as rubbing. After the alignment treatment, the color filter and the transparent electrode substrate are attached to each other using a sealant, and after the liquid crystal is injected from an inlet provided in the seal portion, the inlet is sealed. The module is completed by mounting an IC driver and the like after attaching the polarizing plate to the outside of the substrate. A liquid crystal display element without a transparent electrode on the color filter side, for example, in-plane switching (IPS)
In the case of the method called, a configuration corresponding to this is also provided.

【0050】本発明の液晶表示素子用基板及びそれを用
いたカラー液晶表示素子は、パソコン、ワードプロセッ
サー、エンジニアリング・ワークステーション、ナビゲ
ーションシステム、液晶テレビ、ビデオなどの表示画面
に用いられ、また、液晶プロジェクション等にも好適に
用いられる。
The liquid crystal display device substrate of the present invention and the color liquid crystal display device using the same are used for display screens of personal computers, word processors, engineering workstations, navigation systems, liquid crystal televisions, videos, etc. And the like.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的
に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。なお、下記実施例及び比較例におい
て、「部」は特に断りがない限り「重量部」を意味す
る。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following Examples and Comparative Examples, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified.

【0052】実施例1 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4'
- ジアミノジフェニルエーテル、及び、ビス(3−アミ
ノプロピル)テトラメチルジシロキサンをN−メチル−
2−ピロリドン溶媒中で反応させ、ポリマー濃度20重
量%のポリイミド前駆体(ポリアミック酸)溶液を得
た。
Example 1 (1) Preparation of resin black matrix and seal portion pattern 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'
-Diaminodiphenyl ether and bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane with N-methyl-
The reaction was performed in a 2-pyrrolidone solvent to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) solution having a polymer concentration of 20% by weight.

【0053】下記の組成を有するカーボンブラックミル
ベースをホモジナイザーを用いて7000 rpmで30分間分
散し、ガラスビーズをろ過してブラックペーストを調製
した。
A carbon black mill base having the following composition was dispersed at 7000 rpm for 30 minutes using a homogenizer, and the glass beads were filtered to prepare a black paste.

【0054】 カーボンブラックミルベース カーボンブラック(MA100 、三菱化学(株)製) 4.6部 ポリイミド前駆体溶液 24.0部 N−メチルピロリドン 61.4部 ガラスビーズ 90.0部Carbon black mill base Carbon black (MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 4.6 parts Polyimide precursor solution 24.0 parts N-methylpyrrolidone 61.4 parts Glass beads 90.0 parts

【0055】300 x 350 mmのサイズの無アルカリガラス
(日本電気ガラス(株)製、OA−2)基板上にスピナ
ーを用いて、ブラックペーストを塗布し、オーブン中1
35℃で20分間セミキュアした。続いて、ポジ型レジ
スト(Shipley "Microposit"RC100 30cp)をスピナーで
塗布し、90℃で10分間乾燥した。レジスト膜厚は
1.5μmとした。キヤノン(株)製露光機PLA−5
01Fを用い、フォトマスクを介して露光を行った。
A black paste was applied to a 300 × 350 mm non-alkali glass substrate (OA-2, manufactured by NEC Corporation) using a spinner, and the plate was placed in an oven.
Semi-cure at 35 ° C. for 20 minutes. Subsequently, a positive resist (Shipley "Microposit" RC100 30 cp) was applied with a spinner and dried at 90 ° C. for 10 minutes. The resist film thickness was 1.5 μm. Exposure machine PLA-5 manufactured by Canon Inc.
Using 01F, exposure was performed through a photomask.

【0056】次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドを2重量%含む23℃の水溶液を現像液に用い、基
板を現像液にディップさせ、同時に10cm幅を5秒で
1往復するように基板を揺動させて、ポジ型レジストの
現像とポリイミド前駆体のエッチングを同時に行った。
現像時間は60秒であった。その後、メチルセルソルブ
アセテートでポジ型レジストを剥離し、さらに、300
℃で30分間キュアし、ポリイミドに転換し、樹脂ブラ
ックマトリックス基板を得た。樹脂ブラックマトリック
スの膜厚は、1.0μmであった。
Next, an aqueous solution at 23 ° C. containing 2% by weight of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution, and the substrate was dipped in the developing solution. Then, the development of the positive resist and the etching of the polyimide precursor were simultaneously performed.
The development time was 60 seconds. After that, the positive resist was peeled off with methylcellosolve acetate, and further, 300
The mixture was cured at a temperature of 30 ° C. for 30 minutes to be converted into polyimide, thereby obtaining a resin black matrix substrate. The thickness of the resin black matrix was 1.0 μm.

【0057】(2) 着色層とスぺーサーの作製 次に、赤、緑、青の顔料として各々Color Index No.653
00 Pigment Red 177で示されるジアントラキノン系顔
料、Color Index No. 74265 Pigment Green 36で示され
るフタロシアニングリーン系顔料、Color Index No.741
60 Pigment Blue15-4で示されるフタロシアニンブルー
系顔料を用意した。ポリイミド前駆体溶液に上記顔料を
各々(ポリイミド前駆体/顔料)重量比8:2の割合で
混合分散させて、赤、緑、青の3種類の着色ペーストを
得た。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Next, Color Index No. 653 was used as a red, green and blue pigment, respectively.
00 Dianthraquinone pigment represented by Pigment Red 177, Color Index No. 74265 Phthalocyanine green pigment represented by Pigment Green 36, Color Index No. 741
A phthalocyanine blue pigment represented by 60 Pigment Blue 15-4 was prepared. The pigments were mixed and dispersed in a polyimide precursor solution at a weight ratio (polyimide precursor / pigment) of 8: 2 to obtain three kinds of colored pastes of red, green and blue.

