JP3521515B2 - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー表示に適した液
晶表示素子等に使用するカラーフィルタに関する。
晶表示素子等に使用するカラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、フルカラー表示が可能な薄型且つ
軽量ディスプレイとして、液晶表示素子が各種モニタ
ー、ＯＡ機器用表示装置、薄型ＴＶに広く使用されてい
る。
軽量ディスプレイとして、液晶表示素子が各種モニタ
ー、ＯＡ機器用表示装置、薄型ＴＶに広く使用されてい
る。
【０００３】従来の液晶表示素子は、その基本構造とし
て、対向する２枚の透明基板のそれぞれの内面に透明電
極、配向膜が順次形成され、その間隙に液晶が封入され
た液晶セルを有しており、その液晶セルの両側にそれぞ
れ偏光板が配され、更に一方の偏光板の外側に白色光源
（バックライト）が配された構造を有している。フルカ
ラー表示が必要な場合には、更に、光の３原色に応じ
て、赤色（Ｒ）の波長領域の光を選択的に透過するＲフ
ィルタ、緑色（Ｇ）の波長領域の光を選択的に透過する
Ｇフィルタ及び青色（Ｂ）の波長領域の光を選択的に透
過するＢフィルタからなるカラーフィルタが光源側の基
板の内面に設けられている。
て、対向する２枚の透明基板のそれぞれの内面に透明電
極、配向膜が順次形成され、その間隙に液晶が封入され
た液晶セルを有しており、その液晶セルの両側にそれぞ
れ偏光板が配され、更に一方の偏光板の外側に白色光源
（バックライト）が配された構造を有している。フルカ
ラー表示が必要な場合には、更に、光の３原色に応じ
て、赤色（Ｒ）の波長領域の光を選択的に透過するＲフ
ィルタ、緑色（Ｇ）の波長領域の光を選択的に透過する
Ｇフィルタ及び青色（Ｂ）の波長領域の光を選択的に透
過するＢフィルタからなるカラーフィルタが光源側の基
板の内面に設けられている。
【０００４】ところで、それぞれの色のフィルタにおい
ては、当該色以外の可視光領域の光は透過させずに吸収
されている。従って、各色のカラーフィルタにおいて
は、光源から発せられた白色光の１／３以下の光しか透
過していないこととなる。このことは、各色のカラーフ
ィルタにおける光の利用効率が１／３であることを示し
ている。
ては、当該色以外の可視光領域の光は透過させずに吸収
されている。従って、各色のカラーフィルタにおいて
は、光源から発せられた白色光の１／３以下の光しか透
過していないこととなる。このことは、各色のカラーフ
ィルタにおける光の利用効率が１／３であることを示し
ている。
【０００５】このため、各色のカラーフィルタにおける
光の利用効率を向上させることが求められている。しか
し、従来と同様のカラーフィルタと白色光源とを同じよ
うに使用する限り、カラーフィルタの特性上、光の利用
率が１／３を超えることは有り得ないという問題があ
る。
光の利用効率を向上させることが求められている。しか
し、従来と同様のカラーフィルタと白色光源とを同じよ
うに使用する限り、カラーフィルタの特性上、光の利用
率が１／３を超えることは有り得ないという問題があ
る。
【０００６】この問題を解決する一つの有力な方法とし
て、Ｒ、Ｇ及びＢの各カラーフィルタに、それぞれの色
の波長域の光を多く含む光を入射させることにより、各
色のカラーフィルタで吸収される光の割合を低減させ、
各色のカラーフィルタにおける光の利用率を向上させる
ことが考えられる。
て、Ｒ、Ｇ及びＢの各カラーフィルタに、それぞれの色
の波長域の光を多く含む光を入射させることにより、各
色のカラーフィルタで吸収される光の割合を低減させ、
各色のカラーフィルタにおける光の利用率を向上させる
ことが考えられる。
【０００７】この考え方を利用したものとしては、図３
に示すような構造の液晶表示素子が提案されている（特
開昭６１−１３８２３３号公報）。この液晶表示素子
は、液晶セル３１の内部に設けられたＲ、Ｇ及びＢの各
カラーフィルタ３２、３３及び３４の下方に、それぞれ
のフィルタに対応して、偏光板３５と透明支持基板３６
とを介して赤色蛍光体薄膜３７、緑色蛍光体薄膜３８及
び青色蛍光体薄膜３９を設け、更に、それらの蛍光体を
励起させるための紫外領域〜近紫外領域の光を発する光
源４０を設けた構造となっている。この液晶表示素子に
おいては、光源４０からの光により赤色蛍光体薄膜３７
が赤色の蛍光を発し、緑色蛍光体薄膜３８が緑色の蛍光
を発し、そして青色蛍光体薄膜３９が青色の蛍光を発す
る。ここで、光源４０は、各蛍光体薄膜を発光させるた
めの一次光源として機能し、そして各蛍光体薄膜は対応
するカラーフィルタの二次光源として機能しているとと
らえることもできる。このような二次光源として機能す
る各蛍光体薄膜から発した蛍光は、偏光板３５を経た後
に、対応する各カラーフィルタに入射する。これによ
り、Ｒ、Ｇ及びＢの各カラーフィルタに、それぞれの色
