JP2016075736A - Color filter and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等の表示装置に用いられるカラーフィルタに関するものである。 The present invention relates to a color filter used in a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device.
近年、表示装置の発達に伴って、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレイの需要が増加している。最近では、テレビやパーソナルコンピューターの他にも、スマートフォン、タブレット端末等の多機能端末の普及が盛んになっており、益々フラットパネルディスプレイの市場は拡大する状況にある。
このような状況において、フラットディスプレイを構成する部材については、高品質なものが望まれている。特に、フラットパネルディスプレイにおいて、カラーフィルタの品質は表示品位そのものに影響することから、高い品質が求められている。
In recent years, with the development of display devices, demand for flat panel displays such as liquid crystal display devices and organic EL display devices has increased. Recently, in addition to televisions and personal computers, multifunctional terminals such as smartphones and tablet terminals are becoming popular, and the market for flat panel displays is expanding.
In such a situation, high quality materials are desired for members constituting the flat display. In particular, in flat panel displays, the quality of the color filter affects the display quality itself, so high quality is required.
一般的なカラーフィルタは、透明基板と、透明基板上にパターン状に形成された遮光層と、遮光層の開口部に形成された着色層とを有するものである。カラーフィルタをフラットパネルディスプレイに組み込む場合には、例えばカラーフィルタの透明基板が観察者側になるように配置される。 A general color filter has a transparent substrate, a light shielding layer formed in a pattern on the transparent substrate, and a colored layer formed in an opening of the light shielding layer. When the color filter is incorporated in a flat panel display, for example, the color filter is disposed so that the transparent substrate of the color filter is on the viewer side.
一方、フラットパネルディスプレイは、外光の影響を受けやすく、外光反射により視認性が低下するという課題を有している。そこで、フラットパネルディスプレイの前面に反射防止フィルム等を配置することが行われている（例えば特許文献１参照）。 On the other hand, flat panel displays are susceptible to the influence of external light, and have the problem that visibility is reduced by external light reflection. Therefore, an antireflection film or the like is disposed on the front surface of the flat panel display (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、本発明者らが外光反射に関して鋭意検討したところ、表示装置の前面に反射防止フィルム等を配置すると、表示装置の前面での外光反射が抑制されることで、表示装置の内部での外光反射がかえって目立ってしまうことが判明した。
このような問題が生じる理由について本発明者らが鋭意検討を行った結果、表示装置の内部での外光反射の原因の一つは、カラーフィルタにおいて着色層および遮光層の屈折率が透明基板の屈折率よりも高く、特に遮光層および透明基板の屈折率差が大きいことであることを知見した。
However, when the present inventors diligently examined external light reflection, when an antireflection film or the like is disposed on the front surface of the display device, external light reflection on the front surface of the display device is suppressed, so that the inside of the display device is reduced. It turned out that the reflection of outside light was noticeable.
As a result of the intensive studies by the present inventors on the reason why such a problem occurs, one of the causes of external light reflection inside the display device is that the refractive index of the colored layer and the light shielding layer in the color filter is a transparent substrate. It was found that the refractive index of the light shielding layer and the transparent substrate is particularly large.
そこで、透明基板と着色層および遮光層との間に所定の屈折率調整層を形成し、光の干渉効果を利用して外光反射を低減することを試みた。
屈折率調整層としては、従来の反射防止フィルムに用いられるような、例えば樹脂を含有する有機層やバインダー樹脂および微粒子を含有する有機層が考えられる。しかしながら、屈折率調整層として有機層を形成すると、有機層上に遮光層および着色層を形成する過程で有機層の膜厚が減少し、有機層すなわち屈折率調整層の反射特性が変化してしまうという問題が生じることが判明した。
Therefore, a predetermined refractive index adjustment layer is formed between the transparent substrate, the colored layer, and the light shielding layer, and an attempt has been made to reduce external light reflection using the light interference effect.
As the refractive index adjusting layer, for example, an organic layer containing a resin or an organic layer containing a binder resin and fine particles as used in a conventional antireflection film can be considered. However, when an organic layer is formed as the refractive index adjustment layer, the thickness of the organic layer decreases in the process of forming the light shielding layer and the colored layer on the organic layer, and the reflection characteristics of the organic layer, that is, the refractive index adjustment layer change. It turned out that the problem of end.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、屈折率調整層の反射特性の変化を抑制し、外光反射を低減することが可能なカラーフィルタおよびそれを用いた表示装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a color filter capable of suppressing a change in reflection characteristics of a refractive index adjustment layer and reducing external light reflection, and a display device using the same. The main purpose is to do.
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、無機層である屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成された遮光層と、上記屈折率調整層上に形成され、上記遮光層の開口部に配置された着色層とを有することを特徴とするカラーフィルタを提供する。 To achieve the above object, the present invention provides a transparent substrate, a refractive index adjusting layer that is an inorganic layer formed on the transparent substrate, and a light shielding layer that is formed in a pattern on the refractive index adjusting layer. And a colored layer formed on the refractive index adjusting layer and disposed in the opening of the light shielding layer.
本発明においては、屈折率調整層が形成されていることにより、光の干渉効果によって外光反射を低減することが可能である。また本発明においては、屈折率調整層は無機層であり、遮光層および着色層の形成過程での膜厚減少を抑制することができるため、反射特性の変化を抑制することが可能である。 In the present invention, since the refractive index adjustment layer is formed, it is possible to reduce external light reflection by the light interference effect. In the present invention, since the refractive index adjustment layer is an inorganic layer and can suppress a decrease in film thickness in the process of forming the light shielding layer and the colored layer, it is possible to suppress a change in reflection characteristics.
また本発明においては、上記透明基板と上記屈折率調整層との間に第１樹脂層が形成されていてもよい。第１樹脂層により透明基板および屈折率調整層の密着性を高めることができるからである。 In the present invention, a first resin layer may be formed between the transparent substrate and the refractive index adjustment layer. This is because the first resin layer can enhance the adhesion between the transparent substrate and the refractive index adjustment layer.
さらに本発明においては、上記屈折率調整層と上記着色層および上記遮光層との間に第２樹脂層が形成されていてもよい。第２樹脂層により屈折率調整層の表面を平坦化することができ、例えばフォトリソグラフィ法により遮光層および着色層を形成する場合には残渣を残りにくくすることができる。 Furthermore, in this invention, the 2nd resin layer may be formed between the said refractive index adjustment layer, the said colored layer, and the said light shielding layer. The surface of the refractive index adjusting layer can be flattened by the second resin layer. For example, when the light shielding layer and the colored layer are formed by a photolithography method, the residue can be hardly left.
また本発明は、上述のカラーフィルタを有することを特徴とする表示装置を提供する。本発明においては、上述のカラーフィルタを用いることにより、外光反射を低減することができ、表示品位を高めることが可能である。 The present invention also provides a display device having the above-described color filter. In the present invention, by using the above-described color filter, external light reflection can be reduced and display quality can be improved.
本発明においては、屈折率調整層の反射特性の変化を抑制し、外光反射を低減することが可能であるという効果を奏する。 In the present invention, it is possible to suppress changes in the reflection characteristics of the refractive index adjustment layer and reduce external light reflection.
以下、本発明のカラーフィルタおよび表示装置について詳細に説明する。 Hereinafter, the color filter and display device of the present invention will be described in detail.
Ａ．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、無機層である屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成された遮光層と、上記屈折率調整層上に形成され、上記遮光層の開口部に配置された着色層とを有することを特徴とするものである。
A. Color Filter The color filter of the present invention includes a transparent substrate, a refractive index adjusting layer that is an inorganic layer formed on the transparent substrate, a light shielding layer formed in a pattern on the refractive index adjusting layer, and the refractive A colored layer formed on the rate adjusting layer and disposed in the opening of the light shielding layer.
本発明のカラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２上に形成され、無機層である屈折率調整層３と、屈折率調整層３上にパターン状に形成された遮光層４と、屈折率調整層３上に形成され、遮光層４の開口部に配置され、赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇおよび青色着色層５Ｂが配列された着色層５とを有している。
このようなカラーフィルタ１を表示装置に用いる場合には、カラーフィルタ１の透明基板２が観察者側になるように配置され、透明基板２側から外光が入射することになる。
The color filter of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the color filter of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the color filter 1 is formed on the
When such a color filter 1 is used for a display device, the
ここで、上述したように、表示装置の内部での外光反射の原因の一つは、カラーフィルタにおいて着色層および遮光層の屈折率が透明基板の屈折率よりも高く、特に遮光層および透明基板の屈折率差が大きいことである。
本発明においては、透明基板と着色層および遮光層との間に屈折率調整層が形成されており、透明基板、着色層および遮光層の屈折率に応じて屈折率調整層の屈折率を調整することができるため、透明基板および屈折率調整層の界面からの反射光と屈折率調整層および遮光層または着色層の界面からの反射光とを干渉させ、光の干渉効果によって外光反射を低減することが可能である。
Here, as described above, one of the causes of external light reflection inside the display device is that the refractive index of the colored layer and the light shielding layer in the color filter is higher than the refractive index of the transparent substrate. The difference in refractive index between the substrates is large.
