KR930006714B1

KR930006714B1 - Blue filter for liquid crystal display

Info

Publication number: KR930006714B1
Application number: KR1019900020516A
Authority: KR
Inventors: 성연국; 남용현; 김춘식
Original assignee: 삼성전관 주식회사; 김정배
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1993-07-23
Also published as: KR920012967A

Abstract

The blue filter of T540-T550 <= T560-T580 of an optical transmissivity? T540, T550, T560 and T580 are each transmissivity of 540 nm, 550 nm, 560 nm and 580 nm wave length?, for a liquid crystal display (LCD) is obtained by coating a mixture of acid red 52 and/or rhodamine 6 GCD, and polyamide or polyimide resin on the transparent electroconductive film-coated substrate.

Description

Blue filter for LCD

제1도는 통상적인 LCD용 배면광의 스펙트럼.1 is a spectrum of conventional backlight for LCD.

제2도는 종래 사용되던 청색 칼라필터의 광투과 스펙트럼(2a)과 본 발명에 따른 청색칼라필터의 광투과 스펙트럼(2b).2 shows a light transmission spectrum 2a of a blue color filter conventionally used and a light transmission spectrum 2b of a blue color filter according to the present invention.

제3도는 제1도의 배면광이 종래의 청색 칼라필터를 통과한 스펙트럼(3a)과 본 발명의 청색 칼라필터를 통과한 스펙트럼(3b).3 is a spectrum (3a) in which the backlight of FIG. 1 passes through the conventional blue color filter and a spectrum (3b) through the blue color filter of the present invention.

제4도는 종래의 청색 칼라필터를 통과한 광의 CIE색도도상의 색좌표(4a)와 본 발명의 청색 칼라필터를 통과한 광의 CIE색도도상의 색좌표(4b).4 is a color coordinate 4a on a CIE chromaticity diagram of light passing through a conventional blue color filter and a color coordinate 4b on a CIE chromaticity diagram of light passing through a blue color filter of the present invention.

본 발명은 LCD용 청색 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 500㎚~600㎚의 광흡수율을 높임으로써 청색의 색순도를 높이고 색재현 범위를 넓힌 LCD용 청색필터에 관한 것이다.The present invention relates to a blue filter for LCD, and more particularly, to a blue filter for LCD which increases the color purity of blue and widens the color reproduction range by increasing the light absorption of 500 nm to 600 nm.

칼라필터는 통상 투명 도전막이 도포된 기판의 상부에 포토레지스트를 도포하여 노광 및 현상처리 하는 사진 식각법으로 각색(적색, 녹색, 청색)의 패턴을 형성하여 제조하는데, 배면광(back light)의 조명을 받아 칼라신호를 재현할 수 있도록 적당히 배열된다.The color filter is manufactured by forming a pattern of various colors (red, green, blue) by a photolithography method in which a photoresist is applied on an upper surface of a substrate on which a transparent conductive film is applied and exposed and developed. It is properly arranged to reproduce color signals under illumination.

제1도에는 통상적인 LCD용 배면광의 스펙트럼이 나타나 있는데 이 배면광의 분광 스펙트럼 분포를 보면 실제 칼라를 재현하는데 필요한 광성분은 400㎚에서 500㎚까지 청색과 520㎚에서 560㎚까지의 녹색 및 600㎚이상의 적색이다.Figure 1 shows the spectrum of a conventional LCD backlight. The spectral spectral distribution of the backlight shows that the light components needed to reproduce the actual color are 400nm to 500nm blue and 520nm to 560nm green and 600nm. It is more than red.

이중에서 청색 필터는 500㎚이하의 빛은 잘 투과시키고 500㎚이상의 빛은 가능한한 많이 차단시켜야 한다.Among them, the blue filter should transmit light below 500nm well and block as much as 500nm above.

그런데 통상적으로 사용되는 염료인 블루 5P(Blue 5P ; 日本化藥製), DFB(후지약품)나 이와 유사한 특성을 갖는 타사염료등을 청색필터에 도입하였을때, 투광특성상 제2a도에 나타난 바와같이 500㎚에서 600㎚의 빛을 잘 투과하게 되어 있어서 제1도의 배면광에서 나오는 광성분중 청색광 성분과 녹색광(주 피크 545㎚)성분을 동시에 투과시킴으로써 순수한 청색의 재현이 어렵고 영사되는 화상중 청색을 재현시켜야 할 부분에 청색과 녹색이 혼색된 색상이 나타나는 문제가 있다.However, when the commonly used dyes such as Blue 5P (Fuji Chemical), DFB (Fuji Chemicals), and other dyes having similar characteristics are introduced into the blue filter, as shown in FIG. It is able to transmit light of 500nm to 600nm well and transmits blue light component and green light (main peak 545nm) component among the light components emitted from the back light of FIG. There is a problem in which a mixture of blue and green colors appears in a portion to be reproduced.

