JPH07270611A - Color filter and liquid crystal display device - Google Patents

Color filter and liquid crystal display device

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JPH07270611A
JPH07270611A JP5890994A JP5890994A JPH07270611A JP H07270611 A JPH07270611 A JP H07270611A JP 5890994 A JP5890994 A JP 5890994A JP 5890994 A JP5890994 A JP 5890994A JP H07270611 A JPH07270611 A JP H07270611A
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color filter
filter layer
pigment
transmittance
yellow
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慎次 伊藤
Mizuhito Tani
瑞仁 谷
Yoshio Tanosaki
芳夫 田野崎
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Abstract

PURPOSE:To obtain a color filter having a high transmittance, excellent characteristics such as solvent resistance, light resistance and heat resistance which can be used for a liquid crystal display device by specifying the product of the film thickness of the color filter layer and the total weight of the pigments and dispersant in the color filter to be a specified value or lower. CONSTITUTION:A color filter layer essentially comprising pigments, dispersant and resin is formed on a substrate or a film. The pigments are yellow, magenta and cyan pigments. The product of the film thickness of the color filter and the total wt.% of the pigments and dispersant in the color filter is specified to be <=60mum. The transmittance of the cyan pigment in the color filter layer is >=85% for 450 to 510nm wavelength and <=25% for 620 to be 650nm. The transmittance of the magenta pigment in the color filter layer is >=70% for 410 to 450nm, >=90% for 630 to 700nm, and <=25% for 530 to 560nm. The transmittance of the yellow pigment is <=20% for 430 to 460nm and >=85% for 550 to 700nm.

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、カラービデオカメラ、
イメージスキャナ等に用いられる固体撮像素子用カラー
フィルタ及び、カラー液晶表示装置の液晶セル内に設け
ることにより、好適なカラーフィルタとすることがで
き、更に詳しくはTN(ツイステッド・ネマチック)型
液晶表示、GH(ゲスト・ホスト)液晶表示およびFL
C(強誘電性液晶)方式等のカラー液晶表示装置及びそ
れに使用されるカラーフィルタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a color video camera,
A color filter for a solid-state image sensor used in an image scanner or the like and a suitable color filter can be provided by being provided in a liquid crystal cell of a color liquid crystal display device. More specifically, a TN (twisted nematic) type liquid crystal display, GH (guest host) liquid crystal display and FL
The present invention relates to a C (ferroelectric liquid crystal) type color liquid crystal display device and a color filter used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、原色の補色系色素(シアン、マゼ
ンタ、イエロー(以下、補色系色素という))を有する
カラーフィルタには、有機天然物(ゼラチン、カゼイン
等)を精製して、低分子(1万〜5万)に分解したもの
をパターニングし、補色系色素を有する染料を染め込む
といった方法があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, for color filters having primary color complementary color pigments (cyan, magenta, yellow (hereinafter referred to as complementary color pigments)), organic natural products (gelatin, casein, etc.) are purified to obtain low molecular weight compounds. There is a method of patterning the decomposed product (10,000 to 50,000) and dyeing a dye having a complementary color dye.

【0003】一方、顔料を樹脂に分散させた材料を用い
たカラーフィルタの作製方法としては、ポリイミド樹脂
を主成分とするカラーフィルタ(特開昭60−2374
03号公報)があった。
On the other hand, as a method for producing a color filter using a material in which a pigment is dispersed in a resin, a color filter containing a polyimide resin as a main component (Japanese Patent Laid-Open No. 60-2374) is used.
No. 03).

【0004】前記補色系色素を有するカラーフィルタは
染料タイプのものが知られており、このカラーフィルタ
は高い透過率を持つものの、耐溶剤性、耐光性、耐熱性
などの諸特性が劣り、イメージスキャナ、カラーコピー
等のCCD用カラーフィルタ、または液晶表示装置用カ
ラーフィルタとして使用した場合に、長時間の光照射や
高熱に耐えられないという問題があった。
A color filter having a complementary colorant is known as a dye type. Although this color filter has a high transmittance, it is inferior in various characteristics such as solvent resistance, light resistance and heat resistance. When used as a color filter for a CCD for a scanner, a color copy or the like, or a color filter for a liquid crystal display device, there is a problem that it cannot endure long-time light irradiation and high heat.

【0005】一方、顔料を樹脂に分散させた材料を用い
たカラーフィルタは、耐溶剤性、耐光性、耐熱性などの
諸特性は優れるものの、原色タイプ(赤、緑、青)が主
であり、補色系色素を有するカラーフィルタを必要とす
る場合には対応できないという問題があった。
On the other hand, a color filter using a material in which a pigment is dispersed in a resin is excellent in various characteristics such as solvent resistance, light resistance, and heat resistance, but is mainly of primary color type (red, green, blue). However, there is a problem in that it cannot be applied when a color filter having a complementary color dye is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点を解決するためになされたものであり、その課題とす
るところは、高い透過率を有し、耐溶剤性、耐光性、耐
熱性などの諸特性に優れ、液晶表示装置用にも使用可能
な補色系のカラーフィルタを得ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and its problems are high transmittance, solvent resistance, light resistance, and heat resistance. It is intended to obtain a complementary color type color filter which is excellent in various characteristics and can be used for liquid crystal display devices.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、基板またはフィルム上または固体撮像素子上
に顔料と分散剤と樹脂を主成分とするカラーフィルタ層
が設けられているカラーフィルタにおいて、前記顔料が
補色系色素からなり、カラーフィルタ層の膜厚と、カラ
ーフィルタ層中の顔料と分散剤の合計重量%の積が60
μm%以下、望ましくは55μm%以下、40μm%以
上であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
In order to solve this problem, the present invention provides a color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as main components is provided on a substrate or a film or a solid-state image pickup device. In the above, the pigment is composed of a complementary colorant, and the product of the film thickness of the color filter layer and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60.
Provided is a color filter characterized in that it is not more than μm%, preferably not more than 55 μm% and not less than 40 μm%.

【0008】また、対向する基板間に、顔料と分散剤と
樹脂を主成分とするカラーフィルタ層と透明導電膜と、
液晶が設けられ、基板外側に偏光膜が設けられている液
晶表示装置において、前記顔料が補色系色素からなり、
カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィルタ層中の顔料
と分散剤の合計重量%の積が60μm%以下、望ましく
は55μm%以下、40μm%以上であることを特徴と
する液晶表示装置を提供するものである。
Further, a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components and a transparent conductive film are provided between opposing substrates.
In a liquid crystal display device in which a liquid crystal is provided and a polarizing film is provided outside the substrate, the pigment is composed of a complementary color system dye,
Provided is a liquid crystal display device, wherein the product of the film thickness of the color filter layer and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less, preferably 55 μm% or less, 40 μm% or more. It is a thing.

【0009】また、これらにおいて、シアンのカラーフ
ィルタ層の透過率が、450〜510nmにおいて85
%以上620〜650nmにおいて25%以下であり、
望ましくは透過率50%で580±5nm、630nm
において透過率20±5%であり、マゼンタのカラーフ
ィルタ層の透過率が410〜450nmにおいて70%
以上、630〜700nmにおいて90%以上、530
〜560nmにおいて25%以下であり、望ましくは透
過率50%において短波長側が495±5nm、長波長
側が560±5nm、540nmにおいて20±5%で
あり、イエローのカラーフィルタ層の透過率が430〜
460nmにおいて20%以下、550〜700nmに
おいて85%以上、望ましくは430nmにおいて10
±5%、透過率50%において485±5nmである事
を特徴とするカラーフィルタまたは液晶表示装置を提供
する。
Further, in these, the transmittance of the cyan color filter layer is 85 at 450 to 510 nm.
% Or more and 25% or less at 620 to 650 nm,
Desirably 50% transmittance, 580 ± 5 nm, 630 nm
Has a transmittance of 20 ± 5%, and the transmittance of the magenta color filter layer is 70% at 410 to 450 nm.
90% or more at 630 to 700 nm, 530
25% or less at 560 nm, preferably 495 ± 5 nm on the short wavelength side at 50% transmittance, 560 ± 5 nm on the long wavelength side at 20 ± 5% at 540 nm, and the transmittance of the yellow color filter layer is 430 to 430 nm.
20% or less at 460 nm, 85% or more at 550 to 700 nm, preferably 10 at 430 nm.
Provided is a color filter or a liquid crystal display device, which is 485 ± 5 nm at ± 5% and a transmittance of 50%.

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、色分解用のカラーフィルタ層を形成する膜厚をたと
えば0.8μm程度に薄くしたり、あるいは、カラーフ
ィルタ層を形成するために用いる顔料分散用着色組成物
中の顔料の添加量を少なくすることによって、透過率特
性の高い色分解用カラーフィルタ層を作製して明度の高
い固体撮像素子、液晶表示装置ならびにそれに用いられ
るカラーフィルタを提供するものである。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, the film thickness for forming a color filter layer for color separation is reduced to, for example, about 0.8 μm, or the addition amount of a pigment in a pigment dispersion coloring composition used for forming a color filter layer. By providing a solid-state image pickup device having high lightness, a liquid crystal display device, and a color filter used for the same, a color filter layer for color separation having a high transmittance characteristic is manufactured by reducing the amount.

【0011】このとき、色分解用カラーフィルタ層を形
成する膜厚には関係なく、透過光量に対応する単位面積
当たりの顔料の量が適宜調整されれば、樹脂中の顔料濃
度を変えずに膜厚を薄くしたものであっても、膜厚を変
えずにその顔料濃度を薄くしたものであっても、その両
方により適宜調整するものであっても良い。
At this time, regardless of the film thickness of the color separation color filter layer, if the amount of pigment per unit area corresponding to the amount of transmitted light is appropriately adjusted, the pigment concentration in the resin is not changed. The pigment may have a thin film thickness, the pigment concentration may be thinned without changing the film thickness, or both may be appropriately adjusted.

