JP5277664B2 - Color filter for horizontal electric field liquid crystal drive system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スペーサとして複数色の着色部が積層された積層柱を有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタに関するものである。 The present invention relates to a color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method having a stacked column in which colored portions of a plurality of colors are stacked as a spacer.
一般に、液晶表示装置の動作モードには、対向する一対の透明基材に平行に配向した液晶分子を透明基材に対して垂直な方向に電界をかけ駆動するツイステッド・ネマティック(Twisted Nematic:TN)方式や、透明基材に対して平行な方向に電界をかける横電界駆動(In Plain Switching:IPS)方式等がある。このような液晶表示装置の動作モードの中でも、近年、液晶ディスプレイとした際に視野角が広いといった利点から液晶表示装置の動作モードとして、IPS方式が普及してきている。 In general, an operation mode of a liquid crystal display device is a twisted nematic (TN) in which liquid crystal molecules aligned in parallel with a pair of opposed transparent substrates are driven by applying an electric field in a direction perpendicular to the transparent substrate. There are a system, an in-plane switching (IPS) system in which an electric field is applied in a direction parallel to the transparent substrate, and the like. Among such operation modes of the liquid crystal display device, in recent years, the IPS system has been widely used as the operation mode of the liquid crystal display device because of the advantage that the viewing angle is wide when the liquid crystal display is used.
一般に、IPS方式用カラーフィルタは、基板上に遮光部、着色層、透明保護層およびスペーサが形成されたものである。このIPS方式用カラーフィルタでは、着色層の表面を平坦化するため、かつ、着色層から液晶層への汚染物質の溶出を防ぐため、通常、着色層上に透明保護層(オーバーコート層とも称する。)が形成される。 Generally, a color filter for an IPS system has a light shielding part, a colored layer, a transparent protective layer, and a spacer formed on a substrate. In this color filter for IPS system, a transparent protective layer (also referred to as an overcoat layer) is usually formed on the colored layer in order to flatten the surface of the colored layer and to prevent the elution of contaminants from the colored layer to the liquid crystal layer. .) Is formed.
従来、スペーサの形成方法としては、ガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子を多数散在させる方法が用いられてきたが、スペーサとして粒子を散在させる方法では、スペーサの分布が偏り易い等の種々の問題点があった。
これら粒子状スペーサの問題点を解消する方法として、フォトレジストを用いてフォトリソグラフィー法によりフォトスペーサを形成する方法が開示されている。
また、スペーサとして、複数色の着色部が積層された積層柱を用いる方法も開示されている(例えば特許文献1および特許文献2参照)。
Conventionally, as a method for forming a spacer, a method in which a large number of spherical or rod-like particles of a certain size made of glass, alumina, plastic, or the like are scattered has been used. However, in the method in which particles are scattered as a spacer, the spacer distribution is uneven. There were various problems such as ease.
As a method for solving the problems of these particulate spacers, a method of forming a photo spacer by photolithography using a photoresist is disclosed.
Further, a method using a stacked column in which colored portions of a plurality of colors are stacked is also disclosed as a spacer (see, for example,
ここで、スペーサには、微小な荷重に対して容易に変形する特性が要求される。これは以下の理由によるものである。
例えば液晶が低温に置かれた場合、液晶表示装置を構成する部材はすべて収縮しようとし、構成する部材の中では液晶材料の収縮率が最も大きいため、基板間のギャップが狭くなる方向に収縮することとなる。このとき、スペーサの変形がギャップの狭まりに追従できなくなると、液晶表示装置内部に負圧が生じ、その結果液晶表示装置内に真空気泡(低温発泡)が発生し易くなるからである。
また、例えば液晶表示装置が用いられる際、バックライトから発せられる熱によって、液晶表示装置に熱がかかる。この場合、液晶表示装置を構成する部材は全て膨張しようとし、この場合においても、構成する部材の中で、液晶材料の膨張率が最も大きいことから、基板間のギャップが広くなる方向に膨張することとなる。このとき、上記と同様に、スペーサの変形が、ギャップの広がりに追従できなくなると、液晶セル内部に圧力が生じ、その結果、基板と液晶層との間に隙間ができる。これにより、隙間から液晶材料が溢れ出すこととなり、その溢れ出した液晶材料が重力によって液晶セルから流れ落ち、むら(重力むら)が生じることとなるからである。
Here, the spacer is required to have a property of being easily deformed by a minute load. This is due to the following reason.
For example, when the liquid crystal is placed at a low temperature, all the members constituting the liquid crystal display device try to shrink, and the shrinkage rate of the liquid crystal material is the largest among the constituting members, so that the gap between the substrates shrinks in a narrowing direction. It will be. At this time, if the deformation of the spacer cannot follow the narrowing of the gap, a negative pressure is generated inside the liquid crystal display device, and as a result, vacuum bubbles (low temperature foaming) are easily generated in the liquid crystal display device.
For example, when a liquid crystal display device is used, heat is applied to the liquid crystal display device due to heat generated from the backlight. In this case, all the members constituting the liquid crystal display device try to expand. Even in this case, the expansion coefficient of the liquid crystal material is the largest among the constituting members, so that the gap between the substrates expands. It will be. At this time, similarly to the above, when the deformation of the spacer cannot follow the spread of the gap, pressure is generated inside the liquid crystal cell, and as a result, a gap is formed between the substrate and the liquid crystal layer. This is because the liquid crystal material overflows from the gap, and the overflowed liquid crystal material flows down from the liquid crystal cell due to gravity, resulting in unevenness (gravity unevenness).
また近年、液晶表示装置の大画面化が進み、特に液晶テレビに適用される液晶表示装置では大画面化の傾向が強くなっており、広い基板の全域にわたってセルギャップを均一に維持する必要性が高くなってきた。
さらに近年、液晶表示装置の製造工程を簡素化し生産性を向上させるために、室温下でセル圧着を行う方法が提案されており、中でも、ワンドロップフィル(One Drop Fill:ODF)法が主流になりつつなる。ODF法は、カラーフィルタまたは対向基板のような液晶パネル基板に所定量の液晶を滴下し、もう一方の液晶パネル基板を真空下で所定のセルギャップを維持できる状態で対峙させ、貼り合せる方法である。このようなセル圧着法(特にODF法)の場合、セル圧着時に塑性変形を起こさず、均一なセルギャップを形成できるスペーサが求められている。
In recent years, liquid crystal display devices have increased in screen size, and especially in liquid crystal display devices applied to liquid crystal televisions, the trend toward larger screens has become stronger, and there is a need to maintain a uniform cell gap over the entire area of a wide substrate. It's getting higher.
In recent years, in order to simplify the manufacturing process of liquid crystal display devices and improve productivity, a method of performing cell pressure bonding at room temperature has been proposed. Among them, the one drop fill (ODF) method has become the mainstream. Becoming. The ODF method is a method in which a predetermined amount of liquid crystal is dropped on a liquid crystal panel substrate such as a color filter or a counter substrate, and the other liquid crystal panel substrate is opposed and maintained in a state where a predetermined cell gap can be maintained under vacuum. is there. In the case of such a cell pressure bonding method (particularly the ODF method), a spacer capable of forming a uniform cell gap without causing plastic deformation at the time of cell pressure bonding is required.
一方、スペーサには、強い力を加え、その後力を除去した後の変位量が小さいことも要求される。これは、局所的に液晶セルに荷重が加えられた場合、例えば指押し試験等の耐圧試験等において、力が除去された後の変位量が大きい場合には、表示不良が発生する可能性があるからである。 On the other hand, the spacer is also required to have a small displacement after applying a strong force and then removing the force. This is because when a load is locally applied to the liquid crystal cell, for example, in a pressure resistance test such as a finger press test, if the amount of displacement after the force is removed is large, a display defect may occur. Because there is.
上記の微小な荷重に対して容易に変形する特性および局所的な荷重に対して変形しにくい特性の2つの特性は相反するものであることから、それぞれの特性を有するスペーサを形成することが困難であり、微小な荷重に対して変形が大きく、強い力に対する変位量の小さい液晶表示装置を形成することが困難であった。
特に、上記フォトスペーサの場合、一般的にはその形状がフォトスペーサの厚み方向に連続的に変化するものとなり、形成可能な形状が制限されるため、得られる変形特性も制限されることとなり、上記2つの特性を両立するのが困難であった。
Since the above two characteristics, which are easily deformed with respect to a minute load and the characteristics that are difficult to deform with respect to a local load, are contradictory, it is difficult to form a spacer having the respective characteristics. Therefore, it has been difficult to form a liquid crystal display device that is largely deformed with respect to a minute load and has a small amount of displacement with respect to a strong force.
In particular, in the case of the photo spacer, the shape generally changes continuously in the thickness direction of the photo spacer, and since the shape that can be formed is limited, the deformation characteristics obtained are also limited, It was difficult to achieve both of the above two characteristics.
また、近年では、上記2つの特性を両立させるために、高さの異なる2種類のフォトスペーサを設けることが提案されている。
しかしながら、IPS方式用カラーフィルタの製造において、透明保護層と高さの異なる2種類のフォトスペーサとをそれぞれ形成する場合、工程数が増え、生産効率やコスト面での問題があった。
また、高さの高いフォトスペーサと高さの低いフォトスペーサとの高さの差としては、上記2つの特性を両立させるためには、0.2μm〜0.4μm程度に設定する必要がある。そのため、フォトスペーサの面内均一性を維持することが困難であるという問題もあった。
さらに、上記積層柱においても、高さの異なる2種類の積層柱を設けることが提案されているが(例えば特許文献2参照)、この場合でも、高さの差を上記範囲に設定する必要があり、面内均一性を維持することが困難である。
In recent years, it has been proposed to provide two types of photo spacers having different heights in order to achieve both of the above two characteristics.
However, in the production of the color filter for the IPS system, when each of the transparent protective layer and the two types of photo spacers having different heights is formed, the number of processes increases, which causes problems in terms of production efficiency and cost.
In addition, the difference in height between the photo spacer with a high height and the photo spacer with a low height needs to be set to about 0.2 μm to 0.4 μm in order to achieve both of the above two characteristics. Therefore, there is a problem that it is difficult to maintain the in-plane uniformity of the photo spacer.
Furthermore, although it has been proposed to provide two types of stacked columns having different heights in the above-described stacked columns (see, for example, Patent Document 2), even in this case, it is necessary to set the height difference within the above range. And it is difficult to maintain in-plane uniformity.
上記積層柱では、上記フォトスペーサと比較して、その形状を容易に変化させることができるので、所望の変形特性を得ることができると考えられる。しかしながら、高さの異なる積層柱を設けることと荷重特性との関係については提案がなされているものの(例えば特許文献2参照)、積層柱の形状と変形特性との関係についてはほとんど提案されていないのが現状である。 Since the shape of the stacked pillar can be easily changed as compared with the photo spacer, it is considered that desired deformation characteristics can be obtained. However, although a proposal has been made regarding the relationship between the provision of stacked columns having different heights and load characteristics (see, for example, Patent Document 2), there has been little proposed regarding the relationship between the shape of the stacked columns and the deformation characteristics. is the current situation.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、スペーサとして積層柱を用いたものであり、微小荷重域での変位量が大きく、また局所的な荷重に対しても十分な耐性を有し、さらにセルギャップを一定に保つことが可能である、高品質な横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, uses a laminated column as a spacer, has a large amount of displacement in a minute load region, and has sufficient resistance against a local load. The main object of the present invention is to provide a color filter for a lateral electric field liquid crystal drive system that can keep the cell gap constant.
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備える遮光部と、上記開口部に形成された複数色の画素部着色部、および、上記遮光部上に形成され、上記複数色の画素部着色部と同色の複数色の非画素部着色部を有し、上記開口部の長辺方向に隣接する上記画素部着色部の色が同色である着色層と、表示領域内の上記遮光部上に形成され、上記各色の非画素部着色部が2層以上積層された複数の積層柱と、上記着色層および上記積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記積層柱が、長辺方向に隣接する上記開口部に挟まれる積層柱形成領域に形成され、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最上層の上記非画素部着色部の厚みが0.4μm〜2.0μmの範囲内であり、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最下層の上記非画素部着色部の上記積層柱形成領域での上記開口部の長辺方向の幅をw1、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最上層の上記非画素部着色部の上記積層柱形成領域での上記開口部の長辺方向の幅をwzとしたとき、0.2<wz/w1<0.6の関係を満たすことを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is formed on a substrate, a light-shielding portion formed in a pattern on the substrate and having a rectangular opening having a short side and a long side, and the opening. A plurality of color pixel colored portions, and a plurality of non-pixel colored portions of the same color as the pixel colored portions formed on the light shielding portion, adjacent to the long side direction of the opening A colored layer in which the color of the pixel portion coloring portion is the same color, a plurality of stacked pillars formed on the light shielding portion in the display region, wherein two or more non-pixel portion coloring portions of each color are stacked, and A color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method having a colored layer and a transparent protective layer formed so as to cover the laminated pillar, wherein the laminated pillar is sandwiched between the openings adjacent in the long side direction. Coloration of the non-pixel portion formed in the formation region and constituting the stacked pillar The thickness of the non-pixel portion coloring portion in the uppermost layer is within a range of 0.4 μm to 2.0 μm, and the non-pixel portion in the lowermost layer among the non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillars The width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the colored portion is w 1 , and the laminated layer of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer among the non-pixel portion colored portions constituting the laminated column. A lateral electric field liquid crystal driving system color characterized by satisfying the relationship of 0.2 <w z / w 1 <0.6, where w z is the width in the long side direction of the opening in the column forming region Provide a filter.
本発明においては、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みが所定の範囲であり、比較的厚いといえる。また、積層柱形成領域内における開口部の長辺方向の幅について、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部の幅に対する最上層の非画素部着色部の幅の比が所定の範囲であり、最上層の非画素部着色部の幅が比較的狭く、最下層の非画素部着色部の幅が比較的広いといえる。したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際には、最上層の非画素部着色部によって、その荷重が支えられることとなり、積層柱の変形をより生じやすくすることができる。これにより、例えば重力むらや低温発泡等が生じるのを抑制することができる。一方、液晶表示装置に大きな荷重がかけられた場合には、最下層の非画素部着色部によっても、加えられた荷重を支えることとなることから、積層柱がその荷重に対して大きな抗力を有する。したがって、液晶表示装置に用いた際には局所的な荷重に対しても十分な耐性を有するものとすることができ、またセルギャップを一定にすることが可能な横電界液晶駆動方式用カラーフィルタとすることが可能である。 In the present invention, it can be said that the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion in the non-pixel portion colored portion constituting the stacked pillar is within a predetermined range and is relatively thick. In addition, regarding the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region, the top non-pixel portion colored portion with respect to the width of the bottom non-pixel portion colored portion among the non-pixel portion colored portions constituting the stacked column It can be said that the width ratio of the uppermost non-pixel portion colored portion is relatively narrow and the lowermost non-pixel portion colored portion is relatively wide. Accordingly, when the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention is used in a liquid crystal display device, the load is supported by the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer, and the deformation of the laminated column is more likely to occur. can do. Thereby, for example, it is possible to suppress the occurrence of uneven gravity, low-temperature foaming, and the like. On the other hand, when a large load is applied to the liquid crystal display device, the non-pixel portion colored portion in the lowermost layer also supports the applied load, so that the stacked columns have a large resistance against the load. Have. Therefore, when used in a liquid crystal display device, a color filter for a lateral electric field liquid crystal drive system that can have sufficient resistance to a local load and can have a constant cell gap. Is possible.
