JP3380946B2 - Transmission type color display - Google Patents

Transmission type color display

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JP3380946B2
JP3380946B2 JP16810195A JP16810195A JP3380946B2 JP 3380946 B2 JP3380946 B2 JP 3380946B2 JP 16810195 A JP16810195 A JP 16810195A JP 16810195 A JP16810195 A JP 16810195A JP 3380946 B2 JP3380946 B2 JP 3380946B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプロジェクタに組み込ま
れる液晶パネル等の透過型カラー表示装置に関する。よ
り詳しくは、液晶パネルに形成されるカラーフィルタの
耐光性改善技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmissive color display device such as a liquid crystal panel incorporated in a projector. More specifically, it relates to a technique for improving light resistance of a color filter formed on a liquid crystal panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8に従来のプロジェクタの一例を示
す。このプロジェクタは光軸方向に沿って光源101、
液晶パネル102、投射レンズ103、スクリーン10
4を順に配列したものである。光源101から発した白
色光は液晶パネル102等からなる透過型カラー表示装
置を通過し、投射レンズ103を介して前方に拡大投影
され、スクリーン104にカラーの画像が映し出され
る。透過型カラー液晶パネル102は所定の間隙を介し
て互いに接合してマトリクス状の画素を形成する一対の
透明電極基板で構成されている。この間隙には電気光学
物質として液晶が保持されており、画素毎に透過率が変
化する。一方の透明電極基板にはカラーフィルタが形成
されている。このカラーフィルタは画素に対応して選択
的に分散した複数着色種の顔料を含有し、各画素を透過
する光を択一的に三原色の何れかに着色する。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of a conventional projector. This projector includes a light source 101 along the optical axis direction,
Liquid crystal panel 102, projection lens 103, screen 10
4 are arranged in order. White light emitted from the light source 101 passes through a transmissive color display device including a liquid crystal panel 102 and the like, is enlarged and projected forward through a projection lens 103, and a color image is displayed on a screen 104. The transmissive color liquid crystal panel 102 is composed of a pair of transparent electrode substrates that are joined together with a predetermined gap therebetween to form pixels in a matrix. Liquid crystal is held in this gap as an electro-optical substance, and the transmittance changes for each pixel. A color filter is formed on one transparent electrode substrate. This color filter contains pigments of a plurality of coloring species selectively dispersed corresponding to pixels, and selectively colors light passing through each pixel into any of the three primary colors.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年プロジ
ェクタは益々投影された画面の明るさ(画像明度)が要
求されている。この為、光源101を大出力化し、強力
な白色光で液晶パネル102を照明している。又、液晶
パネル102にマイクロレンズアレイを組み合わせて光
源光を個々の画素に集光し、高輝度化を図っている。こ
の様にすると、大量の光線がカラーフィルタに照射され
る為、カラーフィルタに分散された顔料の退色劣化を招
いていた。一般に、カラーフィルタでは所望の色度を得
る為有機顔料が用いられており、その分耐光性が不足し
てくる。一方、有機顔料に比べ耐光性に優れた無機顔料
を用いると、カラーフィルタに要求される三原色の色度
が適切に出せない。この為、従来のプロジェクタではカ
ラーフィルタの退色劣化を抑制する為強力な光源光を用
いる事ができず画像明度に限界が生じていた。又、一般
にカラーフィルタの耐光性は温度と密接な関係がある。
即ち、周囲温度の上昇と共に退色劣化も加速する。従っ
て、光源光の吸収による発熱を抑制する為、プロジェク
タに大掛かりな冷却装置を組み込む必要があった。な
お、図8に示した1枚の透過型カラー液晶パネルを用い
る単板式に代え、三板式を採用して高輝度化を図る技術
も開発されている。この三板式ではモノクロの液晶パネ
ルを3枚用い、各々に偏光ビームスプリッタ(PBS)
等を用いて三原色に分光された光源光を照射している。
しかしながら、三板式プロジェクタは単板式プロジェク
タに比べ光学系が複雑になる等デメリットも大きい。
By the way, in recent years, projectors are increasingly required to have the brightness of the projected screen (image brightness). Therefore, the output of the light source 101 is increased and the liquid crystal panel 102 is illuminated with strong white light. In addition, the liquid crystal panel 102 is combined with a microlens array to collect the light from the light source on each pixel to increase the brightness. In this case, a large amount of light rays are applied to the color filter, which causes deterioration of the pigment dispersed in the color filter. Generally, in a color filter, an organic pigment is used in order to obtain a desired chromaticity, and accordingly, the light resistance is insufficient. On the other hand, if an inorganic pigment that is more excellent in light resistance than an organic pigment is used, the chromaticity of the three primary colors required for a color filter cannot be obtained properly. For this reason, in the conventional projectors, strong light source light cannot be used in order to suppress the color filter deterioration and the image brightness is limited. Further, the light resistance of the color filter is generally closely related to the temperature.