In the present invention, a refractive index adjustment layer is formed between the transparent substrate, the colored layer, and the light shielding layer, and the refractive index of the refractive index adjustment layer is adjusted according to the refractive index of the transparent substrate, the colored layer, and the light shielding layer. Therefore, the reflected light from the interface of the transparent substrate and the refractive index adjustment layer interferes with the reflected light from the interface of the refractive index adjustment layer and the light-shielding layer or the colored layer, and external light is reflected by the light interference effect. It is possible to reduce.
また本発明においては、屈折率調整層が無機層であることにより、遮光層および着色層の形成過程での膜厚減少を抑制することができる。例えば、屈折率調整層上に遮光層および着色層を形成する前に屈折率調整層の表面を洗浄する場合において、屈折率調整層が有機層である場合には洗浄時に膜厚が減少してしまうが、屈折率調整層が無機層である場合には洗浄時の膜厚減少を抑制することができる。また例えば、遮光層および着色層をフォトリソグラフィ法により形成する場合、露光、現像、加熱等の各工程が繰り返し行われるため、屈折率調整層が有機層である場合には加熱の度に膜厚が減少してしまうが、屈折率調整層が無機層である場合には加熱時の膜厚減少を抑制することができる。したがって、遮光層および着色層の形成過程での屈折率調整層の反射特性の変化を抑制することが可能である。 Moreover, in this invention, when the refractive index adjustment layer is an inorganic layer, the film thickness reduction in the formation process of a light shielding layer and a colored layer can be suppressed. For example, when the surface of the refractive index adjustment layer is washed before forming the light shielding layer and the colored layer on the refractive index adjustment layer, if the refractive index adjustment layer is an organic layer, the film thickness decreases during washing. However, when the refractive index adjustment layer is an inorganic layer, it is possible to suppress a decrease in film thickness during cleaning. In addition, for example, when the light shielding layer and the colored layer are formed by a photolithography method, the steps of exposure, development, heating, and the like are repeatedly performed. However, when the refractive index adjustment layer is an inorganic layer, it is possible to suppress a decrease in film thickness during heating. Therefore, it is possible to suppress changes in the reflection characteristics of the refractive index adjustment layer during the formation process of the light shielding layer and the colored layer.
さらに、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合には、特に遮光層での外光反射を低減することができるので、黒色が引き締まった画像を得ることができる。 Furthermore, when the color filter of the present invention is used for a display device, it is possible to reduce reflection of external light particularly on the light shielding layer, so that an image with a tight black color can be obtained.
したがって、本発明のカラーフィルタを用いることにより、表示品位の高い表示装置を得ることができる。 Therefore, a display device with high display quality can be obtained by using the color filter of the present invention.
以下、本発明のカラーフィルタにおける各構成について説明する。 Hereinafter, each structure in the color filter of this invention is demonstrated.
１．屈折率調整層
本発明における屈折率調整層は、透明基板上に形成されるものであり、無機層である。
1. Refractive index adjustment layer The refractive index adjustment layer in the present invention is formed on a transparent substrate and is an inorganic layer.
屈折率調整層の屈折率は、透明基板の屈折率よりも高いことが好ましく、特に透明基板の屈折率よりも高く、遮光層の屈折率よりも低いことが好ましい。また、屈折率調整層の屈折率は、光の干渉効果によって外光反射が低減するように調整されていることが好ましい。例えば、屈折率調整層の光学膜厚が１／４波長になるように調整されていることが好ましい。具体的には、屈折率調整層の屈折率は１．６１〜１．７５の範囲内であることが好ましい。屈折率調整層が上記のような屈折率を有することにより、外光反射を低減することができる。 The refractive index of the refractive index adjusting layer is preferably higher than the refractive index of the transparent substrate, particularly preferably higher than the refractive index of the transparent substrate and lower than the refractive index of the light shielding layer. The refractive index of the refractive index adjusting layer is preferably adjusted so that external light reflection is reduced by the light interference effect. For example, the optical film thickness of the refractive index adjustment layer is preferably adjusted so as to be a quarter wavelength. Specifically, the refractive index of the refractive index adjusting layer is preferably in the range of 1.61 to 1.75. When the refractive index adjustment layer has the above refractive index, external light reflection can be reduced.
ここで、各部材の「屈折率」とは、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率をいう。屈折率の測定方法は特に限定されないが、例えば、分光反射スペクトルから算出する方法、エリプソメーターを用いて測定する方法、アッベ法を挙げることができる。エリプソメーターとしてはジョバンーイーボン社製ＵＶＳＥＬが挙げられる。具体的には、テクノ・シナジー社製ＤＦ１０３０Ｒにて屈折率を測定することができる。 Here, the “refractive index” of each member refers to the refractive index with respect to light having a wavelength of 550 nm. The method for measuring the refractive index is not particularly limited, and examples thereof include a method of calculating from a spectral reflection spectrum, a method of measuring using an ellipsometer, and an Abbe method. An example of the ellipsometer is UVSEL manufactured by Joban-Evon. Specifically, the refractive index can be measured with DF1030R manufactured by Techno Synergy.
屈折率調整層は無機層であり、無機材料から構成される層である。屈折率調整層に用いられる無機材料としては、透明性を有し、上記の屈折率を満たす屈折率調整層を得ることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば金属酸化物が挙げられる。 The refractive index adjustment layer is an inorganic layer and is a layer composed of an inorganic material. The inorganic material used for the refractive index adjustment layer is not particularly limited as long as it has transparency and can obtain a refractive index adjustment layer satisfying the above refractive index. For example, a metal oxide Is mentioned.
金属酸化物としては、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化セリウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、燐錫化合物（ＰＴＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、アンチモン酸亜鉛、チタン酸バリウム等が挙げられる。また、金属酸化物は複合酸化物であってもよく、上記の金属酸化物はさらにケイ素を含んでいてもよい。
なお、金属酸化物には上記の屈折率を満たさないものもあるが、例えば無機層の組成等を調整することにより無機層の屈折率を制御することができる。具体的には、無機層中の酸素含有量が多くなると、屈折率が低くなる傾向がある。
Examples of the metal oxide include titanium oxide, zirconium oxide, antimony oxide, niobium oxide, aluminum oxide, aluminum oxide alloy, zinc oxide, tin oxide, cerium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO). Antimony tin oxide (ATO), phosphorus tin compound (PTO), aluminum zinc oxide (AZO), gallium zinc oxide (GZO), zinc antimonate, barium titanate, and the like. The metal oxide may be a complex oxide, and the metal oxide may further contain silicon.
Some metal oxides do not satisfy the above refractive index, but the refractive index of the inorganic layer can be controlled by adjusting the composition of the inorganic layer, for example. Specifically, when the oxygen content in the inorganic layer increases, the refractive index tends to decrease.
中でも、無機層は加熱による透過率低下が小さいことが好ましい。具体的には、２３０℃、４０分の加熱を４回繰り返し行う加熱試験において、加熱試験前の透過率をＴ１、加熱試験後の透過率をＴ２としたとき、Ｔ１−Ｔ２が０．０１％以下であることが好ましい。
ここで、透過率は、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において、各波長に対する透過率の平均値である。透過率は、日本電色工業（株）製のＨａｚｅ Ｍｅｔｅｒ ＮＤＨ２０００を用いて測定することができる。
このような無機層に用いられる金属酸化物としては、中でも、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化ニオブであることが好ましい。これらの金属酸化物は複合酸化物であってもよく、さらにケイ素を含んでいてもよい。
Especially, it is preferable that the inorganic layer has a small decrease in transmittance due to heating. Specifically, in a heating test in which heating at 230 ° C. for 40 minutes is repeated four times, when T 1 is the transmittance before the heating test and T 2 is the transmittance after the heating test, T 1 -T 2 is It is preferable that it is 0.01% or less.
Here, the transmittance is an average value of the transmittance for each wavelength in the visible light region (380 nm to 780 nm). The transmittance can be measured using a Haze Meter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
Among these metal oxides used in such an inorganic layer, titanium oxide, zirconium oxide, antimony oxide, and niobium oxide are preferable. These metal oxides may be complex oxides and may further contain silicon.
屈折率調整層の厚みは、屈折率に応じて異なるものであり、所望の反射特性に応じて適宜調整される。例えば屈折率調整層の厚みは、可視光領域における反射を低減する観点から、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。屈折率調整層の厚みが薄すぎると、成膜が困難である。また、屈折率調整層の厚みが厚すぎると、透過率が低下する場合がある。 The thickness of the refractive index adjusting layer varies depending on the refractive index, and is appropriately adjusted according to desired reflection characteristics. For example, the thickness of the refractive index adjusting layer is preferably in the range of 10 nm to 500 nm from the viewpoint of reducing reflection in the visible light region. If the thickness of the refractive index adjustment layer is too thin, film formation is difficult. Moreover, if the thickness of the refractive index adjustment layer is too thick, the transmittance may decrease.
ここで、各部材の「厚み」とは、一般的な測定方法によって得られる厚みをいう。厚みの測定方法としては、例えば、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚みを算出する触針式の方法や、分光反射スペクトルに基づいて厚みを算出する光学式の方法等を挙げることができる。具体的には、ケーエルエー・テンコール株式会社製の触針式膜厚計Ｐ−１５を用いて厚みを測定することができる。なお、厚みとして、対象となる部材の複数箇所における厚み測定結果の平均値が用いられてもよい。 Here, the “thickness” of each member refers to a thickness obtained by a general measurement method. Thickness measurement methods include, for example, a stylus type method of calculating the thickness by tracing the surface with a stylus and detecting an unevenness, an optical method of calculating the thickness based on the spectral reflection spectrum, etc. Can do. Specifically, the thickness can be measured using a stylus thickness meter P-15 manufactured by KLA-Tencor Corporation. In addition, as thickness, the average value of the thickness measurement result in the several location of the member used as object may be used.
