JPH0618714A - Color filter for display - Google Patents
Color filter for displayInfo
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- JPH0618714A JPH0618714A JP17287792A JP17287792A JPH0618714A JP H0618714 A JPH0618714 A JP H0618714A JP 17287792 A JP17287792 A JP 17287792A JP 17287792 A JP17287792 A JP 17287792A JP H0618714 A JPH0618714 A JP H0618714A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
ディスプレイに適用されるカラーフィルターに係り、特
に、画素間部位に金属遮光層を備えるカラーフィルター
の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter applied to a display such as a liquid crystal display and, more particularly, to an improvement of a color filter having a metal light-shielding layer at a portion between pixels.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレイ等のディスプレイに適
用されるこの種のカラーフィルターは、ガラス等の透明
基板と、この基板上の画素部位に設けられその透過光を
画素毎に異なる色(例えば、赤、緑、青の光三原色)に
着色する透明着色層とでその主要部が構成されており、
上記透明着色層を透過した着色光を表示光にしてカラー
画像を表示するものである。そして、上記透明着色層
は、例えば、着色したフォトレジストを上記透明基板上
に塗布し、選択的に露光・現像して画素部位に形成され
ている。2. Description of the Related Art A color filter of this type applied to a display such as a liquid crystal display is provided with a transparent substrate such as glass and a pixel portion on the substrate, the transmitted light of which has a different color (for example, red) for each pixel. , Green, blue light three primary colors) and the main part is composed of a transparent coloring layer
The colored light transmitted through the transparent colored layer is used as display light to display a color image. The transparent colored layer is formed at a pixel portion by, for example, applying a colored photoresist on the transparent substrate and selectively exposing and developing the photoresist.
【0003】ところで、各画素間の隙間部(画素間部
位)からの透過光に伴うRGBの混色を防止するため、
従来のカラーフィルターにおいては特開昭62−143
023号公報に記載されているように上記画素間部位に
遮光層が形成されている。By the way, in order to prevent color mixture of RGB due to transmitted light from a gap (inter-pixel portion) between pixels,
Japanese Patent Laid-Open No. 62-143 discloses a conventional color filter.
As described in Japanese Patent No. 023, a light shielding layer is formed in the inter-pixel portion.
【0004】そして、この遮光層の材料として金属薄膜
や感光性ポリマー等が適用されているが、光の透過率が
低いこと及び画素間部位にのみ選択的に遮光膜を形成す
る際の微細加工が容易である等の理由から金属薄膜、特
にクロム薄膜が主流となっている。Although a metal thin film, a photosensitive polymer or the like is applied as a material for the light-shielding layer, it has a low light transmittance and fine processing for selectively forming the light-shielding film only in the inter-pixel portion. Metal thin films, especially chrome thin films, have become the mainstream because they are easy to manufacture.
【0005】しかし、一般に金属は反射率が高いため上
記透明基板側からディスプレイを観察した際、金属薄膜
から成る遮光層(金属遮光層)の部分が周囲の光を反射
してコントラストを低下させてしまい、かつ、それが視
野角に依存するため表示画像の視野角特性も低下させて
しまうといった問題があった。However, since metal generally has a high reflectance, when the display is observed from the transparent substrate side, the portion of the light shielding layer (metal light shielding layer) made of a metal thin film reflects ambient light to lower the contrast. Moreover, there is a problem that the viewing angle characteristic of the display image is deteriorated because it depends on the viewing angle.
【0006】このような問題を解決するため、上記透明
基板全面を粗面化して反射光を散乱させ、上記コントラ
ストと視野角特性を改善させたカラーフィルターが提案
されている(特開昭61−143791号公報)。In order to solve such a problem, there has been proposed a color filter in which the entire surface of the transparent substrate is roughened to scatter reflected light to improve the contrast and viewing angle characteristics (Japanese Patent Laid-Open No. 61-61). No. 143791).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような先
行技術においては透明基板全面を粗面化させているため
基板の透過率を減少させてしまい、粗面化処理される面
が基板のカラーフィルター側又は観察側のいずれにおい
てもディスプレイ全体の輝度を低下させてしまう問題点
を有していた。However, in such a prior art, since the entire surface of the transparent substrate is roughened, the transmittance of the substrate is reduced, and the surface to be roughened is the color of the substrate. There is a problem that the brightness of the entire display is lowered on either the filter side or the observation side.
【0008】また、粗面化された透明基板上に上述した
フォトレジストから成る透明着色層を適用した場合、粗
面化処理によりフォトレジストの上記透明基板に対する
密着力が大きくなり過ぎてしまい、地汚れという現像不
良を引起こし色純度の低下を招くといった問題点を有し
ていた。When the transparent colored layer made of the above-mentioned photoresist is applied on the roughened transparent substrate, the adhesion of the photoresist to the transparent substrate becomes too large due to the roughening treatment, and It has a problem that it causes a poor development such as stain and causes a decrease in color purity.
【0009】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、輝度や色純度の
低下を引起こすことなく上記画素間部位における光透過
と光反射を減少させるカラーフィルターを提供すること
にある。The present invention has been made by paying attention to such a problem, and its object is to reduce the light transmission and the light reflection in the inter-pixel portion without causing the deterioration of the brightness and the color purity. The purpose is to provide a color filter.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に係
る発明は、透明基板と、この透明基板上の画素部位に設
けられ画素毎にその透過光を着色する透明着色層と、上
記透明基板上の画素間部位に設けられた金属遮光層とを
備えるディスプレイ用カラーフィルターを前提とし、透
明基板上の上記金属遮光層に対応する部位に光散乱部が
形成されていることを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 1 is a transparent substrate, a transparent coloring layer which is provided at a pixel portion on the transparent substrate and colors transmitted light for each pixel, and the transparent substrate. Presuming a color filter for display including a metal light-shielding layer provided in the above inter-pixel portion, a light-scattering portion is formed on a transparent substrate at a portion corresponding to the metal light-shielding layer. Is.
【0011】このような技術的手段において上記画素間
部位とは表示画像を構成する各画素間の隙間部を意味
し、一般には格子状にパターン化されている画素部以外
の領域をいう。また、透明基板上の上記金属遮光層に対
応する部位に形成された光散乱部はディスプレィの観察
者側から上記画素間部位に入射した光が金属遮光層で反
射される際にその反射光を散乱させる機能を有するもの
である。In such technical means, the above-mentioned inter-pixel portion means a gap portion between pixels constituting a display image, and generally means a region other than the pixel portion which is patterned in a grid pattern. Further, the light scattering portion formed on the transparent substrate at a portion corresponding to the metal light-shielding layer reflects the reflected light when the light incident on the inter-pixel portion from the viewer side of the display is reflected by the metal light-shielding layer. It has a function of scattering.
【0012】ここで、この光散乱部は透明基板上の金属
遮光層と対応した部位のみに形成され画素部位には形成
されないため、上述した先行技術と相違し画素部位にお
ける透過率の低下は起こらない。従って、光散乱部を形
成しているにも拘らずその表示輝度の低下を防止するこ
とが可能となる。また、フォトレジストから成る透明着
色層が適用された場合、透明基板の画素部位には光散乱
部が形成されてないためフォトレジストの上記透明基板
に対する密着力が増大することもない。従って、上述し
た地汚れという現像不良が起こらないため色純度の低下
も防止することが可能となる。Here, since the light scattering portion is formed only on the portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate and is not formed on the pixel portion, lowering of the transmittance at the pixel portion occurs unlike the above-mentioned prior art. Absent. Therefore, it is possible to prevent the display brightness from decreasing even though the light scattering portion is formed. Further, when the transparent colored layer made of photoresist is applied, the adhesion of the photoresist to the transparent substrate does not increase because the light scattering portion is not formed at the pixel portion of the transparent substrate. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of color purity because the above-mentioned development failure such as background stain does not occur.