の波長域の光を多く含む光を入射させて各カラーフィル
タで吸収される光の割合を低減させ、各色のカラーフィ
ルタにおける光の利用効率を向上させている。
に示すような構造の液晶表示素子が提案されている（特
開昭６１−１３８２３３号公報）。この液晶表示素子
は、液晶セル３１の内部に設けられたＲ、Ｇ及びＢの各
カラーフィルタ３２、３３及び３４の下方に、それぞれ
のフィルタに対応して、偏光板３５と透明支持基板３６
とを介して赤色蛍光体薄膜３７、緑色蛍光体薄膜３８及
び青色蛍光体薄膜３９を設け、更に、それらの蛍光体を
励起させるための紫外領域〜近紫外領域の光を発する光
源４０を設けた構造となっている。この液晶表示素子に
おいては、光源４０からの光により赤色蛍光体薄膜３７
が赤色の蛍光を発し、緑色蛍光体薄膜３８が緑色の蛍光
を発し、そして青色蛍光体薄膜３９が青色の蛍光を発す
る。ここで、光源４０は、各蛍光体薄膜を発光させるた
めの一次光源として機能し、そして各蛍光体薄膜は対応
するカラーフィルタの二次光源として機能しているとと
らえることもできる。このような二次光源として機能す
る各蛍光体薄膜から発した蛍光は、偏光板３５を経た後
に、対応する各カラーフィルタに入射する。これによ
り、Ｒ、Ｇ及びＢの各カラーフィルタに、それぞれの色
の波長域の光を多く含む光を入射させて各カラーフィル
タで吸収される光の割合を低減させ、各色のカラーフィ
ルタにおける光の利用効率を向上させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した液晶表示素子においては、各カラーフィルタと各
蛍光体薄膜との間に偏光板３５と透明支持基板３６とが
存在するために、それらを自己整合的に形成することが
できず、高い相対位置精度で形成することが困難であ
り、鮮明な画像が得られにくいという問題がある。ま
た、偏光板３５と透明支持基板３６との厚みが無視でき
るものではないので、斜め方向から液晶表示素子を見た
場合には、各蛍光体薄膜と対応する各カラーフィルタと
が視覚的にずれ、液晶表示素子の視野角が狭まるという
問題もある。
示した液晶表示素子においては、各カラーフィルタと各
蛍光体薄膜との間に偏光板３５と透明支持基板３６とが
存在するために、それらを自己整合的に形成することが
できず、高い相対位置精度で形成することが困難であ
り、鮮明な画像が得られにくいという問題がある。ま
た、偏光板３５と透明支持基板３６との厚みが無視でき
るものではないので、斜め方向から液晶表示素子を見た
場合には、各蛍光体薄膜と対応する各カラーフィルタと
が視覚的にずれ、液晶表示素子の視野角が狭まるという
問題もある。
【０００９】また、光源４０として、紫外領域〜近紫外
領域の光を発するランプを使用する必要があるために、
従来の一般的な白色光源が使用できなくなるという問題
がある。
領域の光を発するランプを使用する必要があるために、
従来の一般的な白色光源が使用できなくなるという問題
がある。
【００１０】本発明は、上述の従来技術の課題を解決し
ようとするものであり、従来の一般的な白色光源を利用
しながらも光の利用効率が向上し、しかも鮮明な画像が
得られ、視野角も狭めることのないカラーフィルタを提
供することを目的とする。
ようとするものであり、従来の一般的な白色光源を利用
しながらも光の利用効率が向上し、しかも鮮明な画像が
得られ、視野角も狭めることのないカラーフィルタを提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、白色光源の
中の不必要な光として吸収されていた光の少なくとも一
部を、必要な光に変換できれば光の利用効率を高めるこ
とができること、そしてそのためには従来のカラーフィ
ルタに相当する着色層の下に、着色層の光の透過波長域
と重なる透過波長域を有し、且つその着色層の光の吸収
波長域の少なくとも一部の光を吸収し、着色層の光の透
過波長域内の蛍光を発することのできる蛍光発光層を形
成すればよいこと、しかも着色層と蛍光発光層とを隣接
するように配すれば、視野角を狭めず鮮明な画像が得ら
れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
中の不必要な光として吸収されていた光の少なくとも一
部を、必要な光に変換できれば光の利用効率を高めるこ
とができること、そしてそのためには従来のカラーフィ
ルタに相当する着色層の下に、着色層の光の透過波長域
と重なる透過波長域を有し、且つその着色層の光の吸収
波長域の少なくとも一部の光を吸収し、着色層の光の透
過波長域内の蛍光を発することのできる蛍光発光層を形
成すればよいこと、しかも着色層と蛍光発光層とを隣接
するように配すれば、視野角を狭めず鮮明な画像が得ら
れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】即ち、本発明は、透明基板上に着色層が形