That is, fading deterioration is accelerated as the ambient temperature rises. Therefore, in order to suppress heat generation due to absorption of light from the light source, it is necessary to incorporate a large-scale cooling device in the projector. It should be noted that a technique for achieving high brightness by adopting a three-plate type instead of the single-plate type using one transmissive color liquid crystal panel shown in FIG. 8 has been developed. This three-panel system uses three monochrome liquid crystal panels, each with a polarizing beam splitter (PBS).
And the like are used to illuminate the light source light that is split into the three primary colors.
However, the three-plate type projector has a large demerit such as a complicated optical system as compared with the single-plate type projector.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はカラーフィルタの耐光性を改善する
事を目的とする。かかる目的を達成する為に以下の手段
を講じた。即ち、本発明にかかる透過型カラー表示装置
は基本的な構成として、一対の透明電極基板と、電気光
学物質と、カラーフィルタとを備えている。一対の透明
電極基板は所定の間隙を介して互いに接合しマトリクス
状の画素を形成する。電気光学物質は該間隙に保持され
画素毎に透過率が変化する。カラーフィルタは画素に対
応して選択的に分散した複数着色種の顔料を含有し、各
画素を透過する光を択一的に三原色の何れかに着色す
る。本発明の特徴事項として、前記カラーフィルタは比
較的良好な耐光性を有する大部分の着色種については有
機顔料を用い、耐光性に劣る一部の着色種に限り無機顔
料を用いる。即ち、前記カラーフィルタは良好な耐光性
を有する三原色に対応した主着色種については有機顔料
を用い、三原色の色度補正用に添加される補助着色種の
うち耐光性の劣るものに限り無機顔料を用いる。好まし
くは、本透過型カラー表示装置はアクティブマトリクス
タイプである。即ち、一方の透明電極基板は連続的な透
明電極を有し、他方の透明電極基板は画素毎に分離した
透明電極と、各透明電極を駆動するスイッチング素子と
を有する。この場合、前記カラーフィルタは各透明電極
に整合配置して該他方の透明電極基板に形成されてい
る。又好ましくは、本透過型カラー表示装置はマイクロ
レンズアレイを備えており、各画素毎に入射光を集光し
て該カラーフィルタに入射する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to improve the light resistance of color filters. The following measures have been taken in order to achieve this object. That is, the transmission type color display device according to the present invention has, as a basic configuration, a pair of transparent electrode substrates, an electro-optical material, and a color filter. The pair of transparent electrode substrates are bonded to each other with a predetermined gap therebetween to form a matrix of pixels. The electro-optical material is held in the gap and the transmittance changes for each pixel. The color filter contains pigments of a plurality of coloring species selectively dispersed corresponding to pixels, and selectively colors light passing through each pixel into any of the three primary colors. As a feature of the present invention, the color filter uses organic pigments for most of the coloring species having relatively good light resistance, and uses inorganic pigments only for some coloring species having poor light resistance. That is , the color filter uses an organic pigment as a main coloring species corresponding to the three primary colors having good light resistance, and only an inorganic pigment having poor light resistance among auxiliary coloring species added for chromaticity correction of the three primary colors is used. To use. Preferably, the transmissive color display device is an active matrix type. That is, one transparent electrode substrate has a continuous transparent electrode, and the other transparent electrode substrate has a transparent electrode separated for each pixel and a switching element for driving each transparent electrode. In this case, the color filter is formed on the other transparent electrode substrate in alignment with each transparent electrode. Further, preferably, the transmission color display device is provided with a microlens array, and collects incident light for each pixel and makes it enter the color filter.

