JP2007133343A - Color filter with excellent light emission luminance and color contrast - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルターに関し、特に、隙間部の設置により、透過する光源からの光の輝度は影響を受けず、透過する光源からの光の色コントラストを高めることができる発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターに関する。 The present invention relates to a color filter, and in particular, by setting a gap, the luminance of light from a light source that is transmitted is not affected, and the light emission luminance and color contrast that can increase the color contrast of the light from the light source that is transmitted. It relates to an excellent color filter.
光電子産業の発展は人々に更なる利便性をもたらした。しかし、より高画質でより低コストの平面ディスプレイをいかに製造するかが常に各メーカーの努力目標となっており、また、いかにフルカラーを表示するかがディスプレイ製造の成功の鍵となっている。有機ELディスプレイ装置において、フルカラーを達成するために採用されている方法は下記の二種である。 The development of the optoelectronic industry has brought more convenience to people. However, how to produce a higher-quality, lower-cost flat display has always been a goal of each manufacturer, and how to display full color is the key to successful display production. In the organic EL display device, the following two methods are employed to achieve full color.
1 赤(R)、緑(G)、青(B)を生成できる有機発光ダイオードをそれぞれの画素内に設置して発光させ、直接フルカラー効果を得る方法。
2 白色有機発光ダイオードにすでに成熟した技術であるカラーフィルターを組み合わせ、カラーフィルターによって白色光源をフィルタリングし、フルカラー効果を得る方法。
1 A method in which an organic light emitting diode capable of generating red (R), green (G), and blue (B) is installed in each pixel to emit light and directly obtain a full color effect.
2 A method of obtaining a full color effect by combining a white organic light emitting diode with a color filter, which is a mature technology, and filtering a white light source with the color filter.
図1、2は、従来技術におけるカラーフィルターによって光色のフィルタリングを行う構造を示す。図に示すように、透明基板11の一部表面上にブラックマトリクス(遮光部材)13が設置され、ブラックマトリクス13が設置されていない透明基板11の表面には複数のカラーレジスト15が設けられ、光色の変換が行われる。また、ブラックマトリクス13およびカラーレジスト15上方には順番に保護層17およびバリヤー層19が積層され、カラーレジスト15およびブラックマトリクス13が保護され、後続の製造工程に便利になっている。
1 and 2 show a structure in which light color filtering is performed by a color filter in the prior art. As shown in the figure, a black matrix (light shielding member) 13 is provided on a part of the surface of the transparent substrate 11, and a plurality of color resists 15 are provided on the surface of the transparent substrate 11 where the
カラーフィルター10を利用して有機発光ダイオード20から生成される白色光Sの光色のフィルタリングを行うとき、バリヤー層19の上表面に設置された有機発光ダイオード20の下部電極21および対向電極25の電流導通によって、有機発光ダイオード23は白色光Sを生成する。白色光Sは第1のカラーレジスト151、第2のカラーレジスト153および第3のカラーレジスト155を透過した後、それぞれ第1の色光L1、第2の色光L2および第3の色光L3となる。
When filtering the light color of the white light S generated from the organic
また、白色光Sがカラーレジスト15を透過するとき、カラーレジスト15の厚さHによって、各色光(L1、L2、L3)の輝度および色コントラストは影響を受ける。例えば、第1のカラーレジスト151の厚さHが増加すると、白色光Sが第1のカラーレジスト151を透過した後に生成された第1の色光L1は好適な色コントラストを有する。しかし、第1のカラーレジスト151の厚さHの増加に伴い、第1の色光L1の輝度は低下し、有機EL装置100の輝度は影響を受ける。反対に、第1のカラーレジスト151の厚さHが減少した場合、第1の色光L1の輝度は高まるが、有機EL装置100の色コントラストは影響を受ける。従って、カラーフィルター10を使用して光色のフィルタリングを行うとき、フィルタリングによって生成される各色光(L1、L2、L3)は、輝度または色コントラストのどちらかが犠牲となっていた。
Further, when the white light S passes through the color resist 15, the brightness and color contrast of each color light (
本発明の発明者は、上述の従来技術の欠点に鑑み、各色光の輝度は影響を受けず、各色光の色コントラストを高めることができるカラーフィルターを案出した。
本発明の第1の目的は、単一画素内部にカラーレジストを設置すると同時に少なくとも一つの隙間部を設け、隙間部の設置により、各色光の輝度を高めることができるカラーフィルターを提供することにある。