【0013】この様な光散乱部については、例えば、透
明基板上の金属遮光層に対応する部位を凹凸状に粗面化
処理してこれを形成したり、あるいは、上記部位に粒径
サブミクロンの粒子とバインダーから成る光散乱層を設
けてこれを形成することができる。Regarding such a light scattering portion, for example, a portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate is roughened to have an uneven surface, and the light scattering portion is formed on the transparent substrate. This can be formed by providing a light-scattering layer composed of the particles and the binder.
【0014】請求項2及び3に係る発明はこのような技
術的背景に基づきなされている。The inventions according to claims 2 and 3 are based on such technical background.
【0015】すなわち、請求項2及び3に係る発明は共
に請求項1記載のカラーフィルターを前提とし、請求項
2に係る発明は、透明基板上の金属遮光層に対応する部
位が粗面化処理されて光散乱部が形成されていることを
特徴とするものであり、請求項3に係る発明は、透明基
板上の金属遮光層に対応する部位に粒径サブミクロンの
粒子が含まれる光散乱層を設けて上記光散乱部が形成さ
れていることを特徴とするものである。That is, both the inventions according to claims 2 and 3 are based on the color filter according to claim 1, and in the invention according to claim 2, the portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate is roughened. The invention according to claim 3 is characterized in that a light-scattering portion is formed by forming a light-scattering portion. It is characterized in that the light scattering portion is formed by providing a layer.
【0016】そして、上記請求項2に係る発明において
透明基板上の金属遮光層に対応する部位(すなわち画素
間部位)を選択的に粗面化処理するためには、上記透明
基板上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを使用
して選択的に露光・現像して上記透明基板の画素間部位
を露出させ、こうして露出された画素間部位を選択的に
粗面化すればよい。尚、この粗面化処理には以下に述べ
るウェットエッチング又はドライエッチング法や研磨法
等が適用できる。In order to selectively roughen the portion of the transparent substrate corresponding to the metal light-shielding layer (ie, the inter-pixel portion) in the invention according to claim 2, a photoresist is provided on the transparent substrate. Is applied, and a photomask is used to selectively expose and develop it to expose the inter-pixel portion of the transparent substrate, and the exposed inter-pixel portion is selectively roughened. In addition, the following wet etching or dry etching method, polishing method, or the like can be applied to this roughening treatment.
【0017】上述したフォトレジストとしては、未照射
部位が現像液に溶解し照射部位が現像液に不溶化するネ
ガ(N)タイプのフォトレジストと、光照射部位が現像
液に溶解し未照射部位が現像液に不溶化するポジ(P)
タイプのフォトレジストのいずれをも適用することがで
き、かつ、フォトマスクについても各タイプのフォトレ
ジストに対応したものを適用すればよい。As the above-mentioned photoresist, a negative (N) type photoresist in which an unirradiated part is dissolved in a developing solution and an irradiated part is insoluble in a developing solution, and a light-irradiated part is dissolved in a developing solution and an unirradiated part is Positive (P) that becomes insoluble in the developer
Any type of photoresist can be applied, and a photomask corresponding to each type of photoresist may be applied.
【0018】次に、ウェットエッチング法により上記粗
面化処理を行う場合、そのエッチング液としては例えば
以下の材料が適用できる。すなわち、上記透明基板がガ
ラスにて構成される場合にはフッ化アンモニウム等のフ
ッ酸系水溶液が、また、透明基板がプラスチックにより
構成されている場合にはクロロホルムやアセトン等上記
プラスチックを溶解する溶剤が適用できる。尚、このウ
ェットエッチング法により粗面化処理する場合には透明
基板の処理面とは反対側の面が腐食されないようその全
面を硬化したレジスト膜等により被覆することが望まし
い。Next, when the above-mentioned surface roughening treatment is performed by the wet etching method, the following materials can be applied as the etching liquid. That is, a hydrofluoric acid-based aqueous solution such as ammonium fluoride is used when the transparent substrate is made of glass, and a solvent that dissolves the plastic such as chloroform or acetone when the transparent substrate is made of plastic. Can be applied. When the surface is roughened by the wet etching method, it is desirable that the entire surface of the transparent substrate is covered with a hardened resist film or the like so as not to be corroded.
【0019】また、ドライエッチング法により上記粗面
化処理を行う場合には、例えば、逆スパッタリング法等
が適用できる。When the above-mentioned surface roughening treatment is performed by the dry etching method, for example, the reverse sputtering method can be applied.
【0020】一方、研磨法により上記粗面化処理を行う
場合には、例えば、水や油等(水が効率的である)に粒
径1〜2μmの研磨材が10〜30重量%混合された研
磨液を用いる方法が適用できる。この研磨材としては酸
化セリウム、酸化ジルコニウム、べんがら、酸化クロム
等が使用できる。また空気と共に固体粒子を吹き付ける
サンドブラスト法を適用してもよい。このような固体粒
子としては金剛砂、珪砂等が使用でき、吹き付ける圧力
としては4〜7kg/cm2 が適当である。On the other hand, when the above-mentioned roughening treatment is carried out by a polishing method, for example, 10 to 30% by weight of an abrasive having a particle size of 1 to 2 μm is mixed with water, oil or the like (water is efficient). A method using a polishing liquid can be applied. As the abrasive, cerium oxide, zirconium oxide, red iron oxide, chromium oxide, etc. can be used. Alternatively, a sand blast method in which solid particles are blown together with air may be applied. As such solid particles, gold sand, silica sand, etc. can be used, and a suitable spraying pressure is 4 to 7 kg / cm 2 .
【0021】次に、請求項3に係る発明において透明基
板上の上記金属遮光層に対応する部位に設けられる光散
乱層とは、粒径サブミクロンの粒子とバインダーから成
る膜厚1μm以下の薄膜にて構成され、ディスプレイの
観察者側から上記画素間部位に入射した光が金属遮光層
で反射される際にその反射光を粒子とバインダーの界面
で散乱させその強度を低下させるものである。このよう
な粒子の粒径は、上記光散乱層の膜厚より小さく、か
つ、光の散乱が効率的に行われるよう光の波長と同程度
が好ましく、特に、0.1〜0.9μmが好ましい。ま
た、この粒子の材料としては、樹脂などの有機物や、酸
化ジルコニウム、酸化チタン、その他金属酸化物、窒化
物、フッ化物、あるいは金属などの無機物が挙げられ
る。Next, in the invention according to claim 3, the light-scattering layer provided on the transparent substrate at a portion corresponding to the metal light-shielding layer is a thin film having a thickness of 1 μm or less, which is composed of particles having a submicron diameter and a binder. When the light incident on the inter-pixel portion from the viewer side of the display is reflected by the metal light-shielding layer, the reflected light is scattered at the interface between the particles and the binder to reduce its intensity. The particle size of such particles is preferably smaller than the film thickness of the light-scattering layer, and is preferably about the same as the wavelength of light so that the light is efficiently scattered, and particularly 0.1 to 0.9 μm. preferable. Examples of the material of the particles include organic substances such as resins, zirconium oxide, titanium oxide, other metal oxides, nitrides, fluorides, and inorganic substances such as metals.
【0022】一方、バインダーの材料としては、無色透
明で微細加工が可能なものであればよく、樹脂、酸化シ
リコン、その他金属酸化物、窒化物、フッ化物等が挙げ
られ、中でも感光性を有するものが好適である。On the other hand, the material of the binder may be any one that is colorless and transparent and can be finely processed, and examples thereof include resins, silicon oxides, other metal oxides, nitrides, fluorides, etc. Those are preferable.
【0023】上記光散乱層を形成するには以下のように
すればよい。まず、バインダー物質を溶解させた液中
に、あにかじめ上記粒子を分散させておく。このとき、
粒子をも溶かしてしまうような溶剤を選択しないよう注
意を要する。The light-scattering layer may be formed as follows. First, the above particles are dispersed in a liquid in which a binder substance is dissolved. At this time,
Care must be taken not to select a solvent that will also dissolve the particles.