成されたカラーフィルタにおいて、前記透明基板と着色
層との間に、前記着色層に隣接するように蛍光発光層が
形成されており、その蛍光発光層が、前記着色層の光の
透過波長域と重なる透過波長域を有し、且つその着色層
の光の吸収波長域の少なくとも一部の光を吸収し、前記
着色層の光の透過波長域内の蛍光を発することを特徴と
する白色光源用カラーフィルタを提供する。
成されたカラーフィルタにおいて、前記透明基板と着色
層との間に、前記着色層に隣接するように蛍光発光層が
形成されており、その蛍光発光層が、前記着色層の光の
透過波長域と重なる透過波長域を有し、且つその着色層
の光の吸収波長域の少なくとも一部の光を吸収し、前記
着色層の光の透過波長域内の蛍光を発することを特徴と
する白色光源用カラーフィルタを提供する。
【００１３】以下、本発明のカラーフィルタの好ましい
例を図面を参照しながら詳細に説明する。
例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明のカラーフィルタの断面模
式図である。このカラーフィルタにおいては、ガラス、
プラスチック等の透明基板１上に、赤色蛍光発光層２
ａ、緑色蛍光発光層３ａ及び青色蛍光発光層４ａが形成
され、更にそれらの層上にそれぞれ赤色着色層２ｂ、緑
色着色層３ｂ及び青色着色層４ｂが積層され、各着色層
の間にブラックマトリックス５が配されている。
式図である。このカラーフィルタにおいては、ガラス、
プラスチック等の透明基板１上に、赤色蛍光発光層２
ａ、緑色蛍光発光層３ａ及び青色蛍光発光層４ａが形成
され、更にそれらの層上にそれぞれ赤色着色層２ｂ、緑
色着色層３ｂ及び青色着色層４ｂが積層され、各着色層
の間にブラックマトリックス５が配されている。
【００１５】ここで、赤色蛍光発光層２ａは、透明基板
１の裏面側（図中矢印方向）からの白色光のうち、赤色
の波長域の光は透過させるが、それ以外の波長域の光の
少なくとも一部を吸収して赤色の蛍光を発する層であ
る。同様に、緑色蛍光発光層３ａは、緑色の波長域の光
は透過させるが、それ以外の波長域の光の少なくとも一
部を吸収して緑色の蛍光を発する層であり、青色蛍光発
光層４ａは、青色の波長域の光は透過させるが、それ以
外の波長域の光の少なくとも一部を吸収して青色の蛍光
を発する層である。このような蛍光発光層を透明基板と
着色層との間に設けることによりカラーフィルタを構成
すると、例えば、赤色についていえば、赤色の波長域の
光は従来通りに赤色蛍光発光層２ａと赤色着色層２ｂと
を透過させることができ、更に、赤色蛍光発光層２ａが
赤色以外の波長域の光の少なくとも一部を吸収して発し
た赤色の蛍光も赤色着色層２ｂを透過させることができ
る。従って、本発明のカラーフィルタに、従来の一般的
な白色光源からの白色光を入射させると、入射側の赤色
の波長域の光強度よりも出射側の赤色の波長域の光強度
を高めることができる。緑色及び青色の光についても同
様であるので、結果として、本発明のカラーフィルタ
は、従来のカラーフィルタに比べ光の利用効率が高いも
のとなり、輝度の向上も実現できる。
１の裏面側（図中矢印方向）からの白色光のうち、赤色
の波長域の光は透過させるが、それ以外の波長域の光の
少なくとも一部を吸収して赤色の蛍光を発する層であ
る。同様に、緑色蛍光発光層３ａは、緑色の波長域の光
は透過させるが、それ以外の波長域の光の少なくとも一
部を吸収して緑色の蛍光を発する層であり、青色蛍光発
光層４ａは、青色の波長域の光は透過させるが、それ以
外の波長域の光の少なくとも一部を吸収して青色の蛍光
を発する層である。このような蛍光発光層を透明基板と
着色層との間に設けることによりカラーフィルタを構成
すると、例えば、赤色についていえば、赤色の波長域の
光は従来通りに赤色蛍光発光層２ａと赤色着色層２ｂと
を透過させることができ、更に、赤色蛍光発光層２ａが
赤色以外の波長域の光の少なくとも一部を吸収して発し
た赤色の蛍光も赤色着色層２ｂを透過させることができ
る。従って、本発明のカラーフィルタに、従来の一般的
な白色光源からの白色光を入射させると、入射側の赤色
の波長域の光強度よりも出射側の赤色の波長域の光強度
を高めることができる。緑色及び青色の光についても同
様であるので、結果として、本発明のカラーフィルタ
は、従来のカラーフィルタに比べ光の利用効率が高いも
のとなり、輝度の向上も実現できる。
【００１６】また、本発明のカラーフィルタにおいて
は、蛍光発光層と着色層とが隣接するように配されてい
るので、蛍光発光層から発せられた蛍光を大きく拡散さ
せずに着色層に入射させることができる。従って、より
鮮明な画像を形成でき、しかも視野角を狭めることもな
い。
は、蛍光発光層と着色層とが隣接するように配されてい
るので、蛍光発光層から発せられた蛍光を大きく拡散さ
せずに着色層に入射させることができる。従って、より
鮮明な画像を形成でき、しかも視野角を狭めることもな
