JPH1048621A - Color filter, liquid crystal display device using it and black matrix photosensitive material used for production of the color filter - Google Patents

Color filter, liquid crystal display device using it and black matrix photosensitive material used for production of the color filter

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JPH1048621A
JPH1048621A JP21909696A JP21909696A JPH1048621A JP H1048621 A JPH1048621 A JP H1048621A JP 21909696 A JP21909696 A JP 21909696A JP 21909696 A JP21909696 A JP 21909696A JP H1048621 A JPH1048621 A JP H1048621A
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JP
Japan
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color filter
black matrix
liquid crystal
layer
spacer
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Application number
JP21909696A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryutaro Harada
龍太郎 原田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily give a projecting part having a gap controlling function to a color filter by using a spacer material of a uniform shape dispersed in a black matrix photosensitive material to form projections. SOLUTION: The color filter essentially consists of a transparent substrate 2, black matrix layer 5 formed on the substrate 2, color layer 3 which constitutes pixels, and transparent conductive film layer 4 on the color layer, and if necessary, the filter has an overcoat layer. The black matrix layer is formed in a hatched part in the figure and in the area outside of the frame shown as a dashed line inside of the color layer 3. In this case, a spacer member which is used as a projecting part 7 to control the gap is preliminarily dispersed in the black matrix photosensitive material so that the projecting part 7 as an alternative of a spacer is formed only in the area where the black matrix layer is formed, but no projecting part is formed in the area where only a color layer is formed. It is preferable that the spacer material used in the black matrix photosensitive material has a uniform shape.

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】この発明は、パーソナルコン
ピュータに代表される液晶表示装置に関し、特に対向基
板とのギャップを制御する突起部が形成されていること
を特徴とするカラーフィルタ、それを用いた液晶表示装
置およびカラーフィルタ製造に使用するブラックマトリ
クス感材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device represented by a personal computer, and more particularly to a color filter characterized by forming a projection for controlling a gap between the color filter and a counter substrate, and using the color filter. The present invention relates to a liquid crystal display device and a black matrix light-sensitive material used for manufacturing a color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、図5に図示されるよう
に、カラーフィルタ基板1とそれと向き合うように対向
基板10を配置し、その間に液晶材料15が封入されて
いる。液晶は両基板間にかけられる電圧でバックライト
からの光源のシャッタ機能の働きを行う。このように液
晶は両基板間に挟まれた状態で存在することになるの
で、このカラーフィルタ基板と対向基板のギャップ(間
隔)が均一でない場合には上述のシャッタ機能が充分に
働かず、表示むらを引き起こす。これらの点から、カラ
ーフィルタ基板と対向基板の形成するギャップを均一に
保つため、通常はスペーサ8と呼ばれる球状のプラスチ
ック粒子やファイバー状のシリカ粒子をギャップ制御粉
体として、一方の基板に散布する工程が行われている。
これらの粒子は、均一な形状をしていることが必要であ
り、液晶の厚さに応じて1.5〜8.0μmのものがよ
く用いられる。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device, as shown in FIG. 5, a color filter substrate 1 and a counter substrate 10 are arranged so as to face the color filter substrate 1, and a liquid crystal material 15 is sealed between them. The liquid crystal performs a shutter function of a light source from a backlight with a voltage applied between the two substrates. Since the liquid crystal is thus sandwiched between the two substrates, if the gap (interval) between the color filter substrate and the opposing substrate is not uniform, the above-described shutter function does not work sufficiently, and the display is not performed. Causes unevenness. From these points, in order to keep the gap formed between the color filter substrate and the opposing substrate uniform, spherical plastic particles usually called spacers 8 or fiber-like silica particles are dispersed as a gap control powder on one substrate. A process is taking place.
These particles need to have a uniform shape, and those having a size of 1.5 to 8.0 μm are often used depending on the thickness of the liquid crystal.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、スペーサー
は上述のように粉体であり、凝集体を形成し易く、散布
工程でこの凝集がセルの厚み方向に生じるとその部分の
ギャップ量に変化が生じること、LCD製造工程は半
導体製造工程と同様に、クリーンルーム内でされるにも
係わらず、「粉体を散布する」という塵埃発生原因とな
るような工程を設けなければならないこと、「散布」
という工程を用いているため、スペーサーは基板全面に
散布されることになり、着色画素部、ブラックマトリク
ス部の区別なく存在することになることから、着色画素
部では光散乱の原因となりコントラストの低下を招く、
という問題点がある。これらの点から歩留りを低下させ
るスペーサー散布工程を省略し、スペーサー粒子の着色
画素部への散乱を防ぎ、スペーサー同様のギャップ制御
機能を有するカラーフィルタが必要となってきた。
However, since the spacer is a powder as described above, it is easy to form an agglomerate, and if this agglomeration occurs in the cell thickness direction in the spraying process, the gap amount at that portion changes. In the same way as the semiconductor manufacturing process, the LCD manufacturing process must be provided in a clean room, but must be provided with a process that causes dust generation, such as “spraying powder”, and “spraying”.
In this process, the spacers are scattered over the entire surface of the substrate, and there is no distinction between the colored pixel portion and the black matrix portion. Invite
There is a problem. From these points, a color filter having a gap control function similar to that of the spacer has been required by omitting the spacer dispersing step for lowering the yield, preventing the scattering of the spacer particles to the colored pixel portion, and the like.

