DE60209665T2 - Farbfilter für Flüssigkristallanzeigen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Farbfilter für Flüssigkristallanzeigen und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

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    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Farbfilter, eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die das Farbfilter umfasst, eine transreflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, bei der die Eigenschaften von transmissiven Flüssigkristallanzeigen und von reflektiven Flüssigkristallanzeigen kombiniert sind, und ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Derzeit werden Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen aufgrund ihrer Eigenschaften, etwa ihres geringen Gewichts, ihrer Dünnheit und ihres geringen Stromverbrauchs, in verschiedensten Bereichen eingesetzt, beispielsweise für Notebook-PCs, mobile Informationsabfragstationen, Desktop-Bildschirme und Digitalkameras. Was Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen betrifft, die eine Hinterbeleuchtung verwenden, bestand der Wunsch nach einer besseren Nutzung des Lichts aus Hinterbeleuchtungsquellen und auch nach Farbfiltern mit höherer Durchlässigkeit, um den Stromverbrauch zu senken. Obwohl sich die Durchlässigkeit von Farbfiltern von Jahr zu Jahr steigert, ist noch keine große Minderung des Stromverbrauchs aufgrund einer verbesserten Durchlässigkeit zu erwarten.
  • In jüngster Zeit wurde eine reflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung entwickelt, die keine Hinterbeleuchtungsquelle mit hohem Stromverbrauch benötigt, und die Erzielung einer starken Senkung des Stromverbrauchs wurde geoffenbart, z. B. auf in etwa ein Siebtel von dem einer transmissiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (Nikkei Microdevices Flat Panel Display 1998 Yearbook, Seite 126).
  • Obwohl eine reflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung die Vorteile eines im Vergleich zur transmissiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung niedrigeren Stromverbrauchs bieten, stellt sich bei der reflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung das Problem, dass die Anzeige dunkel wird und die Sichtbarkeit an Stellen schlechter wird, an denen keine ausreichende Intensität des Umgebungslichts vorliegt. Um die Anzeige auch in einer dunklen Umgebung sichtbar zu machen, wurden zwei mit Lichtquellen ausgestattete Vorrichtungen geoffenbart. Bei einer handelt es sich um eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, in der eine Hinterbeleuchtung als Lichtquelle bereitgestellt ist und die Reflexionsschicht in jedem Pixel eine Aussparung aufweist, sodass die Vorrichtung teilweise im transmissiven Anzeigenmodus und teilweise im reflektiven Anzeigenmodus arbeitet, d. h. um eine so genannte transflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (beispielsweise in Fine Process Technology Japan '99, Professional Technology Seminar Paper A5 geoffenbart), während es sich bei der anderen um eine mit einem Frontlicht versehene Flüssigkristallanzeigenvorrichtung handelt.
  • Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die mit Hinterbeleuchtung ausgestattet ist, ist es möglich, die Anzeige unabhängig von der Umgebungslichtintensität mit hoher Sichtbarkeit bereitzustellen, da ein transmissiver Bereich, der Licht aus der Hinterbeleuchtungsquelle verwendet, und ein reflektiver Bereich, der Umgebungslicht verwendet, gemeinsam in einem Pixel bereitgestellt sind. Wird jedoch ein Farbfilter mit einer in 3 dargestellten, herkömmlichen Struktur verwendet, in der ein reflektiver Bereich und ein transmissiver Bereich nicht spezifisch definiert und die Farbeigenschaften in einem Pixel nicht gleichmäßig sind, ist es schwierig, eine transmissive Anzeige mit lebendigen Farben zu erhalten. Spezifisch steigert eine verbesserte Lebendigkeit (Farbreinheit) des durchgelassenen Lichts auch die Farbreinheit des reflektierten Lichts, und die Helligkeit, die umgekehrt proportional zur Farbreinheit steht, nimmt drastisch ab, was zu unzulänglicher Sichtbarkeit führt. Das Problem wird durch die Tatsche verursacht, dass bei einer transmissiven Anzeige das Licht aus der Hinterbeleuchtung einmal durch das Farbfilter hindurchtritt, während bei der reflektiven Anzeige das Umgebungslicht zweimal durch das Farbfilter tritt, d. h. einmal, wenn das Umgebungslicht einfällt, und einmal, wenn das Umgebungslicht reflektiert wird. Zudem ändert sich in einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung abgesehen von der Farbreinheit auch der Farbton, weil die Lichtquelle im reflektibven Anzeigenmodus eine Hinterbeleuchtung und die Lichtquelle im reflektiven Anzeigenmodus Umgebungslicht ist. Dies liegt daran, dass das Umgebungslicht, das durch eine D65-Lichtquelle dargestellt ist, ein kontinuierliches Spektrum aufweist, während Licht aus der Hinterbeleuchtung spezifische Maxima des Spektrums aufweist.
  • Um das obgenannte Problem zu lösen, wurde ein so genanntes "Dickeeinstellungsverfahren" in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-33778 geoffenbart, in der eine transparente Harzschicht im reflektiven Bereich ausgebildet ist, sodass die transmissive Anzeige und die reflektive Anzeige die gleiche Farbdichte (Farbreinheit) aufweisen und somit die Helligkeit in der reflektiven Anzeige verbessert wird. 4 ist eine Schnittansicht, die schematisch ein Farbfilter für eine transflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung zeigt, welche dem obgenannten Dickeeinstellungsverfahren gemäß hergestellt wurde. Eine transparente Harzschicht 3 ist in einem reflektiven Bereich 6 ausgebildet, und die Dicke einer Farbschicht 5 im reflektiven Bereich 6 ist geringer als die Dicke der Farbschicht 5 in einem transmissiven Bereich 7. Was die Farbreinheit und die Helligkeit betrifft, kann mit diesem Verfahren der Unterschied zwischen transmissiver Anzeige und reflektiver Anzeige verringert werden. Es ist jedoch nicht möglich, den Farbtonunterschied zu korrigieren, da es sich bei der Lichtquelle in der transmissiven Anzeige um eine Hinterbeleuchtung und bei der reflektiven Anzeige um Umgebungslicht handelt.
  • Als Verfahren zur Herstellung des transmissiven Bereichs und des reflektiven Bereichs mit den gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der Anzeige (Farbreinheit, Helligkeit und Farbton) kann die Verwendung eines in 5 dargestellten Farbfilters angeführt werden, bei dem passende Farbschichten aus entweder einem lichtunempfindlichem Material 4 oder lichtempfindlichen Resist 5 für die einzelnen transmissiven und/oder reflektiven Bereiche verwendet werden. Mit einem derartigen Verfahren (Sechs-Farben-Auftragsverfahren) kann die gewünschte transmissive Anzeige und reflektive Anzeige bereitgestellt werden. Bei der Photolithographie aber, die derzeit hauptsächlich für die Farbfilterherstellung verwendet wird, müssen zumindest zwei Farbstoffe aufgetragen werden, um Pixel von einer Farbe zu bilden, und um Pixel der drei Farben rot, grün und blau zu bilden, muss die Photolithographie zumindest zweimal pro Farbe durchgeführt werden, d. h. insgesamt mindest sechsmal, was die Gesamtzahl der Herstellungsschritte erhöht.
  • Die JP 2001-033788 offenbart ein Farbfilter, das für eine transflektive Flüssigkristallanzeige geeignet ist, in der transmissive und reflektive Bereiche in jedem Pixel einer bestimmten Farbe (R, G, B) vorliegen. Das Farbfilter in jedem Pixel besteht unabhängig vom Bereich aus nur einer Schicht des gleichen farbigen Materials, jedoch ist die Dicke des Farbschichtmaterials im transmissiven Bereich größer als im reflektiven Bereich. Die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 15 sind aus diesem Dokument bekannt.
  • Die JP 2000 047192 betrifft eine Flüssigkristall-Farbanzeigenvorrichtung, die sowohl als Vorrichtung vom Reflexionstyp als auch vom Semi-Transmissionstyp arbeiten kann.
  • Mit herkömmlichen Verfahren ist es nicht möglich, die gewünschten Anzeigeeigenschaften (Farbreinheit, Helligkeit und Farbton) für die transmissive und die reflektive Anzeige zu erhalten und gleichzeitig ein Farbfilter ohne Erhöhung der Anzahl der Fertigungsschritte kostengünstig herzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Farbfilter ohne Erhöhung der Anzahl der Fertigungsschritte kostengünstig bereitzustellen, mit dem die gewünschten Anzeigeeigenschaften (Farbreinheit, Helligkeit und Farbton) für die transmissive Anzeige und die reflektive Anzeige erhalten werden können.
  • Die Erfinder haben eingehend geforscht, um die obigen Schwierigkeiten zu überwinden, und die vorliegende Erfindung entwickelt.
  • In einem Aspekt der gegenständlichen Erfindung ist ein Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeitevorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Vorzugsweise umfasst der reflektive Bereich zusätzlich zum Farbschichtabschnitt eine durchsichtige Harzschicht.
  • Vorzugsweise ist die transparente Harzschicht zwischen einem Substrat und dem Farbschichtabschnitt angeordnet.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist beim Pixel, das den transmissiven Bereich und den reflektiven Bereich umfasst, vorzugsweise die Dicke der obersten Farbschicht im transmissiven Bereich größer als die Dicke der obersten Farbschicht im reflektiven Bereich.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist die oberste Farbschicht im Pixel, das die Vielzahl an laminierten Farbschichten umfasst, vorzugsweise aus einem photopolymerisierten, lichtempfindlichen Farbresist hergestellt.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung beträgt die Anzahl der laminierten Farbschichten vorzugsweise zwei.
  • Die untere Farbschicht besteht vorzugsweise aus einem lichtempfindlichen Farbresist.
  • Vorzugsweise ist der lichtempfindliche Farbresist ein lichtempfindlicher Acrylfarbresist.
  • Alternativ dazu besteht die untere Farbschicht vorzugsweise aus einem lichtunempfindlichen Farbmaterial.
  • Vorzugsweise enthält das lichtunempfindliche Farbmaterial ein Polyimidharz.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung weist die durchsichtige Harzschicht vorzugsweise eine Dicke von 5 μm oder weniger auf.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung weisen die oberste Farbschicht, die aus einem photopolymerisierten, lichtempfindlichen Farbresist besteht, und jene Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, in dem eine Vielzahl an laminierten Farbschichten umfassenden Pixel unterschiedliche Farbeigenschaften auf.
