JPH02153320A - Color filter for liquid crystal display device - Google Patents
Color filter for liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルターに係り、特
に、カラーフィルターの上にＩＴＯ等の透明導電膜を形
成する上ＩＴＯ膜タイプのカラーフィルターの改良に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and particularly to a color filter of an ITO film type in which a transparent conductive film such as ITO is formed on the color filter. Regarding the improvement of
（従来の技術とその課題）
液晶表示装置は、通常、液晶セル内部に赤、緑、青の三
原色のフィルターを設け、光源を裏側に配置したもので
ある。この液晶表示装置は、液晶セルを光シャッタとし
て用い、セル内を透過する光を光シャッタの開閉によっ
て制御して画像表示を行う。このタイプの液晶カラー表
示装置は、２枚のガラス基板を５ないし１０μｍの間隔
で対向させ、間に液晶を封入したセル構造をとるパネル
型が多い。(Prior art and its problems) A liquid crystal display device usually has three primary color filters of red, green, and blue inside a liquid crystal cell, and a light source is arranged on the back side. This liquid crystal display device uses a liquid crystal cell as an optical shutter, and displays an image by controlling light transmitted through the cell by opening and closing the optical shutter. This type of liquid crystal color display device is often a panel type that has a cell structure in which two glass substrates are opposed to each other with an interval of 5 to 10 μm and liquid crystal is sealed between them.
しかし、このような液晶表示装置では、２枚のガラス基
板の間隔が不均一となると、液晶セルの透過光の干渉に
よって、液晶セルの画像表示に色ムラを発生させ、画像
品位を低下させる。したがって、これを防止するために
、最大基板間隔と最小基板間隔の差であるセルギャップ
精度を０．２μｍ程度にする必要がある。However, in such a liquid crystal display device, if the distance between the two glass substrates is uneven, interference of light transmitted through the liquid crystal cell will cause color unevenness in the image display of the liquid crystal cell, degrading the image quality. Therefore, in order to prevent this, it is necessary to set the cell gap accuracy, which is the difference between the maximum substrate spacing and the minimum substrate spacing, to about 0.2 μm.
更に、液晶セル内部のカラーフィルター上にＩＴＯ膜を
配した上ＩＴＯ膜タイプのカラーフィルターを使用する
場合は、ＩＴＯ膜が高光反射率を有するために、光の利
用効率が悪くなり、上記現象による色ムラが強調されて
しまう。したがって、ＩＴＯ膜タイプのカラーフィルタ
ーを使用する場合には、セルギャップ精度を０．１μｍ
以下にしなければならない。このため、歩留りが悪く、
コスト高になるという欠点がある。Furthermore, when using a super-ITO film type color filter in which an ITO film is placed on the color filter inside the liquid crystal cell, the ITO film has a high light reflectance, so the light utilization efficiency deteriorates, and the above phenomenon occurs. Color unevenness is emphasized. Therefore, when using an ITO film type color filter, the cell gap accuracy should be 0.1 μm.
Must be as follows. For this reason, the yield is poor,
It has the disadvantage of high cost.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、従来
のセルギャップ精度であっても画像品位を低Ｆさせるこ
となない、液晶表示装置用カラフィルタ−を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a color filter for a liquid crystal display device that does not lower the image quality even with conventional cell gap accuracy.
（課題を解決するための手段）
本発明は、透明基板と、透明基板の一方の面上に部分的
に設けられた遮光性材料からなるブラックマトリクス層
と、ブラックマトリクス層上に設けられたパターン化し
たカラーフィルター層と、カラーフィルター層上に設け
られた厚さ１５００ないし２５００Å、または３５００
ないし４５００人のトップコート樹脂層と、トップコー
ト樹脂層上に設けられた厚さ１００ないし３００人の透
明電極層とを具備する液晶表示装置用カラフィルタ−を
提供するものである。(Means for Solving the Problems) The present invention includes a transparent substrate, a black matrix layer made of a light-shielding material partially provided on one surface of the transparent substrate, and a pattern provided on the black matrix layer. a color filter layer with a thickness of 1500 to 2500 Å, or 3500 Å provided on the color filter layer.
The present invention provides a color filter for a liquid crystal display device comprising a topcoat resin layer with a thickness of 100 to 4,500 thick and a transparent electrode layer with a thickness of 100 to 300 thick provided on the top coat resin layer.