上記発明においては、表示領域内の上記遮光部上に形成され、上記積層柱よりも高さが低く、上記各色の非画素部着色部が2層以上積層された複数の第2の積層柱をさらに有し、上記積層柱が形成されている部位のスペーサ高さと上記第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さとの差が0.5μm以上であり、表示領域内にて、上記積層柱の個数密度が、上記積層柱および上記第2の積層柱の全体の個数密度の40%〜80%の範囲内であることが好ましい。本発明によれば、上記積層柱を、低荷重条件下での変形量が大きく、高荷重条件下での変形量が小さい変形特性を有するものとすることができる。そのため、上記積層柱よりも高さの低い第2の積層柱を形成する場合、従来とは異なり、第2の積層柱の高さを上記範囲のように比較的低くし、また、積層柱の個数密度を上記範囲のように比較的多くすることが可能である。 In the above invention, a plurality of second stacked columns formed on the light-shielding portion in the display area and having a height lower than the stacked columns, and in which two or more non-pixel colored portions of each color are stacked. Further, the difference between the spacer height of the portion where the stacked pillar is formed and the spacer height of the portion where the second stacked pillar is formed is 0.5 μm or more, It is preferable that the number density of the stacked columns is in a range of 40% to 80% of the total number density of the stacked columns and the second stacked columns. According to the present invention, the laminated column can have a deformation characteristic that the deformation amount under a low load condition is large and the deformation amount under a high load condition is small. Therefore, when forming the second laminated column having a height lower than that of the laminated column, unlike the conventional case, the height of the second laminated column is made relatively low as in the above range, The number density can be made relatively large as in the above range.
また、本発明においては、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部の積層数が3層以上であり、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最上層の上記非画素部着色部以外の2層以上の上記非画素部着色部が、上記非画素部着色部と同色の上記画素部着色部と連続的に形成されていることが好ましい。非画素部着色部が画素部着色部と連続的に形成されていることにより、その非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積を比較的広いものとすることできる。非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が比較的広ければ、その非画素部着色部上に積層される他の非画素部着色部の厚みを比較的厚くすることができる。これにより、積層柱の高さを比較的高くすることができる。このため、積層柱を覆うように透明保護層が形成されていても、スペーサ高さを十分に大きなものとすることができる。したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際には、セルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。 Further, in the present invention, the number of the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar is three or more, and the top non-pixel of the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar is It is preferable that the two or more non-pixel part coloring parts other than the part coloring part are continuously formed with the pixel part coloring part of the same color as the non-pixel part coloring part. By forming the non-pixel portion coloring portion continuously with the pixel portion coloring portion, the planar view area in the laminated column forming region of the non-pixel portion coloring portion can be made relatively wide. If the area in plan view of the non-pixel portion coloring portion in the stacked column forming region is relatively large, the thickness of the other non-pixel portion coloring portion stacked on the non-pixel portion coloring portion can be relatively increased. Thereby, the height of the laminated pillar can be made relatively high. For this reason, even if the transparent protective layer is formed so as to cover the stacked columns, the spacer height can be made sufficiently large. Accordingly, when the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention is used in a liquid crystal display device, the cell gap is uniform and the display quality can be improved.
本発明においては、微小荷重域での変位量が大きく、重力むらや低温発泡等の発生が抑制され、また局所的な荷重に対しても十分な耐性を有し、さらにはセルギャップを一定に保つことが可能であるという効果を奏する。 In the present invention, the amount of displacement in the microload region is large, the occurrence of uneven gravity and low-temperature foaming is suppressed, it has sufficient resistance against local loads, and the cell gap is kept constant. There is an effect that it can be maintained.
以下、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタについて詳細に説明する。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備える遮光部と、上記開口部に形成された複数色の画素部着色部、および、上記遮光部上に形成され、上記複数色の画素部着色部と同色の複数色の非画素部着色部を有し、上記開口部の長辺方向に隣接する上記画素部着色部の色が同色である着色層と、表示領域内の上記遮光部上に形成され、上記各色の非画素部着色部が2層以上積層された複数の積層柱と、上記着色層および上記積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記積層柱が、長辺方向に隣接する上記開口部に挟まれる積層柱形成領域に形成され、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最上層の上記非画素部着色部の厚みが0.4μm〜2.0μmの範囲内であり、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最下層の上記非画素部着色部の上記積層柱形成領域での上記開口部の長辺方向の幅をw1、上記積層柱を構成する上記非画素部着色部のうち、最上層の上記非画素部着色部の上記積層柱形成領域での上記開口部の長辺方向の幅をwzとしたとき、0.2<wz/w1<0.6の関係を満たすことを特徴とするものである。
Hereinafter, the color filter for a horizontal electric field liquid crystal drive system of the present invention will be described in detail.
The color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention is formed on a substrate, a light shielding portion formed in a pattern on the substrate, and having a rectangular opening having a short side and a long side, and the opening. A plurality of color pixel portion coloring portions, and a plurality of non-pixel portion coloring portions of the same color as the plurality of color pixel portion coloring portions, which are formed on the light shielding portion, in the long side direction of the opening portion. A plurality of stacked columns in which two or more non-pixel colored portions of each color are stacked, and a colored layer in which the colors of adjacent pixel colored portions are the same color; A color filter for a lateral electric field liquid crystal driving system having the colored layer and a transparent protective layer formed so as to cover the laminated pillar, wherein the laminated pillar is sandwiched between the openings adjacent in the long side direction. The non-layers formed in the column forming region and constituting the stacked columns Among the element colored portions, the thickness of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer is within a range of 0.4 μm to 2.0 μm, and among the non-pixel portion colored portions constituting the stacked pillar, The width of the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the non-pixel colored portion is w 1 , and the non-pixel colored portion of the uppermost layer among the non-pixel colored portions constituting the laminated column When the width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the portion is w z , the relationship of 0.2 <w z / w 1 <0.6 is satisfied. .
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの一例を示す概略平面図であり、図2は図1におけるA−A線断面図、図3は図1におけるB−B線断面図である。なお、図1において、透明保護層は省略されている。 The color filter for a lateral electric field liquid crystal drive system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a color filter for a lateral electric field liquid crystal drive system of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. is there. In FIG. 1, the transparent protective layer is omitted.
図1〜図3に例示する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ1は、基板2と、基板2上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部12を備える遮光部3と、開口部12に形成された赤、緑および青の3色の画素部着色部(4R,4G,4B)および遮光部3上に形成された赤、緑および青の3色の非画素部着色部(5R,5G,5B)を有し、開口部12の長辺方向mに隣接する画素部着色部(4R,4G,4B)の色が同色である着色層と、遮光部3上に形成され、赤、緑および青の3色の非画素部着色部(5R,5G,5B)が積層された積層柱6と、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層7とを有している。また、積層柱6は、長辺方向mに隣接する開口部12に挟まれる積層柱形成領域13に形成されている。
The
また、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、最上層(3層目)の緑色非画素部着色部5Gの厚み(t)が所定の範囲内となり、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、最下層(1層目)の赤色非画素部着色部5Rの積層柱形成領域13での開口部の長辺方向mの幅(w1)に対する最上層(3層目)の緑色非画素部着色部5Gの積層柱形成領域13での開口部の長辺方向mの幅(wz)の比(wz/w1)が所定の範囲内となっている。
In addition, among the non-pixel portion colored portions constituting the
図1〜図3に例示するような本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを用いた液晶表示装置において、微小な荷重がかけられた場合、積層柱6上の透明保護層7と、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、最上層(3層目)の緑色非画素部着色部5Gとに荷重がかかることとなる。ここで、本発明においては、最上層の非画素部着色部の厚みが所定の範囲内であり、比較的厚いといえる。また、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅に対する最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅の比が所定の範囲内であり、一般に積層柱が形成される遮光部の幅等は所定の範囲内であるので、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅も自ずと所定の範囲内となり、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は比較的狭いといえる。すなわち、最上層の非画素部着色部の平面視面積は比較的小さいといえる。したがって、最上層の非画素部着色部の厚みが所定の範囲内であり、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅に対する最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅の比が所定の範囲内であることにより、上記荷重に対する抗力を小さくすることができる。そのため、微小な荷重がかけられた場合、最上層の緑色非画素部着色部5Gは変形しやすく、液晶表示装置の変位量を大きなものとすることができる。
In the liquid crystal display device using the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving system of the present invention as exemplified in FIGS. 1 to 3, when a minute load is applied, the transparent
さらに、積層柱6を覆うように透明保護層7が形成されている。この透明保護層の形成方法としては、透明保護層用感光性樹脂組成物を塗布する方法が一般的である。透明保護層の形成時において、遮光部、着色層および積層柱が形成された基板上に透明保護層用感光性樹脂組成物を塗布すると、透明保護層用感光性樹脂組成物が、積層柱の頂部から画素部着色部上に流れ落ちるレベリングが生じる。そのため、積層柱6が形成されている部位の透明保護層7の上底面積を、積層柱6を構成する最上層の緑色非画素部着色部5Gの平面視面積よりも、小さくすることができる。これにより、微小な荷重がかけられた場合に、この荷重に対する抗力をより小さくすることができ、積層柱6が形成されている部位の変形を生じやすくすることができる。
Further, a transparent
一方、上記液晶表示装置において、大きな荷重がかけられた場合、その荷重は、積層柱6上の透明保護層7と、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、最上層(3層目)の緑色非画素部着色部5G、2層目の青色非画素部着色部5Bおよび最下層(1層目)の赤色非画素部着色部5Rとによって、支えられることとなる。したがって、液晶表示装置にかかる荷重は分散される。ここで、本発明においては、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅に対する最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅の比が所定の範囲内であり、一般に積層柱が形成される遮光部の幅等は所定の範囲内であるので、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅も自ずと所定の範囲内となり、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は比較的狭く、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は比較的広いといえる。すなわち、最上層の非画素部着色部の平面視面積は比較的小さく、最下層の非画素部着色部の平面視面積は比較的大きいといえる。このように、最下層の非画素部着色部の平面視面積が比較的大きいので、最下層(1層目)の赤色非画素部着色部5Rの高さ(厚み)より下方への液晶表示装置の変位が起こりづらく、それ以上の液晶表示装置の変位を少ないものとすることができる。
On the other hand, in the liquid crystal display device, when a large load is applied, the load is the uppermost layer (three layers) among the transparent
したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを用いることにより、低温発泡や重力むら等のないものとすることができ、かつ、局所的な荷重がかけられた場合であっても、変形等のない、高品質な液晶表示装置を得ることができる。 Therefore, by using the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving system of the present invention, it is possible to eliminate low-temperature foaming and gravity unevenness, and even when a local load is applied, the deformation It is possible to obtain a high-quality liquid crystal display device that does not have the above.
また、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを用いて、セル圧着法、特にODF法により液晶表示装置を製造する場合には、積層柱が形成されている部位は低荷重条件下での変形量が大きいので、セル圧着の際に、圧力むらを緩和または吸収することによって基板全体にわたり荷重を均一化し、ギャップむらの発生を防止することができる。また、圧縮荷重後の開放後も、セルギャップを維持することができる。 Further, when the liquid crystal display device is manufactured by the cell pressure bonding method, particularly the ODF method, using the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention, the portion where the laminated pillar is formed is under a low load condition. Since the amount of deformation is large, it is possible to make the load uniform over the entire substrate by relaxing or absorbing the pressure unevenness during cell pressure bonding and to prevent the occurrence of gap unevenness. In addition, the cell gap can be maintained even after release after the compressive load.
さらに、液晶表示装置が大面積である場合でも、積層柱が形成されている部位は低荷重条件下での変形量が大きいので、セルギャップを均一に維持することができる。したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、液晶テレビに好適に利用することができる。 Furthermore, even when the liquid crystal display device has a large area, the portion where the stacked pillars are formed has a large amount of deformation under low load conditions, so that the cell gap can be kept uniform. Therefore, the color filter for a horizontal electric field liquid crystal drive system of the present invention can be suitably used for a liquid crystal television.
また、積層柱を構成する最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が比較的狭く、平面視面積が比較的小さいと、例えば、積層柱を覆うようにポリイミド膜を形成し、ポリイミド膜にラビング処理を施して、配向膜を形成する場合、ラビング処理の際に、最上層の非画素部着色部が剥がれてしまうおそれがある。これに対し、本発明においては、積層柱を覆うように透明保護層が形成されているので、ラビング処理等による最上層の非画素部着色部の剥がれを抑制することができる。 Further, when the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer constituting the stacked column is relatively narrow and the area in plan view is relatively small, for example, the stacked column is covered. Thus, when the polyimide film is formed and the alignment film is formed by rubbing the polyimide film, the non-pixel portion coloring portion in the uppermost layer may be peeled off during the rubbing treatment. On the other hand, in the present invention, since the transparent protective layer is formed so as to cover the stacked pillars, it is possible to suppress peeling of the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer due to rubbing treatment or the like.
さらに、積層柱が遮光部上に形成されているので、積層柱が形成されることにより表示品質が低下するのを防ぐことができる。したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際には、着色層の輝度低下等が生じることが少ないものとすることができる。 Furthermore, since the laminated pillar is formed on the light shielding portion, it is possible to prevent display quality from being deteriorated due to the formation of the laminated pillar. Accordingly, when the color filter for a lateral electric field liquid crystal driving system of the present invention is used in a liquid crystal display device, the luminance of the colored layer is hardly reduced.
本発明における積層柱は2層以上の非画素部着色部が積層されたものであるので、着色層形成時に同時に積層柱を形成することができる。したがって、積層柱を形成するために、別途、積層柱形成工程を行う必要がなく、簡便なプロセスでスペーサを形成することができる。よって、横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの低コスト化を図ることができる。 Since the laminated pillar in the present invention is formed by laminating two or more non-pixel portion colored portions, the laminated pillar can be formed simultaneously with the formation of the colored layer. Therefore, it is not necessary to separately perform a layered column forming step in order to form a layered column, and the spacer can be formed by a simple process. Therefore, cost reduction of the color filter for the horizontal electric field liquid crystal driving method can be achieved.
また、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、表示領域内の遮光部上に形成され、上記積層柱よりも高さが低く、各色の非画素部着色部が2層以上積層された複数の第2の積層柱をさらに有していてもよい。 In addition, the color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method according to the present invention is formed on the light-shielding portion in the display area, is lower in height than the above-described laminated pillar, and two or more non-pixel colored portions of each color are laminated. You may have further some 2nd lamination pillar.
図4は本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図であり、図5は図4におけるC−C線断面図、図3は図4におけるD−D線断面図、図6は図4におけるE−E線断面図である。なお、図4において、透明保護層は省略されている。
図3および図4〜図6に例示する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ1は、基板2と、基板2上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部12を備える遮光部3と、開口部12に形成された赤、緑および青の3色の画素部着色部(4R,4G,4B)および遮光部3上に形成された赤、緑および青の3色の非画素部着色部(5R,5G,5B)を有し、開口部12の長辺方向mに隣接する画素部着色部(4R,4G,4B)の色が同色である着色層と、遮光部3上に形成され、赤、緑および青の3色の非画素部着色部(5R,5G,5B)が積層された積層柱6と、遮光部3上に形成され、積層柱6よりも高さが低く、赤、緑および青の3色の非画素部着色部(5R,5G,5B)が積層された第2の積層柱8と、着色層、積層柱および第2の積層柱を覆うように形成された透明保護層7とを有している。積層柱6は、長辺方向mに隣接する開口部12に挟まれる積層柱形成領域13に形成されている。また、第2の積層柱8が形成されている部位のスペーサ高さh2が、積層柱6が形成されている部位のスペーサ高さh1よりも低くなっている。
4 is a schematic cross-sectional view showing another example of a color filter for a lateral electric field liquid crystal driving system of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6 and 6 are cross-sectional views taken along line EE in FIG. In FIG. 4, the transparent protective layer is omitted.
A
従来、高さの異なる2種類のスペーサを形成する場合、高さの高い高スペーサを低荷重条件下での変形量が大きい変形特性を有するものとし、高さの低い低スペーサを高荷重条件下での変形量が小さい変形特性を有するものとしていた。これらの特性を両立させるために、高スペーサおよび低スペーサの高さの差や高スペーサおよび低スペーサの個数密度は制限される傾向にあり、具体的には、高スペーサおよび低スペーサの高さの差は比較的小さく、高スペーサの個数密度が低スペーサの個数密度よりも少なくなるように、設定されていた。
これに対し本発明においては、上述したように、上記積層柱を、低荷重条件下での変形量が大きく、高荷重条件下での変形量が小さい変形特性を有するものとすることができる。すなわち、本発明における積層柱は、従来の高さの異なる2種類のスペーサにそれぞれ要求される特性を兼ね備えることができる。そのため、上記積層柱よりも高さの低い第2の積層柱を形成する場合には、従来と比較して、第2の積層柱の高さを低くし、また、積層柱の個数密度を第2の積層柱の個数密度よりも多くすることが可能である。このように、第2の積層柱の高さを比較的低く設計することが可能であるため、生産安定性を高くすることができる。
Conventionally, when two types of spacers with different heights are formed, a high spacer with a high height has a large deformation amount under low load conditions, and a low spacer with a low height under high load conditions. The amount of deformation at is small and has deformation characteristics. In order to make these characteristics compatible, the difference in height between the high spacer and the low spacer and the number density of the high spacer and the low spacer tend to be limited. Specifically, the height of the high spacer and the low spacer The difference was relatively small and was set so that the number density of high spacers was less than the number density of low spacers.