い。
【００１７】赤色蛍光発光層２ａ、緑色蛍光発光層３ａ
及び青色蛍光発光層４ａの形成方法としては、それぞれ
赤色、緑色又は青色の蛍光を発する蛍光性有機色素や無
機系蛍光体などの蛍光体を、透明な感光性樹脂に分散又
は溶解させた組成物を使用し、フォトリソ法により形成
することができる。あるいは、重クロム酸塩を加えて感
光化したゼラチンやカゼインなどの可染性の感光性樹脂
でパターンを形成し、このパターンを染色性蛍光体で染
色することにより形成することもできる。また、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシメラミン樹脂などに蛍
光体を加えた組成物を用いて印刷法により形成すること
もできる。
及び青色蛍光発光層４ａの形成方法としては、それぞれ
赤色、緑色又は青色の蛍光を発する蛍光性有機色素や無
機系蛍光体などの蛍光体を、透明な感光性樹脂に分散又
は溶解させた組成物を使用し、フォトリソ法により形成
することができる。あるいは、重クロム酸塩を加えて感
光化したゼラチンやカゼインなどの可染性の感光性樹脂
でパターンを形成し、このパターンを染色性蛍光体で染
色することにより形成することもできる。また、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシメラミン樹脂などに蛍
光体を加えた組成物を用いて印刷法により形成すること
もできる。
【００１８】本発明において使用する蛍光体としては、
例えば、無機系蛍光体の場合、赤色蛍光を発するものと
して、Ｙ2Ｏ2Ｓ：ＥｕやＹ2Ｏ2：Ｅｕ等、緑色に発光す
るものとして、ＺｎＳｉＯ3：ＭｎやＺｎＳ：ＣｕＡｌ
等、青色に発光するものとして、ＺｎＳ：ＡｇやＺｎＳ
あるいはＺｎＯ：Ａｇ等を好ましく例示できる。また、
蛍光性有機色素の場合、赤色の蛍光を有するものとし
て、SULFORODAMINE 101、TETRAMETHYLRODAMINE PRECHLO
RATE 、あるいはRHODAMINE 3B PERCHLORATE等、緑色の
蛍光を発するものとして、RHODAMINE 101 、RHODAMINE
6G PERCHLORATE、COUMARIN 6、COUMARIN 30 あるいはFL
UORESCEIN 等、青色の蛍光を発するものとして、CARBOS
TYRIL 124 、CARBOSTRIL 165、COUMARIN 1、COUMARIN
2、COUMARIN4、COUMARIN 10 、COUMARIN 102あるいはCO
UMARIN 120等を好ましく例示することができる。この他
に、三井東圧染料社製の発光性色素EB-501（青色）、EG
-302、EG-307（緑色）、ER-120、ER-122（赤色）なども
好ましく使用することができる。
例えば、無機系蛍光体の場合、赤色蛍光を発するものと
して、Ｙ2Ｏ2Ｓ：ＥｕやＹ2Ｏ2：Ｅｕ等、緑色に発光す
るものとして、ＺｎＳｉＯ3：ＭｎやＺｎＳ：ＣｕＡｌ
等、青色に発光するものとして、ＺｎＳ：ＡｇやＺｎＳ
あるいはＺｎＯ：Ａｇ等を好ましく例示できる。また、
蛍光性有機色素の場合、赤色の蛍光を有するものとし
て、SULFORODAMINE 101、TETRAMETHYLRODAMINE PRECHLO
RATE 、あるいはRHODAMINE 3B PERCHLORATE等、緑色の
蛍光を発するものとして、RHODAMINE 101 、RHODAMINE
6G PERCHLORATE、COUMARIN 6、COUMARIN 30 あるいはFL
UORESCEIN 等、青色の蛍光を発するものとして、CARBOS
TYRIL 124 、CARBOSTRIL 165、COUMARIN 1、COUMARIN
2、COUMARIN4、COUMARIN 10 、COUMARIN 102あるいはCO
UMARIN 120等を好ましく例示することができる。この他
に、三井東圧染料社製の発光性色素EB-501（青色）、EG
-302、EG-307（緑色）、ER-120、ER-122（赤色）なども
好ましく使用することができる。
【００１９】本発明のカラーフィルタにおいて使用する
透明基板１、各着色層２ｂ、３ｂ及び４ｂ、並びにブラ
ックマトリックス５としては、従来のカラーフィルタに
用いられているものと同様の構成とすることができる。
透明基板１、各着色層２ｂ、３ｂ及び４ｂ、並びにブラ
ックマトリックス５としては、従来のカラーフィルタに
用いられているものと同様の構成とすることができる。
【００２０】なお、図１においては、蛍光発光層からの
蛍光の広がりを遮断し、また、混色を抑制してコントラ
ストを向上させるために、ブラックマトリックス５を着
色層と同一レベルに形成しているが、蛍光発光層と同一
レベルに設けてもよく、両層に設けてもよい。
蛍光の広がりを遮断し、また、混色を抑制してコントラ
ストを向上させるために、ブラックマトリックス５を着
