JPH10104643A - Color filter - Google Patents

Color filter

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Publication number
JPH10104643A
JPH10104643A JP8275478A JP27547896A JPH10104643A JP H10104643 A JPH10104643 A JP H10104643A JP 8275478 A JP8275478 A JP 8275478A JP 27547896 A JP27547896 A JP 27547896A JP H10104643 A JPH10104643 A JP H10104643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal injection
color filter
injection guide
black matrix
Prior art date
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Pending
Application number
JP8275478A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Goto
哲哉 後藤
Shinichi Yamada
申一 山田
Takaharu Tsuda
敬治 津田
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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Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP8275478A priority Critical patent/JPH10104643A/en
Publication of JPH10104643A publication Critical patent/JPH10104643A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the time needed for a liquid crystal injecting process shorter than before and to leave no air bubble by providing a liquid crystal injection guide formed by laminating colored layers on a black matrix used as a liquid crystal injection hole when a liquid crystal cell is assembled. SOLUTION: The black matrix 14 is provided at the peripheral edge of a color filter 12 and there is a part used as the liquid crystal injection hole 16 when the liquid crystal cell is assembled by sticking the black matrix on a transparent electrode substrate. On the part used as the liquid crystal injection hole 16, the liquid crystal injection guide 18 is provided. The liquid crystal injection guide 18 is constituted by laminating two or three colored layers. This liquid crystal injection guide 18 suppresses the generation of a turbulent flow of liquid crystal when the liquid crystal is injected, and consequently the loss of injection pressure (pressure obtained by subtracting injection resistance from the pressure difference between the reduced pressure of the liquid crystal cell and external pressure) is reduced, so that the liquid crystal can be injected in a shorter time than before.

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、パソコンやワープ
ロ等の液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタに関
する。
The present invention relates to a color filter used for a liquid crystal display device such as a personal computer and a word processor.

【0002】[0002]

【従来の技術】パソコンやワープロ等の液晶表示装置
は、カラーフィルタと、TFTアレイ基板のような透明
電極基板とを貼り合わせ、これらの間に形成される空間
(セル)内に液晶を注入することにより製造される。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。すなわち、ガラス基板等の透明基板上にブラックマ
トリックスが設けられ、その上に3原色から成る各着色
層がそれぞれ複数配列される。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。カラーフィルターと透明電極基板を貼り合わ
せた際に、これらの間に液晶を注入するためのセルが形
成されるように、カラーフィルタと透明電極基板との間
隔を開けるためのスペーサーが用いられる。スペーサー
としては、プラスチックビーズ、ガラスビーズやガラス
カットファイバー等が用いられ、これらをカラーフィル
タ又は透明電極基板上に散布し、次いで透明電極基板又
はカラーフィルタと貼り合わせる。そうすると、スペー
サーによってカラーフィルタと透明電極基板との間にギ
ャップ(セルギャップ)が生じる。カラーフィルタと透
明電極基板とを貼り合わせる際には、透明電極基板の周
縁部にエポキシシール剤のようなシール剤を塗布し、そ
の後貼り合わせる。この際、貼り合わせた後に液晶をセ
ル内に注入する、液晶注入口になる部分にはシール剤を
塗布しない。従って、カラーフィルタと透明電極基板と
を貼り合わせると、液晶注入口のみが開口し、他の部分
はシール剤で封止される。この液晶注入口からセル内に
液晶を注入し、次いで液晶注入口を封止することにより
液晶表示装置が作製される。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device such as a personal computer or a word processor, a color filter and a transparent electrode substrate such as a TFT array substrate are attached to each other, and liquid crystal is injected into a space (cell) formed therebetween. It is manufactured by 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. That is, a black matrix is provided on a transparent substrate such as a glass substrate, and a plurality of colored layers each having three primary colors are arranged thereon. Here, the black matrix indicates a light shielding area arranged between each pixel,
It is provided to improve the display contrast of the liquid crystal display device. When the color filter and the transparent electrode substrate are bonded to each other, a spacer is used to form a space between the color filter and the transparent electrode substrate so that a cell for injecting liquid crystal is formed therebetween. As the spacer, plastic beads, glass beads, glass cut fibers, or the like are used. These are dispersed on a color filter or a transparent electrode substrate, and then bonded to the transparent electrode substrate or the color filter. Then, a gap (cell gap) is generated between the color filter and the transparent electrode substrate by the spacer. When bonding the color filter and the transparent electrode substrate, a sealant such as an epoxy sealant is applied to a peripheral portion of the transparent electrode substrate, and thereafter, is bonded. At this time, a sealing agent is not applied to a portion where the liquid crystal is injected into the cell after bonding. Therefore, when the color filter and the transparent electrode substrate are bonded together, only the liquid crystal injection port is opened, and the other portions are sealed with a sealant. Liquid crystal is injected into the cell from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed, whereby a liquid crystal display device is manufactured.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は、液晶注入口となる部分は、上記のように、単にシー
ル剤を塗布しないことにより形成されるものであり、単
なる開口に過ぎない。セル内に気泡が残留しないように
セルを完全に液晶で満たす必要があるが、従来の液晶表
示装置の製造工程において、この液晶注入工程は11.
3インチの液晶ディスプレイの場合で約4時間程度もか
かり、時間のかかるものであった。
In the conventional liquid crystal display device, a portion serving as a liquid crystal injection port is formed by simply applying no sealant as described above, and is merely an opening. It is necessary to completely fill the cell with liquid crystal so that air bubbles do not remain in the cell. In a conventional manufacturing process of a liquid crystal display device, the liquid crystal injection step is performed as follows.
In the case of a 3-inch liquid crystal display, it took about 4 hours, which was time-consuming.