On the other hand, in the present invention, as described above, the laminated column can have a deformation characteristic that the deformation amount under a low load condition is large and the deformation amount under a high load condition is small. That is, the laminated pillar in the present invention can have the characteristics required for the conventional two types of spacers having different heights. Therefore, in the case of forming the second stacked column having a height lower than that of the above described stacked column, the height of the second stacked column is lowered and the number density of the stacked columns is set to It is possible to increase the number density of the two stacked pillars. Thus, since the height of the second stacked pillar can be designed to be relatively low, production stability can be increased.
なお、「画素部着色部」とは、基板上の遮光部の開口部に形成されるものであり、基板上の遮光部の開口部に配置された着色部の部分をいう。また、「非画素部着色部」とは、遮光部上に形成されるものであり、遮光部上に配置された着色部の部分をいう。複数色の画素部着色部の色と複数色の非画素部着色部の色とはそれぞれ同色である。 The “pixel portion coloring portion” is formed in the opening portion of the light shielding portion on the substrate, and refers to the portion of the coloring portion arranged in the opening portion of the light shielding portion on the substrate. Further, the “non-pixel portion coloring portion” is a portion of the coloring portion that is formed on the light shielding portion and is disposed on the light shielding portion. The colors of the plurality of pixel portion coloring portions and the plurality of non-pixel portion coloring portions are the same color.
また、「開口部の長辺方向に隣接する画素部着色部の色が同色である」とは、開口部の長辺方向に、同色の画素部着色部が隣接するように配列され、開口部の短辺方向に、異色の画素部着色部が隣接するように配列されていることをいう。例えば図1においては、開口部の長辺方向mに、赤色画素部着色部4Rが隣接し、緑色画素部着色部4Gが隣接し、青色画素部着色部4Bが隣接するように、各画素部着色部が配列されている。また、開口部の短辺方向nに、赤色画素部着色部4Rおよび青色画素部着色部4Bが隣接し、青色画素部着色部4Bおよび緑色画素部着色部4Gが隣接し、図示しないが緑色画素部着色部4Gおよび赤色画素部着色部4Rが隣接するように、各画素部着色部が赤、青、緑の順に繰り返し配列されている。
In addition, “the color of the pixel portion coloring portion adjacent in the long side direction of the opening is the same color” means that the pixel portion coloring portion of the same color is adjacent in the long side direction of the opening. This means that the different colored pixel portions are arranged so as to be adjacent to each other in the short side direction. For example, in FIG. 1, in the long side direction m of the opening, each pixel portion is arranged such that the red pixel
「表示領域」とは、図1に例示するように、開口部12に形成される画素部着色部(4R、4G、4B)とこれらの画素部着色部(4R、4G、4B)間に形成された遮光部3(画素間遮光部)とで画定される領域をいう。画素部着色部(4R、4G、4B)が配列された着色層の外周を囲むように形成された遮光部(額縁遮光部)が設けられている領域は表示領域ではないとする。本発明において、積層柱は、表示領域内の遮光部、すなわち画素間遮光部上に形成されている。
As shown in FIG. 1, the “display region” is formed between the pixel portion coloring portions (4R, 4G, 4B) formed in the
「積層柱形成領域」とは、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域であり、かつ、積層柱が形成される領域である。また、「長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域」とは、長辺方向に隣接する開口部にのみ挟まれ、開口部の短辺に隣接する領域をいう。例えば図1においては、積層柱形成領域13は、長辺方向mに隣接する開口部12にのみ挟まれ、開口部12の短辺に隣接する領域であり、積層柱6が形成される領域となる。
また、「積層柱が、積層柱形成領域に形成されている」とは、積層柱を構成する各非画素部着色部が、平面視上、積層柱形成領域で重なるように形成されることをいう。
The “stacked column forming region” is a region sandwiched between openings adjacent in the long side direction, and is a region where a stacked column is formed. The “region sandwiched between openings adjacent in the long side direction” refers to a region sandwiched only by the openings adjacent in the long side direction and adjacent to the short sides of the openings. For example, in FIG. 1, the stacked
In addition, “the laminated pillar is formed in the laminated pillar forming region” means that the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar are formed so as to overlap in the laminated pillar forming region in plan view. Say.
また、「積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚み」とは、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みであって、最上層の非画素部着色部の厚みのうち最大の厚みをいう。例えば図3において、最上層の非画素部着色部の厚みはtである。 In addition, "the thickness of the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer among the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar" means the non-pixel portion coloring of the uppermost layer among the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar. This is the thickness of the portion, and is the maximum thickness among the thicknesses of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer. For example, in FIG. 3, the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is t.
「積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅」とは、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部を、基板の直上方向から正視した場合の、積層柱形成領域内における幅であって、開口部の長辺方向の幅をいう。例えば図1〜図6において、最下層の非画素部着色部(5R)の積層柱形成領域13での開口部の長辺方向mの幅はw1である。また、例えば図7〜図9において、最下層の非画素部着色部(5R)の積層柱形成領域13での開口部の長辺方向mの幅はw1であり、開口部の長辺方向mの遮光部3の幅と等しくなる。なお、図8は図7におけるF−F線断面図、図9は図7におけるG−G線断面図である。
このように、本発明においては、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が、開口部の長辺方向の遮光部の幅と等しくなる場合がある。
また、「積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅」とは、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部を、基板の直上方向から正視した場合の、積層柱形成領域内における幅であって、開口部の長辺方向の幅をいう。例えば図1〜図9において、最上層の非画素部着色部(5G)の積層柱形成領域13での開口部の長辺方向mの幅はwzである。
“The width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the non-pixel colored portion of the lowermost layer among the non-pixel colored portions constituting the laminated column” means the non-pixel colored portion constituting the laminated column Among the portions, the lowermost non-pixel portion coloring portion is the width in the stacked columnar formation region when viewed from right above the substrate, and the width in the long side direction of the opening. For example, in FIGS. 1 to 6, the width in the long side direction m of the opening in the stacked
As described above, in the present invention, among the non-pixel portion colored portions constituting the stacked pillar, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the lowermost non-pixel colored portion is the width of the opening. The width may be equal to the width of the light shielding portion in the long side direction.
In addition, “the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel portion colored portion of the uppermost layer among the non-pixel portion colored portions forming the stacked column” means the non-pixels forming the stacked column Among the partial coloring portions, the width in the laminated column forming region when the uppermost non-pixel portion coloring portion is viewed from right above the substrate, that is, the width in the long side direction of the opening. For example, in FIGS. 1 to 9, the width in the long side direction m of the opening in the stacked
「積層柱を構成する非画素部着色部の平面視面積」とは、積層柱を構成する各非画素部着色部を、基板の直上方向から正視した場合の面積をいう。 “A planar view area of the non-pixel portion colored portion constituting the stacked column” means an area when each non-pixel portion colored portion forming the stacked column is viewed from right above the substrate.
「積層柱または第2の積層柱の高さ」とは、遮光部の表面から垂直方向に、積層柱または第2の積層柱の頂部までの距離のうち最長の距離をいう。例えば図1〜図9において、積層柱6の高さはd1である。また例えば図4〜図6において、第2の積層柱8の高さはd2である。
また、「積層柱または第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さ」とは、画素部着色部上に形成された透明保護層の表面から垂直方向に、積層柱上に形成された透明保護層の頂部までの距離のうち最長の距離をいう。例えば図1〜図9において、積層柱6が形成されている部位のスペーサ高さはh1である。また例えば図4〜図6において、第2の積層柱8が形成されている部位のスペーサ高さはh2である。
The “height of the stacked column or the second stacked column” refers to the longest distance among the distances from the surface of the light shielding portion to the top of the stacked column or the second stacked column in the vertical direction. For example, in FIGS. 1 to 9, the height of the
Further, “the spacer height of the portion where the stacked column or the second stacked column is formed” is formed on the stacked column vertically from the surface of the transparent protective layer formed on the colored portion of the pixel portion. The longest distance among the distances to the top of the transparent protective layer. For example, in FIGS. 1-9, the spacer height of the site | part in which the
以下、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの各構成について説明する。 Hereinafter, each structure of the color filter for a horizontal electric field liquid crystal drive system of the present invention will be described.
1.積層柱
本発明における積層柱は、表示領域内の遮光部上に複数形成され、各色の非画素部着色部が2層以上積層されたものである。
1. Stacked Column A plurality of stacked columns in the present invention are formed on the light shielding portion in the display region, and two or more non-pixel colored portions of each color are stacked.
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みは、0.4μm〜2.0μmの範囲内であり、好ましくは0.5μm〜1.5μmの範囲内、さらに好ましくは0.5μm〜1.0μmの範囲内である。上記最上層の非画素部着色部の厚みが厚いほど、低荷重条件下での変形量を大きくすることができると考えられる。しかしながら、最上層の非画素部着色部の厚みが厚いと、着色層を構成する画素部着色部の厚みも厚くなることから、最上層の非画素部着色部の厚みの上限は、着色層を構成する画素部着色部の厚みに応じて決定される。また、着色層を構成する画素部着色部は、各着色部用感光性樹脂組成物を塗布し、露光および現像することにより形成されるので、着色部用感光性樹脂組成物のレベリング作用によって、最上層の非画素部着色部の厚みは着色層を構成する画素部着色部の厚みよりも薄くなる傾向にある。そのため、最上層の非画素部着色部の厚みの上限は、着色層を構成する画素部着色部の厚みの上限よりも薄くなる傾向にある。したがって、最上層の非画素部着色部の厚みの上限は上記の値程度とされる。また、最上層の非画素部着色部の厚みが上記範囲よりも厚いと、着色層を構成する画素部着色部と同時に最上層の非画素部着色部を形成するのが困難となる場合があるともいえる。さらに、最上層の非画素部着色部の厚みが厚すぎると、例えば配向膜形成時にラビング処理を行う場合には、積層柱上に透明保護層が形成されていても、最上層の非画素部着色部が剥がれるおそれがある。一方、最上層の非画素部着色部の厚みが上記範囲よりも薄いと、低荷重条件下での変形量を大きくすることが困難となる場合がある。 Among the non-pixel portion colored portions constituting the stacked pillar, the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is in the range of 0.4 μm to 2.0 μm, preferably in the range of 0.5 μm to 1.5 μm. More preferably, it is in the range of 0.5 μm to 1.0 μm. It is considered that the amount of deformation under a low load condition can be increased as the thickness of the colored portion of the uppermost non-pixel portion increases. However, if the thickness of the colored portion of the uppermost non-pixel portion is thick, the thickness of the colored portion of the pixel portion constituting the colored layer also increases. It is determined according to the thickness of the pixel portion coloring portion to be formed. In addition, the pixel portion colored portion constituting the colored layer is formed by applying the photosensitive resin composition for each colored portion, exposing and developing, and therefore, by the leveling action of the photosensitive resin composition for the colored portion, The thickness of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer tends to be thinner than the thickness of the pixel portion colored portion constituting the colored layer. For this reason, the upper limit of the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion tends to be thinner than the upper limit of the thickness of the pixel portion colored portion constituting the colored layer. Therefore, the upper limit of the thickness of the non-pixel colored portion in the uppermost layer is about the above value. In addition, if the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is larger than the above range, it may be difficult to form the uppermost non-pixel portion colored portion simultaneously with the pixel portion colored portion constituting the colored layer. It can be said. Furthermore, when the thickness of the colored portion of the uppermost non-pixel portion is too thick, for example, when a rubbing process is performed at the time of forming the alignment film, even if a transparent protective layer is formed on the stacked pillar, There is a possibility that the colored portion may be peeled off. On the other hand, if the thickness of the non-pixel colored portion in the uppermost layer is thinner than the above range, it may be difficult to increase the amount of deformation under low load conditions.
また、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅をw1、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅をwzとしたとき、0.2<wz/w1<0.6の関係が成立している。一般に、積層柱が形成される遮光部の幅等は所定の範囲内であり、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は、開口部の長辺方向の遮光部の幅以下となるように設計されるため、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅も自ずと所定の範囲内となるように制限される。そのため、上記の幅の比が大きいと、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が比較的広くなり、上記の幅の比が小さいと、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が比較的狭くなるといえる。よって、上記の幅の比が上記範囲よりも大きい場合には、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が比較的広くなり、低荷重条件下での変形量を大きくすることが困難となる場合がある。一方、上記の幅の比が上記範囲よりも小さい場合には、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が比較的狭くなり、パターニングが困難となる場合がある。 Further, among the non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillar, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the lowermost non-pixel portion coloring portion is w 1 , and the uppermost non-pixel portion coloring portion The relationship of 0.2 <w z / w 1 <0.6 is established, where w z is the width in the long side direction of the opening in the stacked columnar formation region. Generally, the width or the like of the light-shielding portion where the stacked pillar is formed is within a predetermined range, and the width in the long side direction of the opening in the stacked pillar forming region of the non-pixel portion colored portion in the lowermost layer is the length of the opening. Since it is designed to be equal to or smaller than the width of the light shielding portion in the side direction, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel portion coloring portion in the lowermost layer is naturally within a predetermined range. Limited. For this reason, when the width ratio is large, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer is relatively wide. It can be said that the width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the upper non-pixel colored portion is relatively narrow. Therefore, when the ratio of the width is larger than the above range, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel colored portion in the uppermost layer is relatively wide, and the load is low. In some cases, it may be difficult to increase the amount of deformation at. On the other hand, when the ratio of the width is smaller than the above range, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel colored portion in the uppermost layer is relatively narrow, and patterning is difficult. There is a case.
最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅w1は、上記の幅の比を満たしていればよいが、具体的には60μm〜120μm程度とすることができる。
また、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅wzは、上記の幅の比を満たしていればよいが、具体的には、10μm〜60μm程度とすることができる。
The width w 1 in the long side direction of the opening in the stacked columnar formation region of the non-pixel portion coloring portion in the lowermost layer is not limited as long as it satisfies the above-mentioned ratio of widths, and specifically, is about 60 μm to 120 μm. be able to.
In addition, the width w z in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel colored portion in the uppermost layer only needs to satisfy the above-described width ratio, but specifically, 10 μm to 60 μm. Can be about.
最下層以外および最上層以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅よりも広いことが好ましい。最下層以外および最上層以外の非画素部着色部上に、最上層の非画素部着色部を積層するのが容易となるからである。
また、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅は、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅よりも狭いことが好ましい。最下層の非画素部着色部上に、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部を積層するのが容易となるからである。
The width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the non-pixel colored portion other than the lowermost layer and the non-pixel colored portion other than the uppermost layer is the long side of the opening in the laminated column forming region of the non-pixel colored portion of the uppermost layer. It is preferably wider than the width in the direction. This is because it becomes easy to stack the non-pixel portion colored portion of the uppermost layer on the non-pixel portion colored portion other than the lowermost layer and the uppermost layer.
In addition, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel colored portion other than the lowermost layer is different from that of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel colored portion in the lowermost layer. It is preferably narrower than the width in the long side direction. This is because it is easy to stack the non-pixel portion coloring portions other than the lowermost layer and the uppermost layer on the lowermost non-pixel portion coloring portion.
最下層以外および最上層以外の非画素部着色部のうち、下層の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅と上層の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅とは等しくても異なっていてもよいが、中でも、下層の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が上層の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅よりも広いことが好ましい。下層上に上層を積層するのが容易となるからである。 Of the non-pixel portion colored portions other than the lowermost layer and the uppermost layer, the width in the long side direction of the opening in the lower layered column forming region and the width in the longer side direction of the opening in the upper layered column forming region May be equal or different, but in particular, the width in the long side direction of the opening in the lower layered column forming region is wider than the width in the long side direction of the opening in the upper layered column forming region. Is preferred. It is because it becomes easy to laminate | stack an upper layer on a lower layer.