屈折率調整層の形成方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等のＰＶＤ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。 Examples of the method for forming the refractive index adjusting layer include a sputtering method, an ion plating method, a PVD method such as a vacuum deposition method, and a CVD method.
２．遮光層
本発明における遮光層は、屈折率調整層上にパターン状に形成されるものである。
2. Light Shielding Layer The light shielding layer in the present invention is formed in a pattern on the refractive index adjusting layer.
遮光層としては、例えばバインダー樹脂中に黒色色材を分散させたものが用いられる。
バインダー樹脂は、遮光層の形成方法に応じて適宜選択される。フォトリソグラフィ法の場合、バインダー樹脂としては、例えばアクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。また、印刷法やインクジェット法の場合、バインダー樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
As the light shielding layer, for example, a material in which a black color material is dispersed in a binder resin is used.
The binder resin is appropriately selected according to the method for forming the light shielding layer. In the case of the photolithography method, as the binder resin, for example, a photosensitive resin having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber is used. In the case of a printing method or an inkjet method, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, hydroxyethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine Examples thereof include resins, phenol resins, alkyd resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, maleic acid resins, polyamide resins and the like.
黒色色材としては、カラーフィルタの遮光層に一般に使用されるものを挙げることができ、顔料および染料のいずれも用いることができる。例えば、カーボンブラック、チタンブラック等が挙げられる。
遮光層中の黒色色材の含有量としては、所望の遮光性が得られればよく、カラーフィルタにおける一般的な遮光層と同様とすることができる。
Examples of the black color material include those generally used for a light shielding layer of a color filter, and any of pigments and dyes can be used. Examples thereof include carbon black and titanium black.
The black color material content in the light shielding layer may be the same as that of a general light shielding layer in a color filter, as long as a desired light shielding property is obtained.
遮光層４は、図２に例示するように、表示領域１１に形成され、画素Ｐを区分する画素区分用遮光部６と、非表示領域１２に形成された額縁遮光部７とを有することができる。
As illustrated in FIG. 2, the light shielding layer 4 is formed in the
ここで、「表示領域」とは、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合に、画像表示に用いられる領域をいう。また、「非表示領域」とは、表示領域の外周に配置された領域をいう。例えば図３に示すように、カラーフィルタは、表示領域１１と、表示領域１１の外周に配置された非表示領域１２とを有する。
Here, the “display area” refers to an area used for image display when the color filter of the present invention is used in a display device. In addition, the “non-display area” refers to an area arranged on the outer periphery of the display area. For example, as shown in FIG. 3, the color filter has a
本発明においては、上述したように、屈折率調整層によって外光反射を低減することができるため、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合に、画像非表示時に表示領域と非表示領域とで反射光輝度を低くすることができ、これにより画像非表示時に表示領域と非表示領域とでの反射光輝度の差を小さくすることができ、見栄えを良くすることができる。
ここで、従来のカラーフィルタを有する表示装置においては、画像非表示時に表示領域と非表示領域とで明るさが異なり、具体的には画像非表示時に非表示領域が表示領域よりも明るく見えることで、非表示領域と表示領域との差異がはっきりして、見栄えが悪くなるという不具合があった。これは、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度が、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度よりも高いためである。
本発明においては、上述したように、屈折率調整層によって外光反射を低減することができる。そのため、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度、ならびに、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度をいずれも低くすることができる。これにより、屈折率調整層を形成しない場合と比較して、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができるのである。
In the present invention, as described above, since the reflection of external light can be reduced by the refractive index adjustment layer, when the color filter of the present invention is used for a display device, the display area and the non-display area when the image is not displayed. Thus, the reflected light luminance can be lowered, whereby the difference in reflected light luminance between the display area and the non-display area when the image is not displayed can be reduced, and the appearance can be improved.
Here, in a display device having a conventional color filter, the brightness differs between the display area and the non-display area when the image is not displayed, and specifically, the non-display area appears brighter than the display area when the image is not displayed. Therefore, there is a problem that the difference between the non-display area and the display area is clear and the appearance is deteriorated. This is because the reflected light luminance at the frame light shielding portion in the non-display area is higher than the average reflected light luminance at the colored layer and the pixel partitioning light shielding portion in the display area.
In the present invention, as described above, external light reflection can be reduced by the refractive index adjustment layer. Therefore, when the image is not displayed, the reflected light luminance at the frame light shielding portion in the non-display area and the average reflected light luminance at the colored layer and the pixel classification light shielding portion in the display area can both be lowered. Thereby, compared with the case where the refractive index adjustment layer is not formed, the reflected light luminance at the frame light shielding portion in the non-display area and the average reflection at the colored layer and pixel classification light shielding portion in the non-display area when the image is not displayed. The difference from the light luminance can be reduced. Therefore, the appearance when the image is not displayed can be improved.
なお、反射光輝度は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊で評価する。具体的には、分光測色計を用いて分光反射特性を測定し、分光反射特性からＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊を求め、反射光輝度を明度Ｌ＊にて表すことができる。
分光反射特性の測定に際しては、ＳＣＥ方式およびＳＣＩ方式のいずれを採用してもよい。
ＳＣＥ（Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｅｘｃｌｕｄｅ）方式は、正反射光を取り除き、拡散反射光のみを測定する方法であり、拡散反射測定方式とも呼ばれる。ＳＣＥ方式では、同じ色でも、試料の表面状態によって測定値が異なり、目視評価の状況に近い測定結果を得ることができる。
ＳＣＩ（Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｉｎｃｌｕｄｅ）方式は、正反射光および拡散反射光の合計を検出する、つまり正反射光も含めて測定する方法である。ＳＣＩ方式は、物体色を測定する場合に広く用いられている。
分光測色計としては、コニカミノルタ（株）製のＣＭ−２５００ｄを用いることができる。
The reflected light luminance is evaluated by the lightness L * in the L * a * b * color system. Specifically, the spectral reflection characteristic is measured using a spectrocolorimeter, the lightness L * in the L * a * b * color system is obtained from the spectral reflection characteristic, and the reflected light luminance is represented by the lightness L * . Can do.
In measuring the spectral reflection characteristic, either the SCE method or the SCI method may be adopted.
The SCE (Special Components Exclude) method is a method of removing only specular reflection light and measuring only diffuse reflection light, and is also called a diffuse reflection measurement method. In the SCE method, even for the same color, the measurement value varies depending on the surface state of the sample, and a measurement result close to the state of visual evaluation can be obtained.
The SCI (Special Components Include) method is a method of detecting the total of specular reflection light and diffuse reflection light, that is, measuring it including specular reflection light. The SCI method is widely used when measuring an object color.
CM-2500d manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. can be used as the spectrocolorimeter.
また、遮光層４は、図１に例示するように単層であってもよく、図４に例示するように屈折率調整層３側から順に反射制御層４ａと遮光性樹脂層４ｂとが積層されたものであってもよい。
反射制御層は遮光層での外光反射低減のために設けられるものである。遮光層が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合には、遮光層での外光反射をさらに低減することができる。また、屈折率調整層だけでなく反射制御層によっても外光反射を低減することができるため、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度ならびに表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度をいずれもさらに低くすることができる。これにより、屈折率調整層および反射制御層を形成しない場合と比較して、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができる。
Further, the light shielding layer 4 may be a single layer as illustrated in FIG. 1, and a
The reflection control layer is provided to reduce external light reflection at the light shielding layer. When the light shielding layer is formed by laminating a reflection control layer and a light shielding resin layer, external light reflection at the light shielding layer can be further reduced. In addition, since the reflection of external light can be reduced not only by the refractive index adjustment layer but also by the reflection control layer, when the color filter of the present invention is used in a display device, the frame light shielding portion in the non-display area can be used when the image is not displayed. The reflected light luminance and the average reflected light luminance at the colored layer and the pixel-partitioning light-shielding portion in the display area can be further reduced. Thus, compared with the case where the refractive index adjustment layer and the reflection control layer are not formed, the reflected light luminance at the frame light shielding portion in the non-display area and the colored layer and the pixel classification light shielding portion in the display area when the image is not displayed. The difference from the average reflected light luminance can be reduced. Therefore, the appearance when the image is not displayed can be improved.
反射制御層としては、例えば赤色色材、緑色色材、青色色材、黒色色材等の色材を含有する着色樹脂層を挙げることができ、具体的には本発明のカラーフィルタを構成する着色層や、黒色色材を含有する着色樹脂層を用いることができる。 As the reflection control layer, for example, a colored resin layer containing a color material such as a red color material, a green color material, a blue color material, and a black color material can be exemplified, and specifically, the color filter of the present invention is configured. A colored layer or a colored resin layer containing a black color material can be used.
反射制御層がカラーフィルタを構成する着色層である場合、その構成としては着色層と同様である。
反射制御層が黒色色材を含有する着色樹脂層である場合、黒色色材は単層の遮光層に用いられる黒色色材と同様であり、着色樹脂層に用いられるバインダー樹脂は、単層の遮光層に用いられるバインダー樹脂と同様とすることができる。
遮光性樹脂層は、単層の遮光層と同様とすることができる。
When the reflection control layer is a colored layer constituting a color filter, the configuration is the same as that of the colored layer.