【0004】従って、本発明の目的は、液晶表示装置の
製造において、液晶注入工程に要する時間を従来よりも
短縮し、気泡を残さないようにすることができるカラー
フィルタを提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a color filter capable of reducing the time required for a liquid crystal injection step in the manufacture of a liquid crystal display device as compared with the conventional one, and preventing bubbles from remaining.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、鋭意研
究の結果、液晶注入工程に時間がかかる一因は、液晶注
入時に液晶注入口において液晶の乱流が生じて圧力損失
が発生することにあることを見出し、かつ、カラーフィ
ルタの液晶注入口となる領域に液晶注入ガイドを設ける
ことにより液晶注入時の乱流の発生を抑制することがで
き、それによって液晶注入工程に要する時間を短縮する
ことができるあるいは気泡を残さないようにすることが
できることを見出し本発明を完成した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that one of the reasons why the liquid crystal injection process takes a long time is that a turbulent flow of the liquid crystal occurs in the liquid crystal injection port at the time of liquid crystal injection and a pressure loss occurs. In addition, it is possible to suppress the occurrence of turbulence during liquid crystal injection by providing a liquid crystal injection guide in a region serving as a liquid crystal injection port of the color filter, thereby reducing the time required for the liquid crystal injection step. It has been found that the length can be shortened or that no bubbles are left, and the present invention has been completed.

【0006】すなわち、本発明は、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原色のそれぞ
れの着色層を複数配列して成るカラーフィルタにおい
て、液晶セル組み立て時に液晶注入口として用いられる
部分に該当するブラックマトリックス上に少なくとも2
色の着色層の積層により形成された液晶注入ガイドを設
けたことを特徴とする液晶注入ガイド付きカラーフィル
タを提供する。
That is, the present invention relates to a color filter comprising a black matrix provided on a transparent substrate and a plurality of colored layers of each of the three primary colors arranged thereon. At least 2 on the black matrix corresponding to
A color filter with a liquid crystal injection guide provided with a liquid crystal injection guide formed by laminating colored layers.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタは、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原色の各着色層をそれぞれ複数配列したものである。
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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The color filter of the present invention is one in which a black matrix is provided on a transparent substrate, and a plurality of colored layers of three primary colors are further arranged thereon.
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.

【0008】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, soda lime glass whose surface is coated with silica, etc.
Organic plastic films or sheets are preferably used.

【0009】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。
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.

【0010】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.

【0011】[0011]

【化1】 Embedded image

【0012】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。
[0012] 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.

【0013】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 above 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.

【0014】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, but from the viewpoint of heat resistance, R 2 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring; 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.

【0015】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。
As specific examples of the polymer having the structural unit [I] as a main component, 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.

【0016】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
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 a mixture of red, blue and green pigments in addition to metal oxide powder such as carbon black, titanium oxide and iron tetroxide, metal sulfide powder and metal powder. Can be used. Among them,
In particular, carbon black has excellent light-shielding properties and is particularly preferable. 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.

【0017】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.

【0018】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.

【0019】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 for producing a resin black matrix, a black paste is applied to 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 applied amount, but it is usually preferable to heat at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0020】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 obtained in this manner is formed after forming a positive 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.

【0021】樹脂ブラックマトリックスの膜厚は、好ま
しくは0.5〜1.5μm、より好ましくは0.8〜
1.2μm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好ましくない。一方、膜
厚が1.5μm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。表面段差が生じた場合、カラー
フィルタ上部に透明導電膜や液晶配向膜を形成させても
段差はほとんど軽減されず、液晶配向膜のラビングによ
る配向処理が不均一になったり、セルギャップにバラツ
キが生じたりして、液晶表示素子の表示品位が低下す
る。表面段差を小さくするためには、着色層上に透明保
護膜を設けることが有効であるが、カラーフィルタの構
造が複雑になり、製造コストが高くなる点では不利であ
る。
The thickness of the resin black matrix is preferably 0.5 to 1.5 μm, more preferably 0.8 to 1.5 μm.
1.2 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 larger than 1.5 μm, although the light-shielding property can be ensured, the flatness of the color filter is easily sacrificed, and a step is easily generated. When a surface step is formed, even if a transparent conductive film or a liquid crystal alignment film is formed on the color filter, the step is hardly reduced, and the alignment treatment by rubbing of the liquid crystal alignment film becomes uneven or the cell gap varies. For example, the display quality of the liquid crystal display element is degraded. To reduce the surface step, it is effective to provide a transparent protective film on the colored layer, but it is disadvantageous in that the structure of the color filter becomes complicated and the manufacturing cost increases.

【0022】また、樹脂ブラックマトリックスの遮光性
は、OD値(透過率の逆数の常用対数)で表されるが、
液晶表示素子の表示品位を向上させるためには、好まし
くは2.5以上であり、より好ましくは3.0以上であ
る。また、樹脂ブラックマトリックスの膜厚の好適な範
囲を前述したが、OD値の上限は、これとの関係で定め
られるべきである。
The light-shielding property of the resin black matrix is represented by an OD value (common logarithm of a reciprocal of transmittance).
In order to improve the display quality of the liquid crystal display device, it is preferably at least 2.5, more preferably at least 3.0. The preferred range of the thickness of the resin black matrix has been described above, but the upper limit of the OD value should be determined in relation to this.

【0023】樹脂ブラックマトリックスの反射率は、反
射光による影響を低減し液晶表示素子の表示品位を向上
させるために、400〜700nmの可視領域での視感
度補正された反射率(Y値)で2%以下が好ましく、よ
り好ましくは1%以下である。
The reflectance of the resin black matrix is a reflectance (Y value) corrected for visibility in a visible region of 400 to 700 nm in order to reduce the influence of reflected light and improve the display quality of a liquid crystal display device. It is preferably at most 2%, more preferably at most 1%.

【0024】樹脂ブラックマトリックス間には通常(2
0〜200)μmx(20〜300)μmの開口部が設
けられるが、この開口部を少なくとも被覆するように3
原色のそれぞれの着色層が複数配列される。すなわち、
1つの開口部は、3原色のいずれか1つの着色層により
被覆され、各色の着色層が複数配列される。
Usually, (2)
An opening of 0 to 200) μm × (20 to 300) μm is provided.
A plurality of primary color layers are arranged. That is,
One opening is covered with any one of the three primary color layers, and a plurality of color layers of each color are arranged.

【0025】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.

【0026】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。
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.

【0027】着色層に用いられる樹脂としては、エポキ
シ樹脂、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等
の感光性又は非感光性の材料が好ましく用いられ、着色
剤をこれらの樹脂中に分散あるいは溶解させて着色する
ことが好ましい。感光性の樹脂としては、光分解型樹
脂、光架橋型樹脂、光重合型樹脂等のタイプがあり、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
マ等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。ここで、好ましいポ
リイミド樹脂としては、上記した樹脂ブラックマトリッ
クスの材料として好ましく用いられるポリイミド樹脂を
挙げることができる。
As the resin used for the colored layer, 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. It is preferable to disperse or dissolve the agent in these resins for coloring. Examples of the photosensitive resin include photodecomposable resins, photocrosslinkable resins, and photopolymerizable resins.Especially, monomers, oligomers or polymers having an ethylenically unsaturated bond and an initiator that generates radicals by ultraviolet rays are used. A photosensitive composition, a photosensitive polyamic acid composition and the like are preferably used. As the non-photosensitive resin, those which can be developed with the above various polymers are preferably used.
A resin having heat resistance enough to withstand such heat in a film forming process of a transparent conductive film or a manufacturing process of a liquid crystal display device is preferable, and a resin having resistance to an organic solvent used in a manufacturing process of a liquid crystal display device. Is preferred, and a polyimide resin is particularly preferably used. Here, as a preferable polyimide resin, a polyimide resin preferably used as a material of the above-described resin black matrix can be exemplified.

【0028】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.

【0029】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 for applying the colored paste, a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are 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.

【0030】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。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。
In the case where the resin is a non-photosensitive resin, the colored paste film thus obtained is formed after a positive photoresist film is formed 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. Through the above process, a patterned colored layer is formed on the substrate on which the black matrix is formed.

【0031】上記のように樹脂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色目の着色パターンを形成する。
この場合、樹脂ブラックマトリックスの開口部を少なく
とも被覆する部分に着色層を残す(液晶注入ガイドを形
成する着色層については後述)。第2色目、第3色目も
同様な操作を繰り返し、樹脂ブラックマトリックスの開
口部上には1層の着色層が残るように着色層を形成す
る。
After the first color layer is formed over the entire surface of the substrate on which the resin black matrix is formed as described above, unnecessary portions are removed by photolithography to form a desired first color pattern. Form.
In this case, a colored layer is left at least in a portion covering the opening of the resin black matrix (the colored layer forming the liquid crystal injection guide will be described later). The same operation is repeated for the second and third colors, and a colored layer is formed such that one colored layer remains on the opening of the resin black matrix.

【0032】3原色の膜厚は、特に限定されないが、1
層当たり1〜3μmであることが好ましい。各膜厚が1
μmよりも小さい場合には、十分なカラーフィルター特
性が得にくく、また、3μmを超える場合には、着色層
の均一塗布が難しく、さらに、着色層間に生じる溝(ブ
ラックマトリックスと着色層の高さの差、すなわち、段
差)が好適な液晶配向を達成する上で障害となり易くな
る。
The thicknesses of the three primary colors are not particularly limited.
Preferably it is 1 to 3 μm per layer. Each film thickness is 1
If it is less than 3 μm, it is difficult to obtain sufficient color filter characteristics. If it is more than 3 μm, it is difficult to apply the colored layer uniformly, and furthermore, the grooves formed between the colored layers (the height of the black matrix and the height of the colored layer) Difference, that is, a step) is likely to be an obstacle in achieving a suitable liquid crystal alignment.

【0033】後述の実施例に記載するように、スペーサ
ーは、カラーフィルタと透明電極基板とを貼り合わせる
際に透明電極基板上に散布されるプラスチックビーズや
ガラスビーズ等から成っていてもよいし、上記のように
フォトリソグラフィで着色層を形成する際に、この着色
層がブラックマトリックス上にドット状に残留するよう
にパターニングを行うことにより形成される、着色層の
積層体から成るドット状スペーサーであってもよい。着
色層から成るドット状スペーサーは2層の着色層から成
っていてもよいが、十分なセルギャップを確保する観点
から3層の着色層から成ることが好ましい。開口部上の
着色層とスペーサーを形成する着色層とは連続していて
も、また、分離されていても差し支えない。ただし、カ
ラーフィルタ上に形成するITO膜を開口部上の着色層
とスペーサー間で断線させ、カラーフィルタ側と対向基
板との導通を防止する場合は、開口部上の着色層とスペ
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。
As will be described in the following examples, the spacer may be made of plastic beads, glass beads, or the like that are scattered on the transparent electrode substrate when the color filter and the transparent electrode substrate are bonded. When the colored layer is formed by photolithography as described above, the colored layer is formed by performing patterning so as to remain in the form of dots on the black matrix. There may be. The dot spacer composed of a colored layer may be composed of two colored layers, but is preferably composed of three colored layers from the viewpoint of securing a sufficient cell gap. The coloring layer on the opening and the coloring layer forming the spacer may be continuous or separated. However, when the ITO film formed on the color filter is disconnected between the coloring layer and the spacer on the opening to prevent conduction between the color filter side and the counter substrate, the coloring layer and the spacer on the opening are formed. It is preferable that the color layer is separated and fractionated.

【0034】スペーサーの高さ(ガラスビーズやガラス
カットファイバー等の場合にはそれらの直径)は、3μ
m〜9μm程度が好ましい。これが3μmよりも小さい
と十分なセルギャップが得られず、9μmを超える場合
には、カラーフィルタ上に形成される透明導電膜の信頼
性が低下し、好ましくない。
The height of the spacer (in the case of glass beads or glass cut fibers, their diameter) is 3 μm.
About m to 9 μm is preferable. If it is less than 3 μm, a sufficient cell gap cannot be obtained, and if it exceeds 9 μm, the reliability of the transparent conductive film formed on the color filter decreases, which is not preferable.

【0035】本発明のカラーフィルタでは、液晶セル組
み立て時に液晶注入口として用いられる部分に該当する
ブラックマトリックス上に少なくとも2色の着色層の積
層により形成された液晶注入ガイドが設けられている。
以下、この液晶注入ガイドについて図面に基づき詳細に
説明する。
In the color filter of the present invention, a liquid crystal injection guide formed by laminating at least two colored layers on a black matrix corresponding to a portion used as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell is provided.
Hereinafter, the liquid crystal injection guide will be described in detail with reference to the drawings.

【0036】図2に示すように、カラーフィルター12
は、通常1枚の透明基板上に複数作製される(図2の場
合には2面)。カラーフィルター12の周縁(通常「額
縁」と呼ばれる部分)はブラックマトリックス14にな
っており、透明電極基板と貼り合わせて液晶セルを組み
立てる時に液晶注入口として用いられる部分16があ
る。液晶注入口として用いられる部分16の長さは通常
数mm〜30mm程度である。液晶注入口として用いら
れる部分16近傍の拡大図を図1に模式的に示す。本発
明のカラーフィルターでは、液晶注入口として用いられ
る部分16上に、液晶注入ガイド18が設けられてい
る。液晶注入ガイド18は、カラーフィルターの着色層
をフォトリソグラフィー法により形成する際に、液晶注
入ガイド18を形成する部分にも着色層が残留するよう
にパターニングを行うことにより形成することができ
る。図1における3−3’線切断部端面図を図3に示
す。なお、図3には、液晶セル組立後の状態が示されて
おり、カラーフィルター上に透明電極基板22が置か
れ、また、液晶注入口16以外の部分はエポキシシール
剤等のシール剤24により封止されている。図3に示す
ように、液晶注入ガイド18は、2層又は3層の着色層
の積層から成る(図示のものは3層)。
As shown in FIG. 2, the color filter 12
Are usually produced on one transparent substrate (two surfaces in FIG. 2). The periphery of the color filter 12 (a part usually called a "frame") is a black matrix 14, and there is a part 16 used as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell by bonding it to a transparent electrode substrate. The length of the portion 16 used as a liquid crystal injection port is usually about several mm to 30 mm. FIG. 1 schematically shows an enlarged view of the vicinity of the portion 16 used as a liquid crystal injection port. In the color filter of the present invention, a liquid crystal injection guide 18 is provided on the portion 16 used as a liquid crystal injection port. The liquid crystal injection guide 18 can be formed by performing patterning so that the colored layer of the color filter is formed by photolithography so that the colored layer remains also in the portion where the liquid crystal injection guide 18 is formed. FIG. 3 shows an end view of a section taken along line 3-3 ′ in FIG. FIG. 3 shows a state after the liquid crystal cell is assembled. The transparent electrode substrate 22 is placed on the color filter, and the portions other than the liquid crystal inlet 16 are sealed with a sealing agent 24 such as an epoxy sealing agent. It is sealed. As shown in FIG. 3, the liquid crystal injection guide 18 is formed by laminating two or three colored layers (three layers are shown).

【0037】液晶注入ガイド18の形状は、特に限定さ
れないが、上から見た場合に略長方形状(例えば、角が
丸くなった長方形等)又は略楕円形状が好ましい。この
場合、液晶注入ガイドの長手方向が、画面内方向に向い
ている、すなわち、該長手方向が液晶注入時の液晶の流
れと平行になるように(図1参照)形成されていること
が好ましい。また、液晶注入ガイドの端部が額縁の内側
端(画面に接する端)あるいは外側端(画面と反対の
端)と揃っていても揃っていなくともよい。
The shape of the liquid crystal injection guide 18 is not particularly limited, but is preferably substantially rectangular (for example, a rectangle with rounded corners) or substantially elliptical when viewed from above. In this case, it is preferable that the liquid crystal injection guide is formed so that the longitudinal direction is directed to the in-screen direction, that is, the longitudinal direction is parallel to the flow of the liquid crystal at the time of liquid crystal injection (see FIG. 1). . Further, the end of the liquid crystal injection guide may or may not be aligned with the inner end (end in contact with the screen) or the outer end (end opposite to the screen) of the frame.

【0038】液晶注入ガイド18の高さは、着色層2層
又は3層の高さに該当するから、好ましくは2μm〜9
μmである。液晶注入ガイドは液晶注入の際、乱流を抑
え整流作用があれば透明電極基板に接していても離れて
いてもよい。液晶セルを形成する際に用いられる球状又
は円柱状スペーサーの直径をφμmとし、前記液晶注入
ガイドの高さをhμmとすると、 φ−2μm<h<φ+2μm で示される関係式が満足されることが好ましい。この範
囲にあれば、少なくとも液晶注入口の1/2の高さまで
液晶注入ガイドの高さがあり効果を奏することができ
る。φ+2μmを超えると流入口部分が膨らんで画面内
のセルギャップに影響を及ぼし表示ムラになり得る。
Since the height of the liquid crystal injection guide 18 corresponds to the height of two or three colored layers, it is preferably 2 μm to 9 μm.
μm. The liquid crystal injection guide may be in contact with or away from the transparent electrode substrate as long as the liquid crystal injection guide suppresses turbulence and has a rectifying action. Assuming that the diameter of the spherical or cylindrical spacer used in forming the liquid crystal cell is φ μm and the height of the liquid crystal injection guide is h μm, the relational expression expressed by φ−2 μm <h <φ + 2 μm is satisfied. preferable. Within this range, the height of the liquid crystal injection guide is at least half the height of the liquid crystal injection port, and the effect can be obtained. When the diameter exceeds φ + 2 μm, the inflow portion expands, affecting the cell gap in the screen, and may cause display unevenness.

【0039】また、液晶注入ガイドの長さ(前記画面内
方向の長さ)は特に限定されないが0.02mm〜1
0.0mm程度が好ましく、幅(前記画面内方向に直行
する方向)は0.01mm〜5.0mm程度が好まし
い。ここで、長さが常に幅よりも大きい。また、液晶注
入ガイド18は、0.02mm〜10.0mmに1本の
割合で複数本形成されていることが好ましく、液晶注入
口16のほぼ全域にわたってほぼ等間隔に形成されてい
ることが好ましい。
The length of the liquid crystal injection guide (the length in the screen direction) is not particularly limited, but is 0.02 mm to 1 mm.
The width is preferably about 0.0 mm, and the width (the direction perpendicular to the in-screen direction) is preferably about 0.01 mm to 5.0 mm. Here, the length is always greater than the width. Further, it is preferable that a plurality of liquid crystal injection guides 18 are formed at a ratio of one per 0.02 mm to 10.0 mm, and it is preferable that the liquid crystal injection guides 18 are formed at substantially equal intervals over substantially the entire area of the liquid crystal injection port 16. .

【0040】液晶注入ガイドは、図1に示すように、液
晶注入口16のブラックマトリックス14上に形成され
るが、これに加えて、さらにブラックマトリックス14
の外側の透明基板10上にも形成することができる。こ
の実施態様を図4、図5、図6及び図7に示す。図4、
図5及び図6に示すように、液晶注入ガイド18と同様
な液晶注入ガイド20が透明基板10上にも形成されて
いる。この液晶注入ガイド20の好ましい形状、寸法、
配置間隔は、上述した液晶注入ガイド18と同様であ
る。図5に示す実施態様では、液晶注入ガイド20の外
側にさらに液晶注入ガイド20’が設けられている。こ
の場合、液晶注入ガイド20’の好ましい寸法は、長手
方向が0.2〜3mm程度であり、幅が0.01〜2.
5mm程度である。また、配置間隔は0.02〜5mm
程度が好ましい。図7は図6の7−7’線切断部端面図
を示す。液晶注入ガイドを注入口ブラックマトリックス
部から外側まで連続して延長した例である。
The liquid crystal injection guide is formed on the black matrix 14 of the liquid crystal injection port 16 as shown in FIG.
Can also be formed on the transparent substrate 10 outside. This embodiment is shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7. FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, a liquid crystal injection guide 20 similar to the liquid crystal injection guide 18 is also formed on the transparent substrate 10. The preferred shape, dimensions, and
The arrangement interval is the same as that of the liquid crystal injection guide 18 described above. In the embodiment shown in FIG. 5, a liquid crystal injection guide 20 'is further provided outside the liquid crystal injection guide 20. In this case, the preferred dimensions of the liquid crystal injection guide 20 ′ are about 0.2 to 3 mm in the longitudinal direction and 0.01 to 2.
It is about 5 mm. In addition, the arrangement interval is 0.02 to 5 mm
The degree is preferred. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 'of FIG. This is an example in which the liquid crystal injection guide is extended continuously from the injection port black matrix portion to the outside.

【0041】上記本発明のカラーフィルターを用いて液
晶表示装置を作製する方法は従来と同様であり、TFT
アレイ基板等の透明電極基板に球状又は円柱状スペーサ
ーを散布し(着色層からなるドット状スペーサーが形成
されている場合は球状又は円柱状スペーサーの散布は不
要)、カラーフィルタと重ねて液晶セルを形成し、液晶
注入口となる部分以外の部分をエポキシシール剤等のシ
ール剤(好ましくはガラスカットファイバー等のスペー
サーを含む)で封止し、液晶セル内に上記液晶注入口と
なる部分から液晶を注入し、液晶注入口を封止すること
により液晶表示装置を製造することができる。
The method of manufacturing a liquid crystal display device using the above-described color filter of the present invention is the same as the conventional method.
Spray spherical or cylindrical spacers on a transparent electrode substrate such as an array substrate (if dot spacers made of a colored layer are formed, spraying of spherical or cylindrical spacers is not necessary), and the liquid crystal cell is overlapped with a color filter. Then, a portion other than the portion serving as the liquid crystal injection port is sealed with a sealant such as an epoxy sealant (preferably including a spacer such as a glass cut fiber). And a liquid crystal display device can be manufactured by sealing the liquid crystal injection port.

【0042】上記のように、本発明のカラーフィルター
では、液晶注入ガイドにより、液晶注入時の液晶の乱流
の発生が抑制され、それによって注入圧力(液晶セルの
減圧と外部圧力との圧力差から注入抵抗(乱流発生によ
る抵抗も含まれる)を差し引いた圧力)の損失が減少
し、液晶を従来よりも短時間で注入することができる。
As described above, in the color filter of the present invention, the liquid crystal injection guide suppresses the generation of turbulence of the liquid crystal during liquid crystal injection, thereby reducing the injection pressure (the pressure difference between the reduced pressure of the liquid crystal cell and the external pressure). , The loss of the injection resistance (including the resistance due to the occurrence of turbulence) is reduced, and the liquid crystal can be injected in a shorter time than before.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below more specifically based on embodiments. However, the present invention is not limited to the following examples.

【0044】実施例1 (1) 樹脂ブラックマトリックスの作製 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−
ピロリドンを溶媒として反応させ、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 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'
-Diaminodiphenyl ether and bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane with N-methyl-2-
The reaction was performed using pyrrolidone as a solvent to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) solution.

【0045】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.

【0046】カーボンブラックミルベースの組成 カーボンブラック(MA100 、三菱化成(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 Composition of carbon black mill base Carbon black (MA100, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) 4.6 parts Polyimide precursor solution 24.0 parts N-methylpyrrolidone 61.4 parts Glass beads 90.0 parts

【0047】300x350mm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135℃で20分間セミキュアした。続いて、ポ
ジ型レジスト(Sphipley "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。キャノン(株)製露光機P
LA−501Fを用い、フォトマスクを介して露光を行
った。ガラス基板中央にカラーフィルタ中央が重なる一
面のカラーフィルタが設計されたパターンのものであ
る。
A black paste was applied to a 300 × 350 mm non-alkali glass (manufactured by NEC Corporation, OA-2) substrate using a spinner and semi-cured in an oven at 135 ° C. for 20 minutes. Subsequently, a positive resist (Sphipley "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 P manufactured by Canon Inc.
Exposure was performed using a LA-501F through a photomask. This is a pattern in which a color filter on one surface where the center of the color filter overlaps the center of the glass substrate is designed.

【0048】次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドを2重量%含んだ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30
0℃で30分間キュアし、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、0.9
0μmであり、OD値は3.0であった。また、樹脂ブ
ラックマトリックスとガラス基板との界面における反射
率(Y値)は1.2%であった。
Next, an aqueous solution containing 2% by weight of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. was used as a developer.
The substrate was dipped in a developing solution, and simultaneously, the substrate was swung so as to make one reciprocation in a width of 10 cm in 5 seconds, thereby simultaneously developing the positive resist and etching the polyimide precursor. The development time was 60 seconds. After that, the positive resist was peeled off with methylcellosolve acetate, and further 30
After curing at 0 ° C. for 30 minutes, a resin black matrix substrate was obtained. The thickness of the resin black matrix is 0.9
0 μm, and the OD value was 3.0. The reflectance (Y value) at the interface between the resin black matrix and the glass substrate was 1.2%.

【0049】(2) 着色層の作製 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. 74
160 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 Next, as a red, green and blue pigment, Color Index No. 653
00 Dianthraquinone pigment represented by Pigment Red 177, Color Index No. 74265 Phthalocyanine green pigment represented by Pigment Green 36, Color Index No. 74
A phthalocyanine blue pigment represented by 160 Pigment blue 15-4 was prepared. The pigments were mixed and dispersed in a polyimide precursor solution to obtain three kinds of colored pastes of red, green and blue.