【0005】[0005]

【作用】現在、透過型カラー表示装置に組み込まれるカ
ラーフィルタは有機顔料を用いている為、プロジェクタ
等に応用した場合強い光源光の照射を受けて退色劣化し
ていく。又、無機顔料のみでは着色種の選択肢が極端に
少ない為、カラーフィルタとしての色度が悪く実使用に
耐えない。そこで本発明では、取り分け耐光性の低い有
機顔料の代わりに少なくとも1種類の無機顔料を混ぜる
事により、色度を落とさず耐光性を向上させる。
At present, since the color filter incorporated in the transmissive color display device uses an organic pigment, when it is applied to a projector or the like, it is irradiated with strong light from a light source and deteriorates in color. Further, since there are extremely few choices of coloring species using only inorganic pigments, the chromaticity of the color filter is poor and it cannot be used in practice. Therefore, in the present invention, at least one kind of inorganic pigment is mixed in place of the organic pigment having low light resistance, thereby improving the light resistance without lowering the chromaticity.

【0006】[0006]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本発明にかかる透過型カラー表
示装置の第1実施例を示す模式的な断面図である。本実
施例は透過型カラー表示装置としてアクティブマトリク
スタイプの液晶パネルを示している。本液晶パネルは上
側の透明電極基板(対向基板)1と下側の透明電極基板
(駆動基板)2とを用いて形成されている。対向基板1
と駆動基板2は所定の間隙を介して互いに接合してマト
リクス状の画素を形成する。具体的には、対向基板1は
ガラス基材3の内表面に透明電極(対向電極)4を連続
的に形成したものである。これに対し、駆動基板2はガ
ラス基材5の内表面に透明電極(画素電極)6をマトリ
クス状に配列したものからなる。対向電極4と画素電極
6の間に画素が規定される。対向基板1と駆動基板2の
間隙には電気光学物質として液晶7が保持されており、
画素毎に透過率が変化する。さらに、駆動基板2側には
カラーフィルタ8が形成されており、画素に対応して選
択的に分散した複数着色種の顔料を含有し、各画素を透
過する光を択一的に三原色(R,G,B)の何れかに着
色する。本発明の特徴事項として、顔料分散型のカラー
フィルタ8は、比較的良好な耐光性を有する大部分の着
色種については有機顔料を用い、耐光性に劣る一部の着
色種に限り無機顔料を用いている。例えば、良好な耐光
性を有する三原色(R,G,B)に対応した主着色種に
ついては有機顔料を用い、三原色の色度補正用に添加さ
れる補助着色種のうち耐光性の劣るもの(例えばYel
low)に限り無機顔料を用いる。かかる構成により、
カラーフィルタ8の色度を実質的に落とす事なく、その
耐光性を向上できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a transmissive color display device according to the present invention. This embodiment shows an active matrix type liquid crystal panel as a transmissive color display device. The present liquid crystal panel is formed using an upper transparent electrode substrate (counter substrate) 1 and a lower transparent electrode substrate (driving substrate) 2. Counter substrate 1
And the driving substrate 2 are joined to each other with a predetermined gap therebetween to form pixels in a matrix. Specifically, the counter substrate 1 is formed by continuously forming a transparent electrode (counter electrode) 4 on an inner surface of a glass base material 3. On the other hand, the drive substrate 2 is formed by arranging transparent electrodes (pixel electrodes) 6 in a matrix on the inner surface of the glass substrate 5. A pixel is defined between the counter electrode 4 and the pixel electrode 6. A liquid crystal 7 is held in the gap between the counter substrate 1 and the driving substrate 2 as an electro-optical substance,
The transmittance changes for each pixel. Further, a color filter 8 is formed on the drive substrate 2 side, contains pigments of a plurality of coloring species selectively dispersed corresponding to pixels, and selectively transmits light passing through each pixel in three primary colors (R , G, B). As a feature of the present invention, the pigment-dispersed color filter 8 uses organic pigments for most of the coloring species having relatively good light resistance, and uses inorganic pigments only for some coloring species having poor light resistance. I am using. For example, an organic pigment is used for the main coloring species corresponding to the three primary colors (R, G, B) having good light resistance, and one of the auxiliary coloring species added for the chromaticity correction of the three primary colors has poor light resistance ( For example Yel
An inorganic pigment is used only in (low). With this configuration,
The light resistance can be improved without substantially lowering the chromaticity of the color filter 8.

