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JP2006285014A - Color filter having phase difference control function and display - Google Patents

Color filter having phase difference control function and display Download PDF

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JP2006285014A
JP2006285014A JP2005106219A JP2005106219A JP2006285014A JP 2006285014 A JP2006285014 A JP 2006285014A JP 2005106219 A JP2005106219 A JP 2005106219A JP 2005106219 A JP2005106219 A JP 2005106219A JP 2006285014 A JP2006285014 A JP 2006285014A
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Norihisa Moriya
徳久 守谷
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter which does not cause orientation defect of liquid crystalline polymer constituting a phase difference control function layer and exhibits an excellent phase difference control function, in regard to the color filter having a substrate, a coloring layer composed of black matrix and a plurality of coloring pixels, and a phase difference control function layer composed of the liquid crystalline polymer having fixed orientation in order, and to provide a display which permits high-quality display by mounting the color filter. <P>SOLUTION: In the color filter, edge parts of respective coloring pixels are extended over the black matrix on the coloring layer formed on a substrate and the edge parts of coloring pixels adjacent to each other which are extended on the black matrix do not overlap each other. In the display, a deviation of phase of a liquid crystal layer is satisfactorily adjusted and high-quality display is permitted by mounting the color filter. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相差制御機能を有するカラーフィルタ、及びそれを用いたディスプレーに関するものであり、特に表示品質に優れた液晶ディスプレー或いはエレクトロルミネッセンスディスプレーと、これに用いるカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a color filter having a phase difference control function and a display using the same, and more particularly to a liquid crystal display or an electroluminescence display excellent in display quality and a color filter used therefor.

近年、さまざまなカラー液晶ディスプレー(以下、「LCD」ともいう)が実用化されている。ここでLCDは、ブラウン管搭載ディスプレーに比べていう視野角度が狭いという問題点がある。LCDの視野角度を狭くする原因は、主として、斜め方向からのLCDを観察した場合、元来、黒を表示すべき画素からの光漏れが生じてコントラストが反転し、正しい表示が出来なくなることにある。このような問題に鑑み、液晶セル外において屈折率異方性を有する透明フィルム(以下、「位相差フィルム」という)を用いることにより、斜め方向から観察した場合でも光漏れの生じない、広視野角度可能なLCDが開発されている(例えば特許文献1)。   In recent years, various color liquid crystal displays (hereinafter also referred to as “LCD”) have been put into practical use. Here, the LCD has a problem that the viewing angle is narrower than a display equipped with a cathode ray tube. The reason for narrowing the viewing angle of the LCD is that when the LCD is viewed from an oblique direction, light leakage from pixels that should display black originally occurs, contrast is inverted, and correct display cannot be performed. is there. In view of such problems, by using a transparent film having refractive index anisotropy outside the liquid crystal cell (hereinafter referred to as “retardation film”), a wide field of view that does not cause light leakage even when observed from an oblique direction. An angleable LCD has been developed (for example, Patent Document 1).

上記位相差フィルムは、粘着剤を用いて基板へ貼り付けて用いられていた。しかしながら基板に塗布された上記粘着剤の屈折率が、位相差フィルムとは異なるため、ディスプレー表示面に乱反射を起こすという問題点があった。また位相差フィルムでは、ディスプレーの画素サイズに併せたパターンニングができず、さらに耐熱性が低いため、経時的な収縮による光学特性の変化等の問題があった。   The retardation film has been used by being attached to a substrate using an adhesive. However, since the refractive index of the pressure-sensitive adhesive applied to the substrate is different from that of the retardation film, there is a problem that irregular reflection occurs on the display surface. In addition, the retardation film cannot be patterned in accordance with the pixel size of the display, and further has low heat resistance, so there are problems such as changes in optical characteristics due to shrinkage over time.

そこで本出願人は、液晶セル内の任意の層上に積層形成可能であって、液晶性高分子を3次元架橋させてなる位相差制御機能層を提案している(例えば特許文献2)。該位相差制御機能層であれば、ベース基板面に積層形成することができるため粘着剤を用いた貼り付け工程を要せず、フォトリソグラフィ手法によりマイクロパターンニングが可能である。さらに3次元架橋した高分子から構成されるため耐熱性にも優れており、上記従来の位相差フィルムの有していた問題点を解決することができる。   Therefore, the present applicant has proposed a phase difference control function layer that can be laminated on an arbitrary layer in a liquid crystal cell and is formed by three-dimensionally cross-linking a liquid crystalline polymer (for example, Patent Document 2). If it is this phase difference control functional layer, since it can be laminated and formed on the base substrate surface, a bonding process using an adhesive is not required, and micropatterning is possible by a photolithography technique. Further, since it is composed of a three-dimensionally cross-linked polymer, it is excellent in heat resistance, and can solve the problems of the conventional retardation film.

一方、LCDの広視野角度を可能とするために、上述した液晶によって生じた位相のズレを制御(補正)することにより視野角を広げる手段とは別に、特にLCDをTV向け用途に用いた場合には、高コントラスト表示が可能な垂直配向モード(Multi−domain Vertical Alignmentモード、以下「MVAモード」という)方式による液晶ディスプレーや、広視野角度で階調再現性に優れた水平配向モード(In−Plain Switchingモード、以下「IPSモード」という)方式による液晶ディスプレーが広く用いられている(例えば特許文献3)。これらの液晶ディスプレーには、一般的に、基板と着色層とを有するカラーフィルタが搭載されている。上記着色層は、通常、格子状又はストライプ状のブラックマトリクス(以下、「BM」ともいう)と、通常、赤色(以下、「R」ともいう)、緑色(以下、「G」ともいう)、青色(以下、「B」ともいう)からなる光透過性パターンを有する着色画素とから構成されている。   On the other hand, in order to enable a wide viewing angle of the LCD, in addition to the means for widening the viewing angle by controlling (correcting) the phase shift caused by the liquid crystal described above, particularly when the LCD is used for TV applications. The LCD includes a liquid crystal display using a vertical alignment mode (Multi-domain Vertical Alignment mode, hereinafter referred to as “MVA mode”) capable of high-contrast display, and a horizontal alignment mode (In−) with a wide viewing angle and excellent gradation reproducibility. A liquid crystal display by a plain switching mode (hereinafter referred to as “IPS mode”) is widely used (for example, Patent Document 3). These liquid crystal displays are generally mounted with a color filter having a substrate and a colored layer. The colored layer is usually a lattice or stripe black matrix (hereinafter also referred to as “BM”), usually red (hereinafter also referred to as “R”), green (hereinafter also referred to as “G”), It is composed of colored pixels having a light-transmitting pattern made of blue (hereinafter also referred to as “B”).

特開平10−153802JP-A-10-153802 特開2005−3750JP2005-3750 特開平10−54982JP 10-54982 A

ところで本出願人が提案する上記位相差制御機能層を、MVAモードのLCDやIPSモードのLCDの液晶セル内に設けるにおいて、特に上記着色層と隣接して上記位相差制御機能層を設ける際には、以下の問題点があった。
即ち、一般にカラーフィルタにおける着色層の形成には、フォトリソグラフィ法が適用される。具体的には、先ずクロム膜等を形成した基板上にポジ型のフォトレジストを塗布して乾燥し、次いでマスクを介して露光し、その後、露光部分を現像により除去する。引き続いてエッチング処理を行うことにより、クロム膜をパターンニングしてBMを形成する。続いて、光透過性パターンを形成するために、ネガ型のフォトレジストを用い、上述と同様にフォトリソグラフィ法によりR、G、B等の着色画素を、順に、塗工、マスク露光、現像処理を行い、パターンニングして形成する。上記形成方法において各着色画素をマスク露光する際に、マスク開口部と実際の露光部分には、ある一定量のズレが発生することがある。上記ズレは露光に用いるアライナーの位置合わせ精度に起因する。このズレが大きく、BMとこれに隣り合う各着色画素とが重ならず離れて形成された場合は、BM端部と着色層端部との間に所謂白抜け部分が生じ、色純度が大きく低下する問題が発生する。そのため、BMのパターンに対応して各着色画素のパターンを構成させ、白抜け部分の形成を回避する必要がある。具体的には、当該ズレを想定した上で各着色画素の端部がBM上に乗り上げるようパターン形成する方法がある。上記方法によりBM上へ各着色画素が乗り上げる量を増加させると、上記白抜け部分の形成の問題は解消される。しかしながら上述のようにBM上へ着色画素端部を乗り上げて形成すると、図8に示すように基板110上面において、BM111上で隣り合う各着色画素112R、112G、112B同士がオーバーラップする虞がある(図8では、着色画素112Gの右端部が着色画素112Bの左端部とがオーバーラップしている)。その結果、BM111と各着色画素とからなる着色層117の上面に上記オーバーラップに起因する段差が形成される。即ち図9に示すとおり、着色層117上面に、オーバーラップに起因する段差116が形成され、これにより該着色層117上面に次いで形成される位相差制御機能層118における液晶の配向特性に悪影響を与える。上記段差116は、一定方向に規則的に配向すべき液晶性高分子119の配向に欠陥を生じさせるため、正確な光学補償ができなくなり、またヘイズの増大を引き起こし、表示品位を著しく低下させる。
By the way, when the phase difference control function layer proposed by the present applicant is provided in a liquid crystal cell of an MVA mode LCD or an IPS mode LCD, particularly when the phase difference control function layer is provided adjacent to the colored layer. Had the following problems.
That is, generally, a photolithography method is applied to form a colored layer in a color filter. Specifically, first, a positive photoresist is applied onto a substrate on which a chromium film or the like is formed, dried, then exposed through a mask, and then the exposed portion is removed by development. Subsequently, by performing an etching process, the chromium film is patterned to form a BM. Subsequently, in order to form a light-transmitting pattern, a negative photoresist is used, and in the same manner as described above, colored pixels such as R, G, and B are sequentially applied by coating, mask exposure, and development processing by photolithography. And patterning to form. When the colored pixels are mask-exposed in the above-described forming method, a certain amount of deviation may occur between the mask opening and the actual exposed portion. The deviation is caused by the alignment accuracy of the aligner used for exposure. When this deviation is large and the BM and each colored pixel adjacent to the BM are formed so as not to overlap with each other, a so-called white portion is generated between the BM end and the colored layer end, and the color purity is large. A problem that degrades occurs. For this reason, it is necessary to form the pattern of each colored pixel corresponding to the BM pattern and avoid the formation of a blank portion. Specifically, there is a method of forming a pattern so that the end of each colored pixel rides on the BM while assuming the shift. Increasing the amount of each colored pixel that rides on the BM by the above method eliminates the problem of the formation of white spots. However, if the colored pixel ends are formed on the BM as described above, the adjacent colored pixels 112R, 112G, and 112B on the BM 111 may overlap on the upper surface of the substrate 110 as shown in FIG. (In FIG. 8, the right end of the colored pixel 112G overlaps the left end of the colored pixel 112B). As a result, a step due to the overlap is formed on the upper surface of the colored layer 117 composed of the BM 111 and each colored pixel. That is, as shown in FIG. 9, a step 116 due to the overlap is formed on the upper surface of the colored layer 117, thereby adversely affecting the alignment characteristics of the liquid crystal in the phase difference control function layer 118 formed next to the upper surface of the colored layer 117. give. The step 116 causes a defect in the alignment of the liquid crystalline polymer 119 that should be regularly aligned in a certain direction, so that accurate optical compensation cannot be performed, and haze is increased, thereby significantly reducing display quality.

従って、本発明は上記問題点を解決し、BMとこれに隣り合う各着色画素間に隙間が形成されず、且つBM上に乗り上げた着色画素同士がオーバーラップすることなく形成された着色層と、該着色層上面に液晶性高分子から構成される位相差制御機能層とを有するカラーフィルタを提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention solves the above-described problems, and a colored layer is formed in which no gap is formed between the BM and each of the adjacent colored pixels, and the colored pixels riding on the BM are not overlapped with each other. An object of the present invention is to provide a color filter having a phase difference control function layer composed of a liquid crystalline polymer on the upper surface of the colored layer.

