JP4305436B2 - 液晶表示パネル用カラーフィルタ及び液晶表示パネル - Google Patents

Description

この出願の発明は、液晶表示パネル用カラーフィルタに関し、特に赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及
びシアンＣの４色の液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、各フィルタ層の厚さを変
えずにホワイトバランスをフラットになし得る液晶表示パネル用カラーフィルタに関する
。

カラー液晶表示装置においては、一般的に赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色のカラーフィルタが
多く使用されている（下記特許文献１参照）が、演色性を高めるために、補色のシアンＣ
のフィルタを付加した４色のフィルタを使用したり、さらには同じく補色のマゼンダＭ及
び黄Ｙのフィルタを付加した５色ないしは６色のフィルタを使用することもある。すなわ
ち、図６に示すｘ−ｙ色度図において、通常は図面上のＲ、Ｇ、Ｂ点に透過ピークがある
カラーフィルタが使用されているが、Ｃ、Ｍ、Ｙ等の色はＲ−Ｇ、Ｇ−ＢないしＢ−Ｒを
それぞれ結んだ各直線の外側に位置しているため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタを
使用したのみでは透過光によるＣ、Ｍ、Ｙの色を発生し難いためである。このように、Ｒ
、Ｇ、Ｂ以外に補色のＣ、さらには同じく補色のＭ及びＹのフィルタを付加することによ
り表現できる色の範囲を広げることができる。

このような従来例のカラーフィルタの製造方法の一例を、例えばＲ、Ｇ、Ｂの３色のカ
ラーフィルタの場合について、図７を用いて説明する。なお、図７（ａ）〜図７（ｈ）は
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ１０Ａの製造工程を断面図で示す図である。

まず、図７（ａ）に示すように、透明基板１１上に所定間隔にブラックマトリクス１２
を例えばストライプ状に設ける。次いで、図７（ｂ）に示したように、例えばネガ型の光
硬化性樹脂中に赤色の着色材料を溶解した赤色樹脂材料１３を例えばスピンコート法によ
り一定厚さ、例えば１〜２μｍ厚に設ける。その後、所定のパターンのマスクを用い、図
７（ｃ）に示したように、赤Ｒの赤色樹脂材料１３を感光させて硬化させ、現像すること
により透明基板１１上にストライプ状の赤Ｒのカラーフィルタ層１４を形成する。

次いで、図７（ｄ）に示したように、光硬化性樹脂中に緑色の着色材料を溶解した緑色
樹脂材料１５を同じくスピンコート法により一定厚さに設けると、赤Ｒのカラーフィルタ
層１４上にも緑色樹脂材料１５が付着した状態となる。その後、所定のパターンのマスク
を用い、図７（ｅ）に示したように、緑色樹脂材料１５を感光させて硬化させ、現像する
ことにより透明基板１１上にストライプ状の緑Ｇのカラーフィルタ層１６を形成すると、
この緑Ｇのカラーフィルタ層１６は、赤Ｒのカラーフィルタ層１４と隣接する側に約０．
１〜０．２μｍ程度高さが高い部分、いわゆる角１７が生じた状態となる。

さらに、図７（ｆ）に示したように、光硬化性樹脂中に青色の着色材料を溶解した青色
樹脂材料１８を同じくスピンコート法により一定厚さに設けると、赤Ｒのカラーフィルタ
層１４及び緑Ｇのカラーフィルタ層１６上にも青色樹脂材料１８が付着した状態となる。
その後、所定のパターンのマスクを用い、図７（ｇ）に示したように、青色樹脂材料１８
を感光させて硬化させ、現像することにより透明基板１１上に所定のパターンの青Ｂのカ
ラーフィルタ層１９を形成すると、青Ｂのカラーフィルタ層１９は、一方の側が緑Ｇのカ
ラーフィルタ層１６と隣接し、他方の側が赤Ｒのカラーフィルタ層１４と隣接するため、
両側に角２０が生じた状態となる。この両側に生じた角２０の高さは片側にしか生じてい
ない緑Ｇのフィルタ層の角１７の高さよりも僅かに低くなる。