ここで、透明基板は、光の透過性が良好で、且つ液晶セ
ルの基板として必要な強度を有するものであればよい。Here, the transparent substrate may be any material as long as it has good light transmittance and has the strength necessary as a substrate for a liquid crystal cell.
例えば、ガラス基板等が挙げられる。For example, a glass substrate etc. can be mentioned.
透明基板上に設けるブラックマトリクス層は、遮光性を
有するものであって、且つ所望のパターンに加工可能な
ものを選ぶ必要がある。このようなものとしては、Ｃｒ
等の金属、有機材料等が挙げられる。また、パターンの
形成方法としては、例えば、金属の場合はフォトエツチ
ング法、有機材料の場合は、スクリーン印刷法のような
方法を採用することができる。The black matrix layer provided on the transparent substrate needs to be selected to have light-shielding properties and to be processable into a desired pattern. As such, Cr
Examples include metals such as, organic materials, etc. Further, as a method for forming the pattern, for example, a photoetching method can be used in the case of metal, and a screen printing method can be employed in the case of organic material.
ブラックマトリクス層上に設けるカラーフィルター層に
は、液晶デイスプレィに通常使用される光源で色彩表示
特性を発揮し得るようなものであって、所望のパターン
に形成するため、パターン形成可能な材料を用いる。こ
のようなものとして、ゼラチン系感光性樹脂等が挙げら
れる。また、カラーフィルター層の厚さは、電圧降下を
出来るだけ少なく、且つ必要な着色濃度が得られるよう
に設定する。The color filter layer provided on the black matrix layer is made of a pattern-formable material that can exhibit color display characteristics with a light source commonly used in liquid crystal displays, and can be formed into a desired pattern. . Examples of such materials include gelatin-based photosensitive resins and the like. Further, the thickness of the color filter layer is set so as to minimize the voltage drop and obtain the necessary color density.
カラーフィルター層上に設けられるトップコート樹脂層
には、透明性が良く、且つ薄膜形成可能なものを用いる
。例えば、アクリル系トップコート樹脂等が挙げられる
。For the top coat resin layer provided on the color filter layer, a resin having good transparency and capable of forming a thin film is used. For example, acrylic top coat resin and the like can be mentioned.
（作用）
本発明は、カラーフィルターの表面反射率が、トップコ
ート樹脂層と透明電極層の膜厚に大きく影響されるとの
知見に基づきなされたものである。(Function) The present invention was made based on the knowledge that the surface reflectance of a color filter is greatly influenced by the film thicknesses of the top coat resin layer and the transparent electrode layer.
これは、トップコート樹脂層及び透明電極層とカラーフ
ィルター層の屈折率に差があるため、光の干渉を起こす
ためである。This is because there is a difference in refractive index between the top coat resin layer, the transparent electrode layer, and the color filter layer, which causes light interference.
第２図は、ＩＴＯ膜厚２００人におけるトップコート樹
脂層厚の変化に対するカラーフィルター表面の光反射率
の変化を示したものである。第２図に示すように、フィ
ルター赤（特性曲線１１波長６１０ｎｍ）及びフィルタ
ー緑（特性曲線■、波長５４５ｎｍ）については、トッ
プコート樹脂層の厚さが２０００人と４０００人場合に
反射率が最小となる。なお、フィルター青（特性曲線■
、波長４６０ｎｍ）については、視感度が悪いので無視
することが可能である。従って、所望の反射率を得るた
めには、トップコート樹脂ＪＷ 厚は１５００ないし２
５００人又は３５００ないし４５００人の厚みでなけれ
ばならない。なお、第２図によれば、トップコート樹脂
層厚が６０００人の場合に同様に反射率が最小となるこ
とが予想されるが、この厚みの場合は、トップコート樹
脂層にクラックの発生を伴うので好ましくない。FIG. 2 shows the change in the light reflectance of the color filter surface with respect to the change in the top coat resin layer thickness when the ITO film thickness was 200. As shown in Figure 2, for filter red (characteristic curve 11, wavelength 610 nm) and filter green (characteristic curve ■, wavelength 545 nm), the reflectance is minimum when the top coat resin layer thickness is 2,000 and 4,000 nm. becomes. In addition, filter blue (characteristic curve ■
, wavelength 460 nm) can be ignored because visibility is poor. Therefore, in order to obtain the desired reflectance, the thickness of the top coat resin JW should be between 1500 and 2.