【0024】そして、バインダーが感光性を有する場合
には、上記分散液をスピンコート又はロールコート法等
により透明基板上に塗布する。その後、金属遮光層用ま
たはそれと逆タイプのマスクを介して露光し、現像すれ
ば、金属遮光層が形成される基板部位にのみ光散乱層が
形成される。上記マスクのタイプ(ポジまたはネガ)
は、感光性材料のタイプ(ポジまたはネガ)に対応させ
て適宜設定する。When the binder has photosensitivity, the above dispersion liquid is applied onto the transparent substrate by spin coating or roll coating. Then, by exposing through a mask for the metal light-shielding layer or an opposite type mask and developing, a light-scattering layer is formed only on the substrate portion where the metal light-shielding layer is formed. Type of mask above (positive or negative)
Is appropriately set according to the type of the photosensitive material (positive or negative).
【0025】他方、上記バインダーが感光性を有してい
ない場合には、上記粒子が分散されたバインダー液を透
明基板上に一様に塗布、硬化または焼成させた上に、更
にパターニング用のレジストを塗布し、露光、現像して
金属遮光層と同じパターンを残す。このレジストパター
ンをマスクとしてバインダー層のエッチングを行った
後、レジストを剥離すれば所望のパターンの光散乱層が
得られる。あるいはまた、光散乱層と金属遮光層のエッ
チング液が兼用できるならば、この2層を積層し、金属
遮光層と同時に光散乱層のエッチング処理を行えばよ
い。On the other hand, when the binder has no photosensitivity, the binder solution in which the particles are dispersed is uniformly applied on the transparent substrate, cured or baked, and then the resist for patterning is further applied. Is applied, exposed and developed to leave the same pattern as the metal light-shielding layer. After the binder layer is etched using this resist pattern as a mask, the resist is peeled off to obtain a light-scattering layer having a desired pattern. Alternatively, if the etching solution for the light-scattering layer and the metal light-shielding layer can be used together, these two layers may be laminated and the light-scattering layer may be etched simultaneously with the metal light-shielding layer.
【0026】この他に、粒子をバインダーに分散させる
のではなく、あらかじめ粒子を透明基板全面あるいは基
板の金属遮光層が設けられる部位に配し、その上からバ
インダー液を塗布する方法を採ってもよい。In addition, instead of dispersing the particles in the binder, a method may be adopted in which the particles are preliminarily arranged on the entire surface of the transparent substrate or on the portion of the substrate where the metal light-shielding layer is provided, and the binder liquid is applied thereon. Good.
【0027】また、バインダーが金属酸化物、窒化物又
はフッ化物等から構成される場合には、真空蒸着やスパ
ッタリング等のドライプロセスによって上記光散乱層を
形成することができる。すなわち、真空蒸着により光散
乱層を形成する場合には、微粒子を構成する材料とバイ
ンダーを別個のるつぼに入れ、微粒子を構成する材料が
直径サブミクロンの微細な島を構成するようにこれを蒸
着させると共に、これら島状微粒子と島状微粒子との間
を埋めるように上記バインダーを蒸着させ、次にこれら
の蒸着膜上にフォトレジストを塗布し、常法により、フ
ォトマスクを介して露光・現像した後、エッチングして
画素間部位の上記蒸着膜を選択的に残存させて光散乱層
を形成すればよい。尚、スパッタリング等の他のドライ
プロセスを使用する場合も真空蒸着の場合に準じた方法
で光散乱層を形成することが可能である。When the binder is composed of a metal oxide, a nitride, a fluoride or the like, the light scattering layer can be formed by a dry process such as vacuum deposition or sputtering. That is, when the light scattering layer is formed by vacuum evaporation, the material forming the fine particles and the binder are put in separate crucibles, and the material forming the fine particles is evaporated so that they form fine islands with a diameter of submicron. At the same time, the binder is vapor-deposited so as to fill the gap between the island-shaped fine particles and the island-shaped fine particles, and then a photoresist is coated on these vapor-deposited films, which are exposed and developed through a photomask by a conventional method. After that, the light-scattering layer may be formed by etching and selectively leaving the vapor deposition film in the inter-pixel region. Even when another dry process such as sputtering is used, the light scattering layer can be formed by a method similar to the case of vacuum vapor deposition.
【0028】尚、いずれの方法で光散乱層を形成する場
合であっても、光散乱層を画素間部位に精度良く形成す
ることが望ましいが、わずかに画素部位に残存したとし
ても、バインダーは無色透明であり、微粒子の径も十分
に小さいので、表示光は実質的に散乱されることなく、
輝度と色純度に優れたコントラストの高い画像を表示で
きる。In any case of forming the light-scattering layer, it is desirable to form the light-scattering layer with high accuracy in the inter-pixel portion. However, even if the light-scattering layer slightly remains in the pixel portion, the binder is It is colorless and transparent, and the diameter of the fine particles is sufficiently small so that the display light is not substantially scattered,
It is possible to display a high-contrast image with excellent brightness and color purity.
【0029】次に、請求項1〜3に係る発明において上
記金属遮光層を構成する材料としては、透過率が低くか
つエッチング等の微細加工が容易であれば特に限定され
ず、Cr、Al、Ni等が適用でき、特に、上述した理
由からCrが好ましい。また、その膜厚は200nmか
ら1μmが適当で、均一に成膜した後、フォトレジスト
の形成とエッチング処理からなる上述したフォトリソグ
ラフィー処理を施してそのパターニングを行う。尚、金
属遮光層の成膜方法は、均一な厚み及び組成が得られれ
ば任意であり、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法
等が適用できる。ここで、透明基板表面を粗面化処理し
て金属遮光層に対応した部位に上記光散乱部を形成する
請求項2に係る発明を適用した場合、光散乱部形成用と
金属遮光層形成用のレジストのタイプ(P:ポジ型、
N:ネガ型)を同じにしたければ、露光時に適用するマ
スクをP,N両方用意すればよく、そうでなければマス
クは1種類のみでよい。Next, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the material forming the metal light-shielding layer is not particularly limited as long as it has a low transmittance and can be easily subjected to fine processing such as etching. Ni or the like can be applied, and Cr is particularly preferable for the reasons described above. Further, the film thickness is suitably 200 nm to 1 μm, and after uniformly forming the film, the above-mentioned photolithography process including the formation of the photoresist and the etching process is performed to perform the patterning. The method of forming the metal light-shielding layer is arbitrary as long as a uniform thickness and composition can be obtained, and for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or the like can be applied. Here, when the invention according to claim 2 is applied in which the transparent substrate surface is roughened to form the light-scattering portion at a portion corresponding to the metal light-shielding layer, for forming the light-scattering portion and for forming the metal light-shielding layer. Resist type (P: positive type,
If it is desired to have the same (N: negative type), both P and N masks to be applied at the time of exposure may be prepared, otherwise, only one type of mask is required.
【0030】また、請求項1〜3に係る発明において上
記透明基板として適用できる材料はガラス、プラスチッ
ク等が挙げられ、一般にガラスが適用される。また、上
記透明着色層については、感光性樹脂を塗布しこれを露
光現像した後に染料で染色して形成する方法(染色
法)、透明着色剤が含まれた感光性樹脂を塗布した後に
露光現像して形成する方法(顔料分散法)、透明着色剤
を含む印刷インキを印刷して形成する方法(印刷法)等
の公知の方法により形成できる。Further, in the invention according to claims 1 to 3, examples of the material applicable to the transparent substrate include glass and plastic, and glass is generally applied. The transparent colored layer is formed by applying a photosensitive resin, exposing and developing it, and then dyeing it with a dye (staining method), applying a photosensitive resin containing a transparent coloring agent, and then exposing and developing. It can be formed by a known method such as a method (pigment dispersion method) and a method of forming by printing a printing ink containing a transparent colorant (printing method).
