KR20150029618A - 컬러 필터 및 표시 장치 - Google Patents

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요시히로 이케가미
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 투과율이 높고 또한 화이트 밸런스가 뛰어나며, 개구율이 높고, 또한 화이트 스팟에 의한 색 변이가 없는 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 투명 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스의 개구부 상, 또는 상기 블랙 매트릭스의 개구부 및 상기 블랙 매트릭스 상에 적색의 부화소, 녹색의 부화소, 청색의 부화소 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소가 형성되어 있고, 상기 제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)은 0~4.5㎛이고, 상기 부화소는 각각 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 70≤Y≤99인 컬러 필터를 제공한다.

Description

컬러 필터 및 표시 장치{COLOUR FILTER AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 컬러 필터 및 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 경량, 박형 또는 저소비전력 등의 특성을 살려, 텔레비젼, 노트북, 휴대 정보 단말, 스마트폰 또는 디지털 카메라 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
컬러 필터는 액정 표시 장치를 컬러 표시로 하기 위해서 필요한 부재이며, 적색의 부화소, 녹색의 부화소 및 청색의 부화소의 3색의 부화소로 이루어진 화소가 미세하게 패터닝되어 있는 3색 컬러 필터가 일반적이다(특허문헌 1). 3색 컬러 필터에 있어서 백색은 적녹청의 3색의 부화소의 가법 혼색에 의해 얻어진다.
여기서 최근, 액정 표시 장치의 투과율을 향상시키는 방법으로서 적녹청의 3색의 부화소에 추가해서, 백색의 부화소를 갖는 화소가 미세하게 패터닝되어 있는 4색 컬러 필터가 제안되어 있다(특허문헌 2). 이 4색 컬러 필터에서는 백색의 부화소에는 착색제는 포함되어 있지 않아 투명하고, 광원의 백색광을 그대로 이용함으로써 투과율이 향상된다. 투명한 백색의 부화소는 중합성 폴리머, 양이온 중합성 화합물 및 감열성 산 발생제를 함유하는 수지 조성물을 이용하여 형성되어 있다.
한편, 컬러 필터의 개구율을 향상시키는 방법으로서는, 블랙 매트릭스의 폭을 1~2㎛까지 좁게 하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 3).
일본 특허공개 2004-309537호 공보 일본 특허공개 2012-83794호 공보 일본 특허공개 평 9-265006호 공보
그러나, 종래의 투과율을 향상시키는 4색 컬러 필터에 있어서 보다 밝은 백색을 얻기 위해서는 광원 색도와 동일한 백색의 부화소의 색도뿐만 아니라, 적녹청의 3색의 부화소의 가법 혼색에 의한 백색의 색도도 이용할 필요가 있지만, 양 색도를 동일하게 하는 것, 즉 매칭이 매우 곤란하여 화이트 밸런스가 불량하게 되는 것이 문제시되고 있었다.
또한, 컬러 필터의 개구율을 향상시키려고 해서 블랙 매트릭스의 폭을 좁게 하려고 하면, 화이트 스팟이 발생하기 쉬워져 화이트 스팟에 의한 색 변이가 발생하기 쉬워져버린다는 문제가 있었다. 그래서 본 발명은 투과율이 높고 또한 화이트 밸런스가 뛰어나며, 개구율이 높고 또한 화이트 스팟에 의한 색 변이가 없는 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그래서 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 4색 컬러 필터의 화이트 밸런스에 대해서 적녹청의 3색 부화소의 가법 혼색의 색도를 백색의 부화소의 색도에 일방적으로 매칭시키는 것이 아니라, 동시에 백색의 부화소의 색도를 적녹청의 3색의 부화소의 가법 혼색의 색도에 매칭시키는 것, 즉 백색의 부화소를 특정량의 착색제를 갖고, 또한 특정의 색도를 갖는 제 4색의 부화소로 하는 것을 발견했다.
또한, 본 발명자들은 더욱 예의 검토한 결과, 컬러 필터의 형상에 대해서 적녹청의 부화소부에서는 적녹청 3색의 각각의 색과 화이트 스팟의 투과율 차가 크기 때문에 화이트 스팟에 의한 색 변이가 큰 것에 대해, 제 4색의 부화소부에서는 제 4색과 화이트 스팟의 투과율 차가 작기 때문에 화이트 스팟에 의한 색 변이의 영향이 작은 것을 발견하고, 제 4색의 부화소에 인접하는 블랙 매트릭스의 폭을 좁게 할 수 있는 것을 발견한 것이다.
즉, 본 발명은 이하의 (1)~(9)에 기재한 컬러 필터 및 표시 장치를 제공한다.
(1) 투명 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스의 개구부 상, 또는 상기 블랙 매트릭스의 개구부 및 상기 블랙 매트릭스 상에 적색의 부화소, 녹색의 부화소, 청색의 부화소 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소가 형성되어 있고, 상기 화소에 있어서의 상기 제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)은 0~4.5㎛이고, 상기 부화소는 각각 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 70≤Y≤99인 컬러 필터.
(2) 상기 제 4색의 부화소와 상기 청색의 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1B)이 0~3.5㎛인 (1)에 기재된 컬러 필터.
(3) 상기 L1과 상기 화소에 있어서의 블랙 매트릭스의 최광폭(L2)의 관계가 0≤L1/L2≤0.8을 만족시키는 (1) 또는 (2)에 기재된 컬러 필터.
(4) 상기 화소에 있어서의 제 4색의 부화소의 블랙 매트릭스 상의 폭(L3)이 0~2.0㎛인 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터.
(5) 적녹청 및 제 4색의 각 부화소의 면적이 240~3120㎛2인 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터.
(6) 상기 제 4색의 부화소에 있어서의 상기 착색제의 농도가 0.3~3질량%인 것을 특징으로 하는 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터.
(7) 상기 제 4색의 부화소의 막 두께가 0.8~2.0㎛인 (1)~(6) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터.
(8) 상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)가 75≤Y≤90인 (1)~(7) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터.
(9) (1)~(8) 중 어느 하나에 기재된 컬러 필터를 구비해서 이루어지는 표시 장치.
(발명의 효과)
본 발명의 컬러 필터에 의하면, 투과율이 높고, 또한 양호한 화이트 밸런스가 얻어져 화이트 스팟에 의한 색 변이를 방지할 수 있고, 또한 개구율을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 컬러 필터를 구비해서 이루어진 표시 장치는 투과율 및 개구율이 모두 높기 때문에 광의 이용 효율을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 투명 기판 상에 형성된 블랙 매트릭스의 개구부의 길이 방향에 대하여 수직인 단면을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
도 3는 본 발명 이외의 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다.
본 발명의 컬러 필터(이하, 「CF」)는 투명 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스의 개구부 상, 또는 상기 블랙 매트릭스의 개구부 및 상기 블랙 매트릭스 상에 적색의 부화소, 녹색의 부화소, 청색의 부화소 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소가 형성되어 있고, 상기 제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)은 0~4.5㎛이고, 상기 부화소는 각각 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 70≤Y≤99인 것을 특징으로 한다.
제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)(이하, 「(Y)」)를 상기의 범위로 함으로써 투과율을 높이고, 또한 화이트 밸런스를 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)을 각각 상기의 범위로 함으로써, 적녹청의 부화소부에서의 화이트 스팟에 의한 색 변이를 방지할 수 있고, 또한 각 부화소의 개구율을 향상시킬 수 있다.
우선, 본 발명의 CF의 투과율과 화이트 밸런스에 대하여 설명한다.
적녹청 및 제 4색의 부화소는 각각 착색제 및 수지를 함유하는 것이 필요하고, 또한 제 4색의 부화소에 있어서의 착색제의 농도는 0.3~3질량%인 것이 바람직하지만, 0.5~2질량%인 것이 더욱 바람직하며, 0.6~1.9질량%인 것이 보다 바람직하다. 착색제의 농도가 0.3질량%보다 적으면 CF의 화이트 밸런스가 불량이 되는 경우가 있고, 착색제의 농도가 3질량%보다 많으면 CF의 투과율이 저하되는 경우가 있다.