It must be 500 people or 3,500 to 4,500 people deep. According to Fig. 2, it is expected that the reflectance will be at its minimum when the top coat resin layer thickness is 6,000 layers. It is not desirable because it is accompanied by
第３図は、ＩＴＯ膜厚の変化に対するカラーフィルター
表面の光反射率の変化を示したものである。光の反射率
は、最も視感度があるフィルター緑（波長５４５ｎｍ）
で１５％以下が望ましいとされている。第３図に示すよ
うに、フィルター赤（特性曲線■、波長６１０ｎｍ）、
フィルター緑（特性曲線ｖ１波長５４５ｎｍ）、フィル
ター青（特性曲線■、波長４６０ｎｍ）ともに光反射率
が１５％以下となるのは、ｌＴＯ膜厚が３００Å以下で
ある。しかし、ＩＴＯ膜厚が１００Å以下になるとシー
ト抵抗率が通常の１０倍以上となるため、電極として使
用できなくなる。したがって、ＩＴＯ膜厚は、１００な
いし３００人でなければならず、２００人付近が最も好
ましい。FIG. 3 shows the change in light reflectance of the color filter surface with respect to the change in ITO film thickness. The reflectance of light is filter green (wavelength 545 nm), which has the highest visibility.
It is said that 15% or less is desirable. As shown in Figure 3, filter red (characteristic curve ■, wavelength 610 nm),
The light reflectance of both filter green (characteristic curve v1, wavelength 545 nm) and filter blue (characteristic curve ■, wavelength 460 nm) is 15% or less when the lTO film thickness is 300 Å or less. However, if the ITO film thickness is less than 100 Å, the sheet resistivity will be 10 times or more than normal, making it impossible to use it as an electrode. Therefore, the ITO film thickness must be between 100 and 300, and is most preferably around 200.
以上のように、カラーフィルター層上のトップコート樹
脂層厚と透明電極層厚を選定することによって、光の反
射率を小さくすることができる。As described above, the light reflectance can be reduced by selecting the thickness of the top coat resin layer and the transparent electrode layer on the color filter layer.
これによって、従来のセルギャップ精度の液晶セルにお
いて良好な画像表示をすることができる。This allows good image display in a liquid crystal cell with conventional cell gap precision.
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の液晶表示装置用カラーフィルターの
一実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of a color filter for a liquid crystal display device of the present invention.
ガラス基板（コーニング社製７０５９）１０の一方の面
上に、スパッタリング法によって、膜厚１０００人のＣ
ｒ薄膜を形成した。このＣ「薄膜をフォトエツチング法
を用いてパターニングし、所望のパターンのブラックマ
トリクス層１１を形成した。次に、ブラックマトリクス
層１１を設けたガラス基板１０上に、ゼラチン系感光性
樹脂を用いて、フォトプロセスによってフィルター赤用
のパターンを形成し、そのパターンに染色を施してフィ
ルター赤１２ａを形成した。更に、同様の工程によって
、フィルター青１２ｂ及びフィルター緑１２ｃを形成し
てカラーフィルター層１２ａ〜Ｃを設けた。この時のカ
ラーフィルター層ｔ２ａ−ｃの厚みは、約１．５μｍで
あった。次に、カラーフィルター層１２ ａ −ｃ上に
トップコート樹脂層１３として、アクリル系トップコー
ト樹脂（富士薬品工業製ＦＶＲ）をスピンコーターを用
いて塗布し、硬化させた。なお、この時のトップコート
樹脂層１３の膜厚は、２０００人に設定した。次に、こ
のトップコート樹脂層１３上にターゲットとしてＩＴＯ
ターゲットを使用してＩＴＯを高周波スパッタリング法
によって、膜厚２００人で形成した。なお、スパッタリ
ングは室温で行い、成膜後に１８０℃、３０分で焼成を
行った。この時得られたＩＴＯ膜層１４のシート抵抗値
は８Ｘ１０−’Ω・備であった。このようにして、液晶
用カラーフィルター１を作成した。A film with a thickness of 1000 nm was deposited on one surface of a glass substrate (7059 manufactured by Corning) 10 by sputtering.