When the reflection control layer is a colored resin layer containing a black color material, the black color material is the same as the black color material used for the single light-shielding layer, and the binder resin used for the colored resin layer is a single layer It can be the same as the binder resin used for the light shielding layer.
The light shielding resin layer can be the same as the single light shielding layer.
反射制御層は、遮光性樹脂層よりも拡散反射が少ないものであることが好ましい。具体的には、反射制御層の単位厚さ１μｍでの光学濃度が、遮光性樹脂層の単位厚さ１μｍでの光学濃度よりも低いことが好ましい。これは、反射制御層に含有される色材の含有濃度が、遮光性樹脂層に含有される色材の含有濃度より低いということである。
ここで、拡散反射と色材である顔料の濃度との関係について説明する。透明基板上に色材として顔料を含有する樹脂層を形成した場合、顔料の濃度が低いほど、透明基板側から見た樹脂層からの拡散反射は小さくなる。
したがって、反射制御層および遮光性樹脂層の光学濃度を上記の関係とすることにより、単層の遮光層の場合と比較して、反射制御層と遮光性樹脂層とが積層された場合の遮光層での外光反射を低減することができる。
The reflection control layer is preferably one that has less diffuse reflection than the light-shielding resin layer. Specifically, the optical density at a unit thickness of 1 μm of the reflection control layer is preferably lower than the optical density at a unit thickness of 1 μm of the light-shielding resin layer. This means that the content concentration of the color material contained in the reflection control layer is lower than the content concentration of the color material contained in the light-shielding resin layer.
Here, the relationship between the diffuse reflection and the concentration of the pigment as the color material will be described. When a resin layer containing a pigment as a coloring material is formed on a transparent substrate, the lower the pigment concentration, the smaller the diffuse reflection from the resin layer viewed from the transparent substrate side.
Therefore, by setting the optical density of the reflection control layer and the light-shielding resin layer to the above relationship, the light shielding when the reflection control layer and the light-shielding resin layer are laminated as compared with the case of the single-layer light shielding layer. External light reflection at the layer can be reduced.
反射制御層は、単位厚さ１μｍでの光学濃度が２．０以下であることが好ましい。
遮光性樹脂層は、画素区分用遮光部および額縁遮光部の遮光性を確保できるように、光学濃度が４．０以上であることが好ましい。単層の遮光層は、通常、単位厚さ１μｍでの光学濃度が４．０以上である。
なお、光学濃度の測定方法としては、例えば分光測色計を用いて分光反射率を測定し、分光反射率からＹ値を算出し、Ｙ値に基づいて光学濃度を算出する方法を用いることができる。分光測色計としては、例えばオリンパス（株）製のＣＭ−２５００ｄ等を用いることができる。
The reflection control layer preferably has an optical density of 2.0 or less at a unit thickness of 1 μm.
The light-shielding resin layer preferably has an optical density of 4.0 or more so that the light-shielding properties of the pixel-segmenting light-shielding part and the frame light-shielding part can be ensured. The single-layer light-shielding layer usually has an optical density of 4.0 or more at a unit thickness of 1 μm.
As a method for measuring the optical density, for example, a method of measuring a spectral reflectance using a spectrocolorimeter, calculating a Y value from the spectral reflectance, and calculating an optical density based on the Y value is used. it can. For example, CM-2500d manufactured by Olympus Corporation can be used as the spectrocolorimeter.
遮光層が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合、例えば額縁遮光部および画素区分用遮光部の両方が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、額縁遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであり、画素区分用遮光部が単層であってもよい。
また、画素区分用遮光部の全部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、画素区分用遮光部の一部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよい。例えば、画素区分用遮光部が格子状に形成されている場合、すべての画素区分用遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、一つの方向に沿った画素区分用遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであり、他の方向に沿った画素区分用遮光部が単層であってもよい。
When the light shielding layer is a laminate of a reflection control layer and a light shielding resin layer, for example, both the frame light shielding portion and the pixel classification light shielding portion are obtained by laminating a reflection control layer and a light shielding resin layer. Alternatively, the frame light shielding part may be a laminate of a reflection control layer and a light shielding resin layer, and the pixel partitioning light shielding part may be a single layer.
Alternatively, the pixel-partitioning light-shielding part may be entirely laminated with a reflection control layer and a light-shielding resin layer, or a part of the pixel-partitioning light-shielding part may be laminated with a reflection control layer and a light-shielding resin layer. It may be what was done. For example, when the pixel-partitioning light-shielding part is formed in a lattice shape, all the pixel-partitioning light-shielding parts may be formed by laminating a reflection control layer and a light-shielding resin layer, and are arranged along one direction. Further, the pixel-segmenting light-shielding portion may be formed by laminating a reflection control layer and a light-shielding resin layer, and the pixel-segmenting light-shielding portion along other directions may be a single layer.
額縁遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであり、画素区分用遮光部が単層である場合には、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合に、画像非表示時の非表示領域での反射光の色合いを調整することができ、これにより画像非表示時に表示領域と非表示領域とでの反射光の色合いの差を小さくすることができ、見栄えを良くすることができる。
ここで、従来のカラーフィルタを有する表示装置においては、画像非表示時に表示領域と非表示領域とで明るさが異なることに加えて、表示領域と非表示領域とで色合いが異なり、非表示領域と表示領域との差異がはっきりして、見栄えが悪くなるという不具合があった。表示領域と非表示領域とで色合いが異なるのは、非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとが異なるためである。
額縁遮光部および画素区分用遮光部のうち、額縁遮光部のみを反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものとする場合には、反射制御層に用いる着色樹脂層を適宜選択することによって画像非表示時の非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いを調整することができる。そのため、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができるのである。
When the frame light-shielding part is a laminate of a reflection control layer and a light-shielding resin layer, and the pixel-partitioning light-shielding part is a single layer, when the color filter of the present invention is used for a display device, an image It is possible to adjust the hue of reflected light in the non-display area during non-display, thereby reducing the difference in color of the reflected light between the display area and non-display area when the image is not displayed. Can be better.
Here, in a display device having a conventional color filter, in addition to the brightness of the display area and the non-display area being different when the image is not displayed, the display area and the non-display area have different colors, and the non-display area There is a problem that the difference between the display area and the display area is clear and the appearance is poor. The color difference between the display area and the non-display area is that the color of the reflected light at the frame light-shielding part in the non-display area and the color of the average reflected light at the colored layer and the pixel-partitioning light-shielding part in the display area. Because it is different.
When only the frame light-shielding part of the frame light-shielding part and the pixel-shading light-shielding part is formed by laminating the reflection control layer and the light-shielding resin layer, the color resin layer used for the reflection control layer should be appropriately selected. Thus, it is possible to adjust the hue of the reflected light at the frame light shielding portion in the non-display area when the image is not displayed. Therefore, when the image is not displayed, the difference between the shade of the reflected light at the frame shading portion in the non-display area and the average shade of the reflected light at the colored layer and the pixel section shading portion in the display area can be reduced. Therefore, the appearance when the image is not displayed can be improved.
なお、反射光の色合いは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色度ａ＊、ｂ＊で評価する。例えば、分光測色計を用いて分光反射特性を測定し、分光反射特性からＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色度ａ＊、ｂ＊を求め、反射光の色合いを色度ａ＊、ｂ＊にて表すことができる。
分光測色計としては、コニカミノルタ（株）製のＣＭ−２５００ｄを用いることができる。
The shade of reflected light is evaluated by chromaticity a * and b * in the L * a * b * color system. For example, the spectral reflection characteristic is measured using a spectrocolorimeter, the chromaticity a * and b * in the L * a * b * color system is determined from the spectral reflection characteristic, and the hue of the reflected light is determined as the chromaticity a * , It can be represented by b * .
CM-2500d manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. can be used as the spectrocolorimeter.
反射制御層がカラーフィルタを構成する着色層である場合、反射制御層は複数色の着色層のうちいずれか１色以上の着色層であればよく、額縁遮光部および画素区分用遮光部に応じて適宜選択される。例えば、額縁遮光部を構成する反射制御層は、１色の着色層で構成されていてもよく、複数色の着色層が並列されたものであってもよく、複数色の着色層が積層されたものであってもよい。また、画素区分用遮光部を構成する反射制御層は、１色の着色層で構成されていることが好ましい。また、額縁遮光部および画素区分用遮光部の両方が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合には、額縁遮光部および画素区分用遮光部を構成する反射制御層は、１色の着色層で構成されていることが好ましい。 In the case where the reflection control layer is a colored layer constituting a color filter, the reflection control layer may be a colored layer of one or more of a plurality of colored layers, depending on the frame light shielding portion and the pixel classification light shielding portion. Are appropriately selected. For example, the reflection control layer constituting the frame light-shielding portion may be composed of a single color layer, or may be composed of a plurality of color layers arranged in parallel, and a plurality of color layers are laminated. It may be. Moreover, it is preferable that the reflection control layer which comprises the pixel division light-shielding part is comprised by the coloring layer of one color. Further, when both the frame light-shielding portion and the pixel-segment light-shielding portion are formed by laminating a reflection control layer and a light-shielding resin layer, the reflection control layer constituting the frame light-shielding portion and the pixel-segment light-shielding portion is It is preferable to be composed of a single color layer.