色層と同一レベルに形成しているが、蛍光発光層と同一
レベルに設けてもよく、両層に設けてもよい。
【００２１】なお、図１のカラーフィルタをＴＮ型液晶
セルにそのまま適用した場合には、次にような問題が生
じる。即ち、そのような液晶セルには、光源から偏光を
カラーフィルタを通して入射させる必要がある。ところ
が、カラーフィルタに偏光を入射させても蛍光発光層が
発した蛍光は非偏光となり、その非偏光が光源からの偏
光に重畳されるために着色層を透過する光の偏光度が低
下し、そのためコントラストも低下する。
セルにそのまま適用した場合には、次にような問題が生
じる。即ち、そのような液晶セルには、光源から偏光を
カラーフィルタを通して入射させる必要がある。ところ
が、カラーフィルタに偏光を入射させても蛍光発光層が
発した蛍光は非偏光となり、その非偏光が光源からの偏
光に重畳されるために着色層を透過する光の偏光度が低
下し、そのためコントラストも低下する。
【００２２】そこで、このような用途に本発明のカラー
フィルタを使用する場合には、図２に示すように、各着
色層２ｂ、３ｂ及び４ｂ上に偏光層６を形成することが
好ましい。この場合には、カラーフィルタには偏光では
なく、非偏光の白色光を入射させればよい。
フィルタを使用する場合には、図２に示すように、各着
色層２ｂ、３ｂ及び４ｂ上に偏光層６を形成することが
好ましい。この場合には、カラーフィルタには偏光では
なく、非偏光の白色光を入射させればよい。
【００２３】このような偏光層６は、公知の方法により
形成することができる。例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミ
ド等の高分子膜を１００ｎｍ乃至１０μｍの厚さで塗布
し、ラビング処理を行った後、ヨウ化カリウムもしくは
ヨウ素及びヨウ化カリウムを混合した水溶液、または適
当なジスアゾ、トリスアゾ、ジアニシジン系等の２色性
染料を分散した水溶液を塗布することにより形成するこ
とができる。なお、偏光層６の保護のために、その上
に、必要に応じてアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂等の透明なオーバーコート層を設けてもよい。
形成することができる。例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミ
ド等の高分子膜を１００ｎｍ乃至１０μｍの厚さで塗布
し、ラビング処理を行った後、ヨウ化カリウムもしくは
ヨウ素及びヨウ化カリウムを混合した水溶液、または適
当なジスアゾ、トリスアゾ、ジアニシジン系等の２色性
染料を分散した水溶液を塗布することにより形成するこ
とができる。なお、偏光層６の保護のために、その上
に、必要に応じてアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂等の透明なオーバーコート層を設けてもよい。
【００２４】本発明のカラーフィルタは、公知の材料と
手法を使用することのより製造することができる。
手法を使用することのより製造することができる。
【００２５】
【作用】本発明のカラーフィルタにおいては、基板と着
色層との間に、着色層の光の透過波長域と重なる透過波
長域を有し、且つその着色層の光の吸収波長域の少なく
とも一部の光を吸収し、着色層の光の透過波長域内の蛍
光を発することができる蛍光発光層が形成されている。
従って、本発明のカラーフィルタに、従来の一般的な白
色光源からの白色光を入射させると、当該着色層が透過
させる波長域の光強度を入射側よりも出射側で高め、光
の利用効率を向上させることが可能となる。
色層との間に、着色層の光の透過波長域と重なる透過波
長域を有し、且つその着色層の光の吸収波長域の少なく
とも一部の光を吸収し、着色層の光の透過波長域内の蛍
光を発することができる蛍光発光層が形成されている。
従って、本発明のカラーフィルタに、従来の一般的な白
色光源からの白色光を入射させると、当該着色層が透過
させる波長域の光強度を入射側よりも出射側で高め、光
の利用効率を向上させることが可能となる。
【００２６】また、本発明のカラーフィルタにおいて
は、蛍光発光層と着色層とが隣接するように配されてい
るので、蛍光発光層から発せられた蛍光を大きく拡散さ
せずに着色層に入射させることができるので、より鮮明
な画像を形成でき、また、視野角を狭めないようにする
ことが可能となる。
は、蛍光発光層と着色層とが隣接するように配されてい
るので、蛍光発光層から発せられた蛍光を大きく拡散さ
せずに着色層に入射させることができるので、より鮮明
な画像を形成でき、また、視野角を狭めないようにする
ことが可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００２８】実施例１及び比較例１