【0031】また、請求項1〜3に係るカラーフィルタ
ーにおいては、上記透明着色層上に設けられ画素毎に液
晶の配向を変えて画素部位の光透過を制御する透明電極
層を具備していてもよい。この透明電極層としては光透
過率が80%以上、表面抵抗値が50Ω/□以下のもの
が使用でき、具体的には真空蒸着法やスパッタリング法
で製膜されたITO(インジウム・スズ・オキサイド)
薄膜が多く用いられる。更に、必要に応じて上記透明着
色層と透明電極層の間に透明樹脂から構成される平滑層
又は保護層を設けてもよい。Further, in the color filter according to any one of claims 1 to 3, there is provided a transparent electrode layer which is provided on the transparent colored layer and controls the light transmission of the pixel portion by changing the orientation of the liquid crystal for each pixel. Good. As the transparent electrode layer, a material having a light transmittance of 80% or more and a surface resistance value of 50Ω / □ or less can be used. Specifically, ITO (indium tin oxide) formed by a vacuum deposition method or a sputtering method can be used. )
Thin films are often used. Further, if necessary, a smooth layer or a protective layer made of a transparent resin may be provided between the transparent colored layer and the transparent electrode layer.
【0032】尚、請求項1〜3に係るカラーフィルーの
適用範囲は、例示されている液晶ディスプレイ用に限ら
ず別種のディスプレイ用カラーフィルターにも当然のこ
とながら適用できる。The applicable range of the color filters according to claims 1 to 3 is naturally applicable not only to the exemplified liquid crystal display but also to another type of display color filter.
【0033】[0033]
【作用】請求項1〜3に係る発明によれば、透明基板上
の金属遮光層に対応する部位に光散乱部が形成されてい
るため、画素間部位を透過する光については上記金属遮
光層の作用によりこれを遮蔽することができ、一方、デ
ィスプレィの観察者側から画素間部位に入射した光につ
いてはこの光が金属遮光層で反射される際に上記光散乱
部の作用により散乱されてその強度を低下させることが
可能となる。According to the inventions of claims 1 to 3, since the light-scattering portion is formed on the transparent substrate at a portion corresponding to the metal light-shielding layer, the metal light-shielding layer is provided for the light transmitted through the inter-pixel portion. It is possible to shield this by the action of, while the light incident on the inter-pixel region from the viewer side of the display is scattered by the action of the light scattering part when this light is reflected by the metal light shielding layer. The strength can be reduced.
【0034】また、上記光散乱部は透明基板上の金属遮
光層と対応した部位にのみ形成され画像部位には形成さ
れないため、先行技術と相違し画素部位における透過率
が低下することはない。従って、光散乱部を形成してい
るにも拘らずその表示輝度の低下を防止することが可能
となる。更に、フォトレジストから成る透明着色層が適
用された場合、透明基板の画素部位には光散乱部が形成
されてないためフォトレジストの上記透明基板に対する
密着力が増大することもない。従って、地汚れという現
像不良が起こらないため色純度の低下も防止することが
可能となる。Further, since the light scattering portion is formed only on the portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate and is not formed on the image portion, the transmittance at the pixel portion does not decrease unlike the prior art. Therefore, it is possible to prevent the display brightness from decreasing even though the light scattering portion is formed. Furthermore, when the transparent colored layer made of photoresist is applied, the adhesion of the photoresist to the transparent substrate does not increase because the light scattering portion is not formed at the pixel portion of the transparent substrate. Therefore, it is possible to prevent a decrease in color purity because a development defect such as background stain does not occur.
【0035】[0035]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0036】[実施例1] (1)光散乱部の有無による反射率の比較実験 2インチ角のガラス基板(コーニング社製 #705
9)の片面全面に、ポジタイプのフォトレジストを2μ
mの厚さにスピンコートした。このフォトレジストを乾
燥させた後、ガラス基板全体をフッ化アンモニウム水溶
液に数分間浸漬し、上記フォトレジストが塗布されてい
ない側の全面をエッチング処理して粗面化した。次にフ
ォトレジスト膜剥離液内に浸漬して上記フォトレジスト
を剥離した後、上記粗面化された側の全面にCr膜を6
00nmの厚さにスパッタリング成膜した。Example 1 (1) Comparative Experiment of Reflectance with and without Light Scattering Part 2 inch square glass substrate (Corning # 705)
2μ of positive type photoresist on the entire surface of 9)
It was spin-coated to a thickness of m. After the photoresist was dried, the entire glass substrate was immersed in an aqueous solution of ammonium fluoride for several minutes, and the entire surface on the side not coated with the photoresist was etched to roughen it. Next, after dipping the photoresist by immersing it in a photoresist film stripping solution, a Cr film 6 is formed on the entire surface of the roughened side.
A sputtering film was formed to a thickness of 00 nm.
【0037】こうしてCr膜が形成されたガラス基板の
ガラス基板側から入射角5度の条件で光を入射しその反
射率を測定した。反射率は、Al自体の反射率を100
%としこのAl自体の反射率に対する百分率で示した。Light was incident from the glass substrate side of the glass substrate on which the Cr film was formed in this manner under the condition of an incident angle of 5 degrees, and the reflectance thereof was measured. The reflectance is 100% that of Al itself.
% And expressed as a percentage with respect to the reflectance of Al itself.
【0038】比較のため、粗面化処理を施していないガ
ラス基板上に同様にCr膜を形成し、その反射率を同様
に測定した。For comparison, a Cr film was similarly formed on a glass substrate which had not been roughened, and its reflectance was measured in the same manner.
【0039】これらの結果を図7に示す。図中、αは粗
面化処理を施した場合、βは施していない場合である。
これらの結果から、粗面化処理を施した場合は施してい
ない場合に比べて著しく反射率が低下していることが確
認できた。The results are shown in FIG. In the figure, α is the case where the surface roughening treatment is applied, and β is the case where it is not applied.
From these results, it was confirmed that the reflectance was significantly reduced in the case where the surface-roughening treatment was applied, as compared with the case where the surface-roughening treatment was not applied.
【0040】(2)カラーフィルターの表示実験 この実施例に係るカラーフィルターは、図1に示すよう
にガラス基板1と、このガラス基板1の画素間部位に粗
面化処理にて形成された光散乱部2と、この光散乱部2
上に形成された金属遮光層3と、上記ガラス基板1の画
素部位に設けられたR、G、Bの三色の透明着色層4
R、4G、4Bと、これ等金属遮光層3と透明着色層4
上に平滑化層5を介して積層された透明電極6とでその
主要部が構成されているものである。(2) Display Experiment of Color Filter The color filter according to this example has a glass substrate 1 and a light formed by a roughening treatment on a portion between pixels of the glass substrate 1 as shown in FIG. Scattering section 2 and this light scattering section 2
The metal light-shielding layer 3 formed above and the transparent colored layer 4 of three colors of R, G, B provided on the pixel portion of the glass substrate 1.
R, 4G, 4B, and these metal light shielding layer 3 and transparent colored layer 4
The transparent electrode 6 is laminated on the smoothing layer 5 to form a main part thereof.
【0041】そして、このカラーフィルターは以下のよ
うな工程を経て製造されたものである。すなわち、図5
Aに示すように、4インチ角のガラス基板(コーニング
社製#7059)1の両面に各々2μmの厚さにポジタ
イプのフォトレジスト11、12をスピンコートし、乾
燥させた。次に、フォトマスク13を介して一方のフォ
トレジスト11に対し紫外線露光し、現像してガラス基
板1の画素間部位を露出させた(図5B参照)。The color filter is manufactured through the following steps. That is, FIG.
As shown in A, positive type photoresists 11 and 12 having a thickness of 2 μm were spin-coated on both surfaces of a 4-inch square glass substrate (# 7059 manufactured by Corning Co., Ltd.) 1 and dried. Next, one of the photoresists 11 was exposed to ultraviolet light through the photomask 13 and developed to expose the inter-pixel portion of the glass substrate 1 (see FIG. 5B).
【0042】こうして片面の画素間部位が露出したガラ
ス基板1を上述したフッ化アンモニウム水溶液に浸漬
し、露出部位をエッチングにより粗面化して光散乱部2
を形成した(図5C参照)後、両面のフォトレジスト1
1、12を剥離した(図5D参照)。In this way, the glass substrate 1 on which the inter-pixel portion on one side is exposed is immersed in the above-mentioned ammonium fluoride aqueous solution, and the exposed portion is roughened by etching to form the light scattering portion 2.
After forming the photoresist (see FIG. 5C), photoresist 1 on both sides
1 and 12 were peeled off (see FIG. 5D).
【0043】次に、その片面の画素間部位に光散乱部2
が形成されたガラス基板1の処理面に膜厚600nmの
Cr膜をスパッタリング成膜し、その後膜厚2μmのポ
ジタイプのフォトレジストをスピンコートした。このレ
ジストを乾燥させた後、上記光散乱部2の形成時に適用
したフォトマスクとは逆タイプのフォトマスクを用いて
紫外線露光し、現像した。更にこれを硝酸第二セリウム
アンモニウム水溶液に浸漬してCr膜のパターニングを
行い、上記レジストを剥離して金属遮光層3を形成した
(図5E参照)。この上に、Red,Green,Bl
ueの顔料が分散されたカラーレジストをそれぞれ用い
て透明着色層4R、4G、4Bを形成し、更に膜厚2μ
mのポリイミド系平滑化層5をスピンコートすると共に
熱硬化し、その上にスパッタリング成膜によりITO膜
から成る透明電極6を形成してディスプレィ用カラーフ
ィルターを求めた(図1参照)。Next, the light-scattering portion 2 is provided on the one surface between the pixels.
A 600 nm-thick Cr film was formed by sputtering on the processed surface of the glass substrate 1 on which the film had been formed, and then a positive type photoresist having a film thickness of 2 μm was spin-coated. After the resist was dried, it was exposed to ultraviolet rays using a photomask of the type opposite to the photomask used when forming the light-scattering portion 2, and developed. Further, this was immersed in an aqueous solution of ceric ammonium nitrate to pattern the Cr film, and the resist was peeled off to form the metal light-shielding layer 3 (see FIG. 5E). On top of this, Red, Green, Bl
The transparent colored layers 4R, 4G, and 4B are formed by using color resists in each of which the ue pigment is dispersed.
A polyimide-based smoothing layer 5 of m was spin-coated and heat-cured, and a transparent electrode 6 made of an ITO film was formed thereon by sputtering to obtain a display color filter (see FIG. 1).
【0044】また、比較のため、図3に示すように粗面
化処理を施していないガラス基板1を使用して、同様に
金属遮光層3、透明着色層4R、4G、4B、平滑化層
5、及び、透明電極6を形成してカラーフィルター(比
較例1A)を求めた。For comparison, as shown in FIG. 3, the glass substrate 1 not subjected to the surface roughening treatment is used, and the metal light shielding layer 3, the transparent colored layers 4R, 4G, 4B and the smoothing layer are similarly used. 5 and transparent electrode 6 were formed to obtain a color filter (Comparative Example 1A).
【0045】同様に、図4に示すように片面全面を粗面
化処理したガラス基板1を使用して、金属遮光層3、透
明着色層4R、4G、4B、平滑化層5、及び、透明電
極6を形成してカラーフィルター(比較例1B)を求め
た。Similarly, as shown in FIG. 4, using the glass substrate 1 whose one surface is roughened, the metal light shielding layer 3, the transparent colored layers 4R, 4G, 4B, the smoothing layer 5, and the transparent layer are formed. The electrode 6 was formed to obtain a color filter (Comparative Example 1B).
【0046】そして、実施例並びに比較例に係るカラー
フィルターの表示実験を行ったところ、以下のような結
果が得られた。すなわち、比較例1Aに係るカラーフィ
ルターにおいては、Cr膜の金属遮光層3からの反射光
が強いためコントラストが低く、また色再現性が視野角
に大きく依存していた。Then, when the display experiment of the color filters according to the examples and the comparative examples was conducted, the following results were obtained. That is, in the color filter according to Comparative Example 1A, since the reflected light from the metal light shielding layer 3 of the Cr film was strong, the contrast was low, and the color reproducibility was largely dependent on the viewing angle.
【0047】一方、比較例1Bに係るカラーフィルター
は、比較例1Aに係るカラーフィルターに較べて、金属
遮光層3からの反射光が弱く、また色再現性の視野角依
存性も改善されていたものの、画素部位に透明着色層4
が残存する地汚れが見られ色純度と明度が低く、コント
ラストも低いものであった。On the other hand, in the color filter according to Comparative Example 1B, the reflected light from the metal light-shielding layer 3 was weaker than that of the color filter according to Comparative Example 1A, and the viewing angle dependency of color reproducibility was also improved. However, the transparent colored layer 4 on the pixel part
The residual stain was observed, the color purity and brightness were low, and the contrast was low.
【0048】これに対し、実施例に係るカラーフィルタ
ーにおいては、比較例1Aに係るカラーフィルターに較
べて、金属遮光層3からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例1Bに係
るカラーフィルターに較べて、画素部位を透過する表示
光が色純度と明度に優れており、極めて高いコントラス
トを有する画像を表示できるものであった。On the other hand, in the color filter according to the example, the reflected light from the metal light shielding layer 3 is weaker and the viewing angle dependency of the color reproducibility is improved as compared with the color filter according to the comparative example 1A. In addition, compared with the color filter according to Comparative Example 1B, the display light transmitted through the pixel portion was excellent in color purity and brightness, and it was possible to display an image having extremely high contrast.
【0049】[実施例2] (1)光散乱部の有無による反射率の比較実験 2インチ角のガラス基板(コーニング社製 #705
9)の片面全面を、粒径1μmの酸化ジルコニウム微粒
子が20重量%含まれた水溶液から成る研磨液で研磨処
理した後、この粗面化された面全体にCr膜を600n
mの厚さにスパッタリング成膜した。Example 2 (1) Comparative Experiment of Reflectance with and without Light Scattering Part 2 inch square glass substrate (# 705 manufactured by Corning Incorporated)
After polishing the entire one surface of 9) with a polishing liquid composed of an aqueous solution containing 20% by weight of zirconium oxide fine particles having a particle diameter of 1 μm, a Cr film of 600 n is formed on the entire roughened surface.
A sputtering film was formed to a thickness of m.
【0050】こうしてCr膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例1と同様にそのガラス基板側から入射角5
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例1と同様にAl自体の反射率を100%
としこのAl自体の反射率に対する百分率で示した。With respect to the glass substrate on which the Cr film is formed in this way, the incident angle is 5 from the glass substrate side as in the first embodiment.
The light was incident under the condition of degrees and the reflectance was measured. As for the reflectance, the reflectance of Al itself is 100% as in Example 1.
The percentage is shown with respect to the reflectance of Al itself.
【0051】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にCr膜を形成しその反射率を
同様に測定した。For comparison, a Cr film was similarly formed on a glass substrate which had not been roughened, and its reflectance was measured in the same manner.
【0052】この測定結果は実施例1と同様な傾向を示
し(図7参照)、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。The measurement results showed the same tendency as in Example 1 (see FIG. 7), and it was confirmed that the reflectance was lower than that in Comparative Example.
【0053】(2)カラーフィルターの表示実験 以下のような工程を経て図1に示されているような実施
例1と同様なカラーフィルターを求めた。(2) Display Experiment of Color Filter A color filter similar to that of Example 1 shown in FIG. 1 was obtained through the following steps.