여기서 각 부화소에 있어서의 착색제의 농도란, 각 부화소의 전체 고형분 중에 차지하는 착색제의 비율을 말한다. 각 부화소에 있어서의 착색제의 농도는 착색제 조성물을 제작할 때의 착색제와 수지의 혼합 비율을 제어함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 또한, 각 부화소에 있어서의 착색제의 농도는 이하의 방법으로 측정할 수 있다. 우선, 측정 대상의 부화소에 대해서 착색제 및 수지를 마이크로마니퓰레이터로 추출한다. 보다 구체적으로는 에탄올, 클로로포름, 헥산, N-메틸피롤리돈 및 디메틸술폭시드를 용제로서 각각 따로따로 99㎎ 계량하고, 각 용제 중에 추출 대상의 착색제 및 수지를 1㎎ 첨가해서 40℃에서 12시간 방치하고, 수지를 용제 중에 추출한 후, 이 용액을 여과해서 수지 용액과 착색제를 분리한다. 이어서, 여과 후의 수지 용액 중에서 착색이 없고 투명했던 것을 50㎎ 계측 후, 150℃에서 5시간 방치함으로써 용제를 휘발시켜서 수지를 건조한다. 또한, 투명한지의 여부는 각종 용제와 여과 후의 각 수지 용액의 색을 육안으로 비교하여 차가 없으면 투명이라고 판단할 수 있다.
이어서, 건조 후의 수지의 질량을 각종 용매를 사용한 경우에 대해서 계측하고, 수지 농도가 가장 많았던 값을 수지 질량 A라고 한다(A=0~0.50㎎이 된다). 이하의 식 1 및 식 2에 의해, 수지의 농도 및 착색제의 농도를 각각 산출할 수 있다. 또한, 상기와 같이 복수종의 용제를 사용하여 측정을 실시함으로써 측정 정밀도를 높일 수 있다.
수지의 농도(질량%)=(A×2)/1···식 1
착색제의 농도(질량%)=(1-A×2)/1···식 2
적색의 부화소에 있어서의 착색제의 농도는 20~50질량%인 것이 바람직하며, 녹색의 화소에 있어서의 착색제의 농도는 30~50질량%인 것이 바람직하고, 청색의 화소에 있어서의 착색제의 농도는 15~40질량%인 것이 바람직하다.
제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 70≤Y≤99인 것이 필요하지만, 71≤Y≤98인 것이 바람직하고, 75≤Y≤90인 것이 보다 바람직하다. Y가 70보다 작으면 CF의 투과율이 저하되고, Y가 99보다 크면 CF의 화이트 밸런스가 불량하게 된다. 제 4색의 부화소의 (Y)는 제 4색의 부화소에 사용하는 착색제의 종류, 혼합 비율 및 농도에 의해 제어할 수 있다.
제 4색의 부화소에 사용하는 착색제의 예로서는 안료 또는 염료를 들 수 있다. 청색 안료의 예로서는 C.I. 피그먼트 블루(PB) 15, PB 15:1, PB 15:2, PB 15:3, PB 15:4, PB 15:5, PB 15:6, PB 16 또는 PB 60을 들 수 있고, 자색 안료의 예로서는 C.I. 피그먼트 바이올렛(PV) 19, PV 23 또는 PV 37을 들 수 있고, 적색 안료의 예로서는 C.I. 피그먼트 레드(PR) 149, PR 166, PR 177, PR 179, PR 209 또는 PR 254를 들 수 있다.
한편, 청색 염료의 예로서는 C.I. 베이직 블루(BB) 5, BB 7, BB 9 또는 BB 26을 들 수 있고, 자색 염료의 예로서는 C.I. 베이직 바이올렛(BV) 1, BV 3 또는 BV 10을 들 수 있고, 적색 염료의 예로서는 C.I. 애시드 레드(AR) 51, AR 87 또는 AR 289를 들 수 있다.
제 4색의 부화소의 색상은 청색, 적색, 자색, 황색, 녹색 또는 청록색에서 선택하면 좋지만, 옅은 청색, 옅은 자색 또는 옅은 적색이 바람직하다. 보다 구체적으로는 C광원을 이용하여 측정한 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 색도(x, y)(이하, 색도(x, y))가 0.250≤x≤0.305이며 또한 0.285≤y≤0.315인 것이 바람직하며, 0.275≤x≤0.305이며 또한 0.295≤y≤0.305인 것이 보다 바람직하다. 색도를 상기 범위로 함으로써 CF의 화이트 밸런스와 고투과율을 양립시키는 것이 용이해진다.
제 4색의 부화소에 사용하는 수지의 예로서는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 또는 폴리이미드계 수지를 들 수 있지만, CF의 제조 비용을 저렴하게 할 수 있기 때문에 감광성 아크릴계 수지가 바람직하다. 감광성 아크릴계 수지는 알칼리 가용성 수지, 광중합성 모노머 및 광중합 개시제를 함유하는 것이 일반적이다.
알칼리 가용성 수지의 예로서는 불포화 카르복실산과 에틸렌성 불포화 화합물의 공중합체를 들 수 있다. 불포화 카르복실산의 예로서는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 비닐아세트산 또는 산 무수물을 들 수 있다.
광중합성 모노머의 예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리아크릴포르말, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 또는 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
광중합 개시제의 예로서는 벤조페논, N,N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, α-히드록시이소부틸페논, 티옥산톤 또는 2-클로로티옥산톤을 들 수 있다.
감광성 아크릴계 수지를 용해하기 위한 용매의 예로서는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 아세토아세트산 에틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 메톡시부틸아세테이트 또는 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트를 들 수 있다.
또한, 수지로서 감광성 아크릴계 수지를 사용할 경우에는 알칼리 가용성 수지, 광중합성 모노머 및 고분자 분산제로 이루어진 수지 성분 및 착색제를 전체 고형분으로서 취급한다.
상기한 바와 같이, 제 4색의 부화소에 있어서의 착색제의 농도는 적녹청의 부화소에 있어서의 착색제의 농도와 비교해서 매우 낮다. 내알칼리성이 우수한 착색제의 농도가 낮은 것에 의한 부화소의 패턴 가공의 곤란성을 해소하기 위해서, 제 4색의 부화소에 있어서의 알칼리 가용성 수지와 광중합성 모노머의 질량 혼합비를 50:50~10:90으로 하는 것이 바람직하다. 알칼리 가용성 수지가 50질량%보다 많으면 제 4색의 부화소에 깨짐이 발생하는 경우가 있고, 알칼리 가용성 수지가 10질량%보다 적으면 제 4색의 부화소의 미노광부에 잔차가 발생하는 경우가 있다.
적녹청의 부화소에 사용하는 착색제의 예로서는 안료 또는 염료를 들 수 있지만, 적색의 부화소가 PR 254를 함유하고, 녹색의 부화소가 PG 7, PG 36 또는 PG 58을 함유하고, 청색의 부화소가 PB 15:6을 함유하는 것이 바람직하다. 적색의 화소에 사용하는 PR 254 이외의 안료의 예로서는 PR 149, PR 166, PR 177, PR 209, PY 138, PY 150 또는 PYP 139를 들 수 있고, 녹색의 부화소에 사용하는 PG 7, PG 36 및 PG 58 이외의 안료의 예로서는 PG 37, PB 16, PY 129, PY 138, PY 139, PY 150 또는 PY 185를 들 수 있고, 청색의 부화소에 사용하는 PB 15:6 이외의 안료의 예로서는 PV 23을 들 수 있다.
