552434 五、發明說明（1 ) 技術領域 --本明係有II 一種使用於透射顯示、反射顯示兩者的 液曰日顯不兀件用之滤色片。 先前技術 目前，液晶顯示元件具有輕量、薄型、低消費電力等 特性、且使用於筆記簿型PC、攜帶型資料終端機、數據照 相機等各種用途。使用背景燈之液晶顯示元件中爲進行低 消耗電力化、以提高背景燈之利用效率。因此，要求濾色 片之筒透射率化。另外，年年提高濾色片之透射率，企求 藉由提局爐色片之透射率、大幅降低液晶顯示元件消耗電 力。 因此’最近進行開發不需電力消耗量大的背景光源之 反射型液晶顯示元件，發表與透射型液晶顯示元件相比可 大幅減低約1 / 7之消耗電力的液晶顯示元件（日經微裝置 別冊平板·顯不器1998、P.126)。 反射型液晶顯示元件與透射型液晶顯示元件相比具有 低消耗電力、於屋外之視認性優異的優點，無法確保充分 環境光源強度時顯不變暗，會有視認性極端不佳的問題。 此處，爲即使在昏暗的環境下視認顯示時，設置（1 )背景 燈、加入欠缺部分反射膜、部分爲透射型顯示方式、部分 爲反射型顯示方式之液晶顯示元件（即半透射半反射型顯 示方式、文獻中例如法因工程技術日本’99、專門技術學 會試驗AS )、（ 2 )試驗設有前端燈之液晶顯示元件等。 552434 五、發明說明（2) 一般半透射型液晶顯示元件之典型圖如第3圖所示。 第3圖係表示利用背景燈進行顯示之透射型與利用環境光 源進行顯示之反射型。該型之彩色液晶顯示元件存在有透 射用區域8與反射用區域7、且進行透射顯示時顯示透射 用區域之顏色、進行反射顯示時顯示反射用區域之顏色。 進行透射顯示時背景燈光對1次透射濾色片之透射用區域 (6 )而言，以反射顯示使環境光源透射入射時4與反射時5 的2次濾色片之反射區域。換言之，由於以透射顯示與反 射顯示透射濾色片之次數不同，透射用區域與反射用區域 之顏色材料相同時顯示的顏色濃度、即顏色純度及明亮度 以透射顯示與反射顯示時大爲不同。而且，由於透射顯示 時光源爲背景燈光、以反射顯示時光源爲自然光，故不僅 色純度且透射顯示與反射顯示產生變化。 使透射用區域與反射用區域之顯示顏色相同的方法， 係如第5圖所示使透射用區域與反射用區域以不同的顏色 構成等。然而，使用現在主流的微影術時，以3色塗覆材 料6次予以形成，故成本增大。 使透射顯示與反射顯示之濃度（色再現性）相同的方 法，係在反射用區域中形成空間部、在透射用區域與反射 用區域變化著色層之膜厚，例如日本特開200卜33778號 公報中所記載。第6圖係爲習知構成之半透射型液晶顯示 元件用濾色片之截面圖的典型圖。反射用區域7上形成透 明樹脂層1 4、反射用區域7之著色層膜厚，與透射用區域 552434 五、發明說明（3) 8之著色層1的膜厚相比極薄。然而，藉由變化顏色材料 之膜厚、且以透射顯示之光源爲背景光源、以反射顯示之 光源爲環境光，無法修正色調之變化。因此，僅使反射用 區域7之著色層膜厚變薄時，可得顏色純度、明亮度不會 大爲不同者、各以紅、綠、藍等單色之反射顯示色調與以 透射顯示之色調不同。反射顯示與透射顯示中會有觀察不 同的問題。 爲提供一種解決上述問題、透射顯示與反射顯示之明 亮度及顏色差少、且低價的濾色片時，例如特開2000 -1 1 1 902號公報中在反射用區域中設置透明區域的光孔型濾 色片。該發明藉由設置透明區域，具有與著色層之膜厚變 薄時相同的效果。該方法無法以附有一色之一次加工完 成，係以與一般濾色片相同工程數加工，會有製造成本變 高等之問題。 第1圖係表示光孔型濾色片之構成（截面圖）。該濾色 片在一色畫素中存在有透射用區域8與反射用區域7。在 一晝素內可具有兩個區域、亦可以在一畫素內僅存在任何 一方、在數種畫素存在兩個區域。形成有反射膜2之基板 可以爲濾色片側基板、對向於濾色片之基板。在濾色片側 上形成反射膜時，畫素區域9中形成反射膜2之區域爲反 射用區域7,在畫素區域9中不會形成反射膜2之區域爲 透射用區域8。在對向於濾色片之基板上形成反射膜時、 對應於該基板之反射膜形成區域的畫素區域爲反射用區域 552434 五、發明說明（4) 7，對應於不會形成該基板之反射膜2區域的畫素區域爲 透射用區域8。在反射用區域7中包含透明區域10與著色 區域11。透明區域10具體而言爲沒有存在著色層1之區 域。在反射用區域7中包含透明區域1 〇，濾色片具相同膜 厚之相同著色層、且與使膜厚改變成透射用區域8時具有 相同的效果。 然而，光孔之濾色片的問題係爲因設有無著色層之透 明區域、在濾色片表面上產生階差。液晶顯示元件之顯示 性能受到嚴重影響的基本性能爲晶胞間隙，由於濾色片表 面之階差直接使晶胞間隙產生變化，故以階差儘可能小者 較佳。而且，階差大時因濾色片之平坦性不佳、使配向處 理時產生問題，爲液晶顯示板時恐會產生顯示不佳的問 題。 反射用區域內之著色區域與透明區域的階差藉由塗覆 表塗層，可得某種程度的平坦化。然而，於特開2000-249824號公報中使用顏料紅209之典型具有喹吖酮架構的 顏料作爲主顏料時，提高濾色片之色純度與色特性時由於 畫素之膜厚變厚、階差變大、即使塗覆表塗層時仍不易處 理該階差問題。 另外，光孔之濾色片在透明區域之面積控制係視顯示 特性而定極爲重要。然而，其加工性不佳時會導致處理性 降低、濾色片之製造成本上昇。 本發明之目的係提供一種可解決上述問題、且透射顯 -6- 552434 五、發明說明（5) 示與反射顯示之明亮度及顏色差異小、表面階差小、且低 _價之濾色片。____ 發明之掲不 以下述方法可達成本發明之目的。 本發明之濾色片，其具有紅、綠、藍之3色畫素，其 中至少一色的畫素係由相同材料形成且具有的透射用區域 與反射用區域，其特徵爲反射用區域中有一部分爲沒有著 色層的透明區域，且透明區域中有一個以上副區域，全部 副區域之面積爲20μπι2〜2000μπι2。 較佳例如申請專利範圍第1項之濾色片，其中副區域 之形狀可以爲圓形、一邊爲5μιη以上之正方形、或短邊爲 5 μηι以上之長方形中任一種。 圖式簡簞說明 第1圖係表示本發明液晶顯示元件例之構成圖（簡略截 面圖）。 第2圖係表示本發明液晶顯示元件例之構成圖（簡略平 面圖）。 第3圖係表示習知液晶顯示元件例之構成圖（簡略截面 圖）。 第4圖係表示本發明之長方形透明區域面積計算方法 例的簡略圖。 第5圖係表示習知液晶顯示元件例之構成圖（簡略截面 圖）。 552434 五、發明說明（6 ) 第6圖係表示習知液晶顯示元件例之構成圖（簡略截面 圖）。 —_________________ 符號說明 1 :色材料 2 :反射膜 3 :背景光源 4 :自然光 5 ·反射顯不光 6 :透射顯示光 7 :反射用區域 8 :透射用區域 9 :畫素區域 1 〇 :透明區域 1 1 :著色區域 1 2 ·副區域 1 3 :副區域間距離 1 4 :透明樹脂層 發明之實施形熊 於下述中更詳細地說明本發明。 本發明之濾色片係以數十〜數百μιη間距之數種顏色的 畫素重複之構成。濾色片至少存在有2色以上畫素，通常 濾色片由紅（R)、綠（G)、藍（Β)等3色畫素所成。 本發明濾色片之畫素反射用區域係由著色區域與透明 552434 五、 發明說明（7) 區 域 所 成。