JPH11295517A - 反射型液晶ライトバルブ及びそれに用いるカラーフィルタ - Google Patents

反射型液晶ライトバルブ及びそれに用いるカラーフィルタ

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JPH11295517A
JPH11295517A JP10095498A JP10095498A JPH11295517A JP H11295517 A JPH11295517 A JP H11295517A JP 10095498 A JP10095498 A JP 10095498A JP 10095498 A JP10095498 A JP 10095498A JP H11295517 A JPH11295517 A JP H11295517A
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color filter
liquid crystal
light
crystal light
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JP10095498A
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Osamu Koga
修 古賀
Tadashi Ishimatsu
忠 石松
Tomohito Kitamura
智史 北村
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】長時間にわたり高輝度の光源に曝されていても
カラーフィルタの純度が劣化することのない反射型液晶
ライトバルブ及びそれに用いるカラーフィルタ22を提
供すること。 【解決手段】透明基板21もしくはスイッチング素子を
形成した光反射面を有する基板37上に、選択的な光透
過領域の光透過率のピーク値が90%以上で、キセノン
ランプ200時間で、放射照度320W/m2 、254
mm間隔の暴露試験における、光透過率のピーク領域の
値の劣化が2%以下である無機材料使用の干渉カラーフ
ィルタ22を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型液晶プロジ
ェクション装置に用いる反射型液晶ライトバルブに関す
るものであり、特に耐熱性、耐光性の良好な干渉カラー
フィルタを用いた反射型液晶ライトバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像表示装置において大画面化、
高解像度化、フラットパネル化が求められている。なか
でも、投射型液晶プロジェクション装置の開発が盛んに
行われている。この投射型液晶プロジェクション装置の
方式の一つである液晶を用いた反射型液晶ライトバルブ
の一例の断面を図5に示した。図5に示すように、TF
Tのようなスイッチング素子(図示せず)及び反射電極
層(16)などを有した一方の基板(17)と、カラー
フィルタ(12)などを有した他方の透明基板(11)
などからなっている。従来、このカラーフィルタを有し
た透明基板に用いられるカラーフィルタ(12)の色材
としては、有機顔料または染料が用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の投射型液晶プロ
ジェクション装置は、投射された画面が暗く、また、コ
ントラストが低いなどの問題があった。これは、有機顔
料または染料を用いたカラーフィルタは、色材などの材
料が光を吸収し、光の透過率を低下させるからであり、
これを解決するために光源の輝度を高くすることが行わ
れてきた。しかし、上記の反射型液晶ライトバルブに用
いられる有機顔料または染料のカラーフィルタは、ます
ます高輝度化する光源に対しは耐熱性、耐光性の面で適
切なものではなかった。
【0004】すなわち、染料は勿論のこと、比較的耐熱
性、耐光性の良い有機顔料においても、長時間にわたり
高輝度の光源に曝されると、褪色してカラーフィルタと
しての性能、例えば、純度が劣化し反射型液晶ライトバ
ルブを用いている投射型液晶プロジェクション装置の表
示品質に悪影響を及ぼしてしまうからである。本発明
は、以上の事情を鑑みなされたものであり、長時間にわ
たり高輝度の光源に曝されていてもカラーフィルタとし
ての性能、例えば、色純度が劣化することのない反射型
液晶ライトバルブを提供することを課題とするものであ
り、また、それに用いるカラーフィルタを提供すること
を課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板もし
くはスイッチング素子を形成した光反射面を有する基板