【0012】色分解用のカラーフィルタを形成する補色
系色素シアン、マゼンタ、イエローの各カラーフィルタ
層の膜厚を調整、または、添加する顔料の量を少なくし
た感光性着色組成物を用いることで、問題点を解決する
ものである。そこで用いられるカラーフィルタ層は、溶
剤を含む顔料分散体により形成するが、そこに用いられ
る顔料分散体およびその製造方法としては、以下の材料
が適宜用いられる。
By adjusting the film thickness of each of the complementary color dyes cyan, magenta and yellow forming the color filter for color separation, or by using a photosensitive coloring composition in which the amount of pigment added is reduced. , To solve the problem. The color filter layer used there is formed of a pigment dispersion containing a solvent, and the following materials are appropriately used for the pigment dispersion used therein and the method for producing the same.

【0013】以下に本発明に係るカラーフィルタ層の製
造方法の一例を示す。アクリル酸、メタクリル酸、メチ
ルアクリレート、メチルメタクリレートなどのアルキル
アクリレートまたはアルキルメタクリレート、環状のア
クリレートまたはメタクリレート、ヒドロキシエチルア
クリレートまたは、メタクリレートなどの内から3〜5
種類程度のモノマーを用いて、分子量5,000〜10
0,000程度に合成したアクリル系樹脂と、顔料とを
2本ロールを用いて良く混合、練り合わせて、チップ化
する。その後、分散剤と溶剤を用いてチップを溶解し
て、ペーストを作製する。
An example of the method of manufacturing the color filter layer according to the present invention will be described below. 3 to 5 from among alkyl acrylates or alkyl methacrylates such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, cyclic acrylates or methacrylates, hydroxyethyl acrylate or methacrylates
Approximately 5,000 to 10 molecular weight using various types of monomers
The acrylic resin synthesized to about 10,000 and the pigment are well mixed and kneaded using a two-roll mill to form chips. Then, the chip is dissolved using a dispersant and a solvent to prepare a paste.

【0014】本発明において使用する補色系色素からな
る顔料としては、マゼンタ色(Mg)として、パーマネ
ントカーミンFBB−02(C.IPigRed14
6)、シンカシャレッドBRT−796D(C.IPi
gViolet19)、クロモフタルレッドBRN
(C.IPigRed144)、ホスタパームピンクE
(C.IPigRed146)、またはクロモフタルレ
ッドA2B(C.IPigRed177)、Fanal
PinkD4680(C.I.PigRED169)、
FanalPinkD4810(C.IPigRED1
69)、またはFanelPink4830(C.IP
igRED81)などがある。
As a pigment composed of a complementary colorant used in the present invention, as a magenta color (Mg), permanent carmine FBB-02 (C.IPigRed14) is used.
6), Shinkasha Red BRT-796D (C.IPi
gViolet19), Chromophtal red BRN
(C.IPigRed 144), Hosta Palm Pink E
(C.IPigRed146), or chromophthal red A2B (C.IPigRed177), Fanal
PinkD4680 (C.I. PigRED169),
Fanal Pink D4810 (C.IPigRED1
69), or FanelPink 4830 (C.IP.
igRED81).

【0015】シアン色(Cy)としては、ヘリオゲンブ
ルーD−7565(C.IPigBlue16)、また
はヘリオゲンブルーL6700F(C.IPigBlu
e15:6)、HeliogenBlueD7072D
(C.IPigBlue15:3)、Heliogen
BlueD6900D(C.IPigBlue15:
1)、HeliogenBlueD6870D(C.I
PigBlue15:2)、あるいはHeliogen
BlueD7100D(C.IPigBlue15:
4)などがある。
As cyan color (Cy), heliogen blue D-7565 (C.IPigBlue16) or heliogen blue L6700F (C.IPigBlue)
e15: 6), HeliogenBlueD7072D
(C. IPigBlue 15: 3), Heliogen
BlueD6900D (C.IPigBlue15:
1), HeliogenBlueD6870D (C.I.
PigBlue 15: 2), or Heliogen
BlueD7100D (C.IPigBlue15:
4) etc.

【0016】イエロー色(Ye)としては、ノバパーム
イエローHR−01(C.IPigYellow8
3)、パリオトールイエローK−0961HD(C.I
PigYellow138)、またはパリオトールイエ
ローL1820(C.IPigYellow139)、
LumogenYellowD0790(C.IPig
Yellow101)、SicoYellowD095
1(C.IPigYellow3)、SicoYell
owD1150(C.IPigYellow74)、S
icoFastYellowD1250(C.IPig
Yellow1)、SicoFastYellowD1
350(C.IPigYellow13)、SicoF
astYellowNB−D1760(C.IPigY
ellow83)、またはSicominYellow
D1120(C.IPigYellow34)などがあ
る。
As the yellow color (Ye), Nova Palm Yellow HR-01 (C.I Pig Yellow 8)
3), Pariotor Yellow K-0961HD (C.I.
PigYellow 138), or Pariotor Yellow L1820 (C.I PigYellow 139),
Lugen YellowD0790 (C.IPig
Yellow101), SicoYellowD095
1 (C.IPigYellow3), SicoYell
owD1150 (C.IPigYellow74), S
ecoFastYellowD1250 (C.IPig
Yellow1), SicoFastYellowD1
350 (C.IPigYellow13), SicoF
astYellowNB-D1760 (C.IPigY
yellow83), or SicominYellow
D1120 (C.I Pig Yellow 34) and the like.