此處所指的透明區 域，具體而言爲在可 視 光 區 域下平均透射率爲80%以上之 區域。畫素之反射 用 區 域 中 包 含 透 明區域，本發明之濾色 片爲相同膜厚之相 同 顏 色 材 料 且 透射用區域具有與膜厚經改變的濾色片 相 同 的 效 果 〇 透 明區域所存在的顏色爲 至少一色時，由於 Μ J\\\ 法增加 工 程 數 、透明顯示與反射顯示 之差較小，故可發 揮 本 發 明 之 效 果 。其他顏色可與習知在 透射用區域與反射 用 區 域 中 兀 全 相 同顏色的材料，藉由在 透射用區域中形成 透 明 樹 脂 層 可 在透射用區域與反射用區域內改變顏色 材料 之 膜 厚 〇 基 板上之反射用區域內形 成透明樹脂層時， 爲 在反射 用 丨品 域 內形成透明樹脂層部分 之膜厚分凸，在透 射用 域 與 反 射 用區域相比形成低部分 突出的基板。在有 突 出 的 基 板 上 塗 覆非感光性彩色漿料及 :/或感光性彩色光 阻形成 著 色 層 時 ，透射用區域之著色層 膜厚藉由非感光性 彩 色 漿 料 或 感 光性彩色光阻予以平坦化 (水平化）時，與形成凸 部 之 反 射 用 區域的膜厚相比係較厚 。藉由該平坦化手 法 Λ 可改 變 反 射 用區域之著色與透射用 區域之著色。有關 形成 透 明 樹 脂 層 之顏色沒有特別的限制 ，可以爲紅畫素、 綠 蚩 里 素 、 藍 畫 素 。惟爲提高反射區域之 顏色特性時，由於 綠 室 里 素 中 形 成 透 明樹脂層時可提高反射 顯示之明亮度，故 較 佳 0 而 且 爲 提高反射區域之顏色特性時，在藍色畫素 中 形成 透 明 樹 脂 層時可提高反射顯示之 白色平衡性，故較佳 〇 本發明之透明樹脂層具體而言係爲可視光區 -9- 域 之 平 均
552434 五、 發明說明 ( 8: ) 透 射 率 爲8 0 %以 上 之 樹 脂 層 。反 射 用區域 所 形成 的 透 明 樹 脂 層 之 膜厚 考 慮 與 不 同 光 源 時， 以 使反射 用 域 與 透 射 用 區 域 之 色純 度 明 売 度 色 調差 小 下選擇 〇 透 明 樹 脂 脂 膜 厚 愈 厚 時， 因 平 坦 化在反射用區 域 與透射 用 丨品 域 中 所形成 的 著 色 層之 膜 厚 差 愈 厚 5 使 透射 用 區域與 反 射 用 域 之色 純 度 明売 度 色 調 差 小的 效果 變 大。透 明 樹 脂 層 之 膜 厚 相 當 大 時， 濾 色 片 表 面 之 階 差變 大 、對液 晶 配 向 產 生 不 良 影 響 、 顯示 品 質 惡 化 故 透 明樹 脂 層之膜, 厚， 以 5 μπι 以 下 較 佳 〇 於本發明中有關至少- -色之: 畫: 素藉由 以 由 透 射 用 1E 域 與 反射 用區 域 不 同 的 著 色 暦 所成 可使以 反 射 顯 示 之色 純 度 、 色 調與 以 透 明 顯 示 之 色 純度 Λ 色調相近 且 可 得 企求 的 色 純 度、 明 亮 度 〇 本發明之透明樹脂層可使用! 感; 光性光 阻 劑 形 成 〇 感 光 杏 樹 之 材料 可 使 用 聚 醯 亞 胺 系樹 脂 、環氧 系 樹 脂 \ 丙 烯 酸 系 樹 脂 、聚 胺 基 甲 酸 酯 系 樹 脂、 聚 酯系樹 脂 聚 烯 烴 系 樹 脂 等 之 材料 ， 以 丙 烯 酸 系 樹 脂較 佳 。感光性 丙 嫌 酸 系 樹 脂 由 於 具 有感 光性 具 有 至 少含丙 烯 酸系聚 合 物 、 丙 烯 酸 系 多 官 能 單體 或 寡 聚 物 、 光 聚 合起 始 劑之構 成 者 一 般 可以加 入 環 氧 單體 % 即 爲 丙 烯 酸 環 氧樹 脂 。使透 明 樹 脂 層 以 感 光 性光 阻 劑形 成 時 以 微 影 加 工之 曝 光工程 改 變 曝 光光 罩 與 形 成 透 明樹 脂 層 之 基 板 的 距 離， 可 控制透 明 樹 脂 層 表 面 之 圓 形或平坦 性 〇 - 10- 552434 五、發明說明（9) 本發明之透明樹脂層可使用非感光性漿料形成。非感 一光-性—樹卫r一使用聚醯亞胺系撞^ ^樹脂、丙瘦 酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂。聚烯烴系樹 脂等之材料，以聚醯亞胺系樹脂較佳。使透明樹脂層以非 感光性漿料形成時，透明樹脂層之上部表面成平坦的構 成、可形成較小面積之透明樹脂層。 反射用區域所形成的透明樹脂層中亦包含爲光繞射之 粒子。藉由在透射樹脂中含有光繞射粒子，藉由正反射成 分押入顯示之不齊性，可得良好的顯示特性，且藉由透射 用區域中沒有存在透明樹脂層、可使用不會使光繞射下有 效的背景燈。爲使光繞射之粒子以使用二氧化矽、氧化 鋁、氧化鈦等之無機氧化物粒子、金屬粒子、丙烯酸、苯 乙烯、聚矽氧烷、含氟之聚合物等樹脂粒子等材料，以使 用二氧化矽較佳。光繞射粒子之粒徑使用〇 . 1〜1 ΟμίΏ。光 繞射粒子直徑爲透明樹脂層之厚度以下時以透明樹脂層平 坦更佳。 本發明之濾色片亦包含由透射用區域與反射用區域不 同著色層所成的畫素。此處所指的同一著色層係指顏料組 成、顏料與樹脂重量比相同的著色層。而且，不同著色層 係指顏料組成、顏料與樹脂之重量比皆不同的樹脂層。有 關透射用區域與反射用區域不同所成著色層形成的畫素沒 有特別的限制，可以爲紅畫素、綠畫素、藍畫素中任一 種。爲提高在反射區域之顏色特性時，以使綠畫素之著色 -1 1 - 五、發明說明（1〇) 層在透射用區域與反射用區域不同下提高反射顯示之明亮 佳。而乱，爲提高反射區域之顏色特性時，只要使藍 畫素之著色層在透射用區域與反射用區域不同時’以可提 高反射顯示之白色平衡更佳。 第2圖係爲本發明液晶顯示元件之平面圖。如此所 示，透明區域1 0亦可分割成數份。經分割的透明區域中 各一個稱爲副區域1 2。此時，一畫素內之各副區域的合計 面積作爲透明區域之面積。分割微細的程度可以任意，惟 由於加工時存在有精度臨界線，以相當微細分割時副區域 之形成不佳。此時，處理性降低、且爲高價濾色片。另 外，相當大時，著色區域與透明區域之階差變大，故不爲 企求。此處所指階差係指透明區域之總膜厚差。總膜厚係 爲自基板至濾色片最表面之膜厚，爲表塗層與透明導電層 等時亦包含此等。以上述理由，副區域之面積必須爲20〜 2000μπι2。而且，更佳者爲70〜1 500μπι2。 可以使透明區域爲任意形狀，基本上可以爲任何形 狀。惟包含相當微細部分的形狀時，該部分無法良好地形 成，故以圓形、正方形或長方形等不含微細部分之形狀較 佳。正方形或長方形之短邊方向小於5 μπι時，由於會產生 加工性問題、故以短邊方向之長度爲5μηι以上較佳。此 外，如第4圖所示爲長方形時實際上角度不完全爲直角、 帶有圓形的痕跡形狀、沒有問題。透明區域必須如面積所 設計、係爲十分重要，故透明區域可得與企求長方形面積 12- 552434 五、發明說明（11) 相同面積。例如第4圖所示之痕跡形狀時，可進行下式之 一面農計—算___ S=yX(X-y)+πχ(y/2)2 使透明區域之副區域在反射用區域內配置位置可以爲 任意。基本上可以任意配置，惟不可使副區域集中、全體 普遍配置者，就顯示均勻性而言較佳。