その後、図７（ｈ）に示したように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層上にカラーフィ
ルタの保護を兼ねる平坦化膜２２を設けることにより、カラーフィルタ１０Ａが作成され
る。この平坦化膜２２により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層の表面に角、凹凸、段差
等があっても実質的に同じ厚さとなし得るため、液晶表示パネルのカラーフィルタ層と画
素電極間の距離、すなわちセルギャップを均一化することができる。

このカラーフィルタ１０Ａにおいては、各フィルタ層１４、１６、１９の厚さは約１．
０〜２．０μｍの範囲で選択され、平坦化膜２２の厚さは２．０μｍ〜５．０μｍ程度で
採用されている。このようなカラーフィルタの製造方法は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色カラーフィ
ルタの場合だけでなく、シアンＣのカラーフィルタ層を追加した４色のカラーフィルタや
マゼンダＭないし黄Ｙのフィルタ層を追加した５色ないし６色のカラーフィルタの製造方
法においても同様に採用されている。

ところで、現在一般的に使用されている赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣのカラーフィル
タのそれぞれの分光透過率曲線は、図８の曲線Ｒ、Ｇ及びＢに示したとおりであり、また
、シアンＣの分光透過率曲線は図８の曲線Ｃに示したとおりであり、また、バックライト
として使用されている一般的な冷陰極線管の正規化した分光発光強度は図８の曲線ＢＬに
示したとおりである。

従って、赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの３色のカラーフィルタを使用した場合、それぞれのピー
ク透過波長は可視光領域中の低波長領域（Ｒ）、中波長領域（Ｇ）及び高波長領域（Ｂ）
にあるため、液晶層をも含めた液晶表示パネルのホワイトバランスはほぼナチュラル（フ
ラット）な白色となる。

しかしながら、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィルタを使用した場合
、シアンＣのカラーフィルタのピーク透過波長は５０５ｎｍ付近に存在し、緑Ｇのカラー
フィルタのピーク透過波長は５４０ｎｍ付近に存在するから、人の視感度が高い５００〜
５５０ｎｍ付近に２色のピークを持つことになる。加えて、このような４色のカラーフィ
ルタのホワイトバランス曲線は、図９の曲線Ｗに示したとおり、波長４８０〜５３０ｎｍ
付近にピークが生じており、また、冷陰極線管からなるバックライトをも含めた全体のホ
ワイトバランス曲線は図９の曲線Ｗ_ＢＬに示したとおり、波長４８０〜５５０ｎｍ付近に
ピークが生じており、その結果として緑がかった色調となってしまう。従って、４色のカ
ラーフィルタを使用した場合、液晶層及びバックライトをも含めた液晶表示パネルのホワ
イトバランスをフラットにするためには何等かの色調を調整する手段が必要とされている
。

このようなカラーフィルタを使用した際の色調の調整は、例えば下記特許文献２に開示
されているように、それぞれの色のカラーフィルタ層の膜厚を調整することで行うことが
できるが、このような方法では特定の色の輝度低下などの光学特性因子の犠牲を伴うため
、直ちには採用し難い。

一方、下記特許文献３には、透明な膜厚５０ｎｍ〜７５ｎｍの酸化クロム膜の表面に可
視光領域で実質的に不透明なクロム膜を形成し、各膜からの反射光を干渉させることによ
り低反射率化させた表示装置用遮光膜の発明が開示されている。そして、下記特許文献３
には、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域において、酸化クロム膜単独での反射率
は、膜厚及び波長によって変化すること、波長約５５０ｎｍ付近に極小値を有するように
できること、膜厚が６０ｎｍの場合には５５０ｎｍでの分光反射率約６．５％を達成でき
ることがそれぞれ示され、また、この酸化クロム膜とクロム膜とを組み合わせた表示装置
用遮光膜は、分光透過率０〜０．３％を達成することができ、液晶表示パネルのカラーフ
ィルタ層のブラックマトリクスとして使用し得ること等がそれぞれ示されている。
特開平 ５−２７１１５号公報（特許請求の範囲、段落［０００４］〜［０００６］） 特開平 ７−３３３５９４号公報（特許請求の範囲、段落［００１５］〜［００１９］、図１） 特開平 ６−２２２３５４号公報（特許請求の範囲、段落［００１０］〜［００２９］、図１〜図３）

