JP6641688B2 - カラーフィルタおよび表示装置 - Google Patents
カラーフィルタおよび表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6641688B2 JP6641688B2 JP2014248305A JP2014248305A JP6641688B2 JP 6641688 B2 JP6641688 B2 JP 6641688B2 JP 2014248305 A JP2014248305 A JP 2014248305A JP 2014248305 A JP2014248305 A JP 2014248305A JP 6641688 B2 JP6641688 B2 JP 6641688B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- light
- shielding
- color filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
このような状況において、フラットディスプレイを構成する部材については、高品質なものが望まれている。特に、フラットパネルディスプレイにおいて、カラーフィルタの品質は表示品位そのものに影響することから、高い品質や意匠性が求められている。
そこで、低反射の遮光層として、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色色材がバインダー樹脂に分散された遮光性樹脂層を用いることが提案されている。しかしながら、遮光性樹脂層の反射率には限界があり、外光反射低減の効果は十分とはいえない。
また、高精細化に伴い、遮光層の線幅を細くすることが求められるが、着色層(反射制御層)の種類によっては線幅の微細化が困難である場合がある。
本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、バインダー樹脂および上記バインダー樹脂よりも屈折率が高い高屈折率微粒子を含有する屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成された遮光層と、上記遮光層の開口部に形成された着色層とを有することを特徴とするものである。
図1は本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、カラーフィルタ1は、透明基板2と、透明基板2上に形成された屈折率調整層3と、屈折率調整層3上にパターン状に形成された遮光層4と、遮光層4の開口部に形成され、赤色着色層5R、緑色着色層5Gおよび青色着色層5Bが配列された着色層5とを有している。また、屈折率調整層3は、バインダー樹脂と、バインダー樹脂よりも屈折率が高い高屈折率微粒子とを含有している。
このようなカラーフィルタ1を表示装置に用いる場合には、カラーフィルタ1の透明基板2が観察者側になるように配置され、透明基板2側から外光が入射することになる。
本発明においては、屈折率調整層がバインダー樹脂よりも屈折率が高い高屈折率微粒子を含有することにより、屈折率調整層の屈折率を透明基板の屈折率よりも高くすることができる。また、屈折率調整層では例えば高屈折率微粒子の種類や含有量によって屈折率を調整することができ、透明基板および遮光層の屈折率に応じて屈折率調整層の屈折率を調整することができる。そのため、透明基板および屈折率調整層の界面からの反射光と屈折率調整層および遮光層の界面からの反射光とを干渉させ、光の干渉効果によって遮光層での外光反射を低減することが可能である。
ここで、従来のカラーフィルタを有する表示装置においては、画像非表示時に表示領域と非表示領域とで明るさが異なり、具体的には画像非表示時に非表示領域が表示領域よりも明るく見えることで、非表示領域と表示領域との差異がはっきりして、見栄えが悪くなるという不具合があった。これは、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度が、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度よりも高いためである。
本発明においては、上述したように、屈折率調整層によって外光反射を低減することができる。そのため、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度、ならびに、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度をいずれも低くすることができる。これにより、屈折率調整層を形成しない場合と比較して、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができるのである。
分光反射特性の測定に際しては、SCE方式およびSCI方式のいずれを採用してもよい。
SCE(Specular Components Exclude)方式は、正反射光を取り除き、拡散反射光のみを測定する方法であり、拡散反射測定方式とも呼ばれる。SCE方式では、同じ色でも、試料の表面状態によって測定値が異なり、目視評価の状況に近い測定結果を得ることができる。
SCI(Specular Components Include)方式は、正反射光および拡散反射光の合計を検出する、つまり正反射光も含めて測定する方法である。SCI方式は、物体色を測定する場合に広く用いられている。
分光測色計としては、コニカミノルタ(株)製のCM−2500dを用いることができる。
本発明における屈折率調整層は、透明基板上に形成され、バインダー樹脂とバインダー樹脂よりも屈折率が高い高屈折率微粒子とを含有するものである。
また、屈折率調整層の屈折率は、光の干渉効果によって外光反射が低減するように調整されていることが好ましい。例えば、屈折率調整層が単層である場合、屈折率調整層の光学膜厚が1/4波長になるように調整されていることが好ましい。具体的には、屈折率調整層が単層である場合であって、遮光層が単層である場合、屈折率調整層の屈折率は1.55〜1.85の範囲内であることが好ましい。また、屈折率調整層が単層である場合であって、遮光層が屈折率調整層側から順に反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合、屈折率調整層の屈折率は1.53〜1.57の範囲内であることが好ましい。屈折率調整層が上記のような屈折率を有することにより、遮光層での外光反射を低減することができる。
このような高屈折率微粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率:2.0〜2.10)、酸化アンチモン(Sb2O5、屈折率:1.79〜2.04)、アンチモン錫酸化物(ATO、屈折率:1.75〜2.05)、インジウム錫酸化物(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、燐錫化合物(PTO、屈折率:1.75〜1.85)、β−Al2O5(屈折率:1.63〜1.76)、γ−Al2O5(屈折率:1.63〜1.76)、チタン酸バリウム(BaTiO3、屈折率:2.4)、酸化チタン(TiO2、屈折率:2.3〜2.7)、酸化セリウム(CeO2、屈折率:1.95〜2.20)、酸化錫(SnO2、屈折率:2.00、)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、アンチモン酸亜鉛(ZnSb2O6、屈折率:1.9〜2.0)、酸化亜鉛(ZnO、屈折率:1.90)、酸化イットリウム(Y2O3、屈折率:1.87)等が挙げられる。これらの高屈折率微粒子は1種単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