【0058】まず、樹脂ブラックマトリックス基板上に
青ペーストを塗布し、80℃で10分間熱風乾燥し、1
20℃20分間セミキュアした。この後、ポジ型レジス
ト(Shipley "Microposit" RC100 30cp)をスピナーで塗
布後、80℃で20分間乾燥した。マスクを用いて露光
し、アルカリ現像液(Shipley "Microposit" 351) に基
板をディップし、同時に基板を揺動させながら、ポジ型
レジストの現像及びポリイミド前駆体のエッチングを同
時に行った。その後、ポジ型レジストをメチルセルソル
ブアセテートで剥離し、さらに、300℃で30分間キ
ュアした。着色画素部の膜厚は2.0μmであった。こ
のパターニングにより青色画素の形成とともに樹脂ブラ
ックマトリックス上にスぺーサーの1段目を形成した。
First, a blue paste was applied on a resin black matrix substrate and dried with hot air at 80 ° C. for 10 minutes.
Semi-cure at 20 ° C. for 20 minutes. Thereafter, a positive resist (Shipley "Microposit" RC100 30 cp) was applied by a spinner and dried at 80 ° C. for 20 minutes. Exposure was performed using a mask, the substrate was dipped in an alkali developing solution (Shipley "Microposit" 351), and simultaneously developing the positive resist and etching the polyimide precursor were performed while simultaneously swinging the substrate. Thereafter, the positive resist was stripped with methyl cellosolve acetate, and cured at 300 ° C. for 30 minutes. The thickness of the colored pixel portion was 2.0 μm. By this patterning, the first step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the blue pixel.

【0059】水洗後、同様にして、赤色画素の形成とと
もに樹脂ブラックマトリックス上にスぺーサーの2段目
を形成した。赤色画素部の膜厚は1.8μmであった。
After washing with water, the second stage of the spacer was similarly formed on the resin black matrix together with the formation of the red pixel. The thickness of the red pixel portion was 1.8 μm.

【0060】さらに水洗後、同様にして緑色画素の形成
とともに樹脂ブラックマトリックス上にスぺーサーの3
段目を形成し、カラーフィルターを作製した。緑色画素
部の膜厚は1.9μmであった。
After further washing with water, similarly to the formation of green pixels, a spacer 3
Steps were formed to produce a color filter. The thickness of the green pixel portion was 1.9 μm.

【0061】着色層の積層により樹脂ブラックマトリッ
クス上に設けられたスぺーサー底部の面積は1個当たり
約500μm2 であった。スぺーサーの高さは約4μm
であった。なお、スぺーサーは、3画素に1個の割合で
画面内に設けた。また、スぺーサーの形状はほぼ円形で
あった。また、画面周辺に樹脂ブラックマトリックスで
形成した額縁上の一部にも画面内と同様な密度で色重ね
によるスぺーサーを設けた。
The area of the bottom of the spacer provided on the resin black matrix by lamination of the colored layers was about 500 μm 2 per piece. Spacer height is about 4μm
Met. The spacer was provided in the screen at a rate of one for every three pixels. Further, the shape of the spacer was almost circular. In addition, a spacer was also provided on a part of the frame formed of a resin black matrix around the screen at the same density as in the screen.

【0062】この遮光層と赤画素、緑画素、青画素を有
し、表示画面部及び額縁、額縁周辺部のシール部の樹脂
ブラックマトリックス上にスぺーサーを有する無アルカ
リガラス基板上に、スパッタリング法にてITO膜を形
成し、液晶表示素子用基板として用いられるカラーフィ
ルターを得た。ITO膜の膜厚は150nmであり、表
面抵抗は20Ω/□であった。
On a non-alkali glass substrate having this light-shielding layer, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel, and a spacer on a resin black matrix of a display screen portion, a frame, and a sealing portion around the frame, a sputtering process is performed. An ITO film was formed by the method, and a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device was obtained. The thickness of the ITO film was 150 nm, and the surface resistance was 20 Ω / □.

【0063】(3) スペーサーの弾性復元率の測定 微小圧縮試験機(島津製作所 MCTE−500)を用
いて、形成されたスペーサー1個(高さ4μm)の弾性
復元率を測定した。試験条件は、負荷(除荷)速度を
2.582mN/s、負荷→除荷反転時の押込荷重F2
を60mN、除荷時の最終押込荷重F1 を5mNとし
た。60mN負荷した後のスペーサーの最上層平坦部の
面積を光学顕微鏡を用いて測定したところ、128μm
2 であった。従って、この時の圧縮応力は0.5GPa
である。負荷時の最終押込荷重F1 における押込変位L
a が0.2μm、負荷→除荷反転時の変位Lc が1.1
2μm、除荷時の最終押込荷重5mNでの変位Lb
0.62μmであった。これらの値を上記数式[I]に
代入して計算すると、弾性復元率は54%であった。
(3) Measurement of elastic recovery of spacer The elastic recovery of one spacer (4 μm in height) was measured using a micro compression tester (MCTE-500, Shimadzu Corporation). The test conditions, the load (unloading) rate 2.582mN / s, the load → unloading when reversing indentation load F 2
The 60 mN, the final indentation load F 1 at the time of unloading was 5 mN. When the area of the uppermost flat portion of the spacer after a load of 60 mN was measured using an optical microscope, it was 128 μm.
Was 2 . Therefore, the compressive stress at this time is 0.5 GPa
It is. Indentation depth L in the final indentation load F 1 at the time of load
a is 0.2μm, load → displacement L c at the time of unloading reversal 1.1
2 [mu] m, the displacement L b at the final indentation load 5mN during unloading was 0.62 .mu.m. When these values were substituted into the above formula [I] and calculated, the elastic recovery rate was 54%.

