KR20010103193A - Color Filter and Liquid Crystal Display Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 기판상에 여러가지 색의 착색층, 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 순서대로 적층시키고, 동시에 이 착색층의 일부를 중첩시켜 블랙 매트릭스를 형성시키며,The present invention is laminated on the transparent substrate in the order of a colored layer, a transparent electrode, a projection pattern for division alignment of various colors, and at the same time a portion of the colored layer is superimposed to form a black matrix,
A. 이 블랙 매트릭스상의 투명 전극상에 상기 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서를 설치하거나,A. A spacer made up of a part of the projection pattern for divided alignment is provided on the transparent electrode on the black matrix, or
B. 이 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 상기 분할 배향용 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서를 직접 설치한 것을 특징으로 하는 칼라 필터 및 이것을 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.B. A color filter and a liquid crystal display device using the same, characterized in that a transparent electrode and a spacer made of the same material as that of the division pattern are directly provided on the black matrix.
본 발명에 의해 표시 품위가 우수하고 동시에 광시야각을 달성할 수 있으며, 또한 생산성이 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device having excellent display quality and at the same time achieving a wide viewing angle, and excellent in productivity.
Description
본 발명은 분할 배향용 돌기 패턴과 스페이서 기능을 갖는 칼라 필터 및 이것을 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a color filter having a projection pattern for divisional alignment and a spacer function, and a liquid crystal display device using the same.
종래의 칼라 액정 표시 장치의 셀 구조는 기본적으로는 칼라 필터를 갖는 기판과, TFT 어레이 기판과 같은 투명 기판상에 도전막을 형성시킨 대향 기판으로 이루어져 있는 것이다. 여기에서 칼라 필터의 통상의 제조 방법으로서는 예를 들어 특공평 2-1311호 공보에 나타내 있는 바와 같이 우선 투명 기판상에 블랙 매트릭스, 이어서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 화소를 형성시키고, 그 위에 필요에 따라 상도막을 형성시키는 것이다.The cell structure of the conventional color liquid crystal display device basically consists of a board | substrate which has a color filter, and the opposing board | substrate which formed the electrically conductive film on the transparent substrate like TFT array substrate. Here, as a typical manufacturing method of a color filter, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1311, first, a black matrix on a transparent substrate, followed by red (R), green (G), and blue (B) pixels To form a top coat, as needed.
블랙 매트릭스는 각 화소 사이에 배열된 차광 영역을 나타내며, 액정 표시 장치의 표시 콘트라스트(contrast)를 향상시키고, 또한 TFT 등의 능동 소자에 빛이 입사하여 오작동하는 것을 방지하기 위하여 설치한다. 통상 블랙 매트릭스는 투명 기판상에 크롬 및 니켈 등의 금속 또는 이들의 산화물 등을 적층한 것을 패터닝함으로써 형성시킨다.The black matrix represents a light shielding area arranged between each pixel, and is provided to improve the display contrast of the liquid crystal display device and to prevent light from incident and malfunctioning in an active element such as a TFT. Usually, a black matrix is formed by patterning what laminated | stacked metals, such as chromium and nickel, or these oxides, on the transparent substrate.
그 위에 액정을 전계에서 구동시키기 위해 필요한 투명 전극이 형성된다. 셀의 조립에 있어서는 액정을 배향시키기 위하여 이 투명 전극상에 배향막을 형성시킨 후, 러빙 처리를 행한다. 그 후 셀 조립 공정으로 옮겨져 대향 기판과 접합되고 액정 주입이 행해지는 것이다.The transparent electrode required for driving the liquid crystal in the electric field is formed thereon. In assembling the cell, after the alignment film is formed on the transparent electrode in order to align the liquid crystal, a rubbing treatment is performed. Then, it moves to a cell assembly process, is bonded with a counter substrate, and liquid crystal injection is performed.
또한, 최근 액정 표시 장치의 대화면화 및 모니터 용도로의 전개에 따라 시야각의 확대가 요구되고 있다. 종래의 TN 방식으로 사용되는 포지형 액정에 대하여 네가형 액정을 사용한 VA(수직 배향) 액정 표시 장치의 개발이 진행되고, 또한 이 개량형으로서 MVA(배향 분할 수직 방향) 액정 표시 장치가 개발되었다(예를 들면, 문헌 ELECTRONIC JOURNAL 1997년 10월호, 33페이지, 또는 SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS VOLUME XXIX, 1077 내지 1080페이지). 이 MVA 액정 표시 장치는 광시야각에 특징을 가지며, 칼라 필터의 화소상에서의 배향을 분할하기 위하여 TFT 기판과 칼라 필터 기판의 표면에 돌기를 설치함으로써 액정 배열 방향의 제어를 자동적으로 행하고 있는 것이다. 본 방식에서는 이 분할 배향용 돌기 패턴의 형성과 구성이 기술적으로 중요하다.In addition, in recent years, as the liquid crystal display device is enlarged to larger screens and developed to monitor applications, an enlargement of the viewing angle is required. Development of a VA (vertical alignment) liquid crystal display device using a negative type liquid crystal with respect to a positive type liquid crystal used by the conventional TN method was advanced, and MVA (orientation division vertical direction) liquid crystal display device was developed as this improved type (Example See, for example, ELECTRONIC JOURNAL October 1997, page 33, or SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS VOLUME XXIX, pages 1077 to 1080). This MVA liquid crystal display device is characterized by a wide viewing angle and automatically controls the liquid crystal array direction by providing projections on the surfaces of the TFT substrate and the color filter substrate in order to divide the alignment on the pixel of the color filter. In this system, formation and configuration of the projection pattern for divided alignment are technically important.
일반적으로 액정 표시 장치는 액정층의 두께(셀 갭)를 유지하기 위하여 두장의 액정 표시 장치용 기판 사이에 플라스틱 비드, 유리 비드 또는 유리 섬유를 끼워 스페이서로서 사용하고 있다. 플라스틱 비드 등의 스페이서는 기류에 실어 산포시키고 있지만, 플라스틱 비드 등의 스페이서 산포시의 기류 및 정전기의 영향으로, 응집하지 않고 균일하게 분산시키는 것이 어렵다. 스페이서가 응집하면 응집 부분은 셀 갭의 불균일이 발생하고, 표시 품질이 악화하기 쉽다는 결점이 있었다.In general, in order to maintain the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer, a liquid crystal display device is used as a spacer by sandwiching plastic beads, glass beads, or glass fibers between two liquid crystal display substrates. Although spacers, such as plastic beads, are carried and spread in airflow, it is difficult to disperse | distribute uniformly, without aggregating under the influence of airflow and static electricity at the time of spacer dispersion, such as plastic beads. Agglomeration of the spacers has the drawback that the agglomeration portion is uneven in the cell gap, and the display quality tends to deteriorate.
또한, 액정 표시 장치용 기판상의 표시 영역(플라스틱 매트릭스부를 제외한 화면 내의 광투과부)에도 스페이서가 존재하기 때문에, 이 스페이서에 의한 광 산란 및 투과에 의해 액정 표시 장치의 표시 품위가 저하한다는 문제도 있었다.Moreover, since a spacer exists also in the display area (light transmission part in the screen except a plastic matrix part) on the board | substrate for liquid crystal display devices, there also existed a problem that the display quality of a liquid crystal display device fell by light scattering and transmission by this spacer.
또한, 칼라 필터상에 분할 배향용 돌기 패턴을 형성하기 때문에, 칼라 필터표면에 굴곡이 생기고, 종래의 플라스틱 비드 등의 스페이서에 있어서는 충분히 균일한 셀 갭을 얻는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.Furthermore, since the projection pattern for divisional orientation is formed on the color filter, curvature occurs on the surface of the color filter, and there is a problem that it is difficult to obtain a sufficiently uniform cell gap in a spacer such as a conventional plastic bead.
또한, 공정을 간략화하여 비용을 절감하기 위하여 상기한 블랙 매트릭스를 생략하고, 대신에 인접하는 착색층의 일부를 중첩시킴으로써 블랙 매트릭스를 형성하는 경우, 마찬가지로 블랙 매트릭스부가 볼록해져 균일한 셀 갭을 얻는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.In addition, in order to simplify the process and reduce the cost, the above-described black matrix is omitted, and instead, when the black matrix is formed by superimposing a part of the adjacent colored layers, it is likewise possible that the black matrix portion is convex to obtain a uniform cell gap. There was a problem of difficulty.
본 발명의 목적은 우수한 표시 특성과 광시야각에 특징을 갖는 MVA 액정 표시 장치를 부여하는 칼라 필터를 제공하는 데 있고, 특히 균일한 셀 갭을 실현하여 표시 품위를 향상시킴과 동시에 생산성이 양호한 칼라 필터를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a color filter that provides an MVA liquid crystal display device having excellent display characteristics and characteristics at a wide viewing angle, and in particular, realizes a uniform cell gap to improve display quality and at the same time have good productivity. To provide.
도 1은 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 2는 본 발명의 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.Fig. 2 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate having an alignment dividing protrusion and a spacer of the present invention.
도 3은 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 4는 본 발명의 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate having an alignment dividing protrusion and a spacer according to the present invention.
도 5는 본 발명의 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.Fig. 5 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate having an alignment dividing protrusion and a spacer of the present invention.
도 6은 본 발명의 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.Fig. 6 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate having an alignment dividing protrusion and a spacer of the present invention.
도 7은 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.7 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 8은 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.8 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 9는 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.9 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 10은 본 발명에서의 착색층의 도포 패턴의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.10 is a schematic plan view showing an example of an application pattern of a colored layer in the present invention.
도 11은 본 발명의 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.Fig. 11 is a schematic plan view showing an example of a color filter substrate having an alignment dividing protrusion and a spacer of the present invention.
도 12는 비교예 2에서 제조한 배향 분할용 돌기 및 스페이서를 갖는 칼라 필터 기판의 개략적인 평면도이다.12 is a schematic plan view of the color filter substrate having the alignment dividing protrusion and the spacer prepared in Comparative Example 2. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 화소부(적색(1R), 녹색(1G), 청색(1B))1: pixel portion (red (1R), green (1G), blue (1B))
2 내지 10(l0'): 색 겹침 블랙 매트릭스부2 to 10 (10 '): color overlap black matrix portion
11, 12: 배향 분할용 돌기11, 12: projection division projection
13: 배향 분할용 돌기와 동일한 재료로 이루어지는 스페이서.13: Spacer which consists of the same material as an orientation division processus | protrusion.
14, 14': 2색 겹침 블랙 매트릭스14, 14 ': 2-color overlap black matrix
15: 3색 겹침 블랙 매트릭스15: 3-Color Overlapping Black Matrix
16: 수지 블랙 매트릭스16: resin black matrix
17: 착색층으로 이루어지는 도트상 스페이서.17: Dot-shaped spacer which consists of a colored layer.
적색 착색층(17B), 녹색 착색층(17G), 청색착색층(17B)Red colored layer 17B, green colored layer 17G, blue colored layer 17B
본 발명의 목적은The object of the present invention
(1) 투명 기판상에 여러가지 색의 착색층, 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 순서대로 적층하고, 동시에 이 착색층의 일부를 중첩시켜 블랙 매트릭스를 형성시키고,(1) Laminating | stacking in order of the coloring layer of various colors, a transparent electrode, and the projection pattern for division orientation on a transparent substrate, and simultaneously superimposing a part of this coloring layer to form a black matrix,
A. 이 블랙 매트릭스상의 투명 전극상에 상기 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서를 설치하거나, 또는A. The spacer which consists of a part of said division | segmentation projection pattern on the transparent electrode on this black matrix is provided, or
B. 이 블랙 매트릭스상에 직접 투명 전극 및 상기 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서를 설치한 것을 특징으로 하는 칼라 필터에 의해 달성된다.B. It is achieved by the color filter characterized by providing the transparent electrode and the spacer which consists of the same material as the said division | segmentation projection pattern directly on this black matrix.
바람직한 예로서는, 예를 들어 착색층의 일부가 2색을 겹친 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 3색째의 착색 패턴에 의한 스페이서를 설치하고, 다시 그 위에 요건 A를 만족하는 스페이서를 형성시킨 것 및 착색층의 일부에 2색을 겹친 블랙 매트릭스 및 착색층의 일부에 3색을 겹친 블랙 매트릭스를 갖고, 동시에 이 3색을 겹친 블랙 매트릭스상에 스페이서를 설치한 것 등을 들 수 있다.As a preferable example, for example, a part of the colored layer has a black matrix in which two colors are overlapped, and a spacer with a third color pattern is provided on the black matrix, and a spacer satisfying the requirement A is formed thereon. And a black matrix in which two colors are superimposed on a part of the colored layer and a black matrix in which three colors are superimposed on a part of the colored layer, and a spacer is provided on the black matrix in which the three colors are superimposed.
<발명의 실시 형태><Embodiment of the invention>
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 칼라 필터에 사용되는 투명 기판으로서는 특히 한정되는 것은 아니며, 석영 유리, 붕소규산 유리, 알루미노규산염 유리, 표면을 실리카 코팅한 소다라임 유리 등의 무기 유리류, 유기 플라스틱 필름 또는 시트 등이 바람직하게 사용된다.The transparent substrate used for the color filter of the present invention is not particularly limited, and inorganic glass such as quartz glass, boron silicate glass, aluminosilicate glass, soda-lime glass coated with silica, organic plastic film or sheet, etc. It is preferably used.
먼저 투명 기판상에 착색층을 적층시킨다. 칼라 필터는 통상 3원색으로 이루어지는 각 착색층에 의해 형성된 화소를 1 회소(繪素)로 하고, 다수의 회소에 의해 구성되어 있다. 3원색으로서는 통상 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 또는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)가 사용되고, 각 화소는 이들 3색의 착색층에 의해 형성된다.First, a colored layer is laminated on a transparent substrate. In the color filter, the pixel formed by each color layer which consists of three primary colors is made into 1 time, and is comprised by many times. As the three primary colors, red (R), green (G), blue (B) or cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are usually used, and each pixel is formed of these three color layers.