表面処理された高屈折率微粒子としては、例えば特開2013−142817号公報に記載されているものを挙げることができる。
ここで、高屈折率微粒子の平均粒径は、屈折率調整層の断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真により観察される粒子20個の平均値をいう。
また、屈折率調整層は、所望の物性に応じて各種添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば分散助剤、耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、接着性向上剤、酸化防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等が挙げられる。
具体的には、遮光層が単層の場合、第1屈折率調整層の屈折率は1.52〜1.76の範囲内であることが好ましく、第2屈折率調整層の屈折率は1.62〜1.88の範囲内であることが好ましい。また、遮光層が屈折率調整層側から順に反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合、第1屈折率調整層の屈折率は1.52〜1.58の範囲内であることが好ましく、第2屈折率調整層の屈折率は1.54〜1.59の範囲内であることが好ましい。
バインダー樹脂および高屈折率微粒子を含有しない層としては、光透過性を有し、所定の屈折率を満たすものであればよく、例えば所定の屈折率を有する樹脂を含有する層や、所定の屈折率を有する無機物を含有する層を挙げることができる。
屈折率調整層が透明基板と額縁遮光部との間にのみ形成されている場合には、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度を選択的に低くすることができる。そのため、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における着色層および画素区分用遮光部の平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができるのである。
屈折率調整層用硬化性樹脂組成物は、例えば樹脂成分と高屈折率微粒子と各種添加剤と溶媒とを含有するものである。溶媒としては、各成分を溶解もしくは分散させることが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば特開2013−142817号公報、特開2012−150226号公報、特開2011−170208号公報等に記載されている高屈折率層の形成に用いられるものを挙げることができる。
屈折率調整層用硬化性樹脂組成物の塗布後は、溶媒の除去のために乾燥させてもよい。
一方、第1屈折率調整層または第2屈折率調整層が所定の屈折率を有する無機物を含有する層である場合、所定の屈折率を有する無機物を含有する層の形成方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等のPVD法、CVD法等が挙げられる。
本発明における遮光層は、屈折率調整層上にパターン状に形成されるものである。
バインダー樹脂は、遮光層の形成方法に応じて適宜選択される。フォトリソグラフィ法の場合、バインダー樹脂としては、例えばアクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。また、印刷法やインクジェット法の場合、バインダー樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
遮光層中の黒色色材の含有量としては、所望の遮光性が得られればよく、カラーフィルタにおける一般的な遮光層と同様とすることができる。
反射制御層は遮光層での外光反射低減のために設けられるものである。遮光層が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合には、遮光層での外光反射をさらに低減することができる。また、屈折率調整層だけでなく反射制御層によって外光反射を低減することができるため、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度ならびに表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度をいずれもさらに低くすることができる。これにより、屈折率調整層および反射制御層を形成しない場合と比較して、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができる。
反射制御層が黒色色材を含有する着色樹脂層である場合、黒色色材は単層の遮光層に用いられる黒色色材と同様であり、着色樹脂層に用いられるバインダー樹脂は、単層の遮光層に用いられるバインダー樹脂と同様とすることができる。
遮光性樹脂層は、単層の遮光層と同様とすることができる。
ここで、拡散反射と色材である顔料の濃度との関係について説明する。透明基板上に色材として顔料を含有する樹脂層を形成した場合、顔料の濃度が低いほど、透明基板側から見た樹脂層からの拡散反射は小さくなる。
したがって、反射制御層および遮光性樹脂層の光学濃度を上記の関係とすることにより、単層の遮光層の場合と比較して、反射制御層と遮光性樹脂層とが積層された場合の反射制御層での外光反射を低減することができる。
遮光性樹脂層は、画素区分用遮光部および額縁遮光部の遮光性を確保できるように、光学濃度が4.0以上であることが好ましい。単層の遮光層は、通常、単位厚さ1μmでの光学濃度が4.0以上である。
なお、光学濃度の測定方法としては、例えば分光測色計を用いて分光反射率を測定し、分光反射率からY値を算出し、Y値に基づいて光学濃度を算出する方法を用いることができる。分光測色計としては、例えばオリンパス(株)製のCM−2500d等を用いることができる。
遮光層が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものである場合、例えば額縁遮光部および画素区分用遮光部の両方が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、額縁遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであり、画素区分用遮光部が単層であってもよい。
また、画素区分用遮光部の全部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、画素区分用遮光部の一部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよい。例えば、画素区分用遮光部が格子状に形成されている場合、すべての画素区分用遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであってもよく、一つの方向に沿った画素区分用遮光部が反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものであり、他の方向に沿った画素区分用遮光部が単層であってもよい。