【0007】引き続き図1を参照して、アクティブマト
リクス型液晶パネルの製造方法を簡潔に説明する。先
ず、ガラス基材5の上に薄膜トランジスタ9を集積形成
する。この薄膜トランジスタ9は個々の画素電極6を駆
動する為のスイッチング素子となる。先ずガラス基材5
の表面に多結晶シリコン等の半導体薄膜10を成膜し、
所定の形状にパタニングして素子領域とする。半導体薄
膜10の上にゲート絶縁膜を介してゲート電極Gをパタ
ニング形成する。このゲート電極Gをマスクとしてセル
フアライメントにより半導体薄膜10に不純物を高濃度
で注入し、ソース領域及びドレイン領域を形成する。こ
れにより、トップゲート型の薄膜トランジスタ9が形成
できる。この薄膜トランジスタ9をPSG等からなる第
1層間絶縁膜11で被覆する。第1層間絶縁膜11にコ
ンタクトホールを開口し、その上に金属膜を成膜する。
この金属膜を所定の形状にパタニングして、薄膜トラン
ジスタ9のソース領域に接続するソース電極S及びドレ
イン領域に接続するドレイン電極Dを設ける。これらソ
ース電極S及びドレイン電極Dを同じくPSG等からな
る第2層間絶縁膜12で被覆する。第2層間絶縁膜12
にコンタクトホールを開口した後金属膜を成膜し所定の
形状にパタニングしてブラックマトリクス13に加工す
る。ブラックマトリクス13はコンタクトホールを介し
てドレイン電極Dと電気接続する。さらに、第2層間絶
縁膜12の上に顔料分散型のカラーフィルタ8を形成す
る。先ず、Rの色度に合わせて微妙に調整された顔料を
分散した感光材料(カラーレジスト)を塗布し、露光、
現像、焼成を行なう。同様に、Gの色度に合わせて調合
された顔料を含むカラーレジストを塗布し、露光、現
像、焼成を行なう。さらに、Bの色度に合わせて調合し
た顔料を含有するカラーレジストを塗布し、露光、現
像、焼成を行なう。この様にして、各画素に対応して分
割配置したカラーフィルタ8が設けられる。なお、カラ
ーフィルタ8はR,G,B毎にブラックマトリクス13
で隔てられる。このカラーフィルタ8を被覆する様にア
クリル樹脂等からなる平坦化膜14を塗布する。この平
坦化膜14にコンタクトホールを開口した後、ITO等
からなる透明導電膜を成膜し、所定の形状にパタニング
して画素電極6に加工する。個々の画素電極6は対応す
るブラックマトリクス13を介して薄膜トランジスタ9
のドレイン電極Dに電気接続する。一方、上側のガラス
基材3の表面に同じくITO等からなる透明導電膜を全
面的に形成して対向電極4に加工する。この様にして得
られた対向基板1と先に得られた駆動基板2とを所定の
間隙を介し接合する。この間隙に液晶7を注入すると、
アクティブマトリクス型のカラー液晶パネルが完成す
る。
Continuing to refer to FIG. 1, a method of manufacturing an active matrix type liquid crystal panel will be briefly described. First, the thin film transistor 9 is integrally formed on the glass substrate 5. The thin film transistor 9 serves as a switching element for driving each pixel electrode 6. First, the glass substrate 5
Forming a semiconductor thin film 10 such as polycrystalline silicon on the surface of
The element region is patterned into a predetermined shape. A gate electrode G is patterned on the semiconductor thin film 10 via a gate insulating film. Impurities are injected into the semiconductor thin film 10 at a high concentration by self-alignment using the gate electrode G as a mask to form a source region and a drain region. Thereby, the top gate type thin film transistor 9 can be formed. The thin film transistor 9 is covered with a first interlayer insulating film 11 made of PSG or the like. A contact hole is opened in the first interlayer insulating film 11, and a metal film is formed thereon.
This metal film is patterned into a predetermined shape to provide a source electrode S connected to the source region of the thin film transistor 9 and a drain electrode D connected to the drain region. The source electrode S and the drain electrode D are covered with the second interlayer insulating film 12 also made of PSG or the like. Second interlayer insulating film 12
After opening a contact hole in the substrate, a metal film is formed, patterned into a predetermined shape, and processed into the black matrix 13. The black matrix 13 is electrically connected to the drain electrode D via the contact hole. Further, the pigment dispersion type color filter 8 is formed on the second interlayer insulating film 12. First, a photosensitive material (color resist) in which a pigment finely adjusted according to the chromaticity of R is dispersed is applied, exposed,
Develop and bake. Similarly, a color resist containing a pigment prepared according to the chromaticity of G is applied, and exposure, development and baking are performed. Further, a color resist containing a pigment prepared according to the chromaticity of B is applied, and exposure, development and baking are performed. In this way, the color filters 8 that are divided and arranged corresponding to each pixel are provided. The color filter 8 has a black matrix 13 for each of R, G, and B.
Separated by. A flattening film 14 made of acrylic resin or the like is applied so as to cover the color filter 8. After opening a contact hole in the flattening film 14, a transparent conductive film made of ITO or the like is formed and patterned into a predetermined shape to form the pixel electrode 6. Each pixel electrode 6 is provided with a thin film transistor 9 through a corresponding black matrix 13.
Is electrically connected to the drain electrode D. On the other hand, a transparent conductive film also made of ITO or the like is entirely formed on the surface of the upper glass substrate 3, and the counter electrode 4 is processed. The counter substrate 1 thus obtained and the drive substrate 2 previously obtained are bonded together with a predetermined gap. When the liquid crystal 7 is injected into this gap,
The active matrix type color liquid crystal panel is completed.