本発明の第2の目的は、単一画素内部にカラーレジストを設置すると共に少なくとも一つの隙間部を設け、隙間部の設置により、カラーレジストの厚さは影響を与えず、それによって各色光の色コントラストが保持されるカラーフィルターを提供することにある。
本発明の第3の目的は、単一画素内部に少なくとも一つの隙間部および少なくとも一つのカラーレジストを設置し、隙間部は交互に交差するように設置され、それによって単一画素内の各色光の均一度を高めることができるカラーフィルターを提供することにある。
本発明の第4の目的は、カラーレジストを設置する前に、透明基板の一部の上表面に少なくとも一つの透光部が形成され、カラーレジストの定位および形成に便利になっているカラーフィルターを提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a color filter in which at least one gap portion is provided at the same time that a color resist is placed inside a single pixel, and the luminance of each color light can be increased by the provision of the gap portion. is there.
The second object of the present invention is to install a color resist inside a single pixel and provide at least one gap portion, and the thickness of the color resist is not affected by the placement of the gap portion. The object is to provide a color filter in which color contrast is maintained.
A third object of the present invention is to install at least one gap portion and at least one color resist inside a single pixel, and the gap portions are alternately arranged so as to cross each color light in the single pixel. An object of the present invention is to provide a color filter capable of increasing the uniformity of the color.
A fourth object of the present invention is to provide a color filter in which at least one light transmitting portion is formed on the upper surface of a part of a transparent substrate before the color resist is installed, and is convenient for localization and formation of the color resist. Is to provide.
上述の課題を解決するために、請求項1の発明は、透明基板、ブラックマトリクス、少なくとも一つのカラーレジストおよび保護層を備え、ブラックマトリクスは、透明基板の一部表面に設置され、ブラックマトリクスが設けられていない透明基板上に複数の画素が形成され、カラーレジストは、画素内の透明基板の一部表面に固定され、画素内のカラーレジストが設けられていない一部区域には少なくとも一つの隙間部が形成され、保護層は、ブラックマトリクスおよびカラーレジストの上表面を被覆していることを特徴とする発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターである。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項2の発明は、画素内の隙間部上には、透光部が設置され、透光部は透光材料からなり、第1の隙間部および第2の隙間部の面積の総和は画素の表面積の二分の一よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターである。
According to a second aspect of the present invention, a translucent part is provided on the gap in the pixel, the translucent part is made of a translucent material, and the total area of the first gap and the second gap is the pixel. 2. The color filter excellent in light emission luminance and color contrast according to
請求項3の発明は、画素内の隙間部の表面積は、カラーレジストの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターである。
The invention according to
請求項4の発明は、カラーフィルターは、液晶ディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置またはプラズマディスプレイ装置に使用されることを特徴とする請求項1記載の発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターである。 According to a fourth aspect of the present invention, the color filter is used in a liquid crystal display device, an organic EL display device or a plasma display device, and is a color filter excellent in light emission luminance and color contrast.
隙間部の設置により、透過する光源からの光の輝度は影響を受けず、透過する光源からの光の色コントラストを高めることができる。 By setting the gap, the luminance of light from the light source that is transmitted is not affected, and the color contrast of the light from the light source that is transmitted can be increased.
本発明の特徴、構造および達成される効果を説明する実施例を図に沿って下記に示す。 Examples illustrating the features, structure and effects achieved of the present invention are shown below with reference to the drawings.
図3は、本発明の一実施例によるカラーフィルターを示す平面図である。図4は本発明の一実施例によるカラーフィルターを有機EL装置に使用した状態を示す横断面図である。図5は図4の縦断面図である。図に示すように、本実施例の発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルター30は、透明基板31の一部表面に少なくとも一つのブラックマトリクス33が設けられる。ブラックマトリクス33が設けられていない透光基板31上に複数の画素38が形成され、画素38内の一部区域には少なくとも一つのカラーレジスト35が設けられ、画素38内のカラーレジスト35が設けられていない他の区域には少なくとも一つの隙間部36が形成される。また、ブラックマトリクス33およびカラーレジスト35上方には保護層37および/またはバリヤー層39が被覆され、保護層37および/またはバリヤー層39によって、カラーレジスト35、ブラックマトリクス33および隙間部36が保護される。保護層37の形成に際して保護層37材料を隙間部36内部にも配置することができる。
FIG. 3 is a plan view showing a color filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a color filter according to an embodiment of the present invention is used in an organic EL device. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of FIG. As shown in the figure, in the
カラーフィルター30は、有機EL装置300において、光色のフィルタリングを行う。カラーフィルター30のバリヤー層39の一部表面に複数の有機発光ダイオード40(OLED)が配置され、有機発光ダイオード40の下部電極41とバリヤー層39とが接続される。下部電極41の上表面には順番に有機発光層43および対向電極45が積層され、下部電極41と対向電極45との間に動作電流が供給されると、有機発光層43は白色光Sを発して有機発光ダイオード40の発光がなされる。
The
有機発光ダイオード40が投射する白色光Sはカラーフィルター30を透過するが、先ず、カラーレジスト35および隙間部36を透過する。カラーレジスト35を透過した白色光Sはカラーレジスト35の色に応じた色光となり、カラーレジスト35を透過しない白色光Sは直接隙間部36から透明基板31を透過してカラーフィルター30外部に放出される。例えば、有機発光ダイオード40から生成された白色光Sが第1のカラーレジスト351、第2のカラーレジスト353および第3のカラーレジスト355を透過した後、それぞれ第1の色光L1(赤色光)、第2の色光L2(緑色光)および第3の色光L3(青色光)となる。また、一部の白色光Sは、直接隙間部36から透明基板31を透過する。第1の画素381内は第1の色光L1および白色光Lを有し、第2の画素383内には第2の色光L2および白色光Lを有し、第3の画素385内には第3の色光L3および白色光Lを有する。
The white light S projected by the organic
白色光Sがカラーレジスト35を透過した後に生成される各色光(L1、L2、L3)の色コントラストは、カラーレジスト35の厚さHと正比例する関係となる。つまり、カラーレジスト35の厚さHが増加すると同時に各色光(L1、L2、L3)の色コントラストも同時に高まり、色コントラストの上昇は有機EL装置300の表示品質の向上に有益である。しかし、カラーレジスト35の厚さHが増加することは、カラーレジスト35が大部分の白色光Sをフィルタリングすることを意味し、カラーレジスト35がフィルタリングして生成された各色光(L1、L2、L3)の強度および輝度は低減する。しかし、隙間部36が形成されているので、一部の白色光Sは隙間部36から直接透明基板31を透過し、カラーフィルター30外部に放出され、その光は各色光(L1、L2、L3)と混合されて各色光の発光輝度が高められる。
The color contrast of each color light (
第1の画素381を例とすると、隙間部36の表面積A1はカラーレジスト351の表面積A2よりも小さいことが好ましい。つまり、隙間部36の表面積A1は第1の画素381の表面積Aの半分よりも小さい。例えば、従来技術の構造において、有機発光ダイオード10から放出される白色光Sの輝度(Luminance)は100nitsであり、第1のカラーレジスト151の白色光Sの透過率は10%であり、その他の装置が白色光Sに対して光の強度を低下させることを考慮しない場合、白色光Sは隙間部36が設けられていない第1の画素181の第1のカラーレジスト151を透過して生成される第1の色光L1は白色光Sの十分の一しかなく、つまり第1の色光L1の輝度は10nitsしかない。
Taking the
本実施例のカラーフィルター30の場合、有機発光ダイオード40から放出された白色光Sの輝度が100nitsの場合、第1のカラーレジスト351の白色光Sの透過率は同様に10%であるが、第1のカラーレジスト351は第1の画素381の表面積の四分の三しか占有していないので、その他の装置が白色光Sに対して光の強度を低下させることを考慮しない場合、白色光Sが第1のカラーレジスト351および隙間部36を透過した後の輝度は、
(100×0.1)×0.75+(100×1)×0.25=32.5nits
となる。
In the case of the
(100 × 0.1) × 0.75 + (100 × 1) × 0.25 = 32.5 nits
It becomes.