感光剤としてスチルバゾリウム残基を導入したポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ−ＳｂＱ）樹脂（ＳＰＰ−Ｌ、東
洋合成社製）の固形分１００重量部に対し、赤色蛍光色
素としてRHODDAMIN B ８０重量部を均一に混合すること
により赤色蛍光感光性樹脂塗布液を調製した。
ルアルコール（ＰＶＡ−ＳｂＱ）樹脂（ＳＰＰ−Ｌ、東
洋合成社製）の固形分１００重量部に対し、赤色蛍光色
素としてRHODDAMIN B ８０重量部を均一に混合すること
により赤色蛍光感光性樹脂塗布液を調製した。
【００２９】次に、この赤色蛍光感光性樹脂塗布液を、
常法に従ってＣｒ膜によりブラックマトリックスが形成
されたガラス基板（７０５９ガラス、コーニング社製）
にスピンコーターを使用して乾燥厚で２μｍとなるよう
に塗布した。その後、赤色パターンのフォトマスクを介
して紫外線を照射し、水洗して赤色蛍光発光層を形成し
た。
常法に従ってＣｒ膜によりブラックマトリックスが形成
されたガラス基板（７０５９ガラス、コーニング社製）
にスピンコーターを使用して乾燥厚で２μｍとなるよう
に塗布した。その後、赤色パターンのフォトマスクを介
して紫外線を照射し、水洗して赤色蛍光発光層を形成し
た。
【００３０】上記と同様の操作を繰り返して、緑色蛍光
発光層及び青色蛍光発光層をガラス基板上に形成した。
緑色蛍光色素としてはCOUMARIN 6 、青色蛍光色素とし
てはCOUMARIN 10を使用し、いずれも感光性樹脂の固形
分１００重量部に対し８０重量部使用した。
発光層及び青色蛍光発光層をガラス基板上に形成した。
緑色蛍光色素としてはCOUMARIN 6 、青色蛍光色素とし
てはCOUMARIN 10を使用し、いずれも感光性樹脂の固形
分１００重量部に対し８０重量部使用した。
【００３１】この基板に、フジハント社製カラーモザイ
クＣＫ−７０００を塗布し、露光、現像してブラックマ
トリックスパターンを形成した後、重クロム酸アンモニ
ウムを添加して感光化したゼラチンを塗布し、赤色パタ
ーンのフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像して
膜厚１μｍの赤色着色画素用のレリーフパターンを形成
した。次いで、日本化薬社製赤色染料レッド１４Ｐの１
％赤色染色液に浸漬し、赤色着色層を形成した。
クＣＫ−７０００を塗布し、露光、現像してブラックマ
トリックスパターンを形成した後、重クロム酸アンモニ
ウムを添加して感光化したゼラチンを塗布し、赤色パタ
ーンのフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像して
膜厚１μｍの赤色着色画素用のレリーフパターンを形成
した。次いで、日本化薬社製赤色染料レッド１４Ｐの１
％赤色染色液に浸漬し、赤色着色層を形成した。
【００３２】同様の操作を繰り返して、緑色着色層と青
色着色層とを形成することにより、実施例１のカラーフ
ィルタを製造した。なお、緑色染料としては、日本化薬
社製グリーン１Ｐ，青色染料としては日本化薬社製ブル
ー５Ｐを使用した。
色着色層とを形成することにより、実施例１のカラーフ
ィルタを製造した。なお、緑色染料としては、日本化薬
社製グリーン１Ｐ，青色染料としては日本化薬社製ブル
ー５Ｐを使用した。
【００３３】比較のために、蛍光発光層を形成しない以
外は上述の操作を繰り返すことにより比較例１のカラー
フィルタを作製した。
外は上述の操作を繰り返すことにより比較例１のカラー
フィルタを作製した。
【００３４】これらのカラーフィルタを白色光バックラ
イト上に設置して輝度を測定した結果、実施例１のカラ
ーフィルタは、比較例１の従来構成のカラーフィルタに
比べ約３０％の輝度の向上が見られた。
イト上に設置して輝度を測定した結果、実施例１のカラ
ーフィルタは、比較例１の従来構成のカラーフィルタに
比べ約３０％の輝度の向上が見られた。
【００３５】実施例２
実施例１と同様の操作を繰り返すことにより得られたカ
ラーフィルタの着色層上に、ポリビニルアルコール（富
士薬品工業社製）を乾燥厚で１μｍとなるように塗布し
た後、その表面をラビング装置（協栄セミコンダクタ社
製）で毛先の長さが１ｍｍのナイロン製のラビング布を
用いてラビング処理した。更に、このガラス基板を、ヨ
ウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液（ヨウ素０．
５重量％、ヨウ化カリウム８重量％）に浸漬することに
より偏光層を形成した。更に、その上に、アクリル樹脂
（オプトマ−ＳＳ−２２１１、日本合成ゴム社製）を乾
燥厚で１μｍとなるように塗布することによりオーバー
コート層を形成し、偏光層を備えた実施例２のカラーフ
ィルタを作製した。
ラーフィルタの着色層上に、ポリビニルアルコール（富
士薬品工業社製）を乾燥厚で１μｍとなるように塗布し
た後、その表面をラビング装置（協栄セミコンダクタ社