ここで、従来のカラーフィルタを有する表示装置においては、画像非表示時に表示領域と非表示領域とで明るさが異なることに加えて、表示領域と非表示領域とで色合いが異なり、非表示領域と表示領域との差異がはっきりして、見栄えが悪くなるという不具合があった。表示領域と非表示領域とで色合いが異なるのは、非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと、表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとが異なるためである。
額縁遮光部および画素区分用遮光部のうち、額縁遮光部のみを反射制御層と遮光性樹脂層とが積層されたものとする場合には、反射制御層に用いる着色樹脂層を適宜選択することによって画像非表示時の非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いを調整することができる。そのため、画像非表示時に、非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。よって、画像非表示時の見栄えを良くすることができるのである。
分光測色計としては、コニカミノルタ(株)製のCM−2500dを用いることができる。
ここで、従来のカラーフィルタを用いた表示装置において、遮光層が単層である場合、画像非表示時に非表示領域が表示領域に比べて黄色味を帯びやすい傾向がある。そのため、反射制御層として青色着色層を用いることにより、画像非表示時に非表示領域が黄色味を帯びるのを抑制することができる。したがって、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。
中でも、反射制御層を構成する各着色層の線幅およびピッチは、カラーフィルタを構成する各着色層の線幅およびピッチと同じであることが好ましい。また、この場合、反射制御層を構成する各着色層は所定の間隔をあけて配置されており、各着色層間を埋めるように遮光性樹脂層が形成されていることがより好ましい。このような構成とすることにより、反射制御層を構成する各着色層の線幅、ピッチおよび配列を、カラーフィルタを構成する各着色層の線幅、ピッチおよび配列に似せることができる。そのため、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光の色合いと表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光の色合いとの差を小さくすることができる。
ここで、青色着色層は、赤色着色層および緑色着色層に比べて反射光輝度が高い傾向にある。そのため、反射制御層を構成する青色着色層の線幅や面積を、反射制御層を構成する赤色着色層および緑色着色層の線幅や面積よりも小さくすることで、額縁遮光部での反射光輝度を下げることができる。これにより、画像非表示時に非表示領域における額縁遮光部での反射光輝度と表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度との差を小さくすることができる。
透明樹脂層の透過率は90%以上であることが好ましい。
本発明における着色層は、上記遮光層の開口部に形成されるものである。
色材としては、各色の顔料や染料等を挙げることができる。赤色着色層に用いられる赤色色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。緑色着色層に用いられる緑色色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。青色着色層に用いられる青色色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
バインダー樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
着色層には、光重合開始剤や、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させてもよい。
隣接する着色層の間には隙間があってもよく無くてもよい。
着色層の形成方法としては、複数色の着色層を同一平面上に配列可能な方法であればよく、例えばフォトリソグラフィ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。
白色層の膜厚および形成方法は、着色層と同様である。
本発明における透明基板は、上記の屈折率調整層、遮光層および着色層等を支持するものである。
透明基板としては、一般的にカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する樹脂基板等を挙げることができる。中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式による液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
本発明のカラーフィルタは、上記の透明基板、屈折率調整層、遮光層および着色層以外に、必要に応じて他の構成を有していてもよい。
オーバーコート層の材料としては、着色層が形成された面を平坦化することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般にカラーフィルタに用いられるオーバーコート層と同様とすることができ、有機材料および無機材料のいずれも用いることができる。オーバーコート層が無機材料から構成される場合には、バリア性を付与することができる。
オーバーコート層の膜厚および形成方法としては、一般にカラーフィルタに用いられるオーバーコート層と同様とすることができる。
本発明のカラーフィルタは、外光反射を低減することができるものであり、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置に好適に用いることができる。
有機EL表示装置の場合、屈折率調整層によって外光反射を低減することができるため、外光反射低減のために円偏光板を使用しなくてもよい。そのため、円偏光板による光の利用効率の低下を抑制し、高輝度化を達成することができる。
本発明の表示装置は、上述のカラーフィルタを有することを特徴とするものである。
本発明においては、上述のカラーフィルタを用いることにより、外光反射を低減することができ、表示品位を高めることが可能である。
本発明の表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置等が挙げられる。
液晶表示装置を構成する各部材については、一般的な液晶表示装置と同様とすることができる。
有機EL表示装置を構成する各部材については、一般的な有機EL表示装置と同様とすることができる。
1.カラーフィルタの作製
(硬化性樹脂組成物Aの調製)
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2、2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、85℃で2時間攪拌し、さらに100℃で1時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル(GMA)を7重量部、トリエチルアミンを0.4重量部、およびハイドロキノンを0.2重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
<硬化性樹脂組成物Aの組成>