上記の計算式から分かるように、同一の厚さHを有する第1のカラーレジスト151および第1のカラーレジスト351に関して、隙間部36が占有する表面積A1は第1の画素381の表面積Aの四分の一であり、隙間部36が設けられた第1の画素381が呈する輝度は隙間部36が設けられていない第1の画素181の3.25倍である。
As can be seen from the above calculation formula, regarding the first color resist 151 and the first color resist 351 having the same thickness H, the surface area A1 occupied by the
このことから分かるように、隙間部36の設置により、各色光の輝度を効果的に高めることができる。また、隙間部36の設けてもカラーレジスト35の厚さHを変更することなく、肉眼による感覚において、白色光Sが隙間部36が設けられたカラーレジスト35を透過した後の色光と、隙間部36が設けられていないカラーレジスト15を透過した後の色光は同様の色コントラストを有し、隙間部36の設置により、各色光の発光輝度および色コントラストを同時に高めることができる。
As can be seen from this, the luminance of each color light can be effectively increased by the provision of the
図6は、本発明の第2の実施例によるカラーフィルターを示す平面図である。図に示すように、本実施例のカラーフィルター50は、ブラックマトリクス33が形成されていない透光基板31上に複数の画素38が形成され、画素38内の一部区域には少なくとも一つのカラーレジスト35が設けられ、画素38内のカラーレジスト35が設けられていない他の区域には複数の隙間部56が形成される。例えば、第3の画素385の一部区域には第3のカラーレジスト355が設置され、第3のカラーレジスト355が設置されていない区域上には第1の隙間部561および第2の隙間部563が形成される。
FIG. 6 is a plan view showing a color filter according to a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the color filter 50 of this embodiment, a plurality of
第1の隙間部561および第2の隙間部563は、離れた区域に設置されているので、各色光(L1、L2、L3)および白色光Lはより均一に混合される。また、画素38内の第1の隙間部561および第2の隙間部563の面積の総和は同様にカラーレジスト35の表面積を超えないことを原則とする。
Since the
図7は、本発明の第3の実施例によるカラーフィルターを示す平面図である。図8は、本発明の上述の実施例によるカラーフィルターを有機EL装置に使用した状態を示す縦断面図である。図に示すように、本実施例の発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルター60は、ブラックマトリクス33が形成されていない透光基板31上に複数の画素38が形成され、画素38内の一部区域には複数のカラーレジスト35が設けられ、画素38内のカラーレジスト35が設けられていない他の区域には少なくとも一つの隙間部66が形成される。各隙間部66は交互に交差して配列する方式で各画素38の各位置に設置され、同様に各色光の均一度を高めることができる。
FIG. 7 is a plan view showing a color filter according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a state in which the color filter according to the above-described embodiment of the present invention is used in an organic EL device. As shown in the figure, in the color filter 60 excellent in light emission luminance and color contrast of this embodiment, a plurality of
また、各画素38内の隙間部66上には透光部665を増設でき、カラーレジスト35の位置決めおよび配置に便利になっている。透光部665はカラーレジスト35を形成する前に透明基板31の一部上表面に設置できる。
Further, a translucent portion 665 can be added on the gap portion 66 in each
本発明の各実施例において、全て有機EL装置に適用した実施例としたが、本発明のカラーフィルターの適用対象は有機EL装置に限定されず、液晶ディスプレイ装置またはプラズマディスプレイ装置などの各種のディスプレイ装置または発光装置に使用でき、カラーフィルターの表面には有機EL装置、液晶ディスプレイ装置またはプラズマディスプレイ装置が設置される。 In each of the embodiments of the present invention, all the embodiments were applied to an organic EL device. However, the application target of the color filter of the present invention is not limited to the organic EL device, and various displays such as a liquid crystal display device or a plasma display device The organic EL device, the liquid crystal display device or the plasma display device is installed on the surface of the color filter.