本発明は、
(1)基板と、着色層と、液晶性高分子により構成される位相差制御機能層とを順に有するカラーフィルタであって、上記着色層が、ブラックマトリクスと、少なくとも2色以上の異なる光透過性パターンを示す着色画素とを複数配列して構成されており、また上記位相差制御機能層が、連続した1つの層として上記着色層上に積層されており、且つブラックマトリクス上で隣り合う上記着色画素が重なり合わないことを特徴とする位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(2)上記ブラックマトリクスの線幅が、6μm以上25μm以下であることを特徴とする上記(1)に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(3)上記ブラックマトリクスが、黒色顔料を分散した樹脂ブラックマトリクスからなることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(4)上記位相差制御機能層を構成する液晶性高分子の光軸が、上記位相差制御機能層に対して垂直であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(5)上記位相差制御機能層を構成する液晶性高分子の光軸が、上記位相差制御機能層に対して水平であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(6)上記着色層上に積層された第一の位相差制御機能層上に、さらに異なる第二の位相差制御機能層が積層されていることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ、
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いたディスプレー、
(8)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いた液晶ディスプレー、及び
(9)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いた有機エレクトロルミネッセンスディスプレー、
を要旨とするものである。
The present invention
(1) A color filter having a substrate, a colored layer, and a phase difference control function layer composed of a liquid crystalline polymer in order, wherein the colored layer has a black matrix and at least two different colors of light transmission A plurality of colored pixels exhibiting a sexual pattern, and the retardation control function layer is laminated on the colored layer as a continuous layer and adjacent on the black matrix. A color filter having a phase difference control function, wherein colored pixels do not overlap,
(2) The color filter having a phase difference control function according to (1), wherein the black matrix has a line width of 6 μm or more and 25 μm or less,
(3) The color filter having a phase difference control function according to (1) or (2), wherein the black matrix is a resin black matrix in which a black pigment is dispersed,
(4) The optical axis of the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer is perpendicular to the retardation control function layer, according to any one of the above (1) to (3) A color filter having the described phase difference control function,
(5) In any one of the above (1) to (3), the optical axis of the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer is horizontal to the retardation control function layer A color filter having the described phase difference control function,
(6) The above-mentioned (1) to (5), wherein a different second retardation control functional layer is further laminated on the first retardation control functional layer laminated on the colored layer. A color filter having a phase difference control function according to any one of
(7) A display using a color filter having the phase difference control function according to any one of (1) to (6),
(8) A liquid crystal display using a color filter having a phase difference control function according to any one of (1) to (6), and (9) a position according to any one of (1) to (6) above. An organic electroluminescence display using a color filter having a phase difference control function,
Is a summary.

本発明のカラーフィルタにおける着色層は、BM上で乗り上げる着色画素同士をオーバーラップさせないよう構成している。従って、該着色層上面に積層形成される位相差制御機能層を構成する液晶性高分子は、上記オーバーラップにより生じる段差に起因する配向欠陥を生じることがない。その結果、上記位相差制御機能層を有する本発明のカラーフィルタは、位相差制御機能に優れ、高性能な位相差制御機能層を安定してセル内に形成することができる。   The colored layer in the color filter of the present invention is configured not to overlap the colored pixels that run on the BM. Therefore, the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer laminated on the upper surface of the colored layer does not cause alignment defects due to the steps caused by the overlap. As a result, the color filter of the present invention having the phase difference control function layer has an excellent phase difference control function, and can stably form a high-performance phase difference control function layer in the cell.

またBM線幅を6μm以上25μm以下とすることにより、各着色画素の端部をBM上に乗り上げて形成することが容易であり、且つBM上で隣り合う着色画素同士をオーバーラップさせることなく適度な間隔を空けて形成することが容易である。従って、BMと着色画素との間に隙間が形成されることを防止することができ、所謂白抜け欠陥を防止することができる。   In addition, by setting the BM line width to 6 μm or more and 25 μm or less, it is easy to form the end of each colored pixel on the BM, and it is suitable without overlapping adjacent colored pixels on the BM. It is easy to form with a large interval. Accordingly, it is possible to prevent a gap from being formed between the BM and the colored pixel, and so-called white spot defects can be prevented.

また上記カラーフィルタを用いた本発明のディスプレーであれば、さらに位相差フィルムを粘着剤により貼り付ける必要がなく、従来問題となっていた該粘着剤による乱反射を起こすことがない。また液晶性高分子により構成される位相差制御機能層によって、良好に透過光を位相差制御することができるため、例えば液晶ディスプレーにおいて、広視野角度可能なディスプレーであって、且つ良好な表示状態を示すディスプレーを提供することができるとともに、バックライト等の影響により長時間加温されても、位相差制御機能を低下させることがない。   Moreover, if it is the display of this invention using the said color filter, it is not necessary to stick a phase difference film with an adhesive further, and the irregular reflection by this adhesive which had been a problem conventionally will not be caused. In addition, because the phase difference control function layer composed of a liquid crystalline polymer can control the phase difference of transmitted light satisfactorily, for example, in a liquid crystal display, it is a display with a wide viewing angle and a good display state. In addition, a phase difference control function is not deteriorated even if the display is heated for a long time due to the influence of a backlight or the like.

さらに上記本発明のカラーフィルタは、有機エレクトロルミネッセンスディスプレーにも応用することができる。即ち、有機エレクトロルミネッセンスディスプレー向けの、外光反射の防止を目的として円偏光板を構成する1/4λ波長板用途にも適用可能である。ここでBMの線幅を上記良好な範囲とすることにより、該BM上に各着色画素が乗り上げ可能であるとともに、隣り合う着色画素同士がオーバーラップすることがない。そのため高品位な1/4λ波長板を構成することができる。   Furthermore, the color filter of the present invention can also be applied to an organic electroluminescence display. In other words, the present invention can be applied to a quarter-wave plate for an organic electroluminescence display that constitutes a circularly polarizing plate for the purpose of preventing external light reflection. Here, by setting the line width of the BM within the above preferable range, each colored pixel can be mounted on the BM, and adjacent colored pixels do not overlap each other. Therefore, a high-quality 1 / 4λ wavelength plate can be configured.

図1は、本発明の一実施態様を示すカラーフィルタ1aの断面図である。カラーフィルタ1aは、基板10の上に、非着色画素部に相当する位置が遮光性素材で構成された線幅6μmのブラックマトリクス(BM)11が積層されており、BM11の各開口部に相当する位置の上に、いずれも光透過性である赤色パターンを示す着色画素12R、緑色パターンを示す着色画素12G、青色パターンを示す着色画素12Bが配列して構成された着色層13aが形成されている。各着色画素は、その両端がBM上に1.5μm乗り上げるよう設計されたマスクを用いてフォトリソグラフィ法により形成されている。図1に示すカラーフィルタ1aにおける着色層13aは、BM11間の開口部に形成される着色画素12R、12G、12Bの端部が、設計どおり約1.5μm程度、BM上に乗り上げて形成されており、且つBM11上に乗り上げた各画素同士の一方が他方に乗り上げることなく、端部間に約3μmの間隔を残した状態で構成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a color filter 1a showing an embodiment of the present invention. In the color filter 1a, a black matrix (BM) 11 having a line width of 6 μm in which a position corresponding to a non-colored pixel portion is made of a light-shielding material is laminated on a substrate 10 and corresponds to each opening of the BM 11. A colored layer 13a formed by arranging a colored pixel 12R showing a red pattern that is light transmissive, a colored pixel 12G showing a green pattern, and a colored pixel 12B showing a blue pattern is formed on the position where the light is transmitted. Yes. Each colored pixel is formed by photolithography using a mask designed so that both ends of the colored pixel run on the BM by 1.5 μm. The colored layer 13a in the color filter 1a shown in FIG. 1 is formed by the end portions of the colored pixels 12R, 12G, and 12B formed in the openings between the BMs 11 running on the BM as about 1.5 μm as designed. In addition, one of the pixels riding on the BM 11 does not ride on the other, and a state in which an interval of about 3 μm is left between the end portions.

図2は、本発明の一実施態様を示すカラーフィルタ1bの断面図である。カラーフィルタ1bは、図1に示すカラーフィルタ1aと同様の設計で形成されたものであるが、着色画素を形成するアライメントの位置合わせのずれにより、設計された位置より、着色画素12Gが、図面の正面からみて右側(着色画素12B側)に約1μm程度ずれて形成されている。しかしながら、カラーフィルタ1bは、各着色画素の端部がBM上に1.5μm乗り上げるよう設計されて形成されているので、着色画素12Gの左端部は、なおBM上に乗り上げて形成されており、BMと12G左端部との間に白抜けが形成されていない。一方、着色画素12Gの右端部は、着色画素12B左端部に接近して形成されているが、両者はオーバーラップすることなく一定の距離を開けてBM上に隣接して形成されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a color filter 1b showing an embodiment of the present invention. The color filter 1b is formed with the same design as the color filter 1a shown in FIG. 1, but the colored pixel 12G is drawn from the designed position due to the misalignment of the alignment for forming the colored pixel. When viewed from the front side, it is shifted to the right side (colored pixel 12B side) by about 1 μm. However, since the color filter 1b is designed and formed so that the end of each colored pixel rides on the BM by 1.5 μm, the left end of the colored pixel 12G is still formed on the BM. No white space is formed between the BM and the left end of 12G. On the other hand, the right end portion of the colored pixel 12G is formed close to the left end portion of the colored pixel 12B, but both are formed adjacent to each other on the BM at a certain distance without overlapping.

図1及び図2に示す本発明のカラーフィルタ1a、1bであれば、BMの線幅が6μmに形成されており、且つ各着色画素の端部がBM上に1.5μm乗り上げるよう設計されて形成されているので、アライメントのずれにより最大1.5μm設計位置よりずれて着色画素が形成されたとしても、BM上で隣り合う着色画素同士が重なり合うことがない。   In the case of the color filters 1a and 1b of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the line width of the BM is formed to be 6 μm, and the end of each colored pixel is designed to run on the BM by 1.5 μm. Therefore, even if the color pixel is formed at a position shifted from the designed position by a maximum of 1.5 μm due to the misalignment, the adjacent color pixels on the BM do not overlap each other.

特に、本発明は、着色層上面に液晶性高分子により構成される位相差制御機能層が形成されてなるカラーフィルタであるため、着色画素端部がオーバーラップすることにより着色層上面に段差が生じると、位相差制御機能層を構成する液晶性高分子の配向欠陥が生じ、これにより高品位な光学補償を得ることができず、表示不良の原因となる。しかしながら本発明のカラーフィルタでは、上述の例示とのおり、着色層上において各着色画素端部がオーバーラップすることがない。従ってオーバーラップに起因する段差が着色層上面に形成されることがないので、該着色層上に積層される位相差制御機能層を構成する液晶性高分子が上記段差による配向欠陥を起こすことがない。   In particular, the present invention is a color filter in which a phase difference control function layer composed of a liquid crystalline polymer is formed on the upper surface of the colored layer, so that a step is formed on the upper surface of the colored layer due to overlapping of the end portions of the colored pixels. When this occurs, alignment defects of the liquid crystalline polymer constituting the phase difference control function layer occur, which makes it impossible to obtain high-quality optical compensation and cause display defects. However, in the color filter of the present invention, as described above, the ends of the colored pixels do not overlap on the colored layer. Accordingly, the step due to the overlap is not formed on the upper surface of the colored layer. Therefore, the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer laminated on the colored layer may cause an alignment defect due to the step. Absent.

本発明におけるBM11は、カーボン微粒子等の黒色顔料を分散させた樹脂層を基板10上に形成し、フォトレジスト法により、該樹脂層を格子状、或いはストライプ状等にパターンニングして積層形成することができる。   In the BM11 of the present invention, a resin layer in which black pigments such as carbon fine particles are dispersed is formed on the substrate 10, and the resin layer is patterned and formed into a lattice shape or a stripe shape by a photoresist method. be able to.

或いは、BM11は、金属又は金属酸化物の薄膜から構成することもできる。金属又は金属酸化物としては、Cr単層、CrOx/Cr(xは任意の数、「/」は積層を表す。)の積層構造からなる2層構造の複合膜、或いはCrOx/CrNy/Cr(x、yは任意の数)の積層構造からなる3層構造の複合膜等であってよい。これら金属又は金属酸化物を用いて形成されるBM11は、まず、基板10上に上記金属又は金属酸化物を蒸着、イオンプレーティング、若しくはスパッタリング等の方法により薄膜形成し、次いでフォトリソグラフィ法によりパターン化する方法により形成することができる。   Or BM11 can also be comprised from the thin film of a metal or a metal oxide. As the metal or metal oxide, a single layer of Cr, a composite film of a two-layer structure having a laminated structure of CrOx / Cr (x is an arbitrary number, “/” represents a laminated structure), or CrOx / CrNy / Cr ( x and y may be a composite film having a three-layer structure having an arbitrary number of laminated structures. In the BM 11 formed using these metals or metal oxides, a thin film is first formed on the substrate 10 by a method such as vapor deposition, ion plating, or sputtering, and then patterned by photolithography. It can be formed by the method of forming.

上記黒色顔料を分散させた樹脂層からなるBM11と金属又は金属酸化物からなるBM11とを、それぞれLCDに用いた場合に、樹脂層からなるBM11は金属又は金属酸化物からなるBM11に比べて、観察面からの外光反射を良好に抑えることができる。従って、特に明るい環境下での良好な表示品質を提供するという観点からは、樹脂層からなるBM11が好ましい。尚、上述したBM11を構成する原料及び形成方法は、例示であって、公知のBMの原料及び形成方法であれば、いずれの原料及び方法を適宜選択してもよい。BM11の厚みは特に限定されないが、一般的には、0.1μm〜3.0μmである。   When the BM11 made of a resin layer in which the black pigment is dispersed and the BM11 made of a metal or metal oxide are used in an LCD, respectively, the BM11 made of a resin layer is compared with the BM11 made of a metal or metal oxide, External light reflection from the observation surface can be satisfactorily suppressed. Accordingly, BM11 made of a resin layer is preferable from the viewpoint of providing good display quality in a particularly bright environment. Note that the above-described raw materials and forming methods constituting BM11 are merely examples, and any raw materials and methods may be selected as long as they are known BM raw materials and forming methods. Although the thickness of BM11 is not specifically limited, Generally, it is 0.1 micrometer-3.0 micrometers.