另外，就加工性而 言爲避免副區域間互相干擾，自副區域之一端至鄰接的副 區域一端之距離1 3 (以下稱爲副區域距離）相距1 Ομηι以上 較佳。更佳者爲20μιη以上。若爲20μπι以下時，副區域間 之著色部分與一般的著色層部分相比、總膜厚變薄、產生 階差。 爲減少著色區域與透明區域之階差時，以在著色層上 形成表塗層作爲平坦化層較佳。表塗層之材質例如環氧 膜、丙烯酸環氧膜、丙烯酸膜、聚矽氧烷聚合物系膜、聚 醯亞胺膜、含矽之聚醯亞胺膜、聚醯亞胺聚矽氧烷膜等。 藉由表塗層、透明區域以某種程度表層塗覆塡充，以減少 濾色片之階差。考慮階差時，表塗層之膜厚以厚者較佳。 然而，若過厚時，作成平板時過於柔軟、容易產生晶胞間 隙斑、會有容易產生氣泡的問題。實質上以1 · 〇〜4 . ΟμίΏ 較佳。 反射用區域中著色區域與透明區域之階差爲〇 · 5 μιη以 下較佳。薄膜轉換器（TFT)驅動之扭轉向列（ΤΝ)型式，由 於要求約0.4μπι之平坦性，以〇 . 4μηι以下更佳。著色層之 552434 五、發明說明 (12) 膜厚 變厚時 ，即使使用表塗層埋入仍不易著色區 域 與 透 明 區域 之階差 ，著色層之膜厚以0.6〜1.5μπι較佳 〇 反射用 區域 內著色 區域與透明區域之階差變大時，會引 起 液 晶 之 配向 不佳（向列性）、且以反射顯示時白色之明亮 度 極 丄U4 m 降 低。 或於反 射顯示之黑顯示中會引起光漏情形、 且 導 致 液 晶顯 示元件 之對比降低問題。 糸] [畫素以在反射用區域中含有透明區域較 佳 綠 畫 素、 藍畫素 沒有特別的限制，皆包含透明區域、 或 此 等 可 包含 透明區 域。加入所使用的背景光源與環境光 源 之 特 性 差、 且反射 顯示與透射顯示之色度差變小下，決定反射 區 域與 透射區 域較佳。C光源之ΧΥΖ表色系色度圖 中 紅 畫 素 之透 射用區 域的色度X以0.4<χ<0.6較佳。 更 佳 者 爲 0.45 < X < 0 .58，最佳者爲 0.50<χ<0.58。 有關透象 ί用區域之C光源中ΧΥΖ表色系色度 (Χι 〇，y〇)與 反射 用區域 之C光源中ΧΥΖ表色系色度（x，y) 之 色 度 差 5， 係至少 二色滿足下式較佳。 δ=| -x〇)2+(y_y〇)2‘ 3χΐ〇·3 另外 ，以滿 足下式更佳。 δ=< U-x〇)2+(y-y〇)2S lxlO-3 此處所指的透射用區域色度係爲自使上述濾 色 片 透 射 區域 以顯微 分光光度計測定所得的分光光譜所求 得 者 〇 反 射用 區域色 度係爲該區域中著色區域之分光光譜 透 明 區 域之 分光光 譜以各波長相乘，且著色區域與透明 區 域 之 面 -14- 552434 五、發明說明（13) 積係藉由取得加重平均所求得者。 _色_度_51_ 5十昇由於可考慮光源不同時，透射用區域可以 藉由C光源、2波長型光源、3波長型光源中任何一種， 反射用區域以D6 5光源進行較佳。此處所指的2波長型 LED光源例如組合藍色LED與黃色螢光或黃綠色螢光物、 使白色光發光的LED光源。而且，3波長型光源例如組合 3波長螢光管、紫外LED與紅、藍、綠螢光物之白色LED 光源、紅、藍、綠各色之白色LED光源、組合紅、藍、綠 各色LED的白色LED光源、有機電子感應器光源等。 於本發明之濾色片中，含有透明區域之畫素係對透明 區域面積之反射用區域全體面積而言比例（以下稱爲「透 明區域率」）係極重要。含有透明區域之色畫素爲數種 時，透明區域率以綠 > 紅=藍之順序大小較佳。具體而 _ ’綠畫素係透明區域率爲15 %〜35%、紅色晝素爲5%〜 20%、藍色畫素爲20以下較佳。另外，更佳的綠畫素之透 明區域率爲20%〜30%、紅畫素爲8%〜16%、藍畫素爲5%〜 16%。使用2波長型LED光源時，透明區域率係以紅 > 藍 之順序大小較佳。自上述區域中透明區域率脫離狹窄方向 時，反射顯示時無法得到色鮮的顯示。 本發明之基板實質上爲透明、具有剛性者之材質即 可，任何一種皆可使用。例如使用無鹼玻璃、鹼玻璃、塑 膠基板等。而且，可在驅動元件側基板上形成著色層。 本發明之著色層以具有任意顏色之光透射性能的材料 -15- 552434
五、發明說明（14) 時’其材質可以爲任意者。著色層之具體材質係以顏料及 m分高分子膜、染色處理的pVA (聚乙烯醇）、僅^ 任意光透射下膜厚控制的s i 02膜等，惟以顏料分散的高分 子膜較佳’高分子膜以聚醯亞胺樹脂膜或丙烯酸樹脂膜更 佳。此等樹脂可與以其他材料形成著色層相比時同等或較 簡便的工程形成著色層、且耐熱性、耐光性、耐藥品性較 爲優異。其中，聚醯亞胺樹脂膜係圖樣加工性佳、對透明 區域之形成有利。使用顏料或染料分散的高分子膜作爲著 色層時，均勻塗覆漿料狀之著色層，再進行含曝光、顯像 等之微影加工以形成圖案。 構成畫素者爲以所定圖案形成的著色層。有關圖案形 狀例如條狀、海島形狀等，沒有特別的限制。有關著色層 之形成方法例如微影法、印刷法、電熔法等，沒有特別的 限制。考慮圖案形成性等時，以微影法進行更佳。現在主 流以顏料分散的高分子膜作爲著色層時，由於著色層藉由 微影加工圖案形成，透明區域形成係使用形成透明區域之 光罩。 本發明之顏料沒有特別的限制，於顏料中以耐光性、 耐熱性、耐藥品性優異者較佳。典型顏料之具體例如以係 彩色指數（ci)數表示。 黃色顏料例如顏料黃13、17、20、24、83、86、93、 94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、 150、153、154、166、173、180等。橙色顏料例如顏料橙 552434 五、發明說明（π) 13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、 65、7丄紅色顏料例如顏料紅9、97、122、123、 144、 149、 166、 168、 177、 180、 192、 206、 207、 209、 215、216、224、242、2 54等。紫色顏料例如顏料紫19、 23、29、32、33、36、37、38等。藍色顏料例如顏料藍 15( 15 : 3、15 : 4、15 : 6 等）、21、22、60、64 等。綠色 顏料例如顏料綠7、1 0、36、47等。 展頁料視其所需可使用施有松香處理、酸性處理、鹼性 處理等之表面處理者。而且，PR (顏料紅）、ρ γ (顏料黃）、 PV(顏料紫）、P0(顏料橙等），彩色指數（c. ；[ · : The Society of Dyers and Colour i st s 公司發行）之記號，正 式者在前頭上附有C · I ·者（例如C · I · PR254等）。此係以染 料或染色標準爲規定者。而且，下述本發明之說明中原則 爲上述C · I .之表記爲簡稱（例如c . I . PR254爲PR254 )。 本發明濾色片之紅色畫素中爲使膜厚〇 . 6〜丨.5 // m區 域內色度爲〇.4<x<〇.6時，以含有PR2 54較佳。而且， 以含有具喹吖酮架構之顏料更佳。PR254係爲以下述構造 式（1)所示的化合物。 -17- 552434