【0008】図2は、本発明にかかる透過型カラー表示
装置の第2実施例を示す模式的な部分断面図である。基
本的には、図1に示した液晶パネルと同一であり、対応
する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にし
ている。異なる点は、対向基板1側にマイクロレンズア
レイ15が形成されている事である。マイクロレンズア
レイ15は個々の画素電極6に対応して設けられてい
る。具体的には、マイクロレンズアレイ15は上側のガ
ラス基材3と下側のガラス基材16とによって挟み込ま
れた構造となっている。例えば、上側のガラス基材3に
エッチングで凹部を形成し、そこに高屈折率の樹脂を充
填する事により、マイクロレンズアレイ15が形成でき
る。あるいは、ガラス基材3の内部に不純物イオンをレ
ンズ状に導入する事で屈折率を変え、マイクロレンズア
レイ15を形成しても良い。このマイクロレンズアレイ
15は画素毎に入射光を集光してカラーフィルタ8に入
射する。この様にすると、本来ブラックマトリクス13
で遮閉される入射光の分についてもカラーフィルタ8に
集光できる為、プロジェクタ等に組み込んだ場合光源光
の利用効率が高くなる。その反面、光強度が高くなる為
カラーフィルタ8に分散された顔料の退色劣化が促進す
る。この点に鑑み、本発明では特に耐光性の劣る着色種
に限り無機顔料を用いている。
FIG. 2 is a schematic partial sectional view showing a second embodiment of the transmission type color display device according to the present invention. Basically, it is the same as the liquid crystal panel shown in FIG. 1, and corresponding parts are designated by corresponding reference numerals to facilitate understanding. The difference is that the microlens array 15 is formed on the counter substrate 1 side. The microlens array 15 is provided corresponding to each pixel electrode 6. Specifically, the microlens array 15 has a structure in which it is sandwiched between the upper glass substrate 3 and the lower glass substrate 16. For example, the microlens array 15 can be formed by forming a concave portion in the upper glass substrate 3 by etching and filling the concave portion with a resin having a high refractive index. Alternatively, the microlens array 15 may be formed by introducing impurity ions into the glass base material 3 in a lens shape to change the refractive index. The microlens array 15 collects incident light for each pixel and makes it enter the color filter 8. By doing this, the black matrix 13 is originally
The incident light that is blocked by can also be focused on the color filter 8, so that when incorporated in a projector or the like, the light source light can be used more efficiently. On the other hand, since the light intensity becomes high, fading deterioration of the pigment dispersed in the color filter 8 is promoted. In view of this point, in the present invention, the inorganic pigment is used only for the coloring species having particularly poor light resistance.

【0009】図3は本発明にかかる透過型カラー表示装
置の第3実施例を示す模式的な断面図であり、単純マト
リクスタイプの液晶パネルを表わしている。本液晶パネ
ルは上側の透明電極基板31と下側の透明電極基板32
とを所定の間隙を介して接合した構造となっている。上
側の透明電極基板31の内表面には行方向に沿って透明
電極33がパタニング形成されている。下側の透明電極
基板32の内表面には列方向に沿って透明電極34がパ
タニング形成されている。透明電極33と透明電極34
の交差部に行列配置(マトリクス配置)した画素が規定
される。透明電極33と透明電極34との間に液晶35
が保持されている。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the transmissive color display device according to the present invention, and shows a simple matrix type liquid crystal panel. This liquid crystal panel has an upper transparent electrode substrate 31 and a lower transparent electrode substrate 32.
It has a structure in which and are joined via a predetermined gap. The transparent electrode 33 is patterned on the inner surface of the upper transparent electrode substrate 31 along the row direction. The transparent electrodes 34 are patterned on the inner surface of the lower transparent electrode substrate 32 along the column direction. Transparent electrode 33 and transparent electrode 34
Pixels arranged in a matrix (matrix arrangement) are defined at the intersections of. A liquid crystal 35 is provided between the transparent electrode 33 and the transparent electrode 34.
Is held.

【0010】上側の透明電極基板31はガラス基材36
を用いて形成される。ガラス基材36の内表面にはブラ
ックマトリクス37がパタニング形成されている。先
ず、ガラス基材36の表面にCr,Ti,Al,W,M
o等の遮光性を有する金属膜をスパッタ等により50〜
1000nmの厚みで成膜し、所定の形状にパタニングし
てブラックマトリクス37に加工する事ができる。ある
いは、金属膜に代え黒色顔料又はカーボンを分散させた
樹脂をスピンコートにより100〜3000nmの厚みで
塗布し、所定の形状にパタニングしても良い。このブラ
ックマトリクス37の上に着色層となるカラーレジスト
を0.5〜3.0μmほどの膜厚で塗布し、RGBのセ
グメント毎に合計3回の露光、現像、焼成を行ない、カ
ラーフィルタ38に加工する。その後、例えばアクリル
やスチレン系樹脂等を500〜3000nmの厚みで塗布
し保護膜39を設ける。この保護膜39の上にITO等
の透明導電膜を50〜200nmの厚みでスパッタリング
により成膜し、ストライプ状にパタニング加工して透明
電極33とする。ここで、カラーフィルタ38に使用す
るカラーレジストは、RGBの三原色に略対応した主着
色種(Red,Green,Blue)と、三原色の色
度補正用に添加される補助着色種(Yellow,Vi
olet)を含有している。良好な耐光性を有する主着
色種については有機顔料を用い、補助着色種のうち耐光
性の劣るもの(例えばYellow)に限り無機顔料を
用いる。即ち、必要最低限の顔料のみを無機化させる事
によりカラーフィルタ38の全体的な耐光性を向上させ
ると共に、大幅な色度の劣化を防止している。
The upper transparent electrode substrate 31 is a glass base material 36.
Is formed by using. A black matrix 37 is patterned on the inner surface of the glass substrate 36. First, on the surface of the glass substrate 36, Cr, Ti, Al, W, M
a metal film having a light-shielding property such as o by sputtering or the like
It is possible to form a film with a thickness of 1000 nm, pattern it into a predetermined shape, and process it into the black matrix 37. Alternatively, instead of the metal film, a resin in which a black pigment or carbon is dispersed may be applied by spin coating to a thickness of 100 to 3000 nm and patterned into a predetermined shape. A color resist to be a colored layer is applied on the black matrix 37 with a film thickness of about 0.5 to 3.0 μm, and exposure, development and baking are performed three times for each of the RGB segments. To process. After that, for example, acrylic or styrene resin is applied in a thickness of 500 to 3000 nm to form a protective film 39. A transparent conductive film such as ITO having a thickness of 50 to 200 nm is formed on the protective film 39 by sputtering, and is patterned into stripes to form the transparent electrode 33. Here, the color resist used for the color filter 38 is a main coloring species (Red, Green, Blue) substantially corresponding to the three primary colors of RGB, and an auxiliary coloring species (Yellow, Vi) added for chromaticity correction of the three primary colors.
olet). Organic pigments are used for the main coloring species having good light resistance, and inorganic pigments are used only for auxiliary coloring species having poor light resistance (for example, Yellow). That is, the light resistance of the color filter 38 as a whole is improved by mineralizing only the minimum necessary amount of pigment, and a large deterioration in chromaticity is prevented.

【0011】図4は本発明にかかる透過型カラー表示装
置の第4実施例を示す模式的な部分断面図である。基本
的には、図3に示した第3実施例と同様であり、対応す
る部分には対応する参照番号を付して理解を容易にして
いる。但し、図4では上側の透明電極基板31のみを表
わしている。透明電極基板31はマイクロレンズアレイ
41を内包しており、各画素毎に入射光を集光してR,
G,Bのカラーフィルタ38に入射する。このマイクロ
レンズアレイ41は上下からガラス基材36及び40に
より保持されている。マイクロレンズアレイ41はガラ
ス基材36に対しエッチング法又はイオン置換法を適用
して形成される。
FIG. 4 is a schematic partial sectional view showing a fourth embodiment of the transmissive color display device according to the present invention. Basically, it is similar to the third embodiment shown in FIG. 3, and corresponding parts are designated by corresponding reference numerals to facilitate understanding. However, in FIG. 4, only the upper transparent electrode substrate 31 is shown. The transparent electrode substrate 31 contains a microlens array 41, and collects incident light for each pixel R,
It enters the G and B color filters 38. The microlens array 41 is held by glass substrates 36 and 40 from above and below. The microlens array 41 is formed by applying an etching method or an ion substitution method to the glass base material 36.

【0012】図5はカラーフィルタの分光透過率特性を
示すグラフである。横軸に波長(nm)を示し、縦軸に透
過率(%)をとってある。カラーフィルタは三原色のB
成分、G成分及びR成分に対応したピークを含む分光特
性となっている。B成分のピーク波長は470nmであ
り、ピーク透過率は73%である。この様な分光特性を
得る為に、カラーフィルタは主着色種Blueと色度補
正用の補助着色種Violetとの混合顔料を用いてい
る。G成分のピーク波長は540nmで、ピーク透過率は
68%である。この分光特性を得る為、カラーフィルタ
は主着色種Greenと補助着色種Yellowの混合
顔料を用いている。R成分のピーク波長は630nmであ
り、ピーク透過率は91%となっている。この分光特性
を得る為、カラーフィルタは主着色種Redと補助着色
種Yellowの混合顔料を用いている。
FIG. 5 is a graph showing the spectral transmittance characteristics of the color filter. The horizontal axis shows wavelength (nm) and the vertical axis shows transmittance (%). The color filter is B of the three primary colors
The spectral characteristics include peaks corresponding to the component, the G component, and the R component. The peak wavelength of the B component is 470 nm and the peak transmittance is 73%. In order to obtain such a spectral characteristic, the color filter uses a mixed pigment of the main coloring species Blue and the chromaticity correction auxiliary coloring species Violet. The peak wavelength of the G component is 540 nm, and the peak transmittance is 68%. In order to obtain this spectral characteristic, the color filter uses a mixed pigment of the main coloring species Green and the auxiliary coloring species Yellow. The peak wavelength of the R component is 630 nm, and the peak transmittance is 91%. In order to obtain this spectral characteristic, the color filter uses a mixed pigment of the main coloring species Red and the auxiliary coloring species Yellow.

