JP3458620B2 - Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device

Info

Publication number
JP3458620B2
JP3458620B2 JP26305696A JP26305696A JP3458620B2 JP 3458620 B2 JP3458620 B2 JP 3458620B2 JP 26305696 A JP26305696 A JP 26305696A JP 26305696 A JP26305696 A JP 26305696A JP 3458620 B2 JP3458620 B2 JP 3458620B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
spacer
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26305696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10104591A (en
Inventor
純司 梶田
秀史 野村
敬治 津田
申一 山田
哲哉 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP26305696A priority Critical patent/JP3458620B2/en
Publication of JPH10104591A publication Critical patent/JPH10104591A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3458620B2 publication Critical patent/JP3458620B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スペーサー機能を
有する液晶表示装置用基板、および、それを用いて作製
される液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate for a liquid crystal display device having a spacer function, and a liquid crystal display device manufactured by using the substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来使用されている液晶表示装置では、
図1に示すように、液晶層の厚み(セルギャップ)を保
持するために、一般に、2枚の液晶表示装置用基板間
に、スペーサーとして、プラスチックビーズ、ガラスビ
ーズ、またはガラス繊維を使用している。これらのスペ
ーサーは、液晶表示装置を組み立てる際に、散布によっ
て配置される。
2. Description of the Related Art In a conventional liquid crystal display device,
As shown in FIG. 1, in order to maintain the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer, plastic beads, glass beads, or glass fibers are generally used as spacers between two liquid crystal display device substrates. There is. These spacers are arranged by spraying when assembling the liquid crystal display device.

【0003】また、セルギャップを保持するために、特
開昭56−140324、特開昭63−824054、
特開平4−93924、特開平5−196946には、
カラーフィルターを形成する着色層を重ね合わせた構造
をスペーサーとして用いた液晶表示装置が提案されてい
る。
Further, in order to maintain the cell gap, JP-A-56-140324, JP-A-63-824054,
JP-A-4-93924 and JP-A-5-196946 disclose
A liquid crystal display device has been proposed in which a structure in which colored layers forming a color filter are stacked is used as a spacer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】スペーサーとしてプラ
スチックビーズなどを散布して用いる液晶表示装置で
は、スペーサーの位置が定まっておらず、基板上の表示
領域にもスペーサーが存在した。表示領域に存在するス
ペーサーによって、入射光が散乱され、液晶表示装置の
表示品位が低下するという問題があった。
In a liquid crystal display device in which plastic beads or the like are scattered as spacers, the positions of the spacers are not fixed, and the spacers also exist in the display area on the substrate. Incident light is scattered by the spacers existing in the display area, which causes a problem that the display quality of the liquid crystal display device is degraded.

【0005】また、散布されるスペーサーは、通常、球
状あるいは棒状の形であり、このため、液晶表示装置の
製造時、2枚の基板を圧着する際に、スペーサーが点ま
たは線で基板と接触するために、基板上の配向膜や透明
電極が破損する場合があり、それにより、表示欠陥が発
生するおそれがあった。さらに配向膜や透明電極の破損
により、液晶が汚染され、液晶に印加される実効電圧が
低下するおそれもあった。
Further, the spacers to be sprayed are usually in the shape of a sphere or a rod. Therefore, when manufacturing the liquid crystal display device, when the two substrates are pressure-bonded, the spacers come into contact with the substrates by dots or lines. Therefore, the alignment film and the transparent electrode on the substrate may be damaged, which may cause a display defect. Further, the damage of the alignment film and the transparent electrode may contaminate the liquid crystal and reduce the effective voltage applied to the liquid crystal.

【0006】一方、カラーフィルターを形成する着色層
を重ね合わせた構造をスペーサーとして用いる、前記の
開示技術で実際に得られた液晶表示装置において、スペ
ーサーの高さにばらつきがある場合、スペーサーの高さ
のばらつきに応じてセルギャップがばらつき、表示品位
の低下が起こる場合があった。
On the other hand, in the liquid crystal display device actually obtained by the above-mentioned disclosed technique, in which the structure in which the colored layers forming the color filter are overlapped is used as the spacer, when the height of the spacer varies, the height of the spacer increases. The cell gap may fluctuate depending on the fluctuation of the thickness, and the display quality may be degraded.

【0007】また、液晶表示装置を構成する2枚の基板
のうち、一方がスペーサー表面に導電膜を有する基板で
あり、他方がパターン電極を有する基板である場合、パ
ターン電極間、または、基板間での短絡がおこり、クロ
ストークやスイッチング不良といった表示不良が起こる
場合があった。特に、スペーサーの形成位置ずれ、大き
さずれ、2枚の基板の張り合わせ位置ずれなどが大きい
場合には、問題となる可能性が大きかった。
When one of the two substrates constituting the liquid crystal display device has a conductive film on the spacer surface and the other has a pattern electrode, the space between the pattern electrodes or the space between the substrates is large. In some cases, a short circuit occurred in the display, and display defects such as crosstalk and switching defects occurred. In particular, when the spacer formation position deviation, the size deviation, the bonding position deviation of the two substrates, and the like are large, there is a great possibility of causing a problem.

【0008】本発明は、前記の問題点に鑑み、スペーサ
ーの高さに多少のばらつきがあっても、画面内で均一な
セルギャップを保持し、かつ、クロストークやスイッチ
ング不良といった表示不良が起こりにくい液晶表示装置
用基板、およびそれを用いた液晶表示装置を提供するも
のである。
In view of the above problems, the present invention maintains a uniform cell gap in the screen even if there is some variation in the height of the spacer, and causes display defects such as crosstalk and switching defects. A substrate for a liquid crystal display device that is difficult to provide, and a liquid crystal display device using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
最上層の断面形状が凹状である固定されたスペーサーを
非表示領域に有する液晶表示装置用基板、および、少な
くとも一方の基板が、固定されたスペーサーを非表示領
域に有し、該スペーサーの最上層が凹の形状、または、
凹が潰れた形状をもつことを特徴とする、2枚の基板に
より液晶層を挟持した液晶表示装置によって達成され
る。
The object of the present invention is as follows.
A substrate for a liquid crystal display device having a fixed spacer in the non-display area in which the sectional shape of the uppermost layer is concave, and at least one substrate having the fixed spacer in the non-display area, and the uppermost layer of the spacer Is a concave shape, or
This is achieved by a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, which is characterized in that the recess has a crushed shape.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.

【0011】液晶表示装置は、液晶の電気光学応答を用
いることにより、画像や文字の表示や、情報処理などに
用いられるものでり、具体的には、パソコン、ワードプ
ロセッサー、ナビゲーションシステム、液晶テレビ、ビ
デオなどの表示画面や、液晶プロジェクションなどに用
いられるものである。
The liquid crystal display device is used for displaying images and characters, processing information, etc. by using the electro-optical response of liquid crystal, and specifically, a personal computer, a word processor, a navigation system, a liquid crystal television, It is used for display screens such as videos and liquid crystal projections.

【0012】本発明の液晶表示装置用基板は、電極や液
晶配向膜の有無を問わず、液晶表示装置に用いられ、液
晶層を挟持する基板である。具体的には、通常のガラス
基板や、プラスチック基板、薄膜トランジスター(TF
T)、メタル・インシュレーター・メタル(MIM)、
バリスタ、ダイオードなどのアクティブ素子を有する基
板、カラーフィルターなどが挙げられるが、スペーサー
の形成し易さの点から、カラーフィルターが好ましい。
The substrate for a liquid crystal display device of the present invention is a substrate for holding a liquid crystal layer, which is used in a liquid crystal display device with or without an electrode and a liquid crystal alignment film. Specifically, ordinary glass substrates, plastic substrates, thin film transistors (TF)
T), metal insulator metal (MIM),
Examples include a substrate having an active element such as a varistor and a diode, a color filter, and the like, and the color filter is preferable from the viewpoint of ease of forming a spacer.

【0013】本発明でのカラーフィルターは、任意の色
の光を透過する着色層からなる画素を有する基板であ
る。通常、赤、緑、青の3原色で画素は構成される。
The color filter according to the present invention is a substrate having a pixel formed of a colored layer which transmits light of an arbitrary color. Usually, a pixel is composed of three primary colors of red, green and blue.