  • Vorzugsweise umfasst das Farbfilter weiters eine Überzugsschicht, die auf den Pixeln angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung ein Farbfilter der vorliegenden Erfindung.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters für eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung nach Anspruch 15 bereit.
  • Beim vorliegenden Verfahren weist die im reflektiven Bereich ausgebildete durchsichtige Harzschicht vorzugsweise eine Dicke von 5 μm oder weniger auf.
  • Beim Verfahren zur Herstellung des Farbfilters der vorliegenden Erfindung weisen der für die oberste Farbschicht verwendete lichtempfindliche Farbresist und ein(e) für jene Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, verwendete(r) lichtempfindlicher Farbresist oder lichtunempfindliche Farbpaste vorzugsweise einen unterschiedlichen Feststoffgehalt auf.
  • Beim Verfahren zur Herstellung des Farbfilters der vorliegenden Erfindung weist der für die oberste Farbschicht verwendete lichtempfindliche Farbresist vorzugsweise einen höheren Feststoffgehalt als ein(e) für jene Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, verwendete(r) lichtempfindlicher Farbresist oder lichtunempfindliche Farbpaste auf.
  • Beim Verfahren zur Herstellung des Farbfilters der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren vorzugsweise zudem einen Schritt des Entfernens jener Farbschicht, bei der es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt und die auf der durchsichtigen Harzschicht im reflektiven Bereich ausgebildet ist, unter Tiefätzungsbedingungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung zeigt;
  • 4 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung zeigt;
  • 5 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung zeigt;
  • 6 ist ein Graph, der ein Spektrum einer LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen zeigt;
  • 7 ist ein Graph, der ein Spektrum einer Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen zeigt; und
  • 8 ist ein Graph, der ein Spektrum einer LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist für die Verwendung in einer transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung geeignet, deren Pixel jeweils einen transmissiven Bereich und einen reflektiven Bereich aufweisen, und es ist möglich, die transmissive und die reflektive Anzeige so einzustellen, dass die gewünschte Farbreinheit, Helligkeit und Farbtöne erhalten werden.
  • In einer transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die ein Farbfilter der vorliegenden Erfindung umfasst, kann eine Reflexionsschicht auf einem Substrat an der Seite des Farbfilters oder einem dem Farbfilter gegenüberliegenden Substrat ausgebildet werden. Ist die Reflexionsschicht auf dem Substrat an der Seite des Farbfilters innerhalb eines eine Farbstoffschicht umfassenden Pixels ausgebildet, so entspricht der Abschnitt, an dem die Reflexionsschicht ausgebildet ist, dem reflektiven Bereich und der Abschnitt, der mit keiner Reflexionsschicht versehen ist, dem transmissiven Bereich. Ist die Reflexionsschicht auf dem dem Farbfilter gegenüberliegenden Substrat ausgebildet, so bildet der Farbfilter-Pixelabschnitt, welcher dem die Reflexionsschicht bildenden Bereich des Substrats entspricht, den reflektiven Bereich und der Farbfilter-Pixelabschnitt, welcher dem mit keiner Reflexionsschicht versehenen Bereich des Substrats entspricht, den transmissiven Bereich.
  • Im Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist es für die Einstellung der transmissiven Anzeige und der reflektiven Anzeige zum Erhalt der gewünschten Farbreinheiten, Helligkeiten und Farbtöne notwendig, dass (1) jedes Pixel von zumindest einer Farbe eine laminierte Struktur aufweist, die eine Vielzahl an Farbschichten umfasst, dass (2) die oberste Farbschicht aus einem lichtempfindlichen Photoresist besteht, und dass (3) im reflektiven Bereich eine durchsichtige Harzschicht zwischen dem Substrat und der Farbschicht angeordnet ist.
  • Durch Erfüllung der obgenannten Bedingungen hinsichtlich der Pixel von zumindest einer Farbe können die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden, d. h. ein Farbfilter mit vorbestimmten Anzeigeeigenschaften in der transmissiven Anzeige und in der reflektiven Anzeige kann kostengünstig erhalten werden. Was die anders farbigen Pixel betrifft, kann ein so genanntes Dickeeinstellungsverfahren, ein Sechs-Farben-Auftragsverfahren oder ein anderes beliebiges Verfahren eingesetzt werden.
  • Wird die durchsichtige Harzschicht im reflektiven Bereich am Substrat ausgebildet, so steht der reflektive Bereich um die Dicke der durchsichtigen Schicht vor und der durchlässige Bereich liegt niedriger als der reflektive Bereich. Das heißt, dass das Substrat teilweise Erhebungen aufweist. Werden eine lichtunempfindliche Farbpaste und/oder ein lichtempfindlicher Farbresist auf das unebene Substrat aufgetragen, so ist die Dicke der Farbschicht im transmissiven Bereich größer als die Dicke der Farbschicht im reflektiven Bereich, da die Farbbeschichtungslösung die Fläche einebnet. Auf diese Weise kann durch Einebnen mit der Beschichtungslösung eine unterschiedliche Dicke der Farbschicht im reflektiven Bereich und im transmissiven Bereich festgelegt werden, und es ist möglich, die gewünschte Farbreinheit und Helligkeit in der reflektiven Anzeige und in der transmissiven Anzeige zu erhalten. Das Ausmaß der Einebnung durch die Beschichtungslösung kann durch die Viskosität und den Feststoffgehalt der Beschichtungslösung eingestellt werden. Ist die Viskosität der Beschichtungslösung niedrig, wird die Einebnung einfach erzielt, ist der Feststoffgehalt der Beschichtungslösung hoch, wird die Einebnung einfach erzielt.
  • Zudem müssen in der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl an Farbschichten laminiert werden. Vorzugsweise müssen die zu laminierenden Farbschichten je nach Zweck unterschiedliche Farbeigenschaften aufweisen. Hierin bedeutet "unterschiedliche Farbeigenschaften" unterschiedliche Farbreinheit, Helligkeit (Durchlässigkeit) und Farbton bei gleicher Lichtquelle (z. B. eine Standardlichtquelle C). Um die unterschiedlichen Farbeigenschaften zu erhalten, wird die Art des Farbstoffs, die Zusammensetzung des Farbstoffs, der Gehalt des Farbstoffs usw. variiert. Eine beliebige Anzahl an Farbschichten kann laminiert werden. Obwohl die Anzahl der Farbschichten den gewünschten Farbeigenschaften entsprechend passend gewählt werden kann, ist hinsichtlich der Produktivität eine Laminatstruktur aus zwei Schichten bevorzugt.
  • Durch Laminieren einer Vielzahl an Farbschichten und durch Laminieren der Farbschichten mit unterschiedlichen Farbeigenschaften ist es möglich, den gewünschten Farbton in der reflektiven Anzeige und in der transmissiven Anzeige zu erhalten. Noch bevorzugter können die Farbtöne in der reflektiven Anzeige und in der transmissiven Anzeige auf effektivere Weise eingestellt werden, indem die Farbschichten so laminiert werden, dass sie ein unterschiedliches Ausmaß der Einebnung aufweisen, d. h. durch die Verwendung von Beschichtungslösungen mit unterschiedlichem Feststoffgehalt für die Farbschichten.
  • In der vorliegenden Erfindung muss die oberste Farbschicht aus einem lichtempfindlichen Farbresist bestehen. Besteht die oberste Farbschicht aus einem lichtempfindlichen Farbresist, ist es möglich, die Strukturierung gemeinsam mit der unteren Farbschicht durchzuführen, wodurch ein zusätzlicher Herstellungsschritt vermieden werden kann.
  • Bei der Strukturierung wird gegebenenfalls während der Entwicklung nur die untere Farbschicht im reflektiven Bereich aufgelöst, und der reflektive Bereich weist nur die obere lichtempfindliche Farbresistschicht als Farbschicht auf. Durch die Durchführung eines derartigen Verfahrens ist es möglich, die gewünschten Eigenschaften der reflektiven Anzeige und der transmissiven Anzeige zu erhalten.
  • In der vorliegenden Erfindudng werden für die Pixel von zumindest einer Farbe eine Farbschicht, die aus einer lichtunempfindlichen Paste und/oder einem lichtempfindlichen Farbresist besteht, und eine Farbschicht, die aus einem lichtempfindlichen Farbresist besteht, laminiert. Die zu laminierende Farbe ist nicht im Besonderen eingeschränkt, es kann ein beliebiges aus einem roten Pixel, einem grünen Pixel und einem blauen Pixel ausgewählt werden. Die Anzahl der Farben kann eins, zwei oder drei betragen.
  • Um die Unterschiedlichkeit der Lichtquelle zu berücksichtigen, wird die Farbgebung der Pixel unter Verwendung einer aus einer Standardlichtquelle C, einer Lichtquelle mit zwei Wellenlängen und einer Lichtquelle mit drei Wellenlängen als Hinterbeleuchtungsquelle für den transmissiven Bereich und unter Verwendung einer D65-Lichtquelle, die annähernd dem Sonnenlicht (natürlichem Licht) entspricht, als Umgebungslicht für den reflektiven Bereich konzipiert. Beispiele für eine Lichtquelle mit zwei Wellenlängen umfassen eine LED-Lichtquelle, die Weißlicht durch die Kombination einer blauen LED mit einem gelben Leuchtstoff oder einem gelb-grünen Leuchtstoff erzeugt, und Beispiele für eine Lichtquelle mit drei Wellenlängen umfassen eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen, eine weiße LED-Lichtquelle, in der eine ultraviolette LED mit roten, blauen und grünen Leuchtstoffen kombiniert sind, eine weiße LED-Lichtquelle, in der rote, blaue und grüne LEDs kombiniert sind und eine organische Elektrolumineszenz-Lichtquelle.