上に、選択的な光透過領域の光透過率のピーク値が90
%以上で、キセノンランプ200時間で、放射照度32
0W/m2 、254mm間隔の暴露試験における、光透
過率のピーク領域の値の劣化が2%以下である無機材料
使用の干渉カラーフィルタを設けたことを特徴とする反
射型液晶ライトバルブ用カラーフィルタである。
【0006】また、本発明は、上記発明の反射型液晶ラ
イトバルブ用カラーフィルタにおいて、前記光反射面を
構成する反射電極層が、アルミニウム、銀、またはそれ
らの合金からなることを特徴とする反射型液晶ライトバ
ルブ用カラーフィルタである。また、本発明は、上記発
明の反射型液晶ライトバルブ用カラーフィルタを用いた
ことを特徴とする反射型液晶ライトバルブである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明を一実施の形態に基づいて
以下に説明する。本発明による反射型液晶ライトバルブ
は、無機材料使用の干渉カラーフィルタを設けているの
で、耐熱性、耐光性の優れた反射型液晶ライトバルブと
なっている。また、無機材料使用の干渉カラーフィルタ
は、色材を使用していないので、有機顔料または染料を
用いたカラーフィルタに比べ色材などの材料による光の
吸収がなく、透過率が向上したものとなっている。これ
は、投射型液晶プロジェクション装置の高輝度化、高コ
ントラスト化に大きく寄与することができるものであ
る。
【0008】図1は本発明における反射型液晶ライトバ
ルブの一実施例を説明する断面図である。図1に示すよ
うに、反射型液晶ライトバルブは、透明基板(21)、
透明基板(21)上に形成された無機材料使用の干渉カ
ラーフィルタ(22)、その干渉カラーフィルタの上に
順次形成された透明樹脂層(23)、透明導電膜(2
4)などからなる表面側基板(28)、液晶(25)、
及び、基板(27)、基板(27)上に形成された反射
電極層(26)などからなる裏面側基板(29)などで
構成されている。
【0009】この反射型液晶ライトバルブにおいては、
光源(図示せず)からの入射光(I)は、透明基板(2
1)上に形成された干渉カラーフィルタ(22)などを
通過し、基板(27)上の反射電極層(26)により反
射され、再び干渉カラーフィルタ(22)などを通過
し、反射光(Re)として反射型液晶ライトバルブから
射出されるものである。また、図2は、本発明における
反射型液晶ライトバルブ用カラーフィルタの一実施例を
説明する断面図である。図1に示す反射型液晶ライトバ
ルブに用いられているものである。
【0010】図3は本発明における反射型液晶ライトバ
ルブの他の実施例を説明する断面図である。図3に示す
ように、反射型液晶ライトバルブは、透明基板(3
1)、透明基板(31)上に形成された透明導電膜(3
4)などからなる表面側基板(38)、液晶(35)、
及び、TFTのようなスイッチング素子(図示せず)を
有する基板(37)、該基板(37)上に順次形成され
た反射電極層(36)、無機材料使用の干渉カラーフィ
ルタ(22)などからなる裏面側基板(39)などで構
成されている。
【0011】この反射型液晶ライトバルブにおいては、
光源(図示せず)からの入射光(I)は、表面側基板
(38)などを通過し、基板(37)上に形成された無
機材料使用の干渉カラーフィルタ(32)を通過し、反
射電極層(36)により反射され、再び干渉カラーフィ
ルタ(32)及び表面側基板(38)などを通過し、反
射光(Re)として反射型液晶ライトバルブから射出さ
れるものである。また、図4は、本発明における反射型
液晶ライトバルブ用カラーフィルタの一実施例を説明す
る断面図である。図3に示す反射型液晶ライトバルブに
用いられているものである。
【0012】先ず、透明基板(21)(コーニング社
製、無アルカリカラス、品番1737、1.1mm厚)
上に、赤色、緑色、青色の3色の無機材料使用の干渉カ
ラーフィルタ(22)を二次元状に配列した。1色目干
渉カラーフィルタの非形成部にフォトリソグラフィ法に
よりレジストパターンを形成した。このレジストパター
ンの形成に使用するフォトレジストとしては、解像度が
高く、粘度が比較的高く厚膜が可能なもので、無機材料
を蒸着する際にレジストパターンが安定な、耐熱性ポジ
型フォトレジストを使用するのが好ましいものである。
【0013】具体的には、約130°Cまでの加熱に耐
えるFH5600F(フジフイルムオーリン(株)製)
を使用した。この耐熱性ポジ型フォトレジストをスピン
コート法により塗布し、パターニング後の膜厚が4.3
μmのレジストパターンを得た。次いで、低温イオンア
シスト蒸着法により、SiO2 とTiO2 を26層積み
重ね1色目干渉カラーフィルタを蒸着した。続いて、1