最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積と最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積との関係としては、上記の幅の比を満たしていればよく、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積よりも大きいことが好ましい。 The relationship between the planar view area in the laminated column forming region of the lowermost non-pixel colored portion and the planar view area in the laminated column forming region of the upper non-pixel colored portion satisfies the above width ratio. The planar view area in the laminated column forming region of the lowermost non-pixel portion colored portion is preferably larger than the planar view area in the laminated column forming region of the uppermost non-pixel portion colored portion.
また、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積は、最上層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積よりも大きいことが好ましい。最下層以外および最上層以外の非画素部着色部上に最上層の非画素部着色部を積層するのが容易となるからである。 Further, the planar view area in the laminated column forming region of the non-pixel portion colored portion other than the lowermost layer and the uppermost layer may be larger than the planar view area in the laminated column forming region of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer. preferable. This is because it becomes easy to stack the non-pixel portion colored portion of the uppermost layer on the non-pixel portion colored portions other than the lowermost layer and the uppermost layer.
一方、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積は、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積と等しくてもよく異なっていてもよい。積層柱を所望の高さおよび所望の強度とすることができれば特に限定されるものではなく、具体的には、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積と等しくてもよく、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積よりも大きくてもよく、最下層の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積よりも小さくてもよい。例えば図1〜図3において、2層目の非画素部着色部(5B)の積層柱形成領域13での平面視面積は、1層目(最下層)の非画素部着色部(5R)の積層柱形成領域13での平面視面積よりも大きくなっている。一方、例えば図7〜図9において、2層目の非画素部着色部(5B)の積層柱形成領域13での平面視面積は、1層目(最下層)の非画素部着色部(5R)の積層柱形成領域13での平面視面積よりも小さくなっている。
On the other hand, the planar view area in the laminated column forming region of the non-pixel portion colored portion other than the lowermost layer and other than the uppermost layer may be equal to the planar view area in the laminated column forming region of the lowermost non-pixel portion colored portion. May be different. There is no particular limitation as long as the stacked pillars can have a desired height and desired strength. Specifically, the plane in the stacked column forming region of the non-pixel portion coloring portion other than the lowermost layer and other than the uppermost layer. The viewing area may be equal to the planar view area in the stacked column forming region of the lowermost non-pixel portion colored portion, and is larger than the planar view area in the stacked column forming region of the lowermost non-pixel portion colored portion. Alternatively, it may be smaller than the planar view area in the laminated column forming region of the lowermost non-pixel portion colored portion. For example, in FIG. 1 to FIG. 3, the planar view area in the stacked
さらに、最下層以外および最上層以外の非画素部着色部のうち、下層の積層柱形成領域での平面視面積と上層の積層柱形成領域での平面視面積とは等しくても異なっていてもよい。積層柱を所望の高さおよび所望の強度とすることができれば特に限定されるものではなく、具体的には、下層の積層柱形成領域での平面視面積が、上層の積層柱形成領域での平面視面積と等しくてもよく、上層の積層柱形成領域での平面視面積よりも大きくてもよく、上層の積層柱形成領域での平面視面積よりも小さくてもよい。 Further, among the non-pixel portion coloring portions other than the lowermost layer and the non-uppermost layer, the planar view area in the lower layered column forming region may be equal to or different from the planar view area in the upper layered column forming region. Good. There is no particular limitation as long as the stacked pillar can have a desired height and a desired strength. Specifically, the planar view area in the lower stacked pillar forming area is the same as that in the upper stacked pillar forming area. It may be equal to the planar view area, may be larger than the planar view area in the upper layered column forming region, or may be smaller than the planar view area in the upper layered column forming region.
積層柱を構成する各非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積の大きさとしては、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途や種類等に応じて適宜選択されるものである。 The size of the planar view area in the stacked column forming region of each non-pixel colored portion constituting the stacked column is appropriately selected according to the use and type of the lateral electric field liquid crystal driving method color filter of the present invention. Is.
積層柱の高さとしては、各色の非画素部着色部の厚みや積層数に応じて異なるものであるが、2.0μm〜10.0μm程度で設定され、好ましくは2.5μm〜8.5μmの範囲内、より好ましくは3.5μm〜7.5μmの範囲内である。 The height of the stacked pillar varies depending on the thickness of the non-pixel portion colored portion of each color and the number of stacked layers, but is set at about 2.0 μm to 10.0 μm, preferably 2.5 μm to 8.5 μm. In the range of 3.5 μm to 7.5 μm.
また、積層柱が形成されている部位の遮光部の表面から透明保護層の頂部までの高さとしては、各色の非画素部着色部および透明保護層の厚みや非画素部着色部の積層数に応じて異なるものであるが、2.0μm〜10.0μm程度で設定され、好ましくは2.5μm〜8.5μmの範囲内、より好ましくは3.5μm〜7.5μmの範囲内である。
なお、「積層柱が形成されている部位の遮光部の表面から透明保護層の頂部までの高さ」とは、積層柱が形成されている部位の遮光部の表面から垂直方向に、透明保護層の頂部までの距離のうち最長の距離をいう。
In addition, as the height from the surface of the light-shielding part to the top of the transparent protective layer in the part where the laminated pillar is formed, the thickness of the non-pixel part colored part and the transparent protective layer of each color and the number of laminated non-pixel part colored parts However, it is set in the range of about 2.0 μm to 10.0 μm, preferably in the range of 2.5 μm to 8.5 μm, and more preferably in the range of 3.5 μm to 7.5 μm.
In addition, “height from the surface of the light shielding part at the part where the laminated pillar is formed to the top of the transparent protective layer” means that the transparent protection is performed vertically from the surface of the light shielding part at the part where the laminated pillar is formed. The longest distance to the top of the layer.
積層柱が形成されている部位のスペーサ高さとしては、所望のセルギャップを形成することができるものであればよいが、具体的には、2.5μm〜5.0μmの範囲内であることが好ましく、なかでも2.5μm〜4.5μmの範囲内であることが好ましく、特に3.0μm〜4.0μmの範囲内であることが好ましい。上記スペーサ高さが上記範囲よりも低いと、セルギャップの制御が困難であり、また上記スペーサ高さが上記範囲よりも高いと、積層柱の形成が困難になるからである。 The spacer height of the portion where the stacked pillars are formed is not particularly limited as long as it can form a desired cell gap, but specifically, it is in the range of 2.5 μm to 5.0 μm. In particular, it is preferably in the range of 2.5 μm to 4.5 μm, and particularly preferably in the range of 3.0 μm to 4.0 μm. When the spacer height is lower than the above range, it is difficult to control the cell gap, and when the spacer height is higher than the above range, it is difficult to form the stacked columns.
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部は、これらの非画素部着色部と同色の画素部着色部と、連続的に形成されていてもよく、非連続的に形成されていてもよい。 Among the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar, the non-pixel portion coloring portions other than the uppermost non-pixel portion coloring portion are continuously formed with the pixel portion coloring portions having the same color as these non-pixel portion coloring portions. It may be formed or may be formed discontinuously.
なお、「非画素部着色部が、この非画素部着色部と同色の画素部着色部と連続的に形成されている」とは、非画素部着色部が、同色の画素部着色部と連続して一体に形成されていることをいう。例えば図1〜図9において、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rが、赤色画素部着色部4Rと連続して一体に形成されており、2層目の青色非画素部着色部5Bが、青色画素部着色部4Bと連続して一体に形成されている。
"The non-pixel part coloring part is formed continuously with the pixel part coloring part of the same color as this non-pixel part coloring part" means that the non-pixel part coloring part is continuous with the pixel part coloring part of the same color. It is said that it is integrally formed. For example, in FIG. 1 to FIG. 9, among the non-pixel portion coloring portions constituting the
一方、「非画素部着色部が、この非画素部着色部と同色の画素部着色部と非連続的に形成されている」とは、非画素部着色部が、同色の画素部着色部と分離して形成されていることをいう。例えば図10および図11において、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rが、赤色画素部着色部4Rと接していなく分離して形成されており、2層目の青色非画素部着色部5Bが、青色画素部着色部4Bと接していなく分離して形成されている。
なお、図11は図10におけるH−H線断面図であり、図10において透明保護層は省略されている。
On the other hand, “the non-pixel part coloring part is formed discontinuously with the pixel part coloring part of the same color as this non-pixel part coloring part” means that the non-pixel part coloring part is the same color pixel part coloring part. It means that it is formed separately. For example, in FIG. 10 and FIG. 11, the red non-pixel
11 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 10, and the transparent protective layer is omitted in FIG.
中でも、積層柱を構成する非画素部着色部の積層数が3層以上である場合、最上層の非画素部着色部以外の2層以上の非画素部着色部が、これらの非画素部着色部と同色の画素部着色部と、連続的に形成されていることが好ましい。非画素部着色部が同色の画素部着色部と連続的に形成されていることにより、その非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積を比較的大きいものとし、その非画素部着色部の積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅を比較的広くすることが容易となるからである。また、非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が比較的大きければ、その非画素部着色部上に積層される他の非画素部着色部の厚みを比較的厚くすることができる。これにより、積層柱の高さを比較的高くすることができる。このため、積層柱を覆うように透明保護層が形成されていても、スペーサ高さを十分に大きなものとすることができる。したがって、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際には、セルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。 In particular, when the number of stacked non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillar is three or more, two or more non-pixel portion coloring portions other than the uppermost non-pixel portion coloring portion are colored in these non-pixel portions. It is preferable that the pixel portion coloring portion having the same color as the portion is continuously formed. The non-pixel portion coloring portion is formed continuously with the same-color pixel portion coloring portion, so that the non-pixel portion coloring portion has a relatively large planar view area in the stacked column forming region. This is because it is easy to relatively widen the width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region of the colored portion. In addition, if the area in plan view of the non-pixel portion coloring portion in the stacked column forming region is relatively large, the thickness of the other non-pixel portion coloring portion stacked on the non-pixel portion coloring portion may be relatively thick. it can. Thereby, the height of the laminated pillar can be made relatively high. For this reason, even if the transparent protective layer is formed so as to cover the stacked columns, the spacer height can be made sufficiently large. Accordingly, when the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention is used in a liquid crystal display device, the cell gap is uniform and the display quality can be improved.
ここで、最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が比較的大きいことにより、上述した効果を発揮する理由は以下のとおりである。
すなわち、積層柱の形成方法としては、非画素部着色部の形成に用いられる各色の着色部用感光性樹脂組成物を塗布する方法が用いられる。例えば、2層目の非画素部着色部の形成時において、1層目の非画素部着色部上に2色目の感光性樹脂組成物を塗布すると、2色目の着色部用感光性樹脂組成物を塗布した直後には、1層目の非画素部着色部および遮光部の上に比較的均一な厚みで2色目の着色部用感光性樹脂組成物の塗膜が形成される。そして、1層目の非画素部着色部上の2色目の着色部用感光性樹脂組成物の塗膜は、徐々に低い位置へと流れ落ちるレベリングを生じる。同様に、3層目の非画素部着色部の形成時においても、1層目および2層目の非画素部着色部上の3色目の着色部用感光性樹脂組成物の塗膜は、レベリングを生じる。
このとき、最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部の積層柱形成領域での平面視面積が比較的大きいことにより、その平面視面積の大きい非画素部着色部上に他の非画素部着色部を積層する際に、他の非画素部着色部の形成に用いられる着色部用感光性樹脂組成物のレベリングを抑制することができる。したがって、積層柱の高さを高いものとすることができる。このため、積層柱を覆うように透明保護層が形成されていても、スペーサ高さを高いものとすることができるのである。
Here, the reason why the above-described effect is exhibited by the relatively large planar view area in the laminated column forming region of the non-pixel portion colored portion other than the uppermost non-pixel portion colored portion is as follows.
That is, as a method for forming the stacked pillars, a method of applying a photosensitive resin composition for colored portions of each color used for forming the non-pixel portion colored portions is used. For example, when a second-color photosensitive resin composition is applied on the first-layer non-pixel portion colored portion during the formation of the second-layer non-pixel portion colored portion, the second-color photosensitive resin composition for the colored portion is formed. Immediately after coating, a coating film of the photosensitive resin composition for the second colored portion is formed on the first non-pixel portion colored portion and the light shielding portion with a relatively uniform thickness. And the coating film of the 2nd color photosensitive resin composition for coloring parts on the non-pixel part coloring part of the 1st layer produces the leveling which flows down gradually to a low position. Similarly, at the time of forming the non-pixel portion colored portion of the third layer, the coating film of the photosensitive resin composition for the third color portion on the first and second non-pixel portion colored portions is leveled. Produce.
At this time, the non-pixel portion coloring portion other than the uppermost non-pixel portion coloring portion has a relatively large planar view area in the stacked column forming region, and thus the other non-pixel portion coloring portion having a large planar view area is placed on the other portion. When laminating the non-pixel portion colored portions, the leveling of the colored portion photosensitive resin composition used for forming other non-pixel portion colored portions can be suppressed. Therefore, the height of the laminated pillar can be increased. For this reason, even if the transparent protective layer is formed so as to cover the stacked columns, the spacer height can be increased.
非画素部着色部の積層数が3層以上である場合、最上層の非画素部着色部以外の2層以上の非画素部着色部としては、最上層の非画素部着色部以外であれば、いずれの2層以上の非画素部着色部であってもよい。例えば、非画素部着色部の積層数が3層である場合、最上層(3層目)の非画素部着色部以外の2層以上の非画素部着色部は、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部となる。 When the number of stacked non-pixel colored portions is 3 or more, the non-pixel colored portion of two or more layers other than the non-pixel colored portion of the uppermost layer is other than the non-pixel colored portion of the uppermost layer. Any of the two or more non-pixel portion coloring portions may be used. For example, when the number of stacked non-pixel portion coloring portions is three, the non-pixel portion coloring portions of two or more layers other than the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer (third layer) are the first non-pixel portion. It becomes a coloring part and a non-pixel part coloring part of the second layer.
例えば、非画素部着色部の積層数が3層であり、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部がこれらの非画素部着色部と同色の画素部着色部と連続的に形成されている場合としては、図1〜図9に例示するように、1層目の赤色非画素部着色部5Rが、赤色画素部着色部4Rと連続的に形成され、かつ、2層目の青色非画素部着色部5Bが、青色画素部着色部4Bと連続的に形成されている場合を挙げることができる。
For example, the number of non-pixel colored portions is three, and the first non-pixel colored portion and the second non-pixel colored portion have the same color as these non-pixel colored portions. As shown in FIGS. 1 to 9, the red non-pixel
また、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部は、通常、この非画素部着色部と同色の画素部着色部と、非連続的に形成される。 In addition, among the non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillar, the uppermost non-pixel portion coloring portion is usually formed discontinuously with the pixel portion coloring portion having the same color as the non-pixel portion coloring portion.
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部の形成位置としては、これらの非画素部着色部が積層柱形成領域に形成されていればよい。 Among the non-pixel part coloring parts constituting the laminated pillar, the non-pixel part coloring parts other than the uppermost non-pixel part coloring part are formed in the laminated column forming region as the formation positions of the non-pixel part coloring parts. Just do it.
最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部の形成位置としては、これらの非画素部着色部が、積層柱形成領域内のみに形成されていてもよい。例えば図10および図11において、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rおよび2層目の青色非画素部着色部5Bが、積層柱形成領域13内のみに形成されている。
As a formation position of the non-pixel part coloring part other than the non-pixel part coloring part of the uppermost layer, these non-pixel part coloring parts may be formed only in the laminated column forming region. For example, in FIG. 10 and FIG. 11, among the non-pixel portion colored portions constituting the
また、最上層の非画素部着色部以外の非画素部着色部の形成位置としては、これらの非画素部着色部が、積層柱形成領域と、この積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する隣接領域のうち少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されていてもよい。
例えば図1〜図3において、積層柱6が、長辺方向mに隣接する開口部12に挟まれる積層柱形成領域13に形成されており、積層柱6を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rおよび2層目の青色非画素部着色部5Bは、積層柱形成領域13、および、この積層柱形成領域13の開口部の短辺方向nに隣接する隣接領域14に、帯状に形成されている。
In addition, as the formation position of the non-pixel portion coloring portion other than the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer, these non-pixel portion coloring portions are arranged in the short side direction of the stacked column forming region and the opening of the stacked column forming region. Of the adjacent regions adjacent to each other, at least one of the adjacent regions may be formed in a band shape.