본 발명의 목적은 상기한 문제를 감안하여 가시광 영역중 500㎚~600㎚의 광 투과율을 억제 시킴으로써 색순도를 높이고 색재현 범위를 넓히고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to increase color purity and broaden the range of color reproduction by suppressing light transmittance of 500 nm to 600 nm in the visible light region.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 투명도전막이 도포된 기판의 상부에 형성되고 염료등으로 이루어진 LCD용 청색필터에 있어서, 상기 청색필터가, 배면광원이 통과할 때의 광투과율 특성이 관계식 T₄₉₀＞T₅₈₅＞T₅₄₅를 만족하며, 또한 파장 영역 500㎚~550㎚에서의 투과율이 20% 이하가 되도록 상기 파장영역의 광을 흡수하는 염료를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD용 청색필터를 제공한다.(여기서 T₄₉₀,T₅₈₅,T₅₄₅는 각각 490㎚,585㎚ 및 545㎚파장에서의 투과율을 뜻한다).In order to achieve the above object, in the present invention, in the blue filter for LCD formed on the substrate on which the transparent conductive film is applied and made of dye, the light transmittance characteristic when the blue filter passes through the back light source is represented by the relation T _490. &_Gt; T ₅₈₅ > T ₅₄₅ , and further comprising a dye for absorbing light in the wavelength region such that the transmittance in the wavelength region of 500 nm to 550 nm is 20% or less. (Wherein T ₄₉₀ , T ₅₈₅ and T ₅₄₅ refer to transmittances at wavelengths of 490 nm, 585 nm and 545 nm, respectively).

특히 상기 청색필터가 로다민 계통의 염료로 애시드레드 52(Acid Red 52) 및 로다민 6지씨티(Rhodamine 6 GCT) 중 적어도 하나의 염료를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the blue filter further comprises at least one dye of Acid Red 52 and Rhodamine 6 GCT as a rhodamine-based dye.

상기 애시드 레드 52(Acid Red 52)는 세계 공통의 칼라인텍스에서 정해진 번호로서 이의 관용명은 FIAT 764설포로다민 B이다. 이는 4-포르밀-m-벤젠디설폰산은 m-디에틸아미노페놀과 축합하고, 황산으로 탈수한 후 염화제2철(ferric chloride)로 산화시켜 얻어진 생성물을 나트륨염으로 전환하는 것에 의해 얻어진다.The Acid Red 52 is a number determined by the world's common color index, and its common name is FIAT 764 sulforhodamine B. This is obtained by condensing 4-formyl-m-benzenedisulfonic acid with m-diethylaminophenol, dehydrating with sulfuric acid and then oxidizing with ferric chloride to convert the product to sodium salt. .

로다민 6 지씨티는 칼라인덱스상에서 세가지로 분류되는데, 베이직 레드 1, 피그먼트 레트 81 및 피그먼트 레드 169이다. 베이직 레드 1은 밝은 청홍색이며, 3-에틸아미노 p-크레졸을 무수프탈산과 축합한후 에탄올과 무기산으로 에스테르화 하여 얻어지며, 피그먼트 레드 81은 포스포텅스토몰리브딘산염(phosphotungstomolybdic acid salt)이고, 피그먼트 레드 169는 동 페로시아나이드 컴플렉스(copper ferrocyanide complex)이다. 상기 로다민 6 지씨티 염료는 모두 물에 녹아 진홍색을 띄며 녹색발광을 하는 특징으로 갖고 있다.Rhodamine 6 GCiti is classified into three on the color index: Basic Red 1, Pigment Let 81 and Pigment Red 169. Basic Red 1 is bright blue red, obtained by condensation of 3-ethylamino p-cresol with phthalic anhydride and esterification with ethanol and inorganic acid, Pigment Red 81 is phosphotungstomolybdic acid salt Pigment Red 169 is a copper ferrocyanide complex. The Rhodamine 6 G-City dyes are all dissolved in water, have a crimson color, and emit green light.