色目干渉カラーフィルタの非形成部のレジストパターン
をマイクロポジット・リムーバー1165(シプレイ
(株)製)を使用し、リフトオフにより取り除いた。
【0014】上記の工程を2色目、3色目としても順次
行い、無機材料使用の3色の干渉カラーフィルタ(2
2)を形成した。得られた干渉カラーフィルタの分光透
過率を図6に示す。光透過率のピーク値は、赤色
(R)、緑色(G)、青色(B)共に90%以上であっ
た。また、キセノンランプ200時間で、JISDO2
05で規定されている放射照度320W/m2 、光源か
らの距離254mmの暴露試験後の、光透過率のピーク
領域の値は全く変化しなかった。
【0015】更に、この干渉カラーフィルタの色間のギ
ャップを埋めるため、また、各色の膜厚差を補い平坦性
を向上させるために、エポキシ樹脂を用い、1000r
pm、60secのスピン条件で、±0.2μm以下の
膜厚精度の透明樹脂層(23)を得た。このようにし
て、図2に示す反射型液晶ライトバルブに用いるカラー
フィルタを得た。
【0016】比較例として、有機顔料カラーフィルタの
キセノンランプ200時間で、光量320W/h・m2
の暴露試験後の、光透過率の変化を図7に示す。図7に
おいて、いずれの色のカラーフィルタも、光透過率のピ
ーク領域で2%以上の光透過率の上昇(実線:暴露試験
前⇒点線:暴露試験後)がみられ、これは色の褪色な
ど、色純度の劣化が存在することを示している。
【0017】
【発明の効果】本発明による反射型液晶ライトバルブ
は、透明基板もしくはスイッチング素子を形成した光反
射面を有する基板上に、選択的な光透過領域の光透過率
のピーク値が90%以上で、キセノンランプ200時間
で、放射照度320W/m2 、254mm間隔の暴露試
験における、光透過率のピーク領域の値の劣化が2%以
下である無機材料使用の干渉カラーフィルタを設けたの
で、長時間にわたり高輝度の光源に曝されていてもカラ
ーフィルタとしての性能、例えば、色純度が劣化するこ
とのない反射型液晶ライトバルブを提供することができ
る、また、それに用いるカラーフィルタを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射型液晶ライトバルブの一実施例を
示す断面図である。
【図2】本発明の反射型液晶ライトバルブ用のカラーフ
ィルタの一実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の反射型液晶ライトバルブの他の実施例
を示す断面図である。
【図4】本発明の反射型液晶ライトバルブ用のカラーフ
ィルタの他の実施例を示す断面図である。
【図5】従来法における反射型液晶ライトバルブの一例
を示す断面図である。
【図6】干渉カラーフィルタのキセノンランプ暴露試験
による、透過率変化を示す図である。
【図7】有機顔料カラーフィルタのキセノンランプ暴露
試験による、透過率変化を示す図である。
【符号の説明】
11、21、31…透明基板 12、22、32…カラーフィルタ 13、23…透明樹脂層 14、24、34…透明導電膜 15、25、35…液晶 16、26、36…反射電極層 17、27、37…基板 28、38…表面側基板 29、39…裏面側基板 7…各色画素の突起 7’…各色画素の重なり合っている部分 23…断面形状の台形 33…断面形状の逆台形 I…入射光 Re…反射光 R,G,B…赤色、緑色、青色のカラーフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板もしくはスイッチング素子を形成
    した光反射面を有する基板上に、選択的な光透過領域の
    光透過率のピーク値が90%以上で、キセノンランプ2
    00時間で、放射照度320W/m2 、254mm間隔
    の暴露試験における、光透過率のピーク領域の値の劣化
    が2%以下である無機材料使用の干渉カラーフィルタを
    設けたことを特徴とする反射型液晶ライトバルブ用カラ
    ーフィルタ。
  2. 【請求項2】前記光反射面を構成する反射電極層が、ア
    ルミニウム、銀、またはそれらの合金からなる請求項1
    に記載の反射型液晶ライトバルブ用カラーフィルタ。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の反射型液晶ライ
    トバルブ用カラーフィルタを用いた反射型液晶ライトバ
    ルブ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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