額縁遮光部および画素区分用遮光部のうち、額縁遮光部のみを反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものとする場合であって、額縁遮光部を構成する反射制御層が１色の着色層で構成されている場合には、反射制御層は青色着色層であることが好ましい。
ここで、従来のカラーフィルタを用いた表示装置において、遮光層が単層である場合、画像非表示時に非表示領域が表示領域に比べて黄色味を帯びやすい傾向がある。そのため、反射制御層として青色着色層を用いることにより、画像非表示時に非表示領域が黄色味を帯びるのを抑制することができる。したがって、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。
Of the frame light-shielding portion and the pixel-shading light-shielding portion, only the frame light-shielding portion is formed by laminating the reflection control layer and the light-shielding resin layer, and the reflection control layer constituting the frame light-shielding portion is one color. In the case where it is composed of a colored layer, the reflection control layer is preferably a blue colored layer.
Here, in a display device using a conventional color filter, when the light shielding layer is a single layer, the non-display area tends to be more yellowish than the display area when the image is not displayed. Therefore, by using a blue colored layer as the reflection control layer, it is possible to suppress the non-display area from being yellowish when the image is not displayed. Therefore, when the image is not displayed, the difference between the shade of the reflected light in the frame light shielding portion in the non-display area and the average shade of the reflected light in the colored layer and the pixel classification light shielding portion in the display area can be reduced.
また、額縁遮光部および画素区分用遮光部のうち、額縁遮光部のみを反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものとする場合であって、額縁遮光部を構成する反射制御層が複数色の着色層が並列されたものである場合には、反射制御層を構成する各着色層の線幅およびピッチは適宜選択することができる。また、反射制御層を構成する各着色層の配列は、カラーフィルタを構成する各着色層の配列と同じであってもよく異なっていてもよい。また、反射制御層を構成する各着色層は、隣接する着色層同士が重なるまたは接するように配置されていてもよく、所定の間隔をあけて配置されていてもよい。
中でも、反射制御層を構成する各着色層の線幅およびピッチは、カラーフィルタを構成する各着色層の線幅およびピッチと同じであることが好ましい。また、この場合、反射制御層を構成する各着色層は所定の間隔をあけて配置されており、各着色層間を埋めるように遮光性樹脂層が形成されていることがより好ましい。このような構成とすることにより、反射制御層を構成する各着色層の線幅、ピッチおよび配列を、カラーフィルタを構成する各着色層の線幅、ピッチおよび配列に似せることができる。そのため、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。
Further, among the frame light shielding part and the pixel sorting light shielding part, only the frame light shielding part is formed by laminating the reflection control layer and the light shielding resin layer, and the reflection control layer constituting the frame light shielding part is When a plurality of colored layers are arranged in parallel, the line width and pitch of each colored layer constituting the reflection control layer can be appropriately selected. The arrangement of the colored layers constituting the reflection control layer may be the same as or different from the arrangement of the colored layers constituting the color filter. Moreover, each colored layer which comprises a reflection control layer may be arrange | positioned so that adjacent colored layers may overlap or may contact, and may be arrange | positioned at predetermined intervals.
Especially, it is preferable that the line width and pitch of each colored layer which comprises a reflection control layer are the same as the line width and pitch of each colored layer which comprises a color filter. In this case, it is more preferable that the colored layers constituting the reflection control layer are arranged at a predetermined interval, and a light-shielding resin layer is formed so as to fill each colored layer. By adopting such a configuration, the line width, pitch and arrangement of each colored layer constituting the reflection control layer can be made to resemble the line width, pitch and arrangement of each colored layer constituting the color filter. Therefore, when the image is not displayed, the difference between the shade of reflected light in the frame shading portion in the non-display area and the average shade of reflected light in the colored layers and pixel segmenting shading portions in the display area can be reduced. it can.
また、額縁遮光部を構成する反射制御層が複数色の着色層が並列されたものである場合、反射制御層を構成する各着色層の線幅や面積を調整することにより、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることもできる。
ここで、青色着色層は、赤色着色層および緑色着色層に比べて反射光輝度が高い傾向にある。そのため、反射制御層を構成する青色着色層の線幅や面積を、反射制御層を構成する赤色着色層および緑色着色層の線幅や面積よりも小さくすることで、額縁遮光部での反射光輝度を下げることができる。これにより、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。
In addition, when the reflection control layer that constitutes the frame light-shielding portion is formed by arranging a plurality of colored layers in parallel, by adjusting the line width and area of each colored layer that constitutes the reflection control layer, when the image is not displayed It is also possible to reduce the difference between the reflected light luminance at the frame light shielding portion in the non-display area and the average reflected light luminance at the colored layers of the plurality of colors and the pixel classification light shielding portion in the display area.
Here, the blue colored layer tends to have higher reflected light luminance than the red colored layer and the green colored layer. Therefore, the reflected light at the frame shading part is reduced by making the line width and area of the blue colored layer constituting the reflection control layer smaller than the line width and area of the red and green colored layers constituting the reflection control layer. The brightness can be lowered. As a result, it is possible to reduce the difference between the reflected light luminance at the frame light-shielding portion in the non-display area and the average reflected light luminance at the plurality of colored layers and the pixel-partitioning light-shielding portion in the display area when the image is not displayed. .
また、額縁遮光部および画素区分用遮光部の両方が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合であって、額縁遮光部および画素区分用遮光部を構成する反射制御層がカラーフィルタを構成する着色層である場合、反射制御層は青色着色層であることが好ましい。 In addition, both the frame light-shielding portion and the pixel-shading light-shielding portion are layers in which a reflection control layer and a light-shielding resin layer are laminated, and the reflection control layer constituting the frame light-shielding portion and the pixel-shading light-shielding portion Is a colored layer constituting a color filter, the reflection control layer is preferably a blue colored layer.
また、反射制御層は、透明樹脂層であってもよい。この場合、透明基板側から入射する外光の大部分が遮光性樹脂層まで達するが、透明樹脂層を設けない場合に比べて遮光性樹脂層と透明基板との距離を大きくすることができる。これにより、透明樹脂層を設けない場合に比べて遮光性樹脂層での外光反射を少なくすることができる。
透明樹脂層の透過率は９０％以上であることが好ましい。
The reflection control layer may be a transparent resin layer. In this case, most of the external light incident from the transparent substrate side reaches the light-shielding resin layer, but the distance between the light-shielding resin layer and the transparent substrate can be increased as compared with the case where the transparent resin layer is not provided. Thereby, compared with the case where a transparent resin layer is not provided, external light reflection by a light-shielding resin layer can be decreased.
The transmittance of the transparent resin layer is preferably 90% or more.
画素区分用遮光部においては、図４に例示するように反射制御層４ａおよび遮光性樹脂層４ｂの線幅は同じであってもよく、図５に例示するように反射制御層４ａおよび遮光性樹脂層４ｂの線幅は異なっていてもよい。中でも、図５に例示するように、遮光性樹脂層４ｂの線幅が反射制御層４ａの線幅よりも大きく、遮光性樹脂層４ｂが反射制御層４ａを覆うように形成されていることが好ましい。フォトリソグラフィ法による画素区分用遮光部の形成が容易になるからである。
In the pixel section light-shielding portion, the line widths of the
また、遮光層には、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等が含有されていてもよい。 Further, the light shielding layer may contain a photopolymerization initiator, a sensitizer, a coating property improver, a development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like, if necessary. .
遮光層の膜厚は、カラーフィルタにおける一般的な遮光層の膜厚と同様とすることができ、例えば０．５μｍ〜２．０μｍの範囲内で設定することができる。 The film thickness of the light shielding layer can be the same as the film thickness of a general light shielding layer in the color filter, and can be set within a range of 0.5 μm to 2.0 μm, for example.
遮光層の開口部の形状は特に限定されるものではなく、例えばストライプ形状、くの字形状、デルタ配列等のように着色層の配列を変えたものも挙げられる。 The shape of the opening of the light shielding layer is not particularly limited, and examples thereof include those in which the arrangement of the colored layers is changed, such as a stripe shape, a dogleg shape, and a delta arrangement.
遮光層の形成方法としては、屈折率調整層上に遮光層をパターン状に形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法を挙げることができる。 The method for forming the light shielding layer is not particularly limited as long as the light shielding layer can be formed in a pattern on the refractive index adjustment layer, and examples thereof include a photolithography method, a printing method, and an ink jet method. .
３．着色層
本発明における着色層は、上記屈折率調整層上に形成され、上記遮光層の開口部に配置されるものである。
3. Colored layer The colored layer in the present invention is formed on the refractive index adjusting layer and disposed in the opening of the light shielding layer.
着色層の色としては、例えば赤、緑、青、黄、シアン、およびマゼンダからなる群から選択される１種または２種以上の組み合わせを挙げることができる。また、着色層として、上記の着色層に加えて、白色（無色）の層を用いてもよい。具体的には、着色層の色は、赤、緑、青の３色、赤、緑、青、黄の４色、赤、緑、青、黄、シアンの５色、赤、緑、青、白の４色等とすることができる。 Examples of the color of the colored layer include one or a combination of two or more selected from the group consisting of red, green, blue, yellow, cyan, and magenta. Moreover, in addition to said colored layer, you may use a white (colorless) layer as a colored layer. Specifically, the colors of the colored layer are three colors of red, green, and blue, four colors of red, green, blue, and yellow, five colors of red, green, blue, yellow, and cyan, red, green, blue, It can be four colors such as white.