【0054】すなわち、4インチ角のガラス基板(コー
ニング社製 #7059)の片面に膜厚2μmのポジタ
イプのフォトレジストをスピンコートし、乾燥させた。
次に、この面に対し金属遮光層用と逆タイプのフォトマ
スクを用いて紫外線露光し、かつ、現像を行った。これ
をマスクとして上記研磨液(粒径1μmの酸化ジルコニ
ウム微粒子が20重量%含まれた水溶液)によりその露
出部位を研磨処理して光散乱部を形成した後、上記フォ
トレジストを剥離した。That is, a positive type photoresist having a film thickness of 2 μm was spin-coated on one surface of a 4-inch square glass substrate (# 7059 manufactured by Corning Incorporated) and dried.
Next, this surface was exposed to ultraviolet rays using a photomask of the type opposite to that for the metal light-shielding layer, and developed. Using this as a mask, the exposed portion was polished by the polishing liquid (aqueous solution containing 20% by weight of fine particles of zirconium oxide having a particle diameter of 1 μm) to form a light scattering portion, and then the photoresist was peeled off.
【0055】以下、実施例1と同様の工程を経てこの実
施例に係るカラーフィルターを求めた。Hereinafter, the color filter according to this example was obtained through the same steps as in Example 1.
【0056】また、実施例1と同様比較のため、図4に
示すように片面全面が粗面化処理されたガラス基板1を
使用し、金属遮光層3、透明着色層4R、4G、4B、
平滑化層5、及び、透明電極6を形成してカラーフィル
ター(比較例2)を製造すると共に、実施例1において
製造した比較例1Aに係るカラーフィルター(図3参
照)も用意した。Further, for the same comparison as in Example 1, a glass substrate 1 whose one surface is roughened as shown in FIG. 4 is used, and a metal light shielding layer 3, transparent colored layers 4R, 4G, 4B,
A color filter (Comparative Example 2) was manufactured by forming the smoothing layer 5 and the transparent electrode 6, and a color filter according to Comparative Example 1A manufactured in Example 1 (see FIG. 3) was also prepared.
【0057】尚、比較例2に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板1の粗面化処理は実施例2において適用
した研磨法により行われている。In the color filter of Comparative Example 2, the roughening treatment of the glass substrate 1 is performed by the polishing method applied in Example 2.
【0058】そして、実施例1と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例2に係るカラーフィルターは、上記比較例1Aに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜3からの反射光が
弱く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたも
のの、画素部位に透明着色層4が残存する地汚れが見ら
れて色純度と明度とが低く、コントラストが低いもので
あった。When the display experiment of the color filters according to these Examples and Comparative Examples was conducted in the same manner as in Example 1, the following results were obtained. That is, in the color filter according to Comparative Example 2, the reflected light from the metal light-shielding film 3 was weaker than that of the color filter according to Comparative Example 1A, and the viewing angle dependency of the color reproducibility was also improved. Background stain was observed on the part where the transparent colored layer 4 remained, and the color purity and lightness were low, and the contrast was low.
【0059】これに対し、実施例2に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例1Aに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜3からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例2に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。On the other hand, in the color filter according to Example 2, the reflected light from the metal light-shielding film 3 was weaker and the viewing angle dependency of color reproducibility was improved as compared with the color filter according to Comparative Example 1A. In addition, compared with the color filter according to Comparative Example 2, the display light transmitted through the pixel portion was excellent in color purity and brightness, and an image having extremely high contrast could be displayed.
【0060】[実施例3] (1)光散乱部の有無による反射率の比較実験 2インチ角のガラス基板(コーニング社製 #705
9)の片面全面を、金剛砂が含まれた空気を用い空気圧
5kg/cm2 の条件でサンドブラストして粗面化した
後、この粗面化された面全体にCr膜を600nmの厚
さにスパッタリング成膜した。Example 3 (1) Comparative Experiment of Reflectance with and without Light Scattering Part 2 inch square glass substrate (Corning # 705)
9) The whole surface of one side is roughened by sandblasting under air pressure of 5 kg / cm 2 using air containing Kongoda, and then a Cr film is sputtered to a thickness of 600 nm on the whole roughened surface. A film was formed.
【0061】こうしてCr膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例1と同様にそのガラス基板側から入射角5
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例1と同様にAl自体の反射率を100%
としこのAl自体の反射率に対する百分率で示した。With respect to the glass substrate on which the Cr film was formed in this manner, the incident angle was 5 from the glass substrate side as in Example 1.
The light was incident under the condition of degrees and the reflectance was measured. As for the reflectance, the reflectance of Al itself is 100% as in Example 1.
The percentage is shown with respect to the reflectance of Al itself.
【0062】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にCr膜を形成しその反射率を
同様に測定した。For comparison, a Cr film was similarly formed on a glass substrate which had not been roughened, and its reflectance was measured in the same manner.
【0063】この測定結果は実施例1と同様な傾向を示
し(図7参照)、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。The measurement results showed the same tendency as in Example 1 (see FIG. 7), and it was confirmed that the reflectance was lower than that in Comparative Example.
【0064】(2)カラーフィルターの表示実験 以下のような工程を経て図1に示されているような実施
例1と同様なカラーフィルターを求めた。(2) Color filter display experiment A color filter similar to that of Example 1 shown in FIG. 1 was obtained through the following steps.
【0065】すなわち、4インチ角のガラス基板(コー
ニング社製 #7059)の片面に膜厚2μmのポジタ
イプのフォトレジストをスピンコートし、乾燥させた。
次に、この面に対し金属遮光層用と逆タイプのフォトマ
スクを用いて紫外線露光し、かつ、現像を行った。これ
をマスクとして金剛砂が含まれた空気によりその露出部
位をサンドブラスト処理して光散乱部を形成した後、上
記フォトレジストを剥離した。That is, a positive type photoresist having a film thickness of 2 μm was spin-coated on one surface of a 4-inch square glass substrate (# 7059 manufactured by Corning Incorporated) and dried.
Next, this surface was exposed to ultraviolet rays using a photomask of the type opposite to that for the metal light-shielding layer, and developed. Using this as a mask, the exposed portion was sandblasted with air containing Kongoda to form a light scattering portion, and then the photoresist was peeled off.
【0066】以下、実施例1と同様の工程を経てこの実
施例に係るカラーフィルターを求めた。Hereinafter, the color filter according to this example was obtained through the same steps as in Example 1.
【0067】また、実施例1と同様比較のため、図4に
示すように片面全面が粗面化処理されたガラス基板1を
使用し、金属遮光層3、透明着色層4R、4G、4B、
平滑化層5、及び、透明電極6を形成してカラーフィル
ター(比較例3)を製造すると共に、実施例1において
製造した比較例1Aに係るカラーフィルター(図3参
照)も用意した。Further, for the same comparison as in Example 1, the glass substrate 1 whose one surface is roughened as shown in FIG. 4 is used, and the metal light shielding layer 3 and the transparent colored layers 4R, 4G, 4B,
The color filter (Comparative Example 3) was manufactured by forming the smoothing layer 5 and the transparent electrode 6, and the color filter according to Comparative Example 1A manufactured in Example 1 (see FIG. 3) was also prepared.
【0068】尚、比較例3に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板1の粗面化処理は実施例2において適用
したサンドブラスト法により行われている。In the color filter according to Comparative Example 3, the roughening treatment of the glass substrate 1 is performed by the sandblast method applied in Example 2.
【0069】そして、実施例1と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例3に係るカラーフィルターは、上記比較例1Aに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜3からの反射光が
弱く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたも
のの、画素部位に透明着色層4が残存する地汚れが見ら
れて色純度と明度とが低く、コントラストが低いもので
あった。When the display experiment of the color filters according to these Examples and Comparative Examples was conducted in the same manner as in Example 1, the following results were obtained. That is, in the color filter according to Comparative Example 3, the reflected light from the metal light-shielding film 3 was weaker than that of the color filter according to Comparative Example 1A, and the viewing angle dependency of color reproducibility was also improved, but Background stain was observed on the part where the transparent colored layer 4 remained, and the color purity and lightness were low, and the contrast was low.