本発明におけるBM11の線幅は、6μm以上25μm以下であることが好ましく、10μm以上20μm以下であることがより好ましい。一般的に、着色画素12R、12G、12Bを、BM11間の開口部に積層形成するために用いる汎用のアライナーは、その位置合わせ精度が±1.5μm程度である。上述のとおりBM11とこれに隣り合う着色画素12R、12G、12Mとの間に白抜け欠陥を防止するためには、各着色画素の端部をBM11上に乗り上げて積層することが重要である。そして上記汎用のアライナーの精度を勘案すると、各着色画素は、その端部がBM11上に1.5μm程度以上乗り上げて積層されるよう設計することが必要となる(即ち、アライナーの精度により、着色画素の端部の位置が予定位置より−1.5μmずれても、BMと着色画素との間に隙間ができない程度の乗り上げ幅が必要である。)。
この際、BM11の線幅を6μm未満とすると、BM上で隣り合う各着色画素同士がBM上でオーバーラップする可能性が高まる(即ち、アライナーの精度により、着色画素の端部の位置が予定位置より+1.5μmずれた場合であっても、BM上で隣り合う着色画素同士がオーバーラップしない程度の線幅が必要である。)。従って、BM11の線幅は6μm以上であることが望ましい。
一方、BM11上で隣り合う各着色画素がオーバーラップすることを防止するという観点からは、BM11の線幅が拡大する程好ましいが、BM11の線幅の拡大は、着色層13の開口率を低下させるため、ディスプレーに搭載した際に、該ディスプレーの輝度を減少させる原因となる。そのため、対向する基板との位置合わせが可能となる範囲内でBM11の線幅は、可能な限り細いことが好ましい。通常のLCDでは、カラーフィルタ基板に対向する薄膜トランジスタアレイ上の画素間間隙は4〜12μm程度であり、貼り合わせ精度が±1μm程度である。従って、ディスプレーの輝度を充分に確保するという観点からは、BM11の線幅を25μm以下にすることが好ましい。
The line width of BM11 in the present invention is preferably 6 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 20 μm or less. In general, a general-purpose aligner used to laminate the colored pixels 12R, 12G, and 12B in the opening between the BMs 11 has an alignment accuracy of about ± 1.5 μm. As described above, in order to prevent a white spot defect between the BM 11 and the adjacent colored pixels 12R, 12G, and 12M, it is important that the end portions of the respective colored pixels run on the BM 11 and be stacked. In consideration of the accuracy of the general-purpose aligner, it is necessary to design each colored pixel so that the end of the colored pixel is stacked on the BM 11 by about 1.5 μm or more (that is, the colored pixels are colored depending on the accuracy of the aligner). (Even if the position of the end of the pixel is shifted by -1.5 μm from the planned position, it is necessary to have a running width that does not allow a gap between the BM and the colored pixel.)
At this time, if the line width of the BM 11 is less than 6 μm, there is a high possibility that adjacent colored pixels on the BM overlap each other on the BM (that is, the position of the end of the colored pixel is scheduled due to the accuracy of the aligner). Even when the position is deviated by +1.5 μm from the position, the line width is required so that the adjacent colored pixels on the BM do not overlap. Therefore, the line width of the BM 11 is desirably 6 μm or more.
On the other hand, from the viewpoint of preventing overlapping of adjacent colored pixels on the BM 11, it is preferable that the line width of the BM 11 is increased. However, the increase of the line width of the BM 11 decreases the aperture ratio of the colored layer 13. Therefore, when it is mounted on a display, the brightness of the display is reduced. For this reason, it is preferable that the line width of the BM 11 is as narrow as possible within a range where alignment with the opposing substrate is possible. In a normal LCD, the inter-pixel gap on the thin film transistor array facing the color filter substrate is about 4 to 12 μm, and the bonding accuracy is about ± 1 μm. Therefore, from the viewpoint of sufficiently ensuring the brightness of the display, it is preferable to set the line width of the BM 11 to 25 μm or less.

本発明における着色画素は、R、G、B等の任意の色の少なくとも2色以上を用いて、BM11の開口部毎にパターン形成されて設けられる。各着色画素のパターン形成は、所望の着色材を含有した感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成することができる。或いは、インキ組成物を用いて着色画素のパターンを印刷形成することができる。着色画素の厚みは、特に限定されないが、一般的には1μm〜4μmであり、12R、12G、12Bが同じ厚みであってもよいし、異なる厚みであってもよい。一般的には、パネル化した際の液晶層の厚みを一定とするため、12R、12G、12Bは同じ厚さで形成される。   The colored pixels in the present invention are provided in a pattern formed for each opening of the BM 11 using at least two of arbitrary colors such as R, G, and B. The pattern formation of each colored pixel can be formed by a photolithography method using a photosensitive resin containing a desired colorant. Alternatively, a pattern of colored pixels can be printed using the ink composition. The thickness of the colored pixel is not particularly limited, but is generally 1 μm to 4 μm, and 12R, 12G, and 12B may have the same thickness or different thicknesses. Generally, 12R, 12G, and 12B are formed with the same thickness in order to make the thickness of the liquid crystal layer constant when the panel is formed.

本発明に用いられる基板10は、透明無機材料又は透明有機材料により形成された板、シート又はフィルムを用いることができる。
中でも熱膨張性が小さく寸法安定性が良好であり、また高温加熱処理における作業性が優れる点から透明無機材料が好ましい。透明無機材料としては、ガラス、シリコン、若しくは石英等を用いることができる。また特にLCD用に適用する、本発明のカラーフィルタ用の場合には、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスを用いることが好ましい。
一方、上記透明有機材料としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、若しくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、若しくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロへキセン、若しくはポリノルボルネン系樹脂等、又は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、若しくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。特に、フィルムとしては、1軸延伸又は2軸延伸したフィルムや、面内にリタデーションを有さないTACフィルム等を用いることができる。基板10の厚みは特に限定されないが、用途に応じ5μm〜1mm程度とすることが一般的である。
The board | substrate 10 used for this invention can use the board, sheet | seat, or film formed with the transparent inorganic material or the transparent organic material.
Among these, a transparent inorganic material is preferable because it has low thermal expansibility, good dimensional stability, and excellent workability in high-temperature heat treatment. As the transparent inorganic material, glass, silicon, quartz, or the like can be used. In particular, in the case of the color filter of the present invention, which is applied to an LCD, it is preferable to use an alkali-free glass containing no alkali component in the glass.
On the other hand, as the transparent organic material, acrylic such as polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, or syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polyether ketone, Polyetheretherketone, fluororesin, polyethernitrile, etc., polycarbonate, modified polyphenylene ether, polycyclohexene, polynorbornene resin, etc., or polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, or Examples include those made of thermoplastic polyimide, but those made of general plastics are also used. Possible it is. In particular, as the film, a uniaxially or biaxially stretched film, a TAC film having no in-plane retardation, or the like can be used. Although the thickness of the board | substrate 10 is not specifically limited, It is common to set it as about 5 micrometers-1 mm according to a use.

位相差制御機能層20を構成する液晶性高分子は、電離放射線照射により液晶状態が固定化されたものであり、詳しくは分子構造中に不飽和結合基を有する液晶性のモノマーを、液晶状態で3次元架橋させ、その液晶構造の配向特性を保持したまま、該液晶構造を固定化してなる高分子である。上記3次元架橋可能な液晶性モノマーとしては、例えば特開平7−258638号公報や、特表平10−508882号公報で開示されているような、液晶性モノマーがある。このような3次元架橋可能な液晶性モノマーの一例としては、例えば下記[化1]に示す一般式(1)で表される化合物(I)や、[化2]に例示する化合物(II)を挙げることができる。本発明に用いることのできる液晶性高分子を構成するモノマー材料としては、一般式(1)で表される化合物(I)のうちの1種の化合物或いは2種以上の混合物、[化2]に例示する化合物(II)のうちの1種の化合物或いは2種以上の混合物、或いはこれらの組み合わせによる混合物を用いることができる。   The liquid crystalline polymer constituting the phase difference control function layer 20 has a liquid crystal state fixed by irradiation with ionizing radiation. Specifically, a liquid crystalline monomer having an unsaturated bond group in the molecular structure is converted into a liquid crystal state. Is a polymer obtained by immobilizing the liquid crystal structure while maintaining the alignment characteristics of the liquid crystal structure. Examples of the three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer include liquid crystalline monomers as disclosed in, for example, JP-A-7-258638 and JP-T-10-508882. Examples of such three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomers include, for example, the compound (I) represented by the following general formula (1) shown in the following [Chemical Formula 1] and the compound (II) exemplified in [Chemical Formula 2] Can be mentioned. As the monomer material constituting the liquid crystalline polymer that can be used in the present invention, one compound or a mixture of two or more of the compounds (I) represented by the general formula (1), [Chemical Formula 2] One compound of compounds (II) exemplified in the above, a mixture of two or more kinds, or a mixture of these can be used.

Figure 2006285014
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化合物(I)を表す一般式(1)おいて、R1及びR2はそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからR1及びR2は共に水素であることが好ましい。Xは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、化合物(I)の分子鎖両端の(メタ)アクリロイロキシ基と、芳香環とのスペーサーであるアルキレン基の鎖長を示すa及びbは、それぞれ個別に2〜12の範囲で任意の整数を取り得るが、4〜10の範囲であることが好ましく、6〜9の範囲であることがさらに好ましい。a=b=0である一般式(1)の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、a及びbがそれぞれ13以上である一般式(1)の化合物は、アイソトロピック転移温度(TI)が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶性を示す温度範囲が狭くなり好ましくない。上述した3次元架橋可能な化合物は、いずれもネマチック規則性を取り得る重合性液晶モノマーであるが、本発明においては、従来提案されているネマチック配向規則性を示す重合性液晶オリゴマーや重合性液晶ポリマーを適宜選択して用いることが可能である。 In the general formula (1) representing the compound (I), R 1 and R 2 each represent hydrogen or a methyl group, but R 1 and R 2 are both hydrogen due to the wide temperature range showing the liquid crystal phase. Is preferred. X may be hydrogen, chlorine, bromine, iodine, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, a cyano group, or a nitro group, but is preferably a chlorine or methyl group. Moreover, a and b which show the chain length of the alkylene group which is a spacer with the (meth) acryloyloxy group of the molecular chain both ends of a compound (I), and an aromatic ring are respectively arbitrary integers in the range of 2-12. Although it can take, it is preferable that it is the range of 4-10, and it is more preferable that it is the range of 6-9. The compound of the general formula (1) in which a = b = 0 is poor in stability, easily subjected to hydrolysis, and the compound itself has high crystallinity. In addition, the compound of the general formula (1) in which a and b are each 13 or more has a low isotropic transition temperature (TI). For this reason, both of these compounds are not preferable because the temperature range showing liquid crystallinity becomes narrow. The above-described three-dimensionally crosslinkable compounds are all polymerizable liquid crystal monomers capable of taking nematic regularity. In the present invention, conventionally proposed polymerizable liquid crystal oligomers and polymerizable liquid crystals exhibiting nematic alignment regularity. A polymer can be appropriately selected and used.

本発明における位相差制御機能層20を形成するためには、上述したネマチック配向性の重合性液晶にカイラル剤を添加してもよい。これにより得られるコレステリック規則性を有するカイラルネマチック液晶を、位相性制御機能層20を構成する液晶として好適に用いることができる。本発明において、上記カイラル剤は、液晶性高分子より構成される位相差制御機能層のうち、後述する負のCプレートを形成する際に用いられる。   In order to form the retardation control function layer 20 in the present invention, a chiral agent may be added to the above-described nematic alignment polymerizable liquid crystal. The chiral nematic liquid crystal having cholesteric regularity obtained as described above can be suitably used as the liquid crystal constituting the phase control function layer 20. In the present invention, the chiral agent is used when forming a negative C plate, which will be described later, in the retardation control function layer composed of a liquid crystalline polymer.

本発明において用いることのできるカイラル剤は、[化1]の一般式(1)に包含される化合物(I)或いは[化2]に例示される化合物(II)に記載する化合物等が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋ピッチを誘起させる目的で用いられる。そのため、分子内に光学活性な部位を有する化合物であることが重要である。具体的には、1つ或いは2つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、或いはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物が挙げられる。例えば市販のカイラルネマチック液晶、より具体的にはMerck社製S−811等を用いることができる。また用いるカイラル剤の分子量は、1500以下であることが好ましい。   As the chiral agent that can be used in the present invention, the compound described in the compound (I) included in the general formula (1) of [Chemical Formula 1] or the compound (II) exemplified in [Chemical Formula 2] is expressed. Used to induce helical pitch in positive uniaxial nematic regularity. Therefore, it is important that the compound has an optically active site in the molecule. Specifically, a compound having one or more asymmetric carbons, a compound having an asymmetric point on a hetero atom such as a chiral amine or chiral sulfoxide, or an axial asymmetry such as cumulene or binaphthol. The compound which has is mentioned. For example, commercially available chiral nematic liquid crystal, more specifically, S-811 manufactured by Merck Co., etc. can be used. Moreover, it is preferable that the molecular weight of the chiral agent to be used is 1500 or less.