552434 五、發明說明（17) R6係爲綠原子，h、r2、r4、r5、r7、r8係爲氫原子，參 —歴A造式（3 ))更佳1含有PR209時，與僅由PR254所構成 的濾色片相比，可保持其明亮度、較爲紅色之色相，故較 佳。 【化3】
本發明中紅色畫素係PR254以包含30〜100重量％較 佳。更佳者爲40〜90重量％。具有喹吖酮架構之顏料209 以全部顏料之1〜60重量％較佳。若顏料量在上述區域時 無法達成目標色度，無法製得色鮮的顯示、且畫素之膜厚 變厚，故著色區域與透明區域之階差變大。 本發明之濾色片係爲組合半透射型液晶顯示元件予以 使用。此處，半透射型液晶顯示元件具備有反射膜與背景 光源兩者、可以反射顯示與透射顯示兩種顯示之液晶顯示 元件。反射膜可以使部分入射光反射者。通常可使用鋁之 薄膜、銀•鉑•銅合金之薄膜等。本發明之濾色片可以使 用液晶顯示元件之驅動方法、顯示方式沒有特別的限制， 可使用活性矩陣方式、排除矩陣方式、TN型式、STN型 式、ECB型式、OCB型式等各種液晶顯示元件。另外，本 發明之濾色片可使用液晶顯示元件之構成、例如偏光板之 552434 五、發明說明（18) 數、繞射物之位置等沒有限制者。 ^^^說明有關本發明濾色片之製作方法例。 首先，形成含有透明區域之著色畫素。在透明基板上 塗覆至少由聚醯亞胺前驅體、著色劑、溶劑所成的彩色漿 料後，藉由風乾、加熱乾燥、真空乾燥等形成聚醯亞胺前 驅體著色被膜。爲加熱乾燥時，使用烤箱、熱板等、在50 〜180°C下進行1分〜3小時較佳。其次，在該所得的聚醯 亞胺前驅體著色被膜上藉由一般的濕式蝕刻形成圖案。首 先，在聚醯亞胺前驅體著色被膜上塗覆正型光阻劑、且形 成光阻被膜。然後，使含有爲在光阻被膜上形成透明區域 形成透明區域之圖案的光罩放置，使用光阻劑照射紫外 線。於曝光後藉由正型光阻劑用鹼顯像液、同時進行光阻 劑被膜與聚醯亞胺前驅體著色被膜之蝕刻。於鈾刻後剝離 不需的光阻被膜。 聚醯亞胺前驅體著色被膜在藉由加熱處理，變換成聚 醯亞胺著色被膜。加熱處理通常在空氣中、氮氣氣氛中、 或真空中等、在150〜3 50°C、較佳者爲180〜250°C之溫 度下連續或分段式進行〇 . 5〜5小時。 視其所需，在反射用區域形成透明樹脂層，形成反射 膜區域與透射用區域之著色層膜厚不同畫素的著色層。此 時，於形成含有透明區域之著色畫素前，在反射用區域使 透明樹脂層製膜。使透明樹脂層製膜的透明基板上全面塗 覆由聚醯胺酸與溶劑所成的非感光性漿料，且使用熱板、 -20· 552434 五、發明說明（19 ) 在60〜200°C下加熱乾燥1〜60分鐘。然後，製得在該所 得的聚醯__胺_酸被膜上塗覆正形光阻劑，且使用熱板在60〜 1 50°C下加熱乾燥1〜30分鐘。使用曝光裝置，照射紫外 線、燒付目的圖案，鹼顯像、在企求的位置上以企求的圖 案製得透明樹脂層。透明樹脂層在200〜300 °C下加熱硬 而且，使透明樹脂層製膜的透明基板上塗覆至少由丙 烯酸系聚合物、丙烯酸系多官能單體、光聚合起始劑所成 的感光性丙烯酸樹脂、與著色劑、溶劑所成的感光性彩色 光阻劑後，藉由風乾、加熱乾燥、真空乾燥等，形成感光 性丙烯酸著色被膜。爲加熱乾燥時以使用烤箱、熱板等、 在6 0〜2 0 0 °C下進行1〜3小時較佳。然後，在感光性丙嫌 酸著色被膜上使用光罩與曝光元件以圖案狀照射紫外線。 於曝光後藉由鹼顯像液進行感光性丙烯酸著色被膜之倉虫 刻。 此外，視其所需有關一色畫素係形成透射膜區域與反 射用區域不同的著色層。使至少由聚醯亞胺前驅體、著色 劑、溶劑所成的彩色漿料、至少由聚醯亞胺前驅體、著色 劑、溶劑所成的彩色漿料、或至少由丙烯酸系聚合物、丙 烯酸系多官能單體、光聚合起始劑、著色劑、溶劑所成的 感光性彩色光阻劑塗覆後，藉由風乾、加熱乾燥、真空乾 燥等形成著色被膜。爲加熱乾燥時使用烤箱、熱板等、在 50〜200°C下進行1〜3分鐘較佳。 -21 - 五、發明說明（20) 著色被膜爲聚醯亞胺前驅體時，塗覆正形光阻劑以形 成_光阻被膜。然後，使含有爲形成透射區域時圖案的光罩 放置，使用曝光元件照射紫外線。於曝光後，藉由正型光 阻劑用鹼顯像液、同時進行光阻被膜與聚醯亞胺前驅體著 色被膜之鈾刻。於蝕刻後，使不需的光阻劑被膜剝離。聚 醯亞胺前驅體著色被膜在藉由加熱處理變換成聚醯亞胺著 色被膜。 著色被膜爲感光性丙烯酸樹脂時，在感光性丙烯酸著 色被膜上使用光罩與曝光元件以圖案狀照射紫外線。於曝 光後藉由鹼顯像液進行感光性丙烯酸著色被膜之蝕刻。感 光性丙烯酸著色被膜另進行加熱硬化。加熱硬化通常在空 氣中、氮氣氣氛中、或真空中等、在150〜350 °C、較佳者 180〜250°C之溫度下連續或階段式進行0.5〜5小時。其 次，與形成透射區域相同地在反射用區域內形成著色塗 有關紅、綠、藍之濾色漿料、視其所需黑色之彩色漿 料進行上述工程時，可製作液晶顯示元件用濾色片。 在各畫素間可形成黑色基體。此係以提高液晶顯示裝 置之對比爲目的時遮光區域。黑色基體通常使用Cr、A1、 Ni等之金屬薄膜（厚度約0.1〜0.2μηι)或樹脂中分散遮光 材所成的樹脂黑色基體，使用於本發明時對反射區域而言 爲遮光膜下，一般使用不會反射的樹脂黑色基體。樹脂就 耐熱性、耐藥品性而言以聚醯亞胺或丙烯酸較佳。作爲遮 •22- 552434 五、發明說明（21) 光材之黑色顏料例如顏料黑7 (碳黑）、鈦黑等，惟不受此 I逝一限各種顏料。而且，_輯_1£11其所需可使用 施有松香處理、酸性基處理、鹼性基處理等之表面處理 者。 濾色片之最上部通常行成有透明導電膜。透明導電膜 係經由浸漬法、化學氣相成長法、真空蒸熔法、濺射法、 離子分布法等方法製作。如典型的透明導電膜之具體例所 示，可使用銦錫氧化物（I TO )、氧化鋅、氧化錫等及其合 金。該透明導電膜之厚度在不會損及彩色顯示下較佳，以 0.5μπι以下較佳。 而且，視其所需亦可在濾色片上配置突起狀柱。突起 狀柱爲積層型與後附型。突起狀柱之形狀沒有特別的限 制，自平面觀察時以採用圓形、正方形、長方形等之形狀 較佳。截面形狀通常使用台形時上部比下部小的形狀。柱 之配置只要是在數種畫素中一個等以一定間距配置即可， 可以完全無規配置。 然後，說明使用該濾色片所作成的液晶顯示元件例。 在上述濾色片上形成透明保護膜、且於其上使ΙΤ0膜等之 透明電極製膜。其次，經由爲使另在此等基板上設置形成 有金屬蒸溶膜等反射電極的反射電極基板之液晶配向的施 有基層處理之液晶配向膜、及爲保持晶胞間隙之空間’對 向貼合。而且，在反射電極基板上除反射電極外，尙設有 光擴散用突起物、薄膜轉換器（TFT)元件或薄膜二極管 - 23- 552434 五、發明說明（22) (TFT)元件、及掃描線、信號等，可作成TFT液晶顯示元 j二或TFD液晶顯示元件然^二^設於密封部所設的注 入口注入液晶後’將注入口密封。繼後，藉由實裝I c傳 動器等以完成模件。 實施例 於下述中使用較佳的實施形態更具體地說明本發明， 惟本發明之效力不受實施形態所限制。 實施例1 (濾色片之設計） 於紅畫素、綠畫素、藍畫素中在反射用區域 ( = 15100μπι2)中形成透明區域、且各使透明區域率爲 8%( 1 208μηι2)、15%( 2290μιη2)、6%( 906μΐΏ2)。透明區域之副 區域係組合紅：2〇μηι0 (=314μηι2)與 13μιΐ)(/) ( = 133μπι2)之組 合、綠：38μηι0 ( = 1134μπι2)、藍：20μηι</) ( = 314μιη2)與 5μηι 0 (=20μπι2)之組合圓形。副反應係於反射用區域中形成無 規。副區域間距離爲1 Ομηι。 (樹脂黑色基體用黑色漿料之作成） 使3，3 ’，4，4 ’ -聯苯基四羧酸二酐、4,4 ’ -二胺基二苯 醚、及雙（3 -胺基丙基）四甲基二環己烷與作爲溶劑之Ν -甲 基-2 -吡咯烷酮反應，製得聚醯亞胺前驅體（聚醯胺酸）溶 液。使混合有碳黑與聚醯亞胺前驅體溶液之碳黑基體、使 用均混器以7000ppm分散30分鐘，使玻璃珠過濾、製得 碳黑基體，使其以聚醯亞胺前驅體溶液吸釋、作爲黑色漿 -24- 552434 五、發明說明（23) 料。 ---層形成用著色漿料之作成）___ a .聚醯胺酸溶液之作成 加入95.1克4，4’-二胺基二苯醚、及6.2克雙（3-胺基 丙基）四甲基二矽氧烷、525克r -丁內酯、220克N-甲基-2-吡咯烷酮、添加144.1克3,3’，4，’-聯苯基四羧酸二 酐，在70°C下反應3小時後添加3 · 0克酞酸酐，另在70 °C下反應2小時、製得2 5重量％聚醯胺酸溶液（PAA )。 B .聚合物分散劑之合成 加入161.3克4,4’-二胺基苯并苯胺、176.7克3，3’-二 胺基苯基碾、及18.6克雙（3 -胺基丙基）四甲基二矽乙 烷、2667克7 - 丁內酯、527克N -甲基-2-吡咯烷酮、且添 加439 . 1克3，3’，4,4’-聯苯基四羧酸二酐，在70°C下反應 3小時後，添加2.2克酞酸酐，另在70°C下反應2小時 後，製得20重量％聚醯亞胺溶液之聚合物分散劑（PD)。 C .非感光性彩色漿料之作成 將2.5克顏料綠PR2 54、22.5克聚合物分散劑（PD)與 42.8克r -丁內酯、20.2克3-甲氧基-3-甲基-1-丁烷、及 90克玻璃珠，使用均混器、以7000ΡΡΙΏ分散5分鐘後，使 玻璃珠過濾、除去。如此製得由PR254所成的分散液5%溶 液（RD ) 〇 在51克分散液（rd)中添加混合24克聚醯胺溶液（PAA) 以120克τ -丁內酯稀釋的溶液，製得紅色彩色漿料（RPI- -25- 552434 五、發明說明（24) 1 )。同樣地，以表1所示比例製得紅漿料（RPI-2、RPI-3、RPI-4、RPI-5)、綠漿料（GPI - 1、GPI _2)、藍漿料 (BPI- 1、BPI-2)。 D .感光性彩色光阻劑之製作 將3 5.2克顏料綠PB-15 : 6加入50克3-甲基-3-甲氧 基丁烷、使用均混器、以7000 rpni分散5小時後，使玻璃 珠過濾、製得分散液。製得在35.00克丙烯酸共聚物溶液 (賴西魯（譯音）化學工業股份公司製”賴克魯馬（譯音）-P、 ACA- 2 5 0”4 3重量％溶液）、15.00克作爲多官能單體之季戊 四醇四甲基丙烯酸酯、7.50克作爲光聚合起始劑之千葉· 特殊•化學股份公司製”衣魯卡其亞（譯音）3 69”中加入 1 30.00克環戊酮之濃度20重量％感光性丙烯酸樹脂溶液 (AC-1)。加入10克藍色分散液與22.4克感光性丙烯酸樹 脂溶液，製得藍色光阻劑（GAC - 1 )。 【表1】 漿料號碼 顏料組成(重量比） 顏料/樹脂(重量比） RPI-1 PR254=100 23/77 RPI-2 PR254/PR209=60/40 30/70 RPI-3 PR209=100 90/10 RPI-4 PR209=100 40/60 RPI-5 PR209/P038=85/15 40/60 GPI-1 PG36/PY138=70/30 40/60 GPI-2 PG36/PY138二55/45 15/85 BPI-1 PB15:6=100 25/75 BPI-2 PB15:6/PV23-96/4 12/88 BAC-1 PB15:6=100 25/75 -26- 552434 五、發明說明（25) (透明樹脂層所使用的非感光性漿料之作成） _ 使16.0克聚醯胺酸溶液（PA A )以3 4.0克r -丁內酯稀 釋、製得非感光性透明漿料（TPI - 1 )。 (彩色濾色片之製作） 在無鹼玻璃基板（克寧谷（譯音）日本股份公司製” 1 73 7”） 上圖案形成氧化鋁反射膜之基板上，以簾幕流動塗覆器塗 覆黑色漿料、且使其以熱板在130°C下乾燥10分鐘以形成 黑色樹脂塗膜。使正型光阻劑（西普雷•法·衣史頓（譯音） 股份公司製”SRC-100”）以可逆輥塗覆器塗覆，以熱板在 l〇〇°C下預烘烤5分鐘，使用大日本螢幕製造股份公司製 曝光機”XG- 500”、經由光罩、照射l〇〇mJ / cm2紫外線予以 曝光。然後，使用2.25%四甲銨氫氧化物水溶液、同時進 行光阻劑之顯像與樹脂塗膜之蝕刻、形成圖案，使其以甲 基溶纖劑乙酸酯剝離光阻劑、以熱板在290°C下加熱1 〇分 鐘予以醯亞胺化、形成黑色基體。測定黑色基體之膜厚時 爲 1 . ΙΟμπι、0D 値爲 3 . 0。 其次，在樹脂黑色基板上以簾幕流動塗覆器塗覆紅色 漿料（RPI - 1 )，且以熱板在13〇°C下乾燥10分鐘，形成上 述紅色樹脂塗膜。然後’與黑色漿料時相同地使正型光阻 劑以可逆輥塗覆器塗覆，以熱板在1 〇〇。<3下預烘烤5分 鐘。其次’與預烘烤時相同地使用曝光機、在形成有紅色 漿料與光阻劑之樹脂黑色基體基板上、經由在反射用區域 中形成有透明區域之光罩、照射l00roJ/cm2之紫外線予以 -2 7- 552434 五、發明說明（26) 曝光。然後，使用2.2 5 %四甲銨氫氧化物水溶液、同時進 行光阻劑之顯像與樹脂塗膜之蝕刻，形成圖案、且以甲基 溶纖劑乙酸酯剝離光阻劑、以熱板在280°C下加熱1 0分鐘 予以醯亞胺化，形成紅色畫素。測定紅色畫素之膜厚時爲 1 . 1 μΐΏ。測定透射區域之C光源的色度（X，y )時爲（〇 . 5 1 1， 0.286)。 水洗後、在樹脂黑色基體上形成有紅色畫素之基板上 塗覆上述綠漿料、且與紅畫素時相同地圖案加工以形成綠 畫素。測定透射區域之C光源的色度（X，y )時爲（0.304， 0 . 508 )。此外，水洗後、在樹脂黑色基體層上形成有紅、 綠畫素之基板上塗覆上述藍漿料、且同樣地圖案加工以形 成藍畫素。測定透射區域之C光源的色度（X，y )時爲 (0.146，0.178)。最後，藉由r -胺基丙基甲基二乙氧基 矽烷之加水分解物與3，3 ’，4，4 ’ -二苯甲酮羧酸二酐反應所 得的硬化性組成物溶液、在基板上以260°C下熱處理10分 鐘，在畫素外區域形成膜厚1 . 5μπι之表塗層。 最後，使I TO膜以膜厚0 . 1 μιη下濺射。如此所得的濾色 片的副區域大小、畫素膜厚、反射用區域內著色區域與透 明區域之階差、反射區域與透射區域之色度差5如表2所 示。而且，以D65光源之反射區域色度與以2波長型LED 光源之透射區域色度如表3所示。 -28- 552434 五、發明說明（27) 【表2】