本願の発明者は、上述のような赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色カラーフィルタの
有するホワイトバランスの不均一化の問題点を解決するには、図９におけるホワイトバラ
ンス曲線ＷないしＷ_ＢＬの少なくとも４８０〜５５０ｎｍ付近のピークを低下させればよ
いことから、このような光学特性を実現するための構成につき種々検討を重ねた結果、上
記特許文献３に示唆されている酸化クロム膜の反射特性を利用することにより解決し得る
ことを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明の第１の目的は、ホワイトバランスがフラットな白色となる液晶表示
パネル用の赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色カラーフィルタを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、ホワイトバランスがフラットな白色である赤Ｒ、緑Ｇ、
青Ｂ及びシアンＣの４色カラーフィルタを使用した液晶表示パネルを提供することにある
。

本発明の上記第１の目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項１に係る液晶表示パネル用カラーフィルタの発明は、透明基板上に所定のパターンに設けられたブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクス間にそれぞれ所定のパターンに設けられた赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィルタ層を備える液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリクスの反射スペクトルのボトム波長と液晶表示パネルのホワイトバランス曲線のピークスペクトルの波長を４８０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内に配置したことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリクスは前記透明基板上に順次積層された酸化クロム層及び遮光層からなることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項３に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、前記遮光層は金属クロム層からなり、前記酸化クロム層の厚さは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、前記酸化クロム層は前記透明基板とカラーフィルタ層の間にも設けられていることを特徴とする。

更に、本発明の上記第２の目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項５に係る液晶表示パネルの発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタと、液晶表示パネルと、冷陰極線管からなるバックライトとを備えたことを特徴とする。

本発明は上記の製造方法を採用することにより以下に述べるような優れた効果を奏する
。すなわち、従来から使用されている赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィ
ルタを使用した液晶表示パネルの液晶層及びバックライトをも含めたホワイトバランス曲
線は、人の視感度が高い領域に緑Ｇ及びシアンＣのフィルタ層に基づく２つのピークが存
在しているために、緑がかった色調となってしまうのに対し、請求項１の発明によれば、
ブラックマトリクスによりこのホワイトバランス曲線のピーク波長付近の光を反射せずに
吸収するため、実質的にホワイトバランスがフラットな白色となる赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及び
シアンＣの４色のカラーフィルタ層を備える液晶表示パネル用カラーフィルタが得られる
。

加えて、従来の赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィルタ層を備える液晶
表示パネル用カラーフィルタにおいては、実質的にホワイトバランスがフラットな白色と
なるようにするためには所定のフィルタ層の厚さを変える必要があるために製造工程が複
雑となるが、請求項１に係る発明によれば、ブラックマトリクス形成工程において、ブラ
ックマトリクスの反射スペクトルのボトム波長が赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色の
カラーフィルタ層、液晶層及びバックライトを合わせたホワイトバランス曲線のピークス
ペクトルの波長となるように製造条件を設定するだけですむため、簡単に製造できるよう
になる。

また、請求項２に係る発明によれば、従来から使用されている赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシ
アンＣの４色のカラーフィルタを使用した冷陰極線からなるバックライトをも含めた液晶
表示パネルのホワイトバランス曲線は波長４８０ｎｍ〜５５０ｎｍ付近にピークが生じて
いるから、ブラックマトリクスの反射スペクトルのボトム波長をこのホワイトバランス曲
線のピーク波長付近の４８０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下とすることにより、実質的にホワイ
トバランスがフラットな白色となる赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィル
タ層を備える液晶表示パネル用カラーフィルタが得られる。この波長範囲を外れると却っ
てホワイトバランス曲線にピークないしボトムを生じるようになるので、好ましくない。

また、請求項３に係る発明によれば、酸化クロム層の分光反射率が小さいために、酸化
クロム層で反射される可視光領域の外光は少なく、しかも酸化クロム層を透過した外光は
遮光層により吸収されるため、コントラストが良好な液晶表示パネル用のカラーフィルタ
が得られる。