For example, in FIGS. 1 to 3, the
例えば、非画素部着色部の積層数が3層である場合であって、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部が、積層柱形成領域と、この積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する隣接領域のうち少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されている場合、図8に例示するように、1層目の非画素部着色部(5R)が積層柱形成領域13内のみに形成され、2層目の非画素部着色部(5B)が積層柱形成領域13および積層柱形成領域13の開口部の短辺方向nに隣接する片側の隣接領域14に帯状に形成されていてもよい。また、図2に例示するように、1層目の非画素部着色部(5R)が積層柱形成領域13および片側の隣接領域14に帯状に形成され、2層目の非画素部着色部(5B)が積層柱形成領域13内のみに形成されていてもよい。さらに、図12に例示するように、1層目の非画素部着色部(5R)が積層柱形成領域13および一方の片側の隣接領域14に帯状に形成され、2層目の非画素部着色部(5B)が積層柱形成領域13および他方の片側の隣接領域14に帯状に形成されていてもよい。また、図13に例示するように、1層目の非画素部着色部(5R)および2層目の非画素部着色部(5B)が、積層柱形成領域13および一方の片側の隣接領域14に帯状に形成され、隣接領域14にて積層されていてもよい。さらに、図14に例示するように、1層目の非画素部着色部(5R)および2層目の非画素部着色部(5B)が、積層柱形成領域13および両側の隣接領域14に帯状に形成され、隣接領域14にて積層されていてもよい。
なお、図12〜図14は、積層柱を含む開口部の短辺方向の断面図である。
For example, when the number of non-pixel colored portions is three, the first non-pixel colored portion and the second non-pixel portion of the non-pixel colored portions constituting the stacked pillar As shown in FIG. 8, when the colored portion is formed in a strip shape in at least one side of the stacked column forming region and the adjacent region adjacent to the short side of the opening of the stacked column forming region. The first non-pixel portion coloring portion (5R) is formed only in the stacked
12 to 14 are cross-sectional views in the short side direction of the opening including the stacked pillars.
中でも、非画素部着色部の積層数が3層である場合には、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部の少なくとも一方が、積層柱形成領域および少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されていることが好ましい。1層目の非画素部着色部が、積層柱形成領域および少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されている場合には、2層目の非画素部着色部の形成時において、2色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から隣接領域方向にレベリングするのを抑制することができる。このため、2層目の非画素部着色部の厚みを厚いものとすることができる。また、2層目の非画素部着色部が、積層柱形成領域および少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されている場合には、3層目の非画素部着色部の形成時において、3色目の着色部用感光性樹脂組成物が、積層柱形成領域から隣接領域方向にレベリングするのを抑制することができる。このため、3層目の非画素部着色部の厚みを厚いものとすることができる。このように、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部の少なくとも一方が、積層柱形成領域および少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されていることにより、積層柱の高さを高いものとすることができる。 In particular, when the number of non-pixel colored portions is three, among the non-pixel colored portions constituting the stacked pillar, the first non-pixel colored portion and the second non-pixel colored portion It is preferable that at least one of the portions is formed in a strip shape in the laminated column forming region and at least one adjacent region. When the non-pixel portion coloring portion of the first layer is formed in a strip shape in the laminated column forming region and at least one adjacent region, the second color is colored when the non-pixel portion coloring portion of the second layer is formed. It is possible to suppress leveling of the photosensitive resin composition for a part from the laminated column forming region toward the adjacent region. For this reason, the thickness of the non-pixel portion coloring portion in the second layer can be increased. In addition, when the non-pixel portion coloring portion of the second layer is formed in a band shape in the stacked column forming region and at least one adjacent region, the third color is formed when the non-pixel portion coloring portion of the third layer is formed. It can suppress that the photosensitive resin composition for coloring parts levels from the lamination | stacking column formation area to an adjacent area | region direction. For this reason, the thickness of the non-pixel portion coloring portion in the third layer can be increased. Thus, at least one of the first-layer non-pixel portion colored portion and the second-layer non-pixel portion colored portion is formed in a strip shape in the laminated column forming region and at least one adjacent region, thereby providing a laminated column. The height of can be made high.
なお、「隣接領域」とは、上記積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する領域であり、上記積層柱形成領域の開口部の短辺方向の両側に隣接する領域をいう。例えば図1において、隣接領域14は、積層柱形成領域13の開口部の短辺方向nの両側に隣接する領域となる。
The “adjacent region” is a region adjacent in the short side direction of the opening of the stacked column forming region and is adjacent to both sides in the short side direction of the opening of the stacked column forming region. For example, in FIG. 1, the
また、「非画素部着色部が、積層柱形成領域および隣接領域に帯状に形成されている」とは、非画素部着色部が、積層柱形成領域および隣接領域にて一体に形成されていることをいう。例えば図1〜図6において、赤色非画素部着色部5Rが積層柱形成領域13および隣接領域14にて一体に形成されている。また、例えば図4〜図9において、青色非画素部着色部5Bが積層柱形成領域13および隣接領域14にて一体に形成されている。
In addition, “the non-pixel portion coloring portion is formed in a strip shape in the stacked column forming region and the adjacent region” means that the non-pixel portion coloring portion is integrally formed in the stacked column forming region and the adjacent region. That means. For example, in FIGS. 1 to 6, the red non-pixel portion colored
最上層の非画素部着色部の形成位置としては、上記の幅の比を満たし、最上層の非画素部着色部が積層柱形成領域に形成されていればよく、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途等に応じて適宜設定される。 The formation position of the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer only needs to satisfy the above-mentioned width ratio and the non-pixel portion coloring portion of the uppermost layer is formed in the stacked column forming region. It is set as appropriate according to the use of the color filter for the method.
非画素部着色部の積層数が3層である場合であって、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部が、積層柱形成領域と、この積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する隣接領域のうち少なくとも片側の隣接領域に帯状に形成されている場合、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部のそれぞれの積層柱形成領域および隣接領域での開口部の短辺方向の幅としては、2層目の非画素部着色部および3層目の非画素部着色部の形成時に、2色目および3色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から隣接領域方向にレベリングするのを抑制することが可能であれば特に限定されるものではない。具体的には、上記幅は、30μm以上であることが好ましく、なかでも35μm〜75μmの範囲内であることが好ましく、特に45μm〜65μmの範囲内であることが好ましい。1層目の非画素部着色部の幅が上記範囲内であることにより、2層目の非画素部着色部の形成時に、2色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から隣接領域方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記積層柱の高さを十分な高さとすることができる。また、2層目の非画素部着色部の幅が上記範囲内であることにより、3層目の非画素部着色部の形成時に、3色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から隣接領域方向にレベリングするのを抑制することができるからである。このため、積層柱の高さを十分な高さとすることができる。
なお、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部のそれぞれの積層柱形成領域および隣接領域での開口部の短辺方向の幅とは、1層目の非画素部着色部および2層目の非画素部着色部のそれぞれについて、開口部の短辺方向の長さのうち最大の長さをいう。
The number of stacked non-pixel colored portions is three, and the first non-pixel colored portion and the second non-pixel colored portion of the non-pixel colored portions constituting the stacked pillars Is formed in a strip shape in at least one adjacent region of the stacked column forming region and the adjacent region adjacent in the short side direction of the opening of the stacked column forming region, the first non-pixel portion colored portion And the width in the short side direction of the opening in the stacked columnar formation region and the adjacent region of the non-pixel portion coloring portion of the second layer and the non-pixel portion of the second layer and the non-pixel portion of the third layer There is no particular limitation as long as it is possible to suppress the leveling of the photosensitive resin composition for the second and third colored portions from the laminated column forming region toward the adjacent region during the formation of the colored portion. Specifically, the width is preferably 30 μm or more, particularly preferably in the range of 35 μm to 75 μm, and particularly preferably in the range of 45 μm to 65 μm. When the width of the non-pixel portion coloring portion of the first layer is within the above range, the photosensitive resin composition for the coloring portion of the second color is removed from the laminated column forming region when the non-pixel portion coloring portion of the second layer is formed. This is because leveling in the direction of the adjacent region can be suppressed. For this reason, the height of the laminated column can be made sufficiently high. In addition, since the width of the non-pixel portion coloring portion of the second layer is within the above range, the photosensitive resin composition for the coloring portion of the third color is formed as a laminated column when the non-pixel portion coloring portion of the third layer is formed. This is because leveling from the region toward the adjacent region can be suppressed. For this reason, the height of the laminated pillar can be set to a sufficient height.
In addition, the width in the short side direction of the opening in the stacked column forming region and the adjacent region of the first non-pixel portion coloring portion and the second non-pixel portion coloring portion is the first non-pixel portion For each of the partial coloring portion and the non-pixel portion coloring portion of the second layer, it means the maximum length among the lengths in the short side direction of the opening.
積層柱形成領域の位置としては、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域であればよい。中でも、非画素部着色部の積層数が3層である場合、1層目の非画素部着色部または2層目の非画素部着色部と同色の画素部着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることが好ましく、特に、1層目の非画素部着色部と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることが好ましい。
積層柱形成領域が、2層目の非画素部着色部と同色の画素部着色部が形成される開口部に挟まれる領域である場合には、3層目の非画素部着色部の形成時において、2層目の非画素部着色部と同色の画素部着色部が、積層柱形成領域を挟む開口部に形成されている。このため、3色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から開口部の長辺方向にレベリングするのを抑制することができる。このため、3層目の非画素部着色部の厚みを厚いものとすることができ、積層柱の高さを高いものとすることができる。
また、積層柱形成領域が、1層目の非画素部着色部と同色の画素部着色部が形成される開口部に挟まれる領域である場合には、2層目の非画素部着色部の形成時において、2色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から開口部の長辺方向にレベリングするのを抑制することができる。また、3層目の非画素部着色部の形成時において、1層目の非画素部着色部と同色の画素部着色部が、積層柱形成領域を挟む開口部に形成されているため、3色目の着色部用感光性樹脂組成物が積層柱形成領域から開口部の長辺方向にレベリングするのを抑制することができる。このため、2層目の非画素部着色部および3層目の非画素部着色部の厚みを厚いものとすることができ、積層柱の高さをより高いものとすることができる。
The position of the stacked pillar forming region may be a region sandwiched between openings adjacent in the long side direction. In particular, when the number of stacked non-pixel colored portions is three, the first pixel non-pixel colored portion or the second non-pixel colored portion is formed in the opening where the same colored pixel colored portion is formed. It is preferable that the region is sandwiched, and it is particularly preferable that the region is sandwiched between openings in which a colored portion having the same color as that of the first non-pixel portion colored portion is formed.
When the layered column formation region is a region sandwiched by the opening in which the pixel portion coloring portion of the same color as the non-pixel portion coloring portion of the second layer is formed, when forming the non-pixel portion coloring portion of the third layer The pixel portion coloring portion having the same color as the non-pixel portion coloring portion in the second layer is formed in the opening that sandwiches the stacked columnar formation region. For this reason, it can suppress that the photosensitive resin composition for coloring parts of the 3rd color levels in the long side direction of an opening part from a lamination | stacking column formation area. For this reason, the thickness of the non-pixel colored portion in the third layer can be increased, and the height of the stacked pillar can be increased.
In addition, when the stacked column forming region is a region sandwiched by the opening in which the pixel portion coloring portion of the same color as the first layer non-pixel portion coloring portion is formed, the second layer non-pixel portion coloring portion At the time of formation, the photosensitive resin composition for the colored portion of the second color can be suppressed from leveling from the laminated column forming region in the long side direction of the opening. Further, when forming the non-pixel portion coloring portion of the third layer, the pixel portion coloring portion having the same color as the non-pixel portion coloring portion of the first layer is formed in the opening portion sandwiching the laminated column forming region. It can suppress that the photosensitive resin composition for colored parts of a color leveling from the lamination | stacking column formation area to the long side direction of an opening part. For this reason, the thickness of the non-pixel part coloring part of the second layer and the non-pixel part coloring part of the third layer can be made thick, and the height of the stacked pillar can be made higher.
積層柱を構成する非画素部着色部は、後述する着色層をも構成するものである。ここで、着色層は、各着色部用感光性樹脂組成物を塗布し、露光および現像することにより形成される。このため、積層柱を構成する非画素部着色部の積層数が3層である場合であって、開口部に形成される各画素部着色部が赤、青および緑の順番で形成される場合、すなわち、最初に塗工される1色目の着色部用感光性樹脂組成物が赤であり、次に塗工される2色目の着色部用感光性樹脂組成物が青であり、最後に塗工される3色目の着色部用感光性樹脂組成物が緑である場合には、1層目の非画素部着色部が赤、2層目の非画素部着色部が青、3層目の非画素部着色部が緑となる。したがって、積層柱を構成する各非画素部着色部の色はそれぞれ異なり、開口部に形成される各色の画素部着色部の形成順により決定される。 The non-pixel part coloring part which comprises a lamination | stacking pillar also comprises the coloring layer mentioned later. Here, a colored layer is formed by apply | coating each photosensitive resin composition for colored parts, and exposing and developing. Therefore, when the number of non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillar is three, and each pixel portion coloring portion formed in the opening is formed in the order of red, blue and green. That is, the photosensitive resin composition for the colored part of the first color to be applied first is red, the photosensitive resin composition for the colored part of the second color to be applied next is blue, and finally applied When the photosensitive resin composition for the colored portion of the third color to be processed is green, the first non-pixel portion colored portion is red, the second non-pixel portion colored portion is blue, the third layer The non-pixel colored portion is green. Accordingly, the colors of the non-pixel portion coloring portions constituting the stacked pillar are different from each other, and are determined according to the order of forming the pixel portion coloring portions of the respective colors formed in the openings.
積層柱は、各色の非画素部着色部が2層以上積層されたものである。各色の非画素部着色部の積層数としては、2層以上であればよく、3層、4層、またはそれ以上であってもよい。中でも、非画素部着色部の積層数は3層であることが好ましい。横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、通常、赤、緑および青の3色の画素部着色部が配列された着色層を有するものであり、これらの画素部着色部と同色の3色の非画素部着色部を積層することにより、有意な高さの積層柱を得ることができるからである。 The stacked pillar is formed by stacking two or more non-pixel colored portions of each color. The number of stacked non-pixel portion colored portions of each color may be two or more, and may be three, four, or more. Especially, it is preferable that the number of lamination | stacking of a non-pixel part coloring part is three layers. A color filter for a horizontal electric field liquid crystal driving method usually has a colored layer in which pixel portions colored portions of three colors of red, green and blue are arranged. This is because a stacked column having a significant height can be obtained by stacking the pixel portion colored portions.
積層柱の構成としては、各色の非画素部着色部が2層以上積層されたものであれば特に限定されるものではない。なお、各色の非画素部着色部については、後述する着色層の項に記載するので、ここでの説明は省略する。 The configuration of the stacked pillar is not particularly limited as long as two or more non-pixel colored portions of each color are stacked. In addition, since the non-pixel part coloring part of each color is described in the section of the coloring layer described later, description thereof is omitted here.
また、積層柱は、表示領域内の遮光部上に形成されていればよいが、中でも、規則的に形成されていることが好ましい。これにより、ギャップ精度をより一層向上させることができるからである。 In addition, the stacked pillars only need to be formed on the light-shielding portion in the display area, but it is preferable that the stacked pillars are regularly formed. This is because the gap accuracy can be further improved.
また、後述の第2の積層柱が形成されている場合、表示領域内にて、積層柱の個数密度は、積層柱および第2の積層柱の全体の個数密度の40%〜80%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは50%〜75%の範囲内、さらに好ましくは50%〜70%の範囲内である。積層柱の個数密度が上記範囲内であることにより、セルギャップの均一性に優れたものとすることができるからである。本発明においては、上述したように、上記積層柱が所望の変形特性を有するので、積層柱の個数密度を比較的多くすることが可能となるのである。 In the case where a second laminated column described later is formed, the number density of the laminated columns in the display area is in the range of 40% to 80% of the total number density of the laminated columns and the second laminated columns. It is preferably within the range, more preferably within the range of 50% to 75%, and even more preferably within the range of 50% to 70%. This is because when the number density of the stacked pillars is within the above range, the cell gap can have excellent uniformity. In the present invention, as described above, since the laminated column has desired deformation characteristics, the number density of the laminated columns can be relatively increased.