B孖科 -透明區-¾率 副區域大小 1 娜用紙 內階差 -mm •次數 mmM · 之色度差δ 實施例1 R RPI-1 8% 314 " m2(20/i m 负）' 79/i m2(10/i m 0) 3.11Ε-06 · G GPI-1 15¾ 1134/im2(38/im0) 1.78Ε-03 B BPM 6¾ 314//m2(20//m.^)x20//m2(5//m(i) 1.53Ε-04 ;實_2 R RPI-1 8% ' 600//m2(50/imxl2/im) 3.11Ε-06 ， G GP1-1 15% 1140/im2(76/imX 15/im) 3次 1.78Ε-03 已 BPH 6% 300/im2(60//mX5//m) 1.53Ε-04 實施例3 R RPI-2 8%· 600/im2(50//mXl2// m) 5.29Ε-06 G GPH 15% 1140//m2(76/i m X 15/im) 1.78Ε-03 B BPI-1 6¾ 300//m2(60//mX 5//m) i i II rr\ 0.2 "m 1.53Ε-04 實施例4 R RPI-1 8% 600/im2(50//mX 12//m) \9 \ μ fn 3.11Ε-06 G GPI-1.2 - —· 4.29Ε-05 B •BPH 6¾ · 300 U m2( 60 // m x 5 // m) 1.53Ε-04 實施例5 R RPH 8% 600//m2(50//mx 12//m) 3.ΠΕ-06 G GPI-1 • 15» 1140/im2(76//mX 15//m) 4次 1.78Ε-03 B BP 卜 1,2 - ·· - 4.34Ε-05 實施例6 R. RPH 8% 600//m2(50/imXl2//m) .3.11Ε-06 G GPH 15% 1140/im2(76//mXl5//m) 1.78Ε-03 B BAC-1 - , - · ’ 1.08Ε - 04 色材料 透明區域率 副區域大小 躉素膜厚 [.反射用區域 內階差 光咖工 反射/透射 之色度差(5 比較例1 R RPI-1 1134//m2(38//m0)» 12.6//m2(4/im0) - G GPI-1 加工不良 1O75//m2(37//m0K 12.6//m2(4^m0) 加工不良 - Β BRI-1 707/im2(30//m(i) J2.6/im2(4//m(i) - 比較例2 R RP1-1 - 2.51 E-03 G GPH 15Χ 2290//m2 (54; 0.7" m 1.78E-03 - Β ΒΡΙ-1 · • * ' 2.56E-03 比較例3 R RPH 284/im2(71//mX4/i*m) J8/im2(6^mX3/im) < — G GPI-1 加工不良 268 // m2 (67 // m X 4// m) % 18 // m2 (6 // m X 3 // m) 1.1 "ίη 加工不良 - Β ΒΡΗ 208//m2(52//mX4//m) J8j[/m2(6//m><3j[/m) 比較例4 R •RPH 1134^/m2(38//m0)J2.6jL/m2(4//m0) - G GPI-1 加工不良 1075//m2(37//m0)s 12.6/im2(4/im0). 加工不良 3次 一 Β ΒΡΙ-1 707//m2(30//m<i) J2.6//m2(4//m</i) - 比較例5 R RPI-3 加工不良 1134//m2 (3812.6//m2(4/im0) - G GPI-1 (細碎） 1〇75/im2(37^m0) J2.6//m2(4/im0) .加工不良 ,- Β ΒΡΙ-1 7Q7jt/m2(30/imii) - 比較例6 R RPI-4 1134/im2(38^m.0), 12.6/im2(4/im0) * 2.9//m 0.9//m · - G GPI-1 加工不良 107 5 " m 2 (3 7//m ζί))、12.6//m 2 (4/i m 么） •1.1 μ m 0.2//m - Β ΒΡΙ-1 707jUm2(30 以 m<ih 12.6"m2(4"m(i) 1.1/im 0.2//m - _比較例7 R RPH •— - 6.56E-03 G GPH 一 -. • 1.11E-02 Β .ΒΡΗ - - 1.1//m 0.0//m 1.22E-03 比較例8 R RPI-1,5 - - 3.70E-05 G GPI-1,2 - — 6次 4.29E-05· Β ΒΡΙ-1,2 - - 4.34E-05 -29- 552434 五、發明說明（28 【表3】 一（實施例1、2 ) 透射區域色度(2波長LE D光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 0.536 0.329 31.7 R 0.534 0.328 27.6 0.332 0.502 66.7 31% G 0.291 0.497 58.8 32% 0.147 0.172 23.0 B 0.158 0.167 20.1 W 0.318 0.334 40.5 W 0.305 0.330 35.5 # 而且，透射率、色座標係使用大塚電子股份有限公司 製顯微分光光度計” MCPD- 2000”、藉由使與在濾色片上製 膜者相同的條件製作的ITO製膜的玻璃作爲精緻鏡片予以 測定。 此處所指的透射區域色度係使上述濾色片透射區域以 顯微分光光度計等測定時所得的分光光譜求得者。反射區 域色度係爲使該區域中著色區域之分光光譜、透明區域之 分光光譜以各波長自乘、且藉由取得著色區域與透明區域 面積之加重平均所求得者。 此外，階差之評估係使用東京精密股份有限公司製膜 厚測定器”洒夫克姆（譯音H 500A”、針壓lOmg/cm2、掃描 速度以10μηι/ sec進行。 (突起狀柱之形成） 使3,3’，4,4’-聯苯基四羧酸二酐、4,4’-二胺基二苯 醚、及雙（3 -胺基丙基）四甲基二環己烷與作爲溶劑之N -甲 30- 552434 五、發明說明（29) 基-2 -吡咯烷酮反應，製得作爲柱材料之聚醯亞胺前驅體 醯胺酸）溶液。使該聚醯亞胺前驅體溶液塗覆、在90°C 下熱風乾燥15分鐘、在125t下半硬化20分鐘。然後， 以旋轉器塗覆正型光阻劑（西普雷•法·衣史頓（譯音）股 份公司製”SRC- 100”）後，在80°C下乾燥20分鐘。使用光 罩曝光、使基板浸漬於鹼顯像液（西普雷•法·衣史頓（譯 音）股份公司製”Mi cropo sit ”351)、同時使基板搖動、同 時進行正形光阻劑之顯像及聚醯亞胺前驅體之蝕刻。其 次，使正形光阻劑以甲基溶纖劑乙酸酯剝離，另在30(TC 下硬化30分鐘。樹脂層之膜厚爲5. 2μπι。藉由該圖案化、 在畫面內與框邊緣上、畫面外之黑色基體的土台上形成 柱。 畫面內樹脂柱的上面積約爲ΙΙΟμηι2、下面積約爲120 #m2。畫面外之樹脂柱的上面積約爲10000μηι2(大小爲110 ΧΙΙΟμηι)、樹脂層之下面積約爲1 2000μπι2(大小爲110Χ ΙΙΟμπι)。柱高爲6μιη。而且，畫面內之柱在3畫素中以1 個比例設置。 (液晶顯示元件之作成） 在濾色片上設置聚醯亞胺系配向膜、施予基層處理。 而且，作成具備薄膜轉換器元件之透明電極具備反射膜之 對向基板，同樣地設置聚醯亞胺系配向膜、施予積層處 理。設有配向膜之濾色片與具備薄膜轉換器元件之透明電 極基板使用密封劑貼合後，自設於密封部之注入口注入。 -31 - 552434 五、發明說明（3〇) 液晶之注入係使空晶胞在減壓下放置後，使注入口浸漬於 液晶槽中、且回復至常壓予以進行。使液晶注入後，將注 入口密封、且使偏光板朝基板外側貼合以製作晶胞。 實施例2 除使透明區域之副區域爲紅5 Ομηι X 1 2 // m ( = 6 0 0 // in2): 綠：76μΐΏ><15μΓη( = 1140μπι2)、藍：60μΐΏ><5μΓη( = 300μπι2)長方 形外，其他與實施例1相同。加工的圖案在長方形之角部 分爲帶圓形之形狀，由於透明區域爲重要的面積、與設計 的面積相同時沒有問題。具體而言以如第4圖所示方法評 估面積、且與長方形相同的面積。 比較例1 除使紅色畫素之副區域爲組合38μιη ρ ( = 1134μιη2)與 4μπι ρ ( = 12 . 6μπι2)之圓形、綠色畫素之副區域爲組合37μιη φ ( = 1 075μπι2)與4μΐΏ9 ( = 12·6μπι2)之圓形、藍色畫素之副 區域爲組合 30μΐΏ(Μ=707μηι2)與 4μΐΏ(Μ = 12·6μπι 2)之圓形 外，其他與實施例1相同。 比較例2 除使紅色畫素、綠色畫素、藍色畫素之副區域爲5 4μπι ρ (=2 2 90μιη2)之圓形外，其他與實施例1相同。 比較例3 使紅色晝素之副區域係組合7141!1><44111( = 28441112)之長方 形與6μπι><3//ηι( = 18μπι2)之長方形，綠色晝素之副區域係組 合 67pmx4pni(=268Km2)之長方形與 6μπιχ3μηι( = 18μπι2)之長 -32- 552434 五、發明說明（31) 方形，藍色畫素之副區域係組合52μιιιχ4μπι(=208μπι2)之長 方形與6μΐΏχ3// πι( = 18μιτι2)之長方形，其他與實施例2相 同。 比較例4 除形成各色畫素之副區域間的距離爲〇.8μηι外’其他 與比較例1相同。 實施例1，2與比較例1〜4進行比較如表2所示。 實施例1，2可得透射與反射明亮度及色度差小的濾色 片。而且，工程數不會較習知濾色片增加。換言之，可得 顯示特性及加工性優異的濾色片。 比較例1中各色畫素之副區域過小、或有圖案之加工 性問題。 比較例2中副區域過大、反射區域內表面之階差爲 0.5 μπι以上。而且，會產生顯示特性的問題。 比較例3中由於各色畫素之副區域形狀過細，會有加 工性問題。 比較例4中副區域間距離爲1 Ομιη以下，無法使透明區 域以正確形狀、大小加工。另外，各色畫素之副區域過小 時，會有圖案加工性問題。 實施例3 除使由綠色漿料RPI-2作爲紅漿料外，與實施例1相 同地製作濾色片。紅漿料RP Ϊ - 2係包含PR2 5 4與具有喹吖 酮架構之PR209的重量比爲PR254 /PR209 = 60 / 40比例之漿 -33- 552434 五、發明說明（32) 料。測定所得紅畫素之膜厚時爲1 , 1 μιη。在反射區域以C 光源測定色度U，y )時爲（0 · 5 1 1，0 · 290 )。所得濾色片之副 區域大小、畫素膜厚、反射用區域內著色區域與透明區域 差、反射區域與透射區域之色度差5如表2所示。此外， 以D65光源之反射區域色度與以2波長型LED光源之透射 區域色度如表4所不。 【表4】 (實施例3) 透射區每 K色度(2波長LED光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 R 0.537 0.326 32.1 R 0.535 0.327 28.5 G 0.332 0.502 66.7 32% G 0.291 0.497 58.8 33% B 0.147 0.172 23.0 B 0.158 0.167 20.1 W 0.320 0.334 40.6 W 0.307 0.330 35.8 比較例5 除使由紅色漿料RPI - 3外，與比較例1相同地製作濾 色片。紅色漿料RPI - 3係爲包含反射型濾色片中主要使用 僅具有的喹吖酮架構之PR209作爲顏料成分，使顏料與樹 脂成分可微影加工的重量比爲90/10之漿料。測定所得紅 畫素之膜厚時，與實施例1相同爲1 · 1 μπι。在透射區域以 C光源測定色度U，y )時爲（〇 · 5 11，0 · 290 ) ’係爲與實施例 1相同程度的色純度。而且，於微影加工時畫素內大多會 產生破裂，I TO膜亦同樣地會產生破裂。此外，各畫素之 -34- 552434 五、發明說明（33) 副區域過小時，會有圖案之加工性問題。 比較例6_____ 除使用RPI - 4作爲紅色漿料外，與比較例1相同地製 作濾色片。紅色漿料RPI - 4係爲包含反射型濾色片中主要 使用僅具有的喹吖酮架構之PR209作爲顏料成分，使顏料 與樹脂成分可微影加工的重量比爲40/60之漿料。在與實 施例1相同程度的色純度下塗覆彩色漿料時，畫素膜厚爲 2 · 9 μπι。在透明區域以 C光源測定色度（X，y )時爲 (0.511，0.290 )。而且，塗覆表塗層後反射區域內之畫素 階差爲0 · 9μπι。此外，各色畫素之副區域過小時，會有圖 案之加工性問題。 實施例3之濾色片與實施例1、2相同地可得透射與反 射之明亮度極色度差小的濾色片。而且，以透射顯示的紅 色調可的比紅色鮮豔的顯示。而且，工程數不會比習知濾 色片增加。換言之，可爲顯示特性及加工性極爲優異的濾 色片。 比較例5由於紅畫素之昏暗性，故液晶顯示元件無法 使用。 比較例6中反射用區域內表面之階差爲〇 . 5μΐΏ以上。 而且，會產生顯示特性之問題。 實施例4 除使由綠漿料GPI-1所形成的著色層在透射用區域製 膜、由綠漿料GPI-2所形成的著色層在反射膜區域製膜 -35- 552434 五、發明說明（34) 外，與實施例1相同地製作濾色片。所得綠畫素之膜厚在 诱射區域、反射區域皆爲1 . 1 μηι。在反射區域以C光源測 __^------ 定色度（X，y )時爲（0 · 326，0 · 421 )。所得濾色片之副區域大 小、畫素膜厚、反射用區域內著色區域與透明區域差、反 射區域與透射區域之色度差5如表2所示。此外，以D65 光源之反射區域色度與以2波長型LED光源之透射區域色 度如表5所示。 【表5】 (實施例4) 透射區域色度(2波長LE] D光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區每 R 0.536 0.329 31.7 R 0.534 0.328 27.6 G 0.332 0.502 66.7 31% G 0.326 0.502 75.0 31% Β 0.17 0.172 23.0 B 0.158 0.167 20.1 W 0.318 0.334 40.5 W 0.319 0.347 40.9 實施例5 除使由藍漿料BPI-1所形成的著色層在透射用區域內 製膜、藍漿料BPI-2所形成的著色層在反射用區域內製膜 外，與實施例1相同地製作濾色片。所得藍畫素之膜厚在 透射區域、反射區域皆爲1 . 1 μπι。測定以反射區域之C光 源的色度（x，y)時爲（0· 185，0.223 )。所得濾色片之副區 域大小、畫素膜厚、在反射用區域內著色區域與透明區域 之階差、反射區域與透射區域之色度差δ如表2所示。而 -36- 552434 五、發明說明（35) 且，以D65光源之反射區域色度與以2長度型LED光源之 透射區域色度如表 6所示。 【表6】 (實施例5) 透射區域色度(2波長LED光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 R 0.536 0.329 31.7 R 0.534 0.328 27.6 G 0.332 0.502 66.7 31% G 0.291 0.497 58.8 32% Β 0.147 0.172 23.0 B 0.146 0.179 23.3 W 0.318 0.334 40.5 W 0.296 0.330 36.6 實施例6 與實施例1相同地製作的附有黑色基體之玻璃基板上 以旋轉器塗覆非感光性漿料（TPI -1 )。 使該塗膜以120°C之烤箱中乾燥20分鐘，且於其上塗 覆正型光阻劑（東京應化工業股份有限公司製”OFPR-800”），在90°C下烤箱乾燥10分鐘。使用肯農（譯音）股份 有限公司製曝光機”PLA-501F”、經由光阻光罩圖案、在 紅、綠、藍等各畫素之反射用區域中殘留有透明樹脂層下 以60m；f/cm2 ( 365nm之紫外線強度）曝光。曝光後、浸漬於 由四甲銨氫氧化物之1.6%水溶液所成的顯像液中，同時進 行光阻劑之顯像、聚醯胺酸之塗膜蝕刻。於蝕刻後以丙酮 剝離除去不需的光阻層，且在240°C下熱處理30分鐘，在 各畫素之反射用區域中製得透明樹脂層。此時之透明層膜 厚爲 1 . 5μπι。 -37- 552434 五、發明說明（36) 然後，與實施例1相同地形成紅畫素與綠畫素。測定 紅畫素之著色層膜厚時，反射用區域、透射用區域皆爲 1 . 1 μ m。而且，測定綠畫素之著色層膜厚時，反射用區 域、透射用區域皆爲1 . 1 μηι。在塗覆有透明樹脂層、紅畫 素、綠畫素之玻璃基板上以旋轉器塗覆藍色光阻劑（BAC-1)，使該塗膜在80°C之烤箱中熱處理10分鐘。使用紫外 線曝光機、在藍畫素之透射用區域與反射用區域經由鉻製 光罩透射光，以100m：f/cm2 ( 3 6 5nm之紫外線強度）曝光。 曝光後浸漬於由四甲銨氫氧化物之1 . 6%水溶液所成的顯像 液中，使著色層顯像。顯像後在240°C之烤箱中熱處理30 分鐘、製得藍畫素。在透射用區域之畫素中央膜厚爲 Ι.ΙμίΏ，使C光源通過時色度（x，y)爲（0.146，0.178)。此 外，反射區域與透射區域之色度差（5如表2所示。另外， 以D65光源之反射區域色度與以2波長型LED光源之透射 區域色度如表7所示。 【表7】 (實施例6) 透射區域色度(2波長L ED光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 R 0.536 0.329 31.7 R 0.534 0.328 27.6 G 0.332 0.502 66.7 31% G 0.291 0.497 58.8 33% B 0.147 0.172 23.0 B 0.137 0.169 20.4 W 0.18 0.334 40.5 W 0.297 0.331 35.6 比較例7 -38- 552434 五、發明說明（37) 除沒有在紅畫素、綠畫素、藍畫素之反射區域中形成 透明區壤外，與實施例1相同地製作濾色片。所得濾色片 之反應區域與透射區域的色度差（5如表2所示。而且，以 D65光源之反射區域色度與2波長型LED光源之透射區域 色度如表8所示。 【表8】 (比較例7) 透射區域色度(2波長LED光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 R 0.536 0.329 31.7 R 0.617 0.328 21.9 G 0.332 0.502 66.7 31% G 0.278 0.592 52.6 61% B 0.147 0.172 23.0 B 0.133 0.140 15.4 W 0.318 0.334 40.5 W 0.303 0.339 29.9 比較例8 以與實施例1相同的工程，在由紅漿料RPI-1所形成 的著色層在透射用區域製膜、由紅色漿料RPI - 5所形成的 著色層在反射用區域製膜。而且，由綠漿料GP1-1所形成 的著色層在透射用區域製膜、由綠漿料GPI-2所形成的著 色層在反射用區域製膜、且由藍漿料BPI - 1所形成的著色 層在反射用區域製膜。所得的各色畫素之膜厚在透射區 域、反射區域皆爲1 · 1 μΐΏ。以紅畫素、綠畫素、藍畫素之 C光源測定反射區域色度U，y)時，各爲（0.441，0.293 )、 -39- 552434 五、發明說明（38) ( 0.328，0.421)、（0.185，0.22 3 )。所得濾色片之反射區 或_^|度_^1_姐_表2所示。而且，以D - 6 5光 源之反射領域色度與以2波長型LED光源之透射區域色度 如表9所示。 【表9】 (比較例8) 透射區域色度(2波長L. ED光源） 反射區域色度(D65光源） X y Y 色再現區域 X y Y 色再現區域 R 0.536 0.329 31.7 R 0.534 0.323 30.8 G 0.332 0.502 66.7 31% G 0.326 0.502 75.0 32% B 0.147 0.172 23.0 B 0.146 0.179 23.3 W 0.318 0.334 40.5 W 0.316 0.344 43.0 實施例4之濾色片與實施例1、2相同地可得透射與反 射之明亮度極色度差小的濾色片。而且，使用實施例4之 濾色片製作的液晶顯示元件液反射之白色顯示比實施例1 〜3較爲明亮、視認性佳。而且，工程數僅自習知濾色片 增加1工程。換言之，可以爲極優異的濾色片。 實施例5、6之濾色片與實施例1、2相同地製得透射 與反射之明亮度及色度差小的濾色片。使用實施例5、6 之濾色片製作的液晶顯示元件以反射之白色顯示比實施例 1〜3較爲明亮、色調爲較自然的白色、視認性良好。而 且，工程數僅自習知濾色片增加1工程。換言之，係爲極 優異的濾色片。 -40- 552434 五、發明說明（39) 另外，比較例7之濾色片的透射與反射之明亮度及色 度差大爲不同。使用比較例7之濾色片製作的液晶顯示元 件以反射顯示之明亮度非常昏暗、視認性極爲不佳。 比較例8之濾色片係與實施例1、2相同地透射與反射 之明亮度及色度差小的濾色片。然而，著色層之微影工程 必須爲6次，爲價格高者。 發明之效果
本發明係提供一種藉由在反射用區域中形成透明區域， 可使透明用區域與反射用區域之明亮度或色差的差、及表 面階差小、且可抑制工程數增加、低價的濾色片。
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