また、請求項４に係る発明によれば、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の厚さの酸化クロム
層の表面に金属クロム層を設けたブラックマトリクスは、酸化クロム層による反射光と金
属クロム層による反射光が干渉して反射率が非常に低くなり、また、金属クロム層は遮光
性であるため、非常に遮光性の良いブラックマトリクスとなる。そのため、コントラスト
の良好な液晶表示パネル用のカラーフィルタが得られる。なお、酸化クロム層の厚さが５
０ｎｍ未満の場合及び１５０ｎｍを超える場合は、ともに光反射率が大きくなるために好
ましくない。

また、請求項５に係る発明によれば、カラーフィルタ層部分の酸化クロム層とブラック
マトリクス部分の酸化クロム層を同時に形成することができるため、特に製造工数を増加
させることなく製造し得る液晶表示パネル用のカラーフィルタが得られる。

更に、請求項６に係る発明によれば、請求項１〜５に係る発明の効果を奏するカラーフ
ィルタを備えた液晶表示パネルが得られる。

以下、本発明に係る液晶表示パネル用カラーフィルタの発明を実施形態及び図面を参照
しながら詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化す
るための液晶表示パネル用カラーフィルタを例示するものであって、本発明をこの実施形
態に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を
逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。

ところで、上記特許文献３には、ガラス基板上に設けた酸化クロムの膜厚を３０ｎｍ〜
７０ｎｍに変えた場合、波長５５０ｎｍでの反射率は、膜厚６０ｎｍで６．５％の極小値
をとり、膜厚が６０ｎｍ未満でも７０ｎｍを超えても反射率は大きくなることが示されて
おり、さらに、酸化クロムの膜厚が６０ｎｍの場合、分光反射率は５５０ｎｍ〜５６０ｎ
ｍ付近で極小値が得られることが示されている。そこで、この酸化クロムの膜厚及び製造
条件を変えることにより分光反射率のボトム波長を波長４８０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内
で変化させることができることを実験的に確認した。

まず、上記特許文献３に開示されている方法に従って、ガラス基板上に酸化クロム膜を
形成し、得られた酸化クロム膜の分光反射曲線を測定した。すなわち、可視光領域で実質
的に透明なガラス基板に酸化クロム膜を酸素とアルゴンの混合ガスをスパッタリングガス
とし、クロムをターゲットとするスパッタリング法により、酸素とアルゴンの混合ガス比
、およびスパッタリング電力を一定として、成膜時間を変えることにより厚さ５０ｎｍ〜
１５０ｎｍの６種類の酸化クロム膜試料ａ〜ｆを得た。これら６種類の酸化クロム膜試料
の分光反射率を測定した結果を図１に示す。図１に示した結果から、酸化クロム膜の厚さ
及び形成条件を変えることにより、少なくとも４８０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域で分光
反射率のボトム波長を変えることができることが分かる。

実施例としては、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色に補色のシアンＣを加えた４色のストライプ
状のカラーフィルタを製造した。この実施例のカラーフィルタの製造方法を図２〜図５を
用いて説明するが、従来例の図７に記載のカラーフィルタと同じ構成部分には同一の参照
符号を付与して説明する。なお、図２（ａ）〜図２（ｊ）は実施例の４色のストライプ状
カラーフィルタ１０の製造工程を断面図で示す図であり、図３（ａ）〜図３（ｄ）は図２
の一部の工程の平面図であり、図４は図２（ｊ）のＸ部分の拡大図であり、また、図５は
実施例のカラーフィルタ層のホワイトバランス曲線を示す図である。ただし、図３におい
てはブラックマトリクスは線で表してある。

まず最初に、ガラス基板１１上に酸化クロム層１２_１を酸素とアルゴンの混合ガスをス
パッタリングガスとし、クロム金属をターゲットとするスパッタリング法により実験的に
予め定めたスパッタリング電力を用い、予め定めた所定の厚さに設け、その表面に金属ク
ロム層１２_２をアルゴンガスのみをスパッタリングガスとしてクロム金属をターゲットと
するスパッタリング法により設けた。その後、金属クロム層１２_２の表面にフォトレジス
トを設けてパターンニングし、金属クロム層１２_２のみをエッチングすることにより所定
のパターンのブラックマトリクス１２を形成した。

この場合、金属クロム層１２_２の厚さは１００ｎｍ以上であれば十分な遮光能力を生じ
る。この金属クロム層１２_２に換えて樹脂ブラックマトリクス材料も使用できるが、厚さ
が厚くなる点、樹脂顔料の濃度や粘度等調整因子が多くなるので、金属クロムを用いる方
がよい。更に、酸化クロム層１２_１の厚さを５０〜１５０ｎｍの範囲とすると、酸化クロ
ム層１２_１の反射光と金属クロム層１２_２の反射光とが干渉を起こして低反射率化される
ため、波長４８０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲の可視光を良好に吸収することができるので、
好ましい。

次いで、図２（ｂ）に示したように、例えば光硬化性樹脂中に赤色の着色材料を溶解し
た赤色樹脂材料１３を例えばスピンコート法により一定の厚さ、例えば１〜２μｍの厚さ
に設ける。その後、所定のパターンのマスクを用い、図２（ｃ）に示したように、赤Ｒの
赤色樹脂材料１３を感光させて硬化させ、現像することにより透明基板１１上にストライ
プ状の赤Ｒのカラーフィルタ層１４を形成する。そして、この状態のカラーフィルタの平
面図は図３（ａ）に示したとおりとなる。

次いで、図２（ｄ）に示したように、光硬化性樹脂中に青色の着色材料を溶解した青色
樹脂材料１８を同じくスピンコート法により所定の厚さに設けると、赤Ｒのカラーフィル
タ層１４上にも青色樹脂材料１８が付着した状態となり、その後、図２（ｅ）に示したよ
うに、赤Ｒのカラーフィルタ層１４と辺が隣接しないように一本分空けた位置に青Ｂのフ
ィルタ層が形成されるようなパターンのマスクを用い、青色樹脂材料１７を感光させて硬
化させ、現像することにより透明基板１１上に青Ｂのカラーフィルタ層１９を形成する。
そうすると、この青Ｂのカラーフィルタ層１９は赤Ｒのカラーフィルタ層１４とは辺が隣
接していないために表面が平らになり、また、青Ｂのカラーフィルタ層１９とは赤Ｒのカ
ラーフィルタ層１４とは互いに一本おきにストライプ状に形成される。そして、この状態
のカラーフィルタの平面図は図３（ｂ）に示したとおりとなる。

次いで、図２（ｆ）に示したように、光硬化性樹脂中に緑色の着色材料を溶解した緑色
樹脂材料１５を同じくスピンコート法により赤Ｒのカラーフィルタ層１４と同じ一定厚さ
に設けると、赤Ｒのカラーフィルタ層１４上及び青Ｂのカラーフィルタ層１９上にも緑色
樹脂材料１５が付着した状態となる。その後、図２（ｇ）に示したように、所定のパター
ンのマスクを用い、緑色樹脂材料１５を感光させて硬化させ、現像することにより透明基
板１１上にストライプ状の緑Ｇのカラーフィルタ層１６を形成すると、この緑Ｇのカラー
フィルタ層１６は、赤Ｒのカラーフィルタ層１４及び青Ｂのカラーフィルタ層１９とは互
いに辺が隣接しているため、両側に角１７が生じた状態となる。そして、この状態のカラ
ーフィルタの平面図は図３（ｃ）に示したとおりとなる。