적녹청의 부화소에 사용하는 수지의 예로서는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 또는 폴리이미드계 수지를 들 수 있지만, CF의 제조 비용을 저렴하게 할 수 있기 때문에 감광성 아크릴계 수지가 바람직하다.
본 발명의 CF의 블랙 매트릭스(이하, 「BM」)는 차광제 및 수지를 함유하는 수지 BM인 것이 바람직하다. 차광제의 예로서는 카본 블랙, 산화 티탄, 산화 질화 티탄, 질화 티탄 또는 사산화철을 들 수 있다.
수지 BM에 사용되는 수지로서는 미세 패턴이 형성되기 쉽기 때문에 비감광 폴리이미드 수지가 바람직하다. 비감광 폴리이미드 수지는 산 무수물과 디아민으로 합성된 폴리아믹산 수지를 패턴 가공 후에 열경화해서 폴리이미드 수지로 하는 것이 바람직하다. 산 무수물의 예로서는 피로멜리트산 2무수물, 3,3',4,4'-옥시디프탈카르복실산 2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물 또는 3,3',4,4'-비페닐트리플루오로프로판테트라카르복실산 2무수물을 들 수 있다. 디아민의 예로서는 파라페닐렌디아민, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르 또는 3,4'-디아미노디페닐에테르를 들 수 있다. 폴리아믹산 수지를 용해하는 용매의 예로서는 N-메틸-2-피롤리돈 또는 γ-부티로락톤을 들 수 있다.
BM 및 적녹청 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소가 형성된 CF 상에는 투명 보호막을 형성하는 것이 바람직하다. 투명 보호막에 사용하는 수지의 예로서는 에폭시 수지, 아크릴 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실록산 수지 또는 폴리이미드 수지를 들 수 있다.
이어서, 본 발명의 CF의 구성 요소인 BM 및 화소의 형상에 대하여 설명한다.
도 1은 투명 기판 상에 형성된 블랙 매트릭스의 개구부(이 예에서는, 직사각형)의 길이 방향에 대하여 수직인 단면을 나타내는 개략도이다. 단면도에 있어서 가장 넓은 BM의 폭을 BM폭(2W), 가장 넓은 부화소의 폭을 부화소폭(3W), 두 BM 사이의 가장 좁은 폭을 개구폭(4W), 가장 넓은 하나의 BM 상의 부화소의 폭을 BM상 폭(5W)으로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다. 단면도에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(1) 상에 BM(2-1)~BM(2-4)이 형성되어 있고, BM의 개구부 및 BM 상에 적색의 부화소(3-1), 제 4색의 부화소(3-4), 청색의 부화소(3-2) 및 녹색의 부화소(3-3)가 각각 형성되어 있다. 또한, 평면도에 나타내는 바와 같이, BM은 적색의 부화소와 제 4색의 부화소 사이(2-2), 제 4색의 부화소와 청색의 부화소 사이(2-3), 청색의 부화소와 녹색의 부화소 사이(2-4) 및 녹색의 부화소와 적색의 부화소 사이(2-1)에 형성되어 있다.
도 1에 있어서의 BM폭(2W), 부화소폭(3W), 개구폭(4W), BM상 폭(5W)은 각 부화소 사이, 각 BM 사이에서 제조 편차에 의해 변동될 경우가 있다. 그래서 랜덤으로 선택한 부화소 및 그 양측에 형성된 BM을 CF의 상면 방향에서 주사형 전자 현미경(이하, 「SEM」)을 사용하여 관찰하고, BM폭(2W), 부화소폭(3W), 개구폭(4W) 및 BM상 폭(5W)을 각각 결정하는 작업을 이하와 같이 행하였다.
각 부화소 10개에 대해서 2W~5W를 10회 반복해서 측정하고, 그 평균값을 각각 BM폭의 값(2W'), 부화소폭의 값(3W'), 개구폭의 값(4W') 및 BM상 폭의 값(5W')으로 정의한다. 보다 구체적인 예로서는, 피측정 대상인 CF에서 랜덤으로 10개 선택한 제 4색의 부화소에 대해서 그 양측에 형성된 BM과 아울러 주사형 전자 현미경으로 전체적으로 관찰하고, 각각 결정한 BM폭(2W)의 값을 평균한 것을 제 4색의 부화소에 대한 BM폭의 값(2W')으로 한다.
여기서, 「제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)」의 값은 제 4색의 부화소에 대한 2W'에 상당한다. 또한, 「블랙 매트릭스의 최광폭(L2)」의 값은 적녹청 및 제 4색의 부화소에 대한 각각의 2W' 중, 최대인 것에 상당한다. 또한, 「제 4색의 부화소의 블랙 매트릭스 상의 폭(L3)」의 값은 제 4색의 부화소에 대한 5W'에 상당한다.
도 2의 실시형태에서는 2W'는 모두 4.0㎛이며, 4W'는 모두 36.0㎛이다.
L1은 0~4.5㎛인 것이 필요하다. L1이 4.5㎛를 초과하면 제 4색의 부화소의 개구율이 저하된다. 한편, 적녹청의 각 부화소의 2W'는 3.5~5.5㎛인 것이 바람직하다. 적녹청의 각 부화소의 2W'가 5.5㎛를 초과하면 화소의 개구율이 저하되기 쉽고, 3.5㎛ 미만이면 적녹청의 각 부화소부에 있어서 화이트 스팟이 발생하기 쉽다. 또한, L3은 0~2.0㎛인 것이 바람직하다. L3이 2.0㎛보다 크면 개구율의 저하가 발생하는 경우가 있다.
도 2의 CF 모델에서는 L1이 0~4.5㎛의 범위에 있고, 적녹청의 각 부화소의 2W'도 3.5~5.5㎛의 범위에 있기 때문에, 적녹청의 부화소부에서의 화이트 스팟이 없어 각 화소의 개구율이 높아진다.
도 3은 본 발명 이외의 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이지만, L1을 포함한 각 부화소의 2W'가 모두 6.0㎛이고, 각 부화소의 개구폭이 모두 34.0㎛이기 때문에 개구율이 낮아진다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이지만, L1을 포함한 각 부화소의 2W'가 모두 3.0㎛이기 때문에 개구율은 높다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다. L1은 3.0㎛이고, 적녹청의 각 부화소의 2W'가 모두 4.0㎛이기 때문에 적녹청의 부화소부에서의 화이트 스팟이 없고, 제 4색의 부화소의 개구율이 높다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다. L1은 2.0㎛이고, 적녹청의 각 부화소의 2W'가 모두 4.0㎛이기 때문에 적녹청의 부화소부에서의 화이트 스팟이 없고, 제 4색의 부화소의 개구율이 매우 높다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 CF 모델의 단면도 및 평면도이다. L1이 0.0㎛이고, 또한 제 4 부화소와 청색의 부화소 사이에는 BM이 없으며, 적녹청의 각 부화소의 2W'가 모두 4.0㎛이기 때문에 개구율이 매우 높다. 또한, 제 4색의 부화소와 청색의 부화소가 인접하고 있기 때문에, 그 사이에 BM이 없음에도 불구하고 화이트 스팟이 발생하지 않는다.
도 7의 CF 모델에 있어서는 제 4색의 부화소의 색상이 옅은 청색 또는 옅은 자색인 것이 바람직하다. 이것은 제 4색의 부화소의 색상을 청색의 부화소의 색상과 같은 계통으로 함으로써 제 4색의 부화소와 청색의 부화소 사이에 BM이 없을 경우에도 혼색에 의한 색 변이의 문제가 없어지는 것이다.
제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭을 L1으로 규정하고 있지만, 제 4색의 부화소와 적색의 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭을 L1R, 제 4색의 부화소와 녹색의 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭을 L1G, 제 4색의 부화소와 청색의 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭을 L1B로 규정한다. L1B는 0~3.5㎛인 것이 바람직하고, 0~2.5㎛인 것이 보다 바람직하며, 0㎛, 즉 BM이 없는 것이 화소의 개구율이 매우 높아지기 때문에 더욱 바람직하다.