착색층에 사용되는 착색제로서는 바람직하게는, 유기 안료, 무기 안료, 염료 등을 사용할 수 있으며, 또한 자외선 흡수제, 분산제, 레벨링제 등의 여러 첨가제를 첨가할 수도 있다. 안료로서는 적색(R)으로서 Color Index No.9, 97, 122, 123, 149, l68, 177, 180, 192, 215 등, 녹색(G)으로서 Color Index No.7, 36 등, 청색(B)로서는 Color Index NO.15, 22, 60, 64 등이 일반적으로 사용된다. 분산제로서는 계면 활성제, 안료의 중간체, 염료의 중간체, 고분자 분산제 등으로 광범위하게 사용된다.As a coloring agent used for a colored layer, Preferably, an organic pigment, an inorganic pigment, dye, etc. can be used, Moreover, various additives, such as a ultraviolet absorber, a dispersing agent, a leveling agent, can also be added. As a pigment (R), Red (R), Color Index No.9, 97, 122, 123, 149, l68, 177, 180, 192, 215, etc., Green (G), Color Index No.7, 36, etc. Blue (B) As the color index NO.15, 22, 60, 64, etc. are generally used. As a dispersing agent, it is used extensively as surfactant, the intermediate of a pigment, the intermediate of a dye, a polymeric dispersing agent, etc.
착색층에 사용되는 수지로서는, 특히 한정되지 않지만 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지 등의 감광성 또는 비감광성의 재료를 사용할 수 있다. 본 발명의 착색층은 미세한 가공이 가능하고, 열적으로 안정하며, 또한 역학적으로 강인한 수지로 형성되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시 수지계의 사용이 특히 바람직하다.Although it does not specifically limit as resin used for a colored layer, Photosensitive or non-photosensitive materials, such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, polyester resin, polyimide resin, and polyolefin resin, can be used. Since the colored layer of the present invention is preferably formed of a resin which is finely processed, thermally stable and mechanically strong, the use of acrylic resins, polyimide resins, and epoxy resins is particularly preferred.
여기에서, 폴리이미드계 수지로서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 통상 하기 화학식으로 표시되는 구조 단위를 주성분으로 하는 폴리이미드 전구체를 가열 또는 적당한 촉매에 의해 이미드화한 것을 사용하는 것이 바람직하다.Although it does not specifically limit as polyimide-type resin here, It is preferable to use what imidated the polyimide precursor which has a structural unit represented by the following general formula mainly as a heating or a suitable catalyst.
식 중, n은 1 내지 2의 수이다. R1은 산 성분 잔기이며, 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 3가 또는 4가의 유기기를 나타낸다. 내열성의 면에서 R1은 환상 탄화수소, 방향족환 또는 방향족 복소환을 함유하고, 동시에 탄소수 6 내지 30의 3가 또는 4가의 기가 바람직하다. R1의 예로서 페닐기, 비페닐기, t-페닐기, 나프탈렌기, 페릴렌기, 디페닐에테르기, 디페닐술폰기, 디페닐프로판기, 벤조페논기, 비페닐트리플루오로프로판기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기 등에서 유도된 기를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In formula, n is a number of 1-2. R 1 is an acid component residue and represents a trivalent or tetravalent organic group having two or more carbon atoms. In terms of heat resistance, R 1 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocycle, and at the same time, a trivalent or tetravalent group having 6 to 30 carbon atoms is preferable. Examples of R 1 are phenyl group, biphenyl group, t-phenyl group, naphthalene group, perylene group, diphenyl ether group, diphenyl sulfone group, diphenyl propane group, benzophenone group, biphenyl trifluoropropane group, cyclobutyl group Although group derived from the cyclopentyl group etc. are mentioned, It is not limited to this.
R2는 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 2가의 유기기를 나타낸다. 내열성의 면에서 R2는 환상 탄화수소, 방향족환 또는 방향족 복소환을 함유하고, 동시에 6 내지 30의 2가의 기가 바람직하다. R2의 예로서 페닐기, 비페닐기, t-페닐기, 나프탈렌기, 페릴렌기, 디페닐에테르기, 디페닐술폰기, 디페닐프로판기, 벤조페논기, 비페닐트리플루오로프로판기, 디페닐메탄기, 시클로헥실메탄기 등에서 유도된 기를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 화학식 1로 표시되는 구조 단위를 주성분으로 하는 중합체는 Rl, R2가 이들 중 각각 1개로 구성되어 있을 수도 있고, 각각 2종 이상으로 구성되는 공중합체일 수도 있다.R 2 represents a divalent organic group having two or more carbon atoms. In view of heat resistance, R 2 contains a cyclic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocycle, and at the same time, a divalent group of 6 to 30 is preferable. Examples of R 2 are phenyl group, biphenyl group, t-phenyl group, naphthalene group, perylene group, diphenyl ether group, diphenyl sulfone group, diphenyl propane group, benzophenone group, biphenyl trifluoropropane group, diphenylmethane Although group derived from group, a cyclohexyl methane group, etc. are mentioned, It is not limited to this. The polymer which has the structural unit represented by General formula (1) as a main component may be comprised from 1 each of R <1> , R <2> , and may be the copolymer which consists of 2 or more types, respectively.
또한 아크릴계 수지로서는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트, 환상의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중에서 3 내지 5종류 정도의 단량체를 사용하여 분자량 5000 내지 200000 정도로 중합한 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 아크릴계 수지 재료가 감광성인지 비감광성인지에는 제한되지 않지만, 미세 가공의 편이성 점에서 감광성 재료가 바람직하게 사용된다. 감광성 수지의 경우에는, 아크릴계 수지와 광중합성 단량체, 광중합 개시제를 배합한 조성물이 바람직하게 사용된다. 광중합성 단량체로서는 2관능, 3관능, 다관능 단량체가 있고, 2관능 단량체로서 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜아크릴레이트 등이 있으며, 3관능 단량체로서 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아네이트 등이 있고, 다관능 단량체로서 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타 및 헥사아크릴레이트 등이 있다. 또한, 광중합 개시제로서는 벤조페논, 티옥산톤, 이미다졸, 트리아진계 등이 단독 또는 혼합으로 사용된다.Moreover, as acrylic resin, it is 3 to 3 in the alkyl acrylate or alkyl methacrylate, cyclic acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate, or methacrylate, such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, and methyl methacrylate. It is especially preferable to use resin which superposed | polymerized about the molecular weight 5000-200000 using about 5 types of monomers. The acrylic resin material is not limited to photosensitive or non-photosensitive, but a photosensitive material is preferably used in view of ease of fine processing. In the case of photosensitive resin, the composition which mix | blended acrylic resin, a photopolymerizable monomer, and a photoinitiator is used preferably. As a photopolymerizable monomer, there exist a bifunctional, trifunctional, and polyfunctional monomer, and 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, triethylene glycol acrylate, etc. are mentioned as a bifunctional monomer. The trifunctional monomers include trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanate, and the like. As the polyfunctional monomers, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol penta And hexaacrylates. In addition, as a photoinitiator, benzophenone, thioxanthone, imidazole, a triazine system, etc. are used individually or in mixture.
착색층을 형성하는 방법으로서는 기판상에 착색제를 포함하는 페이스트를 도포, 건조한 후에 패터닝을 행한다. 착색제를 분산 또는 용해시켜 착색 페이스트를 얻는 방법으로서는 용매 중에 수지와 착색제를 혼합시킨 후 3축 롤러, 샌드 글라인더, 볼 밀 등의 분산기 중에서 분산시키는 방법 등이 있는데, 이 방법에 특히 한정되지는 않는다.As a method of forming a colored layer, patterning is performed after apply | coating and drying the paste containing a coloring agent on a board | substrate. As a method of dispersing or dissolving a colorant to obtain a coloring paste, there is a method of mixing a resin and a colorant in a solvent and then dispersing it in a disperser such as a triaxial roller, a sand grinder, a ball mill, and the like. Do not.
착색 페이스트를 도포하는 방법으로서는, 디프법, 롤 코터법, 스핀너법, 다이코팅법, 와이어 바 코팅법 등이 바람직하게 사용되며, 그 후 오븐 및 핫 플레이트를 사용하여 가열 건조(반 경화)를 행한다. 반 경화 조건은 사용하는 수지, 용매, 페이스트 도포량에 따라 다르지만, 통상 60 내지 200 ℃에서 1 내지 60분 가열하는 것이 바람직하다. 그 밖에 전사법으로 착색층을 형성할 수도 있다.As a method of apply | coating a coloring paste, the dip method, the roll coater method, the spinner method, the die coating method, the wire bar coating method, etc. are used preferably, and heat drying (semi-curing) is performed using an oven and a hotplate after that. . Although semi-curing conditions differ according to resin, solvent, and paste application amount to be used, it is preferable to heat at 60-200 degreeC normally for 1 to 60 minutes. In addition, a colored layer can also be formed by a transfer method.
이와 같이 하여 얻어진 착색 페이스트 피막은 수지가 비감광성 수지인 경우에는 그 위에 포토 레지스트막을 형성한 후에, 또한 수지가 감광성 수지인 경우에는 필요에 따라 산소 차단막을 형성한 후 각각 노광, 현상을 행한다. 포토레지스트막 및 산소 차단막을 제거한 후, 가열 건조(본 경화)한다.The colored paste film thus obtained is exposed and developed after forming a photoresist film thereon when the resin is a non-photosensitive resin, and after forming an oxygen barrier film if necessary when the resin is a photosensitive resin. After the photoresist film and the oxygen barrier film are removed, heat drying (main curing) is performed.
본 경화 조건은 전구체로부터 폴리이미드계 수지를 얻는 경우에는 도포량에 따라 약간 다르지만, 통상 200 내지 300 ℃에서 1 내지 6O분 가열하는 것이 일반적이다. 아크릴계 수지의 경우에는, 본 경화 조건은 통상 150 내지 300 ℃에서 1 내지 60분 가열하는 것이 일반적이다. 이상의 공정에 의해 기판상에 패터닝된 착색층이 형성된다.The present curing conditions slightly vary depending on the amount of coating when a polyimide resin is obtained from the precursor, but is usually heated at 200 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes. In the case of acrylic resin, this curing conditions are generally heated at 150-300 degreeC for 1 to 60 minutes normally. The patterned colored layer is formed on a board | substrate by the above process.
본 발명의 칼라 필터는 착색층의 일부를 여러가지 색을 중첩시킴으로써 블랙 매트릭스를 형성시키는 것을 특징으로 한다(이하, 색 겹침 블랙 매트릭스라고 한다). 상기와 같이 투명 기판상에 제1색째의 착색층을 전면에 걸쳐 형성한 후에 불필요한 부분을 포토리소그래피법에 의해 제거하고, 원하는 제1색째의 착색층 패턴을 형성한 후, 동일한 조작을 반복하여 제2색째의 착색 패턴, 제3색째의 착색 패턴을 형성한다. 이 때, 착색층의 일부를 서로 중첩시킴으로써 블랙 매트릭스를 형성시킨다. 즉, 이 색 겹침 부분이 블랙 매트릭스가 된다.The color filter of this invention forms a black matrix by superimposing a part of colored layer in various colors (henceforth a color superimposition black matrix). After the colored layer of the first color is formed on the transparent substrate over the entire surface as described above, unnecessary portions are removed by the photolithography method, the desired colored layer pattern is formed, and then the same operation is repeated. The coloring pattern of a 2nd color and the coloring pattern of a 3rd color are formed. At this time, a black matrix is formed by overlapping a part of the colored layer with each other. That is, this color overlap part turns into a black matrix.
색 겹침 블랙 매트릭스는 착색층을 2색 또는 3색 겹쳐 형성한다. 즉, 모든 블랙 매트릭스가 2색이 겹쳐진 것일 수도 있고, 또한 모든 블랙 매트릭스가 3색이 겹쳐진 것일 수도 있으며, 또한 블랙 매트릭스의 일부가 2색이 겹쳐진 것이고, 다른 부분이 3색이 겹쳐진 것일 수도 있지만, 액정 주입성의 점에서는 전체 블랙 매트릭스에서 차지하는 2색 겹침 블랙 매트릭스의 면적비는 바람직하게는 50 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상이다. 2색 겹침 블랙 매트릭스의 비율이 이 이상이 되면 액정 주입 시간이 단축되고, 기포 잔여분이 적게되어 바람직하다.Color superimposition The black matrix superimposes a colored layer two or three colors. That is, all black matrices may be two colors overlapped, all black matrices may be three colors overlapped, some of the black matrices may be two colors overlapped, others may be three colors overlapped, From the point of liquid crystal injectability, the area ratio of the two-color overlapping black matrix in the total black matrix is preferably 50 or more, more preferably 75 or more. When the ratio of the two-color overlap black matrix is more than this, the liquid crystal injection time is shortened and the bubble residual amount is preferable, which is preferable.
블랙 매트릭스의 패턴으로서는 화소의 패턴 사이를 메꾸도록 형성되며, 스트라이프상, 격자상, 새발자국 모양의 격자상 등이 있으며, 특히 한정되는 것은 아니지만, 화소 사이의 차광성을 높이는 데 있어서 격자상 패턴이 가장 바람직하다.The black matrix pattern is formed to fill the pixel pattern, and there are a stripe shape, a lattice shape, a bird-shaped lattice shape, and the like, but the shape of the black matrix is not particularly limited. Most preferred.
종래, 블랙 매트릭스는 투명 기판상에 크롬 및 니켈 등의 금속 또는 이들의 산화물 등을 적층한 것을 패터닝하여 형성시켰지만, 본 발명의 색 겹침에 의한 블랙 매트릭스는 제조 비용 및 폐기물 처리 비용 삭감, 환경 오염 저감 등의 면에서 특히 바람직하다.Conventionally, although the black matrix was formed by patterning a lamination of metals such as chromium and nickel or oxides thereof on a transparent substrate, the black matrix due to the color overlap of the present invention reduces manufacturing cost, waste disposal cost, and environmental pollution. It is especially preferable at such a point.
착색층의 두께로서는 0.5 내지 3.0 μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 내지 2.5 μm, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2.0 μm이다.As thickness of a colored layer, 0.5-3.0 micrometers is preferable, More preferably, it is 1.0-2.5 micrometers, More preferably, it is 1.5-2.0 micrometers.