2.第2の積層柱
本発明においては、表示領域内の遮光部上に、上記積層柱よりも高さが低く、各色の画素部着色部が2層以上積層された複数の第2の積層柱がさらに形成されていてもよい。
2. Second laminated pillar In the present invention, a plurality of second laminated pillars each having a height lower than that of the laminated pillar and two or more pixel portion coloring portions of each color are laminated on the light shielding portion in the display area. Further, it may be formed.
第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さは、積層柱が形成されている部位のスペーサ高さよりも低い。積層柱が形成されている部位のスペーサ高さと、第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さとの差としては、0.5μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.5μm〜1.0μmの範囲内、さらに好ましくは0.5μm〜0.7μmの範囲内である。上記スペーサ高さの差が上記範囲であれば、第2の積層柱の高さを比較的低く設計することが可能であり、生産安定性を高めることができる。本発明においては、上述したように、上記積層柱が所望の変形特性を有するので、第2の積層柱の高さを比較的低く設計することが可能となるのである。 The spacer height of the portion where the second stacked pillar is formed is lower than the spacer height of the portion where the stacked pillar is formed. The difference between the spacer height of the portion where the stacked pillar is formed and the spacer height of the portion where the second stacked pillar is formed is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.5 μm to It is in the range of 1.0 μm, more preferably in the range of 0.5 μm to 0.7 μm. If the difference in the spacer height is within the above range, the height of the second stacked pillar can be designed to be relatively low, and the production stability can be enhanced. In the present invention, as described above, since the laminated column has desired deformation characteristics, the height of the second laminated column can be designed to be relatively low.
また、第2の積層柱が形成されている部位の遮光部の表面から透明保護層の頂部までの高さとしては、各色の非画素部着色部および透明保護層の厚みや非画素部着色部の積層数に応じて異なるものであるが、1.5μm〜9.5μm程度で設定され、好ましくは2.5μm〜8.5μmの範囲内、より好ましくは3.5μm〜6.5μmの範囲内である。 In addition, as the height from the surface of the light-shielding portion at the portion where the second stacked pillar is formed to the top of the transparent protective layer, the non-pixel portion colored portion of each color, the thickness of the transparent protective layer, and the non-pixel portion colored portion However, it is set at about 1.5 μm to 9.5 μm, preferably in the range of 2.5 μm to 8.5 μm, more preferably in the range of 3.5 μm to 6.5 μm. It is.
さらに、第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さとしては、具体的には、1.5μm〜5.5μmの範囲内であることが好ましく、中でも1.5μm〜4.5μmの範囲内であることが好ましく、特に1.5μm〜3.5μmの範囲内であることが好ましい。 Furthermore, specifically, the spacer height of the portion where the second stacked pillar is formed is preferably in the range of 1.5 μm to 5.5 μm, and more preferably in the range of 1.5 μm to 4.5 μm. It is preferably within the range, and particularly preferably within the range of 1.5 μm to 3.5 μm.
第2の積層柱を構成する各非画素部着色部の厚み、幅、平面視面積等については、上記スペーサ高さの差を上記範囲とすることができれば、特に限定されるものではない。 The thickness, width, area in plan view, and the like of each non-pixel portion coloring portion constituting the second stacked pillar are not particularly limited as long as the difference in the spacer height can be within the above range.
第2の積層柱は、通常、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる第2の積層柱形成領域に形成される。例えば図4〜図6において、第2の積層柱8は、長辺方向mに隣接する開口部12に挟まれる第2の積層柱形成領域15に形成されている。
The second laminated pillar is usually formed in a second laminated pillar forming region sandwiched between openings adjacent in the long side direction. For example, in FIGS. 4 to 6, the second
第2の積層柱を構成する各非画素部着色部は、これらの非画素部着色部と同色の画素部着色部と、連続的に形成されていてもよく、非連続的に形成されていてもよい。例えば図4〜図6において、第2の積層柱8を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rは同色の赤色画素部着色部4Rと非連続的に形成され、2層目の青色非画素部着色部5Bは同色の青色画素部着色部4Bと連続的に形成され、3層目の緑色非画素部着色部5Gは同色の緑色画素部着色部4Gと連続的に形成されている。
Each non-pixel portion coloring portion constituting the second stacked pillar may be formed continuously or non-continuously with the pixel portion coloring portion having the same color as the non-pixel portion coloring portion. Also good. For example, in FIG. 4 to FIG. 6, among the non-pixel portion coloring portions constituting the second
なお、「非画素部着色部が、この非画素部着色部と同色の画素部着色部と連続的に形成されている」および「非画素部着色部が、この非画素部着色部と同色の画素部着色部と非連続的に形成されている」については、上記積層柱の項に記載したものと同様である。 "The non-pixel part coloring part is formed continuously with the pixel part coloring part of the same color as this non-pixel part coloring part" and "The non-pixel part coloring part has the same color as this non-pixel part coloring part" “It is formed discontinuously with the colored portion of the pixel portion” is the same as that described in the section of the stacked pillar.
第2の積層柱を構成する各非画素部着色部の形成位置としては、これらの非画素部着色部が第2の積層柱形成領域に形成されていればよい。具体的には、非画素部着色部が、第2の積層柱形成領域内のみに形成されていてもよく、第2の積層柱形成領域と、この第2の積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する第2の隣接領域のうち少なくとも片側の第2の隣接領域に帯状に形成されていてもよい。例えば図4〜図6において、第2の積層柱8を構成する非画素部着色部のうち、1層目の赤色非画素部着色部5Rは、第2の積層柱形成領域15内のみに形成されており、2層目の青色非画素部着色部5Bは、第2の積層柱形成領域15とこの第2の積層柱形成領域15の開口部の短辺方向nに隣接する第2の隣接領域16とに帯状に形成されており、3層目の緑色非画素部着色部5Gは、第2の積層柱形成領域15内のみに形成されている。
As a formation position of each non-pixel part coloring part which comprises a 2nd lamination pillar, these non-pixel part coloring parts should just be formed in the 2nd lamination pillar formation area. Specifically, the non-pixel portion coloring portion may be formed only in the second stacked column forming region, and the second stacked column forming region and the opening of the second stacked column forming region are provided. Of the second adjacent regions adjacent in the short side direction, at least one second adjacent region may be formed in a band shape. For example, in FIG. 4 to FIG. 6, among the non-pixel portion coloring portions constituting the second
なお、「第2の隣接領域」とは、上記第2の積層柱形成領域の開口部の短辺方向に隣接する領域であり、上記第2の積層柱形成領域の開口部の短辺方向の両側に隣接する領域をいう。
また、「非画素部着色部が、第2の積層柱形成領域および第2の隣接領域に帯状に形成されている」とは、非画素部着色部が、第2の積層柱形成領域および第2の隣接領域にて一体に形成されていることをいう。
The “second adjacent region” is a region adjacent in the short side direction of the opening of the second stacked columnar forming region, and in the short side direction of the opening of the second stacked columnar forming region. An area adjacent to both sides.
In addition, “the non-pixel portion coloring portion is formed in a strip shape in the second stacked column forming region and the second adjacent region” means that the non-pixel portion coloring portion is in the second stacked column forming region and the second stacked column forming region. That is, it is integrally formed in two adjacent regions.
第2の積層柱形成領域の位置としては、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域であり、上記積層柱形成領域以外の領域であればよい。 The position of the second laminated column forming region is a region sandwiched between openings adjacent in the long side direction, and may be a region other than the laminated column forming region.
第2の積層柱は、各色の非画素部着色部が2層以上積層されたものである。各色の非画素部着色部の積層数としては、2層以上であればよく、3層、4層、またはそれ以上であってもよい。中でも、非画素部着色部の積層数は3層であることが好ましい。第2の積層柱を構成する各非画素部着色部の色はそれぞれ異なり、開口部に形成される各色の画素部着色部の形成順により決定される。 The second stacked pillar is formed by stacking two or more non-pixel colored portions of each color. The number of stacked non-pixel portion colored portions of each color may be two or more, and may be three, four, or more. Especially, it is preferable that the number of lamination | stacking of a non-pixel part coloring part is three layers. The colors of the non-pixel portion coloring portions constituting the second stacked pillar are different from each other, and are determined by the order of forming the pixel portion coloring portions of the respective colors formed in the openings.
第2の積層柱の構成としては、各色の非画素部着色部が2層以上積層されたものであれば特に限定されるものではない。なお、各色の非画素部着色部については、後述する着色層の項に記載するので、ここでの説明は省略する。 The configuration of the second stacked pillar is not particularly limited as long as two or more non-pixel colored portions of each color are stacked. In addition, since the non-pixel part coloring part of each color is described in the section of the coloring layer described later, description thereof is omitted here.
また、第2の積層柱は、表示領域内の遮光部上に形成されていればよいが、中でも、規則的に形成されていることが好ましい。これにより、ギャップ精度をより一層向上させることができるからである。 In addition, the second stacked pillars only need to be formed on the light-shielding portion in the display area, but it is preferable that the second stacked pillars are regularly formed. This is because the gap accuracy can be further improved.
3.着色層
本発明における着色層は、後述する遮光部が備える開口部に形成された複数色の画素部着色部と、遮光部上に形成され、画素部着色部と同色の複数色の非画素部着色部とを有するものである。また、着色層において、画素部着色部は、長辺方向に隣接する画素部着色部の色が同色となるように、配置されている。
3. Colored layer In the present invention, the colored layer includes a plurality of color pixel colored portions formed in an opening provided in the light shielding portion described later, and a plurality of non-pixel portions of the same color as the pixel colored portion formed on the light shielding portion. It has a coloring part. In the coloring layer, the pixel portion coloring portion is arranged so that the color of the pixel portion coloring portion adjacent in the long side direction is the same color.
さらに、画素部着色部および非画素部着色部の色としては、複数色であればよく、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色、赤(R)、緑(G)、青(B)、黄(Y)の4色、赤(R)、緑(G)、青(B)、黄(Y)、シアン(C)の5色等とすることができる。 Furthermore, the color of the pixel portion coloring portion and the non-pixel portion coloring portion may be any number, for example, three colors of red (R), green (G), and blue (B), red (R), green (G), blue (B), yellow (Y), four colors, red (R), green (G), blue (B), yellow (Y), cyan (C), etc. .
各色の画素部着色部および非画素部着色部は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであり、フォトリソグラフィー法により形成されるものである。 Each color pixel portion colored portion and non-pixel portion colored portion is formed by dispersing or dissolving a colorant such as a pigment or dye of each color in a binder resin, and is formed by a photolithography method.
赤(R)の画素部着色部および非画素部着色部に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
緑(G)の画素部着色部および非画素部着色部に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
青(B)の画素部着色部および非画素部着色部に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
Examples of the colorant used in the red (R) pixel portion coloring portion and non-pixel portion coloring portion include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, isoindoline. And pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the green (G) pixel colored portion and non-pixel colored portion include phthalocyanine pigments such as halogen polysubstituted phthalocyanine pigments or halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, and triphenylmethane bases. Dyes, isoindoline pigments, isoindolinone pigments and the like. These pigments or dyes may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the blue (B) pixel portion coloring portion and non-pixel portion coloring portion include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, dioxazines. And pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
また、バインダ樹脂としては、透明な樹脂が用いられ、好ましくは所望の弾性変形率を有する樹脂が用いられる。各着色部用感光性樹脂組成物には、異なる弾性変形率を有する樹脂を用いてもよい。中でも、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最下層の非画素部着色部および同色の画素部着色部と、最上層の非画素部着色部および同色の画素部着色部とには、互いに異なる弾性変形率を有する樹脂を用いることが好ましい。具体的には、最下層の非画素部着色部および同色の画素部着色部に用いられる樹脂の弾性変形率が、最上層の非画素部着色部および同色の画素部着色部に用いられる樹脂の弾性変形率よりも小さいことが好ましい。最下層の非画素部着色部および同色の画素部着色部に用いられる樹脂を変形しにくいものとすることにより、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際、大きな荷重に対する耐性を高めることができ、セルギャップの均一性を高めることができるからである。 As the binder resin, a transparent resin is used, and a resin having a desired elastic deformation rate is preferably used. You may use resin which has a different elastic deformation rate for each photosensitive resin composition for coloring parts. Among them, among the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar, the lowermost non-pixel portion coloring portion and the same color pixel portion coloring portion, and the uppermost non-pixel portion coloring portion and the same color pixel portion coloring portion. It is preferable to use resins having different elastic deformation rates. Specifically, the elastic deformation rate of the resin used for the lowermost non-pixel portion coloring portion and the same color pixel portion coloring portion is the same as that of the resin used for the uppermost nonpixel portion coloring portion and the same color pixel portion coloring portion. The elastic deformation rate is preferably smaller than the elastic deformation rate. When the color filter for the lateral electric field liquid crystal driving method of the present invention is used in a liquid crystal display device by making the resin used in the lowermost non-pixel portion colored portion and the same color pixel portion colored portion difficult to deform, This is because the resistance to load can be increased and the uniformity of the cell gap can be increased.
画素部着色部および非画素部着色部に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する着色部用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。 As the binder resin used in the pixel portion coloring portion and the non-pixel portion coloring portion, for example, a photosensitive resin having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber is used. It is done. In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for a colored portion containing a colorant and a photosensitive resin, and further, a sensitizer, a coatability improver, and a development improvement as necessary. An agent, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, etc. may be added.
各色の画素部着色部の厚みは、通常、1μm〜5μm程度で設定される。 The thickness of the colored portion of each color pixel portion is usually set to about 1 μm to 5 μm.
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みを所定の範囲とするためには、最上層の非画素部着色部および同色の画素部着色部を形成するための着色部用感光性樹脂組成物を塗布するのが完了した後、減圧により乾燥を開始するまでの時間を、比較的短くすることが好ましい。具体的には、上記の時間を60秒以下とすることが好ましい。これにより、着色部用感光性樹脂組成物のレベリングを抑制し、最上層の非画素部着色部の厚みを所定の範囲とすることが容易となる。 In order to make the thickness of the non-pixel part coloring part of the uppermost layer out of the non-pixel part coloring part constituting the stacked pillar within a predetermined range, the non-pixel part coloring part of the uppermost layer and the pixel part coloring part of the same color are formed. It is preferable to relatively shorten the time until the drying is started by reducing the pressure after the application of the photosensitive resin composition for the colored portion is completed. Specifically, the above time is preferably set to 60 seconds or less. Thereby, leveling of the photosensitive resin composition for colored portions is suppressed, and the thickness of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer can be easily set within a predetermined range.
4.遮光部
本発明における遮光部は、基板上にパターン状に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるものである。
4). Light-shielding part The light-shielding part in this invention is formed in a pattern shape on a board | substrate, and is provided with the rectangular-shaped opening part which has a short side and a long side.
遮光部の開口部の形状は、短辺および長辺を有する長方形状であればよく、例えば長方形であってもよく、長方形と接するように囲まれる形状であってもよい。長方形と接するように囲まれる形状としては、具体的には、図15(a)および(b)に例示するような長方形の角部に切り欠きを有する形状の開口部12、図15(c)に例示するような楕円形の開口部12、図15(d)に例示するような多角形の開口部12を挙げることができる。
The shape of the opening of the light shielding portion may be a rectangular shape having a short side and a long side, and may be, for example, a rectangle or a shape surrounded so as to be in contact with the rectangle. Specifically, as the shape surrounded so as to be in contact with the rectangle, the opening
遮光部としては、例えば、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、CrOx膜(xは任意の数)およびCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrOx膜(xは任意の数)、CrNy膜(yは任意の数)およびCr膜が3層積層されたものであってもよい。中でも、遮光部の膜厚を比較的厚くすることができるという点で、遮光部は黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであることが好ましい。 Examples of the light shielding part include those obtained by dispersing or dissolving a black colorant in a binder resin, and metal thin films such as chromium and chromium oxide. This metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated. Especially, it is preferable that a black colorant is disperse | distributed or melt | dissolved in binder resin in the point that the film thickness of a light-shielding part can be made comparatively thick.