L1과 L2의 관계는 0≤L1/L2≤0.8을 충족시키는 것이 바람직하다. L1/L2를 상기 범위로 함으로써 적녹청의 화소의 화이트 스팟을 방지하면서 화소의 개구율을 최대화할 수 있다. 또한, 도 2의 CF 모델에서는 L1/L2=1이고, 도 5의 모델에서는 L1/L2=0.75이고, 도 6의 CF 모델에서는 L1/L2=0.5이며, 도 7의 CF 모델에서는 L1/L2=0이다.
인접한 2개의 부화소의 상태로서는 2개의 부화소가 일절 접하고 있지 않은 상태, 하나의 부화소가 다른쪽 부화소 상에 얹혀서 접하고 있는 상태, 또는 하나의 부화소가 다른쪽 부화소 상에 얹히지 않고 접하고 있는 상태 중 어느 하나가 생각되지만, 하나의 부화소에 다른쪽 부화소가 얹힌 상태에서는 돌기에 의해 CF의 표면 단차가 커져버린다. 단, 이러한 상태여도 돌기 단차가 1.0㎛ 이하이면, 사후적으로 평탄화막을 형성시킴으로써 CF의 평탄성을 허용 범위인 0.5㎛ 이하로 저감 가능하다.
본 발명에서는 L3은 0~2.0㎛인 것이 바람직하고, 0~1.0㎛인 것이 보다 바람직하다. L3이 2.0㎛보다 크면 개구율의 저하가 발생한다. 한편, 적녹청의 부화소의 5W'는 1.5~2.5㎛인 것이 바람직하다. 적녹청의 부화소의 5W'가 1.5㎛보다 작으면 화이트 스팟이 생기기 쉽고, 2.5㎛보다 크면 개구율이 저하되기 쉽다.
적녹청 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소 형상의 예로서는 스트라이프형, 모자이크형 또는 트라이앵글형을 들 수 있다. 각 부화소의 폭은 10~100㎛가 바람직하고, 20~50㎛가 보다 바람직하다. 부화소의 폭이 100㎛보다 크면 CF의 해상도가 낮아져 액정 표시 장치의 표시 성능이 악화된다. 한편, 화소폭이 10㎛보다 작으면 CF의 개구율의 저하가 발생한다.
본 발명에서는 적녹청 및 제 4색의 부화소에 있어서, 각 부화소의 개구부의 면적이 240~3120㎛2인 것이 바람직하다. CF의 각 부화소의 개구부의 면적을 상기의 범위로 함으로써 CF 및 액정 표시 장치의 고해상도화와 고휘도화를 양립할 수 있다.
BM과 각 부화소로부터 단위 도트가 얻어지고, BM의 면적과 각 부화소의 개구부의 면적의 합계가 단위 도트의 면적이 된다. 단위 도트의 형상은 정사각형 또는 직사각형이 바람직하다. 단위 도트의 면적은 1500~17000㎛2인 것이 바람직하다. 단위 도트의 면적이 17000㎛2보다 클 경우 CF의 해상도가 낮기 때문에 액정 표시 장치의 표시 성능이 악화되고, 1500㎛2보다 작을 경우 CF의 개구율이 저하되는 것이 우려된다. 도 2의 CF 모델에서는 단위 도트의 형상은 정사각형이며, 폭 160㎛, 길이 160㎛이므로 단위 도트의 면적은 25600㎛2이다.
이어서, 본 발명의 CF의 제조 방법의 예를 설명한다.
투명 기판의 예로서는 소다 유리, 무알칼리 유리 또는 석영 유리를 들 수 있다.
투명 기판 상에 차광제 조성물을 이용하여 수지 BM을 형성시킨 후, 착색제 조성물을 사용하여 적녹청 및 제 4색의 부화소를 형성하는 것이 바람직하다.
차광제 조성물은 차광제에 폴리아믹산 수지 및 용매를 혼합해서 분산 처리를 행한 후, 각종 첨가제를 첨가해서 제작한다. 이 경우의 전체 고형분은 수지 성분인 폴리아믹산 수지와 차광제의 합계이다.
이어서, 차광제 조성물을 스핀 코터 또는 다이 코터 등의 방법으로 도포 후, 진공 건조하고, 90~130℃에서 세미큐어를 행하여 차광제의 도막을 형성한다. 포지티브형 레지스트를 도포 후, 진공 건조를 행하여 레지스트막을 형성한다. 그 후, 포지티브 마스크를 통해서 초고압 수은등, 케미컬등 또는 고압 수은등 등을 사용하여 자외선 등에 의해 선택적으로 노광을 행한 후, 수산화칼륨 또는 테트라메틸암모늄히드록시드 등의 알칼리 현상액에 의해 노광부를 제거함으로써 패턴이 얻어진다. 박리액을 사용하여 포지티브 레지스트를 박리 후, 270~300℃에서 가열함으로써 폴리아믹산 수지의 이미드화가 진행되어 수지 BM이 된다. 또한, 포지티브 마스크의 패턴 형상 및 세미큐어 온도를 바꿈으로써, 수지 BM의 폭을 변화시키는 것이 가능하다.
착색제 조성물은 착색제와 수지를 이용하여 제작한다. 착색제로서 안료를 사용할 경우에는 안료에 고분자 분산제 및 용매를 혼합해서 분산 처리를 행한 후, 알칼리 가용성 수지, 모노머 및 광중합 개시제 등을 첨가해서 제작한다. 한편, 착색제로서 염료를 사용할 경우에는 염료에 용매, 알칼리 가용성 수지, 모노머 및 광중합성 개시제 등을 첨가해서 제작한다. 이 경우의 전체 고형분은 수지 성분인 고분자 분산제, 알칼리 가용성 수지 및 모노머와 착색제의 합계이다.
얻어진 착색제 조성물을 수지 BM이 형성된 투명 기판 상에 스핀 코터 또는 다이 코터 등의 방법으로 도포 후, 진공 건조하여 착색제의 도막을 형성한다. 이어서, 네거티브 마스크를 설치하고, 초고압 수은등, 케미컬등, 고압 수은등 등을 사용하여 자외선 등에 의해 선택적으로 노광을 행한다. 그 후, 알칼리성 현상액으로 현상을 행하고, 미노광부를 제거함으로써 패턴이 얻어진다. 얻어진 도막 패턴을 가열 처리함으로써 부화소가 패터닝된 CF가 된다. 부화소의 색마다 제작한 착색제 조성물을 사용하여 상기와 같은 패터닝 공정을 적색의 부화소, 녹색의 부화소, 청색의 부화소 및 제 4색의 부화소에 대해서 순차적으로 행하면, 본 발명의 CF의 화소를 제작할 수 있다. 또한, 부화소의 패터닝 순서는 특별하게 한정되지 않는다.
본 발명의 CF의 타입으로서는 투과형, 반사형 또는 반투과형 중 어느 구성이어도 관계없지만, 제조 비용이 저렴하고 콘트라스트비가 높아지기 때문에 투과형인 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명의 CF의 평가 방법에 대하여 설명한다.
적녹청 및 제 4색의 부화소의 색도는 현미 분광 광도계(예를 들면 MCPD-2000;오츠카덴시(주)제)를 사용하여 각 부화소의 투과율 스펙트럼을 측정 후, 3자극치(Y) 및 색도(x, y)가 CIE 1931 규격에 의거하여 산출된다.
CF의 화이트 밸런스는 제 4색의 부화소의 색도(x, y)와, 적녹청의 부화소의 가법 혼색의 색도(x, y)의 차(Δx, Δy)의 절대값(|Δx|, |Δy|)으로부터 평가할 수 있다. |Δx| 및 |Δy|가 작을수록 CF의 화이트 밸런스가 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
CF의 화소의 투과율은 상기한 바와 같이 해서 구한 제 4색의 부화소의 (Y)와, 적녹청의 부화소의 가법 혼색의 (Y)로부터 평가할 수 있다.