【0064】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスぺーサーが設けられたカラーフィルターのITO
膜上にポリイミド系の配向膜を設け、ラビング処理を施
した。また、同様に対向する液晶表示素子用基板につい
てもポリイミド系の配向膜を設け、ラビング処理を施し
た。この2枚の基板をエポキシ接着剤をシール剤として
用いて貼り合わせた後に、シール部に設けられた注入口
から液晶を注入した。液晶を注入後、注入口を封止し、
さらに偏光板を基板の外側に貼り合わせ液晶表示素子を
作製した。
(4) Production and evaluation of color liquid crystal display device ITO of color filter provided with this spacer
A polyimide-based alignment film was provided on the film, and a rubbing treatment was performed. Similarly, a facing liquid crystal display element substrate was also provided with a polyimide-based alignment film and subjected to a rubbing treatment. After bonding these two substrates together using an epoxy adhesive as a sealant, liquid crystal was injected from an injection port provided in the seal portion. After injecting the liquid crystal, seal the injection port,
Further, a polarizing plate was attached to the outside of the substrate to produce a liquid crystal display device.

【0065】この液晶表示素子の表示特性は表示面全般
で一様に良好であった。表示面の一部を指で強く押して
みたが、押した後と押す前で表示品位に変化がなかっ
た。
The display characteristics of this liquid crystal display element were uniformly good over the entire display surface. I tried to press a part of the display surface with my finger, but there was no change in display quality after and before pressing.

【0066】比較例1 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 カーボンブラックとカルボキシル基を含有するエポキシ
・シリコーン樹脂の溶液を用い、実施例と同様に、樹脂
ブラックマトリックス及びシール部パターンの作製を行
った。
Comparative Example 1 (1) Preparation of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern A resin black matrix and a seal part pattern were prepared in the same manner as in Example by using a solution of carbon black and an epoxy silicone resin containing a carboxyl group. Was done.

【0067】(2) 着色層とスぺーサーの作製 実施例と同様な手法を用い、カルボキシル基を含有する
エポキシ・シリコーン樹脂に赤、緑、青のそれぞれの顔
料を(樹脂/顔料)重量比1/9の割合で混合分散させ
て得られた、赤、緑、青の3種類の着色ペーストを使用
して、赤画素と緑画素と青画素を形成し、同時に、表示
画面部及び額縁、額縁周辺部のシール部の樹脂ブラック
マトリックス上にスぺーサーの形成を行った。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Using the same method as in the example, the red, green and blue pigments were added to the epoxy / silicone resin containing a carboxyl group in a weight ratio of (resin / pigment). Red, green, and blue pixels are formed using three types of colored pastes of red, green, and blue obtained by mixing and dispersing at a ratio of 1/9, and at the same time, a display screen portion and a frame, A spacer was formed on the resin black matrix in the seal around the picture frame.

【0068】このスぺーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO膜を形成し、液晶表示素子用基板
の1つであるカラーフィルターを得た。
An ITO film was formed on the substrate having the spacer by a sputtering method to obtain a color filter as one of the substrates for a liquid crystal display device.

【0069】(3) 弾性復元率の測定 実施例と同様な方法で、形成されたスぺーサーの1個
(高さ4μm)の弾性復元率を測定したところ、圧縮応
力0.5GPaにおいて、弾性復元率が15%であっ
た。
(3) Measurement of elastic recovery rate The elastic recovery rate of one of the formed spacers (height: 4 μm) was measured in the same manner as in the example. The restoration rate was 15%.

【0070】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスペーサーが設けられた液晶表示素子用基板を用
い、実施例と同様に液晶表示素子を作製した。表示面の
一部を指で強く押してみたところ、部分的に表示ムラが
生じ、そのムラは指押しを止めてしばらくしても消え
ず、表示品位が著しく低下した。
(4) Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in the example, using the liquid crystal display element substrate provided with the spacers. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, display unevenness was partially generated, and the unevenness did not disappear shortly after the finger pressing was stopped, and the display quality was significantly reduced.

【0071】比較例2 (1) 金属ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 透明基板上に、クロム及びその酸化物から成る遮光膜を
真空蒸着法により形成した。これにフォトレジストを塗
布し、加熱乾燥によりフォトレジストの被膜を形成し
た。これを紫外線露光機を用いて、フォトマスクを介し
て露光した。露光後、アルカリ現像液に浸漬し、フォト
レジストの現像を行った。その後、酸現像液により遮光
膜をエッチングし、エッチング後、不要となったフォト
レジスト層を剥離し、ブラックマトリックスを形成し
た。
Comparative Example 2 (1) Preparation of Metal Black Matrix and Seal Pattern A light-shielding film made of chromium and its oxide was formed on a transparent substrate by vacuum evaporation. A photoresist was applied thereto and dried by heating to form a photoresist film. This was exposed through a photomask using an ultraviolet exposure machine. After the exposure, the photoresist was immersed in an alkaline developer to develop the photoresist. Thereafter, the light-shielding film was etched with an acid developer, and after the etching, the unnecessary photoresist layer was peeled off to form a black matrix.

【0072】(2) 着色層の作製 実施例と同様な手法を用いて、赤画素と、緑画素と、青
画素を形成した。このとき、実施例と異なり、表示画面
部及び額縁、額縁周辺部のシール部のブラックマトリッ
クス上にスぺーサーの形成は行わなかった。
(2) Production of Colored Layer A red pixel, a green pixel, and a blue pixel were formed by using the same method as that of the embodiment. At this time, unlike the embodiment, no spacer was formed on the black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame.