【0017】分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間
体、染料の中間体、ソルスパースなどの広範囲のものが
使用される。分散の際の組成の割合は、特に限定される
ものではないが分散用アクリル樹脂に対する顔料の添加
量は50〜150重量部程度であり、分散剤は顔料の1
〜10重量部程度である。また、カラーフィルタの分光
調整の為には任意の顔料を2〜3点混ぜ合わせて調整す
る。
As the dispersant, a wide range of dispersants such as surfactants, intermediates of pigments, intermediates of dyes and sol-spars are used. The composition ratio at the time of dispersion is not particularly limited, but the addition amount of the pigment to the acrylic resin for dispersion is about 50 to 150 parts by weight, and the dispersant is 1% by weight of the pigment.
It is about 10 parts by weight. Further, for the spectral adjustment of the color filter, two or three arbitrary pigments are mixed and adjusted.

【0018】[0018]

【作用】以上に示したように、本発明の補色系色素によ
るカラーフィルタは、カラーフィルタ層の透過光量に対
する顔料を少なくすることとなり、明度を高くすること
ができ、しかも、求められる波長以外の透過率を必要性
能以下にすることが出来るようになったものである。
As described above, the color filter using the complementary colorant of the present invention can reduce the amount of pigment with respect to the amount of transmitted light of the color filter layer, can increase the brightness, and can increase the lightness other than the required wavelength. It has become possible to reduce the transmittance below the required performance.

【0019】その結果、シアンのカラーフィルタ層の透
過率が450〜510nmにおいて85%以上なるの
で、シアンのカラーフィルタ層の明度が向上し、品質が
向上するものである。さらに他の波長におけるシアンの
カラーフィルタ層の透過率が620〜650nmで低く
することが可能になったため、コントラストが大きくと
れるものとなった。
As a result, since the transmittance of the cyan color filter layer is 85% or more in the range of 450 to 510 nm, the brightness of the cyan color filter layer is improved and the quality is improved. Furthermore, since the transmittance of the cyan color filter layer at other wavelengths can be lowered to 620 to 650 nm, a large contrast can be obtained.

【0020】また、マゼンタのカラーフィルタ層の透過
率が410〜450nmにおいて70%以上、630〜
700nmにおいて90%以上になるので、マゼンタの
カラーフィルタ層の明度が向上し、品質が向上するもの
である。さらに他の波長におけるマゼンタのカラーフィ
ルタ層の透過率が530〜560nmで低くすることが
可能になったため、コントラストが大きくとれるものと
なった。
Further, the transmittance of the magenta color filter layer is 70% or more at 410 to 450 nm, and 630 to 630.
Since it is 90% or more at 700 nm, the brightness of the magenta color filter layer is improved and the quality is improved. Furthermore, since the transmittance of the magenta color filter layer at other wavelengths can be lowered to 530 to 560 nm, a large contrast can be obtained.

【0021】また、イエローのカラーフィルタ層の透過
率が550〜700nmにおいて85%以上になるので
イエローのカラーフィルタ層の明度が向上し、品質が向
上すろものである。さらに他の波長におけるイエローの
カラーフィルタ層の透過率が430〜460nmで低く
する事が可能になったため、コントラストが大きくとれ
るものとなった。
Further, since the transmittance of the yellow color filter layer is 85% or more in the range of 550 to 700 nm, the brightness of the yellow color filter layer is improved and the quality is improved. Furthermore, since the transmittance of the yellow color filter layer at other wavelengths can be lowered to 430 to 460 nm, a large contrast can be obtained.

【0022】また、基板上またはフィルム上または固体
撮像素子上に補色系顔料によるカラーフィルタ層を設け
る際に、シアンのカラーフィルタ層の透過率が450〜
510nmにおいて85%以上、620〜650nmに
おいて25%以下であり、マゼンタのカラーフィルタ層
の透過率が410〜450nmにおいて70%以上、6
30〜700nmにおいて90%以上、530〜560
nmにおいて25%以下であり、イエローのカラーフィ
ルタ層の透過率が430〜460nmにおいて20%以
下、550〜700nmにおいて85%以上であるため
に、全ての色特性において満足すべき特性のものとなっ
た。
When a color filter layer of a complementary color pigment is provided on the substrate, the film, or the solid-state image sensor, the transmittance of the cyan color filter layer is 450 to 450.
85% or more at 510 nm and 25% or less at 620 to 650 nm, and the transmittance of the magenta color filter layer is 70% or more at 410 to 450 nm, 6
90% or more at 30 to 700 nm, 530 to 560
Since the transmittance of the yellow color filter layer is 25% or less, the transmittance of the yellow color filter layer is 20% or less at 430 to 460 nm, and the transmittance is 85% or more at 550 to 700 nm, all the color characteristics are satisfactory. It was

【0023】[0023]

【実施例】本発明に基づき、ガラス基板上にシアンのカ
ラーフィルタ層、マゼンタのカラーフィルタ層、イエロ
ーのカラーフィルタ層の3色からなるカラーフィルタを
形成する方法について説明する。
EXAMPLE A method of forming a color filter having three colors of a cyan color filter layer, a magenta color filter layer and a yellow color filter layer on a glass substrate according to the present invention will be described.

【0024】<実施例1> (A)感光性着色組成物の作製 アクリル樹脂(メタクリル酸20部、メチルメタクリレ
ート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシ
エチルメタクリレート15部をエチルセロソルブ300
gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリ
ル0.75部を加え70℃5時間反応より得られたアク
リル樹脂)を樹脂濃度10%になるようにエチルセロソ
ルブで希釈した。
Example 1 (A) Preparation of Photosensitive Coloring Composition Acrylic resin (20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate, 15 parts of hydroxyethyl methacrylate and 30 parts of ethyl cellosolve 300)
g), 0.75 parts of azobisisobutylnitrile was added under a nitrogen atmosphere, and the acrylic resin obtained by the reaction at 70 ° C. for 5 hours was diluted with ethyl cellosolve to a resin concentration of 10%.

【0025】この希釈樹脂90.1gに対して、顔料
9.0g、分散剤0.9g、を添加して3本ロールで十
分混練してシアン、マゼンタ、イエローの着色樹脂を作
製した。
To 90.1 g of this diluted resin, 9.0 g of a pigment and 0.9 g of a dispersant were added and sufficiently kneaded with a three-roll mill to prepare cyan, magenta and yellow colored resins.

【0026】(シアンの着色樹脂) 顔料 ヘリオゲンブルー D−7565(Pig.Bl
ue16)
(Cyan Coloring Resin) Pigment Heliogen Blue D-7565 (Pig. Bl)
ue16)

【0027】(マゼンタの着色樹脂) 顔料 ホスタパームピンク E(Pig.Red122)(Magenta Coloring Resin) Pigment Hosta Palm Pink E (Pig.Red122)

【0028】(イエローの着色樹脂) 顔料 パリオトールイエロー K−0961HD(Pi
g.Yellow138)
(Yellow Coloring Resin) Pigment Pariotor Yellow K-0961HD (Pi
g. (Yellow138)

【0029】(B)各着色組成物100gに対し、トリ
メチロールプロパントリアクリレート(光硬化性モノマ
ー)5.64g、光重合開始剤ジエチルアミノベンゾフ
ェノン1.13gと2、2’−ビス(2ークロロフェニ
ル)−4、4’、5、5’−テトラフェニル−1、2−
ビ(1−H−イミダゾール)0.56g、エチルセロソ
ルブ18.9gを加えてよく撹拌して、感光性着色組成
物とした。
(B) To 100 g of each coloring composition, 5.64 g of trimethylolpropane triacrylate (photocurable monomer), 1.13 g of photopolymerization initiator diethylaminobenzophenone and 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2-
Bi (1-H-imidazole) 0.56 g and ethyl cellosolve 18.9 g were added and well stirred to obtain a photosensitive coloring composition.

【0030】(C)カラーフィルタの作製(図1、図2
参照) まずガラス基板1上にシアン色の感光性着色組成物2を
スピンコート(3000rpm,10sec)し乾燥さ
せた。70℃20分間プリベーク後、ポリビニールアル
コール5%溶液3をコートして酸素遮断膜とした。70
℃20分間の乾燥後、図2の様に所定のマスク4を用い
て露光(5mJ/cm2 )後、2.5%炭酸ナトリウム
水溶液で現像後良く水洗した。柔らかいスポンジでこす
り、基板に付着した顔料を除去し、さらに、水洗乾燥後
230℃で1時間ベークしてパターンを形成した。マゼ
ンタ、イエローについても同様に行い、カラーフィルタ
を得た(分光カーブ図3参照)。各色の露光量はマゼン
タ、イエローそれぞれ5(mJ/cm2 )であった。こ
のカラーフィルタの上には必要に応じてオーバーコート
材をコート、230℃で120分間乾燥しオーバーコー
ト層を形成した。
(C) Fabrication of color filter (FIGS. 1 and 2)
Reference) First, the cyan photosensitive coloring composition 2 was spin-coated (3000 rpm, 10 sec) on the glass substrate 1 and dried. After prebaking at 70 ° C. for 20 minutes, polyvinyl alcohol 5% solution 3 was coated to form an oxygen barrier film. 70
After drying at 20 ° C. for 20 minutes, it was exposed (5 mJ / cm 2 ) using a predetermined mask 4 as shown in FIG. 2, developed with a 2.5% sodium carbonate aqueous solution, and then thoroughly washed with water. The pigment adhering to the substrate was removed by rubbing with a soft sponge, washed with water, dried and baked at 230 ° C. for 1 hour to form a pattern. Color filters were obtained in the same manner for magenta and yellow (see spectral curve FIG. 3). The exposure amount for each color was 5 (mJ / cm 2 ) for each of magenta and yellow. If necessary, an overcoat material was coated on the color filter and dried at 230 ° C. for 120 minutes to form an overcoat layer.

【0031】その結果、カラーフィルタ層の膜厚は0.
81μmとなり、その中の顔料と分散剤の合計の重量%
は54.6%となり、その積は44.2μm%となり、
分光は図3の様に良好なものとなる。
As a result, the thickness of the color filter layer is 0.
81 μm, in which the total weight% of the pigment and dispersant is
Is 54.6%, and the product is 44.2 μm%,
The spectrum becomes good as shown in FIG.

【0032】<実施例2>実施例1で作製したカラーフ
ィルタ上に低温スパッタ法により膜厚1500オングス
トロームの透明導電膜6を設け、ついでポリイミド7を
透明導電膜の上に400オングストロームの膜厚で形成
し、ラビング処理を行った。その後、保護膜8の設けら
れた対向基板10上の対向電極11の薄膜トランジスタ
とシール剤(図示せず)で一部張り合わせることによっ
て組み立てた。つぎに、電極間に液晶12を注入し外側
に偏光板13、14を張り合わせて液晶セルを組み立
て、図3の様に高い透過率を有するカラーフィルタ層を
液晶セル内部に持つカラー液晶表示装置が得られた。
Example 2 A transparent conductive film 6 having a film thickness of 1500 angstrom was provided on the color filter prepared in Example 1 by a low temperature sputtering method, and then polyimide 7 was formed on the transparent conductive film to a film thickness of 400 angstrom. It was formed and subjected to a rubbing treatment. After that, the thin film transistor of the counter electrode 11 on the counter substrate 10 provided with the protective film 8 and a sealing agent (not shown) were partially attached to each other to assemble. Next, a liquid crystal cell is assembled by injecting the liquid crystal 12 between the electrodes and bonding the polarizing plates 13 and 14 to the outside, and a color liquid crystal display device having a color filter layer having high transmittance inside the liquid crystal cell as shown in FIG. Was obtained.

【0033】<比較例1> (A)カラーフィルタの作製(図4、図5参照) 低分子量ゼラチンまたはカゼインなどのタンパク質にク
ロム系化合物を添加した被染体感光性樹脂5を、ガラス
基板、またはポリイミド樹脂などで平滑化した固体撮像
素子1に0.5μm塗布し乾燥させた。60℃/60分
プリベーク後、所定のマスク4を用いて露光(200m
J/cm2 )後、110℃/60分ポストベークを行
い、パターンを形成した。次に、プロシオンターコイス
H−A(CIC製)水溶液に浸漬し図4の様なシアン色
の分光カーブを得た後、110℃/60分のポストベー
クを行い防染処理を行った。イエロー、マゼンタについ
ても同様に行い、カラーフィルタを得た。各色の間には
必要に応じて中間層を形成し更に防染効果を向上させる
こともある。このカラーフィルタの上には必要に応じて
オーバーコート層を形成した。
Comparative Example 1 (A) Preparation of color filter (see FIGS. 4 and 5) A photosensitive resin 5 to be dyed, which is a low molecular weight gelatin or protein such as casein to which a chromium compound is added, Alternatively, the solid-state imaging device 1 smoothed with a polyimide resin or the like was coated with 0.5 μm and dried. After prebaking at 60 ° C./60 minutes, exposure using a predetermined mask 4 (200 m
J / cm 2 ) and then post-baked at 110 ° C./60 minutes to form a pattern. Next, after being immersed in an aqueous solution of Procion Turquoise HA (manufactured by CIC) to obtain a cyan color spectral curve as shown in FIG. 4, post-baking at 110 ° C./60 minutes was carried out to carry out dye-proof treatment. Color filters were obtained in the same manner for yellow and magenta. If necessary, an intermediate layer may be formed between the colors to further improve the dye-proof effect. An overcoat layer was formed on the color filter as needed.