【0004】そこで、本発明は、かかる問題を解決する
カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置等を提
供することを目的としてなされたもので、あらかじめブ
ラックマトリクス用の感材中にスペーサー材料を分散
し、その感材によりカラーフィルタを製造し、スペーサ
ーの代替機能を果たす突起部を形成することを着想する
に至ったものである。
Accordingly, the present invention has been made to provide a color filter and a liquid crystal display device using the same, which solve the above-mentioned problems, and disperse a spacer material in a black matrix photosensitive material in advance. Then, they came up with the idea of manufacturing a color filter using the light-sensitive material, and forming a projection part that functions as a substitute for the spacer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の実施態様は、対向基板とのギャップを制御する突起部
を有するカラーフィルタであって、当該突起部がブラッ
クマトリクス感材中に分散された均一形状のスペーサー
材料により形成されていることを特徴とするカラーフィ
ルタ、にある。このカラーフィルタでは、ギャップを制
御する突起部が、ブラックマトリクス部にのみ形成され
ているので、着色画素部が光散乱の影響を受けたりコン
トラストが低下する問題を解決することができる。
An embodiment of the color filter according to the present invention is a color filter having a projection for controlling a gap with an opposing substrate, wherein the projection is dispersed in a black matrix photosensitive material. A color filter formed of a spacer material having a uniform shape. In this color filter, since the protrusion for controlling the gap is formed only in the black matrix portion, it is possible to solve the problem that the colored pixel portion is affected by light scattering or the contrast is reduced.

【0006】本発明の液晶表示装置の実施態様は、対向
基板とのギャップを制御する突起部がブラックマトリク
ス感材中に分散された均一形状のスペーサー材料から形
成されてなるカラーフィルタと対向基板とを、当該突起
部を内側として接触させて形成される間隙内に液晶が充
填されていることを特徴とする液晶表示装置、にある。
この液晶表示装置では、対向基板とのギャップを制御す
る突起部がブラックマトリクス部にのみ形成されるの
で、スペーサーによる画面の光散乱が生じず、コントラ
ストが低下することもない。
An embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention is directed to a color filter in which a projection for controlling a gap with the counter substrate is formed of a spacer material having a uniform shape dispersed in a black matrix photosensitive material, and a counter substrate. The liquid crystal display device is characterized in that a liquid crystal is filled in a gap formed by bringing the projection into contact with the projection as an inner side.
In this liquid crystal display device, since the projection for controlling the gap with the counter substrate is formed only in the black matrix portion, light scattering of the screen by the spacer does not occur, and the contrast does not decrease.

【0007】本発明のカラーフィルタ用ブラックマトリ
クス感材の実施態様は、感光性樹脂中に黒色顔料と均一
径を有する真球状の微粒子を分散させたことを特徴とす
るカラーフィルタ用ブラックマトリクス感材、にある。
かかるブラックマトリクス感材であるため、カラーフィ
ルタのブラックマトリクス部に精度の高いギャップ制御
用突起部を形成することができる。
An embodiment of the black matrix light-sensitive material for a color filter according to the present invention is a black matrix light-sensitive material for a color filter, wherein a black pigment and fine spherical particles having a uniform diameter are dispersed in a photosensitive resin. ,It is in.
Since such a black matrix photosensitive material is used, it is possible to form a highly accurate gap control projection on the black matrix portion of the color filter.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のカラーフィルタ
の一例を示す概略構成図である。図1(A)は、その平
面図、図1(B)は図1(A)の1−1線における断面
を示している。図1に示されるように、本発明のカラー
フィルタ基板は、透明基板2の上に形成されたブラック
マトリクス層5、画素を構成する着色層3(R,G,
B)と、この着色層の上の透明導電膜層4を基本構成と
しており必要ならば、オーバーコート層を有する(図1
ではオーバーコート層は省略されている。)。ブラック
マトリクス層は、図1(A)の斜線の部分と、着色層3
の部分であってその内部に点線で示された枠の外側にも
形成されている。従って、、着色層3の部分であってこ
の点線の枠の外においては、ブラックマトリクス層5と
着色層3が2層に積層して形成されていることになる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the color filter of the present invention. FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 1A. As shown in FIG. 1, a color filter substrate according to the present invention includes a black matrix layer 5 formed on a transparent substrate 2, a colored layer 3 (R, G,
B) and a transparent conductive film layer 4 on the colored layer as a basic structure, and if necessary, an overcoat layer (FIG. 1).
In the figure, the overcoat layer is omitted. ). The black matrix layer includes a hatched portion in FIG.
And is formed outside the frame indicated by the dotted line inside. Accordingly, the black matrix layer 5 and the coloring layer 3 are formed in two layers outside of the frame of the dotted layer in the portion of the coloring layer 3.

【0009】本発明においては、ギャップを制御する突
起部7となるスペーサー材料をブラックマトリクス感材
にあらかじめ分散しているので、前記のブラックマトリ
クス層が存在する領域にのみ、スペーサーの代替部とな
る突起部が形成され、着色層のみの部分には突起部が形
成されないことになる。図1(A)においては、ブラッ
クマトリクス層は、着色層3の周囲および着色層間の斜
線部および着色層に覆われているがその下部にブラック
マトリクス層が存在する領域、すなわち点線で囲まれた
着色層の外の部分に存在しているので、当該突起部はそ
れらの領域に現れることになる。
In the present invention, since the spacer material serving as the projection 7 for controlling the gap is dispersed in the black matrix photosensitive material in advance, only the region where the black matrix layer exists serves as a substitute for the spacer. A projection is formed, and no projection is formed in a portion of only the coloring layer. In FIG. 1A, the black matrix layer is covered with a hatched portion between the colored layers 3 and between the colored layers and the colored layer, but is surrounded by a region where the black matrix layer exists, that is, surrounded by a dotted line. The protrusions appear in those regions because they are present outside the colored layer.

【0010】この突起部7の高さは画素の表面から5μ
m以下が望ましい。通常の液晶層の厚さに相当させるた
めである。平坦性に関しては0.3μm以下の精度が必
要である。また、この突起部7は、1画素内に1個以上
形成させることが好ましい。対向基板面にあたる力を平
均的に分散させることがその理由である。また、適度な
強度を保つ観点から考えると1画素に2乃至3個存在す
ることがより好ましい。突起部の数を適切な数に保つた
めには、ブラックマトリクス感材を調整する際に、スペ
ーサー材料の粒子径とその比重から算出した適量のスペ
ーサー材料を分散する配慮が必要であるが、格別の困難
性を伴うものではない。また、スペーサー材料はスペー
サー自体が黒色に着色されたものを用いるのが望まし
い。これはブラックマトリクスの遮光性を重視するため
である。従って、通常の透明スペーサーである場合はブ
ラックマトリクス着色感材とスペーサーを攪拌するとき
に、スペーサー表面を黒色の感材がカバーするように十
分攪拌することが好ましい。
The height of the projection 7 is 5 μm from the surface of the pixel.
m or less is desirable. This is to make the thickness correspond to the thickness of a normal liquid crystal layer. For flatness, an accuracy of 0.3 μm or less is required. Further, it is preferable to form one or more protrusions 7 in one pixel. The reason is that the force applied to the opposing substrate surface is dispersed evenly. Further, from the viewpoint of maintaining an appropriate intensity, it is more preferable that two or three pixels exist in one pixel. In order to keep the number of projections at an appropriate number, when adjusting the black matrix photosensitive material, it is necessary to consider dispersing an appropriate amount of spacer material calculated from the particle diameter of the spacer material and its specific gravity. It does not involve difficulties. It is desirable to use a spacer material in which the spacer itself is colored black. This is to emphasize the light shielding properties of the black matrix. Therefore, in the case of a normal transparent spacer, it is preferable to sufficiently stir the black matrix colored photosensitive material and the spacer so that the black photosensitive material covers the spacer surface.