【0073】(3) スぺーサーの作製 シリコン酸化膜から成るスぺーサーをマスクスパッタリ
ングによりブラックマトリックス上に形成した。
(3) Production of spacer A spacer composed of a silicon oxide film was formed on a black matrix by mask sputtering.

【0074】このスぺーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
An ITO layer was formed on the substrate having the spacer by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0075】(4) 弾性復元率の測定 実施例と同様な方法で、形成されたスぺーサーの1個
(高さ4μm)の弾性復元率を測定したところ、圧縮応
力0.5GPaにおいて、弾性復元率が90%であっ
た。
(4) Measurement of elastic recovery rate The elastic recovery rate of one of the formed spacers (height: 4 μm) was measured in the same manner as in the example. The restoration rate was 90%.

【0076】(5) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスペーサーが設けられた液晶表示素子用基板を用
い、実施例と同様に液晶表示素子を作製したところ、部
分的に表示ムラが生じ、表示品位の低下がみられた。
(5) Production and evaluation of color liquid crystal display device When a liquid crystal display device was produced in the same manner as in the example using the liquid crystal display device substrate provided with the spacers, display unevenness occurred partially, and Degradation was seen.

【0077】実施例2 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターンの
作製 実施例1と同様な手法により、ポリイミド前駆体溶液に
カーボンブラックマトリックスを分散混合したペースト
を用い、樹脂ブラックマトリックス及びシール部パター
ンの作製を行った。
Example 2 (1) Production of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern In the same manner as in Example 1, a resin black matrix and a seal part pattern were prepared by using a paste obtained by dispersing and mixing a carbon black matrix in a polyimide precursor solution. Was prepared.

【0078】(2) 着色層とスぺーサーの作製 実施例1と同様な手法を用い、ポリイミド前駆体溶液
と、赤、緑、青の顔料を各々(ポリイミド前駆体/顔
料)重量比9/1の割合で混合分散させて得られた、
赤、緑、青の3種類の着色ペーストを使用して、赤画素
と緑画素と青画素を形成し、同時に、表示画面部及び額
縁、額縁周辺部のシール部の樹脂ブラックマトリックス
上にスペーサーの形成を行った。
(2) Production of Colored Layer and Spacer Using the same method as in Example 1, the polyimide precursor solution and the red, green, and blue pigments were each mixed at a weight ratio (polyimide precursor / pigment) of 9 / It was obtained by mixing and dispersing at a ratio of 1.
Red, green, and blue pixels are formed using three types of colored pastes of red, green, and blue, and at the same time, a spacer is formed on the resin black matrix of the display screen, the frame, and the seal around the frame. The formation was performed.

【0079】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
An ITO layer was formed on the substrate having the spacer by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0080】(3) 弾性復元率 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサーの1個
(高さ6μm)の弾性復元率を測定したところ、26%
であった。
(3) Elastic recovery ratio The elastic recovery ratio of one of the formed spacers (height: 6 μm) was measured in the same manner as in Example 1.
Met.

【0081】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 実施例1と同様に、液晶表示素子を作製した。この液晶
表示素子の表示品位は良好であった。表示面の一部を指
で強く押してみたところ、押した後と押す前で表示品位
に変化がなかった。
(4) Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1. The display quality of this liquid crystal display element was good. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, there was no change in display quality after and before pressing.

【0082】実施例3 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターンの
作製 実施例1と同様な手法により、ポリイミド前駆体溶液に
カーボンブラックマトリックスを分散混合したペースト
を用い、樹脂ブラックマトリックス及びシール部パター
ンの作製を行った。
Example 3 (1) Production of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern In the same manner as in Example 1, a resin black matrix and a seal part pattern were prepared by using a paste obtained by dispersing and mixing a carbon black matrix in a polyimide precursor solution. Was prepared.

【0083】(2) 着色層とスぺーサーの作製 実施例1と同様な手法を用い、ポリイミド前駆体溶液
と、赤、緑、青の顔料を各々(ポリイミド前駆体/顔
料)重量比3/7の割合で混合分散させて得られた、
赤、緑、青の3種類の着色ペーストを使用して、赤画素
と緑画素と青画素を形成し、同時に、表示画面部及び額
縁、額縁周辺部のシール部の樹脂ブラックマトリックス
上にスペーサーの形成を行った。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Using the same method as in Example 1, the polyimide precursor solution and the red, green, and blue pigments (polyimide precursor / pigment) at a weight ratio of 3 / Obtained by mixing and dispersing at a ratio of 7.
Red, green, and blue pixels are formed using three types of colored pastes of red, green, and blue, and at the same time, a spacer is formed on the resin black matrix of the display screen, the frame, and the seal around the frame. The formation was performed.

【0084】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
An ITO layer was formed on the substrate having the spacer by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0085】(3) 弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサーの1個
(高さ5μm)の弾性復元率を測定したところ、73%
であった。
(3) Measurement of elastic recovery ratio The elastic recovery ratio of one of the formed spacers (5 μm in height) was measured in the same manner as in Example 1, and was found to be 73%.
Met.

【0086】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 実施例1と同様に、液晶表示素子を作製した。この液晶
表示素子の表示品位は良好であった。表示面の一部を指
で強く押してみたところ、押した後と押す前で表示品位
に定常的な低下は見られなかった。
(4) Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1. The display quality of this liquid crystal display element was good. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, a steady decrease in display quality was not observed after and before pressing.

【0087】実施例4 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 実施例1と同じ方法により、樹脂ブラックマトリックス
及びシール部パターンを作製した。
Example 4 (1) Production of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern A resin black matrix and a seal part pattern were produced in the same manner as in Example 1.