着色層は、例えば色材をバインダー樹脂中に分散させたものである。
色材としては、各色の顔料や染料等を挙げることができる。赤色着色層に用いられる赤色色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。緑色着色層に用いられる緑色色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。青色着色層に用いられる青色色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
バインダー樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
着色層には、光重合開始剤や、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させてもよい。
The colored layer is, for example, a color material dispersed in a binder resin.
Examples of the color material include pigments and dyes of each color. Examples of the red color material used in the red colored layer include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindoline pigments. Examples of the green color material used in the green coloring layer include phthalocyanine pigments such as halogen polysubstituted phthalocyanine pigments or halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, isoindoline pigments, and isoindolinones. And pigments. Examples of the blue color material used for the blue colored layer include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, dioxazine pigments and the like. These pigments and dyes may be used alone or in combination of two or more.
As the binder resin, for example, a photosensitive resin having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber is used.
The colored layer may contain a photopolymerization initiator and, if necessary, a sensitizer, a coatability improver, a development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like.
着色層の配列は特に限定されるものではなく、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができる。
隣接する着色層の間には隙間があってもよく無くてもよい。
The arrangement of the colored layers is not particularly limited, and may be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type.
There may or may not be a gap between adjacent colored layers.
着色層の膜厚は、カラーフィルタにおける一般的な着色層の膜厚と同様とすることができ、例えば１μｍ〜５μｍの範囲内で設定することができる。
着色層の形成方法としては、複数色の着色層を同一平面上に配列可能な方法であればよく、例えばフォトリソグラフィ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。
The film thickness of the colored layer can be the same as the film thickness of a general colored layer in a color filter, and can be set, for example, within a range of 1 μm to 5 μm.
As a method for forming the colored layer, any method can be used as long as a plurality of colored layers can be arranged on the same plane, and examples thereof include a photolithography method, an inkjet method, and a printing method.
また、着色層が形成されている同一平面上には、上記色材を含有せず、上記バインダー樹脂を含有し、表示装置の光源からの光を透過する白色層が形成されていてもよい。
白色層の膜厚および形成方法は、着色層と同様である。
Further, a white layer that does not contain the color material but contains the binder resin and transmits light from the light source of the display device may be formed on the same plane on which the colored layer is formed.
The thickness and formation method of the white layer are the same as those of the colored layer.
４．透明基板
本発明における透明基板は、上記の屈折率調整層、遮光層および着色層等を支持するものである。
透明基板としては、一般的にカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する樹脂基板等を挙げることができる。中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式による液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
4). Transparent substrate The transparent substrate in this invention supports said refractive index adjustment layer, a light shielding layer, a colored layer, etc.
As the transparent substrate, those generally used for color filters can be used. For example, non-flexible inorganic substrates such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plate, and transparent Examples thereof include a resin substrate having flexibility such as a resin film and an optical resin plate. Among them, it is preferable to use an inorganic substrate, and it is preferable to use a glass substrate among inorganic substrates. Furthermore, it is preferable to use an alkali-free type glass substrate among the glass substrates. The alkali-free type glass substrate is excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and contains no alkali component in the glass, so it is suitable for use in color filters for liquid crystal display devices using the active matrix method. Because you can.
５．第１樹脂層
本発明においては、図６に例示するように、透明基板２と屈折率調整層３との間に第１樹脂層８が形成されていてもよい。第１樹脂層はアンカー層として機能するものであり、例えば透明基板が樹脂基板である場合、第１樹脂層により透明基板および屈折率調整層の密着性を高めることができる。
5. First Resin Layer In the present invention, a first resin layer 8 may be formed between the
第１樹脂層に用いられる樹脂材料としては、透明性を有し、透明基板および屈折率調整層の密着性を向上させることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル系、ニトリルゴム系、フェノール樹脂、シリコーンゴム系等が挙げられる。 The resin material used for the first resin layer is not particularly limited as long as it has transparency and can improve the adhesion between the transparent substrate and the refractive index adjustment layer. For example, an acrylic resin, An epoxy resin, vinyl acetate type, nitrile rubber type, phenol resin, silicone rubber type, etc. are mentioned.
また、第１樹脂層は樹脂材料およびフィラーを含有することが好ましい。硬度等の特性を向上させることができるからである。フィラーとしては、透明性を有するものであればよく、有機系および無機系のいずれも用いることができる。また、フィラーの粒径としては、第１樹脂層の膜厚よりも小さければ特に限定されるものではない。 The first resin layer preferably contains a resin material and a filler. This is because characteristics such as hardness can be improved. As a filler, what is necessary is just to have transparency, and both an organic type and an inorganic type can be used. Further, the particle size of the filler is not particularly limited as long as it is smaller than the film thickness of the first resin layer.
第１樹脂層の膜厚としては、反射特性に影響を及ぼさない膜厚であることが好ましく、例えば０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。 The film thickness of the first resin layer is preferably a film thickness that does not affect the reflection characteristics, and is preferably in the range of 0.5 μm to 10 μm, for example.
第１樹脂層の形成方法としては、例えば透明基板上に樹脂組成物を塗布し、必要に応じて硬化させる方法が挙げられる。
樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法等、一般的な塗布方法を適用することができる。
また、硬化方法としては、樹脂材料の種類に応じて異なるが、例えば熱あるいは紫外線や電子線等の照射が挙げられる。
As a formation method of a 1st resin layer, the method of apply | coating a resin composition on a transparent substrate, for example, and making it harden | cure as needed is mentioned.
As a coating method of the resin composition, for example, a general coating method such as a die coating method, a spin coating method, a dip coating method, or a roll coating method can be applied.
Moreover, as a hardening method, although it changes according to the kind of resin material, irradiation of a heat | fever or an ultraviolet-ray, an electron beam etc. is mentioned, for example.
６．第２樹脂層
本発明においては、図７に例示するように、屈折率調整層３と着色層５および遮光層４との間に第２樹脂層９が形成されていてもよい。屈折率調整層は無機層であり、真空成膜法により形成されることから、有機層と比較して表面が粗くなる傾向にある。これに対し、屈折率調整層上に第２樹脂層が形成されていることにより、屈折率調整層の表面を平坦化することができ、例えばフォトリソグラフィ法により遮光層および着色層を形成する場合には残渣を低減することができる。
6). Second Resin Layer In the present invention, as illustrated in FIG. 7, the second resin layer 9 may be formed between the refractive
第２樹脂層に用いられる樹脂材料としては、透明性を有し、屈折率調整層の表面を平坦化することができるものであれば特に限定されるものではなく、カラーフィルタに用いられる一般的な樹脂材料の中から適宜選択して用いることができる。 The resin material used for the second resin layer is not particularly limited as long as it has transparency and can flatten the surface of the refractive index adjustment layer, and is generally used for color filters. It can be used by appropriately selecting from various resin materials.
第２樹脂層の膜厚としては、反射特性に影響を及ぼさない膜厚であることが好ましく、例えば０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。 The film thickness of the second resin layer is preferably a film thickness that does not affect the reflection characteristics, and is preferably in the range of 0.5 μm to 10 μm, for example.
第２樹脂層の形成方法としては、上記第１樹脂層の形成方法と同様とすることができる。 The method for forming the second resin layer can be the same as the method for forming the first resin layer.
７．その他の構成
本発明のカラーフィルタは、上記の透明基板、屈折率調整層、遮光層および着色層以外に、必要に応じて他の構成を有していてもよい。
7). Other Configurations The color filter of the present invention may have other configurations as necessary in addition to the transparent substrate, the refractive index adjustment layer, the light shielding layer, and the colored layer.
本発明においては、着色層上にオーバーコート層が形成されていてもよい。オーバーコート層により、カラーフィルタ表面を平坦化することができる。
オーバーコート層の材料としては、着色層が形成された面を平坦化することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般にカラーフィルタに用いられるオーバーコート層と同様とすることができ、有機材料および無機材料のいずれも用いることができる。オーバーコート層が無機材料から構成される場合には、バリア性を付与することができる。
オーバーコート層の膜厚および形成方法としては、一般にカラーフィルタに用いられるオーバーコート層と同様とすることができる。
In the present invention, an overcoat layer may be formed on the colored layer. The surface of the color filter can be flattened by the overcoat layer.
The material of the overcoat layer is not particularly limited as long as it can flatten the surface on which the colored layer is formed, and can be the same as the overcoat layer generally used for color filters. Any of organic materials and inorganic materials can be used. When the overcoat layer is composed of an inorganic material, barrier properties can be imparted.
The film thickness and the formation method of the overcoat layer can be the same as those of the overcoat layer generally used for color filters.
また例えば、オーバーコート層上に透明電極層や配向膜が形成されていてもよく、画素間遮光部上にスペーサが形成されていてもよい。透明電極層、配向膜およびスペーサについては、一般に液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができる。 Further, for example, a transparent electrode layer or an alignment film may be formed on the overcoat layer, and a spacer may be formed on the inter-pixel light shielding portion. The transparent electrode layer, the alignment film, and the spacer can be the same as those generally used for a liquid crystal display device.