【0014】着色層は、液晶中に表示不良の原因となる
不純物を溶出しなければ、いかなる材質のものであって
も良い。具体的な材質としては、任意の光のみを透過す
るように膜厚制御された無機膜や、染色、染料分散ある
いは顔料分散された着色樹脂膜などがある。着色樹脂膜
として用いられる樹脂に特に制限は無く、アクリル、ポ
リビニルアルコール、ポリイミドなどを使用することが
できる。なお、製造プロセスの簡便さや耐候性などの面
から着色膜としては顔料分散された樹脂膜を用いること
が好ましい。特に、耐熱性、対薬品性が他の樹脂に比べ
て優れていることから、顔料分散されたポリイミド膜を
用いることが好ましい。
The colored layer may be made of any material as long as it does not elute impurities causing defective display in the liquid crystal. Specific materials include an inorganic film whose film thickness is controlled so as to transmit only arbitrary light, and a colored resin film which is dyed, dye-dispersed or pigment-dispersed. The resin used as the colored resin film is not particularly limited, and acryl, polyvinyl alcohol, polyimide or the like can be used. It is preferable to use a pigment-dispersed resin film as the colored film from the viewpoints of simplicity of the manufacturing process and weather resistance. In particular, it is preferable to use a pigment-dispersed polyimide film because it is superior in heat resistance and chemical resistance to other resins.

【0015】本発明でのカラーフィルターにおいては、
画素間にブラックマトリックスを配置することが望まし
い。ブラックマトリックスは、画素間の非表示部に形成
された遮光膜である。ブラックマトリックスの配置によ
り、液晶表示装置のコントラストの向上や、光による液
晶表示装置の駆動素子の誤動作を防止することができ
る。
In the color filter of the present invention,
It is desirable to place a black matrix between the pixels. The black matrix is a light-shielding film formed in the non-display area between pixels. By disposing the black matrix, it is possible to improve the contrast of the liquid crystal display device and prevent malfunction of the driving element of the liquid crystal display device due to light.

【0016】ブラックマトリックスとしては、通常C
r、Al、Niなどの金属、およびその酸化物、窒化物
の膜や、樹脂中に遮光剤を分散させた樹脂膜が用いられ
る。これらのブラックマトリックスは、いずれも好適に
用いられるが、低コストで製造でき、かつ低反射化が容
易なことから、ポリイミドなどの樹脂中に黒色顔料など
を分散した樹脂膜からなるブラックマトリックスを用い
ることが好ましい。
The black matrix is usually C
A film of a metal such as r, Al, Ni, or an oxide or nitride thereof, or a resin film in which a light shielding agent is dispersed in a resin is used. Any of these black matrices is preferably used, but since it can be manufactured at low cost and can easily achieve low reflection, a black matrix composed of a resin film in which a black pigment or the like is dispersed in a resin such as polyimide is used. It is preferable.

【0017】本発明でのカラーフィルターに用いられる
顔料には特に制限はないが、耐光性、耐熱性、耐薬品性
に優れた物が望ましい。代表的な顔料の具体的な例をカ
ラーインデックス(CI)ナンバーで示す。黄色顔料の
例としてはピグメントイエロー20、24、83、8
6、93、94、109、110、117、125、1
37、138、139、147、148、153、15
4、166、173などがあげられる。橙色顔料の例と
してはピグメントオレンジ13、31、36、38、4
0、42、43、51、55、59、61、64、65
などが挙げられる。赤色顔料の例としてはピグメントレ
ッド9、97、122、123、144、149、16
6、168、177、180、192、215、21
6、224などが挙げられる。紫色顔料の例としてはピ
グメントバイオレット19、23、29、32、33、
36、37、38などが挙げられる。青色顔料の例とし
てはピグメントブルー15(15:3、15:4、1
5:6など)、21,22、60、64などが挙げられ
る。緑色顔料の例としてはピグメントグリーン7、1
0、36、47などが挙げられる。黒色顔料の例として
はピグメントブラック7などが挙げられる。本発明では
これらに限定されず種々の顔料を、単独で、または複数
を混合して使用する事ができる。なお、顔料は必要に応
じて、ロジン処理,酸性基処理,塩基性処理などの表面
処理が施されている物を使用してもよい。
The pigment used in the color filter of the present invention is not particularly limited, but a pigment having excellent light resistance, heat resistance and chemical resistance is desirable. Specific examples of typical pigments are shown by color index (CI) numbers. Examples of yellow pigments are Pigment Yellow 20, 24, 83, 8
6, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 1
37, 138, 139, 147, 148, 153, 15
4, 166, 173 and the like. Examples of orange pigments are Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 4
0, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65
And so on. Examples of red pigments include Pigment Red 9, 97, 122, 123, 144, 149, 16
6, 168, 177, 180, 192, 215, 21
6, 224 and the like. Examples of the purple pigment include pigment violet 19, 23, 29, 32, 33,
36, 37, 38 and the like. Examples of blue pigments include Pigment Blue 15 (15: 3, 15: 4, 1
5: 6), 21, 22, 60, 64 and the like. Pigment Green 7 and 1 are examples of green pigments.
0, 36, 47 and the like. Examples of black pigments include Pigment Black 7. In the present invention, the pigments are not limited to these, and various pigments can be used alone or in combination. The pigment may be subjected to surface treatment such as rosin treatment, acidic group treatment, and basic treatment, if necessary.

【0018】本発明で言うところの顔料が分散されたポ
リイミド膜の形成方法の一つに、顔料を分散したポリア
ミック酸溶液を基板上に塗布する方法がある。ポリアミ
ック酸は、一般式(1)で表わされる構造単位を主成分
とする。
In the present invention, one of the methods for forming a polyimide film in which a pigment is dispersed is to apply a polyamic acid solution in which a pigment is dispersed onto a substrate. The polyamic acid has a structural unit represented by the general formula (1) as a main component.

【0019】[0019]

【化1】 ここで一般式(1)のnは1〜2である。R1 は少なく
とも2個の炭素原子を有する3価または4価の有機基で
ある。耐熱性の面から、R1 は環状炭化水素、芳香族環
または芳香族複素環を含有し、かつ炭素数6から30の
3価または4価の基が好ましい。R1 の例として、フェ
ニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン
基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルス
ルフォン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノン
基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、シクロブチル
基、シクロペンチル基などが挙げられるがこれらに限定
されるものではない。またR2 は少なくとも2個の炭素
原子を有する2価の有機基である。耐熱性の面から、R
2 は環状炭化水素、芳香族環または芳香族複素環を含有
し、かつ炭素数6から30の2価の基が好ましい。R2
の例として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル
基、ナフタレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル
基、ジフェニルスルフォン基、ジフェニルプロパン基、
ベンゾフェノン基、ビフェニルトリフルオロプロパン
基、ジフェニルメタン基、シクロヘキシルメタン基など
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。一般
式(1)で表わされる構造単位を主成分とするポリマは
1 、R2 がこれらの内各々1個から構成されていても
良いし、各々2種以上から構成される共重合体であって
も良い。
[Chemical 1] Here, n in the general formula (1) is 1 to 2. R 1 is a trivalent or tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R 1 is preferably a trivalent or tetravalent group containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocycle and having 6 to 30 carbon atoms. Examples of R 1 include phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthalene group, perylene group, diphenyl ether group, diphenylsulfone group, diphenylpropane group, benzophenone group, biphenyltrifluoropropane group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and the like. However, the present invention is not limited to these. R 2 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms. R in terms of heat resistance
2 is preferably a divalent group containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocycle and having 6 to 30 carbon atoms. R 2
Examples of phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthalene group, perylene group, diphenyl ether group, diphenyl sulfone group, diphenyl propane group,
Examples thereof include a benzophenone group, a biphenyltrifluoropropane group, a diphenylmethane group and a cyclohexylmethane group, but are not limited thereto. The polymer having the structural unit represented by the general formula (1) as a main component may have one of R 1 and R 2 each, or a copolymer of two or more types. It may be.