【0088】(2) 着色層とスペーサーの作製 アクリル樹脂(メタクリル酸20部、メチルメタクリレ
ート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシ
エチルメタクリレート15部をエチルセルソルブ300
gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリ
ル0.75部を加え70℃5時間反応より得られたアク
リル樹脂)を樹脂濃度10%になるようにエチルセロソ
ルブで希釈した。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer An acrylic resin (20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate, and 15 parts of hydroxyethyl methacrylate was added to an ethyl cellosolve 300).
g), and 0.75 parts of azobisisobutylnitrile was added thereto under a nitrogen atmosphere, and an acrylic resin obtained by a reaction at 70 ° C. for 5 hours was diluted with ethyl cellosolve to a resin concentration of 10%.

【0089】この希釈樹脂94gに対して、顔料5.7
g、分散剤0.3gを添加して3本ロールで十分混練り
して赤、緑、青の着色ペーストを作製した。赤、緑、青
の顔料として各々Color index No.65300 Pigment Red 1
77で示されるジアントラキノン系顔料、Color Index N
o. 74265 Pigment Green 36で示されるフタロシアニン
グリーン系顔料、Color Index No.74160 Pigment Blue
15-4で示されるフタロシアニンブルー系顔料を用いた。
The pigment 5.7 was added to 94 g of the diluted resin.
g, and 0.3 g of a dispersant, and kneaded well with a three-roll mill to produce a red, green, and blue colored paste. Color index No.65300 Pigment Red 1 for red, green and blue pigments respectively
Dianthraquinone pigment represented by 77, Color Index N
o.Phthalocyanine green pigment represented by 74265 Pigment Green 36, Color Index No. 74160 Pigment Blue
A phthalocyanine blue pigment represented by 15-4 was used.

【0090】先ず、樹脂ブラックマトリックス基板上に
青ペーストを塗布し乾燥させた。80℃で10分間熱風
乾燥後、ポリビニルアルコール5%溶液を塗布し酸素遮
断膜とした。80℃で10分間乾燥後、マスクを用いて
露光し、現像液(炭酸ナトリウム水溶液)に基板をディ
ップし、同時に基板を揺動させながらエッチングを行っ
た。その後、純水でブラシ洗浄を行った。水洗乾燥後、
230℃で60分間キュアした。着色画素部の膜厚は
2.2μmであった。このパターニングにより青色画素
の形成と共に樹脂ブラックマトリックス上にスペーサー
の1段目を形成した。
First, a blue paste was applied on a resin black matrix substrate and dried. After drying with hot air at 80 ° C. for 10 minutes, a 5% solution of polyvinyl alcohol was applied to form an oxygen barrier film. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, exposure was performed using a mask, the substrate was dipped in a developing solution (aqueous sodium carbonate solution), and etching was performed while simultaneously rocking the substrate. Thereafter, brush cleaning was performed with pure water. After washing and drying,
Cure at 230 ° C. for 60 minutes. The thickness of the colored pixel portion was 2.2 μm. By this patterning, the first step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the blue pixel.

【0091】水洗後、同様にして赤色画素の形成と共に
樹脂ブラックマトリックス上にスペーサーの2段目を形
成した。赤色画素部の膜厚は1.9μmであった。
After washing with water, the second step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the red pixel in the same manner. The thickness of the red pixel portion was 1.9 μm.

【0092】さらに水洗後、同様にして緑色画素の形成
と共に樹脂ブラックマトリックス上にスペーサーの3段
目を形成し、カラーフィルターを作製した。緑色画素部
の膜厚は2.0μmであった。
Further, after washing with water, the third step of the spacer was formed on the resin black matrix together with the formation of the green pixel in the same manner to produce a color filter. The thickness of the green pixel portion was 2.0 μm.

【0093】着色層の積層により樹脂ブラックマトリッ
クス上に設けられたスペーサーの高さは約4μmであっ
た。なお、スペーサーは、3画素に2個の割合で画面内
に設けた。また、スペーサーの形状はほぼ円形であっ
た。また、画面周辺に樹脂ブラックマトリックスで形成
した額縁上の一部にも画面内と同様な密度で色重ねによ
るスペーサーを設けた。
The height of the spacer provided on the resin black matrix by laminating the colored layers was about 4 μm. The spacers were provided in the screen at a ratio of two for three pixels. The shape of the spacer was substantially circular. In addition, spacers are provided on a part of the frame formed of a resin black matrix around the screen by color overlapping at the same density as in the screen.

【0094】この遮光層と赤画素、緑画素、青画素を有
し、表示画面部及び額縁、額縁周辺部のシール部の樹脂
ブラックマトリックス上にスペーサーを有する無アルカ
リガラス基板上に、スパッタリング法にてITO膜を形
成し、液晶表示素子用基板として用いられるカラーフィ
ルターを得た。ITO膜の膜厚は150nmであり、表
面抵抗は15Ω/□であった。
On a non-alkali glass substrate having this light-shielding layer, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel, and a spacer on a resin black matrix of a display screen portion, a frame, and a sealing portion around the frame, a sputtering method is used. Thus, an ITO film was formed to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device. The thickness of the ITO film was 150 nm, and the surface resistance was 15 Ω / □.

【0095】(3) スペーサーの弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサー1個
(高さ3.5μm)の弾性復元率を測定したところ、圧
縮応力0.5GPaにおいて、弾性復元率が26%であ
った。
(3) Measurement of the elastic recovery rate of the spacer The elastic recovery rate of one formed spacer (3.5 μm in height) was measured in the same manner as in Example 1, and the compressive stress was 0.5 GPa. The elastic recovery was 26%.