８．用途
本発明のカラーフィルタは、外光反射を低減することができるものであり、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置に好適に用いることができる。
有機ＥＬ表示装置の場合、屈折率調整層によって外光反射を低減することができるため、外光反射低減のために円偏光板を使用しなくてもよい。そのため、円偏光板による光の利用効率の低下を抑制し、高輝度化を達成することができる。
8). Applications The color filter of the present invention can reduce external light reflection, and can be suitably used for, for example, a liquid crystal display device and an organic EL display device.
In the case of an organic EL display device, since the reflection of external light can be reduced by the refractive index adjustment layer, it is not necessary to use a circularly polarizing plate for reducing the reflection of external light. Therefore, it is possible to suppress a decrease in light use efficiency due to the circularly polarizing plate and achieve high luminance.
Ｂ．表示装置
本発明の表示装置は、上述のカラーフィルタを有することを特徴とするものである。
本発明においては、上述のカラーフィルタを用いることにより、外光反射を低減することができ、表示品位を高めることが可能である。
本発明の表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等が挙げられる。
B. Display Device A display device according to the present invention includes the above-described color filter.
In the present invention, by using the above-described color filter, external light reflection can be reduced and display quality can be improved.
Examples of the display device of the present invention include a liquid crystal display device and an organic EL display device.
本発明の表示装置が液晶表示装置である場合、液晶表示装置は、例えば上述のカラーフィルタと、対向基板と、カラーフィルタおよび対向基板の間に配置された液晶層とを有するものである。カラーフィルタおよび対向基板のそれぞれの対向面には透明電極層および配向膜を形成することができる。また、対向基板にはＴＦＴ素子等を形成することができる。対向基板は、液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択される。また、液晶層に用いられる液晶としては、例えばネマチック液晶、スメクチック液晶等を挙げることができ、液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択される。
液晶表示装置を構成する各部材については、一般的な液晶表示装置と同様とすることができる。
When the display device of the present invention is a liquid crystal display device, the liquid crystal display device has, for example, the above-described color filter, a counter substrate, and a liquid crystal layer disposed between the color filter and the counter substrate. A transparent electrode layer and an alignment film can be formed on the opposing surfaces of the color filter and the opposing substrate. A TFT element or the like can be formed on the counter substrate. The counter substrate is appropriately selected according to the driving method of the liquid crystal display device. Examples of the liquid crystal used in the liquid crystal layer include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal, and are appropriately selected according to the driving method of the liquid crystal display device.
About each member which comprises a liquid crystal display device, it can be set as the same as a general liquid crystal display device.
本発明の表示装置が有機ＥＬ表示装置である場合、有機ＥＬ表示装置は、例えば上述のカラーフィルタと、支持基板上に有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板とを有するものである。有機ＥＬ素子は、例えば支持基板上に形成された背面電極層と、背面電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成された透明電極層とを有する。有機ＥＬ層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を有することができる。また、カラーフィルタと有機ＥＬ素子基板との間は、例えば樹脂で充填することができる。
有機ＥＬ表示装置を構成する各部材については、一般的な有機ＥＬ表示装置と同様とすることができる。
When the display device of the present invention is an organic EL display device, the organic EL display device has, for example, the above-described color filter and an organic EL element substrate in which an organic EL element is formed on a support substrate. The organic EL element has, for example, a back electrode layer formed on a support substrate, an organic EL layer formed on the back electrode layer and including at least a light emitting layer, and a transparent electrode layer formed on the organic EL layer. . The organic EL layer can have a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like in addition to the light emitting layer. The space between the color filter and the organic EL element substrate can be filled with, for example, a resin.
About each member which comprises an organic electroluminescence display, it can be set as the same as a general organic electroluminescence display.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
［実施例１］
（屈折率調整層の形成）
屈折率調整層の材料として、屈折率１．７０を示すＡＧＣセラミックス（株）のＺｒを含有するＳｉ系ターゲット「ＳＸ」を用いた。
透明基板上に上記材料を膜厚０．１００μｍでスパッタ処理し、屈折率調整層（無機層）を形成した。
[Example 1]
(Formation of refractive index adjustment layer)
As a material for the refractive index adjusting layer, Si-based target “SX” containing Zr of AGC Ceramics Co., Ltd. having a refractive index of 1.70 was used.
The above material was sputtered on a transparent substrate to a thickness of 0.100 μm to form a refractive index adjustment layer (inorganic layer).
（硬化性樹脂組成物Ａの調製）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２、２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
(Preparation of curable resin composition A)
In a polymerization tank, 63 parts by mass of methyl methacrylate (MMA), 12 parts by mass of acrylic acid (AA), 6 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and 88 parts by mass of diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) are charged. After stirring and dissolving, 7 parts by mass of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and dissolved uniformly. Then, it stirred at 85 degreeC under nitrogen stream for 2 hours, and also was made to react at 100 degreeC for 1 hour. Further, 7 parts by mass of glycidyl methacrylate (GMA), 0.4 parts by mass of triethylamine, and 0.2 parts by mass of hydroquinone were added to the obtained solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain a copolymer resin solution ( A solid content of 50%) was obtained.
次に、下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物Ａとした。
＜硬化性樹脂組成物Ａの組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）…１６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社 ＳＲ３９９）…２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 エピコート１８０Ｓ７０）…４質量部
・２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン…４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル…５２質量部
Next, the following materials were stirred and mixed at room temperature to obtain a curable resin composition A.
<Composition of curable resin composition A>
-Copolymer resin solution (solid content 50%)-16 parts by mass-Dipentaerythritol pentaacrylate (Sartomer SR399)-24 parts by mass-Orthocresol novolac epoxy resin (Oka Shell Epoxy Epicoat 180S70)-4 parts by mass Parts · 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one ... 4 parts by mass · diethylene glycol dimethyl ether ... 52 parts by mass
（遮光層の形成）
まず、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料（三菱化学社製 ＃２６００）…２０質量部
・高分子分散材（ビックケミー・ジャパン株式会社 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １１１）…１６質量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）…６４質量部
(Formation of light shielding layer)
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed by a sand mill to prepare a black pigment dispersion.
<Composition of black pigment dispersion>
・ Black pigment (Mitsubishi Chemical Co., Ltd. # 2600): 20 parts by mass ・ Polymer dispersion (Bicchemy Japan, Ltd. Disperbyk 111): 16 parts by mass ・ Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 64 parts by mass
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光層用組成物を得た。
＜遮光層用組成物の組成＞
・上記黒色顔料分散液…５０質量部
・上記硬化性樹脂組成物Ａ…２０質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル…３０質量部
Next, the following components were sufficiently mixed to obtain a light shielding layer composition.
<Composition of composition for light shielding layer>
-Black pigment dispersion-50 parts by mass-Curable resin composition A-20 parts by mass-Diethylene glycol dimethyl ether-30 parts by mass
屈折率調整層が形成された基板表面をＵＶ洗浄した後、屈折率調整層上に上記遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、遮光層形成用層を形成した。この遮光層形成用層を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を２３０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱処理を施して、遮光層をパターン状に形成した。 After UV cleaning the substrate surface on which the refractive index adjusting layer is formed, the light shielding layer composition is applied onto the refractive index adjusting layer with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light shielding layer forming layer. did. This light-shielding layer forming layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp, then developed with a 0.05 wt% aqueous potassium hydroxide solution, and then the substrate is left to stand in an atmosphere at 230 ° C. for 30 minutes for heat treatment. The light shielding layer was formed in a pattern.
（赤色着色層の形成）
屈折率調整層上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布して、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋｗの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１７０℃の雰囲気下に１５分間放置することにより加熱処理を施して、表示領域の赤色副画素に赤色着色層のパターンを形成した。
(Formation of red colored layer)
On the refractive index adjusting layer, a red curable resin composition having the following composition was applied by spin coating, and then dried in an oven at 70 ° C. for 3 minutes. Next, a photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of the red curable resin composition, and an ultraviolet ray is applied only to the region corresponding to the red colored layer forming region using a 2.0 kW ultrahigh pressure mercury lamp by a proximity aligner. Was irradiated for 10 seconds. Subsequently, it was immersed in 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature 23 degreeC) for 1 minute, and alkali development was carried out, and only the uncured part of the coating film of a red curable resin composition was removed. Thereafter, the substrate was left to stand in an atmosphere of 170 ° C. for 15 minutes to perform heat treatment, and a red colored layer pattern was formed on the red subpixel in the display region.
＜赤色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７…３質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４…４質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物Ａ…２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
<Composition of red curable resin composition>
・ C. I. Pigment Red 177 3 parts by mass, C.I. I. Pigment Red 254 ... 4 parts by mass, polysulfonic acid type polymer dispersant ... 3 parts by mass, the above curable resin composition A ... 23 parts by mass, 3-methoxybutyl acetate ... 67 parts by mass
（緑色着色層の形成）
次に、赤色着色層の形成と同様の工程で、屈折率調整層上に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を塗布して、表示領域の緑色副画素に緑色着色層のパターンを形成した。
(Formation of green colored layer)
Next, in the same process as the formation of the red colored layer, a green curable resin composition having the following composition was applied on the refractive index adjusting layer to form a pattern of the green colored layer on the green subpixel in the display area. .