색 겹침 폭으로서는 2 내지 60 μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 45 μm, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 μm 이다. 색 겹침 폭이 색 겹침 블랙 매트릭스 폭이 된다. 색 겹침 폭이 이 범위보다 좁으면 색 겹침 정밀도가 부족하여 완전한 블랙 매트릭스가 형성되기 어려워진다. 또한, 색 겹침 폭이 이 범위보다 넓으면 개구율이 작아져 액정 패널에서의 투과율이 작아지고, 패널 휘도가 부족하다는 문제가 발생하기 쉽다.As color overlap width, 2-60 micrometers is preferable, More preferably, it is 5-45 micrometers, More preferably, it is 10-30 micrometers. The color overlap width becomes the color overlap black matrix width. If the color overlap width is narrower than this range, the color overlap precision is insufficient, making it difficult to form a complete black matrix. In addition, when the color overlap width is wider than this range, the aperture ratio decreases, the transmittance in the liquid crystal panel becomes small, and the problem that panel brightness is insufficient tends to occur.
색 겹침 블랙 매트릭스의 전체 막 두께는 바람직하게는 1.0 내지 9.0 μm, 보다 바람직하게는 2.0 내지 7.5 μm, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 6.0 μm이다. 이 막 두께가 1.O μm보다 얇은 경우에는 충분한 높이의 스페이서를 형성하기가 곤란해지고, 또한 차광성이 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 막 두께가 9.0 ㎛보다 두꺼운 경우에는 충분한 높이의 스페이서를 형성할 수는 있지만, 칼라필터의 평탄성이 희생되기 쉽고, 단차가 발생하거나 표시 불균일이 발생하기 쉬우므로 바람직하지 않다.The total film thickness of the color overlap black matrix is preferably 1.0 to 9.0 μm, more preferably 2.0 to 7.5 μm, even more preferably 3.0 to 6.0 μm. If the film thickness is thinner than 1.0 mu m, it is not preferable because it is difficult to form a spacer having a sufficient height and the light shielding property is insufficient. On the other hand, when the film thickness is thicker than 9.0 mu m, a spacer having a sufficient height can be formed, but it is not preferable because flatness of the color filter is easily sacrificed, and a step is easily caused or a display unevenness tends to occur.
색 겹침 블랙 매트릭스의 차광성은 OD 값으로 표시되는데, 액정 표시 장치의 표시 품위를 향상시키기 위해서는 바람직하게는 1.0 이상이고, 보다 바람직하게는 2.0 이상이다. 색 겹침 블랙 매트릭스의 OD 값을 크게 하기 위해서는 3색을 겹치는 것이 보다 바람직하지만, 2색을 겹치는 경우에는 청색과 적색 또는 시안과 마젠타를 겹치는 것이 바람직하다.Although the light-shielding property of a color superimposition black matrix is represented by OD value, in order to improve the display quality of a liquid crystal display device, Preferably it is 1.0 or more, More preferably, it is 2.0 or more. Color Overlapping It is more preferable to overlap three colors in order to increase the OD value of a black matrix, but when two colors overlap, it is preferable to overlap blue and red, or cyan and magenta.
색 겹침 블랙 매트릭스 사이에는 통상 (20 내지 400) μm×(20 내지 400) μm의 착색층 1층으로 이루어지는 개구부가 설치되지만, 이 개구부가 각 색의 화소로서 기능한다. 화소의 배열로서는 트라이앵글 배열, 모자이크 배열, 스트라이프 배열 등이 있지만, 특히 한정되지 않는다.Although the opening part which consists of one color layer of (20-400) micrometer x (20-400) micrometer normally is provided between the color overlap black matrices, this opening part functions as a pixel of each color. The array of pixels includes, but is not limited to, a triangle array, a mosaic array, a stripe array, and the like.
색 겹침 블랙 매트릭스는 개구부의 치수 정밀도 및 위치 정밀도를 결정한다. 개구부의 치수 정밀도, 위치 정밀도는 개구부의 설계 치수 및 설계 위치에 대하여 ±5 μm 이하의 정밀도를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 ±3 μm 이하. 더욱 바람직하게는 ± 2 μm 이하이다. 정밀도가 높으면, 빛이 새어나오는 등의 표시 불량이 생기지 않는다. 또한, 이보다 정밀도가 양호하지 않으면 빛이 새어나오는 등의 표시 불량이 일어나기 쉽다. 이러한 정밀도를 얻기 위해서는 착색층의 패턴 정밀도를 면내에서 ±5 μm 이하의 오차 이하에서 가공하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 ±3 μm 이하, 더욱 바람직하게는 ±2 μm 이하이다. 또한, 각 착색층의 위치 맞춤 정밀도도 ±5 μm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 ±3μm 이하, 더욱 바람직하게는 ±2 μm 이하이다.The color overlap black matrix determines the dimensional and positional precision of the openings. The dimension accuracy and the position accuracy of the openings preferably have an accuracy of ± 5 μm or less with respect to the design dimensions and the design positions of the openings, more preferably ± 3 μm or less. More preferably ± 2 μm or less. If the accuracy is high, no display defects such as light leaking out occur. In addition, if the accuracy is not better than this, display defects such as light leaking are likely to occur. In order to obtain such a precision, it is preferable to process the pattern precision of a colored layer in the surface of less than +/- 5micrometer error, More preferably, it is +/- 3micrometer or less, More preferably, it is +/- 2micrometer or less. In addition, the positioning accuracy of each colored layer is also preferably ± 5 μm or less, more preferably ± 3 μm or less, still more preferably ± 2 μm or less.
화면 주변에 대해서도 동일하게 하여 착색층의 적층에 의한 액자상 블랙 매트릭스를 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable to form the frame-shaped black matrix by laminating | stacking a colored layer similarly about the screen periphery.
그 후, 필요에 따라 투명한 보호막을 형성할 수도 있다. 보호층의 형성은 칼라 필터의 제조 공정이 증가하여 제조 비용이 비싸지는 점에서 불리하지만, 한편으로 스페이서 높이의 제어, 칼라 필터에서의 불순물 용출 방지, 표면 평탄화에 유리하여 바람직하다. 보호막의 막 두께는 특히 한정되지 않지만, 0.05 내지 2.0 μm가 바람직하고, 0.1 내지 0.5 μm가 보다 바람직하다.Thereafter, a transparent protective film may be formed as necessary. The formation of the protective layer is disadvantageous in that the manufacturing process of the color filter is increased and the manufacturing cost is high. On the other hand, it is preferable to control the spacer height, to prevent the elution of impurities in the color filter, and to planarize the surface. Although the film thickness of a protective film is not specifically limited, 0.05-2.0 micrometers is preferable and 0.1-0.5 micrometer is more preferable.
이어서, 투명 전극을 설치한다. 투명 전극은 ITO, 산화주석, 산화아연 등을 진공 증착, 스퍼터링, CVD 등의 방법을 사용하여 적층할 수 있다.Next, a transparent electrode is provided. The transparent electrode can be laminated with ITO, tin oxide, zinc oxide or the like using a method such as vacuum deposition, sputtering or CVD.
마지막으로, 분할 배향용 돌기 패턴을 형성하는데, 동시에 색 겹칩 블랙 매트릭스상에 분할 배향용 돌기 패턴의 일부 또는 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서를 설치한다. 즉, 착색층을 2색 내지 3색을 겹친 블랙 매트릭스상의 투명 전극상에, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부를 설치하여 스페이서의 기능을 갖게 할 수도 있고, 또는 분할 배향용 돌기 패턴을 형성할 때, 이 분할 배향용 돌기 패턴과는 별개로 스페이서용 패턴을 동일한 재료로 동시에 형성할 수도 있다. 물론, 양자를 동시에 형성할 수도 있다. 또한, 2색 겹침 블랙 매트릭스상에 3색째의 착색층에 의한 스페이서용 패턴을 설치한 후, 다시 그 위에 투명 전극 및 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서를 형성할 수도 있다.Finally, the projection pattern for divisional alignment is formed, and at the same time, a spacer made of a part of the projection pattern for divisional alignment or the same material as the projection pattern for divisional orientation is provided on the color overlap chip black matrix. In other words, when the colored layer is formed on a transparent electrode on a black matrix in which two or three colors are overlapped, a part of the divided alignment protrusion pattern may be provided to have a function of a spacer, or when forming the divided alignment protrusion pattern, The spacer pattern may be simultaneously formed of the same material separately from the divided alignment projection pattern. Of course, both can also be formed simultaneously. Moreover, after providing the spacer pattern by the 3rd color layer on the two-color overlap black matrix, the spacer which consists of a transparent electrode and a part of projection pattern for division orientation can also be formed on it again.
종래의 칼라 필터와 같이, 수지나 금속 등의 블랙 매트릭스상에 스페이서용도트 패턴을 얼라이먼트하면서 3색을 적층하는 종래 방법과 비교하면, 본 발명의 칼라 필터는 이미 여러가지 색을 겹친 블랙 매트릭스상에 스페이서 패턴을 형성하기 때문에, 스페이서 형성을 위한 적층 회수를 줄일 수 있다. 따라서, 스페이서의 얼라이먼트 작업이 용이하고, 생산성이 우수하다.Compared with the conventional method of laminating three colors while aligning a spacer dot pattern on a black matrix such as resin or metal, as in the conventional color filter, the color filter of the present invention has a spacer on a black matrix having already overlapped various colors. Since the pattern is formed, the number of laminations for forming the spacer can be reduced. Therefore, alignment operation of a spacer is easy and productivity is excellent.
또한, 종래의 칼라 필터는 탈색 방지를 위하여 수지나 금속 등의 블랙 매트릭스상에 착색층을 일부 겹치도록 가공하는데, 이 때문에 스페이서용 도트 패턴을 형성할 수 있는 영역이 현저히 제한되어 패턴 설계의 자유도가 작다. 따라서, 하는 수 없이 작은 패턴을 형성하게 되고, 패턴 결함이 발생하거나 위치 어긋남에 따라 스페이서가 설계대로 적층되지 않는 경우가 발생하였다.In addition, the conventional color filter is processed to partially overlap the colored layer on a black matrix, such as resin or metal, in order to prevent discoloration, so that the area where the dot pattern for spacers can be formed is significantly limited, so that the degree of freedom in pattern design small. As a result, numerous small patterns are formed and spacers are not laminated as designed according to pattern defects or positional shifts.
한편, 본 발명의 칼라 필터는 이러한 스페이서 형성 영역의 제한이 없기 때문에, 설계의 자유도가 크고, 예를 들면 최대한 블랙 매트릭스와 동일 면적까지 스페이서 면적을 크게 하는 것이 가능하며, 또한 블랙 매트릭스상이라면 기본적으로는 어디에서도 자유롭게 스페이서 패턴을 배치할 수 있다. 따라서, 패턴 결함 및 위치 어긋남도 개선할 수 있고, 가공 정밀도도 양호하며 생산성이 특히 우수하다.On the other hand, since the color filter of the present invention does not have such a spacer formation region, there is a large degree of freedom in design, for example, it is possible to enlarge the spacer area up to the same area as the black matrix as much as possible. The spacer pattern can be arranged freely anywhere. Therefore, the pattern defect and position shift can also be improved, the machining precision is also good, and the productivity is particularly excellent.
또한, 분할 배향용 돌기는 본래 화소상에만 형성하면 되지만, 본 발명의 칼라 필터의 일례로서 분할 배향용 돌기의 일부를 색 겹침 블랙 매트릭스상에도 형성함으로써 스페이서로서의 역할을 부여시키는 것이다. 색 겹침 블랙 매트릭스를 사용하면, 블랙 매트릭스상 및 부근에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생하기 쉽고, 분할 배향에도 불균일이 생기기 쉬우며, 표시가 불균일해지기 쉽다. 따라서, 블랙 매트릭스상에도 분할 배향용 돌기 패턴을 형성함으로써 배향 흐트러짐을 방지할 수있고, 동시에 분할 배향이 유효하게 작용(배향 제어력이 강해진다)할 수 있기 때문에, 표시 특성이 특히 양호해져 보다 바람직하다. 즉, 적어도 책색층을 2층 겹친 블랙 매트릭스상의 투명 전극상에 스페이서로서 작용하지 않는 분할 배향용 돌기 패턴을 형성하는 것이 보다 바람직하다.In addition, although the division alignment projection should just be originally formed on the pixel, a part of the division orientation projection is formed also on the color overlap black matrix as an example of the color filter of this invention, and it plays a role as a spacer. When the color superimposition black matrix is used, the orientation disturbance of a liquid crystal tends to occur on and around a black matrix, the nonuniformity tends to occur also in a divisional orientation, and a display becomes uneven easily. Therefore, by forming the projection pattern for divisional alignment on the black matrix, the orientation disturbance can be prevented, and at the same time, the divisional orientation can act effectively (the orientation control force becomes stronger), and thus the display characteristics are particularly good, which is more preferable. . That is, it is more preferable to form the projection pattern for divisional orientation which does not act as a spacer on the black matrix-shaped transparent electrode which overlapped at least two book color layers.
우선, 분할 배향용 돌기 패턴에 대하여 설명한다. 분할 배향용 돌기 패턴의 단면 형상의 일례로서는 삼각 형상, 반원 형상 내지 사다리꼴 형상의 연속 선상 패턴, 삼각뿔 내지 삼각 단면 원뿔, 사다리꼴 단면 원뿔의 도트상 패턴 등이 바람직하게 사용된다. 패턴으로서는 화소상의 액정 분자의 배향 방향을 2분할 이상으로 분할할 수 있는 것이면 특히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 분할 배향용 돌기가 삼각형 또는 사다리꼴형 단면을 갖는 스트라이프라면 2개의 사면에 의해 2방향으로 분할 배향할 수 있고, 삼각파형(く 글자형의 절선)이라면 4분할로 배향할 수 있다. 또한, 분할 배향용 돌기가 각뿔이라면 그 사면의 수에 의해 분할 배향수가 결정되고, 예를 들어 사각뿔이라면 4분할 배향을 얻을 수 있다. 한편, 원뿔이라면 무한한 분할 배향을 얻을 수 있다.First, the projection pattern for division orientation is demonstrated. As an example of the cross-sectional shape of the projection pattern for division orientation, a triangular shape, a continuous linear pattern of semicircle shape to a trapezoidal shape, a triangular pyramid to a triangular cross-section cone, a dot pattern of a trapezoidal cross-section cone, etc. are used preferably. As a pattern, if the orientation direction of the liquid crystal molecule on a pixel can be divided into 2 or more divisions, it will not specifically limit. For example, if the division alignment projection is a stripe having a triangular or trapezoidal cross section, it can be divided and oriented in two directions by two slopes, and if it is a triangular waveform (“letter cutout”), it can be oriented in four divisions. In addition, if the projection for divisional orientation is a pyramid, the number of divisional orientations is determined by the number of slopes, and if it is a quadrangular pyramid, for example, quadrilateral orientation can be obtained. On the other hand, if it is a cone, infinite division orientation can be obtained.