【0096】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスペーサーが設けられた液晶表示素子用基板を用
い、実施例1と同様に液晶表示素子を作製した。この液
晶表示素子の表示特性は一様に良好であった。表示面の
一部を指で強く押してみたが、押した後と押す前で表示
品位に変化がなかった。
(4) Production and evaluation of color liquid crystal display element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal display element substrate provided with the spacers. The display characteristics of this liquid crystal display element were uniformly good. I tried to press a part of the display surface with my finger, but there was no change in display quality after and before pressing.

【0097】比較例3 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 カルボキシル基を含有するエポキシ・シリコーン樹脂の
溶液にカーボンブラックを含む黒顔料を(樹脂/顔料)
重量比25/75の割合で混合、分散させた黒色ペース
トを使用して、実施例1と同様に樹脂ブラックマトリッ
クス及びシール部パターンの作製を行った。
Comparative Example 3 (1) Preparation of Resin Black Matrix and Seal Pattern A black pigment containing carbon black was added to a solution of an epoxy silicone resin containing a carboxyl group (resin / pigment).
Using a black paste mixed and dispersed at a weight ratio of 25/75, a resin black matrix and a seal portion pattern were produced in the same manner as in Example 1.

【0098】(2) 着色層とスペーサーの作製 実施例4と同様な手法を用い、カルボキシル基を含有す
るエポキシ・シリコーン樹脂に赤顔料を(樹脂/顔料)
重量比8/92の割合で混合分散させ、赤の着色ペース
トを得た。同様に、緑の顔料を(樹脂/顔料)重量比1
0/90の割合、青の顔料を(樹脂/顔料)重量比5/
95の割合で分散混合して、それぞれ緑、青の着色ペー
ストを得た。この3種類の着色ペーストを使用して、赤
画素と緑画素と青画素を形成し、同時に、表示画面部及
び額縁、額縁周辺部のシール部の樹脂ブラックマトリッ
クス上にスペーサーの形成を行った。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Using the same method as in Example 4, a red pigment was added to the epoxy / silicone resin containing a carboxyl group (resin / pigment).
The mixture was mixed and dispersed at a weight ratio of 8/92 to obtain a red colored paste. Similarly, a green pigment (resin / pigment) weight ratio of 1
0/90 ratio, blue pigment (resin / pigment) weight ratio 5 /
The mixture was dispersed and mixed at a ratio of 95 to obtain green and blue colored pastes, respectively. Using these three types of colored pastes, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel were formed, and at the same time, a spacer was formed on the resin black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame.

【0099】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO膜を形成し、液晶表示素子用基板
の1つであるカラーフィルターを得た。
On the substrate having the spacers, an ITO film was formed by a sputtering method to obtain a color filter which is one of the substrates for a liquid crystal display device.

【0100】(3) スペーサーの弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサー1個
(高さ3.5μm)の弾性復元率を測定したところ、圧
縮応力0.6GPaにおいて、弾性復元率が0.005
%であった。
(3) Measurement of Elastic Restoration Rate of Spacer The elastic restoring rate of one formed spacer (3.5 μm in height) was measured in the same manner as in Example 1, and the compression stress was 0.6 GPa. , Elastic recovery rate is 0.005
%Met.

【0101】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスペーサーが設けられた液晶表示素子用基板を用
い、実施例1と同様に液晶表示素子を作製した。表示駆
動させたところ、大きく表示ムラが発生した。表示面の
一部を指で強く押してみたところ、さらに表示ムラが悪
化し、そのムラは指押しを止めても消えず、表示品位が
著しく低下した。
(4) Production and evaluation of color liquid crystal display element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal display element substrate provided with the spacers. When the display was driven, large display unevenness occurred. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, the display unevenness was further deteriorated. The unevenness did not disappear even when the finger pressing was stopped, and the display quality was significantly reduced.

【0102】比較例4 (1) 金属ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 透明基板上に、クロム及びその酸化物から成る遮光膜を
真空蒸着法により形成した。これにフォトレジストを塗
布し、加熱乾燥によりフォトレジストの被膜を形成し
た。これを紫外線露光機を用いて、フォトマスクを介し
て露光した。露光後、アルカリ現像液に浸漬し、フォト
レジストの現像を行った。その後、酸現像液により遮光
膜をエッチングし、エッチング後、不要となったフォト
レジスト層を剥離し、ブラックマトリックスを形成し
た。
Comparative Example 4 (1) Production of Metal Black Matrix and Seal Pattern A light-shielding film made of chromium and its oxide was formed on a transparent substrate by vacuum evaporation. A photoresist was applied thereto and dried by heating to form a photoresist film. This was exposed through a photomask using an ultraviolet exposure machine. After the exposure, the photoresist was immersed in an alkaline developer to develop the photoresist. Thereafter, the light-shielding film was etched with an acid developer, and after the etching, the unnecessary photoresist layer was peeled off to form a black matrix.

【0103】(2) 着色層の作製 実施例4と同様な手法を用いて、赤画素と、緑画素と、
青画素を形成した。このとき、実施例4と異なり、表示
画面部及び額縁、額縁周辺部のシール部のブラックマト
リックス上にスペーサーの形成は行わなかった。
(2) Production of Colored Layer Using the same method as in the fourth embodiment, a red pixel, a green pixel,
Blue pixels were formed. At this time, unlike the fourth embodiment, no spacer was formed on the black matrix of the display screen, the frame, and the seal around the frame.

【0104】(3) スペーサーの作製 シリコン酸化膜から成るスペーサーをマスクスパッタリ
ングによりブラックマトリックス上に形成した。
(3) Production of Spacer A spacer composed of a silicon oxide film was formed on a black matrix by mask sputtering.