さらに、図２（ｈ）に示したように、光硬化性樹脂中にシアン色の着色材料を溶解した
シアン色樹脂材料２４を同じくスピンコート法により所定の厚さに設けると、赤Ｒのカラ
ーフィルタ層１４、緑Ｇのカラーフィルタ層１６及び青Ｂのカラーフィルタ層１９上にも
シアン色樹脂材料２４が付着した状態となり、その後、図２（ｉ）に示したように、所定
のパターンのマスクを用い、シアン色樹脂材料２４を感光させて硬化させ、現像すること
により透明基板１１上にストライプ状のシアンＣのカラーフィルタ層２５を形成する。こ
の場合、得られたシアンＣのカラーフィルタ層２５は青Ｂのカラーフィルタ層１９及び赤
Ｒのカラーフィルタ層１４と互いに辺が隣接しているため、両側に角が生じた状態となる
。そして、この状態のカラーフィルタの平面図は図３（ｄ）に示したとおりとなる。

このような順序及び配置で各色のカラーフィルタ層を形成すると、両側に角が生じたカ
ラーフィルタ層が２つできるが、この角の高さは図７に示したような片側にのみ生じた角
の高さよりも低くなるので好ましい。

この状態で、例えばノボラック樹脂ないしはアクリル樹脂等の熱可塑性の平坦化膜形成
材料を例えばスピンコート法により一定厚さとなるように塗布し、硬化させて平坦化膜２
７を形成することにより図２（ｊ）に示したような実施例のカラーフィルタ１０が得られ
る。なお、この図２（ｊ）のＸ部分の拡大図は図４に示したとおりとなる。

このようにして得られた実施例のカラーフィルタは、ブラックマトリクスにより従来例
のカラーフィルタにおけるホワイトバランス曲線のピーク波長付近の光、すなわち、波長
４８０〜５５０ｎｍの光を反射せずに吸収するため、図５の曲線Ｗｐに示したとおり、実
質的にホワイトバランスがフラットな白色である赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色の
カラーフィルタ層を備える液晶表示パネル用カラーフィルタとなる。 尚、実施例１の４
色のカラーフィルタ層の着色領域は以下に説明する着色領域でも良い。

具体的には、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０−７８０ｎｍ）のうち、
青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域と、青から黄までの色相の中で選択された
２種の色相の着色領域からなる。ここで系と用いているが、例えば青系であれば純粋の青
の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むものである。赤系の色相であれば、
赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領域は単一の着色層で構成されて
も良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されても良い。また、これら着色領域
は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変更し、色を設定し得るものであ
る。

具体的な色相の範囲は、青系の色相の着色領域は、青紫から青緑であり、より好ましく
は藍から青である。赤系の色相の着色領域は、橙から赤である。青から黄までの色相で選
択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは青緑から緑である。青から
黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり、より好ましくは緑から黄
である。もしくは緑から黄緑である。

ここで、各着色領域は、同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で
選択される２つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系も
しくは黄緑系の色相を用いる。

これにより、従来のＲＧＢの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができる
。

広範囲の色再現性を色相で述べたが、着色領域を透過した光の波長で規定すれば、青系
の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが４１５−５００ｎｍにある着色領域
、好ましくは、４３５−４８５ｎｍにある着色領域である。赤系の着色領域は、該領域を
透過した光の波長のピークが６００ｎｍ以上にある着色領域で、好ましくは、６０５ｎｍ
以上にある着色領域である。青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、該領域
を透過した光の波長のピークが４８５−５３５ｎｍにある着色領域で、好ましくは、４９
５−５２０ｎｍにある着色領域である。青から黄までの色相で選択される他方の着色領域
は、該領域を透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにある着色領域、好ましく
は５１０−５８５ｎｍにある着色領域、もしくは５３０−５６５ｎｍにある着色領域であ
る。

また、ｘ、ｙ色度図で規定すると、青系の着色領域は、ｘ≦0.151、ｙ≦0.056にある着
色領域であり、好ましくは、0.134≦ｘ≦0.151、0.034≦ｙ≦0.056にある着色領域である
。赤系の着色領域は、0.643≦ｘ、ｙ≦0.333にある着色領域であり、好ましくは、0.643
≦ｘ≦0.690、0.299≦ｙ≦0.333にある着色領域である。青から黄までの色相で選択され
る一方の着色領域は、ｘ≦0.164、0.453≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.098
≦ｘ≦0.164、0.453≦ｙ≦0.759にある着色領域である。青から黄までの色相で選択され
る他方の着色領域は、0.257≦ｘ、0.606≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.257
≦ｘ≦0.357、0.606≦ｙ≦0.670にある着色領域である。