【0011】本発明のブラックマトリクス感材に使用さ
れるスペーサー材料には各種のものが使用できる。ファ
イバー状のものや球形のものが使用できるが均一な形状
を有することが好ましい。球形のものには、プラスチッ
クやシリカ、金属粒子のスペーサーがある。液晶の厚さ
に応じて、直径1.5〜8.0μmのものがよく使用さ
れることは前記のとおりである。
Various spacer materials can be used for the black matrix light-sensitive material of the present invention. Fiber-like or spherical ones can be used, but preferably have a uniform shape. Spherical ones include spacers of plastic, silica and metal particles. As described above, those having a diameter of 1.5 to 8.0 μm are often used depending on the thickness of the liquid crystal.

【0012】図2は、本発明のカラーフィルタの製造方
法を示す図である。特に、ブラックマトリクス層と着色
層が重畳して形成されている部分を示している。本発明
において、ブラックマトリクス層5および突起部7は、
通常の工程(フォトリソ工程)によって形成される。す
なわち、まず図1(A)に示すように、透明基板2上に
スピンコータ、ロールコータ等の手段により、あらかじ
め調整されたブラック感材を所定の膜厚になるように形
成し、露光、現像、乾燥を行って必要部分のブラックマ
トリクスパターンを残す(図2(A))。ブラック感材
には、スペーサー材料が分散されているので、それによ
る突起部7が必然的に形成される。次に、R,G,Bの
着色層3を通常の工程を繰り返して行い、所定の着色画
素となる部分を形成する。ただし、着色層3が、ブラッ
クマトリクス層の突起部上に形成される場合には、図2
(B)に図示のように着色層には凹凸の形状が生じるこ
とになる。着色層形成後、スパッタリングにより透明導
電膜4を成膜すれば、スペーサーが固定されてカラーフ
ィルタ基板が完成する((図2(C))。
FIG. 2 is a diagram showing a method of manufacturing a color filter according to the present invention. In particular, a portion where the black matrix layer and the coloring layer are formed so as to overlap with each other is shown. In the present invention, the black matrix layer 5 and the projection 7
It is formed by a normal process (photolithography process). That is, first, as shown in FIG. 1A, a black photosensitive material that has been adjusted in advance to a predetermined thickness is formed on a transparent substrate 2 by means such as a spin coater or a roll coater. Drying is performed to leave a required portion of the black matrix pattern (FIG. 2A). Since the spacer material is dispersed in the black light-sensitive material, the projection 7 is inevitably formed. Next, the R, G, and B colored layers 3 are repeated by repeating the normal process to form a portion to be a predetermined colored pixel. However, when the colored layer 3 is formed on the protrusion of the black matrix layer, FIG.
As shown in (B), the colored layer has an uneven shape. If the transparent conductive film 4 is formed by sputtering after forming the colored layer, the spacers are fixed and the color filter substrate is completed (FIG. 2C).

【0013】図3は、カラーフィルタ基板を構成する着
色層の代表的パターンを示す図であるが、本発明のカラ
ーフィルタは、ブラックマトリクス層を形成するいずれ
のパターン((A)モザイク型、(B)ストライプ型、
(C)トライアングル型、(D)4画素配置型)にも対
応することができる。以下、ラップトップパソコンに代
表されるストライプ型を用いて実施例を説明する。
FIG. 3 is a diagram showing a typical pattern of a colored layer constituting a color filter substrate. The color filter of the present invention is applicable to any pattern ((A) mosaic type, B) Stripe type,
(C) triangle type and (D) four-pixel arrangement type). Hereinafter, the embodiment will be described using a stripe type represented by a laptop personal computer.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

(実施例) (1)感材の調整 透明基板(コーニング社製「7059ガラス」)300
×400mm、厚さ1.1mmを電子天秤にのせ、その
重量を測定した。次に、この透明基板上に、スピンコー
タを用い、ブラック感材(富士ハント株式会社製「カラ
ーモザイクCK−S171」)を回転数1000rpm
で塗布した後、すぐに電子天秤にのせ、その重量を測定
した。この工程を5回繰り返し、重量差の平均値を塗布
重量とした。この重量および膜厚の測定値は、表1に示
されるように、0.5gおよび1.28μmであった。
(Example) (1) Adjustment of photosensitive material Transparent substrate (Corning “7059 glass”) 300
× 400 mm and a thickness of 1.1 mm were placed on an electronic balance, and the weight was measured. Next, on this transparent substrate, a black photosensitive material (“Color Mosaic CK-S171” manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.) was rotated at 1,000 rpm using a spin coater.
Immediately after coating, the sample was placed on an electronic balance and its weight was measured. This step was repeated five times, and the average value of the weight difference was defined as the coating weight. The measured values of the weight and the film thickness were 0.5 g and 1.28 μm as shown in Table 1.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】次に、高分子微粒子として通常市販されて
いるスペーサー材料(積水ファインケミカル株式会社製
「ミクロパールSPN−207」)の比重および粒子径
(7μm)から1個あたりの重さを算出し、1mm2
たり100個となる重さを算出し、300×400mm
の基板に必要な重量を算出した。 〈算出方法〉ミクロパールSPN−207の比重は1.
19で平均粒子径は7μmである。ミクロパールを真球
と考えると、 体積=(4/3)・π・r3 =1.436×10-9cm
3 ミクロパール1個あたりの重量は、 重量=1.436×10-9×1.19=1.71×10
-9g となる。ここで、300×400mmの基板に、1mm
2 あたり100個の割合でミクロパールが分布するため
には、 300×400×100×1.71×10-9g=2.0
5×10-2g のミクロパールが0.5gの塗布重量のブラック感材に
含まれる必要があり、下記の感材調整は、この計算に基
づきなされたものである。
Next, the weight per one piece was calculated from the specific gravity and the particle diameter (7 μm) of a spacer material (“Micropearl SPN-207” manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) which is usually commercially available as polymer fine particles. calculating the weight to be 100 per 1mm 2, 300 × 400mm
The weight required for the substrate was calculated. <Calculation method> The specific gravity of Micropearl SPN-207 is 1.
In No. 19, the average particle diameter is 7 μm. Assuming that the micropearl is a true sphere, volume = (4/3) · π · r 3 = 1.436 x 10 -9 cm
3 The weight per micropearl is: 1.436 × 10 −9 × 1.19 = 1.71 × 10
-9 g. Here, 1 mm
In order for micropearls to be distributed at a ratio of 100 per 2 , 300 × 400 × 100 × 1.71 × 10 −9 g = 2.0
It is necessary that 5 × 10 −2 g of micropearls be contained in the black light-sensitive material having a coating weight of 0.5 g, and the following light-sensitive material adjustment is made based on this calculation.

【0017】これらの結果から以下のように感材を調整
した。 ブラック感材 1000g (富士ハント株式会社製「カラーモザイクCK−S17
1」) 高分子微粒子 41g (積水ファインケミカル株式会社製「ミクロパールSP
N−207」) ビーカーにブラック感材を1000g計りとり、スター
ラで攪拌しながら、高分子微粒子を少量ずつ、上記量ま
で加えていった。加え終わった後、30分間さらにスタ
ーラで攪拌を続けた。
From these results, the photographic materials were adjusted as follows. Black Sensitive Material 1000g (Color Mosaic CK-S17 manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.
1)) Fine polymer particles 41 g (“Micropearl SP” manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.)
N-207 ") 1000 g of the black light-sensitive material was weighed into a beaker, and the polymer fine particles were added little by little to the above amount while stirring with a stirrer. After the addition was completed, stirring was further continued for 30 minutes with a stirrer.

【0018】(2)ブラックマトリクスの作製 透明基板(コーニング社製「7059ガラス」)サイズ
300×400mm、厚さ1.1mmに、スピンコータ
を用い回転数1500rpmで調整後のブラック感材を
塗布した後、100°Cのクリーンオーブン内で10分
間乾燥した。プリベーク後の膜厚は、1.1μmであっ
た。
(2) Preparation of Black Matrix After applying a black photosensitive material adjusted at a rotation speed of 1500 rpm to a transparent substrate (“7059 glass” manufactured by Corning) having a size of 300 × 400 mm and a thickness of 1.1 mm using a spin coater. And dried in a clean oven at 100 ° C. for 10 minutes. The film thickness after prebaking was 1.1 μm.

【0019】次いで、ブラックマトリクス用フォトマス
クを介して超高圧水銀灯を用いて、波長405nmの紫
外線を400mj/cm2 の照射量で照射した。その
後、基板を1wt%の炭酸ナトリウム水溶液に室温で2
分間浸漬し、続いて1分間超純水を用いてシャワーリン
スし、未露光部の感材を除去した後、空気乾燥した。そ
の後、200°Cのクリーンオーブン内で30分間乾燥
し、ブラックマトリクスパターンを形成した。ブラック
マトリクスパターンには、平均1画素に2から3個の突
起部が形成されていた。なお、ブラックマトリクスパタ
ーンの突起部を有する部分と有しない部分を触針式膜厚
計(テンコール社製「アルファステップ300」)で測
定したところ、突起部を有する部分は、ガラス面からの
高さが7μmであり、有しない部分は1μmであった。
Next, an ultraviolet ray having a wavelength of 405 nm was irradiated at an irradiation amount of 400 mj / cm 2 using an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask for black matrix. Thereafter, the substrate was placed in a 1 wt% aqueous solution of sodium carbonate at room temperature for 2 hours.
After immersion for 1 minute, followed by shower rinsing with ultrapure water for 1 minute to remove the unexposed portions of the photosensitive material, followed by air drying. Then, it was dried in a clean oven at 200 ° C. for 30 minutes to form a black matrix pattern. In the black matrix pattern, two to three projections were formed on one pixel on average. In addition, when the portion having the protrusion and the portion not having the protrusion of the black matrix pattern were measured with a stylus type film thickness meter (“Alpha Step 300” manufactured by Tencor Corporation), the portion having the protrusion was the height from the glass surface. Was 7 μm, and the portion not having it was 1 μm.

【0020】(3)カラーフィルタの作製 上記のブラックマトリクス基板を用い、Rの着色感材を
塗布し、Rのカラーフィルター層を形成した。着色感材
の塗布条件においては、スピンコータの回転数を100
0rpmとした。また、マスクパターンには、R着色用
のストライプのマスクを使用し、その他は、ブラックマ
トリクスの作製と同様の条件でおこなった。続いて、
G,Bの感材について、Rと同様にパターン形成を行っ
た。各着色層の膜厚は、2μmであった。着色感材に
は、富士ハント株式会社製の感材であって、赤色感材
「カラーモザイクCR−7000」、緑色感材「カラー
モザイクCG−7000」、青色感材「カラーモザイク
CB−7000」を使用した。
(3) Preparation of Color Filter Using the above black matrix substrate, an R colored sensitizing material was applied to form an R color filter layer. In the application condition of the coloring photosensitive material, the number of rotations of the spin coater was set to 100.
It was set to 0 rpm. The mask pattern used was an R-colored stripe mask, and the other conditions were the same as in the preparation of the black matrix. continue,
Pattern formation was performed for the G and B photosensitive materials in the same manner as for R. The thickness of each colored layer was 2 μm. The colored light-sensitive material is a light-sensitive material manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd. and includes a red light-sensitive material "Color Mosaic CR-7000", a green light-sensitive material "Color Mosaic CG-7000", and a blue light-sensitive material "Color Mosaic CB-7000". It was used.

【0021】ブラックマトリクスパターン上に乗り上げ
たRのストライプパターンを触針式膜厚計(テンコール
社製「アルファステップ300」)で膜厚を測定したと
ころ(図1(A)の点線mに沿って測定針を移動し
て)、突起部を有する部分はブラックマトリクス層が無
い部分における着色層の表面から4.5μmであった。
これは着色感材により若干レベリングされ、突起部のト
ータルの高さは6.5μmになったことになる。なお、
突起部の高さは黒色感材に分散する高分子微粒子径によ
りコントロールが可能である。その後、スパッタ法によ
り透明導電膜(ITO)を、0.15μm厚に成膜し、
カラーフィルタ基板を作製した。
The film thickness of the R stripe pattern riding on the black matrix pattern was measured with a stylus type film thickness meter ("Alpha Step 300" manufactured by Tencor Corporation) (along the dotted line m in FIG. 1A). By moving the measuring needle), the portion having the protrusion was 4.5 μm from the surface of the colored layer in the portion without the black matrix layer.
This is slightly leveled by the colored sensible material, and the total height of the protrusions is 6.5 μm. In addition,
The height of the projections can be controlled by the diameter of the polymer fine particles dispersed in the black light-sensitive material. Thereafter, a transparent conductive film (ITO) is formed to a thickness of 0.15 μm by a sputtering method,
A color filter substrate was manufactured.

【0022】(比較例)ブラック感材に高分子微粒子を
分散しないこと以外は実施例と全く同様にしてカラーフ
ィルター基板を作製した。
(Comparative Example) A color filter substrate was produced in exactly the same manner as in the example except that polymer fine particles were not dispersed in the black light-sensitive material.

【0023】(液晶表示装置に関する実施例)上記、実
施例により得られた液晶用カラーフィルタを用いて、図
4のように液晶表示装置10を組み立てた。まず、透明
基板上に透明導電膜層4(ITO)を、スパッタリング
法により、厚さ0.15μmで形成し、その上に絶縁層
12を介してポリイミド系の配向膜(不図示)を塗布し
配向処理を施し対向基板11を形成した。カラーフィル
タ側にも同様にポリイミド系の配向膜(不図示)を塗布
し配向処理を施した後、対向基板11とカラーフィルタ
1とをカラーフィルタの突起部7が対向基板に接触する
ように圧着しながら周囲を液晶導入部分を残して封止剤
13で封着した。最後にカラーフィルタと対向基板が形
成する間隙に液晶15を充填して封止することにより液
晶表示装置が完成した。
(Embodiment relating to liquid crystal display device) A liquid crystal display device 10 was assembled as shown in FIG. 4 using the liquid crystal color filters obtained in the above embodiments. First, a transparent conductive film layer 4 (ITO) is formed to a thickness of 0.15 μm on a transparent substrate by a sputtering method, and a polyimide-based alignment film (not shown) is applied thereon via an insulating layer 12. An orientation treatment was performed to form a counter substrate 11. Similarly, a polyimide-based alignment film (not shown) is applied to the color filter side and subjected to an alignment treatment, and then the opposing substrate 11 and the color filter 1 are pressure-bonded so that the projection 7 of the color filter contacts the opposing substrate. The periphery was sealed with a sealant 13 except for a liquid crystal introduction part. Finally, a liquid crystal 15 was filled in a gap formed between the color filter and the counter substrate and sealed, thereby completing a liquid crystal display device.

【0024】(液晶表示装置に関する比較例)比較例に
より作製したカラーフィルタについて、カラーフィルタ
基板上に直径7μmのスペーサー材料(積水スァインケ
ミカル株式会社製「ミクロパールSPN−207」)を
散布した後、実施例と同様にして液晶表示装置を組み立
てた。
(Comparative Example Related to Liquid Crystal Display Device) With respect to the color filter manufactured in the comparative example, after a spacer material (“Micropearl SPN-207” manufactured by Sekisui Sine Chemical Co., Ltd.) was sprayed on the color filter substrate. A liquid crystal display device was assembled in the same manner as in the example.

【0025】完成した実施例と比較例の液晶表示装置の
機能試験を行ったところ実施例の液晶表示装置は、対向
基板とカラーフィルタ間が正確な一定間隔に保たれ、画
像表示部光散乱が見られず良好な結果が得られた。
Function tests were performed on the liquid crystal display devices of the completed example and the comparative example. As a result, the liquid crystal display device of the example maintained an accurate constant distance between the opposing substrate and the color filter, and reduced the light scattering of the image display portion. Good results were obtained without being seen.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明では、カラーフィルタにギャップ
制御機能を有する突起部をマスクパターンの変更や特別
の工程を設ける必要もなく付加させることができ、また
それにより、従来のスペーサーと同様の機能を持たせる
ことができる。従って、LCD製造工程におけるスペー
サー散布工程を省略でき、クリーンルームの環境維持に
寄与できる。また、スペーサーの機能を果たす突起部
が、ブラックマトリクスの存在領域にのみ形成され、表
示画素部には形成されないので、スペーサーによる光散
乱やコントラストの低下が生じないという顕著な効果を
有する。
According to the present invention, it is possible to add a projection having a gap control function to a color filter without having to change a mask pattern or to provide a special step, thereby providing the same function as a conventional spacer. Can be provided. Therefore, the spacer dispersing step in the LCD manufacturing process can be omitted, which can contribute to maintaining the environment of the clean room. In addition, since the protrusion serving as a spacer is formed only in the region where the black matrix exists and is not formed in the display pixel portion, there is a remarkable effect that light scattering and a decrease in contrast due to the spacer do not occur.

【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の一例を示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a color filter of the present invention.

【図2】 本発明のカラーフィルタを製造する工程を示
す図である。
FIG. 2 is a view illustrating a process of manufacturing the color filter of the present invention.

【図3】 カラーフィルタ基板を構成する着色層の代表
的パターンを示す図である。
FIG. 3 is a view showing a typical pattern of a coloring layer constituting a color filter substrate.

【図4】 本発明の液晶表示装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a liquid crystal display device of the present invention.

【図5】 従来の液晶表示装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶用カラーフィルタ 2 透明基板 3 着色層 4 透明導電膜層 5 ブラックマトリクス層 6 オーバーコート層 7 突起部 8 スペーサー 10 液晶表示装置 11 対向基板 12 絶縁層 13 封止剤 15 液晶 Reference Signs List 1 color filter for liquid crystal 2 transparent substrate 3 colored layer 4 transparent conductive film layer 5 black matrix layer 6 overcoat layer 7 protrusion 8 spacer 10 liquid crystal display device 11 counter substrate 12 insulating layer 13 sealant 15 liquid crystal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向基板とのギャップを制御する突起部
を有するカラーフィルタであって、当該突起部がブラッ
クマトリクス感材中に分散された均一形状のスペーサー
材料により形成されていることを特徴とするカラーフィ
ルタ。
1. A color filter having a projection for controlling a gap with a counter substrate, wherein the projection is formed of a spacer material having a uniform shape dispersed in a black matrix photosensitive material. Color filter to be used.
【請求項2】 スペーサー材料が均一な径を有する真球
状のプラスチック微粒子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。
2. The color filter according to claim 1, wherein the spacer material is a spherical plastic fine particle having a uniform diameter.
【請求項3】 スペーサー材料が黒色に着色されたプラ
スチック微粒子であることを特徴とする請求項1および
2記載のカラーフィルタ。
3. The color filter according to claim 1, wherein the spacer material is plastic fine particles colored black.
【請求項4】 対向基板とのギャップを制御する突起部
がブラックマトリクス感材中に分散された均一形状のス
ペーサー材料から形成されてなるカラーフィルタと対向
基板とを、当該突起部を内側として接触させて形成され
る間隙内に液晶が充填されていることを特徴とする液晶
表示装置。
4. A color filter made of a uniform-shaped spacer material dispersed in a black matrix photosensitive material and a projection for controlling a gap with the counter substrate are brought into contact with the counter substrate with the projection being on the inside. A liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is filled in a gap formed by the liquid crystal display.
【請求項5】 スペーサー材料が均一な径を有する真球
状のプラスチック微粒子であることを特徴とする請求項
4記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the spacer material is a spherical plastic fine particle having a uniform diameter.
【請求項6】 感光性樹脂中に黒色顔料と均一径を有す
る真球状の微粒子を分散させたことを特徴とするカラー
フィルタ用ブラックマトリクス感材。
6. A black matrix light-sensitive material for a color filter, wherein a black pigment and fine spherical particles having a uniform diameter are dispersed in a photosensitive resin.
【請求項7】 微粒子がプラスチック、シリカ、ガラ
ス、金属粒子からなることを特徴とする請求項6記載の
カラーフィルタ用ブラックマトリクス感材。
7. The black matrix light-sensitive material for a color filter according to claim 6, wherein the fine particles are made of plastic, silica, glass, and metal particles.
JP21909696A 1996-08-02 1996-08-02 Color filter, liquid crystal display device using it and black matrix photosensitive material used for production of the color filter Pending JPH1048621A (en)

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KR100443236B1 (en) * 2000-11-09 2004-08-04 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. Liquid crystal display device and method for manufacturing same and color filter substrate

Cited By (2)

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KR100443236B1 (en) * 2000-11-09 2004-08-04 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. Liquid crystal display device and method for manufacturing same and color filter substrate
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