【0105】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
An ITO layer was formed on the substrate having the spacer by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0106】(4) スペーサーの弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサー1個
(高さ3.5μm)の弾性復元率を測定したところ、圧
縮応力0.5GPaにおいて、弾性復元率が85%であ
った。
(4) Measurement of Elastic Restoration Ratio of Spacer The elastic restoration ratio of one formed spacer (3.5 μm in height) was measured in the same manner as in Example 1, and the compression stress was 0.5 GPa. The elastic recovery was 85%.

【0107】(5) カラー液晶表示素子の作製と評価 このスペーサーが設けられた液晶表示素子用基板を用
い、実施例1と同様に液晶表示素子を作製しところ、部
分的に表示ムラが生じ、表示品位の低下がみられた。
(5) Production and evaluation of color liquid crystal display element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1 by using the liquid crystal display element substrate provided with the spacers. Display quality declined.

【0108】実施例5 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 実施例1と同様な手法により、ポリイミド前駆体溶液に
カーボンブラックマトリックスを分散混合したペースト
を用い、樹脂ブラックマトリックス及びシール部パター
ンの作製を行った。
Example 5 (1) Production of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern In the same manner as in Example 1, a resin black matrix and a seal part pattern were prepared by using a paste obtained by dispersing and mixing a carbon black matrix in a polyimide precursor solution. Was prepared.

【0109】(2) 着色層とスペーサーの作製 実施例4と同様な手法を用い、希釈アクリル樹脂と、
赤、緑、青の顔料を各々(希釈樹脂/顔料)重量比95
/5の割合で混合分散させて得られた、赤、緑、青の3
種類の着色ペーストを使用して、赤画素と緑画素と青画
素を形成し、同時に、表示画面部及び額縁、額縁周辺部
のシール部の樹脂ブラックマトリックス上にスペーサー
の形成を行った。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Using the same method as in Example 4, the diluted acrylic resin was
Each of red, green and blue pigments (diluent resin / pigment) weight ratio 95
3 of red, green, and blue obtained by mixing and dispersing at a ratio of / 5.
Red, green, and blue pixels were formed using various kinds of colored pastes, and at the same time, spacers were formed on the resin black matrix of the display screen, the frame, and the seal around the frame.

【0110】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
On the substrate having the spacers, an ITO layer was formed by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0111】(3) スペーサーの弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサー1個
(高さ6μm)の弾性復元率を測定したところ、0.5
%であった。
(3) Measurement of Elastic Restoration Ratio of Spacer The elastic restoration ratio of one formed spacer (height: 6 μm) was measured in the same manner as in Example 1 to find that it was 0.5.
%Met.

【0112】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 実施例1と同様に、液晶表示素子を作製した。この液晶
表示素子の表示品位は良好であった。表示面の一部を指
で強く押してみたところ、押した後と押す前で表示品位
に変化がなかった。
(4) Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1. The display quality of this liquid crystal display element was good. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, there was no change in display quality after and before pressing.

【0113】実施例6 (1) 樹脂ブラックマトリックス及びシール部パターン
の作製 実施例1と同様な手法により、ポリイミド前駆体溶液に
カーボンブラックマトリックスを分散混合したペースト
を用い、樹脂ブラックマトリックス及びシール部パター
ンの作製を行った。
Example 6 (1) Production of Resin Black Matrix and Seal Part Pattern In the same manner as in Example 1, a resin black matrix and a seal part pattern were prepared by using a paste obtained by dispersing and mixing a carbon black matrix in a polyimide precursor solution. Was prepared.

【0114】(2) 着色層とスペーサーの作製 実施例4と同様な手法を用い、希釈アクリル樹脂と、
赤、緑、青の顔料を各々(希釈樹脂/顔料)重量比3/
7の割合で混合分散させて得られた、赤、緑、青の3種
類の着色ペーストを使用して、赤画素と緑画素と青画素
を形成し、同時に、表示画面部及び額縁、額縁周辺部の
シール部の樹脂ブラックマトリックス上にスペーサーの
形成を行った。
(2) Preparation of Colored Layer and Spacer Using the same method as in Example 4, the diluted acrylic resin was
Red, green, and blue pigments (diluted resin / pigment) in a weight ratio of 3 /
Red, green, and blue pixels are formed by using three types of coloring pastes of red, green, and blue obtained by mixing and dispersing at a ratio of 7 and at the same time, around the display screen portion, the frame, and the frame. A spacer was formed on the resin black matrix of the seal part of the part.

【0115】このスペーサーを有する基板上に、スパッ
タリング法にてITO層を形成し、液晶表示素子用基板
として用いられるカラーフィルターを得た。
On the substrate having the spacers, an ITO layer was formed by a sputtering method to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0116】(3) スペーサーの弾性復元率の測定 実施例1と同様な方法で、形成されたスペーサー1個
(高さ3μm)の弾性復元率を測定したところ、57%
であった。
(3) Measurement of Elastic Restoration Ratio of Spacer The elastic restoration ratio of one formed spacer (3 μm in height) was measured in the same manner as in Example 1, and it was 57%.
Met.

【0117】(4) カラー液晶表示素子の作製と評価 実施例1と同様に、液晶表示素子を作製した。この液晶
表示素子の表示品位は良好であった。表示面の一部を指
で強く押してみたところ、押した後と押す前で表示品位
に定常的な低下は見られなかった。
(4) Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1. The display quality of this liquid crystal display element was good. When a part of the display surface was strongly pressed with a finger, a steady decrease in display quality was not observed after and before pressing.