これら４色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び
反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。

バックライトとして、ＲＧＢの光源としてＬＥＤ、蛍光管、有機ＥＬを用いても良い。
または白色光源を用いても良い。なお、白色光源は青の発光体とYAG蛍光体により生成さ
れる白色光源でもよい。

ＲＧＢ光源としては、以下のものが好ましい。

Ｂは発光した光の波長のピークが４３５ｎｍ−４８５ｎｍにあるもの、Ｇは波長のピー
クが５２０ｎｍ−５４５ｎｍにあるもの、Ｒは波長のピークが６１０ｎｍ−６５０ｎｍに
あるもの、そして、RGB光源の波長によって、上記CFを適切に選定すればより広範囲の色
再現性を得ることができる。

また、波長が例えば、４５０ｎｍと５６５ｎｍにピークがくるような、複数のピークを
持つ光源を用いても良い。

上記４色の着色領域の構成の代表的な例として、以下のものがあげられる。
１）色相が、赤、青、緑、シアン（青緑）の着色領域 ２）色相が、赤、青、緑、黄の着
色領域 ３）色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域 ４）色相が、赤、青、エメラルド、
黄の着色領域 ５）色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域 ６）色相が、赤、青緑、深
緑、黄緑の着色領域である。

なお、この実施例では、着色樹脂の積層方法としてスピンコーティング法を採用した例
を示したが、スピンレスで行うことも、あるいは印刷法を使用することも可能である。さ
らに、実施例では、光硬化性樹脂中に着色材料を溶解した光硬化性着色樹脂を使用した例
を示したが、着色樹脂の上にレジストを塗布してパターニングする方法を採用することも
可能である。

上記構成により得られたカラーフィルタは、液晶表示パネルと、冷陰極線管からなるバ
ックライトとを備えた液晶表示装置にも用いられる。

ガラス基板上に設けられた各種の酸化クロム膜の分光反射曲線を示す図である。 図２（ａ）〜図２（ｊ）は実施例の４色のストライプ状カラーフィルタの製造工程を断面図で示す図である。 図３（ａ）〜図３（ｄ）は図１の一部の工程の平面図である。 図２（ｊ）のＸ部分の拡大図である。 実施例のカラーフィルタ層のホワイトバランス曲線を示す図である。 ｘ−ｙ色度図である。 図７（ａ）〜図７（ｈ）は従来例のＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタの製造工程を断面図で示す図である。 従来の４色のカラーフィルタ層の分光透過率及びバックライトの分光発光強を示す図である。 従来の４色のカラーフィルタ層のホワイトバランス曲線を示す図である。

符号の説明

１０、１０Ａ カラーフィルタ
１１ 透明基板
１２ ブラックマトリクス
１２_１ 酸化クロム層
１２_２ 金属クロム層
１４ 赤Ｒのカラーフィルタ層
１６ 緑Ｇのカラーフィルタ層
１７、２０、２３ 角
１９ 青Ｂのカラーフィルタ層
２２、２７ 平坦化膜
２５ シアンＣのカラーフィルタ層

Claims (5)

1. 透明基板上に所定のパターンに設けられたブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクス間にそれぞれ所定のパターンに設けられた赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ及びシアンＣの４色のカラーフィルタ層を備える液晶表示パネル用カラーフィルタにおいて、
   前記ブラックマトリクスの反射スペクトルのボトム波長と液晶表示パネルのホワイトバランス曲線のピークスペクトルの波長を４８０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内に配置したことを特徴とする液晶表示パネル用カラーフィルタ。
2. 前記ブラックマトリクスは前記透明基板上に順次積層された酸化クロム層及び遮光層からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタ。
3. 前記遮光層は金属クロム層からなり、前記酸化クロム層の厚さは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタ。
4. 前記酸化クロム層は前記透明基板とカラーフィルタ層の間にも設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示パネル用カラーフィルタと、液晶表示パネルと、冷陰極線管からなるバックライトとを備えた液晶表示パネル。

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