상기 염료중 적어도 하나를 염료혼합코팅 또는 이중코팅 처리하여 상기 적색 필터에 포함시키는 것이 좋다. 또한 상기 염료 중 적어도 하나를 염료 혼합 코팅 처리하거나 이중 코팅처리하여 상기 청색필터에 포함시킬 수 있다. 이하 본 발명의 청색필터의 제조방법을 설명한다.At least one of the dyes may be included in the red filter by dye mixing coating or double coating treatment. In addition, at least one of the dyes may be included in the blue filter by dye mixing coating treatment or double coating treatment. Hereinafter, the manufacturing method of the blue filter of this invention is demonstrated.

블루 5P(Blue 5P), DFB, 애시드 블루 129(Acid Blue 129), 솔벤트 블루 49(Solvent Blue 49), 솔벤트 블루 25(Solvent Blue 25), 애시드 블루 9(Acid Blue 9)등 통상의 청색 염료를 폴리 아미드 또는 폴리 이미드 수지와 혼합한다.Ordinary blue dyes such as Blue 5P (Blue 5P), DFB, Acid Blue 129, Solvent Blue 49, Solvent Blue 25, Acid Blue 9 Mix with polyamide or polyimide resin.

염료의 양은 짙은 색감을 줄 수 있는 한 많은 것이 좋으나 지나치게 과량이면 이후 단계에서 염료가 포토레지스트층에 들어갈 염려가 있으므로 적당량을 가하는데 폴리 아미드 또는 폴리 이미드의 양이 10~50% 정도 범위내인 것이 적당하며 바람직하게는 염료와 폴리아미드 또는 폴리이미드의 양을 거의 비슷하게 한다.The amount of dye is good as much as possible to give a dark color, but if it is excessively excessive, the dye may enter the photoresist layer in a later step, so an appropriate amount is added. The amount of polyamide or polyimide is in the range of about 10-50%. It is suitable and preferably makes the amounts of dye and polyamide or polyimide nearly equal.

상기 혼합물을 로다민 계통의 염료로 애시드레드 52(Acid Red 52) 및 로다인 6 지씨티 중 적어도 하나를 첨가하여 충분히 교반하여 잘 혼합한다. 상기 염료의 첨가량은 이후 얻어지는 청색 필터의 투과율이 관계식 T₄₉₀＞T₅₈₅＞T₅₄₅(여기서 T₄₉₀,T₅₈₅,T₅₄₅는 각각 490㎚, 585㎚ 및 545㎚파장에서의 투과율을 뜻한다)을 만족하며, 또한 파장 영역 500㎚ 내지 550㎚에서의 투과율이 20%이하가 되도록 조절하여 첨가한다.The mixture is mixed well by sufficiently stirring by adding at least one of Acid Red 52 and Rodyne 6 GC with a rhodamine-based dye. The amount of dye added indicates that the transmittance of the blue filter obtained thereafter is expressed by the relation T ₄₉₀ > T ₅₈₅ > T ₅₄₅ (where T ₄₉₀ , T ₅₈₅ and T ₅₄₅ denote transmittances at wavelengths of 490 nm, 585 nm and 545 nm, respectively). It satisfies and it adds, adjusting so that the transmittance | permeability in a wavelength range 500 nm-550 nm may be 20% or less.

상기 혼합물을 포토레지스트 패턴이 얻어진 기판 상부에 코팅하는데, 코팅은 통상적으로 사용하는 침전법, 스프레이법 등 어느 것을 사용해도 좋다. 염색된 패턴을 상온의 순수로 수세하고 80~150℃에서 10~30분간 가열하여 본 발명의 청색필터층을 얻는다.The mixture is coated on the substrate on which the photoresist pattern is obtained, and the coating may be any one of commonly used precipitation methods and spray methods. The dyed pattern is washed with pure water at room temperature and heated at 80 to 150 ° C. for 10 to 30 minutes to obtain a blue filter layer of the present invention.