【0034】<比較例2>比較例1で作製したカラーフ
ィルタ上に低温スパッタ法により膜厚1500オングス
トロームの透明導電膜6を設け、ついでポリイミド7を
透明導電膜の上に400オングストロームの膜厚で形成
し、ラビング処理を行った。その後、保護膜8の設けら
れた対向基板9上の対向電極10の薄膜トランジスタと
シール剤(図示せず)で一部張り合わせることによって
組み立てた。つぎに、電極間に液晶11を注入し外側に
偏光板12、13を張り合わせて液晶セルを組み立て、
図6の様な透過率を有するカラーフィルタ層を液晶セル
内部に持つカラー液晶表示装置が得られた。
Comparative Example 2 A transparent conductive film 6 having a film thickness of 1500 angstrom is provided on the color filter prepared in Comparative Example 1 by a low temperature sputtering method, and then polyimide 7 is formed on the transparent conductive film with a film thickness of 400 angstrom. It was formed and subjected to a rubbing treatment. After that, a thin film transistor of the counter electrode 10 on the counter substrate 9 provided with the protective film 8 and a sealing agent (not shown) were partially attached to each other to assemble. Next, the liquid crystal 11 is injected between the electrodes, and the polarizing plates 12 and 13 are attached to the outside to assemble a liquid crystal cell,
A color liquid crystal display device having a color filter layer having a transmittance as shown in FIG. 6 inside a liquid crystal cell was obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は透過率の高い補色系色素を有す
る顔料分散タイプのカラーフィルタである。カラーフィ
ルタ層の色特性はシアン、マゼンタ、イエローの三色か
らなっており、透過面積としては全色1/3にカットさ
れる。従来の液晶ディスプレイでは特に画面の明るさに
ついては要求されていなかった。しかし、ラッフトップ
コンピュータ、大型TVなどの液晶ディスプレイでは、
画面を明るくし、表示特性を向上する必要があった。そ
のためにバックライト、偏光フィルム、液晶などの改良
で対応してきた。しかし、十分に画面を明るくできない
ため、透過率の高い色分解用のカラーフィルタが必要で
あった。また、カラーコピーなどの色分解用のカラーフ
ィルタは特に色再現性が要求されるため、耐性が劣るも
のの、明度の高い染色タイプのカラーフィルタが用いら
れていた。
The present invention is a pigment dispersion type color filter having a complementary colorant having a high transmittance. The color characteristics of the color filter layer are composed of three colors, cyan, magenta, and yellow, and the transmission area is cut to 1/3 of all colors. Conventional liquid crystal displays have not been particularly required for screen brightness. However, in liquid crystal displays such as rough top computers and large TVs,
It was necessary to brighten the screen and improve the display characteristics. To this end, we have responded by improving the backlight, polarizing film, and liquid crystal. However, since the screen cannot be made sufficiently bright, a color filter for color separation having high transmittance is required. In addition, since color reproducibility is particularly required for color filters for color separation such as color copying, a dyeing type color filter having high lightness has been used although the durability is poor.

【0036】本発明者らは、耐性が高く、透過率の高い
色再現性に優れた補色系カラーフィルタを提供するため
に、補色系顔料を用いて、さらに顔料の添加量の調整、
または、カラーフィルタ層の膜厚を調製することによっ
て達成された。
In order to provide a complementary color filter having high resistance, high transmittance, and excellent color reproducibility, the present inventors have used a complementary color pigment to further adjust the addition amount of the pigment.
Alternatively, it is achieved by adjusting the film thickness of the color filter layer.

【0037】[0037]

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

【図1】本発明の樹脂を用いたカラーフィルタの製造プ
ロセスである。
FIG. 1 is a manufacturing process of a color filter using the resin of the present invention.

【図2】本発明の樹脂を用いたカラーフィルタ製造過程
の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a color filter manufacturing process using the resin of the present invention.

【図3】本発明の樹脂を用いたカラーフィルタの分光で
ある。
FIG. 3 is a spectrum of a color filter using the resin of the present invention.

【図4】従来の樹脂を用いたカラーフィルタ製造プロセ
スである。
FIG. 4 is a color filter manufacturing process using a conventional resin.

【図5】従来のカラーフィルタ製造過程の断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional color filter manufacturing process.

【図6】従来の染料を用いたカラーフィルタの分光であ
る。
FIG. 6 is a spectrum of a color filter using a conventional dye.