CF의 색 재현 범위는 적녹청의 부화소의 각각의 색도(x, y)를 연결하여 이루어지는 삼각형의 면적과, NTSC 규격 색도(x, y)를 연결하여 이루어지는 삼각형의 면적을 계산하고, 그 면적비로부터 산출할 수 있다. 또한, NTSC 규격 색도(x, y)는 적(0.67, 0.33), 녹(0.21, 0.71), 청(0.14, 0.08)이다. CF의 색 재현 범위는 70~100%인 것이 바람직하다. 본 발명의 CF에서는 적녹청의 부화소의 (Y)는 색 재현 범위가 넓을수록 원리적으로 저하되지만, 제 4색의 부화소의 (Y)는 색 재현 범위에 따르지 않고 높은 값이 된다. 따라서, 본 발명의 CF에서는 색 재현 범위가 충분히 넓다고 생각되고 있는 70~100%에 있어서도, CF의 (Y)를 높게 할 수 있다.
BM 및 화소의 길이는 광학 현미경 관찰 등에 의해 측정할 수 있다.
각 부화소의 개구율은 단위 도트 전체의 면적과 각 부화소에 있어서의 개구부의 면적의 비로 산출할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이하의 식 3에 의해 산출할 수 있다.
각 부화소의 개구율(%)
=(각 부화소의 개구부 면적)/(BM의 면적+전체 부화소의 개구부 면적)×100
···식 3
여기서, 각 부화소의 개구부 면적이란 부화소의 4W'와 화소의 길이의 곱을 말하고, BM 면적이란 BM의 2W'와 BM의 길이의 곱을 말한다.
CF의 토탈 투과율은 각 부화소의 투과율과 각 부화소의 개구율의 곱에 의해 산출할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이하의 식 4~6에 의해 산출할 수 있다.
CF의 토탈 투과율(%)
=(적녹청의 부화소의 토탈 투과율)+(제 4색의 부화소의 토탈 투과율)
···식 4
적녹청의 부화소의 토탈 투과율(%)
=(적녹청의 부화소의 가법 혼색의 투과율)×(적녹청의 부화소의 개구율)/100
···식 5
제 4색의 부화소의 토탈 투과율(%)
=(제 4색의 부화소의 투과율)×(제 4색의 부화소의 개구율)/100
···식 6
본 발명의 CF에서는 제 4색의 부화소의 (Y)가 70≤Y≤99로 높기 때문에, 제 4색의 부화소의 개구율을 향상시킴으로써 CF의 토탈 투과율을 크게 향상시킬 수 있다. 제 4색의 부화소의 개구율은 22~26%인 것이 바람직하다. 제 4색의 부화소의 개구율이 22%보다 낮으면 CF의 토탈 투과율이 저하되기 쉽고, 제 4색의 부화소의 개구율이 26%보다 높으면 CF의 색 순도가 저하되는 경우가 있다.
CF의 화이트 스팟은 광학 현미경 관찰에 의해 평가할 수 있지만, 적녹청의 부화소부와 BM의 계면에 있어서 화이트 스팟이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
BM 및 부화소의 막 두께는 표면 단차계(예를 들면, 서프컴 1400D;토쿄세이미츠(주)제)에 의해 측정할 수 있다. 또한, CF에 있어서 BM 및 부화소 상에 투명 보호막층이나 ITO층 등이 형성되어 있는 경우에는, SEM 관찰에 의해 BM 및 부화소의 막 두께를 측정할 수 있다.
적녹청의 부화소의 막 두께는 1.5~2.5㎛인 것이 바람직하다. 막 두께가 1.5㎛보다 얇으면 적녹청의 부화소의 색도가 불량이 되는 경우가 있고, 막 두께가 2.5㎛보다 두꺼우면 CF의 평탄성이 저하되는 경우가 있다.
한편, 제 4색의 부화소의 막 두께는 0.8~2.0㎛인 것이 바람직하다. 막 두께가 2.0㎛보다 두꺼우면 제 4색의 화소 중의 수지의 황변에 의해 투과율이 저하되기 쉽다. 한편, 막 두께가 0.8㎛보다 얇으면 제 4색의 화소의 패턴 가공성이 불량이 되기 쉽다.
BM의 막 두께는 0.5~1.5㎛인 것이 바람직하다. 막 두께가 0.5㎛보다 얇으면 적녹청의 부화소부에서 화이트 스팟이 생기는 경우가 있고, 막 두께가 1.5㎛보다 두꺼우면 CF의 평탄성이 저하되는 경우가 있다.
이어서, 본 발명의 CF를 구비해서 이루어지는 액정 표시 장치의 일례에 대해서 서술한다. CF와 어레이 기판을, 또한 그것들의 기판 상에 설치된 액정 배향을 위한 러빙 처리를 실시한 액정 배향막 및 셀 갭 유지를 위한 스페이서를 통해서 대향시켜서 서로 붙인다. 또한, 어레이 기판 상에는 박막 트랜지스터(이하, 「TFT」) 소자 또는 박막 다이오드(이하, 「TFD」) 소자 또는 주사선 또는 신호선 등을 설치하여 TFT 액정 표시 장치 또는 TFD 액정 표시 장치를 제작할 수 있다. 이어서, 밀봉부에 형성된 주입구로 액정을 주입하여 주입구를 밀봉한다. 마지막으로 백라이트를 부착하고, IC 드라이버 등을 실장함으로써 액정 표시 장치가 완성된다. 백라이트의 예로서는 2파장 LED 백라이트, 3파장 LED 백라이트 또는 CCFL을 들 수 있지만, 액정 표시 장치의 제조 비용이 저렴해지기 때문에 청색 LED와 황색 YAG 형광체로 이루어진 2파장 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 백라이트의 색도(x, y)는 0.250≤x≤0.350이며 또한 0.300≤y≤0.400인 것이 바람직하다. 상기 범위의 색도(x, y)의 백라이트와 본 발명의 CF를 구비해서 이루어지는 액정 표시 장치는, 백색 표시 색도(x, y)가 양호해지고, 또한 액정 표시 장치의 화면 내에 있어서의 백색 표시 색도(x, y)의 편차가 작아져 화이트 밸런스가 우수하다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 또한, CF의 평가 기준은 이하와 같이 했다.
(CF의 화이트 밸런스)
판정 우수 : 0≤｜Δx｜≤0.005이며 또한 0≤｜Δy｜≤0.005인 경우
판정 양호 : |Δx|, |Δy| 중 큰 쪽이 0.005<(|Δx｜ 또는 ｜Δy｜)≤0.010인 경우
판정 가능 : |Δx|, |Δy| 중 큰 쪽이 0.010<(|Δx｜ 또는 ｜Δy｜)≤0.020인 경우
판정 불가 : |Δx|, |Δy| 중 큰 쪽이 0.020<(|Δx｜ 또는 ｜Δy|)인 경우
(적녹청의 부화소의 화이트 스팟)
BM, 적녹청 및 제 4색의 부화소를 갖는 폭 160㎛×길이 160㎛의 단위 도트가 100개 형성된 CF를 5매 제작하여 광학 현미경으로 관찰한 경우에 있어서,
화이트 스팟이 적녹청의 화소부에 1개소도 없을 경우 : 양호
화이트 스팟이 적녹청의 화소부에 1개소라도 있을 경우 : 불가
(제 4색의 부화소의 패턴 가공성)
BM, 적녹청 및 제 4색의 부화소를 갖는 폭 160㎛×길이 160㎛의 단위 도트가 100개 형성된 CF를 5매 제작하여 광학 현미경으로 관찰한 경우에 있어서,
제 4색의 화소의 패턴부에 결함이 1개소도 없을 경우 : 양호
제 4색의 화소의 패턴부에 결함이 5개소 미만인 경우 : 가능
(조정예 1; 적색의 부화소를 형성하기 위한 적색 착색제 조성물의 제작)
착색제로서 50g의 PR 177(크로모파인(등록상표) 레드 6125 EC;다이니치세이카제) 및 50g의 PR 254(이르가포(등록상표) 레드 BK-CF;치바 스페셜티 케미컬즈(주)제)를 혼합했다. 이 착색제 중에, 100g의 고분자 분산제(BYK 2000;수지 농도 40질량%;빅쿠케미재팬(주)제), 67g의 알칼리 가용성 수지(사이크로머(등록상표) ACA 250;수지 농도 45질량%;다이셀카가쿠제), 83g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 650g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 순환식 비드밀 분산기(다이노밀 KDL-A;윌리 에이 바호펜사제)와 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.3㎜의 지르코니아 비드를 사용하여 3200rpm, 4시간의 분산 처리를 행하여 착색제 분산액을 얻었다.