・上記共重合樹脂溶液(固形分50%):16重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399):24重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70):4重量部
・2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン:4重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:52重量部
上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.7になるように混合して、屈折率1.7の屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、屈折率が約1.5のガラス基板上に、屈折率調整層用硬化性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、超高圧水銀ランプで露光して、膜厚81μmの屈折率調整層を形成した。
下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
<黒色顔料分散液の組成>
・黒色顔料(三菱化学社製#2600):20重量部
・高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk111):16重量部
・溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル):64重量部
<遮光層用組成物の組成>
・上記黒色顔料分散液:50重量部
・硬化性樹脂組成物A:20重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル:30重量部
遮光層が形成された基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、70℃のオーブン中で3分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kwの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を230℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施して、赤色着色層をパターン状に形成した。形成膜厚は2.0μmとなった。
<赤色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントレッド177:3重量部
・C.I.ピグメントレッド254:4重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・硬化性樹脂組成物A:23重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:67重量部
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色着色層の形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、緑色着色層をパターン状に形成した
<緑色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントグリーン58:7重量部
・C.I.ピグメントイエロー138:1重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・硬化性樹脂組成物A:22重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:67重量部
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色着色層の形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、青色着色層をパターン状に形成した。
<青色硬化性樹脂組成物の組成>
・C.I.ピグメントブルー15:6:5重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤:3重量部
・硬化性樹脂組成物A:25重量部
・酢酸−3−メトキシブチル:67重量部
各色の着色層を形成した基板上に、上記の硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜2μmの塗布膜を形成した。塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いてオーバーコート層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物Aの塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を230℃の雰囲気中に15分間放置することにより加熱処理を施して、オーバーコート層を形成した。
これにより、カラーフィルタを得た。
上記のカラーフィルタのオーバーコート層上に、上記硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いてスペーサの形成領域のみに紫外線を10秒間照射した。次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物Aの塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を230℃の雰囲気中30分間放置することにより加熱処理を施して、所定の個数密度でスペーサを形成した。
次に、TFTを形成したガラス基板(TFT基板)上にIPS液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、UV硬化性樹脂(スリーボンド社製、Three Bond 3025)をシール材として用い、常温で0.3kgf/cm2の圧力をかけながら400mJ/cm2の照射量で露光することにより接合してセル組みし、偏光板、バックライトユニット、カバーを設置し、液晶表示装置を得た。
下記のように屈折率調整層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
(屈折率調整層の形成)
屈折率調整層として、第1屈折率調整層および第2屈折率調整層を形成した。
まず、上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.6になるように混合して、屈折率1.6の第1屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、屈折率が約1.5のガラス基板上に、第1屈折率調整層用硬化性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、超高圧水銀ランプで露光して、膜厚86μmの第1屈折率調整層を形成した。
次に、上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.74になるように混合して、屈折率1.74の第2屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、上記第1屈折率調整層上に、第2屈折率調整層用硬化性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、超高圧水銀ランプで露光して、膜厚79μmの第2屈折率調整層を形成した。