【0020】基板との接着力を向上させるため耐熱性を
低下させない範囲でジアミン成分として、シロキサン構
造を有するビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサンなどを共重合させても良い。またアミン末端
の封止剤として無水マレイン酸などの無水物をポリイミ
ド前駆体の重合終了後に末端濃度に応じて加え、反応さ
せても良い。ポリイミド膜の力学的特性は、分子量が大
きいほど良好である。このため、ポリイミド前駆体の分
子量も大きい事が望まれる。一方、ポリイミド前駆体を
湿式エッチングによりパターン加工を行う場合、ポリイ
ミド前駆体の分子量が大き過ぎると、現像に要する時間
が長くなり過ぎるという問題がある。このため通常重合
度は、5から1000の範囲にする事が望ましい。
In order to improve the adhesive strength with the substrate, bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane having a siloxane structure may be copolymerized as a diamine component within the range of not lowering the heat resistance. In addition, an anhydride such as maleic anhydride may be added as a blocking agent for the amine terminal, depending on the terminal concentration, after the completion of the polymerization of the polyimide precursor, and reacted. The higher the molecular weight, the better the mechanical properties of the polyimide film. Therefore, it is desired that the molecular weight of the polyimide precursor is also large. On the other hand, when the polyimide precursor is subjected to pattern processing by wet etching, if the molecular weight of the polyimide precursor is too large, there is a problem that the time required for development becomes too long. Therefore, it is usually desirable that the degree of polymerization is in the range of 5 to 1000.

【0021】このような顔料が分散されたポリアミック
酸からなる、着色膜を化学処理または加熱処理し,イミ
ド環やその他の環状構造を有するポリマ(ポリイミド、
ポリアミドイミド)となすことにより顔料分散ポリイミ
ド膜が得られる。このほか、ポリアミック酸エステルな
どからポリイミド膜を得ることもできる。
A polymer (polyimide, polyimide, etc.) having an imide ring or other cyclic structure is obtained by chemically or heat treating a colored film made of polyamic acid in which such a pigment is dispersed.
Polyamideimide) gives a pigment-dispersed polyimide film. In addition, a polyimide film can be obtained from polyamic acid ester or the like.

【0022】カラーフィルター表面には、必要に応じ
て、透明導電膜が形成される。透明導電膜としては、透
明性が高く、カラー表示適性を損なわれない優れたもの
が好ましい。透明導電膜の具体的な例として、酸化ス
ズ、酸化スズ−インジウム(ITO)、酸化アンチモン
などが挙げられるが、特にこれらに限定されない。ま
た、透明導電膜の形成方法としては、ディッピング(D
ip)法、化学気相成長(CVD)法、物理気相成長
(PVD)法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
プレーティング法などの方法が挙げられる。透明導電膜
としては、透明性、導電性、製造の容易さの点から、I
TOのスパッタリング膜、イオンプレーティング膜が好
ましい。
A transparent conductive film is formed on the surface of the color filter, if necessary. As the transparent conductive film, those having high transparency and not impairing the color display suitability are preferable. Specific examples of the transparent conductive film include, but are not limited to, tin oxide, tin oxide-indium (ITO), and antimony oxide. As a method of forming the transparent conductive film, dipping (D
ip) method, chemical vapor deposition (CVD) method, physical vapor deposition (PVD) method, vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method and the like. As the transparent conductive film, in terms of transparency, conductivity, and ease of manufacturing, I
A TO sputtering film and an ion plating film are preferable.

【0023】本発明におけるスペーサーは、液晶表示装
置を作製した際に、図2に示されるように対向基板と接
するものである。これにより対向基板との間に、一定の
ギャップが保持される。このギャップに、液晶が注入さ
れる。
The spacer in the present invention comes into contact with the counter substrate as shown in FIG. 2 when the liquid crystal display device is manufactured. As a result, a constant gap is maintained between the counter substrate and the counter substrate. Liquid crystal is injected into this gap.

【0024】本発明で言う非表示領域は、画像や文字を
表示する際に、常に明または暗状態に固定された領域で
あるが、通常、暗状態すなわち遮光された領域である。
具体的には、TFT基板の配線部や、配線部上に形成さ
れたブラックマトリックス上、カラーフィルターのブラ
ックマトリックス上などが挙げられる。これらの遮光さ
れた領域に本発明の固定されたスペーサーが配置され
る。なお、スペーサー自体が、遮光性を示す場合には、
どこに配置されてもよい。
The non-display area referred to in the present invention is an area which is always fixed in a bright or dark state when displaying an image or a character, but is usually a dark state, that is, a light-shielded area.
Specific examples thereof include the wiring portion of the TFT substrate, the black matrix formed on the wiring portion, the black matrix of the color filter, and the like. The fixed spacers of the present invention are placed in these light shielded areas. If the spacer itself has a light-shielding property,
It can be placed anywhere.

【0025】スペーサーの形成は、フォトリソグラフィ
ーや印刷、電着などの方法によって行われる。スペーサ
ーを容易に設計通りの位置に形成でき、例えば、表示部
の非表示領域に正確に配置できるので、フォトリソグラ
フィーによって形成することが好ましい。
The spacers are formed by a method such as photolithography, printing or electrodeposition. It is preferable to form the spacers by photolithography, because the spacers can be easily formed at the designed positions and can be accurately arranged in the non-display region of the display unit, for example.

【0026】液晶表示装置用基板がカラーフィルターの
場合、スペーサーの形成は、カラーフィルターの形成工
程中、あるいは、カラーフィルター表面に導電性膜が形
成された後など、どのような工程で設置されても良い。
When the liquid crystal display device substrate is a color filter, the spacer may be formed by any process such as during the color filter forming process or after the conductive film is formed on the color filter surface. Is also good.

【0027】本発明におけるスペーサーに用いられる材
料には特に制限はないが、液晶表示装置用基板がカラー
フィルターである場合、製造の容易さからカラーフィル
ター形成材料で形成されていることが好ましい。
The material used for the spacer in the present invention is not particularly limited, but when the liquid crystal display device substrate is a color filter, it is preferably formed of a color filter forming material from the viewpoint of easy production.

【0028】本発明におけるスペーサーの高さは、1〜
9μmが好ましく、さらには2〜8μm、さらには3〜
7μmが好ましい。スペーサーの高さが1μmよりも低
いと、十分なセルギャップを確保することが困難にな
り、例えば、TNモードでは、デスクリネーションが生
じるなどの問題が起きやすい。一方、9μmを超えると
液晶表示装置のセルギャップが大きくなり過ぎ、このた
め駆動に要する電圧が高くなり、好ましくない。なお、
ここで、スペーサーの高さとは、1個のスペーサーに着
目し、表示部平坦部(カラーフィルターの場合には着色
層、TFT基板の場合には透過電極)と該スペーサー頂
点との間の距離を意味する。なお、基板上の表示部平坦
部の高さにムラがある場合には、スペーサー頂点と各表
示部平坦部との間の距離のうち、最大のものを意味す
る。
The height of the spacer in the present invention is from 1 to
9 μm is preferable, further 2 to 8 μm, and further 3 to
7 μm is preferable. If the height of the spacer is less than 1 μm, it becomes difficult to secure a sufficient cell gap, and, for example, in the TN mode, problems such as declination easily occur. On the other hand, if the thickness exceeds 9 μm, the cell gap of the liquid crystal display device becomes too large, which increases the voltage required for driving, which is not preferable. In addition,
Here, the height of the spacer refers to the distance between the flat portion of the display portion (the colored layer in the case of a color filter, the transmissive electrode in the case of a TFT substrate) and the apex of the spacer, focusing on one spacer. means. In addition, when there is unevenness in the height of the flat portion of the display portion on the substrate, it means the maximum distance between the spacer apex and the flat portion of each display portion.

【0029】本発明で言う断面の凹の形状とは、図3に
典型的な例が示されているように、中央付近の平坦部に
比べて、周縁部に、より高さの高い部分が存在するスペ
ーサーの断面(液晶表示素子用基板に対して、垂直な
面)の形状である。
The concave shape of the cross section referred to in the present invention means, as a typical example is shown in FIG. 3, that a portion having a higher height is formed in the peripheral portion than in the flat portion near the center. The shape of the cross section of the existing spacers (the surface perpendicular to the liquid crystal display element substrate).

【0030】本発明で言う凹状のスペーサーを有するこ
とで、図4に示すように、高さにばらつきがある場合、
スペーサーの凹状が、図5に示されるように潰れ、高さ
のばらつきが低減され、セルギャップが均一化する。一
方、図6に示されるような、凹状でないスペーサーを有
した場合には、図7に示すように潰れないため、高さの
ばらつきが低減されず、セルギャップが不均一になり、
表示品位が低下する。また、凹状のスペーサーを有する
ことで、図8に示すように、対向する基板と点または線
で接触し、対向するパターン電極間、および、基板間で
の抵抗値が高くなる。凹状のスペーサーが潰れた場合
も、スペーサー先端が潰れにより高抵抗化し、対向する
パターン電極間、および、基板間での抵抗値は高くな
る。このため、クロストークやスイッチング不良といっ
た表示不良が起こる可能性が低減される。一方、凹状で
ないスペーサーを有した場合には、図9に示すように、
対向する基板と面で接触し、抵抗値が低下し、クロスト
ークやスイッチング不良といった表示不良が誘起される
場合がある。
By having the concave spacers in the present invention, as shown in FIG.
The concave shape of the spacer is crushed as shown in FIG. 5, the height variation is reduced, and the cell gap is made uniform. On the other hand, when the spacer having a non-concave shape as shown in FIG. 6 is not crushed as shown in FIG. 7, variation in height is not reduced and the cell gap becomes non-uniform.
The display quality is degraded. Further, by having the concave spacers, as shown in FIG. 8, the substrates come into contact with the opposing substrates at points or lines, and the resistance value between the opposing pattern electrodes and between the substrates increases. Even when the concave spacer is crushed, the tip of the spacer is crushed to increase the resistance, and the resistance between the opposing pattern electrodes and between the substrates is increased. Therefore, the possibility of display defects such as crosstalk and switching defects is reduced. On the other hand, in the case of having a spacer that is not concave, as shown in FIG.
There is a case in which a display substrate such as a crosstalk or a switching defect is induced because the resistance value is lowered due to the surface contact with the opposing substrate.

【0031】本発明で言う断面の凹の形状の高さとは、
図10に示すように、スペーサーの中央付近の平坦部を
基準としたときの、スペーサーの凹の形状の頂点までの
高さを指す。凹の形状の高さは、通常、0.05〜2μ
m、好ましくは、0.1〜1μmである。凹の形状の高
さが低すぎると、セルギャップの不均一による表示不良
や、クロストークやスイッチング不良による表示不良を
防ぐ効果が発揮されない。逆に、凹の形状の高さが大き
すぎると、ラビング処理やパネル組み時の負荷により、
スペーサーに欠けが生じるおそれがある。スペーサーに
欠けが生じると、その欠けた破片が液晶中を浮遊するこ
とにより液晶の配向が乱れ、表示不良が誘起される場合
がある。
In the present invention, the height of the concave shape of the cross section means
As shown in FIG. 10, it refers to the height to the apex of the concave shape of the spacer with reference to the flat portion near the center of the spacer. The height of the concave shape is usually 0.05 to 2 μ.
m, preferably 0.1 to 1 μm. If the height of the concave shape is too low, the effect of preventing display failure due to nonuniform cell gap and display failure due to crosstalk or switching failure cannot be exerted. On the contrary, if the height of the concave shape is too large, the load during rubbing and panel assembly may cause
The spacer may be chipped. When the spacer is chipped, the chipped chip may float in the liquid crystal, disturbing the alignment of the liquid crystal and inducing display defects in some cases.

【0032】断面が凹の形状であるスペーサーは、たと
えば次のような方法により作製される。黒色顔料を分散
した熱硬化性樹脂被膜を、基板上に形成し、パターン加
工後、熱硬化を行いブラックマトリックスを作製する。
赤色顔料を分散した熱硬化性樹脂被膜を積層し、パター
ン加工を行い、表示画面部のほかに、ブラックマトリッ
クス上に赤色顔料分散樹脂被膜からなる突起部を形成し
て、樹脂の熱硬化を行う。次に、同様な手法により、緑
色顔料を分散した熱硬化性樹脂被膜を表示画面部に形成
すると同時に、ブラックマトリックス上の赤色顔料分散
樹脂被膜からなる突起部上に積層して熱硬化を行う。そ
して、青色顔料を分散した熱硬化性樹脂被膜を、同様
に、表示画面部とブラックマトリックス上の赤色と緑色
顔料分散樹脂被膜の重ね合わせからなる突起部上に積層
して熱硬化を行うことにより、赤、緑、青の色重ねから
なる、遮光部に固定されたスペーサーが形成される。こ
の際、青色顔料を分散した熱硬化性樹脂被膜として、適
当な熱機械的特性を有するものを選択し、熱硬化温度を
適当に設定することにより、例えば、樹脂の硬化後のガ
ラス転移温度を30℃以上は越えない温度で熱硬化する
ことにより、スペーサーの断面を凹の形状とすることが
できる。ガラス転移温度を30℃以上は越えない温度で
熱硬化した場合、樹脂の硬化収縮により、パターンの断
面形状を凹状にすることが可能となる。一方、ガラス転
移温度を30℃以上越える温度で熱硬化した場合には、
硬化収縮したパターンの端部が樹脂の流動により滑らか
になり、パターンの断面形状は凹状ではなくなる。着色
被膜の形成の順序は、上記の赤、緑、青の順に限らず、
どのような順序であってもかまわないが、その際、最後
の積層膜を熱硬化する温度設定には注意を要する。な
お、本発明は、上記の方法に限らず、断面が凹の形状で
あるスペーサーを形成できるのであれば、どのような方
法も採用することができる。
The spacer having a concave cross section is produced, for example, by the following method. A thermosetting resin coating in which a black pigment is dispersed is formed on a substrate, and after pattern processing, heat curing is performed to produce a black matrix.
Laminate a thermosetting resin coating in which red pigment is dispersed, perform pattern processing, and form a protrusion consisting of a red pigment-dispersed resin coating on the black matrix in addition to the display screen, and heat cure the resin. . Next, a thermosetting resin film in which a green pigment is dispersed is formed on the display screen portion by the same method, and at the same time, the thermosetting resin film is laminated on the projection portion formed of the red pigment-dispersed resin film on the black matrix and thermoset. Then, the thermosetting resin coating in which the blue pigment is dispersed is similarly laminated on the projection portion formed by superimposing the red and green pigment-dispersed resin coating on the display screen portion and the black matrix to perform thermosetting. A spacer fixed to the light-shielding portion is formed by overlapping the colors of red, green, and blue. At this time, as the thermosetting resin coating in which the blue pigment is dispersed, one having appropriate thermomechanical properties is selected, and the thermosetting temperature is appropriately set to, for example, change the glass transition temperature after curing of the resin. By heat-curing at a temperature not exceeding 30 ° C. or more, the spacer can have a concave cross section. When the resin is heat-cured at a temperature not exceeding the glass transition temperature of 30 ° C. or higher, it is possible to make the cross-sectional shape of the pattern concave due to curing shrinkage of the resin. On the other hand, when thermosetting at a temperature higher than the glass transition temperature of 30 ° C. or higher,
The end portion of the pattern which has been cured and contracted is smoothed by the flow of the resin, and the cross-sectional shape of the pattern is not concave. The order of forming the colored film is not limited to the order of red, green and blue described above,
Any order may be used, but at that time, attention must be paid to the temperature setting for thermosetting the final laminated film. The present invention is not limited to the above method, and any method can be adopted as long as the spacer having a concave cross section can be formed.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0034】実施例1 (カラーフィルターの作製)温度計および乾燥窒素導入
口と攪拌装置を付した5000mlの4つ口フラスコ
に、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル140.2
g(0.7モル当量)、3,3´−ジアミノジフェニル
スルホン62.1g(0.25モル当量)、ビス−3−
(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン12.4g
(0.05モル当量)、γ−ブチロラクトン1000
g、N−メチル−2−ピロリドンを500gを投入し、
乾燥窒素流入下、40℃で1時間攪拌した後、3,3
´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物322.2g(1モル当量)、γ−ブチロラクトン9
45.9gを投入し、乾燥窒素流入下、60℃で3時間
攪拌し、ポリアミック酸溶液(ポリマー濃度18重量
%)を得た。
Example 1 (Preparation of color filter) 4,4'-diaminodiphenyl ether 140.2 was placed in a 5000 ml four-necked flask equipped with a thermometer, a dry nitrogen inlet and a stirrer.
g (0.7 molar equivalent), 3,3'-diaminodiphenyl sulfone 62.1 g (0.25 molar equivalent), bis-3-
(Aminopropyl) tetramethylsiloxane 12.4 g
(0.05 molar equivalent), γ-butyrolactone 1000
g, 500 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added,
Stir for 1 hour at 40 ° C. under a flow of dry nitrogen, then
322.2 g (1 molar equivalent) of ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, γ-butyrolactone 9
45.9 g was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours under a flow of dry nitrogen to obtain a polyamic acid solution (polymer concentration 18% by weight).

【0035】このポリアミック酸溶液を200g取り出
し、それにγ−ブチロラクトン186g、ブチルセロソ
ルブ64gを添加して、ポリマー濃度8重量%のポリア
ミック酸溶液を得た。
200 g of this polyamic acid solution was taken out, and 186 g of γ-butyrolactone and 64 g of butyl cellosolve were added thereto to obtain a polyamic acid solution having a polymer concentration of 8% by weight.

【0036】ピグメントブラック7(カーボンブラッ
ク)4g、N−メチル−2−ピロリドン40g、ブチル
セロソルブ6gをガラスビーズ100gとともにホモジ
ナイザーを用い、7000rpmで30分間分散処理
後、ガラスビーズを濾過により除去し、顔料濃度8重量
%の顔料分散液を得た。
Pigment Black 7 (carbon black) 4 g, N-methyl-2-pyrrolidone 40 g, and butyl cellosolve 6 g were dispersed together with 100 g of glass beads using a homogenizer at 7,000 rpm for 30 minutes, and the glass beads were removed by filtration to obtain a pigment concentration. An 8% by weight pigment dispersion was obtained.

【0037】顔料分散液30gに、前記のポリマー濃度
8重量%のポリアミック酸溶液30gを添加混合し、黒
色ペーストを作製した。本ペーストを無アルカリガラス
基板上に塗布後、120℃でプリベークを行い、ポリイ
ミド前駆体黒色着色膜を形成した。冷却後、ポジ型フォ
トレジストを塗布し、90℃で加熱乾燥してフォトレジ
スト被膜を形成した。これを紫外線露光機を用いて、フ
ォトマスクを介して露光した。露光後、アルカリ現像液
に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリイミド前駆体黒
色着色膜のエッチングを同時に行い、開口部を形成し
た。エッチング後、不要となったフォトレジスト層をメ
チルセルソルブアセテートにて剥離した。エッチングさ
れたポリイミド前駆体黒色着色膜を290℃に加熱して
熱硬化を行い、ポリイミドに転換して樹脂ブラックマト
リックスを形成した。
30 g of the polyamic acid solution having a polymer concentration of 8% by weight was added to and mixed with 30 g of the pigment dispersion liquid to prepare a black paste. After applying this paste on a non-alkali glass substrate, prebaking was performed at 120 ° C. to form a polyimide precursor black colored film. After cooling, a positive photoresist was applied and heated and dried at 90 ° C. to form a photoresist film. This was exposed through a photomask using an ultraviolet exposure device. After the exposure, the substrate was dipped in an alkali developing solution, the photoresist was developed, and the polyimide precursor black colored film was simultaneously etched to form an opening. After etching, the unnecessary photoresist layer was peeled off with methyl cellosolve acetate. The etched polyimide precursor black colored film was heated to 290 ° C. to be thermally cured and converted into polyimide to form a resin black matrix.

【0038】ピグメントレッド177(アントラキノン
レッド)4g、γ−ブチロラクトン40g、ブチルセロ
ソルブ6gをガラスビーズ100gとともにホモジナイ
ザーを用い、7000rpmで30分間分散処理後、ガ
ラスビーズを濾過により除去し、顔料濃度8重量%の顔
料分散液を得た。
Pigment Red 177 (Anthraquinone Red) 4 g, γ-butyrolactone 40 g, and butyl cellosolve 6 g were dispersed together with 100 g of glass beads using a homogenizer at 7,000 rpm for 30 minutes, and the glass beads were removed by filtration to obtain a pigment concentration of 8% by weight. A pigment dispersion was obtained.

【0039】顔料分散液30gに、前記のポリマー濃度
8重量%のポリアミック酸溶液30gを添加混合し、赤
色ぺーストを得た。
30 g of the polyamic acid solution having a polymer concentration of 8% by weight was added to and mixed with 30 g of the pigment dispersion liquid to obtain a red paste.

【0040】樹脂ブラックマトリックス上に赤色ペース
トを塗布し、プリベークを行い、ポリイミド前駆体赤色
着色膜を形成した。フォトレジストを用い、前記と同様
な手段により、赤色画素の形成とともに、表示画面部お
よび額縁、額縁周辺部のシール部の樹脂ブラックマトリ
ックス上にスペーサーの1段目を形成し、290℃に加
熱して熱硬化を行った。
A red paste was applied on the resin black matrix and prebaked to form a polyimide precursor red colored film. Using a photoresist, by the same means as above, along with the formation of the red pixel, the first step of the spacer is formed on the resin black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame, and heated to 290 ° C. And heat cured.

【0041】ピグメントグリーン7(フタロシアニング
リーン)3.6g、ピグメントイエロー83(ベンジジ
ンイエロー)0.4g、γ−ブチロラクトン32g、ブ
チルセロソルブ4gをガラスビーズ120gとともにホ
モジナイザーを用い、7000rpmで30分間分散処
理後、ガラスビーズを濾過により除去し、顔料濃度10
重量%の顔料分散液を得た。
Pigment Green 7 (Phthalocyanine Green) 3.6 g, Pigment Yellow 83 (Benzidine Yellow) 0.4 g, γ-butyrolactone 32 g and butyl cellosolve 4 g together with 120 g of glass beads were dispersed with glass homogenizer at 7,000 rpm for 30 minutes, and then glass. The beads are removed by filtration and the pigment concentration is 10
A weight% pigment dispersion was obtained.

【0042】顔料分散液32gに、前記のポリマー濃度
8重量%のポリアミック酸溶液28gを添加混合し、緑
色カラーぺーストを得た。
28 g of the polyamic acid solution having a polymer concentration of 8% by weight was added to and mixed with 32 g of the pigment dispersion liquid to obtain a green color paste.

【0043】赤色ぺーストを用いた時と同様にして、緑
色画素の形成とともに、表示画面部および額縁、額縁周
辺部のシール部の樹脂ブラックマトリックス上の赤色積
層膜上に、スペーサーの2段目を形成し、290℃に加
熱して熱硬化を行った。
Similarly to the case of using the red paste, the second stage of the spacer is formed on the red laminated film on the resin black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame in the same manner as the formation of the green pixel. Was formed and was heated to 290 ° C. to be heat-cured.

【0044】前記のポリマー濃度8重量%のポリアミッ
ク酸溶液60gと、ピグメントブルー15(フタロシア
ニンブルー)2.8g、N−メチル−2−ピロリドン3
0g、ブチルセロソルブ10gをガラスビーズ150g
とともにホモジナイザーを用い、7000rpmで30
分間分散処理後、ガラスビーズを濾過により除去し、青
色カラーペーストを得た。
60 g of the above polyamic acid solution having a polymer concentration of 8% by weight, Pigment Blue 15 (phthalocyanine blue) 2.8 g, N-methyl-2-pyrrolidone 3
0 g, butyl cellosolve 10 g, glass beads 150 g
With a homogenizer at 7,000 rpm
After the dispersion treatment for minutes, the glass beads were removed by filtration to obtain a blue color paste.

【0045】前記と同様な手順により、青色画素の形成
とともに、表示画面部および額縁、額縁周辺部のシール
部の樹脂ブラックマトリックス上の赤色および緑色積層
膜上に、スペーサーの3段目を形成し、290℃に加熱
して熱硬化を行った。
By the same procedure as described above, the third step of the spacer is formed on the red and green laminated films on the resin black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame, together with the formation of the blue pixel. It was heated to 290 ° C. and heat-cured.

【0046】なお、青色カラーペーストの硬化後のガラ
ス転移温度を示差走査熱量測定法により求めたところ、
290℃であった。 従って、熱硬化温度とガラス転移
温度の差は30℃以内である。
The glass transition temperature of the blue color paste after curing was determined by differential scanning calorimetry.
It was 290 ° C. Therefore, the difference between the thermosetting temperature and the glass transition temperature is within 30 ° C.

【0047】この遮光層と赤色画素、緑色画素、青色画
素を有し、表示画面部および額縁、額縁周辺部のシール
部の樹脂ブラックマトリックス上にスペーサーを有する
無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にてIT
O層を形成し、液晶表示装置用基板として用いられるカ
ラーフィルターを得た。
A non-alkali glass substrate having the light-shielding layer, red pixels, green pixels, and blue pixels, and a spacer on the resin black matrix of the display screen portion, the frame, and the seal portion around the frame is sputtered. IT
An O layer was formed to obtain a color filter used as a substrate for a liquid crystal display device.

【0048】(形状の確認)カラーフィルター上のスペ
ーサー1個(高さ4μm)の形状の観察および測定を行
った。観察および測定は、光学顕微鏡、触針式表面粗さ
測定機、走査型電子顕微鏡を用いて行った。まず、光学
顕微鏡で、スペーサーの最上層を観察したところ、凹状
であった。次に、表面粗さ測定機(小坂研究所製 SE
−3300触針先端半径0.3μm)を用いて、断面の
凹状突起の高さを測定したところ、0.5μmであっ
た。さらに走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、
表面粗さ測定機と同様に、断面の凹状突起の高さは0.
3μmであった。
(Confirmation of Shape) The shape of one spacer (height: 4 μm) on the color filter was observed and measured. The observation and measurement were performed using an optical microscope, a stylus type surface roughness measuring device, and a scanning electron microscope. First, when the uppermost layer of the spacer was observed with an optical microscope, it was concave. Next, a surface roughness measuring device (SE manufactured by Kosaka Laboratory
Using a -3300 stylus tip radius of 0.3 μm), the height of the concave protrusion in the cross section was measured and found to be 0.5 μm. Furthermore, when observing with a scanning electron microscope,
Similar to the surface roughness measuring machine, the height of the concave protrusions in the cross section is 0.
It was 3 μm.

【0049】(カラー液晶表示装置の作製と評価)この
スペーサーが設けられたカラーフィルターのITO膜上
にポリイミド系の配向膜を設け、ラビング処理を施し
た。また、同様に対向する液晶表示装置用基板について
も、ポリイミド系の配向膜を設け、ラビング処理を施し
た。この2枚の基板をエポキシ接着材をシール剤として
用いて貼り合わせた後に、シール部に設けられた注入口
から液晶を注入した。液晶を注入後、注入口を封止し、
さらに偏光板を基板の外側に貼り合わせ液晶表示装置を
作製した。
(Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Device) A polyimide-based alignment film was provided on the ITO film of the color filter provided with this spacer, and a rubbing treatment was performed. Similarly, the liquid crystal display substrate facing each other was also provided with a polyimide-based alignment film and rubbed. After these two substrates were bonded together using an epoxy adhesive as a sealant, liquid crystal was injected through the injection port provided in the seal portion. After injecting liquid crystal, seal the inlet,
Further, a polarizing plate was attached to the outside of the substrate to manufacture a liquid crystal display device.

【0050】この液晶表示装置に、クロストークやスイ
ッチング不良といった、表示不良が起らなかった。ま
た、表示むらによる、表示品位の低下も起こらなかっ
た。
No display failure such as crosstalk or switching failure occurred in this liquid crystal display device. Further, the display quality did not deteriorate due to the display unevenness.

【0051】この表示装置を解体して、スペーサーを観
察したところ、凹状が潰れた箇所と、潰れていない箇所
が確認できた。
When this display device was disassembled and the spacers were observed, it was possible to confirm that the concave portions were crushed and that the concave portions were not crushed.

【0052】比較例1 (カラーフィルターの作製)スペーサー3段目を形成す
る青色カラーペーストの熱硬化を290℃ではなく33
0℃で行った以外は、実施例1と同様にしてカラーフィ
ルターを作製した。
Comparative Example 1 (Preparation of Color Filter) The blue color paste forming the third stage of the spacer was thermally cured at 290 ° C. instead of 33 ° C.
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the color filter was used at 0 ° C.

【0053】青色カラーペーストの硬化後のガラス転移
温度は290℃であったので、熱硬化温度はガラス転移
温度を30℃以上越えている。
Since the glass transition temperature after curing of the blue color paste was 290 ° C., the thermal curing temperature exceeds the glass transition temperature by 30 ° C. or more.

【0054】(形状の確認)カラーフィルター上のスペ
ーサー1個(高さ4μm)の形状の観察および測定を実
施例1と同様にして行った。光学顕微鏡で、スペーサー
の最上層を観察したところ、端部が丸みをおびた台形状
の構造で、断面形状は凹状ではなかった。
(Confirmation of Shape) The shape and shape of one spacer (height: 4 μm) on the color filter was observed and measured in the same manner as in Example 1. When the uppermost layer of the spacer was observed with an optical microscope, the structure was a trapezoidal shape with rounded ends, and the cross-sectional shape was not concave.

【0055】表面粗さ測定機と、走査型電子顕微鏡を用
いて観察を行ったところ、スペーサー最上層の断面形状
が凹状でないことを確認した。
Observation using a surface roughness measuring instrument and a scanning electron microscope confirmed that the cross-sectional shape of the uppermost spacer layer was not concave.

【0056】(カラー液晶表示装置の作製と評価)実施
例1と同様な操作により、液晶表示装置を作製した。こ
の液晶表示装置を駆動させたところ、クロストークやス
イッチング不良といった、表示不良が起きた。また、表
示むらによる、表示品位の低下が見られた。
(Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device was produced by the same operation as in Example 1. When this liquid crystal display device was driven, display defects such as crosstalk and switching defects occurred. Further, the display quality was deteriorated due to the display unevenness.

【0057】実施例2 (カラーフィルターの作製)温度計および乾燥窒素導入
口と攪拌装置を付した5000mlの4つ口フラスコ
に、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル130.1
g(0.65モル当量)、3,4´−ジアミノジフェニ
ルエーテル60.1g(0.3モル当量)、ビス−3−
(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン12.4g
(0.05モル当量)、γ−ブチロラクトン1000
g、N−メチル−2−ピロリドンを400gを投入し、
乾燥窒素流入下、30℃で1時間攪拌した後、3,3
´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物161.1g(0.5モル当量)、3,3´,4,4
´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物144.2g
(0.49倍モル当量)、γ−ブチロラクトン127
6.8gを投入し、乾燥窒素流入下、70℃で2時間攪
拌し、その後、無水マレイン酸を1.96g(0.02
モル当量)添加し1時間攪拌して、ポリアミック酸溶液
(ポリマー濃度16重量%)を得た。この溶液を200
g取り出し、γ−ブチロラクトン160g、ブチルセロ
ソルブ40gを添加して、ポリマー濃度8重量%の溶液
を得た。
Example 2 (Production of color filter) 4,4'-diaminodiphenyl ether 130.1 was placed in a 5000 ml four-necked flask equipped with a thermometer, a dry nitrogen inlet and a stirrer.
g (0.65 molar equivalent), 3,4'-diaminodiphenyl ether 60.1 g (0.3 molar equivalent), bis-3-
(Aminopropyl) tetramethylsiloxane 12.4 g
(0.05 molar equivalent), γ-butyrolactone 1000
g, N-methyl-2-pyrrolidone 400g,
After stirring for 1 hour at 30 ° C. under a flow of dry nitrogen,
161.1 g (0.5 molar equivalent) of 3,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4
′ -Biphenyltetracarboxylic dianhydride 144.2 g
(0.49 times molar equivalent), γ-butyrolactone 127
6.8 g was added and the mixture was stirred at 70 ° C. for 2 hours under the flow of dry nitrogen, and then 1.96 g (0.02 g) of maleic anhydride was added.
(Mole equivalent) and added and stirred for 1 hour to obtain a polyamic acid solution (polymer concentration: 16% by weight). 200 this solution
g was taken out, and 160 g of γ-butyrolactone and 40 g of butyl cellosolve were added to obtain a solution having a polymer concentration of 8% by weight.

【0058】このポリアミック酸溶液を使用して、黒色
および赤色、緑色、青色ペーストを作製すること、スペ
ーサー3段目を形成する赤色ペーストの熱硬化温度を2
90℃ではなく280℃とすること、また着色層の形成
順序を、赤色、緑色、青色の順ではなく、青色、緑色、
赤色の順にする以外は、実施例1と同様にして、カラー
フィルターを作製した。 なお、赤色カラーペーストの
硬化後のガラス転移温度を実施例1と同様に測定したと
ころ、270℃であった。 従って、熱硬化温度とガラ
ス転移温度の差は30℃以内である。
Using this polyamic acid solution, black, red, green, and blue pastes were prepared, and the thermosetting temperature of the red paste forming the third stage of the spacer was set to 2
The temperature is set to 280 ° C. instead of 90 ° C., and the order of forming the colored layers is not blue, green, blue, but blue, green,
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the order of red was used. The glass transition temperature of the red color paste after curing was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 270 ° C. Therefore, the difference between the thermosetting temperature and the glass transition temperature is within 30 ° C.