【0070】これに対し、実施例3に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例1Aに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜3からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例3に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。On the other hand, in the color filter according to Example 3, the light reflected from the metal light-shielding film 3 was weaker than that of the color filter according to Comparative Example 1A, and the viewing angle dependency of color reproducibility was improved. In addition, even when compared with the color filter according to Comparative Example 3, the display light transmitted through the pixel portion was excellent in color purity and brightness, and an image having an extremely high contrast could be displayed.
【0071】[実施例4] (1)光散乱部の有無による反射率の比較実験 2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)80
重量%、メトキシメチルアクリルアミド(MAAm)1
4重量%、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド
(DMAPMA)3重量%、アクリル酸3重量%を重合
させ、このポリマー分の10重量%のジアゾ樹脂を加え
て求めた水溶液を感光性バインダーとした。この感光性
バインダーに、平均粒径0.5μmの酸化ジルコニウム
微粒子を、バインダー:微粒子=6:5の重量比で混合
して分散させ、得られた分散液を2インチ角のガラス基
板(コーニング社製 #7059)の片側全面に膜厚1
μmでスピンコートしかつ乾燥させた。次に、この全面
を100mJ/cm2 の条件で紫外線露光して光散乱部
を形成した後、この光散乱部の全面にCr膜を600n
mの厚さにスパッタリング成膜した。Example 4 (1) Comparative Experiment of Reflectance with and without Light Scattering Part 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) 80
Wt%, methoxymethyl acrylamide (MAAm) 1
An aqueous solution obtained by polymerizing 4% by weight, 3% by weight of dimethylaminopropylmethacrylamide (DMAPMA) and 3% by weight of acrylic acid and adding 10% by weight of the diazo resin to the polymer was used as a photosensitive binder. Zirconium oxide fine particles having an average particle size of 0.5 μm were mixed and dispersed in this photosensitive binder at a weight ratio of binder: fine particles = 6: 5, and the obtained dispersion was used for a glass substrate having a size of 2 inches (Corning Corporation). # 7059) with a film thickness of 1 on the entire surface
It was spin coated at .mu.m and dried. Next, the entire surface is exposed to ultraviolet light under the condition of 100 mJ / cm 2 to form a light scattering portion, and then a Cr film of 600 n is formed on the entire surface of the light scattering portion.
A sputtering film was formed to a thickness of m.
【0072】こうしてCr膜が形成されたガラス基板に
ついて実施例1と同様にそのガラス基板側から入射角5
度の条件で光を入射しその反射率を測定した。また、反
射率は、実施例1と同様にAl自体の反射率を100%
としこのAl自体の反射率に対する百分率で示した。With respect to the glass substrate on which the Cr film is formed in this manner, the incident angle is 5 from the glass substrate side as in the first embodiment.
The light was incident under the condition of degrees and the reflectance was measured. As for the reflectance, the reflectance of Al itself is 100% as in Example 1.
The percentage is shown with respect to the reflectance of Al itself.
【0073】また、比較のため、粗面化処理を施してい
ないガラス基板上に同様にCr膜を形成しその反射率を
同様に測定した。For comparison, a Cr film was similarly formed on a glass substrate which had not been roughened, and its reflectance was measured in the same manner.
【0074】この測定結果は実施例1と同様な傾向を示
し(図7参照)、比較例に較べてその反射率が低下して
いることが確認できた。The measurement results showed the same tendency as in Example 1 (see FIG. 7), and it was confirmed that the reflectance was lower than that in Comparative Example.
【0075】(2)カラーフィルターの表示実験 この実施例に係るカラーフィルターは、図2に示すよう
にガラス基板1と、このガラス基板1の画素間部位に形
成された光散乱層20と、この光散乱層20に形成され
た金属遮光層3と、上記ガラス基板1の画素部位に設け
られたR、G、Bの三色の透明着色層4R、4G、4B
と、これ等金属遮光層3と透明着色層4上に平滑化層5
を介して積層された透明電極6とでその主要部が構成さ
れているものである。(2) Display Experiment of Color Filter The color filter according to this example is, as shown in FIG. 2, a glass substrate 1, a light-scattering layer 20 formed between the pixels of the glass substrate 1, and a light-scattering layer 20. The metal light-shielding layer 3 formed on the light-scattering layer 20 and the transparent colored layers 4R, 4G, and 4B of three colors of R, G, and B provided on the pixel portion of the glass substrate 1.
And a smoothing layer 5 on these metal light-shielding layer 3 and transparent colored layer 4.
The main part is composed of the transparent electrode 6 laminated via the.
【0076】そして、このカラーフィルターは以下のよ
うな工程を経て製造されたものである。すなわち、図6
Aに示すように4インチ角のガラス基板(コーニング社
製#7059)1の片側全面に1μmの厚さで上記分散
液をスピンコートした。The color filter is manufactured through the following steps. That is, FIG.
As shown in A, the above dispersion was spin-coated on the entire surface of one side of a 4-inch square glass substrate (# 7059 manufactured by Corning Incorporated) to a thickness of 1 μm.
【0077】次に、この面に対し金属遮光層のネガパタ
ーンのマスクを用いて100mJ/cm2 の条件で紫外
線露光し、かつ、酢酸で現像を行ってガラス基板1の画
素間部位に光散乱層20を形成した(図6B参照)。Next, this surface was exposed to ultraviolet light under the condition of 100 mJ / cm 2 using a negative mask of a metal light-shielding layer, and developed with acetic acid to scatter light on the inter-pixel portions of the glass substrate 1. Layer 20 was formed (see Figure 6B).
【0078】次に、この光散乱層20が形成されたガラ
ス基板1の処理面に膜厚600nmのCr膜をスパッタ
リング成膜し、その後膜厚2μmのポジタイプのフォト
レジストをスピンコートした。このレジストを乾燥させ
た後、金属遮光層のポジパターンのフォトマスクを用い
て紫外線露光し(図6C参照)、現像した。Then, a Cr film having a film thickness of 600 nm was formed by sputtering on the processed surface of the glass substrate 1 on which the light scattering layer 20 was formed, and then a positive type photoresist having a film thickness of 2 μm was spin-coated. After drying this resist, it was exposed to ultraviolet rays using a photomask having a positive pattern of the metal light-shielding layer (see FIG. 6C) and developed.
【0079】更にこれを硝酸第二セリウムアンモニウム
水溶液に浸漬してCr膜のパターニングを行い、上記レ
ジストを剥離して金属遮光層3を形成した(図6D参
照)。この上に、Red,Green,Blueの顔料
が分散されたカラーレジストをそれぞれ用いて透明着色
層4R、4G、4Bを形成し、更に膜厚2μmのポリイ
ミド系平滑化層5をスピンコートすると共に熱硬化し、
その上にスパッタリング成膜によりITO膜から成る透
明電極6を形成してディスプレィ用カラーフィルターを
求めた(図2参照)。Further, this was immersed in an aqueous solution of cerium ammonium nitrate to pattern the Cr film, and the resist was peeled off to form the metal light-shielding layer 3 (see FIG. 6D). Transparent colored layers 4R, 4G, and 4B are formed on this using color resists in which red, green, and blue pigments are dispersed, respectively, and a polyimide-based smoothing layer 5 having a film thickness of 2 μm is spin-coated and heat-treated. Cured,
A transparent electrode 6 made of an ITO film was formed thereon by sputtering to obtain a display color filter (see FIG. 2).