이 착색제 분산액 45.7g에 7.8g의 사이크로머 ACA 250, 3.3g의 광중합성 모노머(카야라드(등록상표) DPHA;니폰카야쿠제), 0.2g의 광중합 개시제(일가큐어(등록상표) 907;치바 스페셜티 케미컬즈제), 0.1g의 광중합 개시제(카야큐어(등록상표) DETX-S;니폰카야쿠제), 0.03g의 계면활성제(BYK 333;빅쿠케미재팬(주)제) 및 42.9g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 31질량%이며, 각 착색제의 질량 혼합비는 PR 177:PR 254=50:50이었다.
(조정예 2; 녹색의 부화소를 형성하기 위한 녹색 착색제 조성물의 제작)
착색제로서 65g의 PG 7(호스타펌(등록상표) 그린 GNX;클라리언트재팬사제) 및 35g의 PY 150(E4GNGT;랑세스(주)제)을 혼합했다. 이 착색제에 100g의 BYK 2000, 67g의 사이크로머 ACA 250, 83g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 650g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하고, 다이노밀 KDL-A를 이용하여 직경 0.3㎜의 지르코니아 비드를 사용하고, 3200rpm, 6시간의 분산 처리를 행하여 착색제 분산액을 얻었다.
이 착색제 분산액 51.7g에 6.3g의 사이크로머 ACA 250, 2.9g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 38.8g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 35질량%이며, PG 7:PY 150=65:35였다.
(조정예 3; 청색의 부화소를 형성하기 위한 청색 착색제 조성물의 제작)
착색제로서 100g의 PB 15:6(리오놀(등록상표) 블루 7602;토요우잉크사제)을 사용하고, 이 착색제 중에 100g의 BYK 2000, 67g의 사이크로머 ACA 250, 83g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 650g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여 슬러리를 제작했다. 슬러리를 분산기 다이노밀 KDL-A를 이용하여 직경 0.3㎜의 지르코니아 비드를 사용하고, 3200rpm, 3시간의 분산 처리를 행하여 착색제 분산액을 얻었다.
이 착색제 분산액 41.3g에 8.9g의 사이크로머 ACA 250, 3.5g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 46g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 28질량%이며, PB 15:6 단독이었다.
(조정예 4; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 3에서 얻어진 착색제 분산액 1.00g에 8.30g의 사이크로머 ACA 250(알칼리 가용성 수지), 5.65g의 카야라드 DPHA(광중합성 모노머 A), 0.20g의 일가큐어 907, 0.10g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 84.72g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 1질량%이며, PB 15:6 단독이었다.
(조정예 5; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 조성물의 제작)
8.30g의 사이크로머 ACA 250, 5.65g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 84.72g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여 조성물을 얻었다. 이 조성물은 착색제를 함유하지 않았다.
(조정예 6; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 3에서 얻어진 안료 분산액 0.50g에 8.40g의 사이크로머 ACA 250, 5.69g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 85.08g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 0.5질량%이며, PB 15:6 단독이었다.
(조정예 7; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 3에서 얻어진 착색제 분산액 1.98g에 8.12g의 사이크로머 ACA 250, 5.57g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 84.00g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 2질량%이며, PB 15:6 단독이었다.
(조정예 8; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 10에서 얻어진 착색제 분산액 3.96g에 7.74g의 사이크로머 ACA 250, 5.40g의 카야라드 DPHA, 0.2g의 일가큐어 907, 0.1g의 카야큐어 DETX-S, 0.03g의 BYK 333 및 82.57g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 착색제 조성물을 얻었다. 착색제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 4질량%이며, PB 15:6 단독이었다.
(조정예 9; BM을 형성하기 위한 흑색 차광제 조성물의 제작)
4,4'-디아미노페닐에테르(0.30몰당량), 파라페닐렌디아민(0.65몰당량) 및 비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산(0.05몰당량)을, 850g의 γ-부티로락톤 및 850g의 N-메틸-2-피롤리돈과 함께 투입하고, 3,3',4,4'-옥시디프탈카르복실산 2무수물(0.9975몰당량)을 첨가하여 80℃에서 3시간 반응시켰다. 무수 말레산(0.02몰당량)을 첨가하고, 80℃에서 1시간 더 반응시켜 폴리아믹산 수지(수지의 농도 20질량%) 용액을 얻었다.
이 폴리아믹산 수지 용액 250g에 50g의 카본 블랙(MA 100;미쓰비시카가쿠(주)제) 및 200g의 N-메틸피롤리돈을 혼합하고, 다이노밀 KDL-A를 이용하여 지름 0.3㎜의 지르코니아 비드를 사용하고, 3200rpm으로 3시간의 분산 처리를 행하여 차광제 분산액을 얻었다.
이 차광제 분산액 50g에 49.9g의 N-메틸피롤리돈 및 0.1g의 계면활성제(LC 951;쿠스모토카가쿠(주)제)를 첨가하여 비감광성의 차광제 조성물을 얻었다. 차광제 조성물에 있어서의 전체 고형분 중의 착색제의 농도는 50질량%이며, 카본 블랙 단독이었다.
(조정예 10; 투명 보호막을 형성하기 위한 수지 조성물의 제작)
65.05g의 트리멜리트산에 280g의 γ-부티로락톤 및 74.95g의 γ-아미노프로필트리에톡시실란을 첨가하여 120℃에서 2시간 가열했다. 얻어진 용액 20g에 7g의 비스페녹시에탄올플루오렌디글리시딜에테르 및 15g의 디에틸렌글리콜디메틸에테르를 첨가하여 수지 조성물을 얻었다.
(조정예 11; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 1과 동일 재료를 사용하여 착색제 조성물을 제작했다. 전체 고형분 중의 착색제의 농도를 1.1질량%로 하고, PB 15:6 단독으로 했다.
(조정예 12; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 1과 동일 재료를 사용하여 착색제 조성물을 제작했다. 전체 고형분 중의 착색제의 농도를 2.5질량%로 하고, PB 15:6 단독으로 했다.
(조정예 13; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 1과 동일 재료를 사용하여 착색제 조성물을 제작했다. 전체 고형분 중의 착색제의 농도를 2.9질량%로 하고, PB 15:6 단독으로 했다.
(조정예 14; 제 4색의 부화소를 형성하기 위한 옅은 색 착색제 조성물의 제작)
조정예 1과 동일 재료를 사용하여 착색제 조성물을 제작했다. 전체 고형분 중의 착색제의 농도를 0.9질량%로 하고, PB 15:6 단독으로 했다.
(실시예 1; BM, 적녹청 및 제 4색의 부화소를 갖는 CF의 제작)
300㎜×350㎜의 무알칼리 유리 기판 상(OA-10;니폰덴키가라스(주)제)에 조정예 9에서 얻어진 차광제 조성물을 스피너에 의해 도포하고, 그 후 열풍 오븐 중 135℃에서 20분 가열 처리함으로써 차광막을 얻었다. 계속해서, 포지티브형 레지스트(MICROPOSIT(등록상표) RC 100;30cp;Shipley제)를 스피너로 도포하고, 90℃에서 10분간 건조했다. 포지티브형 레지스트의 막 두께는 1.5㎛로 했다. 노광기 PLA-501F(캐논(주)제)를 사용하고, 포지티브 마스크를 통해서 노광을 행하였다. 포지티브 마스크는 미노광부의 폭(BM부)을 4.0㎛로 하고, 노광부(부화소부)의 폭을 36.0㎛로 했다. 포토마스크 하면과 유리 기판 상면의 갭은 100㎛로 했다. 이어서, 테트라메틸암모늄히드록시드를 2질량% 포함한 23℃의 수용액을 현상액으로 사용하여 기판을 현상액에 침지하고, 동시에 10㎝ 폭을 5초에 1회 왕복하도록 기판을 요동시켜서 포지티브형 레지스트의 현상과 폴리이미드 전구체의 에칭을 동시에 행하였다. 그 후, 메틸셀로솔브아세테이트로 포지티브형 레지스트를 박리했다. 그 후, 열풍 오븐 중 290℃에서 30분간 유지함으로써 폴리이미드산 수지를 경화시켜 수지 BM을 얻었다. 또한, 수지 BM의 막 두께가 0.8㎛가 되도록 스피너 회전수를 조정했다.
수지 BM이 형성된 유리 기판 상에 조정예 1에서 얻어진 적색 착색제 조성물을 스피너에 의해 도포하고, 그 후 열풍 오븐 중 90℃에서 10분 가열 처리함으로써 적색 착색막을 얻었다. 이어서, 노광기 PLA-501F를 사용하고, 네거티브 마스크를 통해서 노광을 행하였다. 네거티브 마스크는 노광부(적색의 부화소부)의 폭을 36㎛로 했다. 그 후, 0.04질량%의 수산화칼륨 수용액에 비이온 계면활성제(이뮬겐(등록상표) A-60;카오(주)제)를 현상액 총량에 대하여 0.1질량% 첨가한 알칼리 현상액에서 90초간 요동하면서 침지를 행하고, 계속해서 순수 세정함으로써 미노광부를 제거하여 패터닝 기판을 얻었다. 그 후, 열풍 오븐 중 220℃에서 30분 유지함으로써 아크릴계 수지를 경화시켜 적색의 부화소를 얻었다.
조정예 2에서 얻어진 녹색 착색제 조성물을 사용하여 적색의 부화소와 마찬가지로 해서 녹색의 부화소를 형성했다. 조정예 3에서 얻어진 청색 착색제 조성물을 사용하여 적색의 부화소와 마찬가지로 해서 청색의 부화소를 형성했다. 조정예 4에서 얻어진 옅은 색 착색제 조성물을 사용하여 제 4색의 부화소를 제작했다. 또한, 적녹청 및 제 4색의 부화소의 경화 후의 각 막 두께가 2.0㎛가 되도록 각 조성물의 스피너 회전수를 조정했다.
이어서, 조정예 10에서 얻어진 수지 조성물을 스피너에 의해 도포하고, 그 후 열풍 오븐 중 130℃에서 5분의 프리베이킹을 행하였다. 이어서, 열풍 오븐 중 210℃에서 30분의 가열 처리를 행하여 수지를 경화시켰다. 또한, 투명 보호막의 경화 후의 막 두께가 1.5㎛가 되도록 각 조성물의 스피너 회전수를 조정했다.
(실시예 2 및 실시예 3, 비교예 1 및 비교예 2)
제 4색의 부화소를 제작하기 위한 옅은 색 착색제 조성물을 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 2~3 및 비교예 1~2의 CF를 제작했다. 표 1에 BM 및 각 부화소의 형성에 사용한 조성물을 나타낸다.
Figure pct00001
표 2에 적녹청 및 제 4색의 부화소의 3자극치(Y), 및 색도(x, y)의 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00002
표 3에 CF의 화이트 밸런스와 투과율의 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00003
표 1~3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~3의 CF에서는 제 4색의 부화소에 있어서의 착색제의 농도가 0.3~3질량%이며, 또한 제 4색의 부화소의 (Y)가 70~99의 범위였기 때문에, CF는 모두 화이트 밸런스가 양호하고 고투과율로 되었다. 특히 실시예 1의 CF에서는 제 4색의 부화소에 있어서의 착색제의 농도가 1질량%이며, 제 4색의 부화소의 (Y)가 88.2였기 때문에 화이트 밸런스가 가장 뛰어난 결과로 되었다.
비교예 1의 CF에서는 제 4색의 부화소가 착색제를 함유하지 않았기 때문에 화이트 밸런스가 불량이었다. 비교예 2의 CF에서는 제 4색의 부화소의 착색제의 농도가 4질량%였기 때문에 CF는 화이트 밸런스가 불량하고, 저투과율이었다. 또한, 표 4에 실시예 1에서 얻어진 CF에 대한 각 측정치를 나타낸다.
(비교예 3)
BM 형성시에 있어서 포지티브 마스크의 미노광부의 폭(BM부)을 6㎛로 하고, 노광부(부화소부)의 폭을 34㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 CF를 제작했다.
(실시예 4~7)
BM 형성시에 있어서 포지티브 마스크의 미노광부와 노광부의 폭을 각종 변화시켜서 CF를 제작했다.
표 4에 비교예 3 및 실시예 4~7에서 얻어진 CF에 대한 각 측정치를 나타낸다.
Figure pct00004
표 5에 실시예 1, 실시예 4~7 및 비교예 3에서 얻어진 CF의 각종 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00005
실시예 1, 실시예 4~7 및 비교예 3은 BM폭인 2W' 및 BM 상의 L3을 각각 변화시킨 것이다. 또한, 표 5에 나타낸 바와 같이 실시예 1, 실시예 4~8 및 비교예 3에서는 적녹청 및 제 4색의 부화소에 사용한 조성물이 동일하기 때문에 화이트 밸런스와 부화소의 투과율은 동일했다.
실시예 1의 CF에서는 L1이 4.0㎛이고 L3이 2.0㎛였기 때문에 부화소의 개구율을 높게 할 수 있었다. 또한, 실시예 1의 CF에서는 적녹청 및 제 4색의 부화소의 토탈 투과율은 37.4%로 높고, 적녹청의 부화소부의 화이트 스팟도 없어 양호한 결과가 되었다.
비교예 3의 CF에서는 L1이 6.0㎛이고 L3이 3.0㎛였기 때문에 부화소의 개구율이 낮아졌다. 또한, 비교예 3의 CF에서는 적녹청 및 제 4색의 부화소의 토탈 투과율은 35.3%로 낮아, 결과는 불량이었다.
실시예 4의 CF에서는 L1이 3.0㎛이고, L3이 1.5㎛였기 때문에 부화소의 개구율을 높게 할 수 있었다. 또한, 실시예 4의 CF에서는 적녹청 및 제 4색의 부화소의 토탈 투과율은 38.4%로 높고, 적녹청의 부화소부의 화이트 스팟도 없어 양호한 결과가 되었다.
실시예 1 및 실시예 5~7은 L1을 변화시킨 것이다. L1이 작을수록 토탈 투과율은 높아져 양호한 결과가 되었다. 실시예 1 및 실시예 5~7에 있어서는 모두 화이트 스팟은 없었다.
실시예 7의 CF에서는 제 4색의 부화소와 청색의 부화소 사이에 BM이 없었기 때문에 제 4색의 부화소와 청색의 부화소가 겹쳐져 있는 개소가 일부 있었지만, 어느 개소에서나 단차는 0.3㎛ 이하로 문제 없었다. 실시예 7의 CF에서는 제 4색의 부화소는 옅은 청색이며, 청색의 부화소와 색상이 가까웠기 때문에 혼색에 의한 색 변이의 영향은 작았다.