  • In der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die mit dem Farbfilter der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, kann für die Hinterbeleuchtung eine beliebige Lichtquelle verwendet werden. Bevorzugt wird eine Lichtquelle mit drei Wellenlängen, insbesondere eine LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen verwendet, da ihr Licht effizient verwendet und somit eine helle, farblich lebendige Anzeige bereitgestellt werden kann. Weiters ist es möglich, die Dicke der Farbschicht im transmissiven Bereich, der eine hohe Farbreinheit aufweist, zu verringern, und der Unterschied der Dicke der Farbschicht zum reflektiven Bereich mit niedriger Farbreinheit kann verringert werden, wodurch die Bearbeitung einfach durchgeführt werden kann.
  • Die durchsichtige Harzschicht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist spezifisch eine Harzschicht mit einer mittleren Durchlässigkeit von 80 % oder mehr im Bereich des sichtbaren Lichts. Die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht wird unter Berücksichtigung der Lichtquelle ausgewählt, sodass im reflektiven Bereich und im transmissiven Bereich jeweils die gewünschte Farbreinheit, Helligkeit und Farbton erhalten werden. Mit steigender Dicke der durchsichtigen Harzschicht steigt der Unterschied in der Dicke der Farbschicht, die durch Einebnen erhalten wurde, zwischen dem reflektiven Bereich und dem transmissiven Bereich und hebt somit die Helligkeit im reflektiven Bereich deutlich an. Ist die Dicke der durchsichtigen Harzschicht übermäßig groß, nimmt erstens die Höhendifferenz an der Oberfläche des Farbfilters zu und die Ausrichtung des Flüssigkristalls wird beeinträchtigt, was zu einer Verschlechterung der Anzeigenqualität führt, und zweitens wird es schwierig, die Dicke der Farbschicht im reflektiven Bereich einzustellen, wodurch die Schwankungen in den Eigenschaften der reflektiven Anzeige erhöht werden. Daher beträgt die Dicke der durchsichtigen Harzschicht vorzugsweise 5 μm oder weniger.
  • Die durchsichtige Harzschicht besteht gegebenenfalls aus einem lichtempfindlichen Photoresist. Beispiele für lichtempfindliche Phototresistmaterialien, die verwendet werden können, sind unter anderem Polyimidharze, Epoxidharze, Acrylharze, Urethanharze, Polyesterharze und Polyolefinharze. Vorzugsweise wird ein Acrylharz verwendet. Als lichtempfindliches Acrylharz wird zur Verleihung der Lichtempfindlichkeit im Allgemeinen eine Zusammensetzung hergestellt, die zumindest ein Acrylpolymer, ein polyfunktionelles Acrylmonomer oder -oligomer und einen Photoinitiator enthält. Ein so genanntes Acrylepoxidharz, dem ein Epoxidmonomer angefügt ist, kann verwendet werden. Besteht die durchsichtige Harzschicht aus einem lichtempfindlichen Photoresist, ist es möglich, die Rundheit und Flachheit der Oberfläche der durchsichtigen Harzschicht durch Ändern des Abstands zwischen der Belichtungsmaske und dem Substrat, auf dem die durchsichtige Harzschicht ausgebildet ist, im Belichtungsschritt des Photolithographievorgangs einzustellen.
  • Die durchsichtige Harzschicht kann aus einer lichtunempfindlichen Paste bestehen, Beispiele für lichtunempfindliche Pastenmaterialien umfassen Polyimidharze, Epoxidharze, Acrylharze, Urethanharze, Polyesterharze und Polyolefinharze. Vorzugsweise wird ein Polyimidharz verwendet. Besteht die durchsichtige Harzschicht aus einer lichtunempfindlichen Paste, so kann die durchsichtige Harzschicht so ausgebildet werden, dass sie eine flache obere Oberfläche aufweist, und es kann eine durchsichtige Harzschicht ausgebildet werden, deren Fläche kleiner ist.
  • Die durchsichtige Harzschicht, die im reflektiven Bereich ausgebildet ist, kann Teilchen zur Lichtstreuung enthalten. Enthält die durchsichtige Harzschicht Teilchen zur Lichtstreuung, kann aufgrund des regelmäßigen Reflexionsanteils ein Blendungseffekt in der Anzeige verhindert werden und eine zufriedenstellende reflektive Anzeige erhalten werden. Im transmissiven Bereich kommt es zu keiner Lichtstreuung, da keine durchsichtige Harzschicht gegenwärtig ist, und die Hinterbeleuchtung kann effektiv genutzt werden. Beispiele für Teilchen zur Lichtstreuung, die verwendet werden können, umfassen anorganische Oxidteilchen, etwa Silica, Aluminiumoxid und Titandioxid, Metallteilchen und Harzteilchen, etwa Acrylharze, Styrolharze, Silicone und fluorhältige Polymere. Die annehmbare Teilchengröße der lichtstreuenden Teilchen beträgt 0,1 bis 10 μm. Noch bevorzugter ist die Teilchengröße der lichtstreuenden Teilchen kleiner als die Dicke der durchsichtigen Harzschicht, damit die durchsichtige Harzschicht flach wird.
  • In einem Verfahren zur Ausbildung einer durchsichtigen Harzschicht unter Verwendung einer lichtunempfindlichen Paste wird eine lichtunempfindliche Paste auf einem durchsichtigen Substrat aufgebracht und mithilfe einer Heizplatte, eines Ofens, eines Vakuumtrockners oder dergleichen durch Wärme getrocknet (Halbhärtung). Ein positiver Photoresist wird auf dem halb gehärteten Film aufgebracht und dann durch Wärme getrocknet (Prebake-Vorgang). Nach dem Prebake wird die Belichtung unter Verwendung einer Maske durchgeführt, die Entwicklung mithilfe eines basischen Entwicklers vorgenommen und der Photoresist unter Verwendung eines Lösungsmittels entfernt, um eine durchsichtige Harzschicht zu ergeben. Danach wird eine Warmhärtung ausgeführt.
  • In einem Verfahren zur Ausbildung einer durchsichtigen Harzschicht unter Verwendung eines lichtempfindlichen Resists wird ein lichtempfindlicher Resist auf einem durchsichtigen Substrat aufgebracht und mithilfe einer Heizplatte, eines Ofens, eines Vakuumtrockners oder dergleichen durch Wärme getrocknet (Prebake-Vorgang). Nach dem Prebake wird die Belichtung unter Verwendung einer Maske durchgeführt, die Entwicklung mithilfe eines basischen Entwicklers vorgenommen und der Photoresist unter Verwendung eines Lösungsmittels entfernt, gefolgt von einer Warmhärtung. Dadurch wird eine durchsichtige Harzschicht erhalten. Ist die Dicke der durchsichtigen Harzschicht zu groß, ist es schwierig, die durchsichtige Harzschicht mit einer gleichmäßigen Dicke und Form auf dem gesamten durchsichtigen Substrat auszubilden. Deshalb beläuft sich die Dicke der durchsichtigen Harzschicht vorzugsweise auf 5 μm oder weniger.
  • Sowohl die Farbpaste als auch der Farbresist, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten eine Farbkomponente und eine Harzkomponente. bevorzugte Beispiele für die Farbkomponente umfassen Polyimidharze, Epoxidharze, Acrylharze, Urethanharze, Polyesterharze und Polyolefinharze.
  • Der lichtempfindliche Farbresist enthält eine Farbkomponente und eine Harzkomponente, und die Harzkomponente enthält eine lichtempfindliche Komponente, die durch Licht eine Reaktion eingeht. Es gibt zwei Typen von lichtempfindlichen Farbresists, d. h. einen positiven Typ und einen negativen Typ. Beim positiven lichtempfindlichen Farbresist werden die lichtbestrahlten Abschnitte im Entwickler aufgelöst, während beim negativen lichtempfindlichen Farbresist die lichtbestrahlten Abschnitte im Entwickler nur schwer löslich sind. Vorzugsweise wird ein negativer lichtempfindlicher Farbresist verwendet, da die Transparenz der lichtempfindlichen Komponente im Bereich des sichtbaren Lichts hoch ist. Bevorzugte Beispiele für die Harzkomponente im lichtempfindlichen Farbresist umfassen Polyimidharze, Epoxidharze, Acrylharze, Urethanharze, Polyesterharze und Polyolefinharze.
  • Das Farbfilter der vorliegenden Erfindung umfasst Farbpixel von zumindest drei Farben, rot, grün und blau. Farbstoffe im Allgemeinen, einschließlich organischer Pigmente, anorganischer Pigmente und Färbemittel, können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Repräsentative Beispiele für Pigmente umfassen das Pigment Rot (PR-) 2, 3, 22, 38, 149; 166, 168, 177, 206, 207, 209, 224, 242, 254, Pigment Orange (PO-) 5, 13, 17, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, Pigment Gelb (PY-) 12, 13, 14, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, Pigment Blau (PB-) 15 (15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6), 21, 22, 60, 64, Pigment Violett (PV-) 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37, 38, 40 und 50. Die zu verwendenden Pigmente sind jedoch nicht auf die oben aufgeführten eingeschränkt, in der vorliegenden Erfindung können verschiedenste Pigmente verwendet werden.
  • Ein Pigment, das einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurde, etwa einer Kolophoniumbehandlung, einer Säuerungsbehandlung, Basenbildungsbehandlung oder einer Pigmentderivationsbehandlung, kann je nah Bedarf verwendet werden. Bei PR (Pigment Rot), PY (Pigment Gelb), PV (Pigment Violett), PO (Pigment Orange) usw. handelt es sich um Symbole des Color Index (C.I., herausgegeben von der Society of Dyers and Colorists), die formal mit dem Präfix C-I. anzugeben sind (beispielsweise C.I. PR254). Diese definieren Standards für Farbmittel und zum Färben, und die jeweiligen Symbole stellen spezifische Standard-Farbmittel und ihre jeweilige Farbe dar. Hierin in Folge wird das Kürzel C.I. in der Beschreibung weggelassen. (Beispielsweise PR254 statt C.I. PR254).
  • Als Farbstoff für die roten Pixel des Farbfilters der vorliegenden Erfindung wird noch bevorzugter PR242, PR254, ein Pigment, das ein Chinacridonderivat umfasst, PO38, PY17, PY138 oder PY150 verwendet. Das Chinacridonderivat in der vorliegenden Erfindung ist durch die Strukturformel (1) unten dargestellt.