【0080】次に、実施例1と同様比較のため、片側全
面に光散乱層が形成されたガラス基板を使用し、金属遮
光層、透明着色層、平滑化層、及び、透明電極を形成し
てカラーフィルター(比較例4)を製造すると共に、実
施例1において製造した比較例1Aに係るカラーフィル
ター(図3参照)も用意した。Next, for comparison as in Example 1, a glass substrate having a light-scattering layer formed on the entire surface on one side was used, and a metal light-shielding layer, a transparent coloring layer, a smoothing layer, and a transparent electrode were formed. A color filter (Comparative Example 4) was manufactured by the above method, and a color filter according to Comparative Example 1A manufactured in Example 1 (see FIG. 3) was also prepared.
【0081】尚、比較例4に係るカラーフィルターにお
いてガラス基板1の光散乱層は、上記感光性バインダー
に、平均粒径0.5μmの酸化ジルコニウム微粒子をバ
インダー:微粒子=6:5の重量比で混合して求められ
た分散液を適用して形成されたものである。In the color filter according to Comparative Example 4, the light-scattering layer of the glass substrate 1 contained zirconium oxide fine particles having an average particle diameter of 0.5 μm in the photosensitive binder in a weight ratio of binder: fine particles = 6: 5. It is formed by applying the dispersion liquid obtained by mixing.
【0082】そして、実施例1と同様にこれ等実施例並
びに比較例に係るカラーフィルターの表示実験を行った
ところ、以下のような結果が得られた。すなわち、比較
例4に係るカラーフィルターは、上記比較例1Aに係る
カラーフィルターに較べて金属遮光膜からの反射光が弱
く、また色再現性の視野角依存性も改善されていたもの
の、画素部位に透明着色層が残存する地汚れが見られて
色純度と明度とが低く、コントラストが低いものであっ
た。Then, when the display experiment of the color filters according to these Examples and Comparative Examples was conducted in the same manner as in Example 1, the following results were obtained. That is, in the color filter according to Comparative Example 4, the light reflected from the metal light-shielding film was weaker than that of the color filter according to Comparative Example 1A, and the viewing angle dependency of color reproducibility was also improved, but the pixel portion A background stain with a transparent colored layer remained was observed, and the color purity and lightness were low, and the contrast was low.
【0083】これに対し、実施例4に係るカラーフィル
ターにおいては、比較例1Aに係るカラーフィルターに
較べて金属遮光膜3からの反射光が弱くまた色再現性の
視野角依存性も改善されていると共に、比較例4に係る
カラーフィルターと較べても画素部位を透過する表示光
が色純度と明度に優れ、極めて高いコントラストを有す
る画像を表示できるものであった。On the other hand, in the color filter according to Example 4, the light reflected from the metal light-shielding film 3 was weaker and the viewing angle dependency of color reproducibility was improved as compared with the color filter according to Comparative Example 1A. In addition, even when compared with the color filter according to Comparative Example 4, the display light transmitted through the pixel portion was excellent in color purity and brightness, and an image having an extremely high contrast could be displayed.
【0084】[0084]
【発明の効果】請求項1〜3に係る発明によれば、透明
基板上の金属遮光層に対応する部位に光散乱部が形成さ
れているため、画素間部位を透過する光については上記
金属遮光層の作用によりこれを遮蔽することができ、一
方、ディスプレィの観察者側から画素間部位に入射した
光についてはこの光が金属遮光層で反射される際に上記
光散乱部の作用により散乱されてその強度を低下させる
ことが可能となる。According to the inventions of claims 1 to 3, since the light scattering portion is formed in the portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate, the light transmitted through the inter-pixel portion is the metal This can be blocked by the action of the light-shielding layer, while the light incident on the inter-pixel region from the viewer side of the display is scattered by the action of the light-scattering portion when this light is reflected by the metal light-shielding layer. As a result, its strength can be reduced.
【0085】また、上記光散乱部は透明基板上の金属遮
光層と対応した部位にのみ形成され画像部位には形成さ
れないため、先行技術と相違して画素部位における透過
率が低下しないことから光散乱部を形成しているにも拘
らずその表示輝度の低下を防止することが可能となる。Further, since the light scattering portion is formed only on the portion corresponding to the metal light shielding layer on the transparent substrate and not on the image portion, the transmittance in the pixel portion does not decrease unlike the prior art. Despite the formation of the scattering portion, it is possible to prevent the display brightness from decreasing.
【0086】更に、フォトレジストから成る透明着色層
が適用された場合、透明基板の画素部位には光散乱部が
形成されてないためフォトレジストの上記透明基板に対
する密着力が増大することもない。このため現像不良に
伴う色純度の低下も防止することが可能となる。Further, when the transparent colored layer made of photoresist is applied, since the light scattering portion is not formed at the pixel portion of the transparent substrate, the adhesion of the photoresist to the transparent substrate does not increase. Therefore, it is possible to prevent a decrease in color purity due to poor development.
【0087】従って、輝度や色純度の低下を引起こすこ
となく画素間部位における光透過と光反射を減少させた
カラーフィルターを提供できる効果を有している。Therefore, there is an effect that it is possible to provide a color filter in which the light transmission and the light reflection in the inter-pixel portion are reduced without causing the deterioration of the brightness and the color purity.
【図1】実施例1〜3に係るカラーフィルターの断面
図。FIG. 1 is a sectional view of a color filter according to Examples 1 to 3.
【図2】実施例4に係るカラーフィルターの断面図。FIG. 2 is a sectional view of a color filter according to a fourth embodiment.
【図3】比較例1Aに係るカラーフィルターの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a color filter according to Comparative Example 1A.
【図4】比較例1B,2,3に係るカラーフィルターの
断面図。FIG. 4 is a sectional view of a color filter according to comparative examples 1B, 2 and 3.
【図5】実施例1に係るカラーフィルターの製造工程を
示す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing the manufacturing process of the color filter according to the first embodiment.
【図6】実施例4に係るカラーフィルターの製造工程を
示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing the manufacturing process of the color filter according to the fourth embodiment.
【図7】実施例と比較例における反射率を比較したグラ
フ図。FIG. 7 is a graph chart comparing the reflectance in the example and the comparative example.
1 ガラス基板 2 光散乱部 3 金属遮光層 4R 透明着色層 4G 透明着色層 4B 透明着色層 5 平滑化層 6 透明電極 20 光散乱層 1 Glass Substrate 2 Light Scattering Part 3 Metal Light Shielding Layer 4R Transparent Coloring Layer 4G Transparent Coloring Layer 4B Transparent Coloring Layer 5 Smoothing Layer 6 Transparent Electrode 20 Light Scattering Layer
Claims (3)
設けられ画素毎にその透過光を着色する透明着色層と、
上記透明基板上の画素間部位に設けられた金属遮光層と
を備えるディスプレイ用カラーフィルターにおいて、 透明基板上の上記金属遮光層に対応する部位に光散乱部
が形成されていることを特徴とするディスプレイ用カラ
ーフィルター。1. A transparent substrate, and a transparent colored layer which is provided at a pixel portion on the transparent substrate and colors the transmitted light for each pixel.
A color filter for a display, comprising a metal light-shielding layer provided in an inter-pixel portion on the transparent substrate, characterized in that a light-scattering portion is formed on a portion of the transparent substrate corresponding to the metal light-shielding layer. Color filter for display.
位が粗面化処理されて上記光散乱部が形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載のディスプレイ用カラーフ
ィルター。2. The color filter for a display according to claim 1, wherein the portion corresponding to the metal light-shielding layer on the transparent substrate is roughened to form the light scattering portion.
位に粒径サブミクロンの粒子が含まれる光散乱層を設け
て上記光散乱部が形成されていることを特徴とする請求
項1記載のディスプレイ用カラーフィルター。3. The light-scattering portion is formed by providing a light-scattering layer containing submicron-sized particles at a portion corresponding to the metal light-shielding layer on a transparent substrate. Display color filter described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17287792A JPH0618714A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Color filter for display |
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JPH0618714A true JPH0618714A (en) | 1994-01-28 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0618714A (en) |
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- 1992-06-30 JP JP17287792A patent/JPH0618714A/en active Pending
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