上述の詳細な説明から分かるように、本発明はカラーフィルターに関し、特に、隙間部の設置により、透過する光源からの光の輝度は影響を受けず、透過する光源からの光の色コントラストを高めることができる発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルターに関し、新規性および進歩性を有し、産業上の利用できる発明であり、特許要件を備える発明である。 As can be seen from the above detailed description, the present invention relates to a color filter, and in particular, the brightness of light from the light source that is transmitted is not affected by the provision of the gap, and the color contrast of the light from the light source that is transmitted is increased. The present invention relates to a color filter excellent in emission luminance and color contrast that can be used, has novelty and inventive steps, is an industrially applicable invention, and has patent requirements.
以上の詳細な説明は、本発明の好適な実施例を示すものであり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明の形状、構造、特徴および主旨に基づく同等効果の変更や修飾などは全て本発明に含まれる。 The above detailed description shows preferred embodiments of the present invention, and does not limit the scope of the present invention, but changes and modifications of equivalent effects based on the shape, structure, features, and gist of the present invention. Etc. are all included in the present invention.
10 カラーフィルター
100 有機EL装置
11 透明基板
13 ブラックマトリクス
15 カラーレジスト
151 第1のカラーレジスト
153 第2のカラーレジスト
155 第3のカラーレジスト
17 保護層
181 第1の画素
19 バリヤー層
20 有機発光ダイオード
21 下部電極
23 有機発光層
25 対向電極
30 カラーフィルター
300 有機EL装置
31 透明基板
33 ブラックマトリクス
35 カラーレジスト
351 第1のカラーレジスト
353 第2のカラーレジスト
355 第3のカラーレジスト
36 隙間部
37 保護層
38 画素
381 第1の画素
383 第2の画素
385 第3の画素
39 バリヤー層
40 有機発光ダイオード
41 下部電極
43 有機発光層
45 対向電極
50 カラーフィルター
56 隙間部
561 第1の隙間部
563 第2の隙間部
60 カラーフィルター
66 隙間部
665 透光部
10
Claims (4)
前記ブラックマトリクスは、前記透明基板の一部表面に形成されると共に、前記ブラックマトリクスが形成されていない透明基板上に複数の画素が形成され、
前記カラーレジストは、前記画素内の一部表面に形成され、前記画素内の前記カラーレジストが設けられていない一部区域には少なくとも一つのカラーレジストの形成されない隙間部が形成され、
前記保護層は、前記ブラックマトリクスおよび前記カラーレジストの上表面を被覆することを特徴とする発光輝度および色コントラストに優れたカラーフィルター。 A transparent substrate, a black matrix, at least one color resist and a protective layer;
The black matrix is formed on a partial surface of the transparent substrate, and a plurality of pixels are formed on a transparent substrate on which the black matrix is not formed,
The color resist is formed on a part of the surface of the pixel, and in the part of the pixel where the color resist is not provided, at least one gap where no color resist is formed is formed,
The color filter excellent in light emission luminance and color contrast, wherein the protective layer covers upper surfaces of the black matrix and the color resist.
The color filter according to claim 1, wherein the color filter is used in a liquid crystal display device, an organic EL display device, or a plasma display device.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090908 |