다르게는 통상의 방법에 따라 청색필터를 제조하고 그 상부에 로다민 계콩의 염료로 애시드레드 52 및 로다민 6지씨티 중 적어도 하나를 이중 코팅처리하여 본 발명의 청색필터를 제조할 수도 있다. 폴리아미드 또는 폴리이미드 수지와 상기 염료를 혼합하여 침전법이나 스프레이법 중 어느 것을 사용하여 종래의 방법에 따라 제조된 청색 필터층 상부에 피복처리 함으로써 상기 염료를 종래의 염료와 혼합하여 제조한 청색필터와 동일한 효과를 얻을 수 있다.Alternatively, the blue filter of the present invention may be prepared by preparing a blue filter according to a conventional method, and double coating the at least one of Acid Red 52 and Rhodamine 6G with dye of rhodamine-based soybean on the top thereof. A blue filter prepared by mixing the dye with a conventional dye by mixing a polyamide or polyimide resin with the dye and coating the upper portion of the blue filter layer prepared according to a conventional method using either a precipitation method or a spray method; The same effect can be obtained.

제2도는 종래 사용되던 청색 칼라필터의 광투과 스펙트럼(2a)과 본 발명에 따른 청색 칼라필터의 광 투과 스펙트럼(2b)이며, 제3도는 제1도의 배면광이 종래의 청색 칼라필터를 통과한 스펙트럼(3a)과 본 발명의 청색 칼라필터를 통과한 스펙트럼(3b)을 나타낸 그래프이다.2 is a light transmission spectrum 2a of a blue color filter used in the related art and a light transmission spectrum 2b of a blue color filter according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing the back light of FIG. It is a graph which shows the spectrum 3a and the spectrum 3b which passed the blue color filter of this invention.

본 발명에 따라 제조된 청색필터는 제2b에 나타난 바와같이 배면광 성분중 500㎚ 이상의 빛을 거의 차단시킴으로 해서 제3b도에서 처럼 545㎚에서의 투과율을 90%이상 감소시켜 준다.As shown in FIG. 2B, the blue filter manufactured according to the present invention substantially blocks the light of 500 nm or more in the back light component, thereby reducing the transmittance at 90% or more at 545 nm as shown in FIG.

제4도는 종래의 청색 칼라필터를 통과한 광의 CIE색도도상의 색좌표(4a)와 본 발명의 청색 칼라필터를 통과한 광의 CIE색도도상의 색좌표(4b)를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing a color coordinate 4a on a CIE chromaticity diagram of light passing through a conventional blue color filter and a color coordinate 4b on a CIE chromaticity diagram of light passing through a blue color filter of the present invention.

기존 색좌표가 x=0.1866, y=0.2124이고, 본 발명에 의한 색좌표는 x=0.1722, y=0.0750으로 청색의 색순도가 극히 향상됨을 알 수 있다. 또한 제4도의 표시부분과 같이 CIE색도도상에서 단파장 하방향으로 색좌표가 이동되어 색재현 범위가 넓어진 것을 알 수 있다.The existing color coordinates are x = 0.1866, y = 0.2124, and the color coordinates of the present invention are x = 0.1722 and y = 0.0750, and it can be seen that the color purity of blue is greatly improved. In addition, as shown in FIG. 4, it can be seen that the color coordinate is shifted in the CIE chromaticity diagram in the short wavelength downward direction to widen the color reproduction range.

이사의 결과로부터 알 수 있는 바와같이 본 발명의 청색 필터는 500㎚에서 600㎚까지의 광 투과율을 대폭 억제함으로써 청색의 색순도를 높이고, 이에 따라 화면의 화질을 대폭 향상 시킨 우수한 것이다.As can be seen from the result of the moving, the blue filter of the present invention greatly suppresses the light transmittance from 500 nm to 600 nm, thereby improving the color purity of blue, thereby greatly improving the image quality of the screen.

Claims

In the blue filter for LCD formed on the board | substrate with which the transparent conductive film was apply | coated, and containing a dye, the said light transmittance characteristic when the said blue filter passes back light satisfy | _fills relationship _T490 > _T585 > _T545 . And a dye for absorbing light in the wavelength range such that the transmittance in the wavelength range of 500 nm to 550 nm is 20% or less (wherein T ₄₉₀ , T ₅₈₅ , and T ₅₄₅ are ₄₉₀ , respectively). Transmittance at nm, 585 nm and 545 nm wavelength)

The blue filter of claim 1, wherein the blue filter further comprises at least one dye of acid red 52 and rhodamine hexaciti as a rhodamine-based dye.

The blue filter for LCD according to claim 2, wherein the dye is treated by dye mixing coating or double coating.