【図7】液晶表示装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…感光性着色樹脂 3…酸素遮断膜 4…マスク 5…カラーフィルタ 6…透明電極 7…配向膜 8…配向膜 9…対向基板 10…対向電極 11…液晶 12…偏光板 13…偏光板 Cy…シアン色カラーフィルタ層 Mg…マゼンタ色カラーフィルタ層 Ye…イエロー色カラーフィルタ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Photosensitive coloring resin 3 ... Oxygen blocking film 4 ... Mask 5 ... Color filter 6 ... Transparent electrode 7 ... Alignment film 8 ... Alignment film 9 ... Counter substrate 10 ... Counter electrode 11 ... Liquid crystal 12 ... Polarizing plate 13 ... Polarizing plate Cy ... Cyan color filter layer Mg ... Magenta color filter layer Ye ... Yellow color filter layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明なガラス基板または透明フィルム上に
顔料と分散剤と樹脂を主成分とするカラーフィルタ層が
設けられているカラーフィルタにおいて、前記顔料がイ
エロー、マゼンタ、シアンからなり、カラーフィルタ層
の膜厚と、カラーフィルタ層中の顔料と分散剤の合計重
量%の積が60μm%以下であることを特徴とするカラ
ーフィルタ。
1. A color filter comprising a transparent glass substrate or a transparent film and a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as main components, wherein the pigment comprises yellow, magenta and cyan. A color filter, wherein the product of the layer thickness and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less.
【請求項2】固体撮像素子上に顔料と分散剤と樹脂を主
成分とするカラーフィルタ層が設けられているカラーフ
ィルタにおいて、前記顔料がイエロー、マゼンタ、シア
ンからなり、カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィル
タ層中の顔料と分散剤の合計重量%の積が60μm%以
下であることを特徴とするカラーフィルタ。
2. A color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as a main component is provided on a solid-state image sensor, and the pigment is composed of yellow, magenta, and cyan, and the film thickness of the color filter layer. And the total weight% product of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less.
【請求項3】対向する基板間に、顔料と分散剤と樹脂を
主成分とするカラーフィルタ層と透明導電膜と、液晶が
設けられ、基板外側に偏光膜が設けられている液晶表示
装置において、前記顔料がイエロー、マゼンタ、シアン
からなり、カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィルタ
層中の顔料と分散剤の合計重量%の積が60μm%以下
であることを特徴とする液晶表示装置。
3. A liquid crystal display device in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposed substrates, and a polarizing film is provided outside the substrate. A liquid crystal display device, wherein the pigment is composed of yellow, magenta, and cyan, and a product of a film thickness of the color filter layer and a total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less.
【請求項4】基板またはフィルム上に顔料と分散剤と樹
脂を主成分とするカラーフィルタ層が設けられているカ
ラーフィルタにおいて、前記顔料がイエロー、マゼン
タ、シアンからなり、シアンのカラーフィルタ層の透過
率が、450〜510nmにおいて85%以上、620
〜650nmにおいて25%以下であり、マゼンタのカ
ラーフィルタ層の透過率が410〜450nmにおいて
70%以上、630〜700nmにおいて90%以上、
530〜560nmにおいて25%以下であり、イエロ
ーのカラーフィルタ層の透過率が430〜460nmに
おいて20%以下、550〜700nmにおいて85%
以上である事を特徴とする請求項1記載のカラーフィル
タ。
4. A color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components is provided on a substrate or a film, and the pigment is composed of yellow, magenta, and cyan. The transmittance is 85% or more at 450 to 510 nm, 620
25% or less at 650 nm, the transmittance of the magenta color filter layer is 70% or more at 410 to 450 nm, 90% or more at 630 to 700 nm,
25% or less at 530 to 560 nm, the transmittance of the yellow color filter layer is 20% or less at 430 to 460 nm, and 85% at 550 to 700 nm.
It is above, The color filter of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】固体撮像素子上に顔料と分散剤と樹脂を主
成分とするカラーフィルタ層が設けられているカラーフ
ィルタにおいて、前記顔料がイエロー、マゼンタ、シア
ンからなり、シアンのカラーフィルタ層の透過率が、4
50〜510nmにおいて85%以上620〜650n
mにおいて25%以下であり、マゼンタのカラーフィル
タ層の透過率が410〜450nmにおいて70%以
上、630〜700nmにおいて90%以上、530〜
560nmにおいて25%以下であり、イエローのカラ
ー、フィルタ層の透過率が430〜460nmにおいて
20%以下、550〜700nmにおいて85%以上で
ある事を特徴とする請求項2記載のカラーフィルタ。
5. A color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as a main component is provided on a solid-state imaging device, and the pigment is composed of yellow, magenta, and cyan, and a color filter layer of cyan is used. Transmittance is 4
85% or more at 50 to 510 nm 620 to 650n
m is 25% or less, the transmittance of the magenta color filter layer is 70% or more at 410 to 450 nm, 90% or more at 630 to 700 nm, 530 to 530
3. The color filter according to claim 2, wherein the color filter has a transmittance of 25% or less at 560 nm, a yellow color and a transmittance of the filter layer of 20% or less at 430 to 460 nm and 85% or more at 550 to 700 nm.
【請求項6】対向する基板間に、顔料と分散剤と樹脂を
主成分とするカラーフィルタ層と透明導電膜と、液晶が
設けられ、基板外側に偏光膜が設けられている液晶表示
装置において、前記顔料がイエロー、マゼンタ、シアン
からなり、シアンのカラーフィルタ層の透過率が、45
0〜510nmにおいて85%以上、620〜650n
mにおいて25%以下であり、マゼンタのカラーフィル
タ層の透過率が410〜450nmにおいて70%以
上、630〜700nmにおいて90%以上、530〜
560nmにおいて25%以下であり、イエローのカラ
ーフィルタ層の透過率が430〜460nmにおいて2
0%以下、550〜700nmにおいて85%以上であ
る事を特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
6. A liquid crystal display device in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposed substrates, and a polarizing film is provided outside the substrates. The pigment is composed of yellow, magenta, and cyan, and the transmittance of the cyan color filter layer is 45.
85% or more at 0 to 510 nm, 620 to 650 n
m is 25% or less, the transmittance of the magenta color filter layer is 70% or more at 410 to 450 nm, 90% or more at 630 to 700 nm, 530 to 530
It is 25% or less at 560 nm, and the transmittance of the yellow color filter layer is 2 at 430 to 460 nm.
4. The liquid crystal display device according to claim 3, which is 0% or less and 85% or more at 550 to 700 nm.
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