JPH0915418A - 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ及びその製造方法

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JPH0915418A
JPH0915418A JP16732995A JP16732995A JPH0915418A JP H0915418 A JPH0915418 A JP H0915418A JP 16732995 A JP16732995 A JP 16732995A JP 16732995 A JP16732995 A JP 16732995A JP H0915418 A JPH0915418 A JP H0915418A
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JP
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color filter
color
light
liquid crystal
reflective
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JP16732995A
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English (en)
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Tenjiyuurou Masui
典十郎 増井
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】反射型液晶表示装置に使用されるカラーフィル
タのブラックマトリックスの構成に係わり、簡便で良質
な反射型カラーフィルタを提供する。 【構成】ガラス基板1上に形成した光吸収層2、または
光吸収体からなるガラス基板11上に、光反射膜3を形
成する。光反射膜3上に所定の各色カラーフィルタ画素
5R、5G、5Bを作成した後、各色カラーフィルタ画
素をマスクレジストとして、各色カラーフィルタ画素が
形成されていない境界部分の光反射膜を除去し、ガラス
基板上に形成された光吸収層の表面を露出させ、光学的
に黒色のブラックマトリックスを形成したことを特徴と
する反射型カラーフィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイに用
いられるカラーフィルタであり、更に言及すれば、反射
型液晶ディスプレイをカラー化する為の反射型液晶ディ
スプレイ用カラーフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイは透過型と反射型の2
種のものがあり、透過型は光を液晶パネルの後面から前
面に透過させるもので、反射型は前面から入射した光を
後面の反射面で反射させて再度前面から出射させるもの
である。
【0003】液晶ディスプレイの実用化は、反射型のも
のからまず始まったが、近年、カラー表示化が進んで、
液晶パネルの後面にバックライトを設け、そのバックラ
イトからの光を液晶パネル内のカラーフィルタから透過
させて、簡単に高品質なカラー表示を行う透過型のもの
が広く普及している。
【0004】しかし、この透過型カラー液晶ディスプレ
イは、バックライトを有する為に、その分、消費電力の
増加、ディスプレイの厚みや重量の増加等が問題とな
り、携帯用としては好ましくない面も多いことから、バ
ックライトを必要としない反射型カラー液晶ディスプレ
イの開発が進められている。
【0005】そして、その反射型液晶ディスプレイのカ
ラー化は、二つの観点から進められており、一つはカラ
ーフィルタを用いてカラー表示を行う方法であり、もう
一つはカラーフィルタを用いずにゲストホストや干渉法
等でカラー表示を行う方法である。
【0006】しかし、カラーフィルタを使用する透過型
カラー液晶ディスプレイの色再現性の良さを考慮する
に、反射型カラー液晶ディスプレイのカラー化にもカラ
ーフィルタが必要であり、またその構成においても、各
色カラーフィルタだけでなく、各カラーフィルタ境界部
の混色を防ぎ、コントラストを高める等の機能を有する
ブラックマトリックスが、透過型の場合と同様に必要で
ある。
【0007】現在、反射型液晶ディスプレイ用カラーフ
ィルタは透過型液晶ディスプレイ用のものをそのまま代
用する様な方向で開発が進められている。カラーフィル
タの作成法としては、最初に、基板上にブラックマトリ
ックスを形成した後各色カラーフィルタ画素を形成する
法が一般的である。ブラックマトリックスの作成法とし
ては、基板上に金属クロム、酸化クロムの薄膜を形成
し、パターニング加工するか、感光性樹脂中にカーボ
ン、グラファイト等の黒色顔料を分散した黒色フォトレ
ジストを基板上に、スピナー、ロールコータ等により塗
布し、露光、現像等のパターニング加工する法等が一般
的に行われている。カラーフィルタの作成法としては、
上記ブラックマトリックスが形成された基板上に感光性
樹脂を塗布し、フォトプロセス処理により、所望のパタ
ーンを形成し、該パターンをレッドに染色し、同様にし
て、以下グリーン及びブルーを染色することにより、各
色カラーフィルタを作成する染色法カラーフィルタ、ま
た、予め顔料を分散した感光性樹脂を使用して、コーテ
ィング、露光、現像のフォトプロセス処理を行なって、
レッド、グリーン、ブルーの各画素を順次形成してなる
顔料分散法カラーフィルタ、あるいは、基板上に導電膜
による所望のパターンを形成した後、着色すべきパター
ンにのみ通電しながら、顔料を分散させた帯電樹脂を電
着させて画素を形成してなる電着法カラーフィルタ、そ
して、オフセット印刷法等によって画素を形成してなる
印刷法カラーフィルタ等が一般的に用いられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は大きな視点か
ら言えば、前記透過型カラー液晶ディスプレイの携帯性
の問題や、カラーフィルタを使用しない反射型カラー液
晶ディスプレイの色再現性の問題等に鑑みなされたもの
であり、その課題とするところは、高性能な反射型液晶
ディスプレイ用カラーフィルタを提供することであり、
更に言及すれば、ブラックマトリックスとなる部分を通
常のブラックマトリックスのパターニングプロセスを使
用せずに設けることを特徴としたより簡便で良質な反射
型カラーフィルタを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為に
本発明が提供する手段は、基板、光反射膜、各色カラー
フィルタ画素からなるカラーフィルタであって、該各色
カラーフィルタ画素が形成されていない境界部分をブラ
ックマトリックスとしたことを特徴とする反射型カラー
フィルタであり、更には、基板上に形成された光反射膜
上に、所定の各色カラーフィルタ画素を形成した後、そ
の境界部の各色カラーフィルタ画素が形成されていない
部分の光反射膜を除去し、光学的に黒色のブラックマト
リックスを形成したことを特徴とするカラーフィルタの
製造方法である。
【0010】更には、基板を光吸収体とするか、或いは
基板上に光吸収膜を形成したことを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法である。
【0011】以下、本発明の反射型カラーフィルタにつ
いて、図1、図2を用いて詳細に説明する。基板上の光
吸収層2は、金属クロム、酸化クロム等の光吸収性の物
質を蒸着、スパッタリング等で薄膜を形成するか、光吸
収性の物質を分散した黒色塗料をスピンナー、ロールコ
ーター等により基板上に塗布するか、のいずれかの方法
で作成される。さらに、光吸収性の物質をあらかじめ基
板の素材内に分散した光吸収体からなる基板が使用され
る。次に、高い光反射率を有するアルミニウム、銀等の
金属を蒸着、スパッタリングにより光反射膜3を形成す
る。膜厚としては1000Å前後のものが使用される。
【0012】次に、光反射膜3上に各色のカラーフィル
タ画素を形成する。カラーフィルタの形成方法としては
前述したような染色法、顔料分散法、電着法、電子写真
法、印刷法等が随時必要に応じて使用される。
【0013】次に、各色カラーフィルタ画素をマスクレ
ジストにして各色カラーフィルタ画素が形成されていな
い境界部分の光反射膜を化学腐食、レーザー加工等で除
去する。加工方法、条件は使用する反射膜材料によって
異なるため、適宜使い分ける。光反射膜が除去された部
分は光吸収層2、あるいは光吸収体からなるガラス基板
11の表面が露出し、光学的に黒色のブラックマトリッ
クスが形成される。さらに、必要に応じてオーバーコー
ト層を形成して、反射型カラーフィルタが完成する(図
1、図2参照)。
【0014】
【作用】本発明に係わる反射型カラーフィルタによる
と、各色カラーフィルタ画素を形成した後、その各色カ
ラーフィルタ画素が形成されていない部分の光反射膜を
除去することで、ブラックマトリックスが形成されるた
め、ブラックマトリックスを作成するためのパターニン
グプロセスを省くことができ、製造工程の短縮につなが
る。 更にまた、基板を光吸収体とするか、或いはその
基板上に光吸収層を形成しておくことで、光反射膜を除
去した部分が、光学的に黒色のブラックマトリックスが
出来る。以上、本発明によれば、ブラックマトリックス
のパターニングプロセスを用いることなく、各カラーフ
ィルタの作成プロセスに反射膜の除去プロセスを追加す
るだけで、ブラックマトリックスの機能を持たせた良質
な反射型カラーフィルタを得ることが出来る。
【0015】
【実施例】本発明のカラーフィルタを電子写真方式で作
製した場合の一実施例を、以下図3にもとづいて詳細に
説明する。黒色ガラス基板11上に真空蒸着またはスパ
ッタリングで膜厚1000Åのアルミニウムを成膜し、
金属反射膜3を形成する。次に、この反射膜3上にポリ
−N−ビニルカルバゾール(アナン製、商品名ツビコー
ル210 )100重量部を、シクロヘキサノン900重量
部に溶解して光導電体層用の母液とし、スピンコート法