下記のように屈折率調整層および遮光層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.55になるように混合して、屈折率1.55の屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製し、屈折率調整層の膜厚を88μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして屈折率調整層を形成した。
遮光層として、反射制御層および遮光性樹脂層を形成した。
まず、アクリル系樹脂を含むカラーフィルタ着色層用レジストと、赤色顔料としてジケトピロロピロール系のピグメントレッド254と、黄色顔料としてイソインドリン系のピグメントイエロー139と、青色顔料として銅フタロシアニン系のピグメントブルー15:6とを混合して、反射制御層用組成物を調製した。この際、赤色顔料:黄色顔料:青色顔料=35:35:30(質量比)とした。次いで、屈折率調整層を形成した基板上に、上記反射制御層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥した。反射制御層用組成物の塗膜を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して、反射制御層をパターン状に形成した。反射制御層の屈折率は1.60であった。
これにより、反射制御層および遮光性樹脂層が積層された画素区分用遮光部および額縁遮光部を得た。
下記のように屈折率調整層を形成したこと以外は、実施例3と同様にしてカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
(屈折率調整層の形成)
屈折率調整層として、第1屈折率調整層および第2屈折率調整層を形成した。
まず、上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.53になるように混合して、屈折率1.53の第1屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、屈折率が約1.5のガラス基板上に、第1屈折率調整層用硬化性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、超高圧水銀ランプで露光して、膜厚90μmの第1屈折率調整層を形成した。
次に、上記硬化性樹脂組成物Aと、酸化チタン微粒子分散液と、ジルコニア微粒子分散液とを屈折率が1.57になるように混合して、屈折率1.57の第2屈折率調整層用硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、上記第1屈折率調整層上に、第2屈折率調整層用硬化性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、超高圧水銀ランプで露光して、膜厚88μmの第2屈折率調整層を形成した。
屈折率調整層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
屈折率調整層を形成しなかったこと以外は、実施例3と同様にしてカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
(外光反射低減効果)
実施例および比較例のカラーフィルタについて、表示領域における複数色の着色層および画素区分用遮光部での平均の反射光輝度を測定した。反射光輝度の測定は、コニカミノルタ(株)製の分光測色計CM−2500dを用いて、320nm〜740nmの波長範囲で、透明基板面側から、SCI方式で行い、L*a*b*表色系における明度L*を求めた。
<測定条件:分光測色計>
・測定器 : コニカミノルタ(株)製、分光測色計CM−2500d
・照明の受光条件:d/8°(JIS Z8722条件c)
・第1照射領域:測定径=直径11mmの円形
・第2照射領域:第1照射領域と同じ測定径=直径11mmの円形
・測定領域:照射領域中の8mmの円形(重心位置は照射領域、直径11mmの円形と同じ)
実施例および比較例の液晶表示装置について、画像非表示時の見栄えを目視で評価した。
2 … 透明基板
3 … 屈折率調整層
3a … 第1屈折率調整層
3b … 第2屈折率調整層
4 … 遮光層
4a … 反射制御層
4b … 遮光性樹脂層
5 … 着色層
5R … 赤色着色層
5G … 緑色着色層
5B … 青色着色層
6 … 画素区分用遮光部
7 … 額縁遮光部
11 … 表示領域
12 … 非表示領域
Claims (4)
- 透明基板と、
前記透明基板上に形成され、バインダー樹脂および前記バインダー樹脂よりも屈折率が高い高屈折率微粒子を含有する屈折率調整層と、
前記屈折率調整層上にパターン状に形成された遮光層と、
前記遮光層の開口部に形成された着色層と
を有するカラーフィルタであり、
前記カラーフィルタは表示装置に用いられるものであり、前記遮光層は、画像表示に用いられる表示領域に形成され、画素を区分する画素区分用遮光部と、表示領域の外周に配置された非表示領域に形成された額縁遮光部とを有し、
前記屈折率調整層は、前記透明基板と前記額縁遮光部との間にのみ形成されていることを特徴とする、カラーフィルタ。 - 前記屈折率調整層の屈折率が、前記透明基板の屈折率よりも高く、前記遮光層の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。
- 前記屈折率調整層が、前記透明基板側から順に第1屈折率調整層と第2屈折率調整層とが積層されたものであり、前記第1屈折率調整層および前記第2屈折率調整層の少なくともいずれかが前記バインダー樹脂および前記高屈折率微粒子を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ。
- 請求項1から請求項3までのいずれかに記載のカラーフィルタを有することを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014248305A JP6641688B2 (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | カラーフィルタおよび表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014248305A JP6641688B2 (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | カラーフィルタおよび表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016109929A JP2016109929A (ja) | 2016-06-20 |
JP6641688B2 true JP6641688B2 (ja) | 2020-02-05 |
Family
ID=56124119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014248305A Active JP6641688B2 (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | カラーフィルタおよび表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6641688B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106157818B (zh) | 2016-09-05 | 2022-06-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性显示面板、其制作方法及显示装置 |