遮光部が黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものである場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、遮光部用感光性樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。 In the case where the light shielding part is a material in which a black colorant is dispersed or dissolved in a binder resin, the method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as the light shielding part can be patterned, For example, the photolithographic method using the photosensitive resin composition for light shielding parts, the printing method, the inkjet method etc. can be mentioned.
上記の場合であって、遮光部の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、上記の場合であって、遮光部の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する遮光部用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
In the above case, when a printing method or an inkjet method is used as a method for forming the light shielding portion, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, hydroxy Examples thereof include ethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin and the like.
In the above case, when a photolithography method is used as a method for forming the light shielding portion, the binder resin may be, for example, an acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized rubber-based reactive material. A photosensitive resin having a vinyl group is used. In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for a light shielding part containing a colorant and a photosensitive resin, and further a sensitizer, a coating property improver, and a development improvement as necessary. An agent, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, etc. may be added.
一方、遮光部が金属薄膜である場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、フォトリソグラフィー法、マスクを用いた蒸着法、印刷法等を挙げることができる。 On the other hand, when the light shielding part is a metal thin film, the method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as the light shielding part can be patterned. For example, a photolithography method or a mask is used. The vapor deposition method, the printing method, etc. can be mentioned.
遮光部の膜厚としては、金属薄膜の場合は0.2μm〜0.4μm程度で設定され、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものである場合は0.5μm〜2μm程度で設定される。 The thickness of the light shielding portion is set to about 0.2 μm to 0.4 μm in the case of a metal thin film, and about 0.5 μm to 2 μm in the case where a black colorant is dispersed or dissolved in a binder resin. Is set.
5.透明保護層
本発明に用いられる透明保護層は、上記着色層および積層柱を覆うように形成されるものである。
5. Transparent protective layer The transparent protective layer used for this invention is formed so that the said colored layer and a lamination pillar may be covered.
透明保護層に用いられる材料としては、上記着色層、積層柱および遮光部から、液晶層への汚染物質の溶出の防止することができ、上記着色層表面を平坦性に優れたものとすることができるものであればよい。このような材料としては、カラーフィルタの透明保護層として一般的に使用されるものを用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等や、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にC=Cなるアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基(例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分)とを含有するアクリル系ネガ型感光性樹脂を挙げることができるが、通常、アクリル系ネガ型感光性樹脂が用いられる。
上記アクリル系ネガ型感光性樹脂に用いられるアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、テトラメチルペンタトリアクリレート(TMPTA)等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
As a material used for the transparent protective layer, it is possible to prevent elution of contaminants into the liquid crystal layer from the colored layer, laminated column, and light shielding portion, and the colored layer surface should have excellent flatness. Anything that can do. As such a material, what is generally used as a transparent protective layer of a color filter can be used. For example, a chemically amplified photosensitive resin based on a crosslinked resin, specifically, a chemically amplified photosensitive resin obtained by adding a crosslinking agent to polyvinylphenol and further adding an acid generator, or a radical component by at least ultraviolet irradiation. A photopolymerization initiator that generates C, an acrylic group of C = C in the molecule, a component that undergoes a polymerization reaction by the generated radical and cures, and a functional group that allows unexposed portions to be dissolved by subsequent development An acrylic negative photosensitive resin containing (for example, a component having an acidic group in the case of development with an alkaline solution) can be mentioned, but an acrylic negative photosensitive resin is usually used.
Among the components having an acrylic group used in the above acrylic negative photosensitive resin, the relatively low molecular weight polyfunctional acrylic molecules include dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), tetra And methyl pentatriacrylate (TMPTA). Moreover, as a high molecular weight polyfunctional acrylic molecule, the polymer etc. which introduce | transduced the acrylic group through the epoxy group to the one part carboxylic acid group part of a styrene-acrylic acid-benzylmethacrylate copolymer are mentioned.
また、ノボラック樹脂をベース樹脂としたポジ型感光性樹脂を用いることもできる。 Further, a positive photosensitive resin using a novolac resin as a base resin can also be used.
上記材料を含む透明保護層用感光性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を使用することができる。 Examples of the method for applying the photosensitive resin composition for the transparent protective layer containing the above materials include spin coating, casting, dipping, bar coating, blade coating, roll coating, gravure coating, and flexographic printing. A spray coating method or the like can be used.
透明保護層の厚みとしては、0.1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、なかでも0.1μm〜5μmの範囲内とすることが好ましい。上記範囲内であることにより、上記遮光部、着色層および積層柱から、液晶層への汚染物質の溶出を抑制することができるからである。 The thickness of the transparent protective layer is preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm, and more preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm. By being within the above range, the elution of contaminants to the liquid crystal layer from the light shielding portion, the colored layer, and the stacked pillar can be suppressed.
積層柱上に形成された透明保護層の厚みを比較的厚くするためには、透明保護層用感光性樹脂組成物を塗布するのが完了した後、減圧により乾燥を開始するまでの時間を、比較的短くすることが好ましい。具体的には、上記の時間を60秒以下とすることが好ましい。これにより、透明保護層用感光性樹脂組成物のレベリングを抑制し、積層柱上に形成された透明保護層の厚みを所定の範囲とすることが容易となる。 In order to make the thickness of the transparent protective layer formed on the laminated pillar relatively thick, after the application of the photosensitive resin composition for the transparent protective layer is completed, the time until the drying is started under reduced pressure, It is preferable to make it relatively short. Specifically, the above time is preferably set to 60 seconds or less. Thereby, leveling of the photosensitive resin composition for transparent protective layers is suppressed, and it becomes easy to make the thickness of the transparent protective layer formed on the laminated pillar into a predetermined range.
6.基板
本発明に用いられる基板の材料としては、従来からカラーフィルタに用いられているものを用いることができる。このような材料としては、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができる。なかでも本工程において無機基板を用いることが好ましく、無機材料のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。上記無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
6). Substrate As the material of the substrate used in the present invention, those conventionally used for color filters can be used. Examples of such materials include non-flexible transparent inorganic substrates such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and synthetic quartz plates, and flexibility such as transparent resin films and optical resin plates. Examples thereof include a transparent resin substrate. In particular, it is preferable to use an inorganic substrate in this step, and it is preferable to use a glass substrate among inorganic materials. Furthermore, it is preferable to use an alkali-free type glass substrate among the glass substrates. The alkali-free glass substrate is excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and does not contain an alkali component in the glass, and therefore can be suitably used for a color filter for a liquid crystal display device. It is.
基板は、透明な基板であってもよく、または、反射性の基板や白色に着色したものであってもよいが、本発明においては通常透明なものが用いられる。 The substrate may be a transparent substrate, or may be a reflective substrate or a white one, but a transparent substrate is usually used in the present invention.
7.その他の構成
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上記の基板、遮光部、着色層、積層柱および透明保護層を有するものであればよく、必要に応じて透明電極層、配向膜、表示領域外積層柱等の他の構成を有していてもよい。
7). Other Configurations The color filter for the lateral electric field liquid crystal drive system of the present invention may be any one having the above-described substrate, light-shielding portion, colored layer, laminated column, and transparent protective layer, and if necessary, a transparent electrode layer and an alignment film. The display column may have other configurations such as a laminated pillar outside the display area.
本発明においては、上記基板の遮光部、着色層および積層柱が形成されている面とは反対側の面に透明電極層が形成されていてもよい。
透明電極層の形成材料としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛、酸化錫等が挙げられる。
透明電極層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法が好ましく用いられる。
また、透明電極層の膜厚としては、通常、100Å〜500Å程度で設定される。
In the present invention, a transparent electrode layer may be formed on the surface of the substrate opposite to the surface on which the light shielding portion, the colored layer, and the stacked column are formed.
Examples of the material for forming the transparent electrode layer include indium tin oxide (ITO), indium oxide, indium zinc oxide (IZO), zinc oxide, and tin oxide.
As a method for forming the transparent electrode layer, for example, a method of forming a thin film by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method or the like and patterning by a photolithography method is preferably used.
Moreover, as a film thickness of a transparent electrode layer, it is normally set at about 100 to 500 mm.
また、本発明においては、透明保護層上に配向膜が形成されていてもよい。
配向膜としては、液晶分子を配向させる配向機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、光配向膜、ラビング配向膜などが挙げられる。
本発明においては、透明保護層が形成されていることにより、ラビング処理の際の積層柱の剥がれを抑制することが可能である。
In the present invention, an alignment film may be formed on the transparent protective layer.
The alignment film is not particularly limited as long as it has an alignment function for aligning liquid crystal molecules, and examples thereof include a photo alignment film and a rubbing alignment film.
In the present invention, since the transparent protective layer is formed, it is possible to suppress peeling of the laminated pillars during the rubbing treatment.
さらに、本発明においては、上記の積層柱および第2の積層柱以外に、表示領域外に、各色の非画素部着色部が2層以上積層された複数の表示領域外積層柱が形成されていてもよい。 Furthermore, in the present invention, in addition to the above-described stacked columns and second stacked columns, a plurality of stacked columns outside the display area in which two or more non-pixel portion colored portions of each color are stacked are formed outside the display region. May be.
8.横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの製造方法
図16は、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。
まず、図16(a)に示すように、基板2上に開口部12を備える遮光部3を形成する。
8). FIG. 16 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing a color filter for a horizontal electric field liquid crystal driving method according to the present invention.
First, as shown in FIG. 16A, the
次いで、図16(b)に示すように、開口部12に赤色画素部着色部4Rを形成するとともに、積層柱形成領域13に積層柱を構成する赤色非画素部着色部5Rを同時に形成し、かつ、第2の積層柱形成領域15に第2の積層柱を構成する赤色非画素部着色部5Rを同時に形成する。このとき、積層柱を構成する赤色非画素部着色部5Rを同色の赤色画素部着色部4Rと連続的に形成する。また、このとき、積層柱形成領域13および隣接領域14に赤色非画素部着色部5Rを帯状に形成する。
Next, as shown in FIG. 16 (b), the red pixel
次いで、図16(c)に示すように、開口部12に青色画素部着色部4Bを形成するとともに、積層柱形成領域13に積層柱を構成する青色非画素部着色部5Bを同時に形成し、かつ、第2の積層柱形成領域15に第2の積層柱を構成する青色非画素部着色部5Bを同時に形成する。このとき、積層柱および第2の積層柱を構成する青色非画素部着色部5Bを同色の青色画素部着色部4Bと連続的に形成する。また、このとき、積層柱形成領域13および隣接領域14に青色非画素部着色部5Bを帯状に形成し、かつ、第2の積層柱形成領域15および第2の隣接領域16に青色非画素部着色部5Bを帯状に形成する。さらに、この際、積層柱および第2の積層柱を構成する青色非画素部着色部5Bは、積層柱および第2の積層柱を構成する赤色非画素部着色部5R上に形成される。
Next, as shown in FIG. 16 (c), the blue pixel
次に、図16(d)に示すように、開口部12に緑色画素部着色部4Gを形成するとともに、積層柱形成領域13に積層柱を構成する緑色非画素部着色部5Gを同時に形成し、かつ、第2の積層柱形成領域15に第2の積層柱を構成する緑色非画素部着色部5Gを同時に形成する。このとき、第2の積層柱を構成する緑色非画素部着色部5Gを同色の緑色画素部着色部4Gと連続的に形成する。また、この際、積層柱および第2の積層柱を構成する緑色非画素部着色部5Gは、積層柱および第2の積層柱を構成する青色非画素部着色部5B上に形成される。さらに、この際、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の緑色非画素部着色部5Gの厚みが所定の範囲内となり、かつ、最下層の赤色非画素部着色部5Rの積層柱形成領域13での開口部の長辺方向の幅に対する最上層の緑色非画素部着色部5Gの積層柱形成領域13での開口部の長辺方向の幅が所定の範囲内となるように、緑色非画素部着色部5Gが形成される。
Next, as shown in FIG. 16D, the green pixel
続いて、図示しないが、着色層および積層柱を覆うように、透明保護層を形成する。
このようにして、横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを作製することができる。
Then, although not shown in figure, a transparent protective layer is formed so that a colored layer and a lamination pillar may be covered.
In this way, a color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method can be produced.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
[実施例1]
(硬化性樹脂組成物の調製)
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2,2´-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、85℃で2時間攪拌し、さらに100℃で1時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル(GMA)を7重量部、トリエチルアミンを0.4重量部、およびハイドロキノンを0.2重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[Example 1]
(Preparation of curable resin composition)
The polymerization tank is charged with 63 parts by weight of methyl methacrylate (MMA), 12 parts by weight of acrylic acid (AA), 6 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and 88 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether (DMDG). After stirring and dissolving, 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and dissolved uniformly. Thereafter, the mixture was stirred at 85 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, and further reacted at 100 ° C. for 1 hour. Further, 7 parts by weight of glycidyl methacrylate (GMA), 0.4 parts by weight of triethylamine, and 0.2 parts by weight of hydroquinone were added to the obtained solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain a copolymer resin solution (
Next, the following materials were stirred and mixed at room temperature to obtain a curable resin composition.
<硬化性樹脂組成物の組成>
・上記共重合樹脂溶液(固形分50%):16重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399):24重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70):4重量部
・2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン:4重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:52重量部
<Composition of curable resin composition>
-Copolymer resin solution (
(遮光部の形成)
まず、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
・黒色顔料:23重量部
・高分子分散材(ビックケミー・ジャパン(株) Disperbyk111):2重量部
・溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル):75重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光部用組成物を得た。
(Formation of light shielding part)
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed in a sand mill to prepare a black pigment dispersion.
・ Black pigment: 23 parts by weight ・ Polymer dispersion (Bicchemy Japan Co., Ltd. Disperbyk111): 2 parts by weight ・ Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75 parts by weight A composition was obtained.
<遮光部用組成物の組成>
・上記黒色顔料分散液:61重量部
・上記硬化性樹脂組成物:20重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:30重量部
<Composition of composition for light shielding part>
-Black pigment dispersion: 61 parts by weight-Curable resin composition: 20 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 30 parts by weight
そして、厚み1.1mmのガラス基板(旭硝子(株) AN材)上に上記遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光層を形成した。この遮光層を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を180℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光部を形成すべき領域に膜厚1.5μmの遮光部を形成した。得られた遮光部は、開口部の長辺方向の幅が100μmであった。 Then, the light shielding layer composition was applied on a 1.1 mm thick glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd. AN material) with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light shielding layer. This light-shielding layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp, and then developed with a 0.05 wt% aqueous potassium hydroxide solution. Thereafter, the substrate is left to stand in an atmosphere of 180 ° C. for 30 minutes to be heat-treated for light shielding. A light shielding portion having a thickness of 1.5 μm was formed in a region where the portion should be formed. The obtained light shielding part had a width of 100 μm in the long side direction of the opening.
(着色層および積層柱の形成)
上記のようにして遮光部を形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、70℃のオーブン中で3分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を180℃の雰囲気下に30分間放置することにより、加熱処理を施して、赤色画素を形成すべき開口部および積層柱形成に必要な領域に赤色のレリーフパターンを形成した。この赤色のパターンは、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が80μmであった。
(Formation of colored layers and laminated columns)
A red curable resin composition having the following composition was applied onto the substrate on which the light shielding part was formed as described above by a spin coating method, and then dried in an oven at 70 ° C. for 3 minutes. Next, a photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of the red curable resin composition, and ultraviolet rays are applied only to the region corresponding to the colored layer forming region using a 2.0 kW super high pressure mercury lamp by a proximity aligner. Irradiated for 2 seconds. Subsequently, it was immersed in a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature: 23 ° C.) for 1 minute for alkali development to remove only the uncured portion of the coating film of the red curable resin composition. Thereafter, the substrate was left in an atmosphere of 180 ° C. for 30 minutes to perform a heat treatment, thereby forming a red relief pattern in an opening where a red pixel was to be formed and a region necessary for forming a stacked column. This red pattern had a width of 80 μm in the long side direction of the opening in the stacked column forming region.