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明の液晶表示素子用基板では、スぺ
ーサーの特定圧縮応力範囲における弾性復元率が特定の
範囲内にあるので、この基板を用いて液晶表示素子を作
製した場合に、表示ムラが生じにくい、また、外部から
力又は衝撃を加えても表示特性が低下しにくいという効
果が奏される。
According to the liquid crystal display device substrate of the present invention, the elastic recovery rate of the spacer in a specific compressive stress range is within a specific range. Therefore, when a liquid crystal display device is manufactured using this substrate, This has the effect that display unevenness is unlikely to occur, and that display characteristics are unlikely to be degraded even when an external force or impact is applied.

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

【図1】本発明のカラーフィルタ−を使用したカラー液
晶表示装置の模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a color liquid crystal display device using a color filter of the present invention.

【図2】スペーサーの弾性復元率を測定する際の負荷工
程及び除荷工程における押込荷重と押込変位の関係の一
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a relationship between a pushing load and a pushing displacement in a loading step and an unloading step when measuring an elastic recovery rate of a spacer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 ゲート電極 3 絶縁膜 4 画素電極 5 TFT 6 配向膜 7 液晶 8 透明電極 9 着色層 10 着色層 11 着色層 12 ブラックマトリックス 13 透明基板 14 スペーサー 15 スペーサー 16 スペーサー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Gate electrode 3 Insulating film 4 Pixel electrode 5 TFT 6 Alignment film 7 Liquid crystal 8 Transparent electrode 9 Colored layer 10 Colored layer 11 Colored layer 12 Black matrix 13 Transparent substrate 14 Spacer 15 Spacer 16 Spacer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 哲哉 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Goto 1-1-1 Sonoyama, Otsu-shi, Shiga Pref.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶表示素子用基板上の非表示領域に固
定されたスぺーサーを有し、そのスぺーサーの0.4〜
0.6GPaの圧縮応力に対する弾性復元率が20〜8
0%である液晶表示素子用基板。
1. A spacer fixed to a non-display area on a liquid crystal display element substrate, wherein the spacer has a width of 0.4 to
Elastic recovery rate for compressive stress of 0.6 GPa is 20 to 8
0% liquid crystal display element substrate.
【請求項2】 前記弾性復元率が25〜75%である請
求項1記載の液晶表示素子用基板。
2. The liquid crystal display device substrate according to claim 1, wherein the elastic recovery ratio is 25 to 75%.
【請求項3】 前記弾性復元率が30〜70%である請
求項2記載の液晶表示素子用基板。
3. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 2, wherein said elastic recovery rate is 30 to 70%.
【請求項4】 前記スペーサーは、ポリイミド樹脂から
成る請求項1ないし3のいずれか1項記載の液晶表示素
子用基板。
4. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is made of a polyimide resin.
【請求項5】 液晶表示素子用基板上の非表示領域に固
定された、アクリル系樹脂を含むスぺーサーを有し、そ
のスぺーサーの0.4〜0.6GPaの圧縮応力に対す
る弾性復元率が0.01〜80%である液晶表示素子用
基板。
5. A spacer having an acrylic resin and fixed to a non-display area on a substrate for a liquid crystal display element, wherein said spacer has elasticity with respect to a compressive stress of 0.4 to 0.6 GPa. A liquid crystal display element substrate having a ratio of 0.01 to 80%.
【請求項6】 前記弾性復元率が0.1〜60%である
請求項5記載の液晶表示素子用基板。
6. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the elastic recovery ratio is 0.1 to 60%.
【請求項7】 前記弾性復元率が1〜50%である請求
項6記載の液晶表示素子用基板。
7. The liquid crystal display element substrate according to claim 6, wherein the elastic recovery rate is 1 to 50%.
【請求項8】 スぺーサー形状が円、楕円、角が丸い多
角形、十字、T字又はL字形である請求項1ないし7の
いずれか1項記載の液晶表示素子用基板。
8. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer shape is a circle, an ellipse, a polygon having rounded corners, a cross, a T shape, or an L shape.
【請求項9】 基板がトランジスターを複数個有する請
求項1ないし8のいずれか1項に記載の液晶表示素子用
基板。
9. The liquid crystal display element substrate according to claim 1, wherein the substrate has a plurality of transistors.
【請求項10】 基板が着色剤を含むカラーフィルター
である請求項1ないし8のいずれか1項に記載の液晶表
示素子用基板。
10. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the substrate is a color filter containing a colorant.
【請求項11】 スぺーサーが着色剤を含んだ樹脂の単
一色、又は色重ねから成る請求項1ないし10のいずれ
か1項記載の液晶表示素子用基板。
11. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is formed of a single color or a multi-layer of a resin containing a colorant.
【請求項12】 前記スぺーサーの高さが1〜9μmで
ある請求項1ないし11のいずれか1項記載の液晶表示
素子用基板。
12. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer has a height of 1 to 9 μm.
【請求項13】 前記スぺーサーが、対向する基板と接
触する面積が1個当たり10〜1000μm2 である請
求項1ないし12のいずれか1項記載の液晶表示素子用
基板。
13. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an area of the spacer in contact with the opposing substrate is 10 to 1000 μm 2 per one substrate.
【請求項14】 2枚の液晶表示素子用基板により液晶
層を挟持したカラー液晶表示素子において、少なくとも
一方の液晶表示素子用基板が、請求項1ないし13のい
ずれか1項に記載の液晶表示素子用基板であることを特
徴とする、カラー液晶表示素子。
14. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the liquid crystal display element substrates has a liquid crystal layer sandwiched between two liquid crystal display element substrates. A color liquid crystal display element, which is an element substrate.
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