분할 배향용 돌기 패턴에 사용하는 재료는 특히 한정되지 않지만, 착색층에 사용되는 수지와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀계 수지 등의 감광성 또는 비감광성 재료를 사용할 수 있다. 이 중에서는 아크릴 수지, 폴리이미드 수지가 가공성, 역학적 강도의 점에서 특히 바람직하다. 이 밖에도 포지형 포토레지스트, 네가형 포토레지스트도 패턴 가공성, 기둥으로서의 역학적 강도가우수하여 바람직하게 사용할 수 있다. 포지형 레지스트로서는 주쇄 절단형, 노볼락 수지와 나프토퀴논디아지드계 감광제로 이루어지는 것, 화학 증폭형 등이 있지만, 크레졸노볼락 수지와 나프토퀴논디아지드계 감광제와의 혼합물이 가장 바람직하다. 광 조사부가 알칼리에 가용되어 패턴 가공이 가능하다. 네가형 레지스트로서는 가교형, 화학 증폭형이 있다.Although the material used for the projection pattern for division orientation is not specifically limited, The same material as resin used for a colored layer can be used. For example, photosensitive or non-photosensitive materials such as epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, polyimide resins, and polyolefin resins can be used. In this, an acrylic resin and a polyimide resin are especially preferable at the point of workability and mechanical strength. In addition, a positive photoresist and a negative photoresist are also excellent in pattern workability and the mechanical strength as a pillar, and can be used preferably. Examples of the positive type resist include a main chain cleavage type, a novolak resin, a naphthoquinone diazide-based photosensitive agent, and a chemical amplification type, but a mixture of a cresol novolak resin and a naphthoquinone diazide-based photosensitive agent is most preferred. A light irradiation part is soluble in alkali, and pattern processing is possible. Negative resists are crosslinked and chemically amplified.
또한, 패턴 가공성, 역학적 강도가 우수하다는 점에서 수지 중에 안료를 분산시킨 재료가 보다 바람직하다. 안료로서는 절연성의 백색 안료가 보다 바람직하고, 예를 들면 산화티탄, 산화규소, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 산화납, 산화크롬, 산화철, 지르코니아, 황산바륨 중에서 선택된 것으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 돌기의 패턴 형성 방법으로서는, 착색층의 패턴 형성법과 동일한 방법을 사용할 수 있다.Moreover, the material which disperse | distributed the pigment in resin is more preferable at the point which is excellent in pattern workability and mechanical strength. As a pigment, an insulating white pigment is more preferable, For example, what consists of titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, lead oxide, chromium oxide, iron oxide, zirconia, and barium sulfate is especially preferable. As a pattern formation method of a processus | protrusion, the method similar to the pattern formation method of a colored layer can be used.
분할 배향용 돌기의 높이는 0.5 μm 내지 6 μm인 것이 바람직하고, 0.6 μm내지 3 μm의 범위가 보다 바람직하다. 돌기 높이가 0.5 μm 미만이면 분할 배향의 효과가 충분하지 않아 바람직하지 않다. 한편, 돌기 높이가 6 μm를 넘으면 도포 스폿이 발생하거나, 포트리소그래피에 의한 돌기 형성이 어려워지는 것 외에, 액정 주입이 방해되어 바람직하지 않다. 또한, 분할 배향용 돌기의 높이는 착색층의 두께보다 높게 하는 것이 액정 주입성의 면에서 바람직하다. 양자의 비 (분할 배향용 돌기의 높이/착색층의 두께)는 1.0 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게 1.2 이상이다.It is preferable that it is 0.5 micrometer-6 micrometers, and, as for the height of the division orientation projection, the range of 0.6 micrometer-3 micrometers is more preferable. If the projection height is less than 0.5 µm, the effect of divisional orientation is not sufficient, which is undesirable. On the other hand, if the height of the projections exceeds 6 µm, coating spots may occur, or formation of the projections by photolithography becomes difficult, and liquid crystal injection is disturbed, which is not preferable. In addition, it is preferable from the viewpoint of liquid crystal injection property that the height of the division alignment projections is higher than the thickness of the colored layer. 1.0 or more are preferable, and, as for ratio (thickness of the height / coloring layer of the division | annular division process | protrusion for both), more preferably 1.2 or more.
이어서, 색 겹침 블랙 매트릭스상에 설치된 분할 배향용 돌기 패턴의 일부를스페이서로서 사용하는 경우, 및 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료에 의해 스페이서를 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 스페이서의 형상, 즉 스페이서를 기판과 평행한 면에서 절단하는 경우의 횡단면의 형상은 특히 한정되지 않지만, 원, 타원, 각이 둥근 다각형(예를 들면, 사각형), 十자, T자, L자 또는 く의 자형이 바람직하다. 또한, 하층의 착색층과의 적층에 의해 스페이서를 형성하는 경우에 있어서도, 각각의 층의 스페이서 형상은 특히 제한되지 않지만, CF와 TFT 기판과의 접합 어긋남이 발생하였을 때에도 항상 일정한 접촉 면적을 유지하기 위하여, 즉 접합 마진을 넓히기 위하여 원, 타원, 각이 둥근 다각형, 十자, T자 또는 L자형이 바람직하고, 또한 이들을 임의로 적층하여 스페이서를 형성할 수 있다. 특히, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부를 스페이서로서 사용하는 경우, 스페이서부의 형상을 원, 타원, 각이 둥근 사각형으로 하는 것이 바람직하다.Next, the case where a part of the divided alignment projection pattern provided on the color overlap black matrix is used as a spacer, and the case where the spacer is formed of the same material as the divided alignment projection pattern will be described. The shape of the spacer, that is, the shape of the cross section in the case of cutting the spacer in a plane parallel to the substrate, is not particularly limited, but a circle, an ellipse, a polygon with rounded angles (for example, a rectangle), a cross, a T, or an L Or 자 is preferable. In addition, even when forming a spacer by lamination | stacking with the colored layer of the lower layer, although the spacer shape of each layer is not restrict | limited, Always maintain a constant contact area even when the junction shift | deviation with CF and TFT board | substrate arises. In order to broaden the bonding margin, that is, a circle, an ellipse, a rounded polygon, a cross, a T, or an L-shape are preferable, and these may be arbitrarily stacked to form a spacer. In particular, when using a part of the projection pattern for divisional orientation as a spacer, it is preferable to make the shape of the spacer part into a circle, an ellipse, and a rounded rectangle.
스페이서의 높이는 l 내지 9 μm가 바람직하고, 또한 2 내지 8 μm가 바람직하다. 스페이서의 높이가 1 μm보다 낮으면, 충분한 셀 갭을 확보하는 것이 곤란하다. 한편, 9 μm를 넘으면 액정 표시 장치의 셀 갭이 지나치게 켜져 구동에 요하는 전압이 높아져 바람직하지 않다. 또한, 스페이서의 높이란, 1개의 스페이서에 착안하여 칼라 필터의 개구부 화소와 인접하는 스페이서의 최상 표면과의 사이의 높이차(단차)를 의미한다. 화소 내에서 높이에 불균일이 있는 경우에는, 그 화소 내에서 단차가 최대가 되는 경우의 값을 가르킨다.The height of the spacer is preferably 1 to 9 µm, and more preferably 2 to 8 µm. If the height of the spacer is lower than 1 mu m, it is difficult to secure a sufficient cell gap. On the other hand, when it exceeds 9 micrometers, the cell gap of a liquid crystal display device becomes excessively high, and the voltage required for driving becomes high and it is unpreferable. In addition, the height of a spacer means the height difference (step difference) between the opening pixel of a color filter and the uppermost surface of an adjacent spacer, paying attention to one spacer. If there is a nonuniformity in height within the pixel, this indicates a value when the step becomes maximum in the pixel.
스페이서의 1개당 면적 및 배치 장소는 액정 표시 장치의 구조에 크게 영향을 받는다. 고정된 스페이서를 가진 칼라 필터에 있어서, 1 화소 중의 비표시 영역의 면적 제약으로부터 화면 내의 1개당 스페이서 면적은 10 μm2내지 l500 μm2인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 μm2내지 800 μm2, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 μm2이다. 1개당 스페이서의 면적이 10 μm2보다 작은 경우에는 정밀한 패턴 형성 및 적층이 어려워지는 것 외에, 액정 표시 장치의 장치 제조시의 압력 인가로 스페이서가 파괴되는 경우가 있다. 1개당 스페이서의 면적이 l500 μm2보다 큰 경우에는 스페이서 주변에서 배향이 흐트러져 표시가 불균일해진다. 이 밖에 화면내의 스페이서를 블랙 매트릭스상(비표시 영역)에만 배치하는 것이 어려워지거나, 저온시에 기포가 발생하는 문제가 일어나거나 하여 바람직하지 않다.The area per one of the spacers and the placement place are greatly influenced by the structure of the liquid crystal display device. In the color filter having a fixed spacer, the spacer area per one in the screen is preferably 10 µm 2 to l500 µm 2 due to the area constraint of the non-display area in one pixel. And more preferably 20 μm 2 to 800 μm 2, more preferably 100 to 500 μm 2. When the area of each spacer is smaller than 10 μm 2 , precise pattern formation and lamination are difficult, and in some cases, the spacer is broken by application of pressure during device manufacturing of the liquid crystal display device. If the area of each spacer is larger than l500 µm 2 , the orientation is disturbed around the spacer, resulting in uneven display. In addition, it is not preferable to arrange the spacers in the screen only on the black matrix (non-display area) or to cause bubbles to occur at low temperatures.
여기에서 말하는 스페이서 면적이란, 칼라 필터상에 형성된 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서, 또는 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서가, 그 밑의 색 겹침 블랙 매트릭스 및 블랙 매트릭스상에 설치된 착색층으로 이루어지는 스페이서와 접하는 면적이다. 즉, 최상층 스페이서부의 기저부 면적이다. 스페이서의 개수는 1 화소당 O.1 내지 10개 형성하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 3개이다. 1 화소당 스페이서 면적은 바람직하게는 10 내지 1500 μm2, 보다 바람직하게 20 내지 800 μm2, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 μm2이다.The spacer area referred to herein refers to a color in which a spacer made of a part of the divided alignment protrusion pattern formed on the color filter or a spacer made of the same material as the divided alignment protrusion pattern is provided on the color overlap black matrix and the black matrix beneath it. It is an area which is in contact with a spacer made of a layer. That is, it is the base area of the uppermost spacer part. The number of spacers is preferably formed from 0.1 to 10 per pixel, more preferably from 0.2 to 3. The spacer area per pixel is preferably 10 to 1500 μm 2 , more preferably 20 to 800 μm 2 , even more preferably 100 to 500 μm 2 .
또한, 스페이서에 의해 유지되는 2장의 액정 표시 장치용 기판 사이의 간격의 화면내 균일성을 높이는 점에서 화면 주변의 액자 모양 블랙 매트릭스 및 화면 밖의 비표시 영역에도 스페이서를 형성하는 것이 바람직하다. 화면 밖 및 액장 몽양의 스페이서는 표시 영역에 나타나는 경우가 없기 때문에, 스페이서 1개당 면적은 스페이서의 형성을 용이하게 하기 위하여 화면 내의 스페이서 면적과 동일하거나 또는 크게하는 것이 바람직하다.In addition, in order to improve the uniformity of the screen between the two liquid crystal display substrates held by the spacer, it is preferable to form the spacer in the frame-like black matrix around the screen and the non-display area outside the screen. Since the spacers outside the screen and the liquid-field dreams do not appear in the display area, the area per spacer is preferably equal to or larger than the spacer area in the screen to facilitate formation of the spacers.
본 발명의 칼라 필터는 스페이서의 최상층을 투명 도전층상에 배치하기 때문에, 이 스페이서의 재료로서 전기적으로 절연성이 있는 것을 선택함으로써 TFT 기판과의 접합시 위치 어긋남이 발생하였을 때라도 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 TFT 전극 기판이 단락하는 결함을 피할 수 있다. 단락의 방지는 전극 및 배선이 조밀하게 배치되어 있는 높은 개구율의 액정 표시 장치에 있어서 효과가 크다. 스페이서의 체적 저항치로서는 107Ω·cm 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 109Ω·cm 이상이다.Since the color filter of this invention arrange | positions the uppermost layer of a spacer on a transparent conductive layer, by selecting what is electrically insulating as a material of this spacer, even when the position shift occurs at the time of joining with a TFT substrate, The defect which the opposing TFT electrode substrate shorts can be avoided. Prevention of a short circuit is effective in a high aperture ratio liquid crystal display device in which electrodes and wirings are densely arranged. The volume resistivity of the spacer is preferably 10 7 Ω · cm or more, more preferably 10 9 Ω · cm or more.
본 발명의 칼라 필터로서 바람직한 예를 하기한다.Preferred examples of the color filter of the present invention are as follows.
(a1) 착색층의 일부에 2색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(a1) A color filter having a black matrix formed by superimposing two colors on a part of a colored layer, and formed on the black matrix in the order of a spacer composed of a transparent electrode and a part of a projection pattern for divided alignment.
(a2) 착색층의 일부에 2색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(a2) A color filter having a black matrix formed by superimposing two colors on a part of the colored layer, and formed on the black matrix in the order of a spacer made of the same material as the transparent electrode and the projection pattern for divided alignment.
(b1) 착색층의 일부에 2색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 3색째의 착색층에 의한 스페이서 패턴, 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(b1) It has a black matrix formed by superimposing two colors on a portion of the colored layer, and further comprises a spacer pattern formed by the third colored layer on the black matrix, a spacer formed of a transparent electrode, and a part of the projection pattern for divided alignment. The formed color filter.