WO2018074527A1 (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | マクセルホールディングス株式会社 | 透明遮熱断熱部材 |
KR102630401B1 (ko) * | 2018-09-20 | 2024-01-30 | 후지필름 가부시키가이샤 | 차광성 조성물, 경화막, 컬러 필터, 차광막, 광학 소자, 고체 촬상 소자, 헤드라이트 유닛 |
CN110707130A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3440346B2 (ja) * | 1994-12-22 | 2003-08-25 | 大日本印刷株式会社 | ブラックマトリックス用クロムブランクスおよび液晶デイスプレイ用カラーフイルター |
JP3958848B2 (ja) * | 1997-11-10 | 2007-08-15 | 大日本印刷株式会社 | ブラックマトリックス用ブランクスおよび液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
JP4899263B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2012-03-21 | 大日本印刷株式会社 | コーティング組成物、及び、その塗膜 |
TWI248540B (en) * | 2003-03-14 | 2006-02-01 | Innolux Display Corp | Color filter and liquid crystal display device with the same |
TWI231382B (en) * | 2003-04-09 | 2005-04-21 | Innolux Display Corp | Method for manufacturing color filter and method for manufacturing liquid crystal display device using the same |
JP2006231316A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-09-07 | Jsr Corp | 積層体の製造方法 |
JP2010175599A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタおよびこれを備えた液晶表示装置 |
JP2013097362A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Nof Corp | 反射防止フィルム用の高屈折率層形成用組成物と、該組成物からなる高屈折率層を備える反射防止フィルム |
JP6186743B2 (ja) * | 2013-02-21 | 2017-08-30 | 大日本印刷株式会社 | カラーフィルタ形成基板と表示装置、およびカラーフィルタ形成基板の作製方法 |
-
2014
- 2014-12-08 JP JP2014248305A patent/JP6641688B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016109929A (ja) | 2016-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10088611B2 (en) | Color filter forming substrate, method of manufacturing same and display device | |
US6731359B1 (en) | Color filters including light scattering fine particles and colorants | |
JP2007188708A (ja) | 表示素子用基板 | |
JP5720219B2 (ja) | 緑色着色組成物および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 | |
JP2016156890A (ja) | カラーフィルタおよび表示装置 | |
JP6641688B2 (ja) | カラーフィルタおよび表示装置 | |
JP6439255B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置およびその製造方法 | |
JP2018112715A (ja) | カラーフィルタ、及び表示装置 | |
JP2014021430A (ja) | カラーフィルタ形成基板および有機el表示装置 | |
JP6641687B2 (ja) | カラーフィルタの製造方法およびブラックマトリクス基板の製造方法 | |
JP5935607B2 (ja) | カラーフィルタ形成基板および有機el表示装置 | |
US20060007373A1 (en) | Reflective color conversion color filter and reflective display device using this filter | |
JP2007035550A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子用基板 | |
JP6163736B2 (ja) | カラーフィルタ形成基板および有機el表示装置 | |
JP6578644B2 (ja) | カラーフィルタおよび表示装置 | |
JP2006171228A (ja) | 自発光型表示装置用カラーフィルタ | |
JP5958245B2 (ja) | カラーフィルタ基板およびその製造方法 | |
JP5958244B2 (ja) | カラーフィルタ基板およびその製造方法 | |
JP6550785B2 (ja) | カラーフィルタおよび表示装置 | |
JP5671991B2 (ja) | 白色発光ダイオード光源用カラーフィルタ及び表示装置 | |
JP5971060B2 (ja) | カラーフィルタ基板 | |
JP6303787B2 (ja) | カラーフィルタおよび表示装置 | |
JP5849392B2 (ja) | 白色発光ダイオード光源用カラーフィルタ及び表示装置 | |
JP2013080044A (ja) | 白色発光ダイオード光源用カラーフィルタ及び表示装置 | |
KR20190006397A (ko) | 유기 발광 소자의 광학 필터 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171030 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190514 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190702 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6641688 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |