JPH10282327A - Color filter - Google Patents

Color filter

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Publication number
JPH10282327A
JPH10282327A JP9071297A JP9071297A JPH10282327A JP H10282327 A JPH10282327 A JP H10282327A JP 9071297 A JP9071297 A JP 9071297A JP 9071297 A JP9071297 A JP 9071297A JP H10282327 A JPH10282327 A JP H10282327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
picture element
coloring picture
color filter
green
Prior art date
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Pending
Application number
JP9071297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryutaro Harada
龍太郎 原田
Toshio Yokota
利雄 横田
Tsuneichi Yoshino
常一 吉野
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP9071297A priority Critical patent/JPH10282327A/en
Publication of JPH10282327A publication Critical patent/JPH10282327A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration of display quality due to scattering of a spacer by providing a columnar material on a non-display part to hold liquid crystal holding spaces with the layer of coloring picture elements and forming a protecting film of non-conductive inorganic compound. SOLUTION: A black matrix 2 is formed on a transparent substrate 1 including a glass substrate by using a desired pattern and red, green and blue coloring picture elements 3 are formed thereon. For example, the red coloring picture element 3R is first formed (A). Then, the green coloring picture element 3G is formed and, when the coloring picture element is formed, a green columnar material 4G is formed on the columnar material formation area with the same material as the coloring picture element at the same time when the coloring picture element is formed (B). Similarly, the blue coloring picture element 3B and a blue columnar material 4B are formed (C). A non-conductive inorganic compound thin film 5 is formed on the coloring picture element and the columnar material. The movement of a spacer, when voltage is applied or during carriage, is prohibited and damage to an orientation film and a TFT is prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
に関し、とくにカラー液晶表示装置に好適な、液晶を挟
持する基板の間隔の保持手段を有し、長期にわたり液晶
の劣化がない性能の優れたカラーフィルターに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter, and more particularly to a color filter which has means for maintaining a distance between substrates for holding liquid crystal, which is suitable for a color liquid crystal display device, and which has excellent performance without deterioration of liquid crystal for a long time. Regarding filters.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、透明電極を設けたガラ
ス等の透明な基板を液晶層を挟持して対向させ、電極間
に印加した電圧によって液晶を一定の方向に配向させる
ことによって形成される透明部分と不透明部分によって
画像を表示している。カラー液晶表示装置は、一般には
いずれかの透明電極基板上に、赤(R)、緑(G)、青
(B)の三色の着色画素を設けており、液晶のシャッタ
ー作用によって3原色を加色して所望の色を表示してい
る。また、一般的には、互いに向かい合う2枚の基板間
隔を維持するために、これらの間にスペーサを設け、こ
れによって液晶層の厚みを均一に保持するようにしてい
る。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device is formed by opposing a transparent substrate such as glass provided with a transparent electrode with a liquid crystal layer interposed therebetween, and orienting the liquid crystal in a certain direction by a voltage applied between the electrodes. The image is displayed using transparent and opaque parts. A color liquid crystal display device generally includes three colored pixels of red (R), green (G), and blue (B) on any one of transparent electrode substrates, and three primary colors are formed by a shutter action of liquid crystal. A desired color is displayed by adding colors. In general, a spacer is provided between two substrates facing each other in order to maintain a space between them, so that the thickness of the liquid crystal layer is kept uniform.

【0003】しかしながら、スペーサは、液晶材料にと
っては異物であり、配向膜によって配向が規制されるべ
き液晶分子が、スペーサによって配向が規制されること
によって、スペーサと液晶分子の界面近傍で配向異常を
起こし、スペーサ周辺の液晶分子は、液晶駆動用の電極
の電圧のON、OFFによっては配向が制御できなくな
り、表示が正常に行われないという問題点があった。
However, the spacer is a foreign substance for the liquid crystal material, and the liquid crystal molecules whose alignment is to be regulated by the alignment film are regulated by the spacer, so that the alignment abnormality occurs near the interface between the spacer and the liquid crystal molecule. This raises a problem that the liquid crystal molecules around the spacer cannot be controlled in orientation depending on the ON / OFF state of the voltage of the electrode for driving the liquid crystal, and display is not performed normally.

【0004】また、スペーサは、一方の基板上にガラス
繊維、球状の合成樹脂粒子を散布した後に、液晶表示装
置を組み立てることによって、液晶中に分散させたもの
であるが、搬送時や電圧の印加によってスペーサが移動
することがある。そして、スペーサの移動によって、配
向膜の損傷、液晶駆動用の電極やTFTが損傷が生じた
り、あるいは、2枚の基板の間隔が不均一になった表示
品質が低下するという問題点があった。このように、ス
ペーサは、液晶層の厚みを均一に保持するという目的を
持っている反面、その使用によって、表示品質の低下が
生じるという問題点があるというのが現状であった。
The spacers are dispersed in liquid crystal by assembling a liquid crystal display device after spraying glass fibers and spherical synthetic resin particles on one of the substrates. The spacer may move by the application. Then, the movement of the spacer causes damage to the alignment film, damage to the electrode for driving the liquid crystal and the TFT, or causes a problem that the display quality is deteriorated due to the uneven spacing between the two substrates. . As described above, although the purpose of the spacer is to maintain the thickness of the liquid crystal layer uniformly, the use of the spacer has a problem that the display quality is deteriorated.

【0005】そこで、カラーフィルターにおいては、赤
(R)、緑(G)、青(B)の3色の着色層を重ね合わ
せて、これを液晶挟持間隔を保持し、従来のスペーサを
用いないものが特開平5−196946号公報において
提案されている。また、同公報では、非表示部であるブ
ラックマトリックス部に優先的に着色層を重ねてスペー
サとすることも提案されている。これにより、液晶中へ
のスペーサの分散の際に生じる配向異常やスペーサの移
動による悪影響は改善されるものの、カラーフィルター
を形成する着色層形成組成物は、顔料、染料等中に液晶
に悪影響を及ぼす物質を含み、次第に液晶を汚染し、表
示欠陥を起こしたり、液晶表示装置の耐久性を著しく低
下させるという問題があった。
Therefore, in a color filter, three colored layers of red (R), green (G), and blue (B) are superimposed to maintain a liquid crystal sandwiching distance, and a conventional spacer is not used. One is proposed in JP-A-5-196946. Further, the publication also proposes that a colored layer is preferentially overlapped with a black matrix portion, which is a non-display portion, to form a spacer. Thereby, although the adverse effect due to the abnormal alignment and the movement of the spacer caused when the spacer is dispersed in the liquid crystal is improved, the colored layer forming composition forming the color filter has a bad influence on the liquid crystal in the pigment, the dye and the like. In addition, there is a problem that the liquid crystal gradually contaminates the liquid crystal, causes display defects, and significantly reduces the durability of the liquid crystal display device.

【0006】このため、着色層形成組成物から液晶に悪
影響を及ぼす物質の溶出を防止するために、カラーフィ
ルターの着色画素上に透明な保護膜を形成することが行
われているが、液晶中への溶出量が少ない特性の優れた
保護膜が望まれている。
For this reason, a transparent protective film is formed on a colored pixel of a color filter in order to prevent a substance which adversely affects the liquid crystal from being dissolved from the colored layer forming composition. There is a demand for a protective film having excellent characteristics with a small amount of elution into the protective layer.

【0007】とくに、インプレーンスイッチング(IP
S)モードと称される表示面に平行な面で液晶の駆動を
する表示方法(横電界方式)を用いた液晶表示装置で
は、TFT等の駆動基板側にのみ電極を設けるために、
カラーフィルター上にITO膜等から液晶駆動用の電極
を設ける必要がないので、ITO膜を設けるものに比べ
て着色画素からの液晶の劣化成分の溶出による液晶の劣
化の可能性が大きくなるので、より特性の優れた保護膜
を形成することが求められている。
In particular, in-plane switching (IP
In a liquid crystal display device using a display method (transverse electric field method) in which a liquid crystal is driven on a plane parallel to a display surface called an S) mode, an electrode is provided only on a driving substrate side such as a TFT.
Since it is not necessary to provide an electrode for driving a liquid crystal from an ITO film or the like on the color filter, the possibility of degradation of the liquid crystal due to elution of the degradation component of the liquid crystal from the colored pixels is greater than that provided with an ITO film. It is required to form a protective film having better characteristics.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶表示装
置におけるスペーサの分散による液晶表示装置の表示品
質の低下を防止するとともに、長期にわたり液晶を劣化
させることがないカラーフィルターを提供することを課
題とするものである。また、IPSモードを用いた液晶
表示装置に最適なカラーフィルターを提供することを課
題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a color filter which prevents the display quality of a liquid crystal display from deteriorating due to the dispersion of spacers in the liquid crystal display and which does not deteriorate the liquid crystal for a long period of time. It is an issue. Another object is to provide a color filter optimal for a liquid crystal display device using an IPS mode.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、カラーフィル
ターにおいて、非表示部に着色画素の積層によって液晶
挟持間隔を保持する柱状体を有するとともに、非導電性
の無機化合物からなる保護膜を有するカラーフィルター
である。また、カラーフィルターにおいて、非表示部に
透明感光性材料によって液晶挟持間隔を保持する柱状体
を有するとともに、該柱状体を形成した以外の部分に
は、該透明感光性材料からなる保護膜を有するカラーフ
ィルターである。また、無機化合物がケイ素窒化物、ケ
イ素酸化物、金属複合酸化物から選ばれる少なくともい
ずれか1種である前記のカラーフィルターである。
According to the present invention, in a color filter, a non-display portion has a columnar body for maintaining a liquid crystal sandwiching interval by lamination of colored pixels and a protective film made of a non-conductive inorganic compound. It is a color filter. Further, in the color filter, a non-display portion has a columnar body that holds a liquid crystal sandwiching interval by a transparent photosensitive material, and a portion other than the columnar body has a protective film made of the transparent photosensitive material. It is a color filter. Further, in the above color filter, the inorganic compound is at least one selected from silicon nitride, silicon oxide, and metal composite oxide.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタを図面を
参照して説明する。図1は、本発明の一実施例を説明す
る図であり、カラーフィルターの部分的な断面を示す図
である。カラーフィルターは、ガラス基板等の透明な基
板1上に、金属クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等を
スパッタリング等によって成膜したり、あるいはカーボ
ンブラックや金属酸化物等を分散した合成樹脂組成物を
塗布した後に、所望のパターンを用いてブラックマトリ
ックス2を形成し、次いで、赤、緑、青の各着色画素3
を形成している。特に、IPSモードでは、抵抗値を改
善した合成樹脂組成物を用いたブラックマトリックスが
好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A color filter according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining one embodiment of the present invention, and is a view showing a partial cross section of a color filter. The color filter is formed by depositing chromium metal, chromium oxide, chromium oxynitride, or the like on a transparent substrate 1 such as a glass substrate by sputtering or the like, or a synthetic resin composition in which carbon black, metal oxide, or the like is dispersed. After the application, the black matrix 2 is formed using a desired pattern, and then the red, green, and blue colored pixels 3 are formed.
Is formed. In particular, in the IPS mode, a black matrix using a synthetic resin composition having improved resistance is preferable.

【0011】着色画素の形成は、顔料等を含有した合成
樹脂組成物を塗布して、所定のパターンを用いて不要な
部分を除去させることによって形成することができる
が、合成樹脂組成物として感光性材料を用いるならば、
合成樹脂組成物の塗布膜上にレジストパターンを形成す
ることはなく、顔料等を含有した感光性材料の塗布膜に
直接、所定のフォトマスクを用いて露光した後の現像処
理のみで着色画素を形成することができる。
The colored pixels can be formed by applying a synthetic resin composition containing a pigment or the like and removing unnecessary portions using a predetermined pattern. If you use a conductive material,
Without forming a resist pattern on the coating film of the synthetic resin composition, directly on the coating film of a photosensitive material containing a pigment or the like, a colored pixel is formed only by a development process after exposure using a predetermined photomask. Can be formed.

【0012】着色画素は、赤、緑、青のそれぞれを同じ
厚さで形成しても良いが、光の波長の違いによって生じ
る電圧無印加時の液晶の着色の防止の目的で、液晶層の
厚みを変えるために、各着色画素の厚みを変えても良
い。着色画素の厚みを、赤、緑、青の順に厚くする場合
には、着色画素の形成順序は、赤、緑、青の順に厚みの
薄い着色画素から形成することが好ましい。図1(A)
は、赤の着色画素3Rを第一番目に形成した例を示して
いる。
The colored pixels may be formed in the same thickness for each of red, green, and blue. However, in order to prevent the liquid crystal from being colored when no voltage is applied due to a difference in the wavelength of light, the colored pixels are formed on the liquid crystal layer. In order to change the thickness, the thickness of each colored pixel may be changed. When the thickness of the colored pixels is increased in the order of red, green, and blue, it is preferable that the colored pixels be formed in order of decreasing thickness in the order of red, green, and blue. FIG. 1 (A)
Shows an example in which the red colored pixel 3R is formed first.

【0013】次いで、図1(B)に示すように、緑の着
色画素3Gを形成する。そして、着色画素の形成の際
に、柱状体の形成用のパターンを有するフォトマスクを
用いて、柱状体形成部に、着色画素の形成と同時に着色
画素と同一の材料によって緑の柱状体4Gを形成する。
柱状体の形成は、図1(B)に示すように、赤の着色画
素上に形成しても、あるいは着色画素が形成されていな
い領域に形成してよい。
Next, as shown in FIG. 1B, a green colored pixel 3G is formed. Then, at the time of forming the colored pixel, using a photomask having a pattern for forming the columnar body, a green columnar body 4G is formed on the columnar body forming portion with the same material as the colored pixel at the same time as the formation of the colored pixel. Form.
The columnar body may be formed on a red colored pixel as shown in FIG. 1B, or may be formed on a region where no colored pixel is formed.

【0014】次いで、図1(C)に示すように、同様に
して青の着色画素3Bおよび青の柱状体4Bを形成す
る。
Next, as shown in FIG. 1C, similarly, a blue colored pixel 3B and a blue columnar body 4B are formed.

【0015】また、着色層の積層による柱状体の高の調
整には、積層した着色層の周囲への流れ出し量を調整す
ることによって行うことができる。すなわち、形成する
着色層の厚さが先に形成した柱状体用の着色層の面積が
大きい場合には、周囲との高さの違いによる合成樹脂の
組成物の流れ出し量が少ないために、形成される着色層
の厚さが厚くなり、逆に先に形成された着色層の面積が
小さい場合には、塗布した着色層が周囲へ流れ出して高
さが平準化されて、形成される着色層の高さが低くなる
からである。このような現象を利用することによって、
表示部の着色画素の厚さを所定の厚みとするとともに、
着色層を積層した柱状体の高さを同一の液晶挟持間隔に
調整することが可能となる。
Adjustment of the height of the columnar body by lamination of the colored layers can be performed by adjusting the amount of the colored layers flowing out to the periphery. That is, when the thickness of the coloring layer to be formed is large, the area of the coloring layer for the columnar body formed earlier is large, because the flow-out amount of the synthetic resin composition due to the difference in height from the surroundings is small. In the case where the thickness of the colored layer to be formed is large, and conversely, if the area of the previously formed colored layer is small, the applied colored layer flows out to the surroundings and the height is leveled, and the formed colored layer is formed. This is because the height of the object becomes low. By utilizing such a phenomenon,
While making the thickness of the colored pixel of the display unit a predetermined thickness,
It is possible to adjust the height of the columnar body on which the coloring layers are laminated to the same liquid crystal sandwiching interval.

【0016】柱状体は、たとえば、縦0.3mm、横
0.1mmの着色画素に1個の割合で設けるならば、1
mm2 には約33個のスペーサが形成可能である。この
数は通常の液晶に合成樹脂の球形等のスペーサを混合し
た場合の数字である100〜200個/mm2 という値
に比べて小さいが、合成樹脂を用いるスペーサの粒径分
布のばらつきや偏りによる表示異常もなく、また表示面
全体にわたり均一に配置されているので、負荷が均等に
分散されるので充分に目的を達することが可能である。
For example, if one pillar is provided for each colored pixel having a length of 0.3 mm and a width of 0.1 mm, 1 column is provided.
About 33 spacers can be formed in mm 2 . This number is smaller than a value of 100 to 200 / mm 2, which is a number when a spacer such as a spherical shape of a synthetic resin is mixed with a normal liquid crystal, but the dispersion or deviation of the particle size distribution of the spacer using the synthetic resin is small. Since the display is free from abnormalities and is uniformly arranged over the entire display surface, the load can be evenly distributed, so that the object can be sufficiently achieved.

【0017】次いで、図1(D)に示すように、着色画
素および柱状体上にケイ素窒化物、ケイ素酸化物、タン
タル酸化物、アルミニウム酸化物、金属の複合酸化物、
その他の金属酸化物から選ばれる少なくとも1種の非導
電性の無機化合物の薄膜5を形成する。具体的には、S
iOx、SiNx、Al23、TiO2等が挙げられる。
これらの膜は、スパッタリング法、CVD法、プラズマ
CVD法等の成膜方法によって形成することができる。
とくに、保護膜としての特性が優れたケイ素窒化物の薄
膜は、プラズマCVD法を用いることによって、シラ
ン、アンモニア等を原料として200〜300℃までの
比較的低い温度で成膜することが可能である。これらの
非導電性の無機化合物の保護膜は、0.05〜1.0μ
mの厚さに形成することが好ましい。より好ましくは、
0.1〜0.5μmであり、さらに好ましくは、0.2
μm程度である。0.05μmよりも薄いと十分な保護
性能を得ることができず、また、1.0μmよりも厚く
なると、応力等の関係からクラック等が発生しやすいの
で好ましくない。また、本発明のカラーフィルターは、
非導電性の無機化合物の保護膜を形成した後に、液晶の
駆動用のITO膜等の導電膜を形成しても良い。
Next, as shown in FIG. 1D, silicon nitride, silicon oxide, tantalum oxide, aluminum oxide, metal composite oxide,
A thin film 5 of at least one non-conductive inorganic compound selected from other metal oxides is formed. Specifically, S
iO x, SiN x, Al 2 O 3, TiO 2 and the like.
These films can be formed by a film formation method such as a sputtering method, a CVD method, or a plasma CVD method.
In particular, a silicon nitride thin film having excellent properties as a protective film can be formed at a relatively low temperature of 200 to 300 ° C. using silane, ammonia, or the like as a raw material by using a plasma CVD method. is there. The protective film of these non-conductive inorganic compounds has a thickness of 0.05 to 1.0 μm.
m. More preferably,
0.1 to 0.5 μm, more preferably 0.2 to 0.5 μm.
It is about μm. If the thickness is less than 0.05 μm, sufficient protection performance cannot be obtained, and if the thickness is more than 1.0 μm, cracks and the like are likely to occur due to stress and the like, which is not preferable. Further, the color filter of the present invention,
After forming the non-conductive inorganic compound protective film, a conductive film such as an ITO film for driving liquid crystal may be formed.

【0018】[0018]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、更に詳細に
説明する。 実施例1 短辺370mm、長辺470mm、板厚1.1mmの7
059ガラス(コーニング社製)にスパッタリングによ
って、厚さ0.2μmの酸化クロム/クロムの積層構造
膜を形成した。ガラス面側から観察して低反射の光学濃
度が4.0のものが得られた。次いで、レジスト(東京
応化製OFPR−800)を0.6μmの厚さに塗布し
て、プリベークし所定のパターンを形成したマスクを用
いて露光し、レジストの現像を行った後に酸化クロム/
クロム膜をエッチング、レジストの剥離、洗浄、乾燥工
程を経てブラックマトリックスを形成した。次に、ラジ
カル重合型フォトポリマー、顔料、溶剤を主成分とす
る、以下の感光性材料組成物を調整した。 バインダー:ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共
重合体 モノマー :ペンタエリスリトールテトラアクリレート 開始剤 :4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニ
ルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−S−
トリアジン 顔料、 :アントラキノン系赤色顔料(CI:ピグメ
ントレッド177とピグメントイエロー139の混合物
のサブミクロン粒径のもの) 溶剤 :3−エトキシプロピオン酸エチルエステル 得られた感光性材料組成物を、最後の熱処理終了後に
2.0μmの厚さとなるように塗布した。100℃でプ
リベークした後に、赤色パターン形成用マスクを用いて
露光し、現像、洗浄、乾燥した後に200℃でポストベ
ークして赤色着色画素を形成した。
Embodiments of the present invention will be described below in more detail. Example 1 7 having a short side of 370 mm, a long side of 470 mm, and a plate thickness of 1.1 mm
A 0.2 μm-thick chromium oxide / chromium laminated structure film was formed on 059 glass (manufactured by Corning Incorporated) by sputtering. Observation from the glass surface side gave a low reflection optical density of 4.0. Next, a resist (OFPR-800, manufactured by Tokyo Ohka) is applied to a thickness of 0.6 μm, exposed by using a mask having a pre-baked and predetermined pattern, and after developing the resist, the chromium oxide /
The black matrix was formed through the steps of etching the chromium film, removing the resist, washing and drying. Next, the following photosensitive material composition containing a radical polymerization type photopolymer, a pigment and a solvent as main components was prepared. Binder: Benzyl methacrylate-methacrylic acid copolymer Monomer: Pentaerythritol tetraacrylate Initiator: 4- [pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl)]-2,6-di (trichloromethyl) -S-
Triazine pigment: Anthraquinone-based red pigment (CI: a mixture of Pigment Red 177 and Pigment Yellow 139 having a submicron particle size) Solvent: Ethyl 3-ethoxypropionate The obtained photosensitive material composition is subjected to final heat treatment. After the completion, the coating was applied to a thickness of 2.0 μm. After pre-baking at 100 ° C., exposure was performed using a red pattern forming mask, development, washing, and drying, followed by post-baking at 200 ° C. to form red colored pixels.

【0019】次いで、フタロシアニン系緑色顔料(C
I:ピグメントグリン7とピグメントイエロー83の混
合物を)を赤色の感光性材料に用いたものと同様の組成
物に、分散した感光性材料を最後の熱処理終了後に2.
0μmの厚さとなるように塗布し、着色画素と共に同時
に、ブラックマトリックス部の上にある赤色の着色画素
上に15μm×25μmの大きさの緑色の柱状部を形成
した。
Next, a phthalocyanine green pigment (C
I: a mixture of Pigment Green 7 and Pigment Yellow 83) in a composition similar to that used for the red photosensitive material;
It was applied so as to have a thickness of 0 μm, and simultaneously with the colored pixels, a green column having a size of 15 μm × 25 μm was formed on the red colored pixels on the black matrix portion.

【0020】次いで、フタロシアニン系青色顔料(C
I:ピグメントブルー15:3とピグメントバイオレッ
ト23の混合物)を分散した感光性材料を、最後の熱処
理終了後に2.0μmの厚さとなるように塗布した。1
00℃でプリベークした後に、青色パターン形成用マス
クを用いて露光し、現像、洗浄、乾燥した後に200℃
でポストベークして緑色着色画素を形成するとともに、
ブラックマトリックス部に形成した柱状体の上に、12
×22μmの大きさの柱状部形成用の青色着色層を形成
した。着色画素を形成した基板を平行平板型のプラズマ
CVD装置に取り付けて、 基板電極の直径:650mm 電極間距離:50mm 高周波電力:50kHz、500W 反応気体流量:300sccm 反応気体成分(容量比) シラン:アンモニア:窒素=
50:50:200 成膜圧力 0.2torr 成膜速度 25nm/分 基板温度 180℃ の条件で、10分間の成膜を行い0.25μmの厚さの
窒化ケイ素膜を得た。窒化ケイ素膜は、段差部の被覆が
良好で均一に形成され、各着色画素には均一に積層され
た。
Next, a phthalocyanine blue pigment (C
I: a mixture of Pigment Blue 15: 3 and Pigment Violet 23) was applied to a thickness of 2.0 μm after the final heat treatment. 1
After pre-baking at 00 ° C., exposure using a blue pattern forming mask, development, washing and drying, followed by 200 ° C.
With post-baking to form green colored pixels,
On the columnar body formed in the black matrix part, 12
A blue colored layer for forming a columnar portion having a size of × 22 μm was formed. The substrate on which the colored pixels were formed was attached to a parallel plate type plasma CVD apparatus, and the diameter of the substrate electrode: 650 mm The distance between the electrodes: 50 mm High frequency power: 50 kHz, 500 W Reactive gas flow rate: 300 sccm Reactive gas component (volume ratio) Silane: ammonia : Nitrogen =
50: 50: 200 Film forming pressure 0.2 torr Film forming rate 25 nm / min. Film forming was performed for 10 minutes at a substrate temperature of 180 ° C. to obtain a silicon nitride film having a thickness of 0.25 μm. The silicon nitride film had a good coverage of the step portion and was uniformly formed, and was uniformly laminated on each colored pixel.

【0021】実施例2 実施例1と同様にして、ガラス上にブラックマトリック
スを形成した。次いで、実施例1と同様の赤色、緑色、
青色の各色の感光性材料組成物を、最後の熱処理終了後
に、それぞれ1.5μmの厚さになるように塗布し、各
色の着色画素を形成した。次に、 ・光硬化性アクリレートオリゴマー(o−クレゾールノボラックエポキシアクリ レート(分子量1500ないし2000)) …50重量部 ・多官能性モノマー(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 日本化薬製 DPHA) …50重量部 ・光重合開始剤(チバガイギー社製 イルガキュアー907) … 2重量部 ・溶剤 エチルセロソルブアセテート …200重量部 からなる感光性保護膜材料を最後の熱処理終了後に、
5.0μmの厚さとなるように塗布した。これを150
℃でプリベークした後に、表示用の画素を以外の部分に
柱状体のパターンを形成したマスクを用いて露光し、現
像、洗浄、乾燥した後に、200℃でポストベークし
て、15×25μmの大きさの柱状体を形成した。ま
た、柱状体を形成した部分以外には、プリベークによっ
て、熱的な硬化が起こり、着色層間の凹凸を平坦化する
ように、0.2〜0.3μmの保護膜が形成された。
Example 2 A black matrix was formed on glass in the same manner as in Example 1. Next, the same red, green,
After completion of the final heat treatment, each of the blue photosensitive material compositions was applied to a thickness of 1.5 μm to form a colored pixel of each color. Next, photocurable acrylate oligomer (o-cresol novolak epoxy acrylate (molecular weight 1500 to 2000)) 50 parts by weight Multifunctional monomer (dipentaerythritol hexaacrylate DPHA manufactured by Nippon Kayaku) 50 parts by weight Photopolymerization initiator (Irgacure 907 manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.): 2 parts by weight Solvent: ethyl cellosolve acetate: 200 parts by weight
It was applied to a thickness of 5.0 μm. This is 150
After pre-baking at ℃, the display pixels were exposed using a mask having a columnar pattern formed in the other part, developed, washed and dried, and then post-baked at 200 ° C. to a size of 15 × 25 μm. A columnar body was formed. Except for the portion where the columnar body was formed, thermal curing occurred by pre-baking, and a 0.2 to 0.3 μm protective film was formed so as to flatten the unevenness between the colored layers.

【0022】形成された保護膜は、顔料、染料等を含ん
でいないので、顔料、染料あるいは含まれている不純物
等による液晶の汚染を防止することができ、また、柱状
体部以外には、平坦化された保護膜を有するので、各着
色層間の凹凸がなくなり、すべての色において対向基板
との間の間隔を均一化された。この実施例においては、
熱硬化を利用して保護膜を形成したが、感光性材料の残
膜率を加味して露光量を制御することにより、保護膜を
形成することもできる。例えば、全面露光と、柱状体部
を形成したマスクを使用した露光の2回の露光を行い、
柱状体部とそれ以外の部分の膜厚を調整することも可能
である。
Since the formed protective film does not contain a pigment, a dye or the like, it is possible to prevent the liquid crystal from being contaminated by the pigment, the dye or the impurities contained therein. Because of the flattened protective film, unevenness between the colored layers was eliminated, and the spacing between the counter substrate and each color was uniform. In this example,
Although the protective film is formed using thermosetting, the protective film can be formed by controlling the amount of exposure in consideration of the remaining film ratio of the photosensitive material. For example, two exposures, that is, exposure on the entire surface and exposure using a mask on which a columnar body is formed,
It is also possible to adjust the film thickness of the columnar part and other parts.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は、2枚の基板の間に液晶を挟持
した液晶表示装置において、液晶表示装置を構成するカ
ラーフィルタ上の非表示領域に、着色層を積層して液晶
表示装置の間隔を保持する柱状体を形成するとともに、
カラーフィルターの全面に不純物を含有しない保護膜を
形成したので、電圧印加時あるいは搬送時のスペーサの
移動が起こらず、配向膜、TFTの損傷を防止すること
ができ、また、スペーサの偏在等により、表示むら等の
問題がなくなる。さらに、カラーフィルターの着色層か
ら液晶中への不純物の溶出がなく、長期にわたり高品位
な画像が得られる。特に、表示面に平行な面で液晶を駆
動する方式に適した液晶表示装置を得ることができる。
According to the present invention, in a liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between two substrates, a coloring layer is laminated on a non-display area on a color filter constituting the liquid crystal display device. While forming a columnar body to maintain the interval,
Since a protective film containing no impurities is formed on the entire surface of the color filter, the spacer does not move when a voltage is applied or when the carrier is transported, so that the alignment film and the TFT can be prevented from being damaged. Thus, problems such as uneven display are eliminated. Further, there is no elution of impurities from the colored layer of the color filter into the liquid crystal, and a high-quality image can be obtained for a long period of time. In particular, a liquid crystal display device suitable for a system in which liquid crystal is driven in a plane parallel to a display surface can be obtained.

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

【図1】本発明の液晶表示装置の1実施例を示す部分断
面図。
FIG. 1 is a partial sectional view showing one embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…ブラックマトリックス、3…着色画素、
3R…赤の着色画素、3G…緑の着色画素、3B…青の
着色画素、4G…緑の柱状体、4B…青の柱状体、5…
無機化合物の薄膜
1 ... substrate, 2 ... black matrix, 3 ... colored pixel,
3R: red colored pixel, 3G: green colored pixel, 3B: blue colored pixel, 4G: green column, 4B: blue column, 5 ...
Inorganic compound thin film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラーフィルターにおいて、非表示部に
着色画素の積層によって液晶挟持間隔を保持する柱状体
を有するとともに、非導電性の無機化合物からなる保護
膜を有することを特徴とするカラーフィルター。
1. A color filter, comprising: a non-display portion having a columnar body for maintaining a liquid crystal sandwiching interval by lamination of colored pixels; and a protective film made of a non-conductive inorganic compound.
【請求項2】 カラーフィルターにおいて、非表示部に
透明感光性材料によって液晶挟持間隔を保持する柱状体
を有するとともに、該柱状体を形成した以外の部分に
は、該透明感光性材料からなる保護膜を有することを特
徴とするカラーフィルター。
2. A color filter, wherein a non-display portion has a columnar body for holding a liquid crystal sandwiching interval with a transparent photosensitive material, and a portion other than the columnar body is formed of a protective material made of the transparent photosensitive material. A color filter having a film.
【請求項3】 無機化合物がケイ素窒化物、ケイ素酸化
物、金属の複合酸化物から選ばれる少なくともいずれか
1種であることを特徴とする請求項1記載のカラーフィ
ルター。
3. The color filter according to claim 1, wherein the inorganic compound is at least one selected from a silicon nitride, a silicon oxide, and a composite oxide of a metal.
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