製）で毛先の長さが１ｍｍのナイロン製のラビング布を
用いてラビング処理した。更に、このガラス基板を、ヨ
ウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液（ヨウ素０．
５重量％、ヨウ化カリウム８重量％）に浸漬することに
より偏光層を形成した。更に、その上に、アクリル樹脂
（オプトマ−ＳＳ−２２１１、日本合成ゴム社製）を乾
燥厚で１μｍとなるように塗布することによりオーバー
コート層を形成し、偏光層を備えた実施例２のカラーフ
ィルタを作製した。
【００３６】次いで、このカラーフィルタに、スパッタ
リング装置を用いて透明電極用のＩＴＯ膜を１５０ｎｍ
厚で成膜した。この透明電極のシート抵抗値は３０Ω／
□であった。更に、この透明電極上に、配向膜としてポ
リイミド膜（ＬＱＴ−１２０、日本合成ゴム社製）を乾
燥膜厚約９０ｎｍとなるように塗布した後、ラビング処
理した。
リング装置を用いて透明電極用のＩＴＯ膜を１５０ｎｍ
厚で成膜した。この透明電極のシート抵抗値は３０Ω／
□であった。更に、この透明電極上に、配向膜としてポ
リイミド膜（ＬＱＴ−１２０、日本合成ゴム社製）を乾
燥膜厚約９０ｎｍとなるように塗布した後、ラビング処
理した。
【００３７】得られた透明基板と、これに対向する基板
としてＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリックス素
子基板とを、セルギャップが５μｍとなるように組み立
て、更にそのセルギャップの中に、ネマテック液晶（Ｚ
ＬＩ−４７９２、メルク・ジャパン社製）を注入するこ
とによりＴＮ型液晶セルを作製した。
としてＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリックス素
子基板とを、セルギャップが５μｍとなるように組み立
て、更にそのセルギャップの中に、ネマテック液晶（Ｚ
ＬＩ−４７９２、メルク・ジャパン社製）を注入するこ
とによりＴＮ型液晶セルを作製した。
【００３８】得られた液晶セルの表示テストを、通常の
白色ランプを光源として用いて行った。その結果、点灯
画素と非点灯画素の輝度の比（コントラスト）は１０
０：１であった。
白色ランプを光源として用いて行った。その結果、点灯
画素と非点灯画素の輝度の比（コントラスト）は１０
０：１であった。
【００３９】比較のために、偏光層を形成しない以外は
上述の操作を繰り返すことにより、別個に液晶セルを作
製した。そして、その液晶セルの両側を偏光板で挟み込
み、実施例２と同様の方法で表示テストを行った。その
結果、コントラストは５０：１であった。
上述の操作を繰り返すことにより、別個に液晶セルを作
製した。そして、その液晶セルの両側を偏光板で挟み込
み、実施例２と同様の方法で表示テストを行った。その
結果、コントラストは５０：１であった。
【００４０】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタによれば、白色
光源を使用しても光の利用効率を向上させることができ
る。従って、本発明のカラーフィルタは、従来公知のカ
ラーフィルタに比べて明るい表示が可能となり、液晶デ
ィスプレイの高輝度化と低消費電力化とを実現できる。
光源を使用しても光の利用効率を向上させることができ
る。従って、本発明のカラーフィルタは、従来公知のカ
ラーフィルタに比べて明るい表示が可能となり、液晶デ
ィスプレイの高輝度化と低消費電力化とを実現できる。
【００４１】また、着色層上に偏光層を備えた本発明の
カラーフィルタによれば、入射した光が蛍光発光層及び
着色層を通過した後に偏光層を通過して偏光となるた
め、このカラーフィルタをＴＮ型液晶セル等に適用して
もコントラストの低下がなく、明るい表示と高いコント
ラストとを両立させることができる。
カラーフィルタによれば、入射した光が蛍光発光層及び
着色層を通過した後に偏光層を通過して偏光となるた
め、このカラーフィルタをＴＮ型液晶セル等に適用して
もコントラストの低下がなく、明るい表示と高いコント
ラストとを両立させることができる。
【図１】本発明のカラーフィルタの断面模式図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの断面模式図である。
【図３】従来のカラーフィルタを使用した液晶表示素子
の断面模式図である。
の断面模式図である。
１ 透明基板
２ａ 赤色蛍光発光層
２ｂ 赤色着色層
３ａ 緑色蛍光発光層
３ｂ 緑色着色層
４ａ 青色蛍光発光層
４ｂ 青色着色層
５ ブラックマトリックス