尚、選択したカイラル剤の性質によっては、液晶性化合物が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下等を招く虞がある。加えて、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量使用は、液晶材料組成物のコストアップを招く。従って本発明に用いられるカイラル剤としては、液晶性高分子の配向に螺旋ピッチを誘発する効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には[化3]に記載する一般式(2)〜(4)で表されるような化合物であって、分子内に軸不斉を有する低分子化合物の使用が好ましい。   Depending on the properties of the selected chiral agent, the nematic regularity formed by the liquid crystalline compound may be destroyed, the orientation may be lowered, and the like. In addition, the use of a large amount of a chiral agent having an optically active site increases the cost of the liquid crystal material composition. Accordingly, as the chiral agent used in the present invention, it is preferable to select a chiral agent having a large effect of inducing a helical pitch in the alignment of the liquid crystalline polymer. Specifically, the chiral agent represented by the general formula (2) described in [Chemical Formula 3] ) To (4), which are preferably low molecular compounds having axial asymmetry in the molecule.

Figure 2006285014
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上記[化3]に示す一般式(2)〜(4)において、R4は水素又はメチル基を示す。Yは[化4][化5]に示す(i)〜(xxiv)の任意の一つであるが、中でも式(i)、(ii)、(iii)、(v)及び(vii)の何れか一つであることが好ましい。またアルキレン基の長鎖を示すc及びdは、それぞれ個別に2〜12の範囲であることがさらに好ましい。c又はdの値が0又は1である化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、c又はdの値が13以上である化合物は、融点(Tm)が低い。これにより、c及びdの値が上記好ましい範囲を外れる化合物をカイラル剤として用いると、化合物(I)又は化合物(II)に例示される液晶性モノマー材料との相溶性が低下し、濃度によっては相分離等が起きる虞がある。 In the general formulas (2) to (4) shown in the above [Chemical Formula 3], R 4 represents hydrogen or a methyl group. Y is any one of (i) to (xxiv) shown in [Chemical Formula 4] and [Chemical Formula 5], and among them, in formulas (i), (ii), (iii), (v) and (vii) Any one of them is preferable. Moreover, it is more preferable that c and d which show the long chain of an alkylene group are the range of 2-12 individually, respectively. A compound in which the value of c or d is 0 or 1 lacks stability, is susceptible to hydrolysis, and has high crystallinity. On the other hand, a compound having a value of c or d of 13 or more has a low melting point (Tm). As a result, when a compound in which the values of c and d are outside the above preferred range is used as a chiral agent, the compatibility with the liquid crystalline monomer material exemplified by compound (I) or compound (II) decreases, and depending on the concentration There is a risk of phase separation and the like.

尚、本発明に用いられるカイラル剤は、重合性を有することを必須とするものではない。しかしながら、得られる位相差制御機能層の熱安定性等の考慮すると、上述した3次元架橋の可能な液晶性モノマー材料と重合し、コレステリック規則性を固定化することが可能な重合性のカイラル剤を用いることが好ましい。特に、分子の両末端に重合性官能基があることが、耐熱性のよい位相差制御機能層を得る上で好ましい。   The chiral agent used in the present invention does not necessarily have polymerizability. However, in consideration of the thermal stability of the obtained retardation control function layer, a polymerizable chiral agent that can be polymerized with the above-described three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer material to fix cholesteric regularity. Is preferably used. In particular, it is preferable to have a polymerizable functional group at both ends of the molecule in order to obtain a phase control layer having good heat resistance.

上述に記載する一般式(2)〜(4)で表されるカイラル剤であれば、短ピッチのコレステリック規則性を有する位相差制御機能層を良好に形成することが可能である。但し、本発明に用いられるカイラル剤は、上述に限定されるものではない。上記化合物(I)や上記化合物(II)と溶液状態或いは溶融状態において相溶し、上記液晶性高分子の液晶性を損なうことなく、これら液晶性高分子が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋ピッチを誘起させることができるものであれば、本発明のカイラル剤として用いることが可能である。   If the chiral agent is represented by the general formulas (2) to (4) described above, it is possible to satisfactorily form a retardation control function layer having a short pitch cholesteric regularity. However, the chiral agent used in the present invention is not limited to the above. It is compatible with the above compound (I) or the above compound (II) in a solution state or in a molten state, and without impairing the liquid crystal property of the liquid crystal polymer, the positive uniaxial nematic regularity expressed by the liquid crystal polymer is obtained. Any agent capable of inducing a helical pitch can be used as the chiral agent of the present invention.

本発明の3次元架橋可能な液晶性モノマー材料に配合されるカイラル剤の量は、用いる液晶性高分子材料の量、螺旋ピッチ誘起能力や最終的に得られる偏光選択反射層(即ち、位相差制御機能層)のコレステリック性を考慮して適宜決定することができる。特に、用いる液晶性モノマー材料の量との関係においては、液晶性モノマー材料の合計量100重量部当たり、0.01〜60重量部、好ましくは0.1〜40重量部、さらに好ましくは0.5〜30重量部、最も好ましくは1〜20重量部の範囲でカイラル剤の量が決定されることが好ましい。液晶性モノマー材料100重量部に対するカイラル剤との配合量が0.01重量部よりも少ない場合は、液晶性モノマー材料に充分なコレステリック性を付与できない場合があり、60重量部を越える場合には、液晶性モノマー材料の配向が阻害され、位相差制御機能層20の形成時、紫外線等の活性放射線によって配向を固定化させる際に悪影響を及ぼす虞がある。   The amount of the chiral agent blended in the three-dimensionally crosslinkable liquid crystal monomer material of the present invention depends on the amount of the liquid crystal polymer material used, the helical pitch inducing ability and the finally obtained polarization selective reflection layer (ie, phase difference). It can be determined appropriately in consideration of the cholesteric properties of the control function layer. In particular, in relation to the amount of the liquid crystal monomer material used, 0.01 to 60 parts by weight, preferably 0.1 to 40 parts by weight, and more preferably 0.8 to 100 parts by weight of the total amount of the liquid crystal monomer material. It is preferable that the amount of the chiral agent is determined in the range of 5 to 30 parts by weight, most preferably 1 to 20 parts by weight. When the blending amount of the chiral agent with respect to 100 parts by weight of the liquid crystalline monomer material is less than 0.01 parts by weight, sufficient cholesteric properties may not be imparted to the liquid crystalline monomer material. The alignment of the liquid crystalline monomer material is hindered, and when the retardation control function layer 20 is formed, there is a possibility of adverse effects when the alignment is fixed by active radiation such as ultraviolet rays.

本発明における位相差制御機能層20は、上述した3次元架橋可能な液晶性モノマーが液晶状態の配向性を保持したままその配向組織を固定化されてなるものである。具体的には該液晶性高分子からなる位相差層の光軸が基板に垂直で負の複屈折異方性を有する位相差層(以下、「負のCプレート」ともいう)、該液晶性高分子からなる位相差層の光軸が基板に垂直で正の複屈折異方性を有する位相差層(以下、「正のCプレート」ともいう)、又は該液晶性高分子からなる位相差層の光軸が基板に水平で正の複屈折異方性を有する位相差層(以下、「正のAプレート」ともいう)を用いることができる。尚、本発明において単に「Cプレート」と言うときは、「負のCプレート」及び「正のCプレート」両方を含んだ意味で用いられる。また本発明において単に「Aプレート」というときは、「正のAプレート」と同様な意味で用いられる。以下に着色層上に、液晶性高分子を用いてなるAプレート及びCプレートの形成方法を説明する。   The retardation control function layer 20 according to the present invention is formed by fixing the alignment structure of the above-described three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer while maintaining the alignment of the liquid crystal state. Specifically, the retardation layer made of the liquid crystalline polymer has an optical axis perpendicular to the substrate and has negative birefringence anisotropy (hereinafter also referred to as “negative C plate”), the liquid crystalline Retardation layer (hereinafter, also referred to as “positive C plate”) having a positive birefringence anisotropy with an optical axis of a retardation layer made of a polymer perpendicular to the substrate, or a retardation made of the liquid crystalline polymer A retardation layer (hereinafter also referred to as “positive A plate”) having a positive birefringence anisotropy with the optical axis of the layer being horizontal to the substrate can be used. In the present invention, the term “C plate” is used to include both “negative C plate” and “positive C plate”. In the present invention, the term “A plate” is used in the same meaning as “positive A plate”. A method for forming the A plate and the C plate using the liquid crystalline polymer on the colored layer will be described below.

本発明において正のAプレートを作成するには、位相差制御機能層20を構成する液晶性高分子を基板面に対して水平方向にネマチック配向させることが必要である。具体的には、まず着色層13上面に水平方向の配向を促す水平配向膜を形成し、該水平配向膜の上面に3次元架橋可能な液晶性モノマーを含有する樹脂組成物を塗布して加熱し該液晶性モノマーの水平配向を促し、次いで紫外線等の活性放射線を照射することによって配向した液晶性モノマーを光重合させる。これにより、液晶性高分子を基板に対して水平方向に配向させた状態で3次元架橋させ、該配向を固定化させてなる位相差制御機能層を形成することができる。   In order to produce a positive A plate in the present invention, it is necessary to nematically align the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer 20 in the horizontal direction with respect to the substrate surface. Specifically, first, a horizontal alignment film that promotes horizontal alignment is formed on the upper surface of the colored layer 13, and a resin composition containing a three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer is applied to the upper surface of the horizontal alignment film and heated. Then, the liquid crystal monomer is promoted to be horizontally aligned, and then the aligned liquid crystal monomer is photopolymerized by irradiating active radiation such as ultraviolet rays. As a result, it is possible to form a phase difference control functional layer in which the liquid crystalline polymer is three-dimensionally cross-linked in a state of being aligned in the horizontal direction with respect to the substrate and the alignment is fixed.

上記水平配向膜は、ポリアミド樹脂若しくはポリイミド樹脂等の樹脂を溶解した溶液を、着色層上に塗布し、これを乾燥させて塗膜形成し、次いで上記塗膜の上面から布を巻き付けたローラ等により所定の方向に摩擦するラビング処理を行うことにより形成することができる。上記配向膜の厚みは、特に限定されるものではないが、0.01μm〜0.08μmとすることが一般的である。
一方、水平配向膜上に塗布する上記樹脂組成物は、上述で例示した化合物(I)又は化合物(II)等を1種或いは2種以上、及び光重合開始剤、必要に応じて重合禁止剤等を有機溶媒に溶解させて調製することができる。正のAプレートにおける樹脂組成物の乾燥後の厚みは、特に限定されないが、0.1μm〜2.0μmとすることが一般的である。
The horizontal alignment film is a roller or the like in which a solution in which a resin such as polyamide resin or polyimide resin is dissolved is applied on a colored layer and dried to form a coating film, and then a cloth is wound around the upper surface of the coating film. It can be formed by performing a rubbing process that rubs in a predetermined direction. The thickness of the alignment film is not particularly limited, but is generally 0.01 μm to 0.08 μm.
On the other hand, the resin composition applied on the horizontal alignment film is composed of one or more compounds (I) or compounds (II) exemplified above, a photopolymerization initiator, and a polymerization inhibitor as necessary. Etc. can be prepared by dissolving them in an organic solvent. Although the thickness after drying of the resin composition in a positive A plate is not specifically limited, It is common to set it as 0.1 micrometer-2.0 micrometers.

本発明において負のCプレートは、上記正のAプレートを形成する際に用いた樹脂組成物に、さらに[化3]で例示するカイラル剤を添加した樹脂組成物を直接、着色層13上に塗布して加熱し液晶性モノマーの配向を促し、次いで紫外線等の光放射線を照射することによって配向した液晶性モノマーを光重合させることにより作成することができる。上記カイラル剤を添加することにより、液晶性モノマーの配向に捩れを誘発し、螺旋構造を有する液晶分子の配向を規定することができる。そして螺旋状に配向(即ちカイラルネマチック配向)した該液晶性モノマーを3次元架橋させ、上記配向が固定化した液晶高分子より構成される位相差制御機能層を形成することができる。或いは、上記カイラル剤を含有する樹脂組成物を着色層13上に塗布する前に、着色層13上面に、水平配向膜を予め形成しておいてもよい。このように、水平配向膜を形成し、その上面にカイラル剤含有の樹脂組成物を塗布することにより、螺旋状の配向が規則的に開始され、より乱れのない配向を規定することができるので好ましい。負のCプレートにおける樹脂組成物の乾燥後の厚みは、特に限定されないが、1.0μm〜7.0μmとすることが一般的である。   In the present invention, for the negative C plate, a resin composition obtained by adding the chiral agent exemplified in [Chemical Formula 3] to the resin composition used when forming the positive A plate is directly applied to the colored layer 13. It can be prepared by applying and heating to promote alignment of the liquid crystalline monomer, and then photopolymerizing the aligned liquid crystalline monomer by irradiation with light radiation such as ultraviolet rays. By adding the chiral agent, twist can be induced in the alignment of the liquid crystalline monomer, and the alignment of the liquid crystal molecules having a helical structure can be defined. Then, the liquid crystalline monomer that is oriented in a spiral (that is, chiral nematic orientation) is three-dimensionally cross-linked to form a retardation control function layer composed of a liquid crystal polymer in which the orientation is fixed. Alternatively, a horizontal alignment film may be formed in advance on the upper surface of the colored layer 13 before the resin composition containing the chiral agent is applied on the colored layer 13. In this way, by forming a horizontal alignment film and applying a chiral agent-containing resin composition on the upper surface thereof, the helical alignment is regularly started, and a more undisturbed alignment can be defined. preferable. Although the thickness after drying of the resin composition in a negative C plate is not specifically limited, It is common to set it as 1.0 micrometer-7.0 micrometers.