  • Figure 00150001
  • In der Strukturformel (1) ist jedes aus R1 bis R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie etwa eine Methylgruppe, oder ein Halogenatom, wie etwa ein Chloratom. Vor allem PR122 (in der Strukturformel (1) sind R3 und R6 Methylgruppen und R1, R2, R4, R5, R7 und R8 sind Wasserstoffatome; vgl. Strukturformel (2), unten), PV19 (in der Strukturformel (1) sind R1 bis R8 Wasserstoffatome; vgl. Strukturformel (3), unten) oder PR209 (in der Strukturformel (1) sind R3 und R6 Chloratome und R1, R2, R4, R5, R7 und R8 sind Wasserstoffatome; vgl. Strukturformel (4), unten) besonders bevorzugt.
  • Figure 00160001
  • Als Farbstoff für die grünen Pixel des Farbfilters der vorliegenden Erfindung werden bevorzugter PG7, PG36, PY17, PY138 oder PY150 verwendet. Als Farbstoff für die blauen Pixel des Farbfilters der vorliegenden Erfindung werden bevorzugter PB15 (15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6), PB60, PV19 oder PV23 verwendet.
  • Als Verfahren zum Auftragen einer leichtunempfindlichen Paste oder eines lichtempfindlichen Photoresists können ein Eintauchverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, Schleuderbeschichtungsverfahren, ein Schmelzbeschichtungsverfahren, ein Verfahren, bei dem die Schmelzbeschichtung mit der Schleuderbeschichtung kombiniert ist, ein Drahtbarren-Beschichtungsverfahren oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Um eine Farbschicht auszubilden wird beispielsweise eine lichtunempfindliche Farbpaste auf einem durchsichtigen Substrat aufgebracht, in dem eine durchsichtige Harzschicht in den reflektiven Bereichen des Pixels ausgebildet ist, und mithilfe einer Heizplatte, eines Ofens, eines Vakuumtrockners oder dergleichen durch Wärme getrocknet (Halbhärtung). Ein lichtempfindlicher Farbresist wird auf dem halb gehärteten Film aufgebracht und dann durch Wärme getrocknet (Prebake-Vorgang). Nach dem Prebake wird die Belichtung unter Verwendung einer Maske durchgeführt, die Entwicklung mithilfe eines basischen Entwicklers vorgenommen und eine Warmhärtung ausgeführt. Bei einem solchen Photolithographieverfahren können die lichtunempfindliche Farbpaste und der lichtempfindliche Farbresist gleichzeitig strukturiert werden und die Pixel von jeweils einer Farbe können durch ein Photolithographieverfahren ausgebildet werden, obwohl die laminierte Struktur gebildet wurde.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die unterschiedliche Dicke der Farbschicht durch die Ausbildung der durchsichtigen Harzschicht in den reflektiven Bereichen und durch Einebenen der Farbbeschichtungslösung erhalten. Es können aber auch beliebige andere Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann in der aus einem lichtempfindlichen Farbresist bestehenden Farbschicht die Dicke der härtenden Schicht im Zuge des Photolithographieverfahrens durch Belichtungsenergie während des Belichtungsschritts unter Verwendung einer Maske geändert werden. Obwohl ein Beispiel beschrieben wird, in dem die Harzkomponente ein Acrylharz ist, ist der lichtempfindliche Farbresist der vorliegenden Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Wird der lichtempfindliche Farbresist der Photolithographie unterzogen und ist dabei die Belichtungsenergie ausreichend, so schreitet die Photovernetzung des lichtempfindlichen Farbresists voran und die belichteten Abschnitte werden nicht wesentlich im Entwickler aufgelöst. In den nicht belichteten Abschnitten kommt es zu keinem Fortschreiten der Photovernetzung des Acrylharzes und somit zu einer Auflösung im Entwickler. Ist andererseits die Belichtungsenergie nicht ausreichend, um das lichtempfindliche Harz zu härten, werden sogar die belichteten Abschnitte teilweise im Entwickler aufgelöst, da die Photovernetzung des Acrylharzes nicht vollständig fortschreitet. Es ist folglich möglich, die Dicke des lichtempfindlichen Harzes durch die Belichtungsenergie einzustellen.
  • Zur Einstellung der Belichtungsenergie kann eine transflektive Photomaske, eine mit Schlitzen oder mit Löchern versehene Photomaske verwendet werden. Eine transflektive Photomaske weist einen transflektiven Bereich mit einer Durchlässigkeit von über 0 % und unter 100 % auf. Durch die Verwendung einer transflektiven Photomaske ist es möglich, die Dicke in dem mit hoher Energie belichteten Abschnitt und in dem mit niedriger Energie belichteten Abschnitt einzustellen. In einer mit Schlitzen versehenen Photomaske ist ein Schlitz mit einer Breite von 20 μm oder weniger im Abschattungsbereich der Photomaske ausgebildet, und die Belichtungsenergie kann durch Mitteln der Belichtungsenergiemenge, die pro Flächeneinheit durch den Schlitz hindurchgeschickt wird, eingestellt werden. In der mit Löchern versehenen Photomaske ist zumindest ein Punkt von runder, elliptischer, quadratischer, rechteckiger, rhombischer, trapezoider Form oder dergleichen im Abschattungsbereich der Photomaske ausgebildet, und die Belichtungsenergie kann durch Mitteln der Belichtungsenergiemenge, die pro Flächeneinheit durch den Punkt hindurchgeschickt wird, eingestellt werden.
  • Da durch die Ausbildung der durchsichtigen Harzschicht die Flachheit der Oberfläche beeinträchtigt und ein Höhenunterschied zwischen dem transmissiven Bereich und dem reflektiven Bereich verursacht werden kann, wird vorzugsweise über den Pixeln eine als Planarisierungsschicht dienende Überzugsschicht ausgebildet. Spezifisch kann ein Epoxidfilm, ein Acrylepoxidfilm, ein Acrylfilm, ein Siloxanpolymerfilm, ein Polyimidfilm, ein siliciumhältiger Polyimidfilm, ein Polyimidsiloxanfilm oder dergleichen verwendet werden.
  • Das Farbfilter ist nicht notwendigerweise auf dem aus Glas, einem Polymerfilm oder dergleichen bestehenden durchsichtigen Substrat ausgebildet und kann auch auf dem mit aktiven Elementen ausgestatteten Substrat ausgebildet sein. Beispiele für Farbfiltermuster umfassen Streifenmuster und Inselmuster, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Säulenartige, fixe Abstandshalter können nach Bedarf auf dem Farbfilter angeordnet werden.
  • Das Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist in einer transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung eingebaut. Hierin handelt es sich bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtung um eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, in der eine aus einem Aluminiumfilm, einem Silberfilm oder dergleichen bestehende Reflexionsschicht im reflektiven Bereich des Gegensubstrats oder Farbfiltersubstrats bereitgestellt ist, während im transmissiven Bereich keine derartige Reflexionsschicht vorgesehen ist. Das Farbfilter der vorliegenden Erfindung unterliegt keiner Einschränkung durch das Ansteuerungsverfahren oder den Anzeigenmodus der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung und ist auf verschiedene Typen von Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen anwendbar, beispielsweise auf Vorrichtungen des Typs Aktivmatrix, Passivmatrix, TN-Modus, STN-Modus, ECB-Modus, OCB-Modus und VA-Modus. Das Farbfilter der vorliegenden Erfindung kann auch verwendet werden, ohne durch die Struktur der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, beispielsweise die Anzahl der Polarisatoren oder die Position des Streukörpers, eingeschränkt zu sein.
  • Nun wird ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Eine lichtunempfindliche Paste, die aus Polyamidsäure und einem Lösungsmittel besteht, wird auf der gesamte Oberfläche eines durchsichtigen Substrats aufgetragen und dann durch Erhitzen mithilfe einer Heizplatte 1 bis 60 Minuten lang bei 60 bis 200 °C getrocknet. Nun wird ein positiver Photoresist auf den so erhaltenen Polyamidsäurefilm aufgebracht, gefolgt von einer 1- bis 60-minütigen Trocknung durch Erwärmen bei 60 bis 200 °C mithilfe einer Heizplatte. Als nächstes wird ein positiver Photoresist auf den Polyamidsäurefilm, der auf diese Weise erhalten wurde, aufgebracht, gefolgt vom Trocknen durch Erwärmen mit einer Heizplatte bei 60 bis 150°C für 1 bisd 30 Minuten. Unter Verwendung einer Belichtungsvorrichtung wird eine UV-Bestrahlung durchgeführt, um eine vorbestimmtes Muster einzubrennen, wonach die Entwicklung mithilfe eines basischen Entwicklers durchgeführt wird, um eine durchsichtige Harzschicht im vorbestimmten Muster an einer vorbestimmten Stelle zu erhalten. Die durchsichtige Harzschicht wird dann bei 200 bis 300 °C warmgehärtet.
  • Nun werden durch Aufbringen von Farbschichten Pixel ausgebildet. Eine lichtunempfindliche Farbpaste, die zumindest aus Polyamidsäure, einem Farbstoff und einem Lösungsmittel besteht, wird auf das mit der durchsichtigen Harzschicht ausgestattete durchsichtige Substrat aufgebracht und danach ein Polyamidsäurefilm durch Lufttrocknung, Trocknung durch Erhitzen, Vakuumtrocknung oder dergleichen ausgebildet. Wird die Trocknung durch Erhitzen unter Verwendung eines Ofens, einer Heizplatte oder dergleichen durchgeführt, so wird die Trocknung vorzugsweise bei 1 bis 60 Minuten lang bei 60 bis 200 °C vorgenommen. Nun wird ein lichtempfindlicher Farbresistfilm, der aus einem lichtempfindlichen Acrylharz, das ein Acrylpolymer ein polyfunktionelles Acrylmonomer und einen Photoinitiator enthält, einem Farbstoff und einem Lösungsmittel zusammengesetzt ist, auf den Polyamidsäurefarbfilm aufgetragen und ein lichtempfindlicher Acrylfarbfilm durch Lufttrocknung, Trocknung durch Erhitzen, Vakuumtrocknung oder dergleichen ausgebildet. Wird die Trocknung durch Erhitzen unter Verwendung eines Ofens, einer Heizplatte oder dergleichen durchgeführt, so wird die Trocknung vorzugsweise bei 1 Minute bis 3 Stunden lang bei 60 bis 200 °C vorgenommen. Unter Verwendung einer Photomaske und einer Belichtungsvorrichtung wird eine UV-Bestrahlung des lichtempfindlichen Acrylfarbfilms in einem vorbestimmten Muster durchgeführt. Nach der Belichtung werden der lichtempfindliche Acrylfarbfilm und der Polyamidsäurefarbfilm gleichzeitig unter Verwendung eines basischen Entwicklers geätzt.
  • Der Polyamidsäurefarbfilm wird durch Warmhärten in einen Polyimidfarbfilm umgewandelt. Die Warmhärtung wird üblicherweise in Luft, in einer Stickstoffatmosphäre oder im Vakuum 0,5 bis 5 Stunden lang bei 150 bis 350 °C, vorzugsweise bei 180 bis 250 °C kontinuierlich oder schrittweise durchgeführt.
  • Das oben beschriebene Verfahren wird für jeweils für die roten, grünen und blauen Pixel und, nach Bedarf, für eine schwarze Matrix durchgeführt. Dadurch wird ein Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung erzeugt.
  • Nun wird ein Beispiel für eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, welche das Farbfilter verwendet, beschrieben. Ein durchsichtiger Schutzfilm wird auf dem Farbfilter ausgebildet, und eine transparente Elektrode, die aus einem ITO-Film oder dergleichen besteht, wird auf diesem ausgebildet. Dann werden das Farbfiltersubstrat und ein transflektives Substrat, das mit einem durch Strukturieren eines aufgedampften Metallfilms ausgebildeten transflektiven Film, einem durchsichtigen Isolierfilm, der auf dem transflektiven Film ausgebildet ist, und einer aus einem ITO-Film oder dergleichen bestehenden transparenten Elektrode versehen ist, aneinander angehaftet, sodass sie, mit Ausrichtungsschichten und Abstandshaltern zur Beibehaltung eines Zellenzwischenraums zwischen sich, einander gegenüberliegen, wobei die Ausrichtungsschichten auf diesen Substraten bereitgestellt sind und einer Reibbehandlung zur Ausrichtung des Flüssigkristalls wurden. Abgesehen vom transflektiven Film und der transparenten Elektrode sind gegebenenfalls Erhebungen zur Diffusion des Lichts, Dünnschichttransistoren (TFTs) oder Dünnschichtdioden (TFDs), Abtastleitungen und Signalleitungen usw. am transflektiven Substrat angeordnet, um eine TFT-Flüssigkristallanzeigenvorrichtung oder eine TFD-Flüssigkristallanzeigenvorrichtung zu erhalten. Nun wird ein Flüssigkristall durch eine Einfüllöffnung in den Zellenzwischenraum eingespritzt und die Einfüllöffnung verschlossen. Dann werden IC-Treiber angebracht und somit ein Modul fertig gestellt.
  • BEISPIELE
  • Messverfahren
  • Die Durchlässigkeits- und Farbkoordinaten wurden mit dem Multi Channel Photo Detector "MCPD-2000", hergestellt von Otsuka Electronics Co., Ltd., gemessen, wobei ein mit einem ITO-Film, der unter den gleichen Bedingungen wie der auf dem Farbfilter ausgebildete ITO-Film ausgebildet worden war, versehenes Glassubstrat als Referenz herangezogen wurde.
  • Hierin wird der Farbwert des transmissiven Bereichs auf der Grundlage des Spektrums berechnet, das durch die Messung des transmissiven Bereichs des Farbfilters mit einem Mikrospektrophotometer oder dergleichen erhalten wurde. Der Farbwert des reflektiven Bereichs wird auf der Grundlage des Spektrums berechnet, das durch Quadrieren der Durchlässigkeit des farbigen Abschnitts im reflektiven Bereich für jede Wellenlänge erhalten wurde.
  • Die Dicke des Pixels wurde unter Verwendung des Oberflächenstruktur-Messgeräts "SURFCOM 130A", hergestellt von Tokyo Seimitsu Co., Ltd., gemessen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der nachstehenden Beispiele detailliert beschrieben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann für die reflektive Anzeige und die transmissive Anzeige die jeweils gewünschte Farbreinheit, Helligkeit und Farbton erhalten werden.
  • Falls nicht anders angegeben, beträgt in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen das Verhältnis der den Reflektor bildenden Fläche (reflektiver Bereich) zur Pixelöffnungsfläche 50 %. Falls nicht anders angeführt, beträgt das Flächen-Verhältnis der durchsichtigen Harzschicht zum reflektiven Bereich 100 %.
  • BEISPIEL 1
  • A. Herstellung der Polyamidsäurelösung
  • 95,1 g 4,4'-Diaminodiphenylether und 6,2 g Bis-(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxan wurden mit 525 g γ-Butyrolacton und 220 g N-Methyl-2-pyrrolidon vermischt, und diesen wurden 144,1 g 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid zugesetzt. Nachdem die Reaktion 3 Stunden lang bei 70 °C fortschreiten gelassen worden war, wurden 3,0 g Phthalsäureanhydrid zugesetzt und die Reaktion 2 Stunden lang bei 70 °C fortschreiten gelassen, um 25 gew.-%ige Polyamidsäurelösung (PAA) zu erhalten.
  • B. Synthese eines Polymerdispergiermittels
  • 161,3 g 4,4'-Diaminobenzanilid, 176,7 g 3,3'-Diaminodiphenylsulfon und 18,6 g Bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxan wurden mit 2,667 g γ-Butyrolacton und 527 g N-Methyl-2-pyrrolidon vermischt, und diesen wurden 439,1 g 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid zugesetzt. Nachdem die Reaktion 3 Stunden lang bei 70 °C fortschreiten gelassen worden war, wurden 2,2 g Phthalsäureanhydrid zugesetzt und die Reaktion 2 Stunden lang bei 70 °C fortschreiten gelassen, um ein Polymerdispergiermittel (PD) zu erhalten, bei dem es sich um eine 20 gew.-%ige Polyamidsäurelösung handelte.
  • C. Herstellung der lichtempfindlichen Farbpaste
  • 3,6 g (80 Gew.-%) des Pigments Rot PR209, 0,9 g (20 Gew.-%) des Pigments Orange PO38, 22,5 g des Polymerdispergiermittels (PD), 42,8 g γ-Butyrolacton und 20,2 g 3-Methoxy-3-Methyl-1-butanol wurden mit 90 g Glasperlen vermischt. Die Dispersion wurde unter Verwendung einer Homogenisiervorrichtung 5 Stunden lang bei 7.000 U/min durchgeführt und die Glasperlen abfiltriert. Eine 5 %ige Dispersionslösung (RD), bestehend aus PR209 und PO38, wurde erhalten.
  • Eine rote Farbpaste (RPI-1) mit einem Feststoffgehalt von 8,3 % wurde erhalten, indem eine durch Verdünnen von 14,88 g der Polyamidsäurelösung (PAA) mit 39,52 g γ-Butyrolacton erhaltene Lösung 45,6 g der Dispersionslösung (RD) zugesetzt wurde. Auf die gleiche Weise wurden eine rote Farbpaste (RPI-2), grüne Farbpasten (GPI-1, GPI-2, GPI-3 und GPI-4) und blaue Farbpasten (BPI-1, BPI-2 und BPI-3), welche die in Tabelle 1 aufgelisteten Zusammensetzungsverhältnisse aufweisen, erhalten. Der Feststoffgehalt aller Farbpasten wurde auf 8,3 % eingestellt.
  • D. Herstellung der lichtunempfindlichen, durchsichtigen Paste
  • Eine lichtunempfindliche, durchsichtige Paste (TPI-1) wurde durch Verdünnen von 16,0 g der Polyamidsäurelösung (PAA) mit 34,0 g γ-Butyrolacton erhalten.
  • E. Herstellung des lichtempfindlichen Farbresists
  • 6,44 g des Pigments Rot PR177, 1,61 g (20 Gew.-%) des Pigments Orange PO38, 50 g 3-Methyl-3-Methoxy-butanol wurden mit Glasperlen vermischt. Die Dispersion wurde unter Verwendung einer Homogenisiervorrichtung 5 Stunden lang bei 7.000 U/min durchgeführt und die Glasperlen abfiltriert. Ein roter Resist (RAC-1) mit einem Feststoffgehalt von 17,2 % wurde durch Mischen von 70 g einer Acrylcopolymerlösung (43 gew.-%ige Lösung von CYCLOMER-P ACA250, hergestellt von DAICEL Chemical Industries, Ltd.), 30 g Pentaerythritoltetramethacrylat als polyfunktionelles Monomer und 100 g einer 20 gew.-%igen lichtempfindlichen Acrylharzlösung als Photoinitiator, die durch Zusetzen von 260 g Cyclopentanon zu 15 g "IRGACURE 369" erhalten wurde, hergestellt. Auf gleiche Weise wurden rote Resists (RAC-2, RAC-3, RAC-4, RAC-5 und RAC-6), grüne Resists (GAC-1, GAC-2, GAC-3, GAC-4, GAC-5 und GAC-6) und blaue Resists (BAC-1, BAC-2, BAC-3, BAC-4, BAC-5 und BAC-6) mit den nachstehend in Tabelle 1 aufgelisteten Zusammensetzungsverhältnissen erhalten. Der Feststoffgehalt aller Farbresists wurde auf 17,2 % eingestellt. Bei einem roten Resist (RAC-7), einem grünen Resist (GAC-7) und einem blauen Resist (BAC-7) wurde der Feststoffgehalt auf 8,3 % eingestellt, indem die Menge des Cyclopentanons entsprechend angehoben wurde.