A thin film was formed. This C thin film was patterned using a photoetching method to form a black matrix layer 11 with a desired pattern.Next, a gelatin-based photosensitive resin was placed on the glass substrate 10 on which the black matrix layer 11 was provided. A pattern for filter red was formed by a photo process, and the pattern was dyed to form filter red 12a.Furthermore, filter blue 12b and filter green 12c were formed by the same process to form color filter layers 12a to 12c. C.The thickness of the color filter layers t2a-c at this time was about 1.5 μm.Next, an acrylic top coat resin was formed as a top coat resin layer 13 on the color filter layers 12a-c. (FVR manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) was applied using a spin coater and cured.The thickness of the top coat resin layer 13 at this time was set to 2000.Next, this top coat resin layer 13 ITO as target on top
ITO was formed to a film thickness of 200 mm by high frequency sputtering using a target. Note that sputtering was performed at room temperature, and after film formation, baking was performed at 180° C. for 30 minutes. The sheet resistance value of the ITO film layer 14 obtained at this time was 8.times.10-'Ω. In this way, a color filter 1 for liquid crystal was created.
以上のように作成された液晶用カラーフィルタ１の表面
反射率を測定したところ、波長５５０ｎｍにおいて８％
であった。この値は、ＩＴＯ膜厚を５００人に設定した
従来の液晶用カラーフィルターの表面反射率１６％に比
較して、かなり低いものであった。When the surface reflectance of the liquid crystal color filter 1 created as described above was measured, it was found to be 8% at a wavelength of 550 nm.
Met. This value was considerably lower than the surface reflectance of 16% for a conventional liquid crystal color filter in which the ITO film thickness was set to 500.
また、このカラーフィルターを用いて液晶パネルを作成
した。この時、ＩＴＯ膜タイプのカラーフィルターでは
色ムラ等の不良を起こしていた、セルギャップ精度０．
２μｍのものが全て良品となり、歩留りの向上が実現さ
れた。A liquid crystal panel was also created using this color filter. At this time, the cell gap accuracy was 0.00, which caused defects such as color unevenness with ITO film type color filters.
All samples with a diameter of 2 μm were of good quality, and an improvement in yield was achieved.
（発明の効果）
以上説明した如く、本発明の液晶表示装置用カラーフィ
ルターは、従来のセルギャップ精度であっても、画像品
位を低下させることのない優れた液晶表示装置用カラー
フィルターである。(Effects of the Invention) As explained above, the color filter for a liquid crystal display device of the present invention is an excellent color filter for a liquid crystal display device that does not degrade image quality even with conventional cell gap accuracy.
２００人におけるトップコート樹脂層厚の変化に対する
カラーフィルター表面の光反射率の変化を示したグラフ
であり、第３図は、ＩＴＯＨ厚の変化に対するカラーフ
ィルター表面の光反射率の変マトリクス層、１２ａ・・
・フィルター層赤、１２ｂ・・・フィルター層青、１２
Ｃ・・・フィルター層線、１３・・・トップコート樹脂
層、１４・・・ＩＴＯ膜層。FIG. 3 is a graph showing the change in light reflectance on the surface of the color filter with respect to the change in the thickness of the top coat resin layer in 200 people. FIG.・・・
・Filter layer red, 12b...filter layer blue, 12
C... Filter layer line, 13... Top coat resin layer, 14... ITO film layer.
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦Applicant's agent: Patent attorney Takehiko Suzue
Claims (1)
れた遮光性材料からなるブラックマトリクス層と、該ブ
ラックマトリクス層上に設けられたパターン化したカラ
ーフィルター層と、該カラーフィルター層上に設けられ
た厚さ１５００ないし２５００Å、または３５００ない
し４５００Åのトップコート樹脂層と、該トップコート
樹脂層上に設けられた厚さ１００ないし３００Åの透明
電極層とを具備する液晶表示装置用カラーフィルター。A transparent substrate, a black matrix layer made of a light-shielding material partially provided on one surface of the transparent substrate, a patterned color filter layer provided on the black matrix layer, and the color filter layer. A color for a liquid crystal display device, comprising a top coat resin layer with a thickness of 1,500 to 2,500 Å or 3,500 to 4,500 Å provided thereon, and a transparent electrode layer with a thickness of 100 to 300 Å provided on the top coat resin layer. filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307002A JPH02153320A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Color filter for liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307002A JPH02153320A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Color filter for liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153320A true JPH02153320A (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=17963832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63307002A Pending JPH02153320A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Color filter for liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02153320A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109220A (en) * | 1990-08-30 | 1992-04-10 | Canon Inc | Liquid crystal element |
| JP2005338233A (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Sony Corp | Liquid crystal light control element, lens barrel, and imaging apparatus |
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| JPS63287821A (en) * | 1987-05-20 | 1988-11-24 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
-
1988
- 1988-12-06 JP JP63307002A patent/JPH02153320A/en active Pending
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