【0059】(形状の確認)実施例1と同様に、カラー
フィルター上のスペーサー1個(高さ7μm)の形状の
観察および測定を行った。光学顕微鏡で、スペーサーの
最上層を観察したところ、凹状であった。次に、表面粗
さ測定機を用いて、断面の凹状突起の高さを測定したと
ころ、0.6μmであった。さらに走査型電子顕微鏡を
用いて観察したところ、表面粗さ測定機と同様に、断面
の凹状突起の高さは0.6μmであった。
(Confirmation of Shape) As in Example 1, the shape and shape of one spacer (height: 7 μm) on the color filter was observed and measured. When the uppermost layer of the spacer was observed with an optical microscope, it was concave. Next, when the height of the concave protrusions in the cross section was measured using a surface roughness measuring device, it was 0.6 μm. Furthermore, when observed with a scanning electron microscope, the height of the concave projections in the cross section was 0.6 μm, as in the surface roughness measuring machine.

【0060】(カラー液晶表示装置の作製と評価)実施
例1と同様の操作により液晶表示装置を作製した。この
液晶表示装置に、クロストークやスイッチング不良とい
った、表示不良が起らなかった。また、表示むらによ
る、表示品位の低下は起こらなかった。
(Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device was produced by the same operation as in Example 1. No display defects such as crosstalk and switching defects occurred in this liquid crystal display device. Further, the display quality did not deteriorate due to the display unevenness.

【0061】この表示装置を解体して、スペーサーを観
察したところ、凹状が潰れた箇所と、潰れていない箇所
が確認できた。
When this display device was disassembled and the spacers were observed, it was confirmed that the concave portions were crushed and the concave portions were not crushed.

【0062】比較例2 (カラーフィルターの作製)樹脂の熱硬化を280℃で
はなく、320℃で行った以外は、実施例2と同様にし
てカラーフィルターを作製した。 赤色カラーペースト
の硬化後のガラス転移温度は270℃であったので、熱
硬化温度は、ガラス転移温度を30℃以上越えている。
Comparative Example 2 (Preparation of Color Filter) A color filter was prepared in the same manner as in Example 2 except that the resin was thermoset at 320 ° C. instead of 280 ° C. Since the glass transition temperature of the red color paste after curing was 270 ° C, the thermal curing temperature exceeded the glass transition temperature by 30 ° C or more.

【0063】(形状の確認)カラーフィルター上のスペ
ーサー1個(高さ7μm)の形状の観察および測定を実
施例1と同様にして行った。光学顕微鏡で、スペーサー
の最上層を観察したところ、端部が丸みをおびた台形状
の構造で、断面形状は凹状ではなかった。
(Confirmation of Shape) The shape and shape of one spacer (height: 7 μm) on the color filter was observed and measured in the same manner as in Example 1. When the uppermost layer of the spacer was observed with an optical microscope, the structure was a trapezoidal shape with rounded ends, and the cross-sectional shape was not concave.

【0064】表面粗さ測定機と、走査型電子顕微鏡を用
いて観察を行ったところ、スペーサー最上層の断面形状
が凹状でないことを確認した。
Observation using a surface roughness measuring device and a scanning electron microscope confirmed that the cross-sectional shape of the uppermost spacer layer was not concave.

【0065】(カラー液晶表示装置の作製と評価)実施
例1と同様な操作により、液晶表示装置を作製した。こ
の液晶表示装置を駆動させたところ、クロストークやス
イッチング不良といった、表示不良が起きた。また、表
示むらによる、表示品位の低下が見られた。
(Production and Evaluation of Color Liquid Crystal Display Device) A liquid crystal display device was produced by the same operation as in Example 1. When this liquid crystal display device was driven, display defects such as crosstalk and switching defects occurred. Further, the display quality was deteriorated due to the display unevenness.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置用基板は、表示時
の非表示領域に固定されたスペーサーを有し、そのスペ
ーサーの最上層の断面形状が凹の形であるものであり、
これを用いて液晶表示装置を作製した場合に以下の効果
が得られる。
The substrate for a liquid crystal display device of the present invention has a spacer fixed to a non-display area at the time of display, and the cross-sectional shape of the uppermost layer of the spacer is concave.
When a liquid crystal display device is manufactured using this, the following effects are obtained.

【0067】(1)スペーサー高さに多少のばらつきが
あっても、画面内に均一なセルギャップを持った液晶表
示装置が得られる。
(1) Even if there is some variation in spacer height, a liquid crystal display device having a uniform cell gap in the screen can be obtained.

【0068】(2)スペーサーを介しての、液晶表示装
置基板間、および基板内の電極間の導通による、クロス
トークやスイッング不良といった表示不良が低減し、そ
の結果、表示品位の良い液晶表示装置の製造歩留まりが
増大する。
(2) Display defects such as crosstalk and switching defects due to conduction between the substrates of the liquid crystal display device and between the electrodes in the substrates via the spacers are reduced, and as a result, a liquid crystal display device of good display quality is obtained. Manufacturing yield is increased.

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

【図1】従来のビーズ状スペーサーを用いた、カラー液
晶表示装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a color liquid crystal display device using a conventional bead-shaped spacer.

【図2】本発明で得られた、凹状スペーサーが形成され
たカラーフィルターを用いた、カラー液晶表示装置の概
略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a color liquid crystal display device using a color filter having a concave spacer formed according to the present invention.

【図3】最上層の断面形状が凹状であるスペーサーの概
略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a spacer in which the cross-sectional shape of the uppermost layer is concave.

【図4】凹状のスペーサーの高さにばらつきがあった場
合の、液晶表示装置の、概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a liquid crystal display device when there are variations in the height of a concave spacer.

【図5】液晶表示装置を作製した際の、スペーサーの最
上層の凹状及び、その潰れをあらわした、概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic view showing a concave shape of the uppermost layer of the spacer and its collapse when the liquid crystal display device is manufactured.

【図6】最上層の断面形状が凹状でないスペーサー例の
概略図である。
FIG. 6 is a schematic view of an example spacer in which the cross-sectional shape of the uppermost layer is not concave.

【図7】凹状でないスペーサーの高さにばらつきがあっ
た場合の、液晶表示装置の、概略図である。
FIG. 7 is a schematic view of a liquid crystal display device when there are variations in the height of spacers that are not concave.

【図8】凹状のスペーサーを有する液晶表示装置用基板
を用いて、液晶表示装置を作製した際の、概略図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram when a liquid crystal display device is manufactured using a substrate for a liquid crystal display device having a concave spacer.

【図9】凹状でないスペーサーを有する液晶表示装置用
基板を用いて、液晶表示装置を作製した際の、概略図で
ある。
FIG. 9 is a schematic view when a liquid crystal display device is manufactured using a substrate for a liquid crystal display device having a spacer that is not concave.

【図10】凹状の高さをあらわした、概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing a concave height.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:透明基板 2:ゲート電極 3:絶縁膜 4:画素電極 5:TFT 6:配向膜 7:液晶 8:ITO 9:着色層 10:着色層 11:着色層 12:ブラックマトリックス 13:透明基板 14:オーバーコート 15:ビーズスペーサー 16:スペーサー 17:スペーサー 18:スペーサー 19:スペーサー最上層 20:スペーサーを形成する最上層以外の層 21:基板 22:パターン電極 23:導電性膜 1: transparent substrate 2: Gate electrode 3: Insulating film 4: Pixel electrode 5: TFT 6: Alignment film 7: Liquid crystal 8: ITO 9: Colored layer 10: Colored layer 11: Colored layer 12: Black matrix 13: transparent substrate 14: Overcoat 15: Bead spacer 16: Spacer 17: Spacer 18: Spacer 19: Spacer top layer 20: Layers other than the uppermost layer forming the spacer 21: substrate 22: Pattern electrode 23: Conductive film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 哲哉 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ 株式会社滋賀事業場内 (56)参考文献 特開 昭56−140324(JP,A) 特開 平4−93924(JP,A) 特開 平5−196946(JP,A) 特開 平3−197928(JP,A) 特開 平7−5475(JP,A) 特開 平2−199427(JP,A) 特開 昭63−237032(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1339 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Goto 1-1-1, Sonoyama, Otsu City, Shiga Toray Co., Ltd. Shiga Plant (56) Reference JP-A-56-140324 (JP, A) JP-A 4-93924 (JP, A) JP 5-196946 (JP, A) JP 3-197928 (JP, A) JP 7-5475 (JP, A) JP 2-199427 (JP, A) JP 63-237032 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1339

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】最上層の断面形状が凹状である固定された
スペーサーを非表示領域に有する液晶表示装置用基板。
1. A substrate for a liquid crystal display device having a fixed spacer having a concave cross-sectional shape of the uppermost layer in a non-display area.
【請求項2】断面の凹状突起の高さが、0.05〜2μ
mであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置
用基板。
2. The height of the concave projection in the cross section is 0.05 to 2 μm.
The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the substrate is m.
【請求項3】基板のスペーサーが形成された面の側に導
電性膜を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表
示装置用基板。
3. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a conductive film on the surface of the substrate on which the spacer is formed.
【請求項4】基板が着色剤を含有する画素を具備するカ
ラーフィルターであることを特徴とする請求項1記載の
液晶表示装置用基板。
4. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the substrate is a color filter having pixels containing a colorant.
【請求項5】スペーサーが着色剤を含んだ樹脂の単一
色、または色重ねからなることを特徴とする請求項1記
載の液晶表示装置用基板。
5. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is made of a resin containing a colorant in a single color or in a color overlap.
【請求項6】着色剤を含んだ樹脂がポリイミドであるこ
とを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置用基板。
6. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the resin containing a colorant is polyimide.
【請求項7】形成されたスペーサーの高さが1〜9μm
であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置用
基板。
7. The height of the formed spacer is 1 to 9 μm.
The substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein
【請求項8】スペーサーが着色剤を含んだ樹脂の単一
色、または色重ねからなることを特徴とする請求項7記
載の液晶表示装置用基板。
8. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 7, wherein the spacer is made of a resin containing a colorant in a single color or a color overlap.
【請求項9】着色剤を含んだ樹脂がポリイミドであるこ
とを特徴とする請求項8記載の液晶表示装置用基板。
9. The substrate for a liquid crystal display device according to claim 8, wherein the resin containing a colorant is polyimide.
【請求項10】2枚の基板により液晶層を挟持した液晶
表示装置において、少なくとも一方の基板が、固定され
たスペーサーを非表示領域に有し、該スペーサーの最上
層が凹の形状、または、凹が潰れた形状をもつことを特
徴とする液晶表示装置。
10. A liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between two substrates, wherein at least one substrate has a fixed spacer in a non-display area, and the uppermost layer of the spacer has a concave shape, or A liquid crystal display device having a shape in which a recess is crushed.
【請求項11】少なくとも一方の基板の液晶層側の面に
導電性膜を有することを特徴とする請求項10記載の液
晶表示装置。
11. A liquid crystal display device according to claim 10, wherein a conductive film is provided on the surface of at least one of the substrates on the liquid crystal layer side.
【請求項12】2枚の基板により液晶層を挟持したカラ
ー液晶表示装置において、少なくとも一方の基板が、着
色剤を含んだ樹脂の色重ねからなる固定されたスペーサ
ーを非表示領域に有し、該スペーサーの最上層が凹の形
状、または、凹の形状が潰れた形状である液晶表示装
置。
12. A color liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, at least one of which has a fixed spacer made of a color stack of a resin containing a colorant in a non-display area, A liquid crystal display device in which the uppermost layer of the spacer has a concave shape or a concave shape is collapsed.
【請求項13】着色剤を含んだ樹脂がポリイミドである
ことを特徴とする請求項12記載の液晶表示装置。
13. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein the resin containing a colorant is polyimide.
JP26305696A 1996-10-03 1996-10-03 Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device Expired - Lifetime JP3458620B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26305696A JP3458620B2 (en) 1996-10-03 1996-10-03 Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26305696A JP3458620B2 (en) 1996-10-03 1996-10-03 Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10104591A JPH10104591A (en) 1998-04-24
JP3458620B2 true JP3458620B2 (en) 2003-10-20

Family

ID=17384253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26305696A Expired - Lifetime JP3458620B2 (en) 1996-10-03 1996-10-03 Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3458620B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10123534A (en) * 1996-10-23 1998-05-15 Toshiba Corp Liquid crystal display element
JPH11311795A (en) * 1998-02-24 1999-11-09 Toray Ind Inc Substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device
JP2000047200A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Hitachi Ltd Diffusive reflector, liquid crystal display device using that, and its production
JP3795252B2 (en) * 1999-04-14 2006-07-12 株式会社日立製作所 Liquid crystal display
JP2001343654A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Nec Corp Liquid crystal display device and method of manufacture
JP3680730B2 (en) * 2000-12-08 2005-08-10 株式会社日立製作所 Liquid crystal display
JP3842676B2 (en) * 2002-03-22 2006-11-08 株式会社日立製作所 Liquid crystal display
KR100957564B1 (en) * 2002-10-30 2010-05-12 삼성전자주식회사 Liquid crystal display device and mehtod for fabricating thereof
JP2004145084A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Fujitsu Ltd Liquid crystal panel and its manufacturing method
JP4411006B2 (en) * 2003-04-09 2010-02-10 住友化学株式会社 Color filter and organic EL display element manufacturing method
JP4555939B2 (en) * 2003-09-24 2010-10-06 日立化成工業株式会社 Spacer for liquid crystal display device, method for producing the same, and photosensitive element for producing the same
JP4555938B2 (en) * 2003-09-24 2010-10-06 日立化成工業株式会社 Spacer for liquid crystal display device, method for producing the same, and photosensitive element for producing the same
KR100672650B1 (en) * 2004-02-25 2007-01-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid Crystal Display Device and method for Manufacturing the same
JP4455449B2 (en) * 2005-08-05 2010-04-21 東芝モバイルディスプレイ株式会社 Manufacturing method of liquid crystal display element
JP4424304B2 (en) * 2005-12-07 2010-03-03 セイコーエプソン株式会社 Display manufacturing method, display and electronic apparatus
JP5474304B2 (en) * 2008-01-22 2014-04-16 大日本印刷株式会社 Manufacturing method of color filter
CN102804046A (en) * 2009-06-16 2012-11-28 夏普株式会社 Liquid crystal display element and manufacturing method thereof
JP5953848B2 (en) * 2012-03-19 2016-07-20 大日本印刷株式会社 Color filter forming substrate and liquid crystal display device
JP2018162340A (en) * 2017-03-24 2018-10-18 東レ株式会社 Coloring resin composition, color filter substrate and liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10104591A (en) 1998-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3458620B2 (en) Liquid crystal display device substrate and liquid crystal display device
KR100349285B1 (en) Liquid crystal display apparatus
JP3255107B2 (en) Color filter and liquid crystal display device using the same
KR100473314B1 (en) Liquid Crystal Display Element Substrate and Liquid Crystal Display Including the Elements
JP2002258267A (en) Color filter and liquid crystal display using the same
JP2001051266A (en) Color filter and liquid crystal display device
JP3171174B2 (en) Color filter and liquid crystal display
JP3977513B2 (en) Divided alignment substrate and liquid crystal display device using the same
JP2721153B2 (en) Display device
JP3724269B2 (en) Black coating composition, resin black matrix, color filter and liquid crystal display device
JP3358400B2 (en) Color liquid crystal display device
JP3941241B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP4378783B2 (en) Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device, and method of manufacturing liquid crystal display device
JP2002049051A (en) Substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device
JPH0949914A (en) Color filter and color liquid crystal display element
JPH1048641A (en) Substrate for liquid crystal display element and color liquid crystal display element including the same
JPH10104418A (en) Substrate for liquid crystal display device, and liquid crystal display device
JP4411697B2 (en) Manufacturing method of resin black matrix, resin black matrix, color filter, and liquid crystal display device
JP2000066018A (en) Color filter consisting of high-resistance resin black matrix and liquid crystal display device using the same
JP4222344B2 (en) Method for producing black coating composition, method for producing resin black matrix, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JPH1048638A (en) Substrate for liquid crystal display element and color liquid crystal display element including the same
JP4253892B2 (en) Substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device
JPH11281804A (en) Black coating composition and resin black matrix using it
JPH1048639A (en) Substrate for liquid crystal display element and color liquid crystal display element including the same
JPH1164618A (en) Color filter and color liquid crystal display device using it

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term