(c1) 착색층의 일부에 2색 및 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 이 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(c1) It has a black matrix formed by superimposing two colors and three colors on a part of a colored layer, and formed on the black matrix formed by superimposing these three colors in order of the spacer which consists of a transparent electrode and a part of projection pattern for division orientation. Color filter.
(c2) 착색층의 일부에 2색 및 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 이 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(c2) A part of the colored layer has a black matrix formed by superimposing two colors and three colors, and the black matrix formed by superimposing these three colors is formed in the order of a spacer made of the same material as the transparent electrode and the projection pattern for divided alignment. The formed color filter.
(dl) 착색층의 일부에 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(dl) A color filter having a black matrix formed by superimposing three colors on a part of a colored layer, and formed on the black matrix in the order of a spacer composed of a transparent electrode and a part of a projection pattern for divided alignment.
(d2) 착색층의 일부에 3색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스를 갖고, 또한 이 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서의 순서대로 형성시킨 칼라 필터.(d2) A color filter having a black matrix formed by superimposing three colors on a part of the colored layer, and formed on the black matrix in the order of a spacer made of the same material as the transparent electrode and the projection pattern for divided alignment.
(e) bl, c1. c2의 구성에 있어서, 이 2색을 겹쳐 형성시킨 블랙 매트릭스상에 투명 전극, 스페이서로서 작용하지 않는 분할 배향용 돌기 패턴을 형성시킨 칼라 필터. 이 칼라 필터는 블랙 매트릭스상 및 근방에서의 배향 흐트러짐이 적고, 분할 배향용 돌기에 의한 배향 규제력이 크며, 표시 불균일이 적어 특히 바람직하다.(e) bl, c1. In the structure of c2, the color filter which provided the division | segmentation projection pattern which does not act as a transparent electrode and a spacer on the black matrix which superposed this two colors. This color filter is particularly preferable because it has little orientation disturbance on the black matrix and in the vicinity, large alignment control force due to division alignment projections, and small display unevenness.
또한, 3색째의 착색층에 의한 스페이서 패턴이라 함은 색 겹침 블랙 매트릭스 폭보다도 작은 패턴으로, 그 위에 형성하는 분할 배향용 돌기 패턴의 일부로 이루어지는 스페이서, 및 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서를 형성하기 위한 토대가 되는 것으로, 충분한 차광 면적이 없기 때문에 블랙 매트릭스와는 다르다. 분할 배향용 돌기 패턴과 동일한 재료로 이루어지는 스페이서를 설치하는 경우, 착색층에 스페이서를 설치하지 않고 블랙 매트릭스상에 직접 투명 전그을 적층한 후 스페이서를 설치한다.In addition, the spacer pattern by the 3rd color layer is a pattern smaller than the width | variety of the color superimposition black matrix, The spacer which consists of a part of division pattern protrusion pattern formed on it, and the spacer which consists of the same material as the process pattern for division orientation It is the basis for forming the film, which is different from the black matrix because there is not enough light shielding area. In the case of providing a spacer made of the same material as the projection pattern for divisional orientation, the spacer is provided after the transparent electric wire is directly laminated on the black matrix without providing the spacer in the colored layer.
이어서, TFT 소자를 구비한 전극 기판의 제조 방법의 일례를 이하에 나타낸다. 무알카리 유리 기판상에 스퍼터링에 의해 크롬 박막을 형성하고, 포토리소그래피로 게이트 전극을 패터닝한다. 이어서, 플라즈마 CVD에 의해 절연막으로서 질화규소막, 비정질 실리콘막 및 에칭 스토퍼로서 질화규소막을 연속 형성한다. 이어서, 포트리소그래피로 에칭 스토퍼의 질화규소막을 패터닝한다. TFT 단자가 금속 전극과 오믹 컨택트(ohmic contact)를 취하기 위한 n+비정질 실리콘막의 성막과 패터닝을 행하고, 다시 표시 전극이 되는 ITO막을 성막하여 패터닝한다. 또한, 배선 재료로서 알루미늄을 스퍼터링에 의해 막에 부착하고, 포토리소그래피로 신호 배선 및 TFT의 금속 전극을 제조한다. 드레인 전극과 소스 전극을 마스크로 하여 채널부의 n+비정질 실리콘막을 에칭 제거하고, TFT 소자를 구비한 전극 기판을 얻었다. 반사형 액정 표시 소자의 경우에는, 표시 전극을 알루미늄 및 은 등의 반사율이 높은 재료로 하는 것이 바람직하다. 또한, 칼라 필터상에 설치한 배향 분할용 돌기와 대응하도록 대향하는 전극 기판에도 배향 분할용 돌기를 설치하는 것이바람직하다. 또한, 전극 기판상에도 셀 갭을 균일하게 하기 위하여 스페이서를 형성할 수도 있다.Next, an example of the manufacturing method of the electrode substrate provided with TFT element is shown below. A chromium thin film is formed by sputtering on an alkali free glass substrate, and the gate electrode is patterned by photolithography. Subsequently, a silicon nitride film as an insulating film, an amorphous silicon film and a silicon nitride film as an etching stopper are successively formed by plasma CVD. Next, the silicon nitride film of the etching stopper is patterned by photolithography. The TFT terminal performs film formation and patterning of an n + amorphous silicon film for making ohmic contact with the metal electrode, and then forms an ITO film serving as a display electrode to form a pattern. Further, aluminum is attached to the film by sputtering as the wiring material, and the signal wiring and the metal electrode of the TFT are manufactured by photolithography. The n + amorphous silicon film of the channel part was etched away using the drain electrode and the source electrode as a mask, and the electrode substrate provided with TFT element was obtained. In the case of a reflective liquid crystal display element, it is preferable to make a display electrode material with high reflectances, such as aluminum and silver. In addition, it is preferable to provide the alignment dividing protrusions to the electrode substrates facing each other so as to correspond to the alignment dividing protrusions provided on the color filter. In addition, a spacer may be formed on the electrode substrate in order to make the cell gap uniform.
패널 세트에 대하여 설명한다. 우선, 칼라 필터상에 배향막을 설치하고, 동일하게 하여 대향하는 박막 트랜지스터를 구비한 전극 기판에 대해서도 배향막을 설치한다. 이 2장의 기판을 에폭시 접착재 등의 밀봉제를 사용하여 접합시킨 후, 밀봉부에 마련된 주입구에서 수직 배향하는 액정을 주입한다. 액정을 주입한 후, 주입구를 봉지하고, 다시 편광판을 기판의 외측에 접합시켜 액정 표시 장치를 제조한다.A panel set is demonstrated. First, an alignment film is provided on a color filter, and the alignment film is also provided also to the electrode substrate provided with the thin film transistor which opposes similarly. After bonding these two board | substrates together using sealing agents, such as an epoxy adhesive material, the liquid crystal orientated vertically in the injection hole provided in the sealing part is injected. After injecting the liquid crystal, the injection hole is sealed, and the polarizing plate is further bonded to the outside of the substrate to manufacture a liquid crystal display device.
도 2에 본 발명의 칼라 필터의 평면도의 일례를 나타내었다. 블랙 매트릭스 (14)와 화소(1R, 1G, 1B)상에 ITO 투명 전극을 형성한 후, 화소를 분할하도록 화면이 사다리꼴형의 절선 형태인 돌기(11)를 형성한다. 대향하는 전극 기판상에도 칼라 필터상의 돌기와 서로 배치되도록 돌기를 형성한다.An example of the top view of the color filter of this invention is shown in FIG. After the ITO transparent electrodes are formed on the black matrix 14 and the pixels 1R, 1G, and 1B, the projections 11 are formed in a trapezoidal cut line shape so as to divide the pixels. The protrusions are formed on the opposing electrode substrate so as to be arranged with the protrusions on the color filter.
본 발명의 칼라 필터 및 이것을 이용한 액정 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 엔지니어링, 워크스테이션, 네비게이션 시스템, 액정 텔레비젼 등의 표시 화면에 사용되며, 또한 액정 포로젝션 등에도 바람직하게 사용된다. 또한, 광통신 및 광정보 처리 분야에 있어서, 액정을 사용한 공간 변조 소자로서도 바람직하게 사용된다. 공간 변조 소자는 소자에 대한 입력 신호에 따라서 소자에 입사하는 빛의 강도나 위상, 편광 방향 등을 변조시키는 것으로, 실시간 홀로 그래프나 공간 필터, 비간섭성/간섭성 변환 등에 사용되는 것이다.The color filter of this invention and the liquid crystal display device using the same are used for display screens of a personal computer, a word processor, an engineering, a workstation, a navigation system, a liquid crystal television, etc., and are also used suitably also for liquid crystal projection. Moreover, in the field of optical communication and optical information processing, it is used suitably also as a spatial modulation element using a liquid crystal. The spatial modulation device modulates the intensity, phase, polarization direction, and the like of light incident on the device according to an input signal to the device, and is used for a real-time hologram, a spatial filter, and an incoherent / coherent conversion.
<실시예><Example>
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these.
(폴리이미드 전구체의 제조)(Production of Polyimide Precursor)
3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 144.1 g를 γ-부티로락톤 1O95 g, N-메틸-2-피롤리돈 209 g에 혼합하고, 4,4'-디아미노디페닐에테르 95.l g, 비스 (3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 6.2 g을 첨가하여 70 ℃에서 3시간 반응시킨 후, 무수 프탈산 2.96 g을 첨가하고, 다시 70 ℃에서 1시간 반응시켜 폴리이미드 전구체(폴리아미드산)용액을 얻었다.144.1 g of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is mixed with 10 g of gamma -butyrolactone and 209 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and 4,4'-dia After adding 95.lg of minodiphenylether and 6.2 g of bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, the mixture was reacted at 70 ° C for 3 hours, then 2.96 g of phthalic anhydride was added and reacted at 70 ° C for 1 hour. The mid precursor (polyamic acid) solution was obtained.
(체적 저항치의 측정법)(Measurement of Volume Resistance)
알루미늄 박막을 증착한 유리 기판상에 대상이 되는 재료를 2 μm의 두께로 코팅하였다. 코팅막상에 다시 직경 15 mm의 알루미늄 전극을 증착하였다. 코팅막을 끼운 두개의 전극 사이에 직류 l V를 인가하고, 전압 인가 후 5분 동안의 전류치와 코팅막의 두께로부터 체적 저항치를 구하였다.The target material was coated with a thickness of 2 μm on the glass substrate on which the aluminum thin film was deposited. An aluminum electrode having a diameter of 15 mm was again deposited on the coating film. DC lV was applied between the two electrodes sandwiched with the coating film, and the volume resistance value was obtained from the current value and the thickness of the coating film for 5 minutes after voltage application.
<실시예 1><Example 1>
(착색층의 제조)(Production of colored layer)
적색, 녹색, 청색의 안료로서 각각 Color Index No.6530O Pigment Red 177로 표시되는 디안트라퀴논계 안료, Color Index No.74265 Pigment Green 36으로 표시되는 프탈로시아닌 그린계 안료, C0lor Index No.74160 Pigment Blue 15-4로 표시되는 프탈로시아닌 블루계 안료를 준비하였다. 폴리이미드 전구체 용액에 상기 안료를 각각 혼합 분산시켜 적색, 녹색, 청색의 3종류 착색 페이스트를 얻었다.Pigments of red, green and blue as dianthraquinone pigments represented by Color Index No.6530O Pigment Red 177, phthalocyanine green pigments represented by Color Index No.74265 Pigment Green 36, C0lor Index No.74160 Pigment Blue 15 A phthalocyanine blue pigment represented by -4 was prepared. The pigments were mixed and dispersed in a polyimide precursor solution, respectively, to obtain three types of colored pastes of red, green, and blue.
이어서, 이 착색 페이스트를 사용하여 적색, 녹색, 청색의 착색층을 형성시켰다. 우선, 투명한 무알카리 유리 기판상에 적색 페이스트를 도포하고, 120 ℃에서 20분간 반 경화하였다. 그 후, 포지형 포토레지스트(시플레이사 제조 "Microposit" RC100 30 cp)를 스핀너로 도포한 후, 80 ℃에서 20분 건조하였다. 포토마스크를 사용하여 노광하고, 테트라메틸암모늄히드록시드 2 중량수용액에 기판을 침지하여 요동시키면서, 포지형 포토레지스트의 현상 및 폴리이미드 전구체의 에칭을 동시에 행하였다. 그 후, 포지형 포토레지스트를 메틸셀로솔브아세테이트로 박리하고, 다시 300 ℃에서 30분간 경화하였다.Subsequently, red, green, and blue colored layers were formed using this coloring paste. First, the red paste was apply | coated on the transparent alkali free glass substrate, and it hardened | cured for 20 minutes at 120 degreeC. Thereafter, a positive photoresist (" Microposit " RC100 30 CP) manufactured by Seaplay Co., Ltd. was applied with a spinner, and then dried at 80 ° C for 20 minutes. Exposure was carried out using a photomask, and the development of the positive photoresist and the etching of the polyimide precursor were simultaneously performed while immersing and shaking the substrate in a tetramethylammonium hydroxide 2 weight aqueous solution. Thereafter, the positive photoresist was stripped with methyl cellosolve acetate, and further cured at 300 ° C for 30 minutes.
적색 착색층의 막 두께는 1.5 μm로 하였다. 적색 착색층의 패턴은 도 1의 적색 화소부 위치(1R), 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴(2, 3, 5, 6, 7, 8, 9)에 형성시켰다.The film thickness of the red colored layer was 1.5 μm. The pattern of the red colored layer was formed in the red pixel part position 1R of FIG. 1, and the pattern for color superimposition black matrix formation (2, 3, 5, 6, 7, 8, 9).
기판을 수세한 후에는 동일하게 하여 녹색 착색층을 도 1의 녹색 화소부 위치(1G) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(3, 4, 5, 7, 8, 9, 10)에 형성시켰다. 녹색 착색층의 막 두께는 화소부에서 1.5 μm로 하였다.After washing the substrate in the same manner, the green colored layer is formed at the position (3, 4, 5, 7, 8, 9, 10) of the green pixel portion position 1G of FIG. 1 and the pattern for forming the color superimposed black matrix. I was. The film thickness of the green colored layer was 1.5 μm in the pixel portion.
또한, 기판을 수세한 후에는 동일하게 하여 청색 착색층을 도 1의 청색 화소부의 위치(1B), 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(2, 4, 5, 6, 7, 9, 10)에 형성시켰다. 청색 착색층의 막 두께는 화소부에서 l.5 μm로 하였다.In addition, after the substrate is washed with water, the blue colored layer is similarly positioned to position 1B of the blue pixel portion of FIG. 1, and position (2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) of the pattern for forming the color superimposed black matrix. Formed on. The film thickness of the blue colored layer was 0.5 µm in the pixel portion.
이상의 공정에 의해, 적색 화소(1R), 녹색 화소(1G), 청색 화소(1B)와, 적색과 청색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(2, 6), 적색과 녹색의 2색 겹침 블랙 매트릭스 (3, 8), 녹색과 청색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(4, 10), 격자 코너부(5, 7, 9)에적색, 청색, 녹색의 3색 겹침 블랙 매트릭스가 형성되었다. 블랙 매트릭스의 선폭은 긴 변이 20 μm, 짧은 변이 30 μm였다. 도 1의 5, 7, 9의 크기는 20 μm(짧은 변 방향)×30 μm(긴 변 방향)각으로 하였다.Through the above steps, the red pixel 1R, the green pixel 1G, and the blue pixel 1B, the red and blue two-color overlap black matrices 2 and 6, and the red and green two-color overlap black matrices 3 , 8), two-color overlap black matrices of green and blue (4, 10) and three-color overlap black matrices of red, blue, and green were formed on the lattice corners (5, 7, 9). The line width of the black matrix was 20 μm on the long side and 30 μm on the short side. 5, 7, and 9 of FIG. 1 were made into 20 micrometers (short side direction) x 30 micrometers (long side direction) angle.
그 위에 스퍼터링법으로 막 두께가 150 nm이고 표면 저항이 20 Ω/□인 ITO막 투명 전극을 형성시켰다.A sputtering method formed an ITO film transparent electrode having a film thickness of 150 nm and a surface resistance of 20 Ω / □.
또한, 폴리이미드 전구체 용액을 도포하고, 135 ℃에서 20분간 반 경화하였다. 그 후, 포지형 포토레지스트를 도포하여 80 ℃에서 20분간 건조하였다. 포토마스크를 통하여 노광하고, 테트라메틸암모늄히드록시드 2 중량수용액에 침지하여 포토레지스트의 현상과 폴리이미드 전구체의 에칭을 동시에 실시한 후, 포토레지스트를 메틸셀로솔브로 박리하고, 이어서 250 ℃에서 30분간 경화하여 도 2에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(11)을 형성시켰다.Furthermore, the polyimide precursor solution was apply | coated and semi-hardened for 20 minutes at 135 degreeC. Thereafter, a positive photoresist was applied and dried at 80 ° C. for 20 minutes. After exposing through a photomask and immersing in a tetramethylammonium hydroxide 2 weight aqueous solution to simultaneously develop the photoresist and etch the polyimide precursor, the photoresist was stripped with methyl cellosolve, followed by 30 at 250 ° C. It hardened for a minute and the projection pattern 11 for triangular waveform divisional orientation shown in FIG. 2 was formed.
화소상의 분할 배향용 돌기의 단면 형상은 밑변이 12 ㎛, 윗변이 8 μm인 사다리꼴이며, 두께는 2.0 μm로 하였다. 도 2에서 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 5, 7, 9의 위치)상의 돌기 패턴은 스페이서로서 작용한다. 즉, 1 화소당 1개의 스페이서가 형성되었다. 스페이서 기저부의 면적은 1 화소당 약 200 ㎛2였다. 또한, 청색 화소상에 설치된 ITO층의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는, 목표의 3.9 μm±0.1 μm 이내였다. 이와 같이 하여 본 발명의 칼라 필터를 얻었다.The cross-sectional shape of the division alignment projection on the pixel was trapezoidal with a bottom side of 12 µm and an upper side of 8 µm, and the thickness was 2.0 µm. In Fig. 2, the projection patterns on the three-color overlapping black matrix (positions 5, 7, and 9 in Fig. 1) serve as spacers. That is, one spacer is formed per pixel. The area of the spacer base was about 200 μm 2 per pixel. The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO layer provided on the blue pixel to the top of the spacer, was within 3.9 μm ± 0.1 μm of the target. Thus, the color filter of this invention was obtained.
(전극 기판의 제조)(Manufacture of Electrode Substrate)
무알카리 유리 기판상에 스퍼터링에 의해 크롬 박막을 형성하고, 포토리소그래피로 게이트 전극에 패터닝하였다. 이어서, 플라즈마 CVD에 의해 절연막으로서 두께 700 nm의 질화규소막, 채널층으로서 두께 lO0 nm의 비정질 실리콘막, 에칭 스토퍼층으로서 두께 500 nm의 질화규소막을 연속 형성시켰다. 이어서, 포토리소그래피로 에칭 스토퍼층의 질화규소막을 패터닝하였다. TFT 단자와 금속 전극이 오믹 컨택트를 취하기 위한 n+비정질 실리콘막을 형성시켰다. 그 위에 표시 전극이 되는 ITO막을 형성하고, 패터닝하였다. 또한, 배선 재료로서의 알루미늄을 스퍼터링에 의해 막에 부착하고, 포토리소그래피로 신호 배선 및 TFT의 금속 전극을 제조하였다. 드레인 전극과 소스 전극을 마스크로 하여 채널부의 n+비정질 실리콘막을 에칭 제거하고, TFT 소자를 구비한 전극 기판을 얻었다.A chromium thin film was formed by sputtering on an alkali free glass substrate and patterned on the gate electrode by photolithography. Subsequently, a silicon nitride film 700 nm thick as an insulating film, an amorphous silicon film 100 nm thick as a channel layer, and a silicon nitride film 500 nm thick as an etching stopper layer were successively formed by plasma CVD. Subsequently, the silicon nitride film of the etching stopper layer was patterned by photolithography. The TFT terminal and the metal electrode formed an n + amorphous silicon film for making ohmic contact. An ITO film serving as a display electrode was formed thereon and patterned. Further, aluminum as the wiring material was attached to the film by sputtering, and the signal wiring and the metal electrode of the TFT were produced by photolithography. The n + amorphous silicon film of the channel part was etched away using the drain electrode and the source electrode as a mask, and the electrode substrate provided with TFT element was obtained.
(칼라 액정 표시 장치의 제조와 평가)(Manufacture and evaluation of color liquid crystal display device)
본 발명의 칼라 필터상에 수직 배향막을 설치하였다. 동일하게 대향하는 박막 트랜지스터를 구비한 전극 기판에 대해서도 수직 배향막을 설치하였다. 대향하는 전극 기판에 대해서도 칼라 필터상의 절선 형태 돌기와 동일한 돌기를 배치하였다. 단, 칼라 필터와 접합시켰을 때에는 돌기가 칼라 필터상의 인접하는 돌기 사이에 배치되도록 1/2 화소 피치분씩 어긋나게 배치하였다. 에폭시 접착재를 밀봉제로서 사용하고, 이 두장의 기판을 접합시킨 후 밀봉부에 설치된 주입구에서 수직 배향하는 액정을 주입하였다. 액정 주입 속도는 빠르고, 액정 주입성은 매우 양호하였다. 액정을 주입한 후 주입구를 봉지하고, 다시 편광판을 기판의 외측에 접합시켜 액정 표시 장치를 제조하였다.The vertical alignment film was provided on the color filter of this invention. Similarly, the vertical alignment film was provided also with respect to the electrode substrate provided with the opposing thin film transistor. Also with respect to the opposing electrode substrate, the same processus | protrusion as the cutting line form protrusion on a color filter was arrange | positioned. However, when it joined with a color filter, it arrange | positioned by 1/2 pixel pitch so that a processus | protrusion may be arrange | positioned between the adjoining processes on a color filter. Using an epoxy adhesive as a sealing agent, after bonding these two board | substrates together, the liquid crystal which orientates vertically in the injection hole provided in the sealing part was injected. The liquid crystal injection rate was fast and liquid crystal injection property was very good. After injecting the liquid crystal, the injection hole was sealed, and the polarizing plate was further bonded to the outside of the substrate to manufacture a liquid crystal display device.
액정 표시 장치는, 액정의 배향은 양호하고, 동시에 셀 갭의 불균일이 없으며 화질은 양호하였다. 또한, 광투과부에 스페이서가 없기 때문에 스페이서에 의해 빛이 새어나오는 일이 없었다. 또한, 칼라 필터상의 투명 도전막과 대향하는 전극 기판이 스페이서에 의해 단락된 부분도 없이 양호하였다. 스페이서로서 사용한 분할 배향용 돌기 재료의 체적 고유 저항은 1013Ω·cm로 절연성을 가진 것이었다.In the liquid crystal display device, the alignment of the liquid crystal was good, and at the same time, there was no nonuniformity of the cell gap and the image quality was good. In addition, since there was no spacer in the light transmitting portion, light did not leak out of the spacer. In addition, the electrode substrate facing the transparent conductive film on the color filter was satisfactory without any part shorted by the spacer. The volume resistivity of the projection material for divisional orientation used as the spacer was 10 13 Ω · cm and had insulation.
<실시예 2><Example 2>
실시예 l과 동일하게 하여 적색, 녹색, 청색의 착색층을 형성시켰다. 단, 적색 착색층은 도 3의 적색 화소부의 위치(1R) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(2, 3, 5, 6, 6', 7, 8, 8', 9, 10, 10')에 형성시켰다. 또한, 녹색 착색층은 도 3의 녹색 화소부의 위치(1G) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)에 형성시켰다. 또한, 청색의 착색층은 도 3의 청색 화소부의 위치(1B) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(2, 4, 5, 6, 6', 7, 8, 8', 9, 10, 10')에 형성시켰다.In the same manner as in Example 1, red, green, and blue colored layers were formed. However, the red colored layer has the position 1R of the red pixel portion of FIG. 3 and the position (2, 3, 5, 6, 6 ', 7, 8, 8', 9, 10, 10 of the pattern for forming the color overlap black matrix). Formed on '). In addition, the green colored layer was formed at the position 1G of the green pixel part of FIG. 3, and the position 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the pattern for color superimposition black matrix formation. In addition, the blue colored layer has the position 1B of the blue pixel portion of FIG. 3 and the position (2, 4, 5, 6, 6 ', 7, 8, 8', 9, 10, 10 ').
이상의 공정에 의해, 적색 화소(1R), 녹색 화소(1G), 청색 화소(1B)와, 적색과 청색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(2, 6', 8', 10'), 적색과 녹색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(3), 녹색과 청색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(4), 적색, 청색, 녹색의 3색 겹침 블랙 매트릭스((5, 6, 7, 8, 9, 10, 긴 변 방향의 길이 30 μm, 짧은 변 방향의 길이 40 μm)가 형성되었다. 블랙 매트릭스의 선폭은 실시예 1과 마찬가지로,긴 변이 20 μm, 짧은 변이 30 μm였다.By the above process, the red pixel 1R, the green pixel 1G, the blue pixel 1B, the red and blue two-color overlapping black matrixes 2, 6 ', 8', 10 ', red and green 2-color overlap black matrix (3), green and blue 2-color overlap black matrix (4), red, blue, green 3-color overlap black matrix ((5, 6, 7, 8, 9, 10, long side direction) 30 μm in length and 40 μm in length in the short side direction were formed The line width of the black matrix was 20 μm in the long side and 30 μm in the short side as in Example 1.
실시예 1과 동일하게 하여, 그 위에 ITO막 투명 전극, 도 4에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(11)를 형성시켰다.In the same manner as in Example 1, the ITO film transparent electrode and the projection pattern 11 for triangular waveform divisional orientation shown in FIG. 4 were formed thereon.
화소상의 분할 배향용 돌기는 단면의 밑변이 12 μm, 윗변이 8 μm인 사다리꼴이며, 두께는 2.0 μm로 하였다. 도 4에서, 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 5, 7, 9의 위치)상의 돌기 패턴은 스페이서로서 작용한다. 즉, 1 화소당 1개의 스페이서가 형성되었다. 스페이서 하단부의 면적은 1 화소당 약 220 μm2였다. 또한, 청색 화소상에 설치된 ITO층의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는, 목표의 3.9±0.1 μm 이내였다. 이와 같이 하여 본 발명의 칼라 필터를 얻었다.The projections for divisional orientation on the pixel had a trapezoid having a bottom side of 12 탆 and an upper side of 8 탆, and having a thickness of 2.0 탆. In Fig. 4, the projection pattern on the three-color overlap black matrix (positions 5, 7, and 9 in Fig. 1) serves as a spacer. That is, one spacer is formed per pixel. The area of the lower spacer portion was about 220 μm 2 per pixel. The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO layer provided on the blue pixel to the top of the spacer, was within 3.9 ± 0.1 μm of the target. Thus, the color filter of this invention was obtained.
실시예 l과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 액정 주입성은 양호하였다. 액정 표시 장치는, 액정의 배향은 양호하고 동시에 셀 갭의 불균일이 없으며 화질은 양호하였다. 또한, 광투과부에 스페이서가 없기 때문에 스페이서에 의해 빛이 새어나오는 일이 없었다. 또한, 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 전극 기판이 스페이서에 의해 단락된 부분이 없이 양호하였다.A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1. Liquid crystal injection property was favorable. In the liquid crystal display device, the alignment of the liquid crystal was good, and at the same time, there was no nonuniformity of the cell gap and the image quality was good. In addition, since there was no spacer in the light transmitting portion, light did not leak out of the spacer. In addition, the electrode substrate facing the transparent conductive layer on the color filter was good without any part shorted by the spacer.
<실시예 3><Example 3>
실시예 l과 동일하게 하여 적색, 녹색, 청색의 착색층을 형성하였다. 블랙 매트릭스의 선폭은 긴 변이 20 μm, 짧은 변이 30 μm였다. 이어서, 실시예 1과 동일하게 하여, 그 위에 ITO막 투명 전극을 형성한 후, 도 5에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(11)를 형성하였다. 또한, 동일한 재료로 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 5, 7, 9의 위치) 상중앙부에 도트상 패턴(13)을 형성하였다.In the same manner as in Example 1, red, green, and blue colored layers were formed. The line width of the black matrix was 20 μm on the long side and 30 μm on the short side. Subsequently, in the same manner as in Example 1, an ITO film transparent electrode was formed thereon, and then the projection pattern 11 for triangular waveform divisional alignment shown in FIG. 5 was formed. Moreover, the dot pattern 13 was formed in the upper center part of the three-color overlap black matrix (position of 5, 7, 9 of FIG. 1) using the same material.