【0013】図6は、個々の着色種単独の分光特性を示
すグラフである。本例では着色種Redとしてジアンス
ラキノン系の有機顔料R177(Pigment No.
以下同様)を用いている。着色種Greenについては
ハロゲン化銅フタロシアニン系G36を用いている。着
色種Blueについては銅フタロシアニン系の有機顔料
B15:6を用いている。補助着色種Yellowにつ
いては従来からイソインドリン系の有機顔料Y139が
用いられている。残る補助着色種Violetについて
はジオキサジン系の有機顔料V23が用いられている。
図6に示した個々の着色種単独の分光特性から理解され
る様に、例えば主着色種Redと補助着色種Yello
wの混合顔料を用いる事で、カラーフィルタに適した所
望の赤色色度が得られる。同様に主着色種Greenと
補助着色種Yellowの混合顔料を用いる事により、
カラーフィルタに適した所望の緑色色度が得られる。
又、主着色種Blueと補助着色種Violetの混合
顔料を用いる事により、カラーフィルタに適した所望の
青色色度が得られる。
FIG. 6 is a graph showing the spectral characteristics of each individual colored species. In this example, as a coloring species Red, a dianthraquinone-based organic pigment R177 (Pigment No.
The same shall apply hereinafter). As the coloring species Green, a halogenated copper phthalocyanine type G36 is used. As the coloring species Blue, a copper phthalocyanine-based organic pigment B15: 6 is used. As the auxiliary coloring species Yellow, an isoindoline-based organic pigment Y139 has been conventionally used. For the remaining auxiliary coloring species Violet, a dioxazine-based organic pigment V23 is used.
As can be understood from the spectral characteristics of the individual colored species shown in FIG. 6, for example, the main colored species Red and the auxiliary colored species Yellow
By using the mixed pigment of w, a desired red chromaticity suitable for a color filter can be obtained. Similarly, by using a mixed pigment of the main coloring species Green and the auxiliary coloring species Yellow,
A desired green chromaticity suitable for the color filter can be obtained.
Further, by using a mixed pigment of the main coloring species Blue and the auxiliary coloring species Violet, a desired blue chromaticity suitable for a color filter can be obtained.

【0014】図7は、図6に示した各種の着色種を配合
して得られたカラーフィルタの耐光性試験結果を示すグ
ラフである。R,G,B各色度の経時変化をCIE表色
系のx−y色度図上に表わしてある。耐光試験は5百万
ルクスの光を照射し、カラーフィルタを60℃に保持し
た状態で行なった。略プロジェクタ内における実使用に
則した条件となっている。RGB各色度を0時間、24
0時間、500時間、1000時間、1500時間毎に
測定し、グラフにプロットしてある。このグラフから明
らかな様に、G成分の退色劣化が顕著であり、色度図上
ではB成分の方向に変化している。これは、G成分の補
助着色種Yellowに用いた有機顔料が極端に劣化し
ている為であると考えられる。そこで、本発明ではこの
補助着色種Yellowとして、従来の有機顔料に代え
無機顔料を用いるものである。この無機顔料としては、
例えばTi−Sb−Ni系の酸化物もしくはTi−Sb
−Cr系の酸化物を用いる事ができる。
FIG. 7 is a graph showing the results of the light resistance test of the color filter obtained by blending the various coloring species shown in FIG. The changes with time of the R, G, and B chromaticities are shown on the xy chromaticity diagram of the CIE color system. The light fastness test was carried out while irradiating light of 5 million lux and keeping the color filter at 60 ° C. The conditions are based on actual use in the projector. Each RGB chromaticity is 0 hour, 24
It is measured every 0 hours, 500 hours, 1000 hours and 1500 hours and is plotted in the graph. As is clear from this graph, the fading deterioration of the G component is remarkable, and it changes in the direction of the B component on the chromaticity diagram. It is considered that this is because the organic pigment used for the auxiliary coloring species Yellow of the G component is extremely deteriorated. Therefore, in the present invention, as the auxiliary coloring species Yellow, an inorganic pigment is used instead of the conventional organic pigment. As this inorganic pigment,
For example, Ti-Sb-Ni-based oxide or Ti-Sb
A -Cr-based oxide can be used.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、顔
料分散型カラーフィルタにおいて、特に耐光性の劣る一
部の有機顔料の代わりに少なくとも1種類の無機顔料を
混合して用いる事により、色度を大幅に劣化させる事な
く、カラーフィルタの耐光性を全体として向上させる事
ができる。これにより、カラー液晶パネルをプロジェク
タに組み込んだ時、パネルの冷却機構及び光学系を簡略
化できる。以上により、高輝度でコンパクトな透過型の
カラー表示装置が低コストで作成できる。
As described above, according to the present invention, in the pigment-dispersed color filter, at least one inorganic pigment is mixed and used in place of a part of the organic pigment having particularly poor light resistance. The light resistance of the color filter as a whole can be improved without significantly degrading the chromaticity. As a result, when the color liquid crystal panel is incorporated in the projector, the panel cooling mechanism and the optical system can be simplified. As described above, a high-luminance, compact transmissive color display device can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる透過型カラー表示装置の第1実
施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a transmissive color display device according to the present invention.