６ 偏光層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−295683（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−72415（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−142530（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−15221（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 5/20 101
G02F 1/1335 505
Claims (3)
- 【請求項１】 透明基板上に着色層が形成されたカラー
フィルタにおいて、前記透明基板と着色層との間に、前
記着色層に隣接するように蛍光発光層が形成されてお
り、その蛍光発光層が、前記着色層の光の透過波長域と
重なる透過波長域を有し、且つその着色層の光の吸収波
長域の少なくとも一部の光を吸収し、前記着色層の光の
透過波長域内の蛍光を発することを特徴とする白色光源
用カラーフィルタ。 - 【請求項２】 着色層が、赤色着色層、緑色着色層及び
青色着色層からなり、蛍光発光層が、各着色層の色に対
応して赤色蛍光発光層、緑色蛍光発光層及び青色蛍光発
光層からなる請求項１記載のカラーフィルタ。 - 【請求項３】 着色層上に、更に偏光層が形成されてい
る請求項１又は２記載のカラーフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33387194A JP3521515B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33387194A JP3521515B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | カラーフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171012A JPH08171012A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3521515B2 true JP3521515B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18270887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33387194A Expired - Fee Related JP3521515B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521515B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021831A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Sony Corp | 蛍光材料を用いた液晶表示装置 |
| JP4494110B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2010-06-30 | シャープ株式会社 | カラー表示装置 |
| JP2009251129A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Optoelectronic Industry & Technology Development Association | 液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置 |
| EP2423736A4 (en) | 2009-06-12 | 2012-11-14 | Sharp Kk | DISPLAY BOARD AND DISPLAY DEVICE |
| JP2013037336A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-02-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP5768614B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2015-08-26 | 大日本印刷株式会社 | 液晶表示装置 |
| WO2014175485A1 (ko) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 동우화인켐 주식회사 | 광학 적층체 |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP33387194A patent/JP3521515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08171012A (ja) | 1996-07-02 |
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