【0050】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、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(Sphipley "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(Sphipley "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2.1μmであった。
このパターニングにより青色画素を形成した。このと
き、液晶注入口となる部分(幅25mm)のブラックマ
トリックス上に、3mm間隔で7本の青色着色層から成
る液晶注入ガイドが残留するようにパターニングした。
液晶注入ガイドは角が丸い略長方形状であり、寸法は、
長手方向が2mm、幅方向が0.2mmであった。液晶
注入ガイドの長手方向が画面内側になるように7本の液
晶注入ガイドを平行に設けた。なお、カラーフィルタの
サイズは11.3インチである。
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 (Sphipley "Microposit" RC100 30 cp) was applied by a spinner and dried at 80 ° C. for 20 minutes. Exposure using a mask, alkaline developer (Sphipley "Microposit" 351)
The substrate was dipped, and the development of the positive resist and the etching of the polyimide precursor were simultaneously performed while simultaneously swinging the substrate. Thereafter, the positive resist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and cured at 300 ° C. for 30 minutes. The thickness of the colored pixel portion was 2.1 μm.
A blue pixel was formed by this patterning. At this time, patterning was performed so that a liquid crystal injection guide composed of seven blue colored layers remained at intervals of 3 mm on the black matrix in a portion (width 25 mm) serving as a liquid crystal injection port.
The liquid crystal injection guide has a substantially rectangular shape with rounded corners,
The longitudinal direction was 2 mm and the width direction was 0.2 mm. Seven liquid crystal injection guides were provided in parallel so that the longitudinal direction of the liquid crystal injection guide was on the inner side of the screen. The size of the color filter is 11.3 inches.

【0051】水洗後に、同様にして、緑色画素の形成と
ともに、上記液晶注入ガイドの第1層目の上に液晶注入
ガイドの2段目を形成した。緑色画素部の膜厚(キュア
後)は2.1μmであった。
After washing with water, similarly to the formation of the green pixel, the second stage of the liquid crystal injection guide was formed on the first layer of the liquid crystal injection guide. The thickness (after curing) of the green pixel portion was 2.1 μm.

【0052】さらに水洗後に、同様にして赤色画素の形
成と共に上記液晶注入ガイドの第2層目の上に液晶注入
ガイドの3段目を形成し、カラーフィルタを作製した。
赤色画素部の膜厚(キュア後)は2.1μmであった。
Further, after washing with water, the third stage of the liquid crystal injection guide was formed on the second layer of the liquid crystal injection guide together with the formation of the red pixel in the same manner, thereby producing a color filter.
The thickness (after curing) of the red pixel portion was 2.1 μm.

【0053】着色層の積層により樹脂ブラックマトリッ
クス上に上記のようにして設けられた液晶注入ガイドの
高さ(ブラックマトリックスからの液晶注入ガイドの高
さ)は5.7μmであった。
The height of the liquid crystal injection guide provided as described above on the resin black matrix by laminating the colored layers (the height of the liquid crystal injection guide from the black matrix) was 5.7 μm.

【0054】TFTアレイ基板に直径φが5.0μmの
プラスチック製球状スペーサーを1画素当たり5〜6個
の割合で散布し、直径6.7μmのガラスファイバース
ペーサーを混入したエポキシシール剤を注入口を除いて
ディスペンスし、これに上記のカラーフィルタを張り合
せ、熱プレスして空セルを作製した。空セルを120
℃、1Torrで2時間乾燥し、乾燥窒素ガスで真空を
ブレークして常圧に戻した後、液晶注入槽内で再度脱気
し、注入口を液晶皿に浸して後、乾燥窒素ガスで真空を
ブレークし、液晶注入を開始し、セルが液晶で満たされ
る様子を観察した。真空ブレークと共に勢いよく液晶が
セル中に吸い込まれ、扇形に広がって行き、2.5時間
で気泡の残留もなく完全にセルが満たされた。
A plastic spherical spacer having a diameter φ of 5.0 μm is sprinkled on the TFT array substrate at a rate of 5 to 6 per pixel, and an epoxy sealant mixed with a glass fiber spacer having a diameter of 6.7 μm is injected into the TFT array substrate. Then, the above-mentioned color filter was stuck thereon and hot-pressed to produce an empty cell. 120 empty cells
After drying at 2 ° C. and 1 Torr for 2 hours, breaking the vacuum with dry nitrogen gas to return to normal pressure, degassing again in the liquid crystal injection tank, immersing the injection port in the liquid crystal dish, and vacuuming with dry nitrogen gas And the injection of the liquid crystal was started, and it was observed that the cell was filled with the liquid crystal. The liquid crystal was vigorously sucked into the cell along with the vacuum break and spread in a fan shape, and the cell was completely filled in 2.5 hours without any bubbles remaining.

【0055】比較例1 液晶注入ガイドを設けないことを除き、実施例1と全く
同様にして空セルを作製し、液晶注入を行った。真空ブ
レークと共に勢いよく、しかし、実施例1よりは角度の
大きな扇形で、かつ、ややゆっくりと液晶がセル中に吸
い込まれた。完全に液晶でセルが満たされるまでに4.
0時間を要した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 Except that no liquid crystal injection guide was provided, an empty cell was prepared and liquid crystal injection was performed in exactly the same manner as in Example 1. The liquid crystal was sucked into the cell in a fan shape with a larger angle than in Example 1 and slightly more slowly than in Example 1. 3. Until the cell is completely filled with liquid crystal
It took 0 hours.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明により、液晶表示装置の製造にお
いて、液晶注入工程に要する時間を従来よりも短縮する
ことができるカラーフィルタが提供された。すなわち、
本発明のカラーフィルターでは、液晶注入ガイドによ
り、液晶注入時の液晶の乱流の発生が抑制され、それに
よって注入圧力の損失が減少し、液晶を従来よりも短時
間で気泡を残さずに注入することができるという効果が
奏される。
According to the present invention, there has been provided a color filter capable of reducing the time required for a liquid crystal injection step in the manufacture of a liquid crystal display device as compared with the related art. That is,
In the color filter of the present invention, the liquid crystal injection guide suppresses the generation of turbulence of the liquid crystal during liquid crystal injection, thereby reducing the loss of injection pressure and injecting liquid crystal in a shorter time without leaving bubbles. The effect that it can be performed is produced.

【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ーの1実施例の、液晶
セル組み立て時に液晶注入口となる部分及びその近傍を
拡大して示す模式図である。
FIG. 1 is an enlarged schematic view showing a portion serving as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell and its vicinity in one embodiment of the color filter of the present invention.

【図2】透明基板上に複数のカラーフィルタが形成され
ている様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state in which a plurality of color filters are formed on a transparent substrate.

【図3】図1の3−3’線切断部端面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 ′ of FIG. 1;

【図4】本発明のカラーフィルターの他の実施例の、液
晶セル組み立て時に液晶注入口となる部分及びその近傍
を拡大して示す模式図である。
FIG. 4 is an enlarged schematic view showing a portion serving as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell and the vicinity thereof in another embodiment of the color filter of the present invention.

【図5】本発明のカラーフィルターのさらに他の実施例
の、液晶セル組み立て時に液晶注入口となる部分及びそ
の近傍を拡大して示す模式図である。
FIG. 5 is an enlarged schematic view showing a portion serving as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell and the vicinity thereof in still another embodiment of the color filter of the present invention.

【図6】本発明のカラーフィルタのさらに他の実施例
の、液晶セル組立時に液晶注入口となる部分及びその近
傍を拡大して示す模式図である。
FIG. 6 is an enlarged schematic view showing a portion serving as a liquid crystal injection port at the time of assembling a liquid crystal cell and its vicinity in still another embodiment of the color filter of the present invention.

【図7】図6の7−7’線切断部端面図である。FIG. 7 is an end view taken along the line 7-7 'of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 透明基板 12 カラーフィルタ 14 カラーフィルタ周縁部のブラックマトリックス 16 液晶セル組立時に液晶注入口となる部分 18 液晶注入ガイド 20 透明基板上に設けられた液晶注入ガイド 20’ 透明基板上に設けられた液晶注入ガイド 22 透明電極基板 24 シール剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transparent substrate 12 Color filter 14 Black matrix at the periphery of color filter 16 Portion to be liquid crystal injection port when assembling liquid crystal cell 18 Liquid crystal injection guide 20 Liquid crystal injection guide provided on transparent substrate 20 'Liquid crystal provided on transparent substrate Injection guide 22 Transparent electrode substrate 24 Sealant

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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原色のそれぞれの着色層を複数配
列して成るカラーフィルタにおいて、液晶セル組み立て
時に液晶注入口として用いられる部分に該当するブラッ
クマトリックス上に少なくとも2色の着色層の積層によ
り形成された液晶注入ガイドを設けたことを特徴とする
液晶注入ガイド付きカラーフィルタ。
1. A color filter comprising a black matrix provided on a transparent substrate and a plurality of colored layers of each of the three primary colors arranged thereon, wherein a black portion corresponding to a portion used as a liquid crystal injection port when assembling a liquid crystal cell. A color filter with a liquid crystal injection guide, wherein a liquid crystal injection guide formed by laminating at least two colored layers on a matrix is provided.
【請求項2】 ブラックマトリックスが樹脂ブラックマ
トリックスである請求項1記載のカラーフィルタ。
2. The color filter according to claim 1, wherein the black matrix is a resin black matrix.
【請求項3】 前記液晶注入ガイドが略長方形状又は略
楕円形状であり、該液晶注入ガイドの長手方向が、画面
内方向に向いている請求項1又は2記載のカラーフィル
タ。
3. The color filter according to claim 1, wherein the liquid crystal injection guide has a substantially rectangular shape or a substantially elliptical shape, and a longitudinal direction of the liquid crystal injection guide is directed to an in-screen direction.
【請求項4】 液晶注入ガイドの長手方向の長さが0.02
mm〜10.0mmであり、長手方向に直行する方向の幅が
0.01mm〜5.0 mmである、請求項3記載のカラーフィ
ルタ。
4. The length of the liquid crystal injection guide in the longitudinal direction is 0.02.
mm to 10.0 mm, and the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction is
The color filter according to claim 3, wherein the color filter has a thickness of 0.01 mm to 5.0 mm.
【請求項5】 液晶注入ガイドは、0.02mm〜10.0mm
に1本の割合で複数本形成されている請求項1ないし4
のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
5. The liquid crystal injection guide is 0.02 mm to 10.0 mm.
5. A method according to claim 1, wherein a plurality of wires are formed at a ratio of one.
The color filter according to any one of the above.
【請求項6】 液晶注入ガイドが液晶注入口の外側の透
明基板上にも形成されている請求項1ないし5のいずれ
か1項記載のカラーフィルタ。
6. The color filter according to claim 1, wherein the liquid crystal injection guide is also formed on the transparent substrate outside the liquid crystal injection port.
【請求項7】 液晶セルを形成する際に用いられる球状
又は円柱状散布スペーサーの直径をφμmとし、前記液
晶注入ガイドの高さをhμmとすると、φ−2μm<h
<φ+2μmで示される関係式が満足される請求項1な
いし6のいずれか1項記載のカラーフィルタ。
7. When the diameter of a spherical or cylindrical scatter spacer used in forming a liquid crystal cell is φ μm and the height of the liquid crystal injection guide is h μm, φ−2 μm <h
The color filter according to claim 1, wherein a relational expression represented by <φ + 2 μm is satisfied.
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