【図2】本発明にかかる透過型カラー表示装置の第2実
施例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of a transmissive color display device according to the present invention.

【図3】本発明にかかる透過型カラー表示装置の第3実
施例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of a transmissive color display device according to the present invention.

【図4】本発明にかかる透過型カラー表示装置の第4実
施例を示す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a fourth embodiment of a transmissive color display device according to the present invention.

【図5】カラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing a spectral transmittance characteristic of a color filter.

【図6】カラーフィルタに用いる各種顔料単体の分光透
過率特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing spectral transmittance characteristics of individual pigments used for color filters.

【図7】カラーフィルタの耐光性試験結果を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing the light resistance test results of color filters.

【図8】従来のプロジェクタの一例を示す模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a conventional projector.

【符号の説明】 1 対向基板 2 駆動基板 3 ガラス基材 4 対向電極 5 ガラス基材 6 画素電極 7 液晶 8 カラーフィルタ 9 薄膜トランジスタ 10 半導体薄膜 13 ブラックマトリクス 14 平坦化膜 15 マイクロレンズアレイ[Explanation of symbols] 1 Counter substrate 2 drive board 3 glass base materials 4 Counter electrode 5 glass base materials 6 pixel electrodes 7 liquid crystal 8 color filters 9 thin film transistor 10 Semiconductor thin film 13 Black Matrix 14 Flattening film 15 Micro lens array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠木 常夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−177203(JP,A) 特開 平6−167704(JP,A) 特開 平5−346578(JP,A) 特開 昭62−218902(JP,A) 特開 昭63−125902(JP,A) 特開 昭63−314501(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 505 G02F 1/13 505 G09F 9/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tsuneo Kusunoki 6-7-35 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (56) Reference JP-A-4-177203 (JP, A) JP-A 6-167704 (JP, A) JP 5-346578 (JP, A) JP 62-218902 (JP, A) JP 63-125902 (JP, A) JP 63-314501 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1335 505 G02F 1/13 505 G09F 9/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の間隙を介して互いに接合してマト
リクス状の画素を形成する一対の透明電極基板と、 該間隙に保持され画素毎に透過率が変化する電気光学物
質と、 画素に対応して選択的に分散した複数着色種の顔料を含
有し、各画素を透過する光を択一的に三原色の何れかに
着色するカラーフィルタとを有する透過型カラー表示装
置であって、 前記カラーフィルタは、比較的良好な耐光性を有する大
部分の着色種については有機顔料を用い、耐光性に劣る
一部の着色種に限り無機顔料を用いるものであって、 良好な耐光性を有する三原色に対応した主着色種につい
ては有機顔料を用い、三原色の色度補正用に添加される
補助着色種のうち耐光性の劣るものに限り無機顔料を用
いる 事を特徴とする透過型カラー表示装置。
1. A pair of transparent electrode substrates which are bonded to each other through a predetermined gap to form a matrix of pixels, an electro-optic substance which is held in the gap and whose transmittance changes for each pixel, and a pixel corresponding to the pixel. And a color filter containing a plurality of colored pigments selectively dispersed therein and having a color filter that selectively colors light passing through each pixel into one of the three primary colors, wherein the color three primary filter having a relatively good with organic pigments for the majority of the colored species having light resistance, there is used an inorganic pigment only part of the colored species having poor lightfastness, good lightfastness About the main colored species corresponding to
As an organic pigment, it is added for chromaticity correction of the three primary colors
Use inorganic pigments only for auxiliary coloring species with poor light resistance
Transmissive color display device, characterized in that there.
【請求項2】 一方の透明電極基板は連続的な透明電極
を有し、 他方の透明電極基板は画素毎に分離した透明電極と、各
透明電極を駆動するスイッチング素子とを有し、 前記カラーフィルタは各透明電極に整合配置して該他方
の透明電極基板に形成されている事を特徴とする請求項
1記載の透過型カラー表示装置。
2. One transparent electrode substrate has a continuous transparent electrode, the other transparent electrode substrate has a transparent electrode separated for each pixel, and a switching element for driving each transparent electrode, 2. The transmissive color display device according to claim 1, wherein the filter is aligned with each transparent electrode and formed on the other transparent electrode substrate.
【請求項3】 各画素毎に入射光を集光して該カラーフ
ィルタに入射するマイクロレンズアレイを含む事を特徴
とする請求項1記載の透過型カラー表示装置。
3. The transmissive color display device according to claim 1, further comprising a microlens array that collects incident light for each pixel and makes it enter the color filter.
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