분할 배향용 돌기 패턴의 단면은, 화소상에서 밑변이 12 μm, 윗변이 8 ㎛의 사다리꼴이며, 두께는 2.0 ㎛로 하였다. 도트상 패턴은 밑변이 12 μm(짧은 변 방향) ×18 μm(긴 변 방향), 윗변이 8 μm(짧은 변 방향)×14 μm(긴 변 방향)의 형상이고, 스페이서 기저부의 면적은 약 216 μm2였다. 도트상 패턴은 스페이서로서 작용한다. 즉, 1 화소당 1개씩 스페이서가 형성되었다. 대향 기판에 접촉하는 스페이서 정상부의 면적은 약 110 μm2였다. 또한, 청색 화소상에 설치된 ITO층의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는, 목표의 3.9±0.1 μm 이내였다. 이와 같이 하여 본 발명의 칼라 필터를 얻었다.The cross-section of the projection pattern for division orientation had a trapezoid of 12 µm in the bottom side and 8 µm in the upper side on the pixel, and the thickness was 2.0 µm. The dot pattern has a shape of 12 μm (short side) x 18 μm (long side) and 8 μm (short side) x 14 μm (long side) at the bottom side, and the spacer base is approximately 216. μm 2 . The dot pattern serves as a spacer. That is, spacers are formed one per pixel. The area of the spacer tops in contact with the opposing substrate was about 110 μm 2 . The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO layer provided on the blue pixel to the top of the spacer, was within 3.9 ± 0.1 μm of the target. Thus, the color filter of this invention was obtained.
실시예 1과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 액정 주입성이 우수하고, 단시간에 액정을 셀 내에 주입할 수 있었다. 액정 표시 장치는, 액정의 배향은 양호하고 동시에 셀 갭의 불균일이 없으며, 화질은 양호하였다. 또한, 광투과부에 스페이서가 없기 때문에 스페이서에 의해 빛이 새어나오는 일이 없고, 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 전극 기판이 스페이서에 의해 단락된 부분도 없이 양호하였다.A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1. The liquid crystal injectability was excellent, and the liquid crystal could be injected into the cell in a short time. In the liquid crystal display device, the alignment of the liquid crystal was good, and at the same time, there was no nonuniformity of the cell gap, and the image quality was good. In addition, since there was no spacer in the light transmitting portion, light did not leak out by the spacer, and the electrode substrate facing the transparent conductive layer on the color filter was good without any portion shorted by the spacer.
<실시예 4><Example 4>
실시예 l과 동일하게 하여 적색, 녹색, 청색의 착색층을 형성하였다. 단, 적색 착색층은 도 1의 적색 화소부의 위치(1R) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용패턴의 위치(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)에 형성하였다. 또한, 녹색 착색층은 도 1의 녹색 화소부의 위치(1G) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)에 형성하였다. 또한, 청색 착색층은 도 1의 청색 화소부의 위치(1B) 및 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴의 위치(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)에 형성시켰다.In the same manner as in Example 1, red, green, and blue colored layers were formed. However, the red colored layer was formed at the position 1R of the red pixel portion and the position 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the pattern for forming the color overlap black matrix in FIG. In addition, the green colored layer was formed at the position 1G of the green pixel part of FIG. 1, and the position 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the pattern for color superimposition black matrix formation. In addition, the blue colored layer was formed in the position 1B of the blue pixel part of FIG. 1, and the position (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) of the pattern for color superimposition black matrix formation.
이상의 공정에 의해, 적색 화소(1R), 녹색 화소(1G), 청색 화소(1B)와, 적색, 청색, 녹색의 3색 겹침 블랙 매트릭스(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)가 형성되었다. 블랙 매트릭스의 선폭은 긴 변이 20 μm, 짧은 변이 30 μm였다.By the above process, the red pixel 1R, the green pixel 1G, and the blue pixel 1B and the red, blue, and green three-color overlapping black matrixes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) were formed. The line width of the black matrix was 20 μm on the long side and 30 μm on the short side.
실시예 1과 동일하게 하여, 그 위에 ITO막 투명 전극을 형성한 후, 도 6에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(11)를 형성하였다.In the same manner as in Example 1, an ITO film transparent electrode was formed thereon, and then the projection pattern 11 for triangular waveform divisional alignment shown in FIG. 6 was formed.
화소상의 분할 배향용 돌기는 단면의 밑변이 12 μm, 윗변이 8 μm의 사다리꼴이며, 두께는 2.0 μm로 하였다. 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 5, 7, 9의 위치)상의 돌기 패턴은 스페이서로서 작용한다. 즉, 1 화소당 1개의 스페이서가 형성되며, 스페이서 기저부의 면적은 약 230 μm2였다. 또한, 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 2, 3, 4의 위치)상의 돌기 패턴도 스페이서로서 작용한다. 즉, 1 화소당 2개의 스페이서가 형성되며, 스페이서 하단부의 면적은 1개 당 약 160 ㎛2였다. 이와 같이 1 화소당 스페이서는 합계 3개, 스페이서 하단부의 합계 면적은 1 화소당 합계 약 550 ㎛2였다. 또한, 청색 화소상에 설치된 ITO층의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는, 목표의 3.9±0.1 μm 이내였다. 이와 같이 하여 본 발명의 칼라 필터를 얻었다.The projection for divisional orientation on the pixel had a trapezoid of 12 µm at the bottom of the cross section and 8 µm at the upper side, and the thickness was 2.0 µm. The projection pattern on the tri-color overlap black matrix (positions 5, 7, and 9 in Fig. 1) serves as a spacer. That is, one spacer was formed per pixel, and the area of the spacer base was about 230 μm 2 . Further, the projection pattern on the three-color overlap black matrix (positions 2, 3, and 4 in Fig. 1) also functions as a spacer. That is, two spacers were formed per pixel, and the area of the lower end portion of the spacer was about 160 μm 2 per one. Thus, the total area of three spacers per pixel and the total area of the lower end of a spacer was about 550 micrometer <2> in total per pixel. The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO layer provided on the blue pixel to the top of the spacer, was within 3.9 ± 0.1 μm of the target. Thus, the color filter of this invention was obtained.
실시예 l과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 액정 표시 장치는, 액정의 배향은 양호하고 동시에 셀 갭의 불균일이 었으며, 화질은 양호하였다. 또한, 광투과부에 스페이서가 없기 때문에 스페이서에 의해 빛이 새어나오는 일이 없었다. 또한, 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 전극 기판이 스페이서에 의해 단락된 부분이 없이 양호하였다.A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1. In the liquid crystal display device, the alignment of the liquid crystal was good, and at the same time, the cell gap was nonuniform, and the image quality was good. In addition, since there was no spacer in the light transmitting portion, light did not leak out of the spacer. In addition, the electrode substrate facing the transparent conductive layer on the color filter was good without any part shorted by the spacer.
<실시예 5>Example 5
실시예 l과 동일하게 하여 적색(도 7의 1R과 2, 3, 5, 6, 7, 8), 녹색(도 8의 1G와 3, 4, 17B, 8, 9, 10), 청색 착색층(도 9의 1B와 2, 4, 5, 6, 7', 9, 10)을 형성시켰다. 도 10에서 적색 화소(1R), 녹색 화소(1G), 청색 화소(1B)와, 적색과 청색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(2, 5, 6), 적색과 녹색의 2색 겹침 블랙 매트릭스(3, 7, 8), 녹색과 청색의 2색 겹칩 블랙 매트릭스(4, 9, 10), 격자 코너부(5, 7, 9)의 2색 겹침 블랙 매트릭스상에 청색 착색층의 도트상 스페이서(17B)가 형성되었다. 이 스페이서 크기는 26 ㎛(긴 변 방향)×16 ㎛(짧은 변 방향)로 하였고, 스페이서의 토대가 되었다. 실시예 1과 동일하게 하여, 그 위에 ITO막 투명 전극을 형성한 후, 도 11에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(12)를 포지형 레지스트로 형성시켰다.Red (1R and 2, 3, 5, 6, 7, 8), green (1G, 3, 4, 17B, 8, 9, 10) and blue colored layer in the same manner as Example l (1B and 2, 4, 5, 6, 7 ', 9, 10 of FIG. 9) were formed. In FIG. 10, the red pixel 1R, the green pixel 1G, and the blue pixel 1B, the red and blue two-color overlap black matrices 2, 5 and 6, and the red and green two-color overlap black matrices 3 , 7, 8), green and blue two-color overlap chip black matrix (4, 9, 10), dot-color spacer (17B) of blue colored layer on two-color overlap black matrix of lattice corners (5, 7, 9) ) Was formed. This spacer size was 26 micrometers (long side direction) x 16 micrometers (short side direction), and became the foundation of a spacer. In the same manner as in Example 1, after the ITO film transparent electrode was formed thereon, the projection pattern 12 for triangular waveform divisional alignment shown in Fig. 11 was formed of a positive resist.
우선, 포지형 포토레지스트(시플레이사 제조 "Microposit" RC100 30 cp)를 스핀너로 도포한 후, 80 ℃에서 20분간 건조하였다. 포토 마스크를 사용하여 노광하고, 테트라메틸암모늄히드록시드 2 중량수용액에 기판을 침지하여 요동시키면서,포지형 포토레지스트의 현상을 행하였다. 그 후, 200 ℃에서 30분간 경화하였다. 화소상의 분할 배향용 돌기는 단면의 밑변이 12 ㎛의 어묵 모양으로, 두께는 1.5 ㎛로 하였다. 또한, 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴의 일부가 스페이서가 되도록 분할 배향 패턴DML 일부를 거의 직사각형(단면의 밑변이 긴 변 방향 22 ㎛, 짧은 변 방향 14 ㎛)가 되도록 설계 변경하였다. 스페이서 기저부의 면적은 1 화소당 약 310 ㎛2였다. 또한, 청색 화소상에 설치된 ITO층의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는, 목표의 3.9±0.1 ㎛ 이내였다. 이와 같이 하여 본 발명의 칼라 필터를 얻었다.First, a positive photoresist (" Microposit " RC100 manufactured by Seaplay Co., Ltd. RC100 30cp) was applied with a spinner, and then dried at 80 ° C for 20 minutes. Exposure was carried out using a photo mask, and the development of a positive photoresist was performed while the substrate was immersed in a tetramethylammonium hydroxide 2 weight aqueous solution and shaken. Then, it hardened | cured for 30 minutes at 200 degreeC. The projection for divisional orientation on the pixel was made into a fish cake shape having a bottom face of 12 mu m in thickness and 1.5 mu m in thickness. Further, a part of the divided alignment pattern DML was designed and changed so that a part of the triangular waveform division alignment projection pattern became a spacer so that a portion of the divided alignment pattern DML became almost rectangular (22 µm in the long side direction and 14 µm in the short side direction). The area of the spacer base was about 310 μm 2 per pixel. The height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO layer provided on the blue pixel to the top of the spacer, was within 3.9 ± 0.1 μm of the target. Thus, the color filter of this invention was obtained.
실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제조하였다. 액정 주입성은 양호하였다. 액정 표시 장치는, 액정 배향은 양호하고 동시에 셀 갭의 불균일이 없으며, 화질도 양호하였다. 또한, 광투광부에 스페이서가 없기 때문에, 스페이서에 의해 빛이 새어 나오는 일이 없었다. 또한, 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 전극 기판이 스페이서에 의해 단락된 부분이 없이 양호하였다.In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display device was manufactured. Liquid crystal injection property was favorable. In the liquid crystal display device, the liquid crystal alignment was satisfactory, and at the same time, there was no variation in the cell gap, and the image quality was also good. In addition, since there was no spacer in the light transmitting portion, light did not leak out of the spacer. In addition, the electrode substrate facing the transparent conductive layer on the color filter was good without any part shorted by the spacer.
<비교예 1>Comparative Example 1
실시예 3과 동일하게 하여 칼라 필터를 제조하였다. 단, 3색 겹침 블랙 매트릭스(도 1의 5, 7, 9의 위치)상에는 도트상 스페이서(도 5의 13)를 설치하지 않았다. 또한, 칼라 필터와 전극 기판의 접합 전에 직경 4.0 ㎛의 폴리스티렌구 스페이서를 칼라 필터상에 산포시킨 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다.In the same manner as in Example 3, a color filter was prepared. However, no dot spacer (13 in FIG. 5) was provided on the three-color overlap black matrix (positions 5, 7, and 9 in FIG. 1). In addition, the liquid crystal display device was manufactured like Example 4 except having spread | dispersed the polystyrene sphere spacer of 4.0 micrometers in diameter on the color filter before bonding a color filter and an electrode substrate.
액정 주입성이나 칼라 필터상의 투명 도전층과 대향하는 전극 기판과의 단락도 없이 양호하였지만, 화소부에 스페이서가 있기 때문에 스페이서에 의해 빛이 새어 나온 것 외에, 칼라 필터와 전극 기판의 접합 시에 폴리스티렌구가 분할 배향용 돌기 및 색 겹침 블랙 매트릭스를 눌러, 이 근방에서 액정의 배향 흐트러짐, 셀 갭의 불균일이 발생하고, 화질은 불량하였다.Although there was no short circuit between the liquid crystal injectability and the electrode substrate facing the transparent conductive layer on the color filter, the light was leaked by the spacer due to the spacer in the pixel portion. Spheres pressed projections for division and color superimposition black matrix, the orientation of the liquid crystal was disturbed in this vicinity, nonuniformity of the cell gap occurred, the image quality was poor.
<비교예 2>Comparative Example 2
(수지 블랙 매트릭스의 작성)(Creation of resin black matrix)
하기의 조성을 갖는 카본 블랙 밀 베이스를 호모지나이저를 사용하여 7000 rpm으로 30분간 분산하여 유리 비드를 여과하고, 블랙 페이스트를 제조하였다.A carbon black mill base having the following composition was dispersed at 7000 rpm for 30 minutes using a homogenizer to filter glass beads, thereby preparing a black paste.
카본 블랙 밀 베이스Carbon black mill base
카본 블랙Carbon black
(MAl00, 미쯔비시 가가꾸(주) 제조) 4.6 부(MAl00, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 4.6 parts
폴리이미드 전구체 용액 24.0 부24.0 parts of polyimide precursor solution
N-메틸-2-피롤리돈 61.4 부N-methyl-2-pyrrolidone 61.4 parts
유리 비드 90.0 부Glass Beads 90.0 Part
무알칼리 유리 기판상에 스핀너를 사용하여 블랙 페이스트를 도포하고, 오븐 중에서 135 ℃로 20분간 반 경화시켰다. 이어서, 포지형 포토레지스트(시플레이사 제조, "Microposit" SRC100 30cp)를 스피너로 도포하고, 90 ℃에서 10분간 건조하였다. 포토레지스트 막 두께는 1.5 ㎛로 하였다. 캐논(주)제 노광기 PLA-501F를사용하고, 포토 마스크를 통하여 노광하였다.The black paste was apply | coated using a spinner on the alkali free glass substrate, and it semi-cured for 20 minutes at 135 degreeC in oven. Subsequently, a positive photoresist ("Microposit" SRC100 30cp manufactured by Seaplay Co., Ltd.) was applied with a spinner, and dried at 90 ° C for 10 minutes. The photoresist film thickness was 1.5 micrometers. It exposed through the photomask using Canon | KK exposure machine PLA-501F.
이어서, 테트라메틸암모늄히드록시드를 2 중량포함한 23 ℃의 수용액을 현상액으로 사용하고, 기판을 현상액에 침지시키고 동시에 10 cm 폭을 5초 동안 1 왕복하도록 기판을 요동시켜 포지형 포토레지스트 현상과 폴리이미드 전구체의 에칭을 동시에 행하였다. 현상 시간은 60초로 하였다. 그 후, 메틸셀로솔브아세테이트로 포지형 포토레지스트를 박리하고, 다시 300 ℃에서 30분간 경화하였다. 이와 같이 하여 막 두께가 0.9 μm, 도 1의 색 겹침 블랙 매트릭스 형성용 패턴(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)에 대응하는 긴 변의 선폭이 20 μm, 짧은 변의 선폭이 30 μm인 격자상 수지 블랙 매트릭스를 설치하였다. 수지 블랙 매트릭스의 OD 값은 3.3이었다.Subsequently, an aqueous solution at 23 ° C. containing 2 parts of tetramethylammonium hydroxide was used as a developer, and the substrate was immersed in a developer solution while simultaneously shaking the substrate so as to reciprocate 10 cm in width for 1 second for 5 seconds. Etching of the mid precursor was performed simultaneously. The developing time was 60 seconds. Thereafter, the positive photoresist was stripped with methyl cellosolve acetate, and then cured at 300 ° C. for 30 minutes. In this way, the film thickness is 0.9 μm, and the line width of the long side corresponding to the pattern for forming the color-overlapping black matrix of Fig. 1 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) is 20 μm and the short side A lattice resin black matrix having a line width of 30 μm was provided. The OD value of the resin black matrix was 3.3.
(각 착색층의 형성)(Formation of Each Colored Layer)
적색, 녹색, 청색의 안료로서 각각 Color Index No.6530O Pigment Red 177로 표시되는 디안트라퀴논계 안료, Color Index No 74265 Pigment Green 36으로 표시되는 프탈로시아닌 그린계 안료, Color Index No 74160 Pigment Blue 15-4로 표시되는 프탈로시아닌 블루계 안료를 준비하였다. 블랙 매트릭스에 사용한 폴리이미드 전구체 용액(1)에 상기 안료를 각각 혼합 분산시켜 적색, 녹색, 청색 3종류의 착색 페이스트를 얻었다. 우선, 수지 블랙 매트릭스 기판상에 적색 페이스트를 도포하고, 120 ℃에서 20분간 반 경화시켰다. 그 후, 포지형 포토레지스트(시플레이사 제조 "Microposit" SRC100 30 cp)를 스핀너로 도포한 후, 90 ℃에서 10분 건조하였다. 포토 마스크를 사용하여 노광하고, 테트라메틸암모늄히드록시드 2 중량수용액에 기판을 침지하여 요동시키면서, 포지형 포토레지스트의 현상 및 폴리이미드전구체의 에칭을 동시에 행하였다. 그 후, 포지형 포토레지스트를 메틸셀로솔브아세테이트로 박리하고, 긴 변 방향으로 스트라이프상의 적색 착색층 패턴을 형성하였다. 그 후, 300 ℃에서 30분간 경화하였다. 적색 착색층의 막 두께는 2.0 ㎛였다. 이와 같이 하여 도 12의 1R부에 적색 화소를 형성하였다.Pigment of red, green, blue as dianthraquinone pigment represented by Color Index No.6530O Pigment Red 177, phthalocyanine green pigment represented by Color Index No 74265 Pigment Green 36, Color Index No 74160 Pigment Blue 15-4 A phthalocyanine blue pigment was prepared. The said pigment was mixed and dispersed in the polyimide precursor solution (1) used for the black matrix, respectively, and three types of coloring paste of red, green, and blue were obtained. First, red paste was apply | coated on the resin black-matrix board | substrate, and it hardened | cured for 20 minutes at 120 degreeC. Thereafter, a positive photoresist (" Microposit " SRC100 manufactured by Seaplay Co., Ltd. SRC100 30 cps) was applied with a spinner, and then dried at 90 ° C for 10 minutes. Exposure was carried out using a photo mask, and the development of the positive photoresist and the etching of the polyimide precursor were simultaneously performed while immersing and shaking the substrate in a tetramethylammonium hydroxide 2 weight aqueous solution. Thereafter, the positive photoresist was peeled off with methyl cellosolve acetate to form a striped red colored layer pattern in the long side direction. Then, it hardened | cured at 300 degreeC for 30 minutes. The film thickness of the red colored layer was 2.0 µm. In this manner, red pixels were formed in the 1R portion of FIG. 12.
기판를 수세한 후, 적색 착색층과 동일하게 하여 스트라이프상의 녹색, 청색의 각 착색층 패턴을 3색의 간격이 14 ㎛가 되도록, 도 12의 1G, 1B부에 녹색 화소, 청색 화소를 형성하였다. 막 두께는 모두 2.0 ㎛였다.After the substrate was washed with water, green pixels and blue pixels were formed in 1G and 1B portions of FIG. 12 so that the stripe-shaped green and blue colored layer patterns were three micrometers in intervals in the same manner as the red colored layer. All film thicknesses were 2.0 micrometers.
각 착색층 패턴 형성시에 수지 블랙 매트릭스 코너부(도 1의 5, 7, 9의 위치) 중앙부상에 각 착색층으로 이루어지는 도트상 패턴의 적층(17R, 17G, 17B)에 따른 스페이서를 동시에 형성하였지만, 스트라이프상의 화소 패턴에 겹치지 않도록 하기 때문에 설계는 매우 어려웠다. 우선, 처음에 적색 착색층으로 이루어지는 밑변이 12 ㎛(짧은 변 방향)×28 μm(긴 변 방향), 윗변이 9 μm(짧은 변 방향)×25 μm(긴 변 방향) μm의 도트상 패턴을 형성하였다. 이어서, 그 위에 녹색 착색층으로 이루어지는 밑변이 9 μm(짧은 변 방향)×25 μm(긴 변 방향), 윗변이 6 μm(짧은 변 방향)×22 μm(긴 변 방향)의 도트상 패턴을 형성·적층하였다. 마지막으로, 이들 위에 청색 착색층으로 이루어지는 밑변이 6 ㎛(짧은 변 방향)×22 ㎛(긴 변 방향), 윗변이 3 ㎛(짧은 변 방향)×19 ㎛(긴 변 방향)의 도트상 패턴을 형성, 적층하였다. 정상부에 있어서 스페이서 기저부의 면적은 약 130 ㎛2였지만, 표시 영역의 주변부에서는 최상층의 청색 착색층으로 이루어지는 패턴의 위치가 어긋나거나 패턴 결함이 발생하였다.At the time of forming each colored layer pattern, spacers according to the lamination (17R, 17G, 17B) of the dot pattern formed of each colored layer are simultaneously formed on the central portion of the resin black matrix corners (positions 5, 7, and 9 in FIG. 1). However, the design was very difficult because it did not overlap the pixel pattern on the stripe. First, a dot pattern of 12 µm (short side) x 28 µm (long side) and 9 µm (short side) x 25 μm (long side) Formed. Subsequently, a dot pattern of 9 μm (short side direction) × 25 μm (long side direction) and 6 μm (short side direction) × 22 μm (long side direction) of a base formed of a green colored layer was formed thereon. It was laminated. Finally, a dot-shaped pattern of 6 µm (short side direction) × 22 µm (long side direction) and 3 µm (short side direction) × 19 µm (long side direction) at the bottom of the blue colored layer was formed thereon. Formed and laminated. Although the area of the spacer base at the top was about 130 μm 2 , the position of the pattern made of the blue colored layer at the top layer was shifted or a pattern defect occurred at the periphery of the display area.
이어서, 스퍼터링법으로 막 두께가 150 nm이고, 표면 저항이 20 Ω·cm인 ITO막을 형성하였다.Next, an ITO film having a film thickness of 150 nm and a surface resistance of 20 Ω · cm was formed by sputtering.
또한, 실시예 1과 동일하게 하여 도 12에 나타낸 삼각파형 분할 배향용 돌기 패턴(11)을 형성하였다.In addition, similarly to Example 1, the projection pattern 11 for triangular waveform divisional orientation shown in FIG. 12 was formed.
화소상에서의 분할 배향용 돌기 패턴의 단면은 밑변이 12 μm, 윗변이 8 μm의 사다리꼴이며, 두께는 2.0 μm으로 하였다. 이와 같이 하여 칼라 필터를 얻었다. 표시 영역의 주변부에서는 최상층의 청색 착색층으로 이루어지는 패턴의 위치가 어긋나거나 패턴 결함이 발생하였기 때문에, 청색 화소상에 설치된 ITO막의 표면에서 스페이서 정상부까지의 높이인 스페이서의 높이는 2.4 내지 4.0 μm로, 목표의 3.9 ±0.1 μm을 만족하지 못하였다.The cross-section of the projection pattern for division alignment on the pixel had a trapezoid of 12 µm at the bottom and 8 µm at the upper side, and the thickness was 2.0 µm. In this way, a color filter was obtained. In the periphery of the display area, the position of the pattern made up of the blue colored layer of the uppermost layer is shifted or a pattern defect has occurred. Therefore, the height of the spacer, which is the height from the surface of the ITO film provided on the blue pixel to the top of the spacer, is 2.4 to 4.0 μm. 3.9 ± 0.1 μm was not satisfied.
실시예 1과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 표시 주변부에서 스페이서가 불량하였기 때문에 셀 갭이 작아지고, 액정 주입 시간이 실시예 1의 2배가 걸리며, 액정 주입성은 불량하였다. 또한, 주변 셀 갭에 불균일이 발생하고, 화질은 불량하였다. 또한, 스페이서의 가장 바깥 표면에 투명 전극이 형성되어 있기 때문에, 대향 기판의 투명 전극과 전기적으로 통하여, 이에 따른 표시 불량이 일부 발생하였다.A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1. Since the spacers were poor at the display periphery, the cell gap was small, the liquid crystal injection time was twice that of Example 1, and the liquid crystal injection properties were poor. In addition, unevenness occurred in the peripheral cell gap, and image quality was poor. In addition, since the transparent electrode is formed on the outermost surface of the spacer, some display defects accordingly occurred through the transparent electrode of the opposing substrate.
본 발명의 액정 표시 장치는 액정의 분할 배향용 돌기를 갖고 있기 때문에, 광시야각을 달성할 수 있음과 동시에 종래의 분할 배향 액정 표시 장치와 비교하면 스페이서를 산포하는 공정이 불필요하며, 스페이서와 액정의 분할 배향용 돌기를 동시에 형성하는 것 및 종래의 블랙 매트릭스가 불필요해짐에 따라 생산성이 우수하고, 비용도 절감할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스상에 고정적으로 배치된 스페이서를 갖고 있기 때문에, 스페이서에 의한 광 산란 및 투과에 의한 표시 품위의 저하가 없으며, 표시 품위도 우수하다. 또한, 패턴 가공이 용이하고 동시에 가공정밀도가 높으며, 패턴 설계의 자유도가 높고 동시에 스페이서 형성을 위한 얼라이먼트 공정수가 적기 때문에 생산성 안정성도 우수하다.Since the liquid crystal display device of the present invention has projections for splitting alignment of liquid crystals, it is possible to achieve a wide viewing angle and to eliminate the process of dispersing the spacers as compared to the conventional split alignment liquid crystal display device. By forming the projections for divisional alignment at the same time and the need for the conventional black matrix, the productivity is excellent and the cost can be reduced. Moreover, since it has the spacer fixedly arrange | positioned on a black matrix, there is no fall of the display quality by light scattering and transmission by a spacer, and its display quality is also excellent. In addition, it is easy to process the pattern, and at the same time, the processing precision is high, and the productivity stability is also excellent because of the high degree of freedom in pattern design and the small number of alignment processes for forming spacers.
또한, 색 겹침 블랙 매트릭스상에도 분할 배향용 돌기 패턴의 일부를 설치함으로써, 색 겹침 블랙 매트릭스상 및 부근의 배향이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, by providing a part of the projection pattern for divisional alignment on the color overlap black matrix, it is possible to prevent the color overlap black matrix phase and the alignment of the vicinity thereof from being disturbed.
또한, 분할 배향용 돌기 패턴을 형성하는 재료가 전기적으로 절연성인 경우에는, 기판의 접합이 어긋나는 경우가 발생하더라도 칼라 필터상의 투명 전극과 대향하는 전극 기판의 전기적 단락의 위험을 피할 수 있다.In addition, when the material forming the divided-orientation projection pattern is electrically insulative, the risk of an electrical short circuit of the electrode substrate facing the transparent electrode on the color filter can be avoided even when the bonding of the substrate occurs.
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