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき開口部および積層柱形成に必要な領域に緑色のレリーフパターンを形成した。この緑色のパターンは、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が75μmであった。さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき開口部および積層柱形成に必要な領域に青色のレリーフパターンを形成した。この青色のパターンは、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅が34μmであった。これにより、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色からなる着色層を形成した。 Next, using the green curable resin composition having the following composition, a green relief pattern is formed in the opening where the green pixel is to be formed and the area necessary for the formation of the stacked pillars in the same process as the formation of the red relief pattern. did. This green pattern had a width of 75 μm in the long side direction of the opening in the laminated column forming region. Further, using the blue curable resin composition having the following composition, a blue relief pattern was formed in the region where the blue pixel is to be formed and the region necessary for the formation of the laminated pillar in the same process as the formation of the red relief pattern. . In the blue pattern, the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region was 34 μm. Thereby, a colored layer composed of three colors of red (R), green (G), and blue (B) was formed.
<赤色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントレッド177:10重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記硬化性樹脂組成物:5重量部
・酢酸-3-メトキシブチル:82重量部
<Composition of red curable resin composition>
CI pigment red 177: 10 parts by weight Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight The curable resin composition: 5 parts by weight 3-methoxybutyl acetate: 82 parts by weight
<緑色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントグリーン36:10重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記硬化性樹脂組成物:5重量部
・酢酸-3-メトキシブチル:82重量部
<Composition of green curable resin composition>
-CI Pigment Green 36: 10 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-The above curable resin composition: 5 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 82 parts by weight
<青色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントブルー15:6:10重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・上記硬化性樹脂組成物:5重量部
・酢酸-3-メトキシブチル:82重量部
<Composition of blue curable resin composition>
CI pigment blue 15: 6: 10 parts by weight Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight The above curable resin composition: 5 parts by weight 3-methoxybutyl acetate: 82 parts by weight
(透明保護層の形成)
上記のようにして着色層および積層柱を形成した基板上に、上記硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布を行った後に、減圧による乾燥を行い、乾燥塗膜2μmの塗布膜を形成した。この硬化性樹脂組成物の塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いて透明保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を200℃の雰囲気中に30分間放置することにより加熱処理を施して透明保護層を形成した。
(Formation of transparent protective layer)
After applying the curable resin composition by the spin coating method on the substrate on which the colored layer and the laminated column were formed as described above, drying was performed under reduced pressure to form a coating film having a dry coating film thickness of 2 μm. . A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of this curable resin composition, and an ultraviolet ray is applied only to the region corresponding to the transparent protective layer forming region using a 2.0 kW super high pressure mercury lamp by a proximity aligner for 10 seconds. Irradiated. Subsequently, it was immersed in a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature 23 ° C.) for 1 minute and alkali developed to remove only the uncured portion of the coating film of the curable resin composition. Thereafter, the substrate was left to stand in an atmosphere of 200 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment to form a transparent protective layer.
(評価)
得られたカラーフィルタにおいて、積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みは1.4μmであり、wz/w1は0.43であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さは6.4μmであり、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)は3.5μmであった。
(Evaluation)
In the obtained color filter, the thickness of the non-pixel portion colored portion of the uppermost layer among the non-pixel portion colored portions constituting the laminated pillar was 1.4 μm, and w z / w 1 was 0.43. In addition, the height from the surface of the light shielding portion to the top of the transparent protective layer on the stacked column is 6.4 μm, and the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the stacked column ( The spacer height was 3.5 μm.
上記のようにして得られたカラーフィルタの積層柱の圧縮特性を微小硬度計(フィッシャー社製H100−V)を用い、下記の2つの条件にて測定し、最大の変形量を測定した。
<低荷重条件>
・平面圧子:100μm角
・荷重:9秒間で0mNから20mNまで荷重を高くし、その後5秒間保持を行った。
<高荷重条件>
・平面圧子:100μm角
・荷重:90秒間で0mNから200mNまで荷重を高くし、その後5秒間保持を行った。
The compression property of the color filter laminated column obtained as described above was measured under the following two conditions using a microhardness meter (Fischer H100-V), and the maximum deformation amount was measured.
<Low load conditions>
Planar indenter: 100 μm square Load: The load was increased from 0 mN to 20 mN in 9 seconds and then held for 5 seconds.
<High load conditions>
Planar indenter: 100 μm square Load: The load was increased from 0 mN to 200 mN in 90 seconds, and then held for 5 seconds.
上記のようにして得られたカラーフィルタの透明保護層上にポリイミドよりなる配向膜を形成した。次いで、TFTを形成したガラス基板上にIPS液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、UV硬化性樹脂をシール材として用い、常温で0.3kgf/cm2の圧力をかけながら400mJ/cm2の照射量で露光することにより接合して、セル組みし、液晶表示装置を得た。
得られた液晶表示装置において画面表示を行い、セルギャップばらつきによるムラの判定を行った。さらに、液晶表示装置上に10mmφの金属片を置き、金属片の上から20kgf/cm2の荷重を1分間加えた後に荷重を除去し、1分後のムラを観察した。
An alignment film made of polyimide was formed on the transparent protective layer of the color filter obtained as described above. Next, a required amount of IPS liquid crystal is dropped on a glass substrate on which TFT is formed, the above color filters are overlaid, and UV curable resin is used as a sealing material, while applying a pressure of 0.3 kgf / cm 2 at room temperature, 400 mJ / cm Bonding was performed by exposure at an irradiation dose of 2 , and cells were assembled to obtain a liquid crystal display device.
Screen display was performed on the obtained liquid crystal display device, and unevenness due to cell gap variation was determined. Further, a 10 mmφ metal piece was placed on the liquid crystal display device, a load of 20 kgf / cm 2 was applied from the top of the metal piece for 1 minute, the load was removed, and unevenness after 1 minute was observed.
[実施例2]
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みを0.5μmとし、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅について、最下層(1層目)の非画素部着色部の幅w1を72μm、2層目の非画素部着色部の幅を68μm、最上層(3層目)の非画素部着色部の幅wzを16μmとした。wz/w1=0.22であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さを6.0μm、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)を3.3μmとした。上記以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを作製した。
得られたカラーフィルタについて、積層柱の圧縮特性を実施例1に記載の方法により測定した。
[Example 2]
Among the non-pixel portion colored portions constituting the laminated pillar, the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is 0.5 μm, and the width in the long side direction of the opening in the laminated pillar forming region is the lowermost layer (first layer). ), The width w 1 of the non-pixel colored portion is 72 μm, the width of the non-pixel colored portion of the second layer is 68 μm, and the width w z of the non-pixel colored portion of the uppermost layer (third layer) is 16 μm. w z / w 1 = 0.22. In addition, the height from the surface of the light shielding part to the top of the transparent protective layer on the stacked column is 6.0 μm, and the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the stacked column (spacer height) Was 3.3 μm. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
With respect to the obtained color filter, the compression property of the laminated column was measured by the method described in Example 1.
次に、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置について、実施例1に記載の方法により、セルギャップばらつきによるムラの判定および観察を行った。
Next, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained liquid crystal display device was subjected to the determination and observation of unevenness due to cell gap variation by the method described in Example 1.
[比較例1]
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みを0.3μmとし、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅について、最下層(1層目)の非画素部着色部の幅w1を72μm、2層目の非画素部着色部の幅を68μm、最上層(3層目)の非画素部着色部の幅wzを18μmとした。wz/w1=0.25であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さを6.1μm、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)を3.35μmとした。上記以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを作製した。
得られたカラーフィルタについて、積層柱の圧縮特性を実施例1に記載の方法により測定した。
[Comparative Example 1]
Of the non-pixel portion colored portions constituting the stacked pillar, the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is 0.3 μm, and the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region is the lowermost layer (first layer). ), The width w 1 of the non-pixel colored portion is 72 μm, the width of the second non-pixel colored portion is 68 μm, and the width w z of the non-pixel colored portion of the uppermost layer (third layer) is 18 μm. w z / w 1 = 0.25. In addition, the height from the surface of the light shielding part to the top of the transparent protective layer on the laminated column is 6.1 μm, and the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the laminated column (spacer height) Was 3.35 μm. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
With respect to the obtained color filter, the compression property of the laminated column was measured by the method described in Example 1.
次に、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置について、実施例1に記載の方法により、セルギャップばらつきによるムラの判定および観察を行った。
Next, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained liquid crystal display device was subjected to the determination and observation of unevenness due to cell gap variation by the method described in Example 1.
[比較例2]
積層柱部の最上部着色層の膜厚を0.8μmとし、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅について、最下層(1層目)の非画素部着色部の幅w1を60μm、2層目の非画素部着色部の幅を56μm、最上層(3層目)の非画素部着色部の幅wzを49μmとした。wz/w1=0.82であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さを5.9μm、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)を3.52μmとした。上記以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを作製した。
得られたカラーフィルタについて、積層柱の圧縮特性を実施例1に記載の方法により測定した。
[Comparative Example 2]
The thickness of the uppermost colored layer of the laminated column part is 0.8 μm, and the width w 1 of the non-pixel colored part of the lowermost layer (first layer) is set as the width in the long side direction of the opening in the laminated column forming region. 60 μm, the width of the non-pixel portion colored portion of the second layer was 56 μm, and the width w z of the non-pixel portion colored portion of the uppermost layer (third layer) was 49 μm. w z / w 1 = 0.82. In addition, the height from the surface of the light shielding part to the top of the transparent protective layer on the laminated column is 5.9 μm, the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the laminated column (spacer height) Was set to 3.52 μm. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
With respect to the obtained color filter, the compression property of the laminated column was measured by the method described in Example 1.
次に、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置について、実施例1に記載の方法により、セルギャップばらつきによるムラの判定および観察を行った。
Next, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained liquid crystal display device was subjected to the determination and observation of unevenness due to cell gap variation by the method described in Example 1.
[比較例3]
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みを2.2μmとし、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅について、最下層(1層目)の非画素部着色部の幅w1を72μm、2層目の非画素部着色部の幅を68μm、最上層(3層目)の非画素部着色部の幅wzを66μmとした。wz/w1=0.92であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さを8.9μm、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)を3.54μmとした。上記以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを作製した。
得られたカラーフィルタについて、積層柱の圧縮特性を実施例1に記載の方法により測定した。
[Comparative Example 3]
Among the non-pixel portion colored portions constituting the laminated pillar, the thickness of the non-pixel portion colored portion in the uppermost layer is set to 2.2 μm, and the width in the long side direction of the opening in the laminated pillar forming region is set to the lowermost layer (first layer). ), The width w 1 of the non-pixel colored portion is 72 μm, the width of the second non-pixel colored portion is 68 μm, and the width w z of the non-pixel colored portion of the uppermost layer (third layer) is 66 μm. w z / w 1 = 0.92. In addition, the height from the surface of the light shielding part to the top of the transparent protective layer on the laminated column is 8.9 μm, the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the laminated column (spacer height) ) Was 3.54 μm. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
With respect to the obtained color filter, the compression property of the laminated column was measured by the method described in Example 1.
次に、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置について、実施例1に記載の方法により、セルギャップばらつきによるムラの判定および観察を行った。
Next, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained liquid crystal display device was subjected to the determination and observation of unevenness due to cell gap variation by the method described in Example 1.
[比較例4]
積層柱を構成する非画素部着色部のうち、最上層の非画素部着色部の厚みを0.8μmとし、積層柱形成領域での開口部の長辺方向の幅について、最下層(1層目)の非画素部着色部の幅w1を85μm、2層目の非画素部着色部の幅を70μm、最上層(3層目)の非画素部着色部の幅wzを13μmとした。wz/w1=0.15であった。また、遮光部の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さを8.9μm、着色層上の透明保護層の表面から積層柱上の透明保護層の頂部までの高さ(スペーサ高さ)を3.54μmとした。上記以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを作製した。
得られたカラーフィルタについて、積層柱の圧縮特性を実施例1に記載の方法により測定した。
[Comparative Example 4]
Of the non-pixel portion colored portions constituting the stacked pillar, the thickness of the uppermost non-pixel portion colored portion is set to 0.8 μm, and the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region is set to the lowermost layer (first layer). ), The width w 1 of the non-pixel colored portion is 85 μm, the width of the second non-pixel colored portion is 70 μm, and the width w z of the non-pixel colored portion of the uppermost layer (third layer) is 13 μm. was w z / w 1 = 0.15. In addition, the height from the surface of the light shielding part to the top of the transparent protective layer on the laminated column is 8.9 μm, the height from the surface of the transparent protective layer on the colored layer to the top of the transparent protective layer on the laminated column (spacer height) ) Was 3.54 μm. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
With respect to the obtained color filter, the compression property of the laminated column was measured by the method described in Example 1.
次に、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置について、実施例1に記載の方法により、セルギャップばらつきによるムラの判定および観察を行った。
Next, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained liquid crystal display device was subjected to the determination and observation of unevenness due to cell gap variation by the method described in Example 1.
[評価]
実施例1,2および比較例1〜4の評価結果を表1に示す。
[Evaluation]
Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4.
1 … 横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ
2 … 基板
3 … 遮光部
4 … 着色層
4R … 赤色画素部着色部
4G … 緑色画素部着色部
4B … 青色画素部着色部
5R … 赤色非画素部着色部
5G … 緑色非画素部着色部
5B … 青色非画素部着色部
6 … 積層柱
7 … 透明保護層
8 … 第2の積層柱
d1 … 積層柱の高さ
h1 … 積層柱が形成されている部位のスペーサ高さ
t … 最上層の非画素部着色部の厚み
w1 … 最下層の非画素部着色部の幅
wz … 最上層の非画素部着色部の幅
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記積層柱が、長辺方向に隣接する前記開口部に挟まれる積層柱形成領域に形成され、
前記積層柱を構成する前記非画素部着色部のうち、最上層の前記非画素部着色部の厚みが0.5μm〜1.4μmの範囲内であり、
前記積層柱を構成する前記非画素部着色部のうち、最下層の前記非画素部着色部の前記積層柱形成領域での前記開口部の長辺方向の幅をw1、前記積層柱を構成する前記非画素部着色部のうち、最上層の前記非画素部着色部の前記積層柱形成領域での前記開口部の長辺方向の幅をwzとしたとき、0.22<w z /w 1 <0.43の関係を満たすことを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。 A substrate, a light-shielding portion that is formed in a pattern on the substrate and includes a rectangular opening having a short side and a long side, a plurality of color pixel coloring portions formed in the opening, and the light-shielding A plurality of non-pixel portion coloring portions of the same color as the plurality of pixel portion coloring portions, and the color of the pixel portion coloring portion adjacent in the long side direction of the opening is the same color. A colored layer, a plurality of stacked columns formed on the light-shielding portion in the display area, the non-pixel portion colored portions of each color being stacked in two or more layers, and the colored layer and the stacked columns are formed so as to cover A color filter for a horizontal electric field liquid crystal driving system having a transparent protective layer,
The laminated pillar is formed in a laminated pillar forming region sandwiched between the openings adjacent in the long side direction,
Among the non-pixel portion coloring portions constituting the laminated pillar, the thickness of the non-pixel portion coloring portion in the uppermost layer is in the range of 0.5 μm to 1.4 μm,
Of the non-pixel portion colored portions constituting the laminated pillar, the width of the long side direction of the opening in the laminated pillar forming region of the non-pixel portion colored portion in the lowermost layer is w 1 , and the laminated pillar is constituted. When the width in the long side direction of the opening in the stacked column forming region of the non-pixel portion coloring portion in the uppermost layer among the non-pixel portion coloring portions is w z , 0.22 <w z / A color filter for a lateral electric field liquid crystal driving method, characterized by satisfying a relationship of w 1 <0.43 .
前記積層柱が形成されている部位のスペーサ高さと前記第2の積層柱が形成されている部位のスペーサ高さとの差が0.5μm以上であり、
表示領域内にて、前記積層柱の個数密度が、前記積層柱および前記第2の積層柱の全体の個数密度の40%〜80%の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。 A plurality of second stacked columns formed on the light-shielding portion in the display region, having a lower height than the stacked columns, and in which two or more non-pixel colored portions of each color are stacked;
The difference between the spacer height of the portion where the laminated pillar is formed and the spacer height of the portion where the second laminated pillar is formed is 0.5 μm or more,
2. The number density of the stacked columns in the display area is in a range of 40% to 80% of the total number density of the stacked columns and the second stacked columns. Color filter for horizontal electric field liquid crystal drive system.
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