(실시예 8; 액정 표시 장치의 제작)
무알칼리 유리 상에 TFT 소자 및 투명 전극 등을 형성하여 어레이 기판을 제작했다. 이 어레이 기판 및 실시예 1에서 얻어진 CF에 투명 전극을 형성 후, 폴리이미드 배향막을 형성해 러빙 처리를 행하였다. 이어서, 어레이 기판에 마이크로 로드를 이겨 넣은 밀봉제를 인쇄하고, 6㎛ 두께의 비드 스페이서를 산포한 후, 어레이 기판과 CF를 접합시켰다. 밀봉부에 형성된 주입구로부터 네마틱 액정(릭슨(등록상표) JC-5007LA;치소제)을 주입한 후, 액정셀의 양면에 편광 필름을 편광축이 수직이 되도록 해서 맞붙여 액정 패널을 얻었다. 이 액정 패널에 청색 LED 및 황색 형광체로 이루어진 2파장 백라이트를 부착했다. 이 2파장 백라이트의 색도(x, y)=(0.324, 0.330)이었다. 또한, TAB 모듈 및 프린트 기판 등을 실장해서 액정 표시 장치를 제작했다.
이 액정 표시 장치의 백색 표시를 행한 결과, 편차가 없이 균일했다. 이 액정 표시 장치의 백색 표시 색도(x, y)를 10포인트 측정한 결과, 0.300≤x≤0.305, 0.305≤y≤0.310이며, 액정 표시 장치의 화면 내에 있어서의 백색 표시 색도의 편차가 작아 결과가 양호했다.
(비교예 4; 액정 표시 장치의 제작)
비교예 1에서 얻어진 CF를 사용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 액정 표시 장치를 제작했다.
이 액정 표시 장치의 백색 표시를 행한 결과, 편차가 있어 불균일했다. 이 액정 표시 장치의 백색 표시 색도(x, y)를 10포인트 측정한 결과, 0.300≤x≤0.324, 0.305≤y≤0.326이고, 액정 표시 장치의 화면 내에 있어서의 백색 표시 색도의 편차가 커, 결과는 불량이었다.
(실시예 9~12)
제 4색의 부화소를 제작하기 위한 옅은 색 착색제 조성물 및 제 4색의 부화소의 막 두께를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 9~12의 CF를 제작했다. 표 6에 BM 및 각 부화소의 형성에 사용한 조성물을 나타낸다.
Figure pct00006
표 7에 적녹청 및 제 4색의 부화소의 (x, y, Y)의 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00007
표 8에 CF의 화이트 밸런스와 투과율의 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00008
표 6~8에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 9~10의 CF는 제 4색의 부화소의 막 두께가 0.8~2.0㎛였기 때문에 제 4색의 화소의 투과율이 높고, 제 4색의 화소의 패턴에 깨짐도 없어 양호한 결과가 되었다. 한편, 실시예 11은 제 4색의 화소의 막 두께가 0.7㎛였기 때문에 제 4색의 화소 패턴에 2개소의 깨짐이 발생했지만, 문제없는 정도였다. 실시예 12는 제 4색의 화소의 막 두께가 2.3㎛였기 때문에 제 4색의 화소의 투과율의 저하가 보여졌지만, 문제없는 정도였다. 또한, 실시예 1 및 실시예 9~12의 제 4색의 화소의 색도(x, y)는 동일했다.
(실시예 13~16)
적녹청 및 제 4색의 부화소의 화소폭 및 화소의 길이를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 13~16의 CF를 제작했다. 표 9에 각 측정 결과를 나타낸다.
Figure pct00009
표 9에 나타낸 바와 같이, 실시예 13~15의 CF는 적녹청 및 제 4색의 부화소의 개구부의 면적이 240~3120㎛2였기 때문에, 적녹청 및 제 4색의 화소의 토탈 개구율은 60% 이상이고, 해상도는 200ppi 이상으로 되어 양호한 결과가 되었다. 한편, 실시예 16의 CF는 토탈 개구율이 50%로 낮은 값으로 되었다.
1 : 투명 기판 2：BM
2-1 : 녹색의 부화소와 적색의 부화소 사이의 BM(BM1)
2-2 : 적색의 부화소와 제 4색의 부화소 사이의 BM(BM2)
2-3 : 제 4색의 부화소와 청색의 부화소 사이의 BM(BM3)
2-4 : 청색의 부화소와 녹색의 부화소 사이의 BM(BM4)
3 : 부화소 3-1 : 적색의 부화소
3-2 : 청색의 부화소 3-3 : 녹색의 부화소
3-4 : 제 4색의 부화소 2W : BM폭
3W : 부화소폭 4W : 개구폭
5W : BM상 폭
<산업상의 이용 가능성>
본 발명의 CF는 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 투명 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스의 개구부 상, 또는 상기 블랙 매트릭스의 개구부 및 상기 블랙 매트릭스 상에 적색의 부화소, 녹색의 부화소, 청색의 부화소 및 제 4색의 부화소로 이루어진 화소가 형성되어 있고,
    상기 화소에 있어서의 상기 제 4색의 부화소와 다른 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1)은 0~4.5㎛이고, 상기 부화소는 각각 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 70≤Y≤99인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4색의 부화소와 상기 청색의 부화소 사이의 블랙 매트릭스의 폭(L1B)은 0~3.5㎛인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 L1과 상기 화소에 있어서의 블랙 매트릭스의 최광폭(L2)의 관계는 0≤L1/L2≤0.8을 충족시키는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소에 있어서의 제 4색의 부화소의 블랙 매트릭스 상의 폭(L3)은 0~2.0㎛인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적녹청 및 제 4색의 각 부화소의 면적은 240~3120㎛2인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4색의 부화소에 있어서의 상기 착색제의 농도는 0.3~3질량%인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4색의 부화소의 막 두께는 0.8~2.0㎛인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4색의 부화소의 CIE 1931 표색계 3자극치(Y)는 75≤Y≤90인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터를 구비해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103792724B (zh) 2014-01-29 2016-05-11 合肥鑫晟光电科技有限公司 显示基板和显示装置
CN106885630A (zh) * 2017-02-17 2017-06-23 安徽工业大学 一种基于颜色进行光谱测量的方法及装置
JP2019082632A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN111413823A (zh) * 2019-01-07 2020-07-14 群创光电股份有限公司 电子装置
CN110297354B (zh) * 2019-05-09 2021-10-12 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板、液晶显示装置及制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0786815B2 (ja) * 1988-05-09 1995-09-20 富士写真フイルム株式会社 カラーハードコピー形成方法
JP4432914B2 (ja) * 2006-02-20 2010-03-17 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置、電子機器
JP5301895B2 (ja) * 2008-07-01 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP2010097214A (ja) * 2008-09-19 2010-04-30 Toray Ind Inc 液晶表示装置用カラーフィルター基板、および液晶表示装置
KR20100038617A (ko) * 2008-10-06 2010-04-15 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI387788B (zh) * 2009-05-08 2013-03-01 Prime View Int Co Ltd 彩色濾光片及使用其之彩色反射式顯示器
JP2011113008A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタ、およびそれを用いたカラー液晶表示装置
JP5600961B2 (ja) * 2010-02-19 2014-10-08 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ基板
JP5853673B2 (ja) * 2010-12-27 2016-02-09 東レ株式会社 カラーフィルター基板および液晶表示装置
JP5862209B2 (ja) * 2011-11-04 2016-02-16 大日本印刷株式会社 有機エレクトロルミネッセンス表示装置用カラーフィルタおよび有機エレクトロルミネッセンス表示装置
CN102394041B (zh) * 2011-12-14 2014-04-23 深圳市华星光电技术有限公司 白平衡调整方法
JP2013196854A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Sharp Corp 蛍光体基板およびこれを備えた表示装置

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