  • TABELLE 1
    Figure 00260001
  • F. Ausbildung des Farbfilms und Bewertung dessen
  • Die lichtunempfindliche Farbpaste (TPI-1) wurde mit einer Schleudervorrichtung auf ein Glassubstrat, auf dem eine schwarze Matrix durch Strukturieren ausgebildet worden war, so aufgebracht, dass die Dicke des TPI-1-Films nach der Wärmebehandlung 1,5 μm betrug. Der beschichtete Film wurde 20 Minuten lang bei 120 °C in einem Ofen getrocknet, und ein positiver Photoresist (OFPR-800, hergestellt von Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) wurde auf diesem aufgetragen und 10 Minuten lang in einem Ofen bei 90 °C getrocknet. Unter Verwendung der UV-Nahbelichtungsvorrichtung PLA-501F, hergestellt von Canon Inc., wurde das mit dem Photoresist beschichtete Substrat mit 60 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine Photomaske belichtet, sodass die durchsichtige Harzschicht in den reflektiven Bereichen der einzelnen roten, grünen und blauen Pixel verblieb. Nach der Belichtung wurden die Entwicklung des Photoresists und die Ätzung des Polyamidsäurefilms gleichzeitig durchgeführt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 2,0 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde. Nach dem Ätzen wurde der unerwünschte Photoresist mit Aceton entfernt und eine 30-minütige Wärmebehandlung bei 240 °C durchgeführt. Dadurch wurden in den reflektiven Bereichen der roten, grünen und blauen Pixel durchsichtige Harzschichten ausgebildet.
  • Nun wurde ein roter Resist (RAC-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RAC-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug, gefolgt von einer 15-minütigen Trocknung bei 80 °C. Unter Verwendung der UV-Nahbelichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den transmissiven Bereich und den reflektiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurde die aus RAC-1 bestehende Farbschicht entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 0,1 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde.
  • Dann wurde eine grüne Paste (GPI-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des GPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung bei 120 °C. Ein grüner Resist (GAC-1) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des GPI-1-Films und des GAC-1-Films nach der Wärmebehandlung 2,2 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Unter Verwendung der UV-Nahbelichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den transmissiven Bereich und den reflektiven Bereich des grünen Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurden die aus GAC-1 und GPI-1 bestehenden laminierten Farbschichten entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 2,0 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde. Dadurch wurden grüne Pixel erhalten.
  • Nun wurde ein blauer Resist (BAC-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des BAC-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug. Durch Photolithographie wurden blaue Pixel auf die gleiche Weise wie zuvor die roten Pixel erhalten.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendete lichtunempfindliche Farbpaste und den lichtempfindlichen Farbresist sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • TABELLE 2
    Figure 00290001
  • In Tabelle 3 ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt.
  • Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331. Das Spektrum der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen ist 6 zu entnehmen.
  • TABELLE 3
    Figure 00300001
  • BEISPIEL 2
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungen vorgenommen, um den Unterschied zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs zu senken.
  • Eine durchsichtige Harzschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 1,7 μm betrug.
  • Eine rote Paste (RPI-1)-wurde mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung bei 120 °C. Ein roter Resist (RAC-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des RPI-1-Films und des RAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Unter Verwendung der UV-Nahbelichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den trasmissiven Bereich und den reflektiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurden die aus RAC-2 und RPI-1 bestehenden laminierten Farbschichten entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 2,0 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde. Dadurch wurden rote Pixel erhalten.
  • Dann wurde eine grüne Paste (GPI-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des GPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein grüner Resist (GAC-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des GPI-1-Films und des GAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der GPI-1-Film und der GAC-2-Film wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden grüne Pixel erhalten.
  • Nun wurde ein blauer Resist (BPI-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des BPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein blauer Resist (BAC-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des BPI-1-Films und des BAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der BPI-1-Film und der BAC-2 wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden blaue Pixel erhalten.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen. 1 ist eine Schnittansicht, die das so erhaltene Farbfilter darstellt. In 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 ein durchsichtiges Substrat, Bezugszeichen 2 eine schwarze Matrix, Bezugszeichen 3 eine durchsichtige Harzschicht, Bezugszeichen 4 eine aus einer lichtunempfindlichen Farbpaste bestehende Farbschicht, Bezugszeichen 5 eine aus einem lichtempfindlichen Farbresist bestehende Farbschicht, Bezugszeichen 6 einen reflektiven Bereich, Bezugszeichen 7 einen transmissiven Bereich, das Symbol 8B einen blauen Pixelbereich, Symbol 8G einen grünen Pixelbereich, Symbol 8R einen roten Pixelbereich und das Bezugszeichen 9 eine Überzugsschicht.
  • In Tabelle 4, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 4
    Figure 00320001
  • Figure 00330001
  • In Tabelle 4 sind zudem der Farbwert des transmissiven Bereichs und der Farbwert des reflektiven Bereichs für die gleiche Lichtquelle (Standard-Lichtquelle C) aufgeführt. Was das rote Pixel betrifft, so beträgt der Unterschied hinsichtlich y zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,014. Was das grüne Pixel betrifft, so beträgt der Unterschied hinsichtlich X zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,029. Was das blaue Pixel betrifft, so beträgt der Unterschied hinsichtlich y zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,020. Die Unterschiede in der Farbreinheit und im Farbton liegen in erkennbaren Bereichen. Hingegen beträgt der Unterschied zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs für die LED-Lichtquelle und dem Farbwert des reflektiven Bereichs für die D65-Lichtquelle weniger als 0,009, was zu nicht erkennbaren Unterschieden in der Farbreinheit und im Farbton führt.
  • Beispiele, in denen die Farbreinheit und die Helligkeit des Farbwerts des reflektiven Bereichs eingestellt wurden, werden nachstehend beschrieben.
  • BEISPIEL 3
  • Ein Farbfilter wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 1,2 μm betrug.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • In Tabelle 5, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 5
    Figure 00340001
  • In Beispiel 3 war es möglich, den Farbumfang zu vergrößern und gleichzeitig ein passendes Gleichgewicht zwischen der Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und die Farbreinheit des Farbwerts des transmissiven Bereichs beizubehalten.
  • BEISPIEL 4
  • Ein Farbfilter wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 3,7 μm betrug.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • In Tabelle 6, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 6
    Figure 00350001
  • In Beispiel 4 war es möglich, die Helligkeit im reflektiven Bereich zu verstärken und gleichzeitig ein passendes Gleichgewicht zwischen der Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und die Farbreinheit des Farbwerts des transmissiven Bereichs beizubehalten.
  • BEISPIEL 5
  • Ein Farbfilter wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Belichtung unter Verwendung von Photomasken durchgeführt wurde, die in 44 % des reflektiven Bereichs des roten Pixels, in 45 % des reflektiven Bereichs des grünen Pixels bzw. in 65 % des reflektiven Bereichs des blauen Pixels kein Licht hindurchließen, und durchsichtige Schichten wurden in 44 % des reflektiven Bereichs des roten Pixels, in 45 % des reflektiven Bereichs des grünen Pixels bzw. in 65 % des reflektiven Bereichs des blauen Pixels ausgebildet.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • In Tabelle 7, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 7
    Figure 00370001
  • In Beispiel 5 war es möglich, die Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und des Farbwerts des transmissiven Bereichs einzustellen, indem zusätzlich zur Laminierung der Farbschichten die Flächenverhältnisse der durchsichtigen Harzschichten zu den Flächen der reflektiven Bereiche angepasst wurden.
  • BEISPIEL 6
  • Eine durchsichtige Harzschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebenadlung 1,2 μm betrug.
  • Eine rote Paste (RPI-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RPI-2-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 1,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein roter Resist (RAC-3) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des RPI-2-Films und des RAC-3-Films nach der Wärmebehandlung 3,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Unter Verwendung der UV-Belichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den transmissiven Bereich und den reflektiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurden die aus RAC-3 und RPI-2 bestehenden laminierten Farbschichten entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 2,0 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde. Die Entwicklung wurde unter Tiefätzbedingungen durchgeführt, sodass die aus RPI-2 bestehende Farbschicht im reflektiven Bereich entfernt wurde. Danach wurde eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt. Dabei wurden rote Pixel erhalten.
  • Dann wurde eine grüne Paste (GPI-2) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass, die Dicke des GPI-2-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 1,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein grüner Resist (GAC-3) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des GPI-2-Films und des GAC-3-Films nach der Wärmebehandlung 3,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der GPI-2-Film und der GAC-3-Film wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel gleichzeitig einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden grüne Pixel erhalten. Die Entwicklung wurde unter Tiefätzbedingungen durchgeführt, sodass die aus GPI-2 bestehende Farbschicht im reflektiven Bereich entfernt wurde.
  • Dann wurde zur Einstellung der Dicke in den roten, grünen und blauen Pixeln eine lichtunempfindliche Paste (TPI-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des TPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 1,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Nun wurde darauf ein blauer Resist (BAC-3) mit einer Schleudervorrichtung aufgebracht, sodass die Gesamtdicke des TPI-1-Films und des BAC-3-Films nach der Wärmebehandlung 3,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der TPI-1-Film und der BAC-3-Film wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel gleichzeitig einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden blaue Pixel erhalten. Die Entwicklung wurde unter Tiefätzbedingungen durchgeführt, sodass die aus TPI-2 bestehende Harzschicht im reflektiven Bereich entfernt wurde.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen. 2 ist eine Schnittansicht, die schematisch das so erhaltene Farbfilter darstellt.
  • In Tabelle 8, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 8
    Figure 00390001
  • In Beispiel 6 war es möglich, die Helligkeit im reflektiven Bereich zu verstärken, indem bei der Entwicklung ausschließlich die lichtunempfindliche Polyimidschicht im reflektiven Bereich aufgelöst wurde.
  • BEISPIEL 7
  • Eine durchsichtige Harzschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 1,5 μm betrug.
  • Eine rote Paste (RPI-1) wurde mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RPI-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Rote Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein roter Resist (RAC-4) mit einer Schleudervorrichtung so darauf aufgetragen wurde, dass die Gesamtdicke des RPI-1-Films und des RAC-4-Films nach der Wärmebehandlung 2,2 μm betrug.
  • Dann wurde eine grüne Paste (GPI-3) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des GPI-3-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein grüner Resist (GAC-4) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des GPI-3-Films und des GAC-4-Films nach der Wärmebehandlung 2,2 μm betrug. Grüne Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten.
  • Dann wurde eine blaue Paste (BPI-2) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des BPI-2-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 20-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 120 °C. Ein blauer Resist (BAC-4) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des BPI-2-Films und des BAC-4-Films nach der Wärmebehandlung 2,2 μm betrug. Blaue Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • In Tabelle 9, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen betrugen 0,311 und 0,326. Das Spektrum der Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen ist in 7 dargestellt.
  • TABELLE 9
    Figure 00410001
  • In Beispiel 7 war es möglich, das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des transmissiven Bereichs auch bei der Verwendung einer Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit drei Wellenlängen aufrechtzuerhalten.
  • BEISPIEL 8
  • Eine durchsichtige Harzschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 1,2 μm betrug.
  • Rote Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein RPI-2 als lichtunempfindliche rote Paste für die roten Pixel und RAC-5 als lichtempfindlicher roter Resist verwendet wurde.
  • Grüne Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein GPI-4 als lichtunempfindliche grüne Paste für die grünen Pixel und GAC-5 als lichtempfindlicher grüner Resist verwendet wurde.
  • Blaue Pixel wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein BPI-3 als lichtunempfindliche blaue Paste für die blauen Pixel und BAC-5 als lichtempfindlicher blauer Resist verwendet wurde.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters, die verwendeten lichtunempfindlichen Farbpasten und lichtempfindlichen Farbresists sowie die durchsichtige Harzschicht zusammen.
  • In Tabelle 10, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen betrugen 0,303 und 0,317. Das Spektrum der LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen ist in 8 dargestellt.
  • TABELLE 10
    Figure 00430001
  • In Beispiel 8 war es möglich, das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des transmissiven Bereichs auch bei der Verwendung einer LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen aufrechtzuerhalten.
  • BEISPIEL 9
  • In diesem Beispiel wurden lichtempfindliche Acrylresists auf der durchsichtigen Harzschicht aufgetragen.
  • Eine durchsichtige Harzschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der im reflektiven Bereich ausgebildeten durchsichtigen Harzschicht nach der Wärmebehandlung 1,7 μm betrug.
  • Ein roter Resist (RAC-7) wurde mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RAC-7-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 10-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 80 °C. Ein roter Resist (RAC-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des RAC-7-Films und des RAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde.
  • Unter Verwendung der UV-Belichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den transmissiven Bereich und den reflektiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurden die aus RAC-2 und RAC-7 bestehenden laminierten Farbschichten gleichzeitig entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 2,0 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde. Dadurch wurden rote Pixel erhalten.
  • Ein grüner Resist (GAC-7) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des GAC-7-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 10-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 80 °C. Ein grüner Resist (GAC-2) wurde mit einer Schleudervorrichtung darauf aufgetragen, sodass die Gesamtdicke des GAC-7-Films und des GAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der GAC-2-Film und der GAC-7-Film wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel gleichzeitig einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden grüne Pixel erhalten.
  • Dann wurde ein blauer Resist (BAC-7) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des BAC-7-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 0,7 μm betrug, gefolgt von einer 10-minütigen Trocknung in einem Ofen bei 80 °C. Nun wurde darauf ein blauer Resist (BAC-2) mit einer Schleudervorrichtung aufgebracht, sodass die Gesamtdicke des BAC-7-Films und des BAC-2-Films nach der Wärmebehandlung 2,4 μm betrug, wonach der beschichtete Film 10 Minuten lang in einem Ofen bei 80 °C wärmebehandelt wurde. Der BAC-7-Film und der BAC-2-Film wurden dann auf die gleiche Weise wie die roten Pixel gleichzeitig einer Photolithographie unterzogen. Dadurch wurden blaue Pixel erhalten.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet.
  • In Tabelle 11, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 11
    Figure 00450001
  • In Beispiel 9 war es möglich, das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des reflektiven Bereichs und das Gleichgewicht der Farbreinheit des Farbwerts des transmissiven Bereichs auch bei der Verwendung von lichtempfindlichen Farbresists anstelle der lichtunempfindlichen Polyimidpasten aufrechtzuerhalten.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 1
  • Ein Farbfilter wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die keine durchsichtigen Harzschichten in den reflektiven Bereichen ausgebildet wurden und dass die grünen Pixel durch Auftragen eines grünen Resists (GAC-2) auf das Substrat erhalten wurden, sodass die Dicke des Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters zusammen.
  • In Tabelle 12, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 12
    Figure 00460001
  • Der Unterschied hinsichtlich x zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs betrug beim roten Pixel 0,068, der Unterschied hinsichtlich y betrug beim grünen Pixel 0,068 und der Unterschied hinsichtlich y betrug beim blauen Pixel 0,038. Die Helligkeit Y im reflektiven Bereich war schwach.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 2
  • Ein Farbfilter wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die durchsichtigen Harzschichten im reflektiven Bereich mit einer Dicke von 1,5 μm ausgebildet wurde; ein grüner Resists (GAC-2) wurde so auf das Substrat aufgetragen, dass die Dicke des Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug, und die grünen Pixel auf die gleiche Weise wie die roten Pixel in Beispiel 1 ausgebildet.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet. Tabelle 2 fasst die Struktur des so hergestellten Farbfilters zusammen.
  • In Tabelle 13, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 13
    Figure 00470001
  • Der Unterschied hinsichtlich der Farbkoordinate X zwischen dem transmissiven Bereich und dem reflektiven Bereich betrug beim grünen Pixel 0,038.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 3
  • Ein roter Resist (RAC-1) wurde mit einer Schleudervorrichtung auf ein Glassubstrat, auf dem eine schwarze Matrix durch Strukturieren ausgebildet worden war, so aufgebracht, dass die Dicke des RAC-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug. Der beschichtete Film wurde 15 Minuten lang bei 80 °C getrocknet. Unter Verwendung der UV-Belichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den transmissiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurde die aus RAC-1 bestehende Farbschicht entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 0,1 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde. Dadurch wurden rote Pixel in den transmissiven Bereichen erhalten.
  • Nun wurde ein roter Resist (RAC-6) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Dicke des RAC-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im reflektiven Bereich 2,1 μm betrug. Der beschichtete Film wurde 15 Minuten lang bei 80 °C getrocknet. Unter Verwendung der UV-Belichtungsvorrichtung wurde die Belichtung mit 100 mJ/cm2 (Intensität des ultravioletten Lichts: 365 nm) durch eine aus Chrom hergestellte Photomaske durchgeführt, welche so entworfen war, dass das Licht durch den reflektiven Bereich des roten Pixels hindurch geführt wurde. Nach der Belichtung wurde die aus RAC-6 bestehende Farbschicht entwickelt, indem das Substrat in einen aus einer wässrigen Lösung von 0,1 % Tetramethylammoniumhydroxid bestehenden Entwickler eingetaucht wurde, wonach eine 30-minütige Wärmebehandlung in einem Ofen bei 240 °C durchgeführt wurde. Dadurch wurden rote Pixel in den reflektiven Bereichen erhalten.
  • Grüne Pixel in den transmissiven Bereichen wurden auf die gleiche Weise wie die roten Pixel im Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein grüner Resist (GAC-2) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht wurde, dass die Dicke des GAC-2-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug. Grüne Pixel in den reflektiven Bereichen wurden auf die gleiche Weise wie die roten Pixel im Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein grüner Resist (GAC-6) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht wurde, dass die Dicke des GAC-6-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im reflektiven Bereich 2,1 μm betrug.
  • Blaue Pixel in den transmissiven Bereichen wurden auf die gleiche Weise wie die roten Pixel im Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein blauer Resist (BAC-1) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht wurde, dass die Dicke des BAC-1-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im transmissiven Bereich 2,1 μm betrug. Blaue Pixel in den reflektiven Bereichen wurden auf die gleiche Weise wie die roten Pixel im Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein blauer Resist (BAC-6) mit einer Schleudervorrichtung so auf das Substrat aufgebracht wurde, dass die Dicke des BAC-6-Films nach der Wärmebehandlung in der Mitte des Pixels im reflektiven Bereich 2,1 μm betrug.
  • Auf den Pixeln wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 2,0 μm ausgebildet, auf dieser wiederum wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 0,14 μm durch Sputtern ausgebildet.
  • In Tabelle 14, unten, ist der mit dem so hergestellten Farbfilter erhaltene Farbwert des reflektiven Bereichs für eine D65-Lichtquelle und der erhaltene Farbwert des transmissiven Bereichs für eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen dargestellt. Die Farbkoordinaten der LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen betrugen 0,327 und 0,331.
  • TABELLE 14
    Figure 00500001
  • Auch wenn beim Farbfilter dieses Vergleichsbeispiels die Unterschiede in den Farbwerten zwischen dem transmissiven und dem reflektiven Bereich für das rote Pixel, das grüne Pixel und das blaue Pixel klein war und bei unter 0,005 lag, waren die Herstellungskosten aufgrund der zur Herstellung der Pixel des Farbfilters notwendigen sechs Photolithographievorgänge höher.
  • Was die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Farbfilter betrifft, so war die Helligkeit Y im reflektiven Bereich höher als beim Farbfilter des Vergleichsbeispiels 1, wodurch eine hellere Anzeige zu erwarten ist, wenn diese Farbfilter für Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen verwendet werden.
  • Im Vergleichsbeispiel 2 wurde ein Farbfilter durch ein Verfahren hergestellt, in dem eine durchsichtige Harzschicht ausgebildet und die Farbschichten nicht laminiert wurden. Was das rote Pixel betrifft, so betrug der Unterschied hinsichtlich X zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,002, was bedeutet, dass die Farbreinheit im Wesentlichen gleich war. Allerdings betrug der Unterschied hinsichtlich y zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,013, ein Wert, bei dem der Unterschied im Farbton deutlich sichtbar wurde. Was das grüne Pixel betrifft, so war y des Farbwerts des reflektiven Bereichs um 0,015 größer als y des Farbwerts des transmissiven Bereichs und weist somit eine höhere Farbreinheit auf. Außerdem betrug der Unterschied hinsichtlich X zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs 0,038, was einen großen Unterschied im Farbton darstellt. Was das blaue Pixel betrifft, so war y des Farbwerts des reflektiven Bereichs um 0,018 größer als y des Farbwerts des transmissiven Bereichs und weist somit eine niedrigere Farbreinheit auf. Wie aus dem Obigen deutlich hervorgeht, war die Farbreinheit zwischen dem Farbwert des reflektiven Bereichs und dem Farbwert des transmissiven Bereichs im Vergleichsbeispiel 2, bei dem nur die durchsichtige Harzschicht ausgebildet worden war, nicht ausgeglichen, und der Farbton im reflektiven Bereich unterschied sich deutlich vom Farbton im transmissiven Bereich. Im Gegensatz dazu beträgt beim Farbfilter aus Beispiel 1, bei dem die durchsichtige Harzschicht ausgebildet und die Farbschichten im blauen Pixel laminiert wurden, der Unterschied hinsichtlich y zwischen dem Farbwert des transmissiven Bereichs und dem Farbwert des reflektiven Bereichs für das blaue Pixel 0,001, und das Gleichgewicht der Farbreinheit war im Vergleich zum Vergleichsbeispiel verbessert. Bei dem in Beispiel 2 hergestellten Farbfilter, bei dem die durchsichtige Harzschicht ausgebildet und die Farbschichten für alle, die roten, grünen und blauen, Pixel laminiert wurden, waren die Farbreinheit und der Farbton zufriedenstellend ausgeglichen.