正のCプレート作成するには、着色層13上において、位相差制御機能層20を構成する液晶性高分子を基板面に対して垂直方向にネマチック配向させることが必要である。具体的には、まず着色層13上面に垂直配向膜を形成し、該垂直配向膜の上面に3次元架橋可能な液晶性モノマーを含有する樹脂組成物を塗布して加熱し垂直配向を促し、次いで紫外線等の活性放射線を照射することによって垂直配向した状態で光重合させる。これにより、液晶性モノマーを基板に対して垂直方向に配向させた状態で3次元架橋させ、該配向を固定化させてなる位相差制御機能層を形成することができる。   In order to produce a positive C plate, it is necessary to nematically align the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer 20 in the direction perpendicular to the substrate surface on the colored layer 13. Specifically, first, a vertical alignment film is formed on the upper surface of the colored layer 13, and a resin composition containing a liquid crystal monomer capable of three-dimensional crosslinking is applied on the upper surface of the vertical alignment film and heated to promote vertical alignment. Subsequently, it photopolymerizes in the state of vertical alignment by irradiating active rays, such as an ultraviolet-ray. As a result, it is possible to form a phase difference control function layer in which the liquid crystalline monomer is three-dimensionally crosslinked in a state in which the liquid crystal monomer is aligned in a direction perpendicular to the substrate and the alignment is fixed.

上記垂直配向膜としては、長鎖アルキル基を有する界面活性剤により形成される垂直配向膜、長鎖アルキル基を有するポリイミドにより形成される垂直配向膜、或いはカップリング剤により形成される垂直配向膜を用いることができる。また垂直配向型(MVA:Multi−domain Vertical Alignment方式)のLCDの駆動液晶層に一般的に用いられる市販の垂直配向膜を用いてもよい。市販の垂直配向膜としては、例えば、JALS−2021−R2(JSR(株)製)、SE−1211(日産化学工業(株)製)、或いはSE−7511(日産化学工業(株))等が挙げられる。上記垂直配向膜の厚みは、特に限定されるものではないが、0.01μm〜0.08μmとすることが一般的である。
一方、垂直配向膜上に塗布する樹脂組成物は、上述した正のAプレートに用いることのできる樹脂組成物と同様のものを用いることができる。尚、採用する垂直配向膜を構成する成分、即ち、界面活性剤、シランカップリング剤、或いはMVA用の垂直配向膜成分を、上記樹脂組成物にさらに添加してもよい。垂直配向膜成分を樹脂組成物に添加することにより、垂直配向膜と樹脂組成物との親和性がより向上し、より厳密に垂直配向させることができるため好ましい。樹脂組成物の乾燥後の厚みは、特に限定されないが、0.5μm〜3.0μmとすることが一般的である。
As the vertical alignment film, a vertical alignment film formed of a surfactant having a long chain alkyl group, a vertical alignment film formed of polyimide having a long chain alkyl group, or a vertical alignment film formed of a coupling agent Can be used. Further, a commercially available vertical alignment film generally used for a driving liquid crystal layer of a vertical alignment type (MVA: Multi-domain Vertical Alignment method) LCD may be used. Examples of commercially available vertical alignment films include JALS-2021-R2 (manufactured by JSR Corporation), SE-1211 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), SE-7511 (Nissan Chemical Industries, Ltd.), and the like. Can be mentioned. The thickness of the vertical alignment film is not particularly limited, but is generally 0.01 μm to 0.08 μm.
On the other hand, the resin composition applied on the vertical alignment film can be the same as the resin composition that can be used for the positive A plate described above. In addition, you may further add the component which comprises the vertical alignment film employ | adopted, ie, surfactant, a silane coupling agent, or the vertical alignment film component for MVA to the said resin composition. It is preferable to add the vertical alignment film component to the resin composition because the affinity between the vertical alignment film and the resin composition is further improved and the vertical alignment can be more strictly performed. Although the thickness after drying of a resin composition is not specifically limited, It is common to set it as 0.5 micrometer-3.0 micrometers.

上述したCプレート又はAプレートよりなる位相差制御機能層20を用いた本発明のカラーフィルタ1を、図3〜図6に例示して説明する。図3に示す本発明のカラーフィルタ1は、基板10の上面に着色層13を積層し、次いで着色層13上面に負のCプレートを形成してなる位相差制御機能層20aを積層して形成することができる。   The color filter 1 of the present invention using the phase difference control function layer 20 made of the above-described C plate or A plate will be described with reference to FIGS. The color filter 1 of the present invention shown in FIG. 3 is formed by laminating a colored layer 13 on the upper surface of a substrate 10 and then laminating a phase difference control function layer 20a formed by forming a negative C plate on the upper surface of the colored layer 13. can do.

図4に示す本発明のカラーフィルタ1は、図3に示すカラーフィルタ1において形成される位相差制御機能層20aの変わりに、正のAプレートを形成してなる位相差制御機能層20bを積層することより形成することができる。   The color filter 1 of the present invention shown in FIG. 4 has a phase difference control function layer 20b formed by forming a positive A plate in place of the phase difference control function layer 20a formed in the color filter 1 shown in FIG. Can be formed.

図5に示す本発明のカラーフィルタ1は、基板10の上面に着色層13を積層し、次いで着色層13上面に、正のCプレートを形成してなる位相差制御機能層20cを第一の位相差制御機能層とし、さらにこの上面に正のAプレートを形成してなる位相差制御機能層20bを第二の位相差制御機能層として積層して形成することができる。このように、第一の位相差制御機能層の上面にさらに異なる第二の位相差制御機能層を積層する場合には、第一の位相差制御機能層の上面に配向膜を形成し次いで液晶性高分子含有の樹脂組成物を塗布して配向させ固定化して上記第二の位相差制御機能層を形成することができる。或いは、配向膜を必要としない位相差制御機能層であれば、最初に積層された位相差制御機能層の上面に液晶性高分子含有の樹脂組成物を塗布して配向させ固定化して上記第二の位相差制御機能層を形成することができる。   The color filter 1 of the present invention shown in FIG. 5 has a phase difference control function layer 20c formed by laminating a colored layer 13 on the upper surface of a substrate 10 and then forming a positive C plate on the upper surface of the colored layer 13. A phase difference control function layer 20b formed by forming a positive A plate on the upper surface of the phase difference control function layer can be stacked as a second phase difference control function layer. As described above, when a different second phase difference control function layer is laminated on the upper surface of the first phase difference control function layer, an alignment film is formed on the upper surface of the first phase difference control function layer, and then the liquid crystal The second phase difference control function layer can be formed by applying a resin composition containing a functional polymer, and aligning and fixing the resin composition. Alternatively, in the case of a retardation control function layer that does not require an alignment film, a liquid crystal polymer-containing resin composition is applied to the top surface of the retardation control function layer that is first laminated, aligned, fixed, and fixed. Two phase difference control functional layers can be formed.

図6に示す本発明のカラーフィルタ1は、基板10の上面に正のAプレートを形成してなる位相差制御機能層20bを積層し、続いて位相差制御機能層20bの上面に着色層13を形成し、さらに着色層13の上面に正のCプレートを形成してなる位相差制御機能層20cを積層して形成することができる。   In the color filter 1 of the present invention shown in FIG. 6, a phase difference control function layer 20 b formed by forming a positive A plate is laminated on the upper surface of the substrate 10, and then the colored layer 13 is formed on the upper surface of the phase difference control function layer 20 b. Further, a retardation control function layer 20c formed by forming a positive C plate on the upper surface of the colored layer 13 can be laminated.

尚、図には示さないが、図3〜図6に示されるカラーフィルタ1において、位相差制御機能層20を構成する正のCプレート20c、負のCプレート20a又は正のAプレート20bは、それぞれ入れ替えたり、或いは置き換えて形成することができる。   Although not shown in the figure, in the color filter 1 shown in FIGS. 3 to 6, the positive C plate 20c, the negative C plate 20a, or the positive A plate 20b constituting the phase difference control function layer 20 is Each can be replaced or replaced.

本発明のカラーフィルタ1は、3次元架橋可能な液晶性モノマーを用い配向を固定した液晶性高分子より構成される位相差制御機能層20が着色層13上面に積層されてなる。従って、従来、偏光フィルム等に粘着剤で貼り合わせて用いていた位相差フィルムと比較して、貼り合わせる工程が省略でき、且つ該粘着剤の屈折率が該位相差フィルム等とは異なることに起因する乱反射を防止することができる点で優れている。また従来の位相差フィルムは、基材を含めてその厚みが50μm〜100μm程度であったが、本発明における位相差制御機能層20であれば、一層あたり10μm以下とすることができるため、ディスプレーの薄膜化に有効である。さらに、本発明における位相差制御機能層20を構成する液晶性高分子は、液晶性モノマーを3次元架橋し固定化されてなるため、従来の位相差フィルムに比べて耐熱性に優れ、ディスプレーに搭載した際、経時的な収縮による位相差の変化が抑えられる。   The color filter 1 of the present invention is formed by laminating a retardation control function layer 20 composed of a liquid crystalline polymer having a fixed orientation using a three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer on the upper surface of the colored layer 13. Therefore, compared with a retardation film that has been used by pasting a polarizing film or the like with an adhesive, the step of pasting can be omitted, and the refractive index of the adhesive is different from that of the retardation film or the like. It is excellent in that the irregular reflection caused can be prevented. In addition, the thickness of the conventional retardation film including the base material is about 50 μm to 100 μm. However, if the retardation control function layer 20 in the present invention is used, the thickness can be 10 μm or less per layer. This is effective for reducing the film thickness. Furthermore, since the liquid crystalline polymer constituting the retardation control function layer 20 in the present invention is formed by three-dimensionally cross-linking and fixing a liquid crystalline monomer, it has superior heat resistance compared to conventional retardation films and is suitable for display. When mounted, changes in phase difference due to shrinkage over time can be suppressed.

以上に説明した本発明のカラーフィルタ1は、LCDや有機エレクトロルミネッセンスディスプレー等のディスプレーに搭載することができる。   The color filter 1 of the present invention described above can be mounted on a display such as an LCD or an organic electroluminescence display.

図7は、本発明のカラーフィルタ1を用いた透過タイプの液晶ディスプレーの構成の一実施態様を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the configuration of a transmission type liquid crystal display using the color filter 1 of the present invention.

図7に示す液晶ディスプレー2は、図の上側が観察側であって、観察側より、偏光板24、基板10、着色層13、位相差制御機能層20b、位相差制御機能層20a、対向電極層23、液晶層21、画素電極層22、基板10、偏光板24の順に積層されて形成されている。上記画素電極層22は、上方に位置する各着色画素に対向してパターニングされた画素電極22aと、操作線22cと、画素電極22aと操作線22cとを隔離する絶縁層22d、及びこれらと液晶層15との間に位置する保護層22bからなる。基板10、着色層13、位相差制御機能層20a及び位相差制御機能層20bからなるカラーフィルタ1は、上述した本発明のカラーフィルタ1であって、負のCプレートを形成してなる位相差制御機能層20aと正のAプレートを形成してなる位相差制御機能層20bとを有するカラーフィルタである。   In the liquid crystal display 2 shown in FIG. 7, the upper side of the figure is the observation side, and from the observation side, the polarizing plate 24, the substrate 10, the colored layer 13, the phase difference control function layer 20b, the phase difference control function layer 20a, and the counter electrode The layer 23, the liquid crystal layer 21, the pixel electrode layer 22, the substrate 10, and the polarizing plate 24 are laminated in this order. The pixel electrode layer 22 includes a pixel electrode 22a patterned to face each colored pixel located above, an operation line 22c, an insulating layer 22d that isolates the pixel electrode 22a and the operation line 22c, and a liquid crystal The protective layer 22b is located between the layer 15 and the protective layer 22b. The color filter 1 including the substrate 10, the colored layer 13, the phase difference control function layer 20a, and the phase difference control function layer 20b is the color filter 1 of the present invention described above, and a phase difference formed by forming a negative C plate. The color filter includes a control function layer 20a and a phase difference control function layer 20b formed by forming a positive A plate.