で塗布した後、オーブンで150℃で30分間乾燥を行
い、約2μmの厚さの光導電体層4を形成した(図3
(a)参照)。
【0016】次に、コロナ帯電器に6kVの高電圧を印
加し、光導電体層4表面を200V程度に帯電させた
(図3(b)参照)。帯電工程終了後、前記光導電体層
4上に所定のパターンを形成したフォトマスク6を使っ
て、露光(ブラックライト366nm 使用 1秒)を行い、静
電潜像を形成した(図3(c)参照)。
【0017】続いて、バインダ樹脂の白色ラテックスに
赤色着色剤を分散させ、粒径0.5μm程度のレッドト
ナーにしたものに、イソパラフィン系溶媒(エッソ化学
製、商品名アイソパーG )を加え作製した正帯電レッド
トナーの現像液を調整し、前記静電潜像を形成した基板
を該レッドトナー分散液に浸漬し現像を行い、赤色カラ
ーフィルタ画素5Rを形成した(図3(d)参照)。
【0018】次にトナーをさらに凝集させ、定着させる
ために150℃で1時間ベーキング処理を施し、赤色カ
ラーフィルタの形成を終了した。
【0019】続いて、光導電体層表面を200V程度に
帯電させ、以下同様に、緑色フィルタ画素5G、青色フ
ィルタ画素5Bを順次形成した(図3(e)参照)。
【0020】そして、各色カラーフィルタ画素形成後、
有機溶剤NMPに約5分間浸漬し、各カラーフィルタ画
素が形成されていない境界部分の光導電体層を除去し光
導電体パターン4aを作成し、続いて、希塩酸に約5分
間浸漬することで、更にその部分の光反射膜を除去し、
光反射膜パターン3a作成した(図3(f)参照)。
【0021】最後に、カラーフィルタのトップコート剤
(日本合成ゴム社製オプトマーSS)を塗布して150
℃で焼成することで、トップコート層を形成し、反射型
カラーフィルタの作製を終了した。
【0022】以上、電子写真方式で各色カラーフィルタ
画素を形成した後、その各色カラーフィルタ画素を形成
していない部分の光導電体層及び光反射膜を除去するこ
とで、光学的に黒色のブラックマトリックスを有する反
射型カラーフィルタを得ることができた。
【0023】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、各色カ
ラーフィルタ画素を形成した後、各色カラーフィルタ画
素を形成していない部分の光反射膜を除去し、また更に
は、基板を光吸収体とするか、或いはその基板上に光吸
収膜を形成しておくことで、光学的に黒色のブラックマ
トリックスを作製出来、製造工程の短縮が計れ、より簡
便で良質な反射型カラーフィルタを提供することができ
る。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる反射型カラーフィルタを示す模
式断面図である。
【図2】本発明に係わる反射型カラーフィルタを示す模
式断面図である。
【図3】本発明に係わる反射型カラーフィルタの製造工
程を示す模式断面図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板 2…光吸収層 3…光反射膜 3a…パターニングされた光反射膜 4…光導電体層 4a…パターニングされた光導電体層 5R…赤色カラーフィルタ画素 5G…緑色カラーフィルタ画素 5B…青色カラーフィルタ画素 6…フォトマスク 11…光吸収体からなるガラス基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板、光反射膜、各色カラーフィルタ画素
    からなるカラーフィルタであって、該光反射膜上の各色
    カラーフィルタ画素が形成されていない境界部分をブラ
    ックマトリックスとしたことを特徴とする反射型カラー
    フィルタ。
  2. 【請求項2】前記基板上に形成された光反射膜上に、前
    記各色カラーフィルタ画素を形成した後、各色カラーフ
    ィルタ画素をマスクレジストとして、各色カラーフィル
    タ画素が形成されていない境界部分の光反射膜を除去し
    て、光学的に黒色のブラックマトリックスを形成したこ
    とを特徴とする請求項1記載の反射型カラーフィルタの
    製造方法。
  3. 【請求項3】前記基板が光吸収体であるか、或いは前記
    基板上に光吸収層を形成したことを特徴とする前記請求
    項1または2記載の反射型カラーフィルタの製造方法。
JP16732995A 1995-07-03 1995-07-03 反射型液晶ディスプレイ用カラーフィルタ及びその製造方法 Pending JPH0915418A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1069460A1 (en) * 1999-01-29 2001-01-17 Citizen Watch Co., Ltd. Reflective lcd device and method of manufacture thereof
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