  • Im Vergleichsbeispiel 3 waren die Farbreinheit und der Farbton zwar zufriedenstellend ausgeglichen, ähnlich wie in Beispiel 2, es mussten zur Ausbildung des Pixel des Farbfilter sechs Photolithographievorgänge durchgeführt werden, was die Kosten in die Höhe treibt.
  • (Herstellung einer Flüssigkristallanzeigenvorrichtung)
  • Das Farbfiltersubstart und ein transflektives Substrat, das mit einem durch Strukturieren eines aufgedampften Metallfilms ausgebildeten transflektiven Film, einem durchsichtigen Isolierfilm, der auf dem transflektiven Film ausgebildet ist, und einer aus einem ITO-Film oder dergleichen bestehenden transparenten Elektrode versehen ist, werden aneinander angehaftet, sodass sie, mit Ausrichtungsschichten und Abstandshaltern zur Beibehaltung eines Zellenzwischenraums zwischen sich, einander gegenüberliegen, wobei die Ausrichtungsschichten auf diesen Substraten bereitgestellt sind und einer Reibbehandlung zur Ausrichtung des Flüssigkristalls wurden. Abgesehen vom transflektiven Film und der transparenten Elektrode sind gegebenenfalls Erhebungen zur Diffusion des Lichts, Dünnschichttransistoren (TFTs) oder Dünnschichtdioden (TFDs), Abtastleitungen und Signalleitungen usw. am transflektiven Substrat angeordnet. Dann wird ein Flüssigkristall durch eine Einfüllöffnung in den Zellenzwischenraum eingespritzt und die Einfüllöffnung verschlossen. Dann werden IC-Treiber angebracht und somit eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung fertig gestellt.
  • Bezüglich der transflektiven Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen, welche die in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen hergestellten Farbfilter verwendeten, wurden die Kenngrößen der reflektiven Anzeige mit den Kenngrößen der transmissiven Anzeige verglichen. Die reflektive Anzeige wurde am Tag bei Sonnenlicht geprüft, während die eine Hinterbeleuchtungsquelle verwendende transmissiven Anzeige in einer Dunkelkammer bewertet wurde. Als Hinterbeleuchtungsquelle wurde für alle Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen, welche die in den Beispielen 1 bis 6 und in den Vergleichsbeispielen hergestellten Farbfilter verwendeten, eine LED-Lichtquelle mit zwei Wellenlängen mit den Farbkoordinaten 0,327 und 0,331 verwendet. Für die Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen, welche die in Beispiel 7 und 8 hergestellten Farbfilter verwendeten, wurde eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe mit den Farbkoordinaten 0,311 und 0,326 bzw. eine LED-Lichtquelle mit drei Wellenlängen mit den Farbkoordinaten 0,303 und 0,317 verwendet.
  • Bei den Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen, welche die in den Beispielen 1, 2, 5, 7 und 8 hergestellten Farbfilter verwendeten, lag im Wesentlichen kein Unterschied in der Farbreinheit, Helligkeit und im Farbton zwischen der reflektiven Anzeige und der transmissiven Anzeige vor; ihre Anzeigeeigenschaften waren zufriedenstellend. Im Gegensatz dazu gab es bei der dem herkömmlichen Verfahren aus Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung Unterschiede im Farbton für Rot, Grün und Blau zwischen der reflektiven Anzeige und der transmissiven Anzeige vor. Bei der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die das Farbfilter aus dem Verfahren aus Vergleichsbeispiel 2 verwendeten, lag ein Unterschied im Farbton für Grün in der transmissiven Anzeige vor.
  • Bei der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die das Farbfilter aus Beispiel 3 verwendete, war die reflektive Anzeige zwar etwas dunkel, doch war die reflektive Anzeige lebendiger als die transmissive Anzeige. Bei den Flüssigkristallanzeigenvorrichtungen, welche die Farbfilter aus dem Verfahren aus den Beispielen 4 und 6 verwendeten, sah die reflektive Anzeige heller als die transmissive Anzeige aus, doch wies die reflektive Anzeige eine helle Charakteristik auf.
  • Bei der Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, die das Farbfilter aus Vergleichsbeispiel 3 verwendete, lag im Wesentlichen kein Unterschied in der Farbreinheit, Helligkeit und im Farbton zwischen der reflektiven Anzeige und der transmissiven Anzeige vor; ihre Anzeigeeigenschaften waren zufriedenstellend, ähnlich wie bei der das Farbfilter aus Beispiel 2 verwendenden Flüssigkristallanzeigenvorrichtung. Allerdings war die Durchführung von sechs Photolithographievorgängen erforderlich, um die Pixel des Farbfilters auszubilden, und die Herstellungskosten waren höher als für das mit vier Photolithographievorgängen hergestellte Farbfilter aus Beispiel 2.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Farbfilter für eine transflektive Flüssigkristallanzeigenvorrichtung kostengünstig herzustellen, bei der für die reflektiven Anzeige und die transmissiven Anzeige jeweils die gewünschte Farbreinheit, Helligkeit und Farbton erhalten werden können.

Claims (19)

  1. Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, worin das Farbfilter Farbpixel (8B, 8G, 8R) enthält, welche Farbschichtabschnitte (4, 5) umfassen, worin jedes Pixel von zumindest einer Farbe einen ersten Bereich (7), der einem transmissiven Teil der Anzeige entspricht, und einen zweiten Bereich (6), der einem reflektiven Teil der Anzeige entspricht, umfasst und worin der Farbschichtabschnitt (4, 5) im ersten Bereich (7) und der Farbschichtabschnitt (4, 5) im zweiten Bereich (6) verschiedene Dicken aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbschichtabschnitt (4, 5) in zumindest einem aus erstem Bereich (7) und zweitem Bereich (6) eine Vielzahl an laminierten Farbschichten (4, 5) umfasst.
  2. Farbfilter nach Anspruch 1, worin der zweite Bereich (6) zusätzlich zum Farbschichtabschnitt (4, 5) eine durchsichtige Harzschicht (3) umfasst.
  3. Farbfilter nach Anspruch 2, worin die durchsichtige Harzschicht (3) zwischen einem Substrat (1) und dem Farbschichtabschnitt (4, 5) angeordnet ist.
  4. Farbfilter nach Anspruch 1, worin die Dicke der obersten Farbschicht im ersten Bereich (7) größer als die Dicke der obersten Farbschicht im zweiten Bereich (6) ist.
  5. Farbfilter nach Anspruch 1, worin die oberste Farbschicht der Vielzahl an laminierten Farbschichten einen photopolymerisierten Farbresist umfasst.
  6. Farbfilter nach Anspruch 1, worin die Anzahl der laminierten Farbschichten zwei beträgt.
  7. Farbfilter nach Anspruch 6, worin die untere Farbschicht der Vielzahl an laminierten Farbschichten einen lichtempfindlichen Farbresist umfasst.
  8. Farbfilter nach Anspruch 7, worin der lichtempfindliche Farbresist ein lichtempfindlicher Acrylfarbresist ist.
  9. Farbfilter nach Anspruch 6, worin die untere Farbschicht eine lichtunempfindliche Farbpaste umfasst.
  10. Farbfilter nach Anspruch 9, worin die lichtunempfindliche Farbpaste ein Polyimidharz enthält.
  11. Farbfilter nach Anspruch 2, worin die durchsichtige Harzschicht eine Dicke von 5 μm oder weniger aufweist.
  12. Farbfilter nach Anspruch 5, worin jene Farbschichten der Vielzahl an laminierten Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, unterschiedliche Farbeigenschaften aufweisen.
  13. Farbfilter nach Anspruch 1, weiters umfassend eine Überzugsschicht, die auf den Pixeln angeordnet ist.
  14. Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, umfassend ein Farbfilter nach Anspruch 1.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters für eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung, wobei das Farbpixel beinhaltende Farbfilter Farbschichtabschnitte umfasst, worin jedes Pixel von zumindest einer Farbe einen ersten Bereich (7), der einem transmissiven Teil der Anzeige entspricht, und einen zweiten Bereich (6), der einem reflektiven Teil der Anzeige entspricht, umfasst, wobei das Verfahren den Schritt des Ausbildens einer durchsichtigen Harzschicht auf einem Substrat im zweiten Bereich für das Pixel von zumindest einer Farbe umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass im Pixel von zumindest einer Farbe zur Ausbildung der Farbschichtabschnitte eine Vielzahl an Farbschichten laminiert werden und dabei ein lichtempfindlicher Farbresist als oberste Farbschicht verwendet wird.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters nach Anspruch 15, worin die im zweiten Bereich ausgebildete durchsichtige Harzschicht eine Dicke von 5 μm oder weniger aufweist.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters nach Anspruch 15, worin der für die oberste Farbschicht verwendete lichtempfindliche Farbresist und ein(e) für jene Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, verwendete(r) lichtempfindlicher Farbresist oder lichtunempfindliche Farbpaste einen unterschiedlichen Feststoffgehalt aufweisen.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters nach Anspruch 15, worin der für die oberste Farbschicht verwendete lichtempfindliche Farbresist einen höheren Feststoffgehalt als ein(e) für jene Farbschichten, bei denen es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt, verwendete(r) lichtempfindlicher Farbresist oder lichtunempfindliche Farbpaste aufweist.
  19. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters nach Anspruch 15, weiters umfassend einen Schritt des Entfernens jener Farbschicht, bei der es sich nicht um die oberste Farbschicht handelt und die auf der durchsichtigen Harzschicht im zweiten Bereich ausgebildet ist, unter Tiefätzungsbedingungen.
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