図7に例示する本発明の液晶ディスプレーは、本発明の位相差制御機能を有するカラーフィルタ1を用いて形成されている。従って、カラーフィルタ1における着色層13上面において、各着色画素のオーバーラップに起因する段差がない。このため続いて形成される位相差制御機能層20a及び位相差制御機能層20bを構成する液晶性高分子を良好に配向させることができ、液晶層21において生じた位相のズレを良好に制御し視野の拡大された表示を実現することができる。また偏光板に貼り付けられて形成された位相差フィルムにより位相差のずれを制御する従来の液晶ディスプレーとは異なり、本発明の液晶ディスプレーでは、カラーフィルタ内において位相差制御機能層が積層形成されているため、液晶ディスプレーのように粘着剤を用いて偏光板に位相差フィルムを貼り付ける必要がなく、粘着剤による光の乱反射が生じることがない。   The liquid crystal display of the present invention illustrated in FIG. 7 is formed using the color filter 1 having the phase difference control function of the present invention. Therefore, there is no step due to the overlap of the colored pixels on the upper surface of the colored layer 13 in the color filter 1. For this reason, the liquid crystalline polymer constituting the subsequently formed retardation control function layer 20a and retardation control function layer 20b can be well aligned, and the phase shift generated in the liquid crystal layer 21 can be controlled well. A display with an enlarged field of view can be realized. Also, unlike the conventional liquid crystal display that controls the shift of the phase difference by the retardation film that is attached to the polarizing plate, the liquid crystal display of the present invention is formed by laminating the retardation control function layer in the color filter. Therefore, there is no need to attach a retardation film to the polarizing plate using an adhesive as in a liquid crystal display, and irregular reflection of light by the adhesive does not occur.

図7に示す液晶ディスプレーは、本発明のディスプレーの例示であって、本発明を限定するものではない。従って、液晶ディスプレーを構成するに当たり必要とされる層、或いは構成を適宜設けてもよい。例えば、液晶層の両面に隣接して配向層を設けることができる(図示せず)。また本発明のディスプレーは、例えば、透過型の液晶ディスプレーに本発明のカラーフィルタを用いたディスプレーであってもよいし、或いは有機エレクトロルミネッセンスディスプレーに本発明のカラーフィルタを用いたディスプレーであってもよい。さらに、これらのディスプレーに用いられる本発明のカラーフィルタも、図7に示したカラーフィルタに限定されず、上述した種々の実施態様におけるカラーフィルタを適宜採用することができる。   The liquid crystal display shown in FIG. 7 is an example of the display of the present invention and does not limit the present invention. Therefore, a layer or a structure necessary for configuring the liquid crystal display may be provided as appropriate. For example, an alignment layer can be provided adjacent to both surfaces of the liquid crystal layer (not shown). The display of the present invention may be, for example, a display using the color filter of the present invention for a transmissive liquid crystal display, or a display using the color filter of the present invention for an organic electroluminescence display. Good. Furthermore, the color filter of the present invention used for these displays is not limited to the color filter shown in FIG. 7, and the color filters in the various embodiments described above can be appropriately employed.

以下、本発明にかかる実施例について詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described in detail below.

(基板の前処理)
適当な洗浄処理を施し、清浄とした基板としてガラス基板(1737材、コーニング社製)を用意した。本実施例においては、基板としてガラス基板を用いているが、本発明はガラス基板にのみ限定されるものではなく、上述した種々の材質からなる基板を用いることができ、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース等からなるプラスチック基板であってもよいし、またさらにポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等のフィルムを用いることもできる。
(着色レジストの調整)
ブラックマトリクス及び赤色(R)、緑色(G)、青色(B)着色画素の着色材料には顔料分散型フォトレジストを用いた。顔料分散型フォトレジストは、着色材料として顔料を用い、分散液組成物(顔料、分散剤及び溶剤を含有する)にビーズを加え、分散機で3時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液とクリアレジスト組成物(ポリマー、モノマー、添加剤、開始剤及び溶剤を含有する)とを混合したものである。その組成を下記に示す。尚、分散機としては、ペイントシェーカーを用いた。
(Pretreatment of substrate)
Appropriate cleaning treatment was performed, and a glass substrate (1737 material, manufactured by Corning) was prepared as a cleaned substrate. In this embodiment, a glass substrate is used as the substrate. However, the present invention is not limited to the glass substrate, and the substrates made of the various materials described above can be used, for example, polycarbonate, polymethyl methacrylate. Further, a plastic substrate made of polyethylene terephthalate, triacetyl cellulose, or the like may be used, or a film of polyethersulfone, polysulfone, polypropylene, polyimide, polyamideimide, polyetherketone, or the like may be used.
(Coloring resist adjustment)
A pigment-dispersed photoresist was used as a coloring material for the black matrix and red (R), green (G), and blue (B) colored pixels. A pigment dispersion type photoresist uses a pigment as a coloring material, adds beads to a dispersion composition (containing a pigment, a dispersant, and a solvent), disperses for 3 hours with a disperser, and then removes the beads. A clear resist composition (containing polymer, monomer, additive, initiator and solvent) is mixed. Its composition is shown below. A paint shaker was used as the disperser.

各フォトレジストの組成を以下に示す。 The composition of each photoresist is shown below.

(ブラックマトリクス用フォトレジスト)
・黒顔料・・・・・14.0重量部
(大日精化工業(株)製TMブラック#9550)
・分散剤・・・・・1.2重量部
(ビックケミー(株)製Disperbyk111)
・ポリマー・・・・・2.8重量部
(昭和高分子(株)製VR60)
・モノマー・・・・・3.5重量部
(サートマー(株)製SR399)
・添加剤・・・・・0.7重量部
(綜研化学(株)製L−20)
・開始剤・・・・・1.6重量部
(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1)
・開始剤・・・・・0.3重量部
(4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン)
・開始剤・・・・・0.1重量部
(2,4−ジエチルチオキサントン)
・溶剤・・・・・75.8重量部
(エチレングリコールモノブチルエーテル)
(Photoresist for black matrix)
・ Black pigment: 14.0 parts by weight (TM Black # 95550 manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.)
・ Dispersant: 1.2 parts by weight (Disperbyk 111 manufactured by Big Chemie Co., Ltd.)
・ Polymer 2.8 parts by weight (VR60 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.)
・ Monomer: 3.5 parts by weight (SR399, manufactured by Sartomer)
・ Additive: 0.7 parts by weight (L-20 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.)
Initiator: 1.6 parts by weight (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1)
・ Initiator: 0.3 parts by weight (4,4′-diethylaminobenzophenone)
・ Initiator: 0.1 parts by weight (2,4-diethylthioxanthone)
・ Solvent: 75.8 parts by weight (ethylene glycol monobutyl ether)

(赤色(R)着色画素用フォトレジスト)
・赤顔料・・・・・3.5重量部
(C.I.PR254(チバスペシャリティケミカルズ社製クロモフタールDPP Red BP))
・黄顔料・・・・・0.6重量部
(C.I.PY139(BASF社製パリオトールイエローD1819))
・分散剤・・・・・3.0重量部
(ゼネカ(株)製ソルスパース24000)
・モノマー・・・・・4.0重量部
(サートマー(株)製SR399)
・ポリマー1・・・・・5.0重量部
・開始剤・・・・・1.4重量部
(チバガイギー社製イルガキュア907)
・開始剤・・・・・0.6重量部
(2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール)
・溶剤・・・・・81.9重量部
(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
(Photoresist for red (R) colored pixels)
・ Red pigment: 3.5 parts by weight (CIPR254 (Chromophthal DPP Red BP manufactured by Ciba Specialty Chemicals))
・ Yellow pigment: 0.6 parts by weight (CI PY139 (PASFOL Yellow D1819 manufactured by BASF))
・ Dispersant: 3.0 parts by weight (Solsparse 24000 manufactured by Zeneca)
-Monomer: 4.0 parts by weight (SR399 manufactured by Sartomer Co., Ltd.)
-Polymer 1 ... 5.0 parts by weight-Initiator ... 1.4 parts by weight (Irgacure 907 manufactured by Ciba Geigy)
Initiator: 0.6 parts by weight (2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole)
・ Solvent: 81.9 parts by weight (propylene glycol monomethyl ether acetate)

(緑色(G)着色画素用フォトレジスト)
・緑顔料・・・・・3.7重量部
(C.I.PG7(大日精化製セイカファストグリーン5316P))
・黄顔料・・・・・2.3重量部
(C.I.PY139(BASF社製パリオトールイエローD1819))
・分散剤・・・・・3.0重量部
(ゼネカ(株)製ソルスパース24000)
・モノマー・・・・・4.0重量部
(サートマー(株)製SR399)
・ポリマー1・・・・・5.0重量部
・開始剤・・・・・1.4重量部
(チバガイギー社製イルガキュア907)
・開始剤・・・・・0.6重量部
(2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール)
・溶剤・・・・・80.0重量部
(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
(Photoresist for green (G) colored pixels)
Green pigment: 3.7 parts by weight (CI PG7 (Seika Fast Green 5316P manufactured by Dainichi Seika))
・ Yellow pigment: 2.3 parts by weight (CI PY139 (PASFOL Yellow D1819 manufactured by BASF))
・ Dispersant: 3.0 parts by weight (Solsparse 24000 manufactured by Zeneca)
-Monomer: 4.0 parts by weight (SR399 manufactured by Sartomer Co., Ltd.)
-Polymer 1 ... 5.0 parts by weight-Initiator ... 1.4 parts by weight (Irgacure 907 manufactured by Ciba Geigy)
Initiator: 0.6 parts by weight (2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole)
・ Solvent: 80.0 parts by weight (propylene glycol monomethyl ether acetate)

(青色(B)着色画素用フォトレジスト)
・青顔料・・・・・4.6重量部
(C.I.PB15:6(BASF社製ヘリオゲンブルーL6700F))
・紫顔料・・・・・1.4重量部
(C.I.PV23(クラリアント社製フォスタパームRL−NF))
・顔料誘導体・・・・・0.6重量部
(ゼネカ(株)製ソルスパース12000)
・分散剤・・・・・2.4重量部
(ゼネカ(株)製ソルスパース24000)
・モノマー・・・・・4.0重量部
(サートマー(株)製SR399)
・ポリマー1・・・・・5.0重量部
・開始剤・・・・・1.4重量部
(チバガイギー社製イルガキュア907)
・開始剤・・・・・0.6重量部
(2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール)
・溶剤・・・・・80.0重量部
(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
(Blue (B) colored pixel photoresist)
Blue pigment: 4.6 parts by weight (CI PB15: 6 (BASF Heliogen Blue L6700F))
・ Purple pigment: 1.4 parts by weight (CI PV23 (Clariant Foster Palm RL-NF))
・ Pigment derivative: 0.6 parts by weight (Solsperse 12000 manufactured by Zeneca)
・ Dispersant: 2.4 parts by weight (Solsparse 24000 manufactured by Zeneca Corporation)
-Monomer: 4.0 parts by weight (SR399 manufactured by Sartomer Co., Ltd.)
-Polymer 1 ... 5.0 parts by weight-Initiator ... 1.4 parts by weight (Irgacure 907 manufactured by Ciba Geigy)
Initiator: 0.6 parts by weight (2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole)
・ Solvent: 80.0 parts by weight (propylene glycol monomethyl ether acetate)

尚、本明細書において記載のポリマー1は、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレート=15.6:37.0:30.5:16.9(モル比)の共重合体100モル%に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを16.9モル%付加したものであり、重量平均分子量は42500である。   In addition, the polymer 1 described in this specification is a copolymer 100 of benzyl methacrylate: styrene: acrylic acid: 2-hydroxyethyl methacrylate = 15.6: 37.0: 30.5: 16.9 (molar ratio). 2-Methacryloyloxyethyl isocyanate is added 16.9 mol% with respect to mol%, and the weight average molecular weight is 42500.

位相差制御機能層を構成する液晶性高分子含有の樹脂組成物を以下のとおり調製した。   A liquid crystalline polymer-containing resin composition constituting the retardation control function layer was prepared as follows.

(負のCプレートを有する位相差制御機能層用樹脂組成物の調製)
負のCプレートを構成する3次元架橋可能な液晶性モノマー材料として両端に重合可能なアクリレート基を有するとともに、中央部のメソゲンと上記アクリレートとの間にスペーサを有する液晶性モノマー材料を75重量部、光重合開始剤としてイルガキュアIrg184(チバスペシャリティケミカルズ社製)を1重量部、溶剤としてトルエン25重量部を混合し、さらにカイラル剤として両末端に重合可能なアクリレート基を有するカイラル剤を7重量部加えて樹脂組成物を調製した。
(Preparation of resin composition for retardation control function layer having negative C plate)
75 parts by weight of a liquid crystalline monomer material having a polymerizable acrylate group at both ends as a three-dimensionally crosslinkable liquid crystalline monomer material constituting a negative C plate and having a spacer between the mesogen at the center and the acrylate 1 part by weight of Irgacure Irg184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator, 25 parts by weight of toluene as a solvent, and 7 parts by weight of a chiral agent having polymerizable acrylate groups at both ends as a chiral agent In addition, a resin composition was prepared.

(正のCプレートを有する位相差制御機能層用樹脂組成物の調製)
正のCプレートを有する位相差制御機能層用樹脂組成物は、カイラル剤を添加しないこと以外は、前述の負のCプレート用樹脂組成物と同様に調製した。
(Preparation of resin composition for retardation control function layer having positive C plate)
The resin composition for a retardation control function layer having a positive C plate was prepared in the same manner as the above-described negative C plate resin composition except that no chiral agent was added.

(正のAプレートを有する位相差制御機能層用樹脂組成物の調製)
正のAプレートを有する位相差制御機能層用樹脂組成物は、カイラル剤を添加しないこと以外は、前述の負のCプレート用樹脂組成物と同様に調製した。
(Preparation of resin composition for retardation control function layer having positive A plate)
A resin composition for a retardation control function layer having a positive A plate was prepared in the same manner as the negative C plate resin composition described above, except that no chiral agent was added.

(実施例1)
前処理により洗浄したガラス基板上面に、上述で調製したBM用フォトレジストをスピンコート法で1.2μmの厚さに塗布し、90℃、3分間の条件でプリベークし、所定のパターンに形成されたマスクを用いて露光(100mJ/cm2)し、続いて0.05%KOH水溶液を用いたスプレー現像を60秒行った後、200℃、30分間ポストベークし、線幅6μmのBMを有するBM基板を作製した。
次に、赤色(R)の顔料分散型フォトレジストを上記BM基板上にスピンコート法で塗布し、80℃、5分間の条件でプリベークし、所定の着色パターン用フォトマスクを用いて、アライメント露光(300mJ/cm2)した。露光には大日本科研製アライナーMA6700を利用した。この際、赤色着色画素の端部が隣り合うBM上げ乗り上げる量を1.5μmとなるように予め設計したフォトマスクを用いた。引き続き0.1%KOH水溶液を用いたスプレー現像を60秒行った後、200℃、60分間ポストベークし、BMパターンに対して所定の位置に膜厚2.8μmの赤色(R)着色画素パターンを形成した。
続いて、上記赤色(R)着色画素パターンの形成方法と同様の方法及び条件で、膜厚2.6μmの緑色(G)着色画素パターンを形成した。
さらに、上記赤色(R)着色画素パターンの形成方法と同様の方法及び条件で、膜厚2.3μmの青色(B)着色画素パターンを形成した。
以上により、基板上に、BM、赤色着色画素、緑色着色画素、及び青色着色画素から構成される着色層を形成した。上記着色層では、赤色着色画素、緑色着色画素及び青色着色画素の端部がBM上に乗り上げて形成されており、且つ該BM上で隣り合う各着色画素が、オーバーラップすることなく形成されていた。従って着色層上面において、BM上における各着色画素のオーバーラップに起因する段差が発生していなかった。
Example 1
The BM photoresist prepared as described above is applied to the top surface of the glass substrate cleaned by the pretreatment to a thickness of 1.2 μm by spin coating, and prebaked at 90 ° C. for 3 minutes to form a predetermined pattern. The film was exposed using a mask (100 mJ / cm 2 ), followed by spray development using a 0.05% KOH aqueous solution for 60 seconds, followed by post-baking at 200 ° C. for 30 minutes to have a BM with a line width of 6 μm. A BM substrate was produced.
Next, a red (R) pigment-dispersed photoresist is applied onto the BM substrate by spin coating, pre-baked at 80 ° C. for 5 minutes, and alignment exposure is performed using a predetermined colored pattern photomask. (300 mJ / cm 2 ). An aligner MA6700 manufactured by Dainippon Kaken was used for the exposure. At this time, a photomask designed in advance so that the amount of the end of the red colored pixel that rises on the adjacent BM is 1.5 μm was used. Subsequently, spray development using a 0.1% KOH aqueous solution was performed for 60 seconds, followed by post-baking at 200 ° C. for 60 minutes, and a red (R) colored pixel pattern having a film thickness of 2.8 μm at a predetermined position with respect to the BM pattern. Formed.
Subsequently, a green (G) colored pixel pattern having a film thickness of 2.6 μm was formed under the same method and conditions as the method for forming the red (R) colored pixel pattern.
Further, a blue (B) colored pixel pattern having a film thickness of 2.3 μm was formed under the same method and conditions as the method for forming the red (R) colored pixel pattern.
As described above, a colored layer composed of BM, red colored pixels, green colored pixels, and blue colored pixels was formed on the substrate. In the colored layer, the end portions of the red colored pixel, the green colored pixel and the blue colored pixel are formed on the BM, and the adjacent colored pixels on the BM are formed without overlapping. It was. Therefore, no step due to the overlap of the colored pixels on the BM occurred on the upper surface of the colored layer.

上記基板上に積層形成された着色層の上に、負のCプレートを有する位相差制御機能層を作製した。まず配向膜材料としてAL1254(JSR社製)を用い、上記着色層の上面に、フレキソ印刷により配向膜をパターンニングして厚さ700Åの配向膜を形成した。そして上記配向膜上面に、負のCプレート形成用に調製した樹脂組成物を、スピンコーティング法により厚さ2.4μmとなるように塗布した。尚、本実施例では、樹脂組成物を塗布する方法としてスピンコーティング法を採用したが、樹脂組成物の塗布方法はこれに限定されず、例えばダイコーティング、スリットコーティング及びこれらを組み合わせた手法を適宜選択することができる。以下に記載する実施例においても同様である。続いて、樹脂組成物が塗布された基板をホットプレート上で100℃、5分間加熱し、残存溶剤を除去するとともに樹脂組成物に含有される液晶性高分子を配向させた。尚、当該基板の端面部分の位相差層は、既知の手法、例えばエッジリンスなどにより除去することも可能である。
続いて、10J/cm2、365nmの条件で紫外線照射を行い、上記液晶性高分子を硬化させた。即ち、上記液晶性モノマー材料を、配向させ、その状態で3次元架橋させ固定化した液晶性高分子からなる位相差制御機能層を形成した。さらに200℃のホットプレート上で10分間加熱して完全に硬化反応を終了させ、実施例1のカラーフィルタを形成した。
A retardation control function layer having a negative C plate was produced on the colored layer laminated on the substrate. First, AL1254 (manufactured by JSR) was used as an alignment film material, and the alignment film was patterned on the upper surface of the colored layer by flexographic printing to form an alignment film having a thickness of 700 mm. And the resin composition prepared for negative C plate formation was apply | coated to the thickness of 2.4 micrometers by the spin-coating method on the said alignment film upper surface. In this example, the spin coating method was adopted as a method of applying the resin composition, but the application method of the resin composition is not limited to this, and for example, die coating, slit coating, and a combination of these methods are appropriately used. You can choose. The same applies to the embodiments described below. Subsequently, the substrate coated with the resin composition was heated on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to remove the residual solvent and to align the liquid crystalline polymer contained in the resin composition. The retardation layer at the end face portion of the substrate can be removed by a known method, for example, edge rinse.
Subsequently, ultraviolet irradiation was performed under conditions of 10 J / cm 2 and 365 nm to cure the liquid crystalline polymer. That is, a phase difference control function layer made of a liquid crystalline polymer in which the liquid crystalline monomer material was aligned and three-dimensionally crosslinked and fixed in that state was formed. Furthermore, it heated for 10 minutes on a 200 degreeC hotplate, the curing reaction was complete | finished, and the color filter of Example 1 was formed.

(実施例2)
実施例1において、着色層の上面に形成した負のCプレートを有する位相差制御機能層の代替として、正のCプレートを有する位相差制御機能層を形成したこと以外は、実施例1と同様の方法及び条件で、実施例2のカラーフィルタを形成した。
正のCプレートを有する位相差制御機能層を形成するにあたり、まず、配向膜材料としてDMAOPを用い、着色層上面に、フレキソ印刷により配向膜をパターンニングして厚さ700Åの配向膜を形成した。そして上記配向膜上面に、正のCプレート形成用に調製した樹脂組成物を、スピンコーティンング法により厚さ1.6μmとなるように塗布した。実施例2における着色層は、実施例1と同様に、各着色画素端部がBM上に乗り上げて形成されており、且つBM上で隣り合う着色画素の端部同士にオーバーラップは見られなかった。従って着色層上面において、BM上における各着色画素のオーバーラップに起因する段差が発生していなかった。
尚、実施例2において、正のCプレート形成用に調製した樹脂組成物は、カイラル剤を添加しないこと以外は、実施例1に用いた樹脂組成物と同様に調製した。
(Example 2)
Example 1 is the same as Example 1 except that a phase difference control function layer having a positive C plate is formed as an alternative to the phase difference control function layer having a negative C plate formed on the upper surface of the colored layer. The color filter of Example 2 was formed by the method and conditions described above.
In forming a phase difference control function layer having a positive C plate, first, DMAOP was used as an alignment film material, and an alignment film having a thickness of 700 mm was formed on the colored layer by patterning the alignment film by flexographic printing. . And the resin composition prepared for positive C plate formation was apply | coated to the thickness of 1.6 micrometers by the spin-coating method on the said alignment film upper surface. As in Example 1, the colored layer in Example 2 is formed such that the ends of the colored pixels run on the BM, and no overlap is observed between the ends of the adjacent colored pixels on the BM. It was. Therefore, no step due to the overlap of the colored pixels on the BM occurred on the upper surface of the colored layer.
In Example 2, the resin composition prepared for forming the positive C plate was prepared in the same manner as the resin composition used in Example 1 except that no chiral agent was added.

(実施例3)
実施例1において、着色層の上面に形成した負のCプレートを有する位相差制御機能層の代替として、正のAプレートを有する位相差制御機能層を形成したこと以外は、実施例1と同様の方法及び条件で、実施例3のカラーフィルタを形成した。実施例3における着色層は、実施例1と同様に、各着色画素端部がBM上に乗り上げて形成されており、且つBM上で隣り合う着色画素の端部同士にオーバーラップは見られなかった。従って着色層上面において、BM上における各着色画素のオーバーラップに起因する段差が発生していなかった。
尚、実施例3において、正のAプレート形成用に調製した樹脂組成物は、カイラル剤を添加しないこと以外は、実施例1に用いた樹脂組成物と同様に調製した。
(Example 3)
Example 1 is the same as Example 1 except that a phase difference control function layer having a positive A plate is formed as an alternative to the phase difference control function layer having a negative C plate formed on the upper surface of the colored layer. The color filter of Example 3 was formed by the method and conditions described above. As in Example 1, the colored layer in Example 3 is formed such that the ends of the colored pixels run on the BM, and no overlap is observed between the ends of the adjacent colored pixels on the BM. It was. Therefore, no step due to the overlap of the colored pixels on the BM occurred on the upper surface of the colored layer.
In Example 3, the resin composition prepared for forming the positive A plate was prepared in the same manner as the resin composition used in Example 1 except that no chiral agent was added.

(比較例1〜3)
BMの線幅を5μmとしたこと以外は、実施例1と同様の方法及び条件で、BM基板を形成した。次いで、実施例1と同様に、赤色着色画素、緑色着色画素、及び青色着色画素の端部が、それぞれBM上に1.5μm乗り上げるように設計して各着色画素を形成した。各着色層をパターン形成するために用いたアライナーのズレにより、BM上において隣り合う着色画素同士の端部の一部が、オーバーラップして形成された。従って、着色層上面には、BM上における各着色画素同士のオーバーラップに起因する段差が発生した。
(Comparative Examples 1-3)
A BM substrate was formed by the same method and conditions as in Example 1 except that the line width of BM was 5 μm. Next, in the same manner as in Example 1, each colored pixel was formed by designing the end portions of the red colored pixel, the green colored pixel, and the blue colored pixel to run on the BM by 1.5 μm. Due to the misalignment of the aligner used for patterning each colored layer, a part of the end portion between the adjacent colored pixels on the BM was formed to overlap. Therefore, a step due to the overlap of the colored pixels on the BM occurred on the upper surface of the colored layer.

次いで、上記各着色画素同士のオーバーラップに起因する段差が部分的に発生した着色層の上に、実施例1と同様に位相差制御機能層として負のCプレートを形成したカラーフィルタを形成し比較例1とし、実施例2と同様に位相差制御機能層として正のCプレートを形成したカラーフィルタを形成し比較例2とし、実施例3と同様に位相差制御機能層として、正のAプレートを形成したカラーフィルタを形成し比較例3とした。   Next, a color filter in which a negative C plate is formed as a phase difference control function layer is formed on the colored layer in which the steps due to the overlap between the colored pixels are partially generated in the same manner as in Example 1. As in Comparative Example 1, a color filter having a positive C plate formed as a phase difference control function layer as in Example 2 was formed as Comparative Example 2, and as in Example 3, a positive A plate was used as a phase difference control function layer. A color filter formed with a plate was formed as Comparative Example 3.

(比較例4)
BMの線幅を30μmとしたこと以外は、実施例1と同様の方法及び条件で、BM基板を形成した。次いで、実施例1と同様に、赤色着色画素、緑色着色画素、及び青色着色画素の端部が、それぞれBM上に1.5μm乗り上げるように設計して各着色画素を形成した。上記着色層では、赤色着色画素、緑色着色画素及び青色着色画素の端部がBM上に乗り上げて形成されており、且つ該BM上で隣り合う各着色画素が、オーバーラップすることなく形成されていた。従って、BM上における各着色画素のオーバーラップに起因する段差が発生していなかった。
(Comparative Example 4)
A BM substrate was formed by the same method and conditions as in Example 1 except that the line width of BM was 30 μm. Next, in the same manner as in Example 1, each colored pixel was formed by designing the ends of the red colored pixel, the green colored pixel, and the blue colored pixel so as to run on the BM by 1.5 μm. In the colored layer, the end portions of the red colored pixel, the green colored pixel and the blue colored pixel are formed on the BM, and the adjacent colored pixels on the BM are formed without overlapping. It was. Therefore, no step was caused due to the overlap of the colored pixels on the BM.

次いで、上記着色層の上に、実施例1と同様に位相差制御機能層として負のCプレートを形成したカラーフィルタを形成し比較例4とした。   Next, a color filter in which a negative C plate was formed as a retardation control function layer was formed on the colored layer in the same manner as in Example 1 to obtain Comparative Example 4.

(実施例4)
実施例1を用いた液晶ディスプレーとして、MVAモード方式による液晶ディスプレー1を以下のように作製し、実施例4とした。
Example 4
As a liquid crystal display using Example 1, a liquid crystal display 1 by the MVA mode method was produced as described below, and Example 4 was obtained.

負のCプレートを有する実施例1のカラーフィルタにおける位相差制御機能層の上面に酸化インジウムスズ(ITO)からなる透明共通電極を形成した。一方、上述したガラス基板上に所定の複数の箇所に薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、各TFTのドレイン電極に接続するように透明画素電極を酸化インジウムスズ(ITO)により形成して対向電極基板を作製した。
次に、上記透明共通電極面と透明画素電極面それぞれを覆うように垂直配向膜溶液(JALS−20210−R2)をγ−ブチロラクトンで50%に希釈した溶液を塗布し乾燥して配向膜(厚み0.07μm)を形成した。次いで、これらの配向膜が向かい合うようにして両基板を対向させ、両基板間をシール部材で封止し、封止された空間に液晶(メルクジャパン社製MLC−6608)を注入し、注入口を封止して、液晶ディスプレーを作製した。
A transparent common electrode made of indium tin oxide (ITO) was formed on the upper surface of the phase difference control function layer in the color filter of Example 1 having a negative C plate. On the other hand, thin film transistors (TFTs) are formed on a plurality of predetermined locations on the glass substrate described above, and transparent pixel electrodes are formed of indium tin oxide (ITO) so as to be connected to the drain electrodes of the respective TFTs. Produced.
Next, a solution obtained by diluting a vertical alignment film solution (JALS-20210-R2) with γ-butyrolactone to 50% so as to cover the transparent common electrode surface and the transparent pixel electrode surface is applied and dried to form an alignment film (thickness). 0.07 μm) was formed. Next, both substrates are made to face each other so that these alignment films face each other, the space between both substrates is sealed with a sealing member, and liquid crystal (MLC-6608 manufactured by Merck Japan) is injected into the sealed space. Was sealed to prepare a liquid crystal display.

(実施例5)
実施例2を用いた液晶ディスプレーとして、IPSモード方式による液晶ディスプレーを以下のように作製し、実施例とした。
(Example 5)
As a liquid crystal display using Example 2, a liquid crystal display by an IPS mode method was produced as follows and used as an example.

正のCプレートを有する実施例2のカラーフィルタを形成した。一方、上述したガラス基板上に所定の複数の箇所に薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、各TFTのドレイン電極に接続するように櫛歯状の透明画素電極を酸化インジウムスズ(ITO)により形成して電極基板を作製した。
次に、上記カラーフィルタにおける位相差制御機能層上面と透明画素電極面それぞれを覆うようにポリイミド樹脂塗料を塗布し、乾燥し、ラビングして配向膜(厚み0.07μm)を形成した。次いで、これらの配向膜が向かい合うようにして両基板を対向させ、両基板間をシール部材で封止し、封止された空間に液晶(メルクジャパン社製MLC−6846−000)を注入し、注入口を封止して、液晶ディスプレーを作製した。
The color filter of Example 2 having a positive C plate was formed. On the other hand, thin film transistors (TFTs) are formed on a plurality of predetermined locations on the glass substrate described above, and comb-like transparent pixel electrodes are formed of indium tin oxide (ITO) so as to be connected to the drain electrodes of the respective TFTs. An electrode substrate was produced.
Next, a polyimide resin paint was applied so as to cover the top surface of the retardation control function layer and the transparent pixel electrode surface in the color filter, dried, and rubbed to form an alignment film (thickness 0.07 μm). Next, the two substrates are made to face each other such that these alignment films face each other, the space between both the substrates is sealed with a sealing member, and liquid crystal (MLC-6846-000 manufactured by Merck Japan) is injected into the sealed space, The inlet was sealed to produce a liquid crystal display.

(比較例5)
比較例1を用いたこと以外は、実施例4と同様に、MVAモード方式による液晶ディスプレーを作製し、比較例5とした。
(Comparative Example 5)
A liquid crystal display according to the MVA mode method was produced as Comparative Example 5 in the same manner as in Example 4 except that Comparative Example 1 was used.

(比較例6)
比較例2を用いたこと以外は、実施例5と同様に、IPSモード方式による液晶ディスプレーを作製し、比較例6とした。
(Comparative Example 6)
A liquid crystal display by the IPS mode method was produced as Comparative Example 6 in the same manner as Example 5 except that Comparative Example 2 was used.

(比較例7)
比較例4を用いたこと以外は、実施例4と同様に、MVAモード方式による液晶ディスプレーを作製し、比較例7とした。
(Comparative Example 7)
A liquid crystal display according to the MVA mode method was produced as Comparative Example 7 in the same manner as in Example 4 except that Comparative Example 4 was used.

(評価)
実施例4、5及び比較例5〜7の各液晶ディスプレーにおいて同様の画像を同様の時間、表示せしめ、その表示状態を下記の評価方法により評価した。その結果、表1に示すとおり、実施例1のカラーフィルタを搭載した実施例4及び実施例2のカラーフィルタを搭載した実施例5の液晶ディスプレーの表示状態は、高品位な光学補償がなされており、正面コントラストが良好であった。また着色層の開口率が充分に保持されており、ディスプレーの輝度を損なうことがなかった。
これに対し比較例1のカラーフィルタを搭載した比較例5及び比較例2のカラーフィルタを搭載した比較例6の液晶ディスプレーの表示状態は、液晶分子の配向不良に起因する光漏れが発生しており、良好な表示品位を得ることができなかった。
比較例4のカラーフィルタを搭載した比較例7の液晶ディスプレーの表示状態は、開口率の低下に起因して、輝度が低下した。
(Evaluation)
In each of the liquid crystal displays of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 5 to 7, the same images were displayed for the same time, and the display states were evaluated by the following evaluation methods. As a result, as shown in Table 1, the display state of the liquid crystal display of Example 4 equipped with the color filter of Example 1 and Example 5 equipped with the color filter of Example 2 was subjected to high-quality optical compensation. The front contrast was good. Further, the aperture ratio of the colored layer was sufficiently maintained, and the brightness of the display was not impaired.
On the other hand, the display state of the liquid crystal display of Comparative Example 5 equipped with the color filter of Comparative Example 1 and Comparative Example 6 equipped with the color filter of Comparative Example 1 caused light leakage due to poor alignment of liquid crystal molecules. As a result, good display quality could not be obtained.
In the display state of the liquid crystal display of Comparative Example 7 on which the color filter of Comparative Example 4 was mounted, the luminance decreased due to a decrease in the aperture ratio.

(表1)

Figure 2006285014
(Table 1)
Figure 2006285014

(評価方法)
輝度は、トプコン社製分光輝度計 SR−3を用い、各ディスプレーの白表示の輝度を測定した。
同様にして正面コントラストは、各ディスプレーの黒表示時の輝度を測定し、白表示輝度/黒表示輝度を算出することにより求めた。
(Evaluation methods)
The brightness was measured by using a spectral brightness meter SR-3 manufactured by Topcon Corporation and the white display brightness of each display.
Similarly, the front contrast was obtained by measuring the luminance of each display during black display and calculating the white display luminance / black display luminance.

※1 正面コントラスト
○:測定値が、500以上であり、表示品位が極めて良好である。
×:測定値が、500を下回り、コントラスト不足が認められる。
* 1 Front contrast ○: The measured value is 500 or more, and the display quality is very good.
X: The measured value is less than 500, and insufficient contrast is observed.

※2 輝度
○:測定値が、500cd/m2以上でありディスプレー表示における充分な輝度が得られる。
×:測定値が、500cd/m2未満でありディスプレー表示における充分な輝度が得られない。
* 2 Luminance ○: The measured value is 500 cd / m 2 or more, and sufficient luminance for display display is obtained.
X: The measured value is less than 500 cd / m 2 , and sufficient luminance in display display cannot be obtained.

本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの一実施態様を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one embodiment of the color filter of this invention. 本発明の液晶ディスプレーの一実施態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one embodiment of the liquid crystal display of this invention. 従来のカラーフィルタの問題点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem of the conventional color filter. 従来のカラーフィルタの問題点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem of the conventional color filter.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b 本発明のカラーフィルタ
2 本発明の液晶ディスプレー
10 基板
11 ブラックマトリクス
12、12R、12G、12B 着色画素
13、13a、13b、13c カラーフィルタ層
20 位相差制御機能層
20a 負のCプレートを用いて形成される位相差制御機能層
20b 正のAプレートを用いて形成される位相差制御機能層
20c 正のCプレートを用いて形成される位相差制御機能層
21 液晶層
22 画素電極層
22a 画素電極
22b 保護層
22c 操作線
22d 絶縁層
23 対向電極層
24 偏光板
110 基板
111 ブラックマトリクス
112R、112G、112B 着色画素
115 白抜け部分
116 段差
117 着色層
118 位相差制御機能層
119 液晶性高分子
1, 1a, 1b Color filter of the present invention 2 Liquid crystal display of the present invention 10 Substrate 11 Black matrix 12, 12R, 12G, 12B Colored pixels 13, 13a, 13b, 13c Color filter layer 20 Phase difference control function layer 20a Negative C Phase difference control function layer 20b formed using a plate Phase difference control function layer 20c formed using a positive A plate Phase difference control function layer 21 formed using a positive C plate Liquid crystal layer 22 Pixel electrode Layer 22a Pixel electrode 22b Protective layer 22c Operation line 22d Insulating layer 23 Counter electrode layer 24 Polarizing plate 110 Substrate 111 Black matrix 112R, 112G, 112B Colored pixel 115 White spot 116 Step 117 Colored layer 118 Phase difference control function layer 119 Liquid crystal High molecular

Claims (9)

基板と、着色層と、液晶性高分子により構成される位相差制御機能層とを順に有するカラーフィルタであって、上記着色層が、ブラックマトリクスと、少なくとも2色以上の異なる光透過性パターンを示す着色画素とを複数配列して構成されており、また上記位相差制御機能層が、連続した1つの層として上記着色層上に積層されており、且つブラックマトリクス上で隣り合う上記着色画素が重なり合わないことを特徴とする位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   A color filter having a substrate, a colored layer, and a phase difference control function layer composed of a liquid crystalline polymer in order, wherein the colored layer has a black matrix and at least two different light-transmitting patterns. The phase difference control function layer is laminated on the color layer as a continuous layer, and the color pixels adjacent on the black matrix are arranged. A color filter having a phase difference control function characterized by not overlapping. 上記ブラックマトリクスの線幅が、6μm以上25μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   The color filter having a phase difference control function according to claim 1, wherein the black matrix has a line width of 6 μm to 25 μm. 上記ブラックマトリクスが、黒色顔料を分散した樹脂ブラックマトリクスからなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   The color filter having a phase difference control function according to claim 1 or 2, wherein the black matrix is a resin black matrix in which a black pigment is dispersed. 上記位相差制御機能層を構成する液晶性高分子の光軸が、上記位相差制御機能層に対して垂直であることを特徴とする請求項1〜3に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   The color having a phase difference control function according to claim 1, wherein an optical axis of the liquid crystalline polymer constituting the phase difference control function layer is perpendicular to the phase difference control function layer. filter. 上記位相差制御機能層を構成する液晶性高分子の光軸が、上記位相差制御機能層に対して水平であることを特徴とする請求項1〜3に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   The color having a phase difference control function according to claim 1, wherein an optical axis of the liquid crystalline polymer constituting the phase difference control function layer is horizontal with respect to the phase difference control function layer. filter. 上記着色層上に積層された第一の位相差制御機能層上に、さらに異なる第二の位相差制御機能層が積層されていることを特徴とする請求項1〜5に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタ。   The phase difference control according to claim 1, wherein a different second phase difference control functional layer is further laminated on the first phase difference control functional layer laminated on the colored layer. Color filter with function. 請求項1〜6に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いたディスプレー。   A display using the color filter having the phase difference control function according to claim 1. 請求項1〜6に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いた液晶ディスプレー。   A liquid crystal display using the color filter having the phase difference control function according to claim 1. 請求項1〜6に記載の位相差制御機能を有するカラーフィルタを用いた有機エレクトロルミネッセンスディスプレー。
The organic electroluminescent display using the color filter which has a phase difference control function of Claims 1-6.
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