＜緑色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８…７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８…１質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物Ａ…２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
<Composition of green curable resin composition>
・ C. I. Pigment Green 58: 7 parts by mass / C.I. I. Pigment Yellow 138 1 part by mass, polysulfonic acid
（青色着色層の形成）
更に、赤色着色層の形成と同様の工程で、屈折率調整層上に、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を塗布して、表示領域の青色副画素に青色着色層のパターンを形成した。
(Formation of blue colored layer)
Further, in the same process as the formation of the red colored layer, a blue curable resin composition having the following composition was applied on the refractive index adjusting layer to form a pattern of the blue colored layer on the blue subpixel in the display region.
＜青色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１…５質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物Ａ…２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
<Composition of blue curable resin composition>
・ C. I. Pigment Blue 1 ... 5 parts by mass, polysulfonic acid type polymer dispersant ... 3 parts by mass, the curable resin composition A ... 25 parts by mass, and 3-methoxybutyl acetate ... 67 parts by mass
（白色層の形成）
更に、赤色着色層の形成と同様の工程で、基板上に、下記組成の白色層用樹脂組成物を塗布して、表示領域の白色副画素に白色層のパターンを形成した。
(Formation of white layer)
Furthermore, in the same process as the formation of the red colored layer, a white layer resin composition having the following composition was applied on the substrate to form a white layer pattern on the white subpixel in the display region.
＜白色層用樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１…１質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…０．３質量部
・上記硬化性樹脂組成物Ａ…３１．７質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
<Composition of resin composition for white layer>
・ C. I. Pigment Blue 1 ... 1 part by mass, polysulfonic acid type polymer dispersant ... 0.3 part by mass, the curable resin composition A ... 31.7 parts by mass, 3-methoxybutyl acetate ... 67 parts by mass
以上の工程を行うことにより、カラーフィルタを得た。 The color filter was obtained by performing the above process.
［実施例２］
屈折率調整層の形成前に透明基板上に第１樹脂層を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
[Example 2]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the first resin layer was formed on the transparent substrate before forming the refractive index adjusting layer.
（第１樹脂層の形成）
第１樹脂層の材料として、透明性を有し、透明基板との強粘着力を示す日立化成（株）の製品「ヒタロイド７９２７−１５」を用いた。
透明基板上に上記材料を膜厚２μｍで塗布して、第１樹脂層を形成した。
(Formation of first resin layer)
As a material for the first resin layer, a product “Hitaroid 7927-15” of Hitachi Chemical Co., Ltd., which has transparency and exhibits strong adhesive strength with a transparent substrate, was used.
The said material was apply | coated with the film thickness of 2 micrometers on the transparent substrate, and the 1st resin layer was formed.
［実施例３］
屈折率調整層の形成後、遮光層および着色層の形成前に、屈折率調整層上に第２樹脂層を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
[Example 3]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the second resin layer was formed on the refractive index adjustment layer after the formation of the refractive index adjustment layer and before the formation of the light shielding layer and the colored layer.
（第２樹脂層の形成）
第２樹脂層の材料として、透明性を有し、材料表面の平坦化が可能な日本ゼオン（株）の製品「ＺＥＰＣＯＡＴ」を用いた。
屈折率調整層上に上記材料を膜厚２μｍで塗布して、第２樹脂層を形成した。
(Formation of second resin layer)
As a material for the second resin layer, a product “ZEPCOAT” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., which has transparency and can flatten the surface of the material was used.
The said material was apply | coated with the film thickness of 2 micrometers on the refractive index adjustment layer, and the 2nd resin layer was formed.
［実施例４］
実施例２と同様に第１樹脂層を形成し、実施例３と同様に第２樹脂層を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
[Example 4]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the first resin layer was formed in the same manner as in Example 2 and the second resin layer was formed in the same manner as in Example 3.
［比較例１］
屈折率調整層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
[Comparative Example 1]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the refractive index adjustment layer was not formed.
［比較例２］
屈折率調整層の材料として下記材料を用い、有機層である屈折率調整層を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
＜屈折率調整層の材料の組成＞
・エスドリマーＬＵ−３０Ｐ（新日鉄住金化学株式会社製の光・熱硬化型樹脂）…９９.７質量部
・開始剤…０．３質量部
[Comparative Example 2]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the following materials were used as the material for the refractive index adjusting layer and a refractive index adjusting layer that was an organic layer was formed.
<Composition of the material of the refractive index adjustment layer>
・ Esdrimer LU-30P (light / thermosetting resin manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.)… 99.7 parts by mass ・ Initiator: 0.3 parts by mass
［評価]
（カラーフィルタの反射率、反射光の色度）
実施例１〜４および比較例１〜２のカラーフィルタの反射光スペクトルをコニカミノルタ（株）製の分光測色計ＣＭ−２５００ｄを用いて測定した。この際、測定点ａ、ｂ、ｃは表示領域内の３点とし、具体的には中心点１点および任意の端点２点とした。ここでは、中心点を測定点ａ、残りを測定点ｂ、ｃとした。
[Evaluation]
(Reflectance of color filter, chromaticity of reflected light)
The reflected light spectra of the color filters of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were measured using a spectrocolorimeter CM-2500d manufactured by Konica Minolta. At this time, the measurement points a, b, and c were set to three points in the display area, specifically, one center point and two arbitrary end points. Here, the center point is the measurement point a, and the rest are the measurement points b and c.
（屈折率調整層、第１樹脂層および第２樹脂層の残膜率）
屈折率調整層、第１樹脂層および第２樹脂層の各層の形成後における屈折率調整層、第１樹脂層および第２樹脂層の厚みと、遮光層および着色層の形成後における屈折率調整層、第１樹脂層および第２樹脂層の厚みとを測定し、遮光層および着色層の形成後における屈折率調整層、第１樹脂層および第２樹脂層の残膜率を求めた。
結果を表１に示す。
(Residual film ratio of refractive index adjustment layer, first resin layer and second resin layer)
Refractive index adjustment after the formation of the refractive index adjustment layer, the first resin layer and the second resin layer, the thickness of the refractive index adjustment layer, the first resin layer and the second resin layer, and the formation of the light shielding layer and the colored layer The thicknesses of the layers, the first resin layer, and the second resin layer were measured, and the remaining film ratios of the refractive index adjustment layer, the first resin layer, and the second resin layer after the formation of the light shielding layer and the colored layer were determined.
The results are shown in Table 1.
比較例２では有機層である屈折率調整層を用いているため、遮光層および着色層の形成後の屈折率調整層の厚みは大きく減少した。これに対して、実施例１〜４では屈折率調整層が無機層であるため、厚みの変動は無かった。
また、実施例２〜４において、第１樹脂層および第２樹脂層は、各層共に有機物で構成されているため、遮光層および着色層の形成工程で膜厚変動が起こるが、元々の形成膜厚が十分に厚く、光干渉に影響がないため、カラーフィルタの反射特性には影響しなかった。
In Comparative Example 2, since the refractive index adjustment layer which is an organic layer is used, the thickness of the refractive index adjustment layer after the formation of the light shielding layer and the colored layer is greatly reduced. On the other hand, in Examples 1-4, since the refractive index adjustment layer was an inorganic layer, there was no thickness variation.
In Examples 2 to 4, since the first resin layer and the second resin layer are both composed of organic substances, the film thickness fluctuates in the formation process of the light shielding layer and the colored layer. Since the thickness was sufficiently thick and had no effect on the light interference, the reflection characteristics of the color filter were not affected.
比較例１では、屈折率調整層が無いため、明度Ｌが大きくなった。実施例１〜４および比較例２では、屈折率調整層が無機層であるか有機層であるかに関係なく、比較例１と比べて低反射値であった。
また、比較例２では、遮光層および着色層の形成過程での屈折率調整層の膜厚変動により、基板面内において色度変動が見られた。色度の変動値としては、ａ＊値が最大０．１０、ｂ＊値が最大０．７８であった。これに対し、実施例１〜４においては、面内での色度変動は見られなかった。
In Comparative Example 1, since there was no refractive index adjustment layer, the brightness L was large. In Examples 1 to 4 and Comparative Example 2, the reflection value was lower than that of Comparative Example 1 regardless of whether the refractive index adjustment layer was an inorganic layer or an organic layer.
Further, in Comparative Example 2, chromaticity variation was observed in the substrate surface due to the film thickness variation of the refractive index adjusting layer in the process of forming the light shielding layer and the colored layer. As the variation value of chromaticity, the a * value was 0.10 at the maximum and the b * value was 0.78 at the maximum. On the other hand, in Examples 1-4, the chromaticity fluctuation | variation was not seen in the surface.
１ … カラーフィルタ
２ … 透明基板
３ … 屈折率調整層
４ … 遮光層
４ａ … 反射制御層
４ｂ … 遮光性樹脂層
５ … 着色層
５Ｒ … 赤色着色層
５Ｇ … 緑色着色層
５Ｂ … 青色着色層
８ … 第１樹脂層
９ … 第２樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
前記透明基板上に形成され、無機層である屈折率調整層と、
前記屈折率調整層上にパターン状に形成された遮光層と、
前記屈折率調整層上に形成され、前記遮光層の開口部に配置された着色層と
を有することを特徴とするカラーフィルタ。 A transparent substrate;
A refractive index adjusting layer formed on the transparent substrate and being an inorganic layer;
A light shielding layer formed in a pattern on the refractive index adjusting layer;
A color filter, comprising: a colored layer formed on the refractive index adjusting